4.3 化学键 同步练习题 2024-2025学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
2024-08-07
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内容正文:
4.3 化学键 同步练习题
2024-2025学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
一、单选题
1.现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法不正确的是
A.该物质的分子式为S4N4
B.该物质各原子最外层都达到8电子稳定结构
C.该物质的分子中既含有极性键又含有非极性键
D.该分子中N的化合价为-3
2.下列关于σ键和π键的理解不正确的是
A.σ键是原子轨道“头碰头”式重叠,π键是原子轨道“肩并肩”式重叠
B.通常σ键比π键重叠程度大,原子间会优先形成σ键
C.σ键和π键不能同时存在于同一个分子中
D.碳碳双键中有1个σ键和1个π键
3.下列各组物质中,化学键类型相同、固体熔化时破坏的作用力也相同的是( )
A.Na2O、Na2O2 B.MgCl2、AlCl3 C.CO2、SiO2 D.CO2、H2O
4.下列物质熔融状态下能导电且含有非极性键的氧化物的是( )
A. B. C.MgO D.
5.科学家以钙离子撞击锎()靶,产生了一种超重元素—— (),其反应可表示为:,下列说法正确的是( )
A.该反应为化学反应
B.与为两种不同核素
C.气体分子内存在共价键
D.同族所有元素的原子最外层电子数相同
6.已知某种锂盐的结构如图,它是一种新型锂离子电池的电解质,其阴离子由W、X、Y、Z四种同周期主族元素构成,Y原子的最外层电子数是X的次外层电子数的3倍(箭头指向表示共用电子对由W提供)。下列说法错误的是( )
A.元素非金属性强弱顺序是W>Y>Z>X
B.阴离子中X与Z的杂化方式相同
C.原子半径X>Z>Y>W
D.该物质中含有极性键、非极性键、配位键和离子键
7.科学家合成出了一种用于分离镧系金属的化合物A(如图所示),短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大,其中Z位于第三周期;Z与Y2可以形成分子ZY6,该分子常用作高压电气设备的绝缘介质.下列关于X、Y、Z的叙述错误的是( )
A.Z原子核外电子的空间运动状态的数目与原子序数一致
B.该物质中含有极性键、配位键和离子键
C.X最高价含氧酸晶体在冷水中的溶解度小于热水中的溶解度
D.化合物A中,X、Y、Z最外层都达到8电子稳定结构
8.下列对于化学键的判断正确的是
A.任何物质中都有化学键
B.共价化合物中可能含有离子键
C.含有离子键的化合物是离子化合物
D.含有化学键全部为共价键的物质是共价化合物
9.X、Y、Z、Q、R五种短周期主族元素,核电荷数依次增大,其相关信息如下表所示:
元素
相关信息
X
最高正价与最低负价之和为零
Y
组成的化合物种类最多的元素
Z
其单质与同主族的某单质混合可作核反应堆的导热剂
Q
最外层电子数是最内层的3倍
下列说法正确的是( )
A.原子半径大小为:R>Q>Y>Z>X
B.最简式为YX2的化合物均能使溴水褪色
C.YQ2与YR4都为共价化合物
D.最高价氧化物对应的水化物酸性强弱:Q>R>Y
10.下列物质含离子键的是( )
A.HF B.NaCl C.CO2 D.CH4
11.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的单质是空气中含量最高的气体,Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍,短周期主族元素中Z原子的半径最大,W原子的最外层电子数等于X、Y、Z原子的最外层电子数的平均值。下列推断不正确的是( )
A.X、Y、Z、W四种元素最多组成两种正盐
B.Z对应的氢化物中存在离子键
C.简单离子半径X>Z
D.最高价氧化物对应水化物的酸性X>W
12.是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.固体中阴、阳离子总数为
B.溶液中数目为
C.中所含的原子数为
D.标准状况下,所含分子数为
