考点29 化学键、电子式-备战2025年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义(新教材新高考)
2024-09-20
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精品
内容正文:
备战2025年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点29 化学键、电子式
知识精讲
一.化学键类型
二.共价键
三.化学键与物质类型
四.电子式
课后精练
选择题: 20 题
非选择题: 5 题
建议时长: 60 分钟
实际时长: 分钟
一.化学键类型
1.化学键
(1)概念:使离子相结合或原子相结合的作用力,化学键既包括静电吸引力,又包括静电排斥力。
(2)形成与分类
(3)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、共价键的比较
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
阴、阳离子通过静电作用形成的化学键
原子间通过共用电子对所形成的相互作用(电子云的重叠)
成键粒子
阴、阳离子
原子
键的特征
无饱和性和方向性
具有饱和性和方向性
成键实质
阴、阳离子的静电作用
电子对不偏向任何一个原子,各原子都不显电性
电子对偏向吸引电子能力强的一方,两种原子,一方略显正电性,一方略显负电性
形成条件
①活泼金属与活泼非金属经电子得失形成离子键;
②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
形成的物质
只存在离子化合物中:
①大多数盐类,如:NaCl、Na2SO4、NH4Cl
②强碱,如:NaOH
③金属氧化物,如:Na2O、Na2O2
①非金属单质分子(稀有气体除外)如:H2
②非金属形成的化合物中,如:CO2、H2O
③部分离子化合物中,如:NaOH、Na2SO4
④某些金属和非金属形成的化合物中,如:AlCl3、BeCl2
二.共价键
1.共价键:具有饱和性和方向性。
(1)分类
分类依据
类型
形成共价键的原子轨道重叠方式
键
电子云“头碰头”重叠
键
电子云“肩并肩”重叠
形成共价键的电子对是否偏移
极性键
共用电子对发生偏移
非极性键
共用电子对不发生偏移
原子间共用电子对的数目
键
原子间有一对共用电子对
键
原子间有两对共用电子对
键
原子间有三对共用电子对
(2)σ键和π键判断的一般规律
共价单键是σ键;
共价双键中含有个σ键,个π键;
共价三键中含有个σ键,个π键。
2.共价键的键参数
(1)概念
①键能:气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值,单位是kJ·mol-1,共价键的键能越大,共价键就越不容易断裂,成键原子间的结合就越牢固。结构相似的分子,键能越大,分子越稳定。
②键长:构成化学键的两个原子的核间距,因此原子半径决定共价键的键长,原子半径越小,共价键的键长就越短;共价键的键长越短,往往键能越大,表明共价键越稳定,分子越稳定。
③键角:在多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角。键角可以确定分子内的原子在空间的相对位置,从而判断分子的空间构型。
(2)键参数对分子性质的影响
①同一类型的共价键键能越大,键长越短,化学键越强、越牢固,分子越稳定。
三.化学键与物质类型
1.离子化合物与共价化合物
项目
离子化合物
共价化合物
定义
含有离子键的化合物
只含有共价键的化合物
构成微粒
阴、阳离子
原子
构成元素
一般为活泼金属元素与活泼非金属元素
一般为不同种非金属元素
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
类别
①大多数盐类,如:NaCl、Na2SO4、NH4Cl
②强碱,如:NaOH
③金属氧化物,如:Na2O、Na2O2
①非金属氢化物,如:NH3、H2S
②非金属氧化物,如:CO、CO2
③酸,如:H2SO4、HNO3
④大多数有机化合物,如:CH4
⑤极少数盐,如:AlCl3、BeCl2
特点
较高的熔沸点,硬度,通常呈固态,熔融状态或水溶液中可导电。
一般熔点、沸点较低,常温下为气体或液体,易挥发。
物质熔化、溶解时化学键的变化:
(1)离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离出自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
