第33讲 化学键 讲义-备战2025年高考化学一轮复习讲义(苏教版2019)
2024-08-14
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内容正文:
第33讲 化学键
复习目标
1.掌握化学键的定义及离子键、共价键的形成。
2.会书写电子式。
3.了解共价键的类型及键参数。
考点一 化学键与化合物类型 电子式
必备知识
1.化学键
(1)化学键的定义及分类
(2)化学反应的本质:反应物的旧化学键断裂与生成物的新化学键形成。
2.离子键和共价键的比较
项目
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
带相反电荷离子之间的相互作用
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键实质
阴、阳离子的静电作用
共用电子对与成键原子间的静电作用
形成条件
活泼金属与活泼非金属经电子得失形成离子键;或者铵根离子与酸根离子之间形成离子键
同种元素原子之间成键
不同种元素原子之间成键
3.离子化合物和共价化合物
项目
离子化合物
共价化合物
定义
由离子键构成的化合物
以共用电子对形成分子的化合物
构成微粒
阴、阳离子
原子
化学键类型
一定含有离子键,可能含有共价键
只含有共价键
4.电子式
(1)概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
(2)常见物质电子式的书写
①原子:NaNa,Cl 。
②简单离子:Na+Na+,F- 。
③复杂离子:NH,OH-。
④离子化合物:
MgCl2 ,
Na2O ,
Na2O2 。
⑤非金属单质及共价化合物:N2 ,
H2O ,H2O2 。
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物
如NaCl:。
②共价化合物
如HCl:H×+―→。
能力提升
1.下列关于化学键与化合物的叙述正确的是
A.含有正离子的物质一定是离子化合物
B.离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键
C.只含有非金属元素的化合物一定是共价化合物
D.只由共价键形成的物质一定是共价化合物
2.反应 应用于石油开采。下列说法正确的是
A.的电子式为 B.中N元素的化合价为+5
C.分子中存在 键 D.NH4Cl只含有共价键
3.还原的反应历程如图。下列说法不正确的是
A.转化①中有极性共价键的断裂
B.转化②中有非极性共价键的形成
C.转化③中每消耗,则生成
D.该转化的总反应为
4.下列有关叙述中正确的是
A.NH2OH的电子式为
B.HClO的结构式为H-Cl-O
C.通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D.KH2PO4的四种组成元素,其各自所能形成的简单离子中,核外电子排布都满足8电子结构
5.下列化学用语描述不正确的是
A.的结构示意图:
B.的电子式:
C.HClO分子的结构式H―O―Cl
D.由Na和Cl形成NaCl的过程:
考点二 共价键及其参数
必备知识
1.共价键的本质及特征
共价键是原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用,其特征是具有方向性和饱和性。
2.共价键的分类
(1)根据成键原子轨道重叠方式可分为σ键和π键。
σ键
H2的σ键的形成:
HCl的σ键的形成:
Cl2的σ键的形成:
π键
大π键
苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合,每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合,形成了一个以6个碳原子为中心的大π键,这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同
(2)σ键与π键的比较
键型
σ键
π键
成键方向
沿轴方向“头碰头”
平行或“肩并肩”
电子云形状
轴对称
镜面对称
牢固程度
键强度大,不易断裂
键强度较小,容易断裂
旋转
可以旋转
不可以旋转
成键判断规律
共价单键全是σ键,共价双键中一个是σ键,另一个是π键;共价三键中一个是σ键,另两个是π键
(3)根据共价键的极性与否可分为极性共价键(简称极性键)和非极性共价键(简称非极性键)。
极性键产生的原因是成键的两个原子电负性不同,共用电子对向电负性大的元素偏移,造成共价键正、负电荷重心不重合。非极性键成键的元素相同。
(4)根据成键原子形成共用电子对的数目可分为共价单键、共价双键和共价三键。
3.键参数
(1)概念
(2)键参数对分子性质的影响
①键能越大,键长越短,分子越稳定。
②
能力提升
1.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A.非金属性:Y>W B.XZ3是离子化合物