13.MDI广泛应用于聚氨酯弹性体,其结构简式如图,其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,且均小于10。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )
A.元素非金属性:X>Y>Z
B.W、X、Z形成的化合物一定是二元弱酸
C.W与X、Y、Z均可形成至少2种10电子微粒
D.1molMDI中所含X—W键为2NA
14. 因具有杀菌能力强,对人体、动物没有危害以及对环境不造成二次污染等特点,备受人们的青睐。下图是一种制 的微观示意图。下列有关说法正确的是( )
A.该反应中只有共价键的断裂与形成
B.该反应中, 作氧化剂
C.该条件下,氧化性:
D.制取 ,有 失去电子
15.下列物质中,即有离子键,又有共价键的是( )
A.HCl B.KCl C.CaCl2 D.NH4Cl
16.下列说法中正确的是( )
①离子化合物中一定有离子键,可能有共价键
②NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是1 :1
③非金属单质中一定不含离子键,一定只含共价键
④氯化氢溶于水断裂共价键,故过程为化学变化
⑤熔融AlCl3不导电,所以AlCl3是非电解质
⑥非极性键可能存在于非金属单质中,也可能存在于离子化合物或共价化合物中
A.①④⑤ B.①③④⑥ C.①⑥ D.①②⑥
17.下列属于共价化合物的是( )
A.NH3 B.Cl2 C.KCl D.CaO
18.下列物质属于共价化合物的是( )
A. B. C. D.
19.下列关于化学键的叙述正确的是( )
A.所有物质里都含有化学键 B.离子化合物中可能含有共价键
C.共价化合物中可能含有离子键 D.水分子中的化学键是非极性键
20.X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,X与Z可形成常见的 或 型分子,Y与M形成的气态化合物质量是相同条件下同体积氢气的8.5倍,W是原子半径最大的短周期元素。下列判断正确的是( )
A.最高价含氧酸酸性:
B.X、Z可形成离子化合物
C.W可形成双原子分子
D.M与W形成的化合物含极性共价键
二、综合题
21.压电材料广泛应用于电声换能器、传感器、机器人等方面。最近我国科学家在Science杂上报道了一种有机-无机杂化的压电材料TMCM-MnCl3,该材料具有单斜的晶体结构,晶体结构图如下所示(氢原子未画出),晶胞参数为a=9.478 Å,b= 15. 741 Å,c=6.577 Å,β=94.838° ,晶胞内总共含有84个原子。
(1)写出基态Mn原子的核外电子排布 。
(2)TMCM-MnCl3晶胞内含有 个Mn原子、 个Cl原子,有机基团的结构简式为 。
(3)TMCM-MnCl3晶体中有机结构单元中C原子杂化类型是 ,N原子的杂化类型是 ,该晶体中存在 (填如下选项标号)。
A.范德华力 B.离子键 C.π键 D.σ键
(4)TMCM-MnCl3晶体中,Cl-C间的化学键为 键,Cl-Mn间的化学键为 键;其中Mn的化合价为 。
22.回答下列问题:
(1)有以下物质:A.HF B.Br2 C.H2O D.N2 E.C2H4 F.C2H6 G.H2 H.H2O2 I.H-C=N J. CO2 K. HCHO
①既含有极性键,又含有非极性键的是 (填序号,下同);
②既含有σ键,又含有π键的是 ;
③含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是 ;
④水分子是H2O而不是H3O,是因为共价键具有 性;水分子的键角为104.5°,是因为共价键具有 性。
(2)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为
(3)1 mol乙醛分子中含σ键的数目为 ,1 个
CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为 。
(4)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是 。
(5)C、Si为同主族的元素,CO2和SiO2的化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键,SiO2中Si与O原子间不能形成上述π键。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成π键,而Si、O原子间不能形成上述π键? 。
