课件75张PPT。第2章 化学键 化学反应规律
第1节 化学键与物质构成一、化学键
1.化学键:_______________________。
2.化学键与化学反应的关系
化学变化的实质是___________________________。相邻原子间的强相互作用旧化学键断裂和新化学键形成【情境·思考】
同学们一定看过86版的《西游记》吧,那烟雾缭绕、美轮美奂、如入仙境的画面是不是让你记忆特别深刻呢?你知道这种画面是怎么制造出来的吗?原来,这都离不开一种叫干冰的物质。干冰就是固体二氧化碳,很多舞台为增加效果都使用干冰制造烟雾。请问在干冰变为烟雾的过程中有无化学键的断裂?
提示:没有。干冰变为烟雾的过程是物理变化,只是分子间距离变大,分子间不存在化学键。3.化学键与能量的关系
化学键的断裂与形成伴随着能量的变化,旧化学键断裂
需要_________,新化学键形成会_________。吸收能量释放能量【微思考】
有能量变化的过程是否一定是化学变化?
提示:不一定。物质的三态变化伴随着能量的变化,但不是化学变化。二、离子键
1.形成(以NaCl为例)2.含义
离子键是指_____________________________________
___。
3.形成原子
形成离子键的原子一般是_________________________
_________。阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键活泼的金属原子和活泼的非金属原子4.表示
NaCl: 。三、共价键
1.形成(以HCl为例)2.含义
共价键是指_________________________________。
3.形成原子
形成共价键的原子一般是活泼的___________。
4.表示
HCl:_________________。原子之间通过共用电子形成的化学键非金属原子5.共价键类型
(1)极性键:由不同非金属原子形成的共价键,如H—Cl键、N—H键;
(2)非极性键:由相同非金属原子形成的共价键,如H—H键、Cl—Cl键。6.由共价键形成的分子的空间结构直线角三角锥正四面体【巧判断】
(1)离子键是阴、阳离子间的相互吸引作用。 ( )
提示:×。离子键是阴、阳离子间的静电作用,既包括静电吸引又包括静电排斥。(2)由电离方程式HCl====H++Cl-可知,HCl分子中存在离子键。 ( )
提示:×。HCl分子中存在的是共价键,HCl溶于水后共价键被破坏,形成离子。
(3)NaOH中含有离子键和共价键。 ( )
提示:√。NaOH中Na+和OH-之间存在的是离子键,OH-中氧和氢原子之间存在的是共价键。四、离子化合物与共价化合物
根据物质的构成将化合物分为两类:【做一做】
请分析所给化合物的构成情况和化合物类型Mg2+、Cl-离子键离子化合物碳原子、氢原子共价键共价化合物【情境·思考】
纯碱和食醋是我们日常生活中常用的调味品,它们的主要成分分别为Na2CO3、CH3COOH,判断它们属于离子化合物还是共价化合物,并指出其中含有的化学键类型。提示:Na2CO3属于离子化合物,其中含有离子键和共价键;CH3COOH属于共价化合物,其中只含有共价键。知识点一 离子化合物和共价化合物的类别与性质
【重点释疑】
1.离子化合物
(1)常见类型
①强碱:如NaOH、KOH等。②绝大多数盐:如NaCl、K2SO4等。
③活泼金属氧化物、氢化物和过氧化物:如K2O、Na2O、MgO、NaH、CaH2、Na2O2等。(2)性质
①离子化合物中离子键一般比较牢固,破坏它需要很高的能量,所以离子化合物的熔点一般较高,常温下为固体。
②离子化合物在溶于水或受热熔化时,离子键被破坏,形成自由移动的阴、阳离子,能够导电。2.共价化合物
(1)常见类型
①非金属氢化物:如NH3、H2S、H2O等。
②非金属氧化物:如CO、CO2、SO2等。
③酸:如H2SO4、HNO3等。
④大多数有机化合物:如CH4、CH3CH2OH等。(2)性质
对于由分子组成的物质,由于分子间没有化学键,所以作用力比较小,熔沸点、硬度均比较小。 【易错提醒】化学键与物质类别的关系
(1)四个“一定”
①离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。
②含有离子键的物质一定是离子化合物。
③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。
④共价化合物中一定不含离子键,只含共价键。(2)四个“不一定”
①离子化合物中不一定含有金属元素,如NH4Cl、NH4NO3等。
②含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3。③含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH、Na2O2等。
④含有共价键的分子不一定是共价化合物,如H2、O2等单质。 【思考·讨论】
(1)如何检验某化合物属于离子化合物还是共价化合物?