C.Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸 D.X与W可形成化合物X2W3
2.下列说法不正确的是
A.分子中存在非极性键
B.、都属于离子化合物
C.晶体在熔融状态下有离子键的断裂
D.和分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构
3.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
选项
A
B
C
D
物质
MgCl2
CO2
HCl
NaOH
化学键类型
离子键、共价键
共价键
离子键
共价键
化合物类型
离子化合物
共价化合物
离子化合物
离子化合物
A.A B.B C.C D.D
4.已知:。下列说法不正确的是
A.氯气的密度比空气大且不与空气反应,可以用向上排空气法收集氯气
B.燃烧生成的HCl气体与空气中的水蒸气结合呈雾状
C.停止反应后,用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口产生白烟
D.该反应中前后含有极性共价键断裂和生成
5.如图是周期表中短周期的一部分,A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质量数,B原子的原子核内质子数等于中子数。下列叙述正确的是
A.原子半径的大小顺序:
B.C的氢化物在同主族中酸性最强
C.A的氢化物中可能含有非极性共价键
D.简单阴离子的还原性:C>B
真题测评
1.利用18O示踪技术研究H2O2与Cl2的反应历程,结果如下:
①
②
下列叙述正确的是
A.反应①是置换反应
B.18O的核电荷数是18
C.18O与16O互为同素异形体
D.反应历程中中的O-O键未发生断裂
2.原子序数依次增大的元素、、、,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。的电子层结构与氦相同,和的次外层有8个电子,和的电子层结构相同。下列叙述错误的是
A.元素的非金属性顺序为
B.和其它3种元素均能形成离子化合物
C.和其它3种元素均能形成共价化合物
D.元素、、各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
3.我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A.反应①的产物中含有水
B.反应②中只有碳碳键形成
C.汽油主要是C5~C11的烃类混合物
D.图中a的名称是2-甲基丁烷
4.铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。
下列叙述错误的是
A.CH3COI是反应中间体
B.甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2H
C.反应过程中Rh的成键数目保持不变
D.存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O
5.CO2的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胺的反应:NH3+CO2→ +H2O
下列有关三聚氰胺的说法正确的是
A.分子式为C3H6N3O3 B.分子中既含极性键,又含非极性键
C.属于共价化合物 D.生成该物质的上述反应为中和反应
拓展精练
1.下列说法正确的是
A.干冰和石英晶体中的化学键类型相同,熔化时需克服微粒间的作用力类型也相同
B.化学变化发生时,需要断开反应物中的化学键,并形成生成物中的化学键
C.CH4和CCl4中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D.NaHSO4晶体溶于水时,离子键被破坏,共价键不受影响
2.某晶体中含有极性键,关于该晶体的说法错误的是
A.不可能有很高的熔沸点 B.不可能是单质
C.可能是有机物 D.可能是离子晶体
3.下列关于化学键的叙述,正确的一项是
A.离子化合物中一定含有离子键
B.单质分子中均不存在化学键
C.含有极性键的分子一定是极性分子
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
4.下列各项表达中正确的是
A.的电子式为
B.106g的乙醇和丙醇混合液完全燃烧生成的为112L (标准状况)
C.在氮原子中,质子数为7而中子数不一定为7
D.Cl-的结构示意图为
5.下列说法中正确的是
A.全部由极性键构成的分子一定是极性分子
B.非极性分子中一定没有极性键
C.离子晶体中一定没有共价键
D.分子晶体中一定没有离子键
6.下列叙述正确的是
A.1个甘氨酸分子中存在9对共用电子对
B.PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