23.下表是元素周期表的一部分,针对元素①~⑥回答下列问题。
④
⑤
①
③
⑥
②
(1)④元素在周期表中的位置为 。
(2)金属性最强的元素为 (填元素符号),其最高价氧化物对应的水化物中含有的化学键为 。
(3)①③⑤三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(4)元素的非金属性⑥ Br(填“>”“<”或“=”),写出能证明该结论的离子方程式 。
24.如图是元素周期表的一部分,其中每个数字序号代表一种 短周期元素。根据表中所列①~⑩元素,请按要求回答下列问题:
(1)元素⑤形成的氧化物的电子式为 ;①、⑦两种元素的最高价氧化物的熔点较高的是 (填化学式)。
(2)①~⑨元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是 (填化学式)。
(3)由③④⑩三种元素组成的离子化合物中所含有的化学键有 。
(4)①的单质与②的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式为 。
(5)下列事实能说明③非金属性比⑧强的有 (填字母)。
a.通常状况下,③的单质是无色气体,⑧的单质是固体
b.③的单质与⑧的氢化物溶液反应,溶液变浑浊
c.③与⑧两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
d.常温常压下,③与⑧两元素的简单氢化物的沸点,前者高
25.A,B,C,D,E 为原子序数依次增大的短周期主族元素。A 是元素周期表中原子半径最小的元素,B、D 同主族且 B 原子的核外电子数是 D 的一半,C 是所在周期中半径最大的原子。
回答下列问题:
(1)A、E 组成的化合物的电子式为 。
(2)B 在元素周期表中的位置为 。
(3)B、C 的简单离子中,半径较大的是 (填离子符号); C 的单质在 B 的单质中燃烧,所得产物中化学键的类型为 。
(4)D、E 中非金属性较强的是 (填元素符号);下列事实中能证明该结论的是 (填序号)。
a. E 的气态氢化物的稳定性比 D 的强
b. E 的气态氢化物的酸性比 D 的强
c. E 的气态氢化物的溶解度比 D 的大
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
【解析】【解答】A.氧化钠中只含离子间,过氧化钠中含离子间还含共价键,固体熔化时破坏的都是离子键,不符合题意
B.氯化镁中含离子间,熔化时破坏的是离子间,氯化铝中含共价键是分子晶体,熔化时破坏的是分子间作用力,不符合题意
C.二氧化碳含共价键,熔化时破坏的是分子间作用力,二氧化硅中含共价键是原子晶体,熔化时破坏的是共价键,不符合题意
D.二氧化碳和水含共价键,熔化时破坏的是分子间作用力,符合题意
故答案为:D
【分析】重点:1、离子化合物一定含离子键,也可能含共价键,例如:过氧化钠、过氧化钙、氢氧化钠等离子晶体熔化时破坏的都是离子键
2、共价化合物含共价键,一定不含离子间,分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力
3、原子晶体中含共价键,熔化时破坏的是共价键
4.【答案】D
【解析】【解答】A、CO2为共价化合物,熔融状态下不能导电,故A不符合题意;
B、SiO2为共价化合物,且不含非极性键,故B不符合题意;
C、MgO为离子化合物,但不含非极性键,故C不符合题意;
D、Na2O2为离子化合物,在熔融状态下能导电,且含有O-O非极性键,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】氧化物是指有两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,熔融状态下能导电的物质应为离子化合物。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.化学反应不会生成新的原子,核聚变和核裂变均属于物理变化,A不符合题意;
B.与质子数相同,但是中子数不同,为不同的原子,即不同的核素,B符合题意;
C. 气体分子内不一定存在共价键,如稀有气体中不存在共价键,C不符合题意;
D.为稀有气体元素,除了He外,其余同族元素最外层电子数均为8,D不符合题意;
故选B。
【分析】A.利用化学变化不会产生新的原子分析;
B.利用核素的定义分析;
C.利用稀有气体中不存在共价键分析;