(2)共价化合物的溶解过程
①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴、阳离子,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
③有些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。
2.化学键与物质类别的关系
(1)物质中不一定含有化学键,如稀有气体分子中不含化学键。
(2)存在离子键的化合物一定是离子化合物。离子化合物中一定存在离子键,可能存在共价键,如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。
(3)共价化合物中只有共价键,一定没有离子键。存在共价键的不一定是共价化合物,如非金属单质N2、P4、O2,离子化合物CaC2等。
(4)全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl、NH4NO3等铵盐,铵根离子和酸根离子之间以离子键结合。由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物,如AlCl3。
(5)只含共价键的物质
①只含非极性共价键的物质:同种非金属元素组成的单质,如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。
②只含极性共价键的物质:一般是不同种非金属元素组成的共价化合物,如HCl、NH3、SiO2、CS2、CH4等。
③既有极性键又有非极性键的物质:如H2O2、C2H2、CH3CH3、C2H4等。
(6)只含离子键的物质
活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CsCl、K2O、NaCl等。
(7)既含离子键又含共价键的物质
①既有离子键又有非极性共价键的物质:如Na2O2、CaC2等。
②由离子键、极性共价键构成的物质:如NaOH、NH4Cl、K2SO4等。
(8)化学反应的实质:一个化学反应的过程,是原子重新组合的过程;而原子的重新组合,就要克服原来的相互作用,即断裂原来的化学键,在重新组合时又要形成新的化学键,才能构成新的物质。因此,化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。
四.电子式
1.概念:在元素符号周围,用“·”或“×”来代表原子的最外层电子(价电子)的式子。
2.电子式的表示方法
(1)原子的电子式:书写主族元素原子的电子式,直接用“·”或“×”把最外层电子一一表示出来即可。
氢原子
氯原子
氮原子
钠原子
氧原子
钙原子
(2)简单阳离子(单核)的电子式:简单阳离子的电子式就是离子符号本身,不需标示最外层电子。
钠离子
锂离子
镁离子
铝离子
Na+
Li+
Mg2+
Al3+
(3)简单阴离子(单核)的电子式:在书写电子式时,不但要表达出最外层所有电子数(包括得到的电子),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。
Cl-
O2-
S2-
N3-
(4)原子团的电子式:作为离子的原子团,无论是阴离子,还是阳离子,不仅要画出各原子最外层的电子,而且都应用“[ ]”括起来,并在“[ ]”右上角标明电性和电量。
NH4+
H3O+
OH-
O22-
S22-
C22-
(5)共价化合物的电子式(共价分子):共价化合物分子是由原子通过共用电子对结合而形成的,书写电子式时,应把共用电子对写在两成键原子之间,然后不要忘记写上未成键电子。
结构式:用一根短线表示一对共用电子对的式子叫做结构式。(未成键的电子不用标明)
分子
Cl2
O2
N2
H2O
NH3
电子式
结构式
分子
CH4
CO2
H2O2
HClO
C2H2
电子式
结构式
H—C≡C—H
分子
CCl4
BF3
PCl3
PCl5
电子式
结构式
(6)离子化合物的电子式:离子化合物的电子式由阳离子的电子式和阴离子的电子式组成的,对于化合物是由多种离子组成的物质,相同离子间要隔开排列,注意相同的离子不能合并。
CaO
K2O
CaF2
NaOH
NaClO
NaH
CaC2
Na2O2
FeS2
NH4Cl
NH5
Mg3N2
Na3N
Al2S3
3.用电子式表示化合物的形成过程
①用电子式表示共价化合物的形成过程:共价键的形成用电子式表示时,前面写出成键原子的电子式,后面写出共价分子的电子式,中间用一箭头“→”连起来即可,如:
H2:
Cl2:
H2O:
HF:
②用电子式表示离子化合物的形成过程:离子键的形成用电子式表示式时,前面写出成键原子的电子式,后面写出离子化合物的电子式,中间用一箭头“→”连起来即可,如:
NaCl:
CaF2:
Na2S:
4.电子式书写的常见错误
a、漏写未参与成键的电子,如:。
b、化合物类型不清楚,漏写或多写[ ]及错写电荷数,如:
,正确应为。
c、书写不规范,错写共用电子对,如:
CO2的电子式为,不能写成;N2的电子式为,不能写成。
d、原子结合顺序写错,如:HClO的电子式为。
e、复杂阳离子与简单阳离子混淆不清,如:
Na+电子式的正确表示应为Na+,误写成;
NH电子式的正确表示应为,误写成NH。
f、不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写,如:
CaBr2、CaC2的电子式分别为、。
1.下列物质的性质比较正确,且与化学键无关的是
A.硬度:金刚石>碳化硅 B.熔点:
C.沸点: D.稳定性:
2.在合成氨工业中,原料气(、及少量CO、的混合气)进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,原理为: ,下列说法正确的是
A.中的化学键为配位键、极性键和氢键
B.1 mol中含有6 mol σ键
C.中的配位原子是N和O
D.升高温度或降低压强均有利于铜氨溶液再生
3.关于物质结构的下列说法正确的是
A.和均为直线形分子
B.基态和的未成对电子数不同
C.和分子中键的夹角相同
D.和中均存在极性键和非极性健
4.中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破,相关合成路线如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.、HCHO、中以碳原子为中心形成的键角依次增大
B.16g含有极性键的数目为2.5
C.由生成1mol HCHO,理论上转移电子的数目为
D.30g HCHO与DHA的混合物中含有氧原子的数目为2
5.下列化学用语表达不正确的是
A.的电子式为
B.分子中轨道形成的键示意图:
C.的名称:2-甲基-3-戊稀
D.1s22s22p→1s22s22p过程中不能形成发射光谱
6.成语“信口雌黄”中的雌黄是自然界中常见矿物质,主要成分的化学式是,其结构如图所示。古人书写错误时常用雌黄进行涂改。下列说法错误的是
A.雌黄属于分子晶体,硬度较小
B.结构中既含有极性键又含有非极性键
C.1 mol 被氧化为和时,转移18 mol电子
D.As元素与N元素同主族,气态氢化物的键角:
7.下列说法正确的是
A.浓硫酸具有强氧化性,可用于与反应制HF
B.熔点:碳化硅>金刚石,C-Si键能大于C-C键能
C.中,提供空轨道,提供孤对电子
D.乙醇易溶于水,可用于消毒杀菌
8.下列相关微粒的说法正确的是
A.羟基的电子式: B.中子数为20的氯原子:
C.的结构示意图: D.的VSEPR模型为四面体型
9.下列化学用语表述正确的是
A.的电子式:
B.基态Si原子的价层电子轨道表示式:
C.HCl分子中键的电子云轮廓图:
D.的VSEPR模型:
10.为短周期主族元素,原子序数依次增大。W的某种原子核内无中子,为同周期相邻元素,Z2是氧化性最强的单质,W的核外电子数与R的价层电子数相等,下列有关说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>X
B.W2Y2不稳定易分解的主要原因是分子间氢键较弱
C.Y和R反应生成的化合物中只含有离子键
D.XW3和WZ均为极性分子
11.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、Z位于同主族,W、Z组成的一种二元化合物可作为漂白剂,Y的原子半径在短周期主族元素原子中最大。下列有关说法错误的是
A.中各原子均满足8电子稳定结构
B.X的单质可直接与水溶液发生反应得到单质Z
C.Y与Z形成的二元化合物中可能含有共价键
D.W、Y、Z组成的化合物M与稀硫酸反应得到Z的单质和氧化物
12.下列类比或推理正确的是
选项
已知
类比或推理
A
水溶液显碱性
水溶液也显碱性
B
是直线型分子
也是直线型分子
C
非金属性:
沸点:
D
是共价化合物
是共价化合物
A.A B.B C.C D.D
13.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,Y是地壳中含量最高的元素,X、Y形成的某种固体化合物可表示为,Z基态原子的核外电子有6种空间运动状态,Z与W的基态原子均只含有1个单电子。下列说法不正确的是