提示:离子化合物在溶于水或者熔融时均可以电离出阴、阳离子,而共价化合物在熔融时仍然以分子形式存在,不存在阴、阳离子。(2)已知HNO3、NaCl、乙醇、蔗糖均可溶于水。
①HNO3、NaCl溶于水时,化学键有无变化?
提示:化学键发生断裂。当HNO3、NaCl溶于水时,在水
分子的作用下共价键和离子键发生了断裂,分别电离为
H+和 、Na+和Cl-。②乙醇、蔗糖溶于水时,化学键有无变化?
提示:化学键没有变化。由于乙醇、蔗糖属于非电解质,因此溶于水时不会电离,以分子形式存在于水中,因此化学键没有变化。【案例示范】
【典例】(2019·泰安高一检测)现有如下几种说法:
①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合;②金属和
非金属化合时一定形成离子键;③根据电离方程式
HCl====H++Cl-判断,HCl分子里存在离子键;④ H2分
子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成氢原子、氯原子,而后氢原子、氯原子形成离子键的过程。其中正确的说法是 ( )
A.①②④ B.都不正确 C.④ D.①【解题指南】解答本题需注意以下两点:
(1)化学键是相邻原子间的强烈的相互作用。
(2)化学反应是一个旧键断裂、新键形成的过程。【解析】选B。水分子内H、O原子之间形成化学键,分子间的H、O原子间不形成化学键,故①不正确;只有活泼金属和活泼非金属化合时才形成离子键,故②不正确;HCl属于共价化合物,分子中没有离子键,故③不正确;化学反应的本质是旧键断裂,新键形成的过程,但HCl中存在共价键而非离子键,故④不正确。【母题追问】(1)只有非金属元素组成的化合物中能含
有离子键吗?
提示:能。如NH4Cl中 、Cl-之间的化学键是离子
键。(2)HCl溶于水电离时,分子中化学键发生了断裂,说明HCl的电离是化学变化吗?
提示:不是。化学变化中既有旧化学键的断裂,也有新化学键形成,而上述过程中仅有旧键的断裂没有新键的形成,因此不属于化学变化。 【规律方法】离子键与共价键的比较 【迁移·应用】
1.(2019·南阳高一检测)下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是 ( )【解析】选B。A项,MgCl2仅含离子键;C项,HCl仅含共价键,是共价化合物;D项,NaOH含有离子键,是离子化合物。2.(2018·山东合格考)下列关于化学键的说法正确的是 ( )
A.共价化合物中只存在共价键
B.离子化合物中只存在离子键
C.只含共价键的物质一定是共价化合物
D.只含非金属元素的物质一定不含离子键【解析】选A。离子化合物中可能含有共价键,如氢氧化钠,B错误;只含共价键的物质可以是单质,如氮气,C错误;氯化铵中含有离子键,D错误。【补偿训练】
(2019·日照高一检测)下列说法正确的是 ( )
A.P4和NO2都是共价化合物
B.CCl4和NH3分子中都只含有共价键
C.CaO和SiO2都是离子化合物
D.Na2O2是离子化合物,只含有离子键【解析】选B。P4和NO2分子中都含有共价键,但P4是磷
的单质,A错;CCl4、NH3分子中都只含共价键,B正确;
CaO是离子化合物,SiO2是共价化合物,C错;Na2O2中
是通过共价键形成的,所以Na2O2中既有离子键又有共
价键,D错。【素养提升】
我国是酒的故乡,也是酒文化的发源地,是世界上酿酒最早的国家之一。已知酒的主要成分为乙醇,其分子式为C2H6O,分子结构如下所示:请你判断乙醇属于离子化合物还是共价化合物,46 g乙醇中含有共价键的数目是多少?