C.H2S和CS2分子都是含极性键的极性分子
D.熔点由高到低的顺序是:金刚石>碳化硅>晶体硅
7.关于反应所涉及的物质,下列说法错误的是
A.H2SO4在该反应中为氧化剂 B.Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C.Na2SO4是含有共价键的离子化合物 D.SO2是导致酸雨的主要有害污染物
8.一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键
B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
9.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
10.次磷酸根()的球棍模型如图所示,下列说法错误的是
A.P的原子结构示意图为:
B.次磷酸根的电子式为:
C.次磷酸根的结构式为:
D.次磷酸分子式为:H3PO2
11.下列有关化学用语表示正确的是
A.中子数为10的氧原子:
B.Mg2+的结构示意图:
C.硫化钠的电子式:
D.甲酸甲酯的结构简式:C2H4O2
12.我国嫦娥五号探测器带回的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,下列结论正确的是
A.原子半径大小顺序为
B.化合物XW中的化学键为离子键
C.Y单质的导电性能弱于Z单质的
D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
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第33讲 化学键
复习目标
1.掌握化学键的定义及离子键、共价键的形成。
2.会书写电子式。
3.了解共价键的类型及键参数。
考点一 化学键与化合物类型 电子式
必备知识
1.化学键
(1)化学键的定义及分类
(2)化学反应的本质:反应物的旧化学键断裂与生成物的新化学键形成。
2.离子键和共价键的比较
项目
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
带相反电荷离子之间的相互作用
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键实质
阴、阳离子的静电作用
共用电子对与成键原子间的静电作用
形成条件
活泼金属与活泼非金属经电子得失形成离子键;或者铵根离子与酸根离子之间形成离子键
同种元素原子之间成键
不同种元素原子之间成键
3.离子化合物和共价化合物
项目
离子化合物
共价化合物
定义
由离子键构成的化合物
以共用电子对形成分子的化合物
构成微粒
阴、阳离子
原子
化学键类型
一定含有离子键,可能含有共价键
只含有共价键
4.电子式
(1)概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
(2)常见物质电子式的书写
①原子:NaNa,Cl 。
②简单离子:Na+Na+,F- 。
③复杂离子:NH,OH-。
④离子化合物:
MgCl2 ,
Na2O ,
Na2O2 。
⑤非金属单质及共价化合物:N2 ,
H2O ,H2O2 。
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物
如NaCl:。
②共价化合物
如HCl:H×+―→。
能力提升
1.下列关于化学键与化合物的叙述正确的是
A.含有正离子的物质一定是离子化合物
B.离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键
C.只含有非金属元素的化合物一定是共价化合物
D.只由共价键形成的物质一定是共价化合物
【答案】B
【详解】A.含有正离子的物质不一定是离子化合物,如金属晶体由金属阳离子和自由电子组成,故A错误;
B.离子化合物的一定含离子键,可能含共价键,如NaOH中含离子键、共价键,故B正确;
C.只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物,如氯化铵和硝酸铵等,都属于离子化合物,故C错误;
D.由共价键形成的物质可能为共价化合物,也可能为单质,如氢气、氧气等,故D错误;
故选B。
2.反应 应用于石油开采。下列说法正确的是
A.的电子式为 B.中N元素的化合价为+5
C.分子中存在 键 D.NH4Cl只含有共价键
【答案】C
【详解】
A. 的电子式为,A错误;
B. 中N元素的化合价为+3,B错误;
C. 分子中存在氮氮叁键:键,C正确;
D. NH4Cl含有共价键,在铵根离子和氯离子间也存在离子键,D错误。
故选C。
3.还原的反应历程如图。下列说法不正确的是
A.转化①中有极性共价键的断裂
B.转化②中有非极性共价键的形成
C.转化③中每消耗,则生成
D.该转化的总反应为
【答案】D
【详解】A.转化①中NH3中的一个N-H键断裂,有极性共价键的断裂,故A正确;