A.简单离子的半径大小:Z>X>Y B.Z与X、Y能形成离子化合物
C.Y的单质分子中可能含有极性键 D.W与Z的最高价氧化物的水化物之间能发生反应
14.下列物质只含有极性键的是
A. B. C.NaCl D.
15.部分含和含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在b→c→e→i的转化
B.某仅含Ca、C的物质与水反应可能生成
C.和反应生成的中既含离子键又含共价键
D.能与反应生成的物质只有
16.加热煮沸的浓溶液和白磷反应可制,该过程同时可获得。其中一个反应为:。下列说法不正确的是
A.为四面体结构,其中键角约为
B.、与都是分子晶体
C.已知的配位能力比强,这是由于配体中的存在空轨道
D.反应过程中有极性键、非极性键的断裂,也有极性键、非极性键的形成
17.氨气和能发生如下反应:,下列说法正确的是
A.键角:
B.反应前后B原子杂化轨道类型不同
C.为离子化合物
D.可与水形成氢键,表示为
18.三氯化六氨合钴是一种重要的化工产品,实验室用氧化溶液制备,其化学方程式为。下列叙述错误的是
A.、的空间结构相同
B.分子中含有极性和非极性共价键
C.1 mol中含6 mol配位键
D.和分别与的配位能力:
19.是原子序数依次增大的四种短周期元素,是上述四种元素形成的二元化合物,其中r是一种中学常见的两性氧化物,是一种强酸,r与的水溶液反应生成与。下列说法正确的是
A.简单离子半径: B.的含氧酸为强酸
C.气态氢化物的沸点: D.与的化学键类型完全相同
20.下图为微量铜离子辅助催化光阳极选择性氧化氨的反应机理。下列有关说法不正确的是
A.中键的数目为
B.与配位能够降低N—H键的键能与键长
C.该催化循环中Cu元素的化合价没有发生变化
D.该催化过程的总反应式为:
21.书写下列物质的电子式。
(1)Mg(OH)2______________________________________________________________;
(2)NaOH_________________________________________________________________;
(3)PH3____________________________________________________________________;
(4)联氨(N2H4)____________________________________________________________;
(5)硼氢化钠(NaBH4)_______________________________________________________;
(6)光气的化学组成为COCl2,每个原子均达到8电子稳定结构,其电子式为________。
22.有以下8种物质:①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl
请用上述物质的序号填空:
(1)不存在化学键的是____________。
(2)只存在极性共价键的是____________。
(3)只存在非极性共价键的是____________。
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是____________。
(5)只存在离子键的是____________。
(6)既存在离子键又存在共价键的是__________________。
(7)属于离子化合物的是____________。
23.回答下列问题:
(1)下列变化:①I2升华;②烧碱熔化;③NaCl溶于水;④HCl溶于水;⑤O2溶于水;⑥NH4HCO3受热分解。其中仅发生共价键破坏的是 ;(填序号,下同)仅发生离子键破坏的是 ;
(2)在下列物质中:①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4(用物质前序号填空)。其中只存在非极性键的分子是 ;既存在离子键又存在极性键的是 。
(3)写出下列物质的电子式。
①Na2O2 ; ②HClO ;③NH4Cl 。
(4)用电子式表示下列物质的形成过程。
Na2S ;
H2O 。
24.《石雅》云:“青金石色相如天,或复金屑散乱,光辉灿烂,若众星丽于天也”。青金石的化学组成可表示为。回答下列问题:
(1)钠在元素周期表中的位置是 ;钙离子的结构示意图为 。
(2)的电子式为 ,的结构式为 。
(3)Be与Al的化学性质相似,则Be与NaOH溶液反应的化学方程式是 。
(4)宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一,下列能说明Cl的非金属性比S强的事实是 (填字母)。
A.氯、硫的最低负价分别为、
B.中氯显价,硫显价
C.的酸性比的强
D.向水溶液中通入有淡黄色沉淀生成
E.硫化氢在300℃时开始分解,HCl在1500℃时开始缓慢分解
25.含氯物质在生产生活中有重要作用。