提示:乙醇属于共价化合物,其中1个乙醇分子中含有8个共价键,因此46 g乙醇中含有8NA个共价键。知识点二 电子式
【重点释疑】
1.含义:一种由元素符号和用于表示该元素原子最外层电子的“·”或“×”组成的式子。2.电子式的书写
(1)原子的电子式:
元素符号周围标明元素原子的最外层电子,每个方向不能超过2个电子。当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布。例如:(2)简单阳离子的电子式:
简单阳离子是由金属原子失去电子形成的,原子的最外层已无电子,故用阳离子的符号表示,如Na+、Mg2+、Al3+等。(3)简单阴离子的电子式:
不但要画出最外层电子数,而且还应用“[ ]”括起来,并在右上角标出“n-”以表示其所带的电荷。例如:(4)复杂阴、阳离子的电子式:
复杂阴、阳离子要标明电子,用“[ ]”括上,并在“[ ]”右上角标明电性和电量,例如:(5)离子化合物的电子式:(6)共价化合物的电子式:3.用电子式表示下列物质的形成过程【易错提醒】用电子式表示离子化合物或离子化合物
的形成过程时,易出现的错误
(1)漏标阴离子的括号,如将S2-的电子式错写为
(2)给阳离子多标电子或中括号,如将Al3+的电子式错写
为
(3)漏标或错标离子的电荷,如将S2-的电子式错写为
(4)将多个相同的离子归在一起,如将K2S的电子式错写
为 【思考·讨论】
(1)氯化钠和氯化氢的电子式NaCl: HCl:
书写是否正确?
提示:NaCl属于离子化合物,HCl属于共价化合物,二者的
表示形式颠倒了。(2)阳离子的电子式均是其离子符号吗?
提示:简单阳离子的电子式为其离子符号,复杂阳离子如铵根离子的电子式不能用其离子符号来表示。【案例示范】
【典例】过氧化氢(H2O2)又叫双氧水,其水溶液可用于
制备工业上的漂白剂、特殊环境里燃料燃烧的助燃
剂、医疗上的消毒剂、实验室里的制氧剂等。过氧化
钠(Na2O2)可用于制备工业上的漂白剂、实验室里的制
氧剂、呼吸面具或潜水艇中的制氧剂等。过氧原子团
“ ”由2个氧原子共用1对电子形成。(1)试根据叙述写出二者的电子式。(宏观辨识与微观探析)
(2)已知同种原子形成的共价键叫非极性共价键,不同种原子形成的共价键叫极性共价键,试讨论:H2O、H2O2中化学键有何不同?Na2O、Na2O2中化学键有何不同?(证据推理与模型认知)(3)分别写出H2O2、Na2O2作供氧剂反应的化学方程式,根据方程式比较H2O2、Na2O2中化学键更稳定的是哪个,主要根据是什么?(科学探究与创新意识)【解析】(1)H2O2与Na2O2中都含有过氧基“—O—O—”。
题中告知“—O—O—”由2个O共用1对电子形成,又知H
的化合价为+1价,则H与O之间共用1对电子,这样就可以
写出H2O2的电子式。比较H2O2与Na2O2,Na的化合价也是
+1价,但Na与O之间的化学键应是离子键而不是共价键,
则Na2O2是由“ ”与“Na+”构成的。(2)比较H2O与H2O2的电子式可知,水中有极性共价键,过氧化氢中有极性和非极性共价键;比较Na2O与Na2O2的电子式可知氧化钠中有离子键,过氧化钠中既有离子键又有非极性共价键。
(3)由Na2O2在常温下跟水(或CO2)快速反应生成O2,H2O2的水溶液在催化剂作用下才能较快地反应生成O2,由此可知过氧化氢中化学键较稳定。答案:
(2)H2O中没有非极性键,H2O2中有非极性键;Na2O中没有共价键,Na2O2中有共价键(或非极性键)(3)2H2O2 2H2O+O2↑,2Na2O2+2H2O====4NaOH+
O2↑(或2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2),H2O2中化学键更稳