D.利用He最外层电子数为2,其余稀有气体的原子最外层电子数为8分析。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.根据分析可知,W为F,Y为O,Z为C,X为B,同周期从左到右非金属性增强,F>O>C>B,元素非金属性强弱顺序是W>Y>Z>X,故A不选;
B.X的价层电子对数为4对,采用sp3杂化,Z的价层电子对数为3对,采用sp2杂化,阴离子中X与Z的杂化方式不相同,故B符合题意;
C.除稀有气体外,同周期元素的原子从左到右半径逐渐减小,原子半径B>C>O>F,原子半径X>Z>Y>W,故C不选;
D.该物质中含碳原子和氧原子之间、硼原子和氧原子之间、硼原子和氟原子之间形成极性键、碳原子和碳原子之间形成非极性键、硼原子和氟原子之间形成配位键、这种锂盐中还含有离子键,故D不选;
故答案为:B。
【分析】W、X、Y、Z是同周期主族元素,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,X的次外层电子数只能为2,则四种元素都位于第二周期,Y的最外层电子数为6,则Y为O;四种元素与锂组成的盐是一种新型的锂离子电池的电解质,Z可形成4个共价键,X可形成3个共价键和1个配位键,则Z为C、X为B,W可提供电子对,且易得到1个电子,则W为F,以此来解答。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.Z原子核外电子的空间运动状态的数目为9,而原子序数为16,不一致,A叙述符合题意;
B.该物质中含有C-H、C-S、B-F极性键、B-F配位键和离子键,B叙述不符合题意;
C.X的最高价含氧酸硼酸,是白色片状晶体,有滑腻感,在冷水中溶解度很小,加热时溶解度增大,C叙述不符合题意;
D.化合物A中,S、F、B最外层都达到8电子稳定结构,D叙述不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据图示A的结构可知,正离子中Z失去一个电子后形成3个共价键,说明Z原子最外层为6个电子,且Z位于第三周期,则Z为S;负离子中Y形成一个共价键,为-1价,不是第三周期元素,且原子序数大于X,应为F(当然不是H,因为正离子已经有H);X得到一个电子形成4个共价键,说明其最外层为3个电子,则X为B元素。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.稀有气体为单原子分子,不存在化学键,A不符合题意;
B.共价化合物中一定不含离子键,B不符合题意;
C.含有离子键的化合物一定是离子化合物,C符合题意;
D.含有化学键全部为共价键的物质可能是共价单质分子(如N2、H2等)和共价化合物,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.稀有气体为单原子分子,不存在化学键;
B.共价化合物中一定不含离子键;
C.含有离子键的化合物一定是离子化合物;
D.含有化学键全部为共价键的物质可能是共价单质分子(如N2、H2等)和共价化合物。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.同一周期从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族从上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径:Z>Q>R>Y>X,A项不符合题意;
B.最简式为YX2的化合物是CH2,有可能是环丙烷,环丙烷不能使溴水褪色,B项不符合题意;
C.CS2和CCl4均为共价化合物,C项符合题意;
D.非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性:R>Q>Y,则高价氧化物对应的水化物酸性:R>Q>Y,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.同一周期从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族从上到下,原子半径逐渐增大;
B.最简式为CH2的烃可能为环烷烃或烯烃;
C.碳与其它非金属原子形成二元化合物为共价化合物;
D.非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强;
10.【答案】B