(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为 。
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是_______(填序号)。
A.、、的熔点 B.、、的氧化性
C.HCI、HBr、HI的热稳定性 D.HCl、HBr、HI的酸性
(3)实验室用强氧化剂制取的化学方程式 。
(4)实验室制取干燥时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为 。
(5)用NaClO溶液也可以吸收工业尾气中的NO。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
a.在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和,其离子方程式为 。
b.NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是 。
(6)某温度下,将通入NaOH溶液中,反应生成NaCl、NaClO、的混合液,若溶液中、、的物质的量分别为a、b、c,则a、b、c之间的关系为 。
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备战2025年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点29 化学键、电子式
知识精讲
一.化学键类型
二.共价键
三.化学键与物质类型
四.电子式
课后精练
选择题: 20 题
非选择题: 5 题
建议时长: 60 分钟
实际时长: 分钟
一.化学键类型
1.化学键
(1)概念:使离子相结合或原子相结合的作用力,化学键既包括静电吸引力,又包括静电排斥力。
(2)形成与分类
(3)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、共价键的比较
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
阴、阳离子通过静电作用形成的化学键
原子间通过共用电子对所形成的相互作用(电子云的重叠)
成键粒子
阴、阳离子
原子
键的特征
无饱和性和方向性
具有饱和性和方向性
成键实质
阴、阳离子的静电作用
电子对不偏向任何一个原子,各原子都不显电性
电子对偏向吸引电子能力强的一方,两种原子,一方略显正电性,一方略显负电性
形成条件
①活泼金属与活泼非金属经电子得失形成离子键;
②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
形成的物质
只存在离子化合物中:
①大多数盐类,如:NaCl、Na2SO4、NH4Cl
②强碱,如:NaOH
③金属氧化物,如:Na2O、Na2O2
①非金属单质分子(稀有气体除外)如:H2
②非金属形成的化合物中,如:CO2、H2O
③部分离子化合物中,如:NaOH、Na2SO4
④某些金属和非金属形成的化合物中,如:AlCl3、BeCl2
二.共价键
1.共价键:具有饱和性和方向性。
(1)分类
分类依据
类型
形成共价键的原子轨道重叠方式
键
电子云“头碰头”重叠
键
电子云“肩并肩”重叠
形成共价键的电子对是否偏移
极性键
共用电子对发生偏移
非极性键
共用电子对不发生偏移
原子间共用电子对的数目
键
原子间有一对共用电子对
键
原子间有两对共用电子对
键
原子间有三对共用电子对
(2)σ键和π键判断的一般规律
共价单键是σ键;
共价双键中含有个σ键,个π键;
共价三键中含有个σ键,个π键。
2.共价键的键参数
(1)概念
①键能:气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值,单位是kJ·mol-1,共价键的键能越大,共价键就越不容易断裂,成键原子间的结合就越牢固。结构相似的分子,键能越大,分子越稳定。
②键长:构成化学键的两个原子的核间距,因此原子半径决定共价键的键长,原子半径越小,共价键的键长就越短;共价键的键长越短,往往键能越大,表明共价键越稳定,分子越稳定。
③键角:在多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角。键角可以确定分子内的原子在空间的相对位置,从而判断分子的空间构型。
(2)键参数对分子性质的影响
①同一类型的共价键键能越大,键长越短,化学键越强、越牢固,分子越稳定。
三.化学键与物质类型
1.离子化合物与共价化合物
项目
离子化合物
共价化合物
定义
含有离子键的化合物
只含有共价键的化合物
构成微粒
阴、阳离子
原子
构成元素
一般为活泼金属元素与活泼非金属元素
一般为不同种非金属元素
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
类别
①大多数盐类,如:NaCl、Na2SO4、NH4Cl
②强碱,如:NaOH
③金属氧化物,如:Na2O、Na2O2