定;Na2O2在常温下跟水(或CO2)快速反应生成O2,H2O2的水
溶液在催化剂作用下才能较快地反应生成O2 【规律方法】化学键的存在与判断
(1)离子化合物一定含有离子键,含有离子键的化合物一定是离子化合物。离子化合物还可能含共价键(极性键或非极性键)。
(2)共价化合物一定含有共价键,含有共价键的物质不一定是共价化合物,可能是非金属单质或离子化合物,如Cl2、NaOH等。 【迁移·应用】
1.(2018·北京市合格考)下列物质的电子式书写正确的是( )【解析】选D。A中每个氮原子缺两个电子,错误;B为共价化合物,不能带电荷,错误;C为离子化合物,应该带电荷,错误。2.下列电子式或用电子式表示化合物形成过程正确的是 ( )【解析】选D。A项中的正确写法应为 B项
中氯原子最外层电子没写全;C项中生成物中的2个
要分开写在Mg2+的两侧,不能合并写;D项符合
电子式的书写要求。【课堂回眸】
课堂检测·素养达标
1.下列物质中既含离子键又含非极性键的是 ( )
A.CO2 B.KOH
C.Na2O2 D.CH4
【解析】选C。A选项:C、O原子间以极性共价键结合;B选项:KOH中K+与OH-间以离子键结合,OH-中H、O原子间以极性共价键结合;D选项:CH4中只存在C、H间的极性共价键。C选项:Na2O2中,Na+与间是以离子键结合的,而中两个氧原子间是以非极性共价键结合的,所以C选项为正确选项。
2.(2019·潍坊高一检测)下列说法中不正确的是 ( )
A.金属和非金属原子之间一定形成离子键
B.两个非金属原子之间形成的化学键一定是共价键
C.含有离子键的物质不可能是单质
D.单质中不一定含有共价键
【解析】选A。两个非金属原子之间形成的化学键一定是共价键,多个非金属原子之间形成的化学键可能有离子键,如铵盐,B正确;含有离子键的物质一定是离子化合物,不可能是单质,C正确;单质中可能不含有共价键,如稀有气体,D正确。
3.下列化学用语表示正确的是 ( )
【解析】选A。CO2的电子式为B项错误;NaCl的电子式为,C项错误;N2的电子式为 ,D项错误。
4.(2019·合肥高一检测)下列物质中,从化学键的角度看,有一种与其他三种明显不同,这种物质是 ( )
A.NaOH B.CH4
C.SO2 D.H2O
【解析】选A。从化学键的角度分析,A项中的NaOH含有离子键和共价键,而其余三个选项中的物质均只含有共价键。
【方法规律】离子键、共价键的判断方法
(1)离子键的判断。
①活泼金属(ⅠA族、ⅡA族)与活泼非金属(ⅥA族、ⅦA族)之间。例如,NaCl、MgO。
②金属离子(或N)与带电原子团之间。例如,NaOH、NH4NO3。
(2)共价键的判断。
①非金属与非金属原子之间。例如,H2(单质)、HCl(化合物)。
②某些金属与非金属之间。例如,AlCl3。
5.据国外媒体报道,由于温室气体二氧化碳浓度上升、全球变暖,使得南极冰盖越来越容易受地球自转轴倾角影响。CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应:NH3+CO2+H2O(未配平)。
下列有关三聚氰酸的说法正确的是 ( )
A.分子式为C3H6N3O3
B.既含离子键,又含共价键
C.属于共价化合物
D.生成该物质的上述反应为中和反应
【解析】选C。根据三聚氰酸的结构简式知其分子式为C3H3N3O3,A错误;该物质中只有共价键,没有离子键,因而属于共价化合物,B错误,C正确;中和反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,因此该反应不是中和反应,D错误。
6.(1)有下列物质:He、N2、CaO、H2SO4、Na2S、KOH、NaHCO3。
①其中只含共价键的是________;?