【解析】【解答】A.HF分子中H、F原子之间以H-F共价键结合,不含离子键,A不符合题意;
B.NaCl是离子化合物,其中的Na+与Cl-之间以离子键结合,B符合题意;
C.CO2是由CO2分子构成的,在CO2分子中,C原子与2个O原子通过四个共价键结合,不含离子键,C不符合题意;
D.CH4是由CH4分子构成的,在CH4分子中,C原子与4个H原子形成四个C-H共价键,不含离子键,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】离子化合物均含有离子键,一般含有金属阳离子或铵根离子。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.由分析可知,X、Y、Z、W分别为N、O、Na、Si,则四种元素可组成NaNO2、NaNO3、Na2SiO3等正盐,A符合题意;
B.由分析可知,Z为Na,则Z对应的氢化物即NaH中存在离子键,B不符合题意;
C.由分析可知,X为N,Z为Na,N3-和Na+具有相同的核外电子排布,核电荷数越大微粒半径越小,则简单离子半径N3->Na+即X>Z,C不符合题意;
D.已知N的非金属性比Si的强,则最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H2SiO3即X>W,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】X的单质是空气中含量最高的气体,可推出X是氮元素;Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍,又原子最外层电子数不能超过8,可推出Y是氧元素;短周期主族元素中Z原子的半径最大,可推出Z是钠元素; W原子的最外层电子数等于X、Y、Z原子的最外层电子数的平均值,且W位于Z之后,而推出W是硅元素。
12.【答案】A
13.【答案】C
【解析】【解答】A.元素非金属性强弱顺序根据元素所在周期表中的位置进行判断,强弱顺序为;C<N<O,故A不符合题意;
B.W、X、Z形成的化合物可能是H2CO3也可能是CH3COOH,而醋酸是一元酸,故B符合题意;
C.H与C、N、O可以形成CH4、NH3、H2O三种10电子微粒,故C符合题意;
D.1molMDI中所含H—C键为10NA,因苯环有8个H—C键,故D不不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据结构简式中原子成键特点:W形成1个化学键,且是原子序数最小的原子,故推测W为H元素,X形成4个化学键,推测X是C元素,Y形成三个化学键且物质用于聚氨酯故应该是N元素,Z形成2个化学键推测Z元素是O元素,故W、X、Y、Z分别为:H、C、N、O元素。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.亚氯酸钠和氯化钠均为离子化合物,由图可知,氯气与亚氯酸钠反应生成氯化钠和二氧化氯时有离子键的破坏与形成,故A不符合题意;
B.由分析可知,反应中亚氯酸钠中氯元素的化合价升高,亚氯酸钠是反应的还原剂,故B不符合题意;
C.由分析可知,反应中亚氯酸钠中氯元素的化合价升高,氯气中氯元素的化合价降低,氯气是反应的氧化剂,二氧化氯是氧化产物,由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知氯气的氧化性强于二氧化氯,故C符合题意;
D.由分析可知,反应中氯气是反应的氧化剂,亚氯酸钠是反应的还原剂,135g二氧化氯的物质的量为 =2mol,由方程式可知有1mol氯气得到电子,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由微观示意图可知,制二氧化氯的反应为氯气与亚氯酸钠反应生成氯化钠和二氧化氯,反应的化学方程式为Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2。
15.【答案】D
【解析】【解答】A、HCl分子中H原子和Cl原子各提供一个电子,形成共用电子对,因此存在共价键,但不存在离子键,A不符合题意。
B、KCl是由K+和Cl-构成的,含有离子键,不含有共价键,B不符合题意。
C、CaCl2是由Ca2+和Cl-构成的,只含有离子键,不含有共价键,C不符合题意。
D、NH4Cl是由NH4+和Cl-构成的,含有离子键;同时NH4+中含有N原子和H原子形成的共价键,D符合题意。
故答案为:D
