化学同步精练精析：121 离子键（苏教版必修2）

1.2.1 离子键
【典例导悟】
【典例1】（2010·淮安高一检测）下图形象地表示了氯化钠的形成过程。下列相关叙述中不正确的是
A．钠原子易失去一个电子，氯原子易得到一个电子
B．钠离子与钠原子有相似的化学性质
C．钠原子与氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强
D．氯化钠是离子化合物
【规范解答】选B。
【变式训练】以下叙述中错误的是（ ）
A．熔融状态下的NaCl可以导电，说明NaCl是离子晶体
B．在化合物CaCl2中，两个Cl- 之间不存在离子键
C．任何离子键在形成过程中必定有电子的得与失
D．钠与氧反应生成氧化钠后，体系能量降低
【解析】选C。只有离子化合物在熔融状态下导电，故A正确。活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达到稳定结构，这样体系的能量降低，其结构的稳定性增强，故D正确。而离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用并不一定发生电子的得失，故B正确，C错误。
【典例2】A、B、C、D、E五种元素都是短周期元素，试回答下列问题：
（1）A和B的离子的核外电子排布与Ne原子的相同，A和B之间能按原子个数比1∶1形成离子化合物，实验室可以用该化合物来制取某种常见的气体单质，则该化合物的电子式为_____________。
（2）第三周期内的C、D两元素的原子序数之差为5，它们组成的化合物化学式为C2D，用电子式表示其形成过程_________________。
（3）E元素是空气中含量最高的元素，其气态氢化物和酸反应生成的盐中的阳离子的电子式为_________。
【思路点拨】
【解析】选B。本题考查离子化合物电子式的书写。离子化合物中存在阴、阳离子，因此在书写电子式时，一定要写成离子的形式，相同的离子要对称分布不能合并。在NH4+Cl中氯离子的电子式书写错误，其正确的电子式可以 表示为
【学业达标训练】
1．下列关于化学键叙述正确的是（ ）
A．化学键是相邻原子间的相互作用
B．化学键既存在于相邻原子间，也存在于相邻分子之间
C．化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互吸引作用
D．化学键通常是指物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈相互作用
【解析】选D。化学键通常是指物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈相互作用，包括相互吸引和相互排斥。
2．下列原子序数所对应的元素组中，两者可形成离子键的是（ ）
A．1和17 B．12和9 C．14和6 D．15和8
【解析】选B。四个选项中的两种元素的原子间形成的化合物的化学式分别为HCl、MgF2、SiC、P2O5，只有MgF2中含有离子键，其余的均只含共价键。
3．下列化合物中不含离子键的是（ ）
A．（NH4+）2S B．Al2（SO4）3
C．KOH D．HNO3
【解析】选D。（NH4+）2S和Al2（SO4）3都是盐，KOH是强碱，它们都是离子化合物，都含离子键。HNO3不是离子化合物，所以HNO3分子中不含离子键。
4．（2010·海口高一检测）化合物CaF2的电子式正确的是（ ）
【解析】选D。CaF2是一种离子化合物，由Ca2+ 和F－构成，因此在书写电子式时，一定要写成离子的形式，相同的离子要对称分布，不能合并，阴离子要加上［ ］。
5.下列说法正确的是（ ）
A.离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
B.所有金属与所有非金属原子之间都能形成离子键
C.在AlCl3中Al3+ 与Cl- 间存在离子键，三个氯离子间不存在离子键
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
【解析】选D。A中应为静电作用；B中某些金属与非金属原子之间形成共价键；AlCl3是共价化合物，不存在离子键。
6．（2010·丹东高一检测）下列事实中，可以证明Al2O3中一定存在离子键的是（ ）
A．水溶液能导电 B．易溶于水
C．熔化时能导电 D．有较高的熔点
【解析】选C。离子化合物是强电解质，在熔融状态下能够完全电离出自由移动的阴、阳离子，所以能够导电。
7.下列物质中，由离子构成的是（ ）
A．干冰 B．NaF晶体 C．H2O D．HCl
【解析】选B。离子化合物由阴、阳离子构成，一般来说活泼金属和活泼非金属元素形成的化合物是离子化合物。
【解析】选A、D。M的1个原子失去2个电子转移到2个Y原子中，故离子化合物Z可表示为MY2，其中存在M2+，A、D正确；Z的电子式不应把2个Y- 合并。
9．离子键的强弱主要取决于离子半径和离子电荷值，一般规律是：离子半径越小，离子电荷值越大，则离子键越强。试分析：①Na2O ②Al2O3 ③MgO三种物质离子键由强至弱的顺序是（填序号）_________________。
【解析】Na+ 、Mg2+ 和Al3+ 具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，即r（Na+）＞r（Mg2+）＞ r（Al3+），离子电荷数Al3+＞Mg2+＞Na+，所以Al2O3中离子键强度最强，Na2O中离子键强度最弱。
答案：②＞③＞①
10.A、B、C、D、E属周期表前20号元素。已知它们都不是稀有气体元素，且原子半径依次减小，其中A和E同族，A与C、B与E元素原子的电子层数都相差2，A、B原子最外层电子数之比为1∶4，A和C能以原子个数比1∶1形成一种化合物。
（1）写出元素符号：B．________、D． _______、E．_________。
（2）写出A、C以原子个数比1∶1形成的化合物的电子式： _______________________________。
【素能综合检测】
一、选择题（本题包括5个小题，每小题4分，共20分）
1.（2010·泉州高一检测）下列化学用语书写不正确的是（ ）
【解析】选B。作为相对原子质量测定标准的碳核素为 ，故B项错误。
2．离子化合物的熔点与离子的半径、离子所带的电荷有关，离子的半径越小，离子所带的电荷越高，则离子化合物的熔点就高。试判断KCl、CaO两种晶体熔点的高低顺序（ ）
A．KCl＞CaO B．NaCl＝CaO
C．CaO＞KCl D．无法比较