②只含离子键的是________;?
③既含有共价键又含有离子键的是________;?
④属于共价化合物的是________;?
⑤属于离子化合物的是________。?
(2)下列变化中,不需要破坏化学键的是________。?
A.硫酸与氢氧化钠反应
B.加热氯酸钾使其分解
C.冰融化
D.氯化钠溶于水
【解析】(1)N2、H2SO4分子中只含共价键;CaO、Na2S中只含离子键;KOH、NaHCO3中既含有离子键又含有共价键,He分子中不含化学键。
(2)A项反应中有化学键的断裂和形成,化学键被破坏;KClO3受热分解破坏离子键和共价键;冰融化后变为液态水,共价键未被破坏;NaCl溶于水离子键被破坏。
答案:(1)①N2、H2SO4 ②CaO、Na2S
③KOH、NaHCO3 ④H2SO4
⑤CaO、Na2S、KOH、NaHCO3 (2)C
【补偿训练】
(2019·海口高一检测)将HCl、Ar、NH3、MgO、CO2、NaCl、NaOH等物质按以下要求填空:
(1)只存在共价键的是________。?
(2)只存在离子键的是________。?
(3)既存在离子键,又存在共价键的是________,其电子式为________________。?
(4)既不存在离子键,又不存在共价键的是________。?
【解析】HCl、NH3、CO2分子中只含有共价键;MgO、NaCl中只含有离子键;既存在离子键,又存在共价键的是NaOH;既不存在离子键,又不存在共价键的是Ar。
答案: (1)HCl、NH3、CO2 (2)MgO、NaCl (3)NaOH
Na+H]- (4)Ar
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课时素养评价 八
化学键与物质构成
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)
1.下列表示电子式的形成过程正确的是 ( )
【解析】选D。HCl为共价化合物,不含离子,其正确的电子式为 ;NaBr为离子化合物,由阴、阳离子构成,其正确的电子式为 MgF2为离子化合物,阴、阳离子交替排列,其正确的电子式为
2.(2019·烟台高一检测)下列化合物中,既有离子键,又有共价键的是( )
A.MgCl2 B.Na2O2
C.Cl2 D.NH3·H2O
【解析】选B。A项中两个Cl-与Mg2+之间以离子键结合;B项中,Na+与之间以离子键结合,中两氧原子之间以共价键结合;C项为单质;D项,NH3·H2O是共价化合物。
【补偿训练】
下列物质中,含有离子键的是 ( )
A.HCl B.H2O2 C.K2O D.H2SO4
【解析】选C。C项中K2O属于离子化合物,含有离子键。
3.下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是 ( )
A.BF3 B.H2O
C.SiCl4 D.PCl5
【解析】选C。A项,BF3中形成三个共用电子对,硼原子最外层只有6个电子,未达到8电子结构,A错;B项,H2O中氢原子最外层只有2个电子,B错;C项,SiCl4中Si与Cl形成4个共用电子对,两种原子的最外层电子均达到8电子结构,C对;D项,PCl5中P不符合8电子结构,D错。
【方法规律】8电子结构的两种判断方法
(1)经验规律法(化合物适用)
凡符合最外层电子数+|化合价|=8的皆为8电子结构。
(2)试写结构法
判断某元素最外层是否达到8电子稳定结构,应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断,如:①H2O,氧原子最外层有6个电子,H2O中每个氧原子又与两个氢原子形成两个共价键,所以H2O中的氧原子最外层有6+2=8个电子,但H2O中的氢原子最外层有2个电子;②N2,氮原子最外层有5个电子,N与N之间形成三个共价键,所以N2中的氮原子最外层达到8电子稳定结构。
4.(2019·江苏高考)反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是 ( )
A.中子数为18的氯原子Cl
B.N2的结构式:NN
C.Na+的结构示意图:
D.H2O的电子式:H
【解析】选D。A项,Cl的质子数为17,中子数为18,则质量数为35,表示为Cl,错误;B项,N2分子中N与N之间形成叁键,结构式为N≡N,错误;C项,Na失去最外层一个电子为Na+,结构示意图为,错误;D项,H2O为共价化合物,H和O之间为共用电子对,正确。
5.下列说法正确的是 ( )
A.破坏化学键的过程,一定是化学变化过程
B.NaOH熔化时,既破坏了离子键又破坏了共价键
C.反应H2+Cl22HCl破坏了共价键,形成了共价键
D.16O和18O的相互转化属于化学变化
【解析】选C。氢氧化钠熔化时破坏了离子键,没有破坏共价键,不是化学变化,A、B错误。同位素原子间的变化不是化学变化,D错误。
【补偿训练】
下列变化只破坏共价键的是 ( )
A.从NH4HCO3中闻到了刺激性气味
B.NaOH溶于水
C.Na2SO4受热熔化
D.HCl溶于水得盐酸
【解析】选D。NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O,破坏N与HC之间的离子键和N、HC内部的部分共价键;NaOH溶于水破坏离子键,共价键没有破坏;Na2SO4受热熔化破坏了Na+与S之间的离子键,S内部的共价键没有破坏;HCl溶于水破坏了H—Cl共价键。