【分析】离子健是指阴阳离子之间的相互作用;共价键是原子之间通过共用电子对形成的相互作用。据此结合选项所给物质进行分析。
16.【答案】D
【解析】【解答】①含有离子键的化合物为离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,如Na2SO4为离子化合物,但同时存在共价键,说法正确,①符合题意;
②NaHSO4是由Na+和HSO4-构成的,因此其阳离子和阴离子的个数比为1:1,说法正确,②符合题意;
③非金属单质中可能同时不含有离子键和共价键,如稀有气体单质,说法错误,③不符合题意;
④氯化氢溶于水的过程中,氢氯共价键断裂,形成自由移动的H+和Cl-,共价键发生断裂,由于过程中没有新物质生成,因此不属于化学变化,说法错误,④不符合题意;
⑤AlCl3在熔融状态下不能导电,说明其在熔融状态下不能电离产生自由移动的离子,但其水溶液具有导电性,因此AlCl3属于电解质,说法错误,⑤不符合题意;
⑥非极性键可存在与非金属单质中,如H2中含有非极性键,也可存在于离子化合物中,如Na2O2;也可存在于共价化合物中,如H2O2,说法正确,⑥符合题意;
综上,上述说法正确的是①②⑥,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对化学键、物质结构的考查,结合离子化合物、共价化合物、离子键和共价键进行分析即可。
17.【答案】A
【解析】【解答】A.NH3分子中只有N和H形成的共价键,属于共价化合物,A符合题意;
B.Cl2是单质,不是化合物,B不符合题意;
C.KCl中含有离子键,属于离子化合物,C不符合题意;
D.CaO中含有离子键,属于离子化合物,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】共价化合物一般是由非金属与非金属元素形成,根据选项进行判断即可
18.【答案】D
【解析】【解答】A.H2是单质,不是化合物,A不符合题意;
B.Na2O中只有离子键,是离子化合物,B不符合题意;
C.KOH中既有离子键,又有共价键,是离子化合物,C不符合题意;
D.SO2中只含有共价键,是共价化合物,D符合题意;
故答案为:D
【分析】只含有共价键的化合物为共价化合物。
19.【答案】B
【解析】【解答】A.稀有气体中不存在任何化学键, A不符合题意;
B.离子化合物是含有离子键的化合物,所以离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如NaOH、Na2O2中既有离子键,又有共价键,B符合题意;
C.共价化合物是只含有共价键的化合物,所以共价化合物中只含共价键,一定不含离子键, C不符合题意;
D.水分子中H、O原子是不同种原子,因此化学键是极性共价键,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】本题的易错选项为A,稀有气体是单原子的分子,由于分子中只有一个原子,故没有化学键。
20.【答案】A
【解析】【解答】根据上述分析,X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、M为H元素、W为Na元素。
A.非金属性X(C)<Y(N),故最高价含氧酸酸性:碳酸<硝酸,故A符合题意;
B.C、O均为非金属元素,可形成共价化合物,不能形成离子化合物,故B不符合题意;
C.W为Na,为金属元素,不能形成双原子分子,故C不符合题意;
D.M与W形成的化合物为NaH,含有离子键,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】X、Y、Z、M、W为五种短周期元素,Y与M形成的气态化合物质量是相同条件下同体积氢气的8.5倍,该气体的相对分子质量为8.5×2=17,应为NH3,而X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,只能处于第二周期,故Y为N元素、M为H元素;X与Z可形成常见的XZ或XZ2型分子,则X为C元素、Z为O元素;W是原子半径最大的短周期元素,则W为Na,据此分析解答。
21.【答案】(1)
(2)4;20;
(3);;ABD
(4)σ;σ;+1
【解析】【解答】(1)Mn的原子序数为25,依据构造原理可书写得到基态Mn原子的核外电子排布为;