【解析】选C。离子半径r（Cl－）＞r（O2－）, r（K+）＞
r（Ca2+），离子所带电荷数Ca2+＞K+，O2－＞Cl－，所以熔点CaO＞KCl。
3.（2010·瑞安高一检测）下列说法正确的是（ ）
A.含有金属元素的化合物一定是离子化合物
B.ⅠA族和ⅦA族原子化合时，一定生成离子键
C.由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物
D.活泼金属与非金属化合时，可能形成离子键
【解析】选D。AlCl3中含有金属元素，但AlCl3不是离子化合物，故A错；ⅠA族中的H与ⅦA族中的Cl形成HCl时，不含离子键，故B错；NH4+Cl是由非金属元素构成的离子化合物，故C错。
4．同主族元素所形成的同一类型的化合物，其结构和性质往往相似，化合物PH4I是一种无色晶体，下列对它的描述中不正确的是（ ）
A．在加热时此化合物可以分解
B．它是一种离子化合物
C．这种化合物不能跟强碱发生化学反应
D．该化合物在一定条件下由PH3与HI化合而成
【解析】选C。P和N都是ⅤA族元素，性质相似，Cl和I都是ⅦA族元素，性质也相似，所以PH4I和NH4+Cl性质相似。采用类比法，因为NH4+Cl+NaOH===NH3↑+NaCl+H2O，所以PH4I+NaOH===PH3↑+NaI+H2O。
5．（思维拓展题）当A、B两种元素的原子分别获得2个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量；当C、D两种元素的原子分别失去1个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量。A、B、C、D之间分别形成化合物时，属于离子化合物可能性最大的是（ ）
A．D2A B．C2B C．C2A D．D2B
【解析】选C。金属原子失去电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量，说明C更容易失去电子，其还原性强；反之非金属原子得到电子形成稳定结构时，释放的能量越多，非金属性越强。
二、非选择题（本题包括3个小题，共30分）
6．（8分）氢化锂是一种离子化合物，LiH与H2O反应放出H2。
（1）写出反应的化学方程式_______________，反应后所得溶液呈_____性（填“酸”、“中”或“碱”）。
（2）LiH的电子式_________，微粒半径：H－_____Li+（填“＜”、“＝”或“＞”）。
7.（12分）氮化钠（Na3N）是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生NH3。请回答下列问题：
（1）化合物Na3N是由_________键形成的；
（2）比较Na3N中两种粒子的半径：r（Na+）___r（N3－）
（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）Na3N能够与水或酸发生复分解反应：一物质中的正价基团（原子或原子团）与另一种物质中的负价基团相互结合的反应。
①写出Na3N与水反应的化学方程式____________；
②Na3N与过量的HCl（aq）反应，生成_______（填数字）种盐。
【解析】Na3N与HCl（aq）接触，首先发生下列反应：Na3N+3HCl===3NaCl+NH3↑，此即复分解反应。因HCl(aq)过量，生成的NH3肯定不会从HCl（aq）中逸出，因为易发生下列反应：NH3+HCl===NH4+Cl，所以共得到NaCl和NH4+Cl 2种盐。N3－、Na+ 核外电子排布相同，核电荷数少者，离子半径大。
答案：（1）离子 （2）＜
（3）①Na3N+3H2O===3NaOH+NH3↑ ②2
［实验·探究］
8．（10分）如表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：
①原子核对核外电子的吸引力 ②形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（kJ·mol－1）：
（1）通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量？
___________________________________________。
（2）表中X可能为以上13种元素中的_________（填写字母）元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式_________。
（3）Y是周期表中_________族元素。
（4）以上13种元素中，_________（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
（5）用电子式表示c和l形成化合物的过程___________
____________________________________。
【解析】（1）锂原子核外共有3个电子，其中两个在K层，1个在L层，当失去最外层的1个电子后，锂离子处于稳定结构，根据题给信息2可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量。
（2）由表中数据可知：X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量（9倍多），而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的2倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层。结合所给的周期表知，X应为a即钠元素，和j即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na2O和Na2O2。
（3）由表中所给Y的数据可知，Y失去第一、二、三个电子所需能量差别不大，而失去第四个电子所需能量远大于失去第三个电子所需的能量，因此Y元素的最外层有3个电子即为第ⅢA族的元素。
（4）从题目所给信息知道，原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关。结构越稳定失电子所需能量越高，在所给13种元素中，处于零族的m元素已达8e－的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多。
（5）c是Mg，l是Cl，两者形成离子化合物MgCl2。