6.(2019·焦作高一检测)随着科技的进步,研究和制备物质的手段和途径越来越多,C60、H3、、等已被发现。下列有关说法正确的是 ( )
A.H2和H3互为同位素
B.中不含化学键
C.C60中含有共价键
D.中含有离子键
【解析】选C。A项,H2和H3互为同素异形体,错误。B项,中含有共价键,错误。C项,C60中只存在共价键,正确。D项,中只有共价键,错误。
7.下列有关化学用语表示正确的是 ( )
A.质量数为31的磷原子P
B.氟原子的结构示意图:
C.CaCl2的电子式:Ca2+
D.明矾的化学式:Al2(SO4)3
【解析】选A。A项,P的左上角标质量数,左下角标质子数,正确;B项,氟原子的最外层为7个电子,错误;C项,两个Cl-应放在Ca2+的两边,错误;D项,明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,错误。
8.(2019·常熟高一检测)下列有关化合物中存在的化学键种类的说法正确的是
( )
A.MgCl2中既存在离子键也存在共价键
B.CH3COOH中只有离子键
C.Na2O2中只存在离子键
D.NH4HSO4中既存在共价键也存在离子键
【解析】选D。共价化合物中只存在共价键;离子化合物中一定存在离子键,如果离子化合物中存在复杂的离子,如N、HS、等,离子内部还存在着共价键。MgCl2中只存在离子键,CH3COOH中只存在共价键,而Na2O2、NH4HSO4中则存在离子键和共价键。
【补偿训练】
(2019·太原高一检测)下列变化中,既有共价键和离子键断裂,又有共价键和离子键形成的是 ( )
A.2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
B.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
C.Cl2+H2OHCl+HClO
D.Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl
【解析】选A。A项Na2O2中既含有共价键,也含有离子键,与CO2反应时,其中共价键和离子键都会断裂,又重新组合为新的共价键和离子键;B、C项不涉及离子键的断裂;D项不涉及共价键的断裂和形成。
9.下列关于NaHSO4的说法中正确的是 ( )
A.因为NaHSO4是离子化合物,所以NaHSO4固体能够导电
B.NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2∶1
C.NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键
D.NaHSO4固体溶于水时破坏的是离子键和共价键
【解析】选D。虽然NaHSO4是离子化合物,但其固体中不存在能自由移动的阴、阳离子,因而不能导电;NaHSO4固体中阳离子和阴离子(HS)的个数比是1∶1;NaHSO4固体熔化时破坏的只是离子键,而溶于水时电离出Na+、H+和S,破坏的是离子键和共价键。
10.(2019·衡水高一检测)原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a-的电子层结构与氦相同,b和c的次外层有8个电子,c-和d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是 ( )
A.元素的非金属性次序为c>b>a
B.a和其他3种元素均能形成共价化合物
C.d和其他3种元素均能形成离子化合物
D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
【解析】选B。由a的最外层电子数为1,a-的电子层结构与氦相同可知,a为H。b和c的次外层有8个电子,则b、c处于第3周期,又知b、c的最外层电子数分别为6、7,从而推知,b、c分别为S、Cl。由c-和d+的电子层结构相同可知,d为K。A项S、Cl处于第3周期,Cl的原子序数大于S,则Cl的非金属性强于S;由H2S中硫元素显-2价、氢元素显+1价可知,S的非金属性强于H,因此三种元素的非金属性次序为Cl>S>H。B项H和S、Cl可形成共价化合物H2S和HCl,而H与K则形成离子化合物KH。C项K和H、S、Cl均可形成离子化合物,分别为KH、K2S和KCl。D项H、S、Cl的最高化合价分别为+1、+6和+7,最低化合价分别为-1、-2和-1,因此三种元素各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6。
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
11.(18分)(2019·威海高一检测)各城市为保持街道整洁、湿润,在路面或广场上喷洒含化学式为XY2的溶液作保湿剂。X原子的结构示意图为,X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同。元素Z、W均为短周期元素,它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍,Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。
(1)m=________,该保湿剂的化学式为________。?