B.转化②中生成了氮气,有非极性键的形成,故B正确;
C.转化中Fe2+被氧气氧化为Fe3+。生成1molFe3+,转移1mol电子。消耗1molO2,转移4mol电子,则生成4molFe3+,故C正确;
D.该转化中,参加反应的除了NO和氨气外,还有氧气,总反应为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O,故D错误;
故选D。
4.下列有关叙述中正确的是
A.NH2OH的电子式为
B.HClO的结构式为H-Cl-O
C.通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D.KH2PO4的四种组成元素,其各自所能形成的简单离子中,核外电子排布都满足8电子结构
【答案】A
【详解】
A.NH2OH可视为NH3中一个H被OH替代,电子式为,A正确;
B.HClO中O能形成2个共价键,O分别与H和Cl共用1对电子对,结构式为H-O-Cl,B错误;
C.16O与18O质子数相同,相互转化没有新物质生成,不能通过化学变化实现,C错误;
D.KH2PO4中H原子最多满足2电子稳定结构,核外电子排布不满足8电子结构,D错误;
故选A。
5.下列化学用语描述不正确的是
A.的结构示意图:
B.的电子式:
C.HClO分子的结构式H―O―Cl
D.由Na和Cl形成NaCl的过程:
【答案】A
【详解】
A.镁原子失去最外层2个电子形成,的结构示意图:,故A错误;
B.中两个氧原子间形成O-O键,每个氧原子再与氢形成H-O共价键,的电子式:,故B正确;
C.HClO分子中氧最外层6个电子,有2个单电子,形成O-Cl、O-H两个共价键,结构式H―O―Cl,故C正确;
D.Na失去最外层一个电子给氯形成钠离子和氯离子构成的离子化合物,由Na和Cl形成NaCl的过程:,故D正确;
故选A。
考点二 共价键及其参数
必备知识
1.共价键的本质及特征
共价键是原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用,其特征是具有方向性和饱和性。
2.共价键的分类
(1)根据成键原子轨道重叠方式可分为σ键和π键。
σ键
H2的σ键的形成:
HCl的σ键的形成:
Cl2的σ键的形成:
π键
大π键
苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合,每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合,形成了一个以6个碳原子为中心的大π键,这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同
(2)σ键与π键的比较
键型
σ键
π键
成键方向
沿轴方向“头碰头”
平行或“肩并肩”
电子云形状
轴对称
镜面对称
牢固程度
键强度大,不易断裂
键强度较小,容易断裂
旋转
可以旋转
不可以旋转
成键判断规律
共价单键全是σ键,共价双键中一个是σ键,另一个是π键;共价三键中一个是σ键,另两个是π键
(3)根据共价键的极性与否可分为极性共价键(简称极性键)和非极性共价键(简称非极性键)。
极性键产生的原因是成键的两个原子电负性不同,共用电子对向电负性大的元素偏移,造成共价键正、负电荷重心不重合。非极性键成键的元素相同。
(4)根据成键原子形成共用电子对的数目可分为共价单键、共价双键和共价三键。
3.键参数
(1)概念
(2)键参数对分子性质的影响
①键能越大,键长越短,分子越稳定。
②
能力提升
1.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A.非金属性:Y>W B.XZ3是离子化合物
C.Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸 D.X与W可形成化合物X2W3
【答案】D
【分析】X是地壳中含量最多的金属元素,X为Al元素,W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,W为O元素,Y为S元素,Z为Cl元素,据此分析解题。
【详解】A.同主族元素的非金属性从上至下逐渐减弱,非金属性:S<O,A错误;
B.氯化铝是共价化合物,B错误;
C.Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别硫酸和高氯酸,两者均为强酸,次氯酸也是氯的氧化物对应的水化合物,但次氯酸为弱酸,C错误;
D.根据化合物的化合价代数和为0可知,铝与氧元素形成的化合物化学式为Al2O3,D正确;
答案选D。
2.下列说法不正确的是
A.分子中存在非极性键
B.、都属于离子化合物
C.晶体在熔融状态下有离子键的断裂
D.和分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构
【答案】B
【详解】A.分子中存在氧氧非极性键,故A正确;