(2)依据晶体结构图(a)和图(b),对比可以确定Mn原子有8个在顶角,4个在棱上,2个在面心上,1个在里面,所以Mn原子数目为;Cl原子分两部分,一部分与Mn相连,均介于晶胞里三个Mn原子之间,其中在棱上,在里面,一部分与C相连构成有机基团,其中8个在面心,4个在里面,所以Cl原子数目为;依据晶体结构图,可以确定有机基团的组成元素及具体情况,有机基团中有1个N,4个C和1个Cl,再补充未画出的H原子,即可得到有机基团的结构简式为;
故答案为4;20;;
(3)TMCM-MnCl3晶体中有机结构单元中C原子全部都是形成4个共价键,杂化类型是;而N原子也形成了4个键,其杂化类型也是;有机基团中及Mn-Cl之间都形成了σ键,且有机基团带正电,与Mn成离子键;
故答案为;;ABD;
(4)Cl的电负性为3.0,而C的电负性为2.5,两者相差0.5,远小于1.7,所以Cl-C间的化学键为σ键;而Mn的电负性为1.55,与Cl相差1.45,两者相差Cl-Mn间的化学键也为σ键;依据晶体结构图,已经确定有机基团的数目为,即有8个正电荷,另外与Mn相连的Cl数目为,即有12个负电荷,而Mn有4个,所以Mn的化合价为,即Mn的化合价为+1;
故答案为σ;σ;+1。
【分析】(1)Mn为25号元素,核外电子排布为 ;
(2)晶胞的计算要结合棱心、面心、体心进行计算;
(3)杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数;
杂化轨道数=2,为直线;
杂化轨道数=3,成键电子数=3,为三角形;
杂化轨道数=3,成键电子数=2,为V形;
杂化轨道数=4,成键电子数=4,为四面体;
杂化轨道数=4,成键电子数=3,为三角锥;
杂化轨道数=4,成键电子数=2,为V形;
(4)σ键即配对原子个数,即每一个共价键中必定含有一个σ键;π键即不饱和键,即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键。
22.【答案】(1)EFH;DEIJK;ACEFHIK;饱和;方向
(2)5:1
(3)6NA(或3.612×1024);7
(4)F>H2O>NH3>CH4
(5)C 原子半径较小,C、O原子能充分接近,p-p轨道"肩并肩"重叠程度较大,能形成较稳定的π键;而Si原子半径较大,Si,O原子间距离较大,p-p轨道“肩并肩"重叠程度较小,不能形成稳定的π键
【解析】【解答】(1)HF只含极性键,且只含σ键;Br2只含非极性键,且只含σ键;H2O只含极性键,且只含σ键;N2只含非极性键,且含有σ键和π键;C2H4含有极性键、非极性键,且含有σ键和π键;C2H4含有极性键、非极性键,且只含σ键;H2只含非极性键,且只含σ键;H2O2含有极性键、非极性键,且只含σ键;H-CN只含极性键,且含有σ键和π键;CO2含有极性键,且含有σ键和π键;HCHO含有极性键,且含有σ键和π键。①综上所述,既含有极性键,又含有非极性键的是EFH。②综上所述,既含有σ键,又含有π键的是DEIJK。③含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键是指由H原子与其他含p电子的原子形成的共价键,则符合条件的是ACEFHIK。
④水分子是H2O而不是H3O,是因为共价键具有饱和性;水分子的键角为104.5°,是因为共价键具有方向性。
(2)设该化合物的分子式为CmHm,则6m +n=16,结合n≤2m +2,得m=2,n=4,即分子式为C2H4,结构式为,单键为σ键,双键有1个σ键和1个π键,所以一个C2H4,分子中共含有5个σ键和1个π键,该分子中σ键和π键的个数比为5:1。
(3)乙醛的结构简式为,1 个乙醛分子中含6个σ键,故1 mol乙醛分子中含有6 mol σ键,即6NA个,CO( NH2)2的结构简式为,1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。
(4)两个成键原子的电负性差值越大,它们形成共价键的极性就越强(或从非金属性强弱上来判断),由于电负性:F>O>N>C,因此四种分子中共价键的极性:HF> H2O> NH3>CH4。
(5) C ,O原子间能形成π键,而Si、O原子间不能形成上述π键的原因是C原子半径较小,C、O原子能充分接近,p- p轨道"肩并肩"重叠程度较大,能形成较稳定的π键;而Si原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道“肩并肩"重叠程度较小,不能形成稳定的π键。
【分析】 一般情况下,极性键存在于不同原子之间;非极性键存在于同种原子之间。