(2)Z、W元素的名称分别为________、________。?
(3)下列说法正确的是________。?
A.XY2和WZ2都为离子化合物
B.XY2中仅含离子键,WZ2中仅含极性共价键
C.H2Z比HY的稳定性强
D.X的阳离子比Y的阴离子半径大
(4)下列化学用语表达正确的是________。?
A.XY2的电子式:X2+]2-
B.WZ2中含有共价键
C.Y元素的单质与H2Z水溶液反应的离子方程式:
Y2+Z2-2Y-+Z↓
D.用电子式表示XY2的形成过程:
【解析】(1)由X原子的结构示意图为不难推知其为,该元素为Ca,根据CaY2可知Y为-1价,又因Y-与Ca2+的电子层结构相同,则Y为Cl。
(2)Z、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,且Z与Y相邻,则Z、W是C或S。Z、W能形成一种WZ2型分子,则Z是S,W是C。
(3)CaCl2是仅含离子键的离子化合物,CS2是仅含极性键的共价化合物,A错、B对;S的非金属性弱于Cl,则H2S的稳定性比HCl弱,C错;Ca2+、Cl-具有相同的电子层结构,且钙元素的核电荷数大,因而半径小,D错。
(4)XY2为CaCl2,其电子式为
]-Ca2+]-,H2S为弱酸,应写成分子式,即Cl2+H2S2H++2Cl-+S↓,A、C错。
答案:(1)20 CaCl2 (2)硫 碳 (3)B (4)BD
12.(12分)砒霜的主要成分是As2O3,是最古老的毒物之一,无臭无味,外观为白色霜状粉末,故称砒霜,致死量为0.1 g,可用于制造杀虫剂和灭鼠剂等。
某地一辆装载砒霜的货车因故滑入河道,部分砒霜散落河中。As2O3是两性偏酸性氧化物,其无色晶体在193 ℃时升华,微溶于水生成H3AsO3;其对应的盐均有毒,其中碱金属对应的盐溶于水,其他金属对应的盐几乎不溶于水。
(1)判断As2O3、H3AsO3属于离子化合物还是共价化合物。
提示:As2O3、H3AsO3均属于共价化合物。
(2)向该河水中加入生石灰可减轻砷对河水的污染,不能加入氢氧化钠,请问生石灰、氢氧化钠分别含有哪些化学键?