B.NaOH为离子化合物,中不含有离子键,为共价化合物,故B错误;
C.晶体熔融状态下,所有离子键会断裂,形成自由移动的Na+和Cl-,故C正确;
D.和分子中所有原子通过共用电子对,使得最外层都满足8电子稳定结构,故D正确;
故选B。
3.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
选项
A
B
C
D
物质
MgCl2
CO2
HCl
NaOH
化学键类型
离子键、共价键
共价键
离子键
共价键
化合物类型
离子化合物
共价化合物
离子化合物
离子化合物
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.MgCl2中只含离子键,镁离子与氯离子中存在离子键,属于离子化合物,不存在共价键,A错误;
B.CO2中只含共价键,碳原子和氧原子之间存在共价键,属于共价化合物,B正确;
C.HCl中只含共价键,氢原子和氯原子之间存在共价键,属于共价化合物,C错误;
D.NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键,氧原子和氢原子之间存在共价键,属于离子化合物,D错误;
故选B。
4.已知:。下列说法不正确的是
A.氯气的密度比空气大且不与空气反应,可以用向上排空气法收集氯气
B.燃烧生成的HCl气体与空气中的水蒸气结合呈雾状
C.停止反应后,用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口产生白烟
D.该反应中前后含有极性共价键断裂和生成
【答案】D
【详解】A.相同条件下氯气的密度比空气密度大,在通风橱中可以采用向上排空气法收集,A正确;
B.HCl气体极易溶于水,遇到空气中的水蒸气后立即形成盐酸小液滴,即白雾,B正确;
C.浓氨水易挥发,挥发的氨气和HCl气体互相反应,化学方程式NH3+HCl=NH4Cl,生成NH4Cl固体小颗粒,固体粉末就是烟,C正确;
D.该反应中前后H2和Cl2中只含有非极性键,HCl中含有极性键,故反应前后没有极性共价键的断裂,只有极性键的生成,D错误;
故答案为:D。
5.如图是周期表中短周期的一部分,A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质量数,B原子的原子核内质子数等于中子数。下列叙述正确的是
A.原子半径的大小顺序:
B.C的氢化物在同主族中酸性最强
C.A的氢化物中可能含有非极性共价键
D.简单阴离子的还原性:C>B
【答案】C
【分析】均为短周期元素,由图可知,A、C位于第二周期,B位于第三周期,A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质量数,B原子的原子核内质子数等于中子数,设B的质子数为x,则x-9+x+x-7=2x,解得x=16,则B为S,A为N、C为F,以此来解答。
【详解】由上述分析可知,A为N、B为S、C为F;
A.主族元素电子层越多,原子半径越大,同周期主族元素原子序数大的半径小,则原子半径的大小顺序:r(S)>r(N)>r(F),故A错误;
B.C为F,氢化物HF是弱酸,故B错误;
C.A的氢化物为N2H4时存在N-N非极性共价键,故C正确;
D.B为S,C为F,非金属性越强即F>S,单质的氧化性越强,简单阴离子的还原性越弱,还原性:F-<S2-,故D错误;
故答案为C。
真题测评
1.利用18O示踪技术研究H2O2与Cl2的反应历程,结果如下:
①
②
下列叙述正确的是
A.反应①是置换反应
B.18O的核电荷数是18
C.18O与16O互为同素异形体
D.反应历程中中的O-O键未发生断裂
【答案】D
【详解】A.反应①生成两种化合物,不是置换反应,故A错误;
B.核电荷数等于核内质子数,所以18O的核电荷数是8,故B错误;
C.18O与16O是质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素,故C错误;
D.反应历程中、H-O-O-Cl、O2都含O-O键,所以中O-O键没有发生断裂,故D正确;
选D。
2.原子序数依次增大的元素、、、,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。的电子层结构与氦相同,和的次外层有8个电子,和的电子层结构相同。下列叙述错误的是
A.元素的非金属性顺序为
B.和其它3种元素均能形成离子化合物
C.和其它3种元素均能形成共价化合物
D.元素、、各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
【答案】C
【分析】的电子层结构与氦相同,X是H元素;、、、原子序数依次增大,最外层电子数分别为1、6、7、1,和的次外层有8个电子,Y是S元素、Z是Cl元素;和的电子层结构相同,W是K元素。
【详解】A.元素的非金属性顺序为,故A正确;
B.K和H、S、Cl元素形成的化合物KH、K2S、KCl均为离子化合物,故B正确;