①非金属氢化物,如:NH3、H2S
②非金属氧化物,如:CO、CO2
③酸,如:H2SO4、HNO3
④大多数有机化合物,如:CH4
⑤极少数盐,如:AlCl3、BeCl2
特点
较高的熔沸点,硬度,通常呈固态,熔融状态或水溶液中可导电。
一般熔点、沸点较低,常温下为气体或液体,易挥发。
物质熔化、溶解时化学键的变化:
(1)离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离出自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
(2)共价化合物的溶解过程
①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴、阳离子,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
③有些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。
2.化学键与物质类别的关系
(1)物质中不一定含有化学键,如稀有气体分子中不含化学键。
(2)存在离子键的化合物一定是离子化合物。离子化合物中一定存在离子键,可能存在共价键,如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。
(3)共价化合物中只有共价键,一定没有离子键。存在共价键的不一定是共价化合物,如非金属单质N2、P4、O2,离子化合物CaC2等。
(4)全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl、NH4NO3等铵盐,铵根离子和酸根离子之间以离子键结合。由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物,如AlCl3。
(5)只含共价键的物质
①只含非极性共价键的物质:同种非金属元素组成的单质,如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。
②只含极性共价键的物质:一般是不同种非金属元素组成的共价化合物,如HCl、NH3、SiO2、CS2、CH4等。
③既有极性键又有非极性键的物质:如H2O2、C2H2、CH3CH3、C2H4等。
(6)只含离子键的物质
活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CsCl、K2O、NaCl等。
(7)既含离子键又含共价键的物质
①既有离子键又有非极性共价键的物质:如Na2O2、CaC2等。
②由离子键、极性共价键构成的物质:如NaOH、NH4Cl、K2SO4等。
(8)化学反应的实质:一个化学反应的过程,是原子重新组合的过程;而原子的重新组合,就要克服原来的相互作用,即断裂原来的化学键,在重新组合时又要形成新的化学键,才能构成新的物质。因此,化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。
四.电子式
1.概念:在元素符号周围,用“·”或“×”来代表原子的最外层电子(价电子)的式子。
2.电子式的表示方法
(1)原子的电子式:书写主族元素原子的电子式,直接用“·”或“×”把最外层电子一一表示出来即可。
氢原子
氯原子
氮原子
钠原子
氧原子
钙原子
(2)简单阳离子(单核)的电子式:简单阳离子的电子式就是离子符号本身,不需标示最外层电子。
钠离子
锂离子
镁离子
铝离子
Na+
Li+
Mg2+
Al3+
(3)简单阴离子(单核)的电子式:在书写电子式时,不但要表达出最外层所有电子数(包括得到的电子),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。
Cl-
O2-
S2-
N3-
(4)原子团的电子式:作为离子的原子团,无论是阴离子,还是阳离子,不仅要画出各原子最外层的电子,而且都应用“[ ]”括起来,并在“[ ]”右上角标明电性和电量。
NH4+
H3O+
OH-
O22-
S22-
C22-
(5)共价化合物的电子式(共价分子):共价化合物分子是由原子通过共用电子对结合而形成的,书写电子式时,应把共用电子对写在两成键原子之间,然后不要忘记写上未成键电子。
结构式:用一根短线表示一对共用电子对的式子叫做结构式。(未成键的电子不用标明)
分子
Cl2
O2
N2
H2O
NH3
电子式
结构式
分子
CH4
CO2
H2O2
HClO
C2H2
电子式
结构式
H—C≡C—H
分子
CCl4
BF3
PCl3
PCl5
电子式
结构式
(6)离子化合物的电子式:离子化合物的电子式由阳离子的电子式和阴离子的电子式组成的,对于化合物是由多种离子组成的物质,相同离子间要隔开排列,注意相同的离子不能合并。
CaO
K2O
CaF2
NaOH
NaClO
NaH
CaC2
Na2O2
FeS2
NH4Cl
NH5
Mg3N2
Na3N
Al2S3