提示:生石灰为CaO,属于离子化合物,只含有离子键;氢氧化钠为离子化合物,含有离子键和共价键。
(3)写出AsH3和生石灰的电子式。
提示:AsH3和生石灰的电子式分别为H、Ca2+]2-。
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括3小题,每小题6分,共18分)
13.(2019·合肥高一检测)X、Y为短周期元素,X位于ⅠA族,X与Y可形成化合物X2Y,下列说法正确的是 ( )
A.X的原子半径一定大于Y的原子半径
B.X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构
C.两元素形成的化合物中,原子个数比不可能为1∶1
D.X2Y可能是离子化合物,也可能是共价化合物
【解析】选D。由题意知,Y位于ⅥA族,X、Y均为短周期元素,X可能为H、Li、Na,Y可能为O、S,A项不正确;在Na2O中Na+和O2-电子层结构相同,B项不正确;在H2O2、Na2O2中原子个数比为1∶1,C项不正确;H2O为共价化合物,Na2O为离子化合物,D项正确。
14.M元素的1个原子失去2个电子,该2个电子转移到Y元素的2个原子中去,形成离子化合物Z。下列各说法中,正确的是 ( )
A. Z的熔点较低 B. Z可以表示为M2Y
C. Z一定溶于水中 D. M形成+2价阳离子
【解析】选D。依题意,形成Z的过程可表示为·+×M×+M2+]-,故Z的化学式为MY2;又知由离子键形成的化合物熔、沸点一般都很高,且有的MY2型化合物(如CaF2)难溶于水。
15.(2018·全国卷Ⅰ) 主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是 ( )
A.常温常压下X的单质为气态
B.Z的氢化物为离子化合物
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D.W与Y具有相同的最高化合价
【解析】选B。根据“W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃”,可以推测W与Z其中一个为氟元素,依据W与Y同族且主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,知W是氟元素;根据“W、X、Z最外层电子数之和为10”可知Z可能为Ca(或K),X可能为Na(或Mg),由于W与Y同族,且原子序数增加,故Y是Cl。常温常压下,Na(或Mg)为固体,A不正确;Z的氢化物CaH2(或KH)为离子化合物,B正确;Y和Z形成的化合物为CaCl2(或KCl),其水溶液呈中性,C不正确;氟元素无正价,D不正确。
二、非选择题(本题包括1小题,共12分)
16.(2019·徐州高一检测)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)Na3N的电子式为________,该化合物是由__________?键形成的。
(2)Na3N与盐酸作用生成________种盐,其电子式分别是________、________。?
(3)Na3N中两种粒子的半径大小关系是________。?
(4)Na3N与水反应属于________反应。?
【解析】(1)Na位于ⅠA族,易失去一个电子成为+1价的Na+,N位于ⅤA族,易得到三个电子成为-3价的N3-,所以Na3N应属于离子化合物。
(2)Na3N与HCl反应时,N3-与盐酸电离出H+结成NH3,NH3再进一步与HCl反应生成NH4Cl,Na+与Cl-形成NaCl,故可生成两种盐。
(3)Na3N是离子化合物,其中粒子为Na+和N3-,属于具有相同电子层结构的离子,r(Na+)(4)Na3N与水反应时,生成NH3是N3-与水中H+结合形成的,则OH-便与Na+形成NaOH溶液,为复分解反应。
答案:(1)Na+]3-Na+ 离子 (2)2
Na+]- [H]+]-
(3)r(Na+)【补偿训练】
(2019·榆林高一检测)短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,其元素特征信息如表:
元素
编号
元素特征信息
A
最高正价和最低负价的绝对值之差为2
B
与E同主族
C
1 mol C的单质能与冷水反应,在标准状况下生成11.2 L H2
D
原子最外层电子数等于其周期序数
E
负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同
(1)A、E元素与氢元素形成的一种常见化合物中存在的化学键的类型为________________。?
(2)D和E形成化合物的类型是________(填“共价化合物”或“离子化合物”)。?
(3)A元素能与另外四种元素中的一种元素形成共价化合物,分子中的原子个数比为1∶3,相对分子质量为120.5,则该物质的化学式为________。?
【解析】E的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同,则E为Cl,B和E同主族,且E的原子序数大,故B为F;A的最高正价与最低负价的绝对值之差为2,则A为ⅤA族元素,又因B的原子序数大于A,故A为N;1 mol C的单质与冷水反应生成0.5 mol H2,故C为Na;D原子的最外层电子数等于其周期序数,D可能为Be或Al,又因原子序数关系,可知D为Al。
答案:(1)离子键、共价键
(2)共价化合物
(3)NCl3
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