C.H和S、Cl、K元素形成的化合物KH是离子化合物,H2S、HCl是共价化合物,故C错误;
D.H的最高价是+1、最低价是-1,S的最高价是+6、最低价是-2,Cl的最高价是+7、最低价是-1,代数和分别为0、4、6,故D正确;
选C。
3.我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A.反应①的产物中含有水
B.反应②中只有碳碳键形成
C.汽油主要是C5~C11的烃类混合物
D.图中a的名称是2-甲基丁烷
【答案】B
【详解】A.反应①是CO2与H2反应生成了CO,根据元素守恒可推断有H2O生成,即反应化学方程式为CO2+H2=CO+H2O,产物中含有水,故A正确;
B.反应②是CO与H2反应生成(CH2)n,(CH2)n中还含有碳氢键,故B错误;
C.由示意图可知,汽油的主要成分是C5~C11的烃类混合物,故C正确;
D.根据a的球棍模型,可得其结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3,系统名称为2-甲基丁烷,故D正确;
答案为B。
4.铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。
下列叙述错误的是
A.CH3COI是反应中间体
B.甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2H
C.反应过程中Rh的成键数目保持不变
D.存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O
【答案】C
【分析】题干中明确指出,铑配合物充当催化剂的作用,用于催化甲醇羰基化。由题干中提供的反应机理图可知,铑配合物在整个反应历程中成键数目,配体种类等均发生了变化;并且也可以观察出,甲醇羰基化反应所需的反应物除甲醇外还需要CO,最终产物是乙酸;因此,凡是出现在历程中的,既非反应物又非产物的物种如CH3COI以及各种配离子等,都可视作中间物种。
【详解】A.通过分析可知,CH3COI属于甲醇羰基化反应的反应中间体;其可与水作用,生成最终产物乙酸的同时,也可以生成使甲醇转化为CH3I的HI,A项正确;
B.通过分析可知,甲醇羰基化反应,反应物为甲醇以及CO,产物为乙酸,方程式可写成:,B项正确;
C.通过分析可知,铑配合物在整个反应历程中,成键数目,配体种类等均发生了变化,C项不正确;
D.通过分析可知,反应中间体CH3COI与水作用生成的HI可以使甲醇转化为CH3I,方程式可写成:,D项正确;
答案选C。
【点睛】对于反应机理图的分析,最基本的是判断反应物,产物以及催化剂;一般的,催化剂在机理图中多是以完整的循环出现的;反应物则是通过一个箭头进入整个历程的物质;而产物一般多是通过一个箭头最终脱离整个历程的物质。
5.CO2的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胺的反应:NH3+CO2→ +H2O
下列有关三聚氰胺的说法正确的是
A.分子式为C3H6N3O3 B.分子中既含极性键,又含非极性键
C.属于共价化合物 D.生成该物质的上述反应为中和反应
【答案】C
【详解】A、分子式为C3H3N3O3,A错误;
B、该分子中没有非极性键,B错误;
C、三聚氰胺分子中只含有共价键,属于共价化合物,C正确;
D、该反应不是中和反应,中和反应是酸碱反应,D错误。
答案选C。
拓展精练
1.下列说法正确的是
A.干冰和石英晶体中的化学键类型相同,熔化时需克服微粒间的作用力类型也相同
B.化学变化发生时,需要断开反应物中的化学键,并形成生成物中的化学键
C.CH4和CCl4中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D.NaHSO4晶体溶于水时,离子键被破坏,共价键不受影响
【答案】B
【详解】A. 干冰和石英晶体中的化学键类型相同,熔化时需克服微粒间的作用力分别是分子间作用力和共价键,A错误;
B. 化学变化发生时,需要断开应物中的化学键,并形成生成物中的化学键,B正确;
C. CH4中H原子的最外层具有2电子稳定结构,C错误;
D. NaHSO4晶体溶于水时电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,离子键和共价键均被破坏,D错误。
答案选B。
【点睛】选项D是易错点,注意硫酸氢钠是强酸的酸式盐,属于离子化合物,溶于水时电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,在熔融状态下电离出钠离子、硫酸氢根离子,注意区别。
2.某晶体中含有极性键,关于该晶体的说法错误的是
A.不可能有很高的熔沸点 B.不可能是单质
C.可能是有机物 D.可能是离子晶体
【答案】A
【详解】A.在SiO2晶体中含有极性共价键Si-O键,由于该晶体的原子晶体,原子之间通过共价键结合,断裂需要吸收很高的能量,因此该物质的熔沸点很高,错误。