共价单键是σ键,共价双键中有一个是σ键,另一个是π键,共价三键中有一个是σ键,另两个是π键。
23.【答案】(1)第IVA族第二周期
(2)K;离子键、共价键(极性共价键)
(3)
(4)>;
【解析】【解答】(1)元素在周期表中的位置可推断①为Na、②为K、③为Al、④为C、⑤为O、⑥为Cl;元素④为C,在元素周期表中第二周期第IVA族;
(2)同一周期从左到右,金属性逐渐减弱;同一主族从上到下,金属性逐渐增强,金属性最强的元素为K,其最高价氧化物对应的水化物KOH中含有的化学键为离子键和极性共价键;
(3)①③⑤三种元素对应的简单离子分别为Na+、Al3+、O2-,离子结构示意图核外都有2个电子层,分别排2、8电子,核内质子数越大半径越小,半径由大到小的顺序为 ;
(4)元素⑥为Cl,同一主族从上到下,非金属性逐渐减弱,Cl的非金属性>Br,能证明该结论的是Cl2能从KBr溶液中置换出单质Br2,离子方程式 ;
【分析】(1)根据元素在周期表中的位置推断,C在元素周期表中第二周期第IVA族;
(2)同一周期从左到右,金属性逐渐减弱;同一主族从上到下,金属性逐渐增强;金属性最强的元素为K,其最高价氧化物对应的水化物KOH中含有的化学键为离子键和极性共价键;
(3)核内质子数越大半径越小 ;
(4)同一主族从上到下,非金属性逐渐减弱,Cl2能从KBr溶液中置换出单质Br2。
24.【答案】(1);SiO2
(2)HClO4
(3)离子鍵、共价健
(4)C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
(5)bc
【解析】【解答】(1)元素⑤为Mg,形成的氧化物为MgO,属于离子化合物,电子式为 ;①、⑦两种元素的最高价氧化物分别为二氧化碳、二氧化硅,二氧化硅为原子晶体,二氧化碳为分子晶体,原子晶体的熔沸点大于分子晶体,则熔点较高的是SiO2;
(2)同周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,同主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,而氟元素没有最高价含氧酸,则高氯酸为所有含氧酸中酸性最强的酸,则①-⑨元素的最高价氧化物的水化物酸性最强的是HClO4;
(3)由③④⑩三种元素组成的离子化合物为氢氧化钠,氢氧根离子和钠离子之间存在离子键,氢氧根中氢原子和氧原子之间存在共价键;
(4)①的单质为C单质,具有还原性;②的最高价氧化物的水化物的浓溶液为浓HNO3,具有强氧化性,二者反应的化学方程式为C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(5)a.通常状况下,③的单质是无色气体,⑧的单质是固体是物质本身的物理性质,不能用于比较非金属性强弱,故a不符合题意;
b.③的单质与⑧的氢化物溶液反应,化学方程式为:O2+2H2S=2S+2H2O,溶液变浑浊,说明产生硫单质,则氧化性:氧气>硫,可知非金属性O大于S,故b符合题意;
c.③与⑧两元素的简单氢化物H2O、H2S受热分解,前者的分解温度高,可知H2O比H2S稳定,则非金属性O大于S,故c符合题意;
d.③与⑧两元素的简单氢化物H2O、H2S,前者沸点高,是因为水分子间存在氢键,沸点与非金属性无关,故d不符合题意;
故答案为:bc。
【分析】由元素在周期表的位置可知,①~⑩分别为C、N、O、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、H,据此分析结合元素性质解答。
25.【答案】(1)
(2)第二周期VIA族
(3)O2-;离子键、共价键
(4)Cl;a
【解析】【解答】A 是元素周期表中原子半径最小的元素,则A为H;B、D 同主族且 B 原子的核外电子数是 D 的一半,则B为O,D为S;灼烧含 C 的物质时火焰的颜色为黄色,则C为钠;根据A、B、C、D、E 为原子序数依次增大的短周期主族元素,则E为氯。
【分析】(1)书写电子式的思路,首先是确定共价键还是离子键,离子键一定写成阴阳离子的静电作用,共价键应根据原子的核外电子排布进行找空位,然后根据空位来形成共用电子对,达到核外电子的稳定结构;
(2)书写元素位置的符号要规范;
(3)电子层数相同的情况下,看核电荷数。核电荷数越多原子半径越小;
(4)Cl的非金属性大于S。
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