B.同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键,不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键,因此含有极性键的物质不可能是单质,正确。
C.若该极性键存在于含有C元素的化合物,如CH4、CH3CH2OH等,则相应的物质是有机物,正确。
D.离子化合物中一定含有离子键,可能含有极性共价键,如NaOH,,因此含有极性键的化合物可能是离子晶体,正确。故选A。
3.下列关于化学键的叙述,正确的一项是
A.离子化合物中一定含有离子键
B.单质分子中均不存在化学键
C.含有极性键的分子一定是极性分子
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
【答案】A
【详解】A.离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如KOH中含有离子键和共价键,故A正确;
B.单质分子中有的含有化学键,如H2,有的不含化学键,如稀有气体分子,故B错误;
C.含有极性键的分子不一定是极性分子,如果分子正负电荷重心重合,则就是非极性分子,如CCl4,故C错误;
D.含有共价键的化合物不一定是共价键化合物,可能是离子化合物,如NH4Cl,故D错误;
故选A。
4.下列各项表达中正确的是
A.的电子式为
B.106g的乙醇和丙醇混合液完全燃烧生成的为112L (标准状况)
C.在氮原子中,质子数为7而中子数不一定为7
D.Cl-的结构示意图为
【答案】C
【详解】A.Na2O2中既含有离子键,又含有共价键,其电子式为,A错误;
B.106g若全为乙醇,则生成的CO2物质的量为×2=4.6mol,106g若全为丙醇,则生成的CO2物质的量为×3=5.3mol,由于乙醇和丙醇的物质的量无法确定,则完全燃烧生成CO2的量也不确定,B错误;
C.氮元素可能存在多种不同的核素,其质子数为7,但中子数不一定为7,C正确;
D.氯离子结构示意图为,D错误;
答案选C。
5.下列说法中正确的是
A.全部由极性键构成的分子一定是极性分子
B.非极性分子中一定没有极性键
C.离子晶体中一定没有共价键
D.分子晶体中一定没有离子键
【答案】D
【详解】A项,全部由极性键构成的双原子分子一定为极性分子,全部由极性键构成的多原子分子的极性则取决于分子的空间构型,若分子高度对称使正负电中心重合,则分子为非极性分子,如CO2、CH4、CCl4、BF3等,若分子不对称使正负电中心不重合,则分子为极性分子,如H2O、NH3等,A项错误;
B项,非极性分子中可能含极性键,如CO2、CH4、CCl4等,B项错误;
C项,离子晶体中一定存在离子键,也可能含有共价键,如NaOH、Na2O2、NH4Cl、K2SO4等,C项错误;
D项,分子晶体中一定不含离子键,可能含有共价键,D项正确;
答案选D。
6.下列叙述正确的是
A.1个甘氨酸分子中存在9对共用电子对
B.PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
C.H2S和CS2分子都是含极性键的极性分子
D.熔点由高到低的顺序是:金刚石>碳化硅>晶体硅
【答案】D
【详解】A项,甘氨酸的结构简式为H2N—CH2—COOH,其分子中含有10对共用电子对,A项错误;
B项,PCl3中P和Cl的最外层都达到8电子稳定结构,BCl3中B原子最外层为6个电子,B项错误;
C项,H2S的分子构型为V型,正负电的中心不重合,H2S是含极性键的极性分子,CS2的分子构型为直线型,正负电中心重合,CS2是含极性键的非极性分子,C项错误;
D项,金刚石、碳化硅、晶体硅都属于原子晶体,但原子半径C<Si,键长:C—C<C—Si<Si—Si,键能:C—C>C—Si>Si—Si,则熔点由高到低的顺序:金刚石>碳化硅>晶体硅,D项正确;
故答案选D。
7.关于反应所涉及的物质,下列说法错误的是
A.H2SO4在该反应中为氧化剂 B.Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C.Na2SO4是含有共价键的离子化合物 D.SO2是导致酸雨的主要有害污染物
【答案】A
【详解】A.中无化合价的变化,不属于氧化还原反应,所以该反应中无氧化剂,故A错误;
B.Na2SO3不稳定,容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质,故B正确;
C.Na2SO4含有阴阳离子,存在离子键,硫酸根中含有共价键,故C正确;
D.SO2在空去中会转化成硫酸,形成酸雨,所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物,故D正确;
故选A。
8.一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键
B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
【答案】D
【分析】一种由短周期主族元素形成的化合物,具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且总和为24,根据图示,W为1价形成共价键,W为氢,Z为+1价阳离子,Z为Na,Y为3价,Y为N,24-1-11-7=5,X为B元素。
【详解】A.该化合物中,H、B、N之间均以共用电子对形成共价键,故A正确;
B.Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气,也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气,故B正确;
C.N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸,故C正确;
D.B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子,达不到8电子稳定结构,故D错误;
故选D。
9.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
【答案】D
【详解】X、Y为短周期元素,X位于IA族,X与Y可形成化合物X2Y,则Y为第ⅥA族元素,则X可能为H、Li、Na等元素,Y可能为O、S等元素:
A.当X为H、Li等元素,Y为S元素时,X的原子半径小于Y的原子半径,故A错误;
B.X为Na时,其对应离子为Na+,离子有10个电子,Y为O元素时,其对应的离子为O2-,离子有10个电子,二者具有相同的电子层结构,故B错误;
C.两元素形成的化合物中,原子个数为1:1的有H2O2或Na2O2,故C错误;
D.化学式为X2Y的有H2O或Na2O或Li2O,可能是离子化合物,也可能是共价化合物,故D正确;
故答案为D。
10.次磷酸根()的球棍模型如图所示,下列说法错误的是
A.P的原子结构示意图为:
B.次磷酸根的电子式为:
C.次磷酸根的结构式为:
D.次磷酸分子式为:H3PO2
【答案】B
【详解】A.P是15号元素,质子数为15,核外电子数为15,原子结构示意图为: ,A正确;
B.次磷酸根中其中一个O与P原子共用2对电子对,正确的电子式为: ,B错误;
C.由次磷酸根()的球棍模型,可得次磷酸根的结构式为: ,C正确;
D.次磷酸根为,次磷酸为一元弱酸,则次磷酸分子式为:H3PO2,D正确;
故选:B。
11.下列有关化学用语表示正确的是
A.中子数为10的氧原子:
B.Mg2+的结构示意图:
C.硫化钠的电子式:
D.甲酸甲酯的结构简式:C2H4O2
【答案】B
【详解】A、在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数。因为质子数和中子数之和是质量数,因此中子数为10的氧原子可表示为,A错误;
B、Mg2+的质子数是12,核外电子数是10,则镁离子的结构示意图为可表示为;B正确;
C、硫化钠为离子化合物,含有离子键,电子式为,C错误;
D、甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3,D错误。
答案选B。
12.我国嫦娥五号探测器带回的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,下列结论正确的是
A.原子半径大小顺序为
B.化合物XW中的化学键为离子键
C.Y单质的导电性能弱于Z单质的
D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
【答案】B
【分析】由短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15, X、Y、Z为同周期相邻元素,可知W所在主族可能为第ⅢA族或第ⅥA族元素,又因X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,故W一定不是第ⅢA族元素,即W一定是第ⅥA族元素,进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si,据此答题。
【详解】A.O原子有两层,Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大,故原子半径大小顺序为Mg>Al>Si>O,即,A错误;
B.化合物XW即MgO为离子化合物,其中的化学键为离子键,B正确;
C.Y单质为铝单质,铝属于导体,导电性很强,Z单质为硅,为半导体,半导体导电性介于导体和绝缘体之间,故Y单质的导电性能强于Z单质的,C错误;
D.Z的氧化物的水化物为硅酸,硅酸酸性弱于碳酸,D错误;
故选B。
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