3.用电子式表示化合物的形成过程
①用电子式表示共价化合物的形成过程:共价键的形成用电子式表示时,前面写出成键原子的电子式,后面写出共价分子的电子式,中间用一箭头“→”连起来即可,如:
H2:
Cl2:
H2O:
HF:
②用电子式表示离子化合物的形成过程:离子键的形成用电子式表示式时,前面写出成键原子的电子式,后面写出离子化合物的电子式,中间用一箭头“→”连起来即可,如:
NaCl:
CaF2:
Na2S:
4.电子式书写的常见错误
a、漏写未参与成键的电子,如:。
b、化合物类型不清楚,漏写或多写[ ]及错写电荷数,如:
,正确应为。
c、书写不规范,错写共用电子对,如:
CO2的电子式为,不能写成;N2的电子式为,不能写成。
d、原子结合顺序写错,如:HClO的电子式为。
e、复杂阳离子与简单阳离子混淆不清,如:
Na+电子式的正确表示应为Na+,误写成;
NH电子式的正确表示应为,误写成NH。
f、不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写,如:
CaBr2、CaC2的电子式分别为、。
1.下列物质的性质比较正确,且与化学键无关的是
A.硬度:金刚石>碳化硅 B.熔点:
C.沸点: D.稳定性:
【答案】C
【详解】A.同为原子晶体,一般原子半径越小,键长越短,共价键越强,晶体硬度越大,键长,故硬度金刚石>碳化硅,但与化学键有关,故A错误;
B.同为离子晶体,离子所带的电荷数越大,离子键越强,晶格能越大,熔点越高,电荷数,则熔点,但与化学键有关,故B错误;
C.同为分子晶体,HF能形成分子间氢键,沸点高,故沸点,且与化学键无关,故C正确;
D.元素非金属性越强,气态氢化物稳定性越强,非金属性,则稳定性,故D错误;
故答案选C。
2.在合成氨工业中,原料气(、及少量CO、的混合气)进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,原理为: ,下列说法正确的是
A.中的化学键为配位键、极性键和氢键
B.1 mol中含有6 mol σ键
C.中的配位原子是N和O
D.升高温度或降低压强均有利于铜氨溶液再生
【答案】D
【详解】A.中Cu+提供空轨道,NH3中的N、CO中的C提供孤对电子形成配位键,NH3和CO分子内为极性共价键,NH3分子中的N原子的孤对电子用于形成配位键,不再有多余的电子对用于形成氢键,故中不含有氢键,故A错误;
B.1mol中σ键为(2+3×2)mol=8mol,故B错误;
C.的配体是NH3和CO,其中O的电负性大,给电子能力弱,则提供孤对电子形成配位键的原子是N和C,故C错误;
D.升高温度或降低压强平衡均逆向移动,有利于铜氨溶液再生,故D正确;
故选D。
3.关于物质结构的下列说法正确的是
A.和均为直线形分子
B.基态和的未成对电子数不同
C.和分子中键的夹角相同
D.和中均存在极性键和非极性健
【答案】B
【详解】A.中碳原子价层电子对数为2,采用杂化,为直线形分子;中硫原子价层电子对数为3,采用杂化,空间结构为平面三角形,A错误;
B.为第24号元素,价电子排布为,未成对电子数为6;Fe为第26号元素,失去最外层2个电子形成,其电子排布为,未成对电子数为4,因此基态和的未成对电子数不同,B正确;
C.碘原子半径远大于氢原子,使得碳碘键键长大于碳氢键,因此中键的夹角与分子中键的夹角不同,C错误;
D.中过氧根离子的氧原子间为非极性键,不存在极性键,D错误;
答案选B。
4.中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破,相关合成路线如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.、HCHO、中以碳原子为中心形成的键角依次增大
B.16g含有极性键的数目为2.5
C.由生成1mol HCHO,理论上转移电子的数目为
D.30g HCHO与DHA的混合物中含有氧原子的数目为2
【答案】B
【详解】A.为直线形分子,键角为180°,HCHO中心原子C为sp2杂化,键角为120°,中心原子C为sp3杂化,键角为129°28′,故A错误;
B.1个CH3OH分子含有5个极性键,则16gCH3OH含有的极性键数目为=2.5mol,即2.5NA,故B正确;
C.2CH3OH+O2→2HCHO+2H2O,消耗2mol甲醇转移4mol电子,则生成1molHCHO转移电子数为2mol,即2NA,故C错误;
D.DHA的分子式为C3H6O3,DHA与HCHO最简式都是CH2O,则30g HCHO与DHA的混合物中含有氧原子的数目为=1mol,即NA,故D错误;
故选B。
5.下列化学用语表达不正确的是
A.的电子式为
B.分子中轨道形成的键示意图:
C.的名称:2-甲基-3-戊稀
D.1s22s22p→1s22s22p过程中不能形成发射光谱
【答案】C
【详解】
A.由钠离子和次氯酸根离子组成,其中O、Cl之间存在共价键,电子式表示为:,故A正确;
B.氯气的共价键电子云是p−pσ键,p轨道是哑铃形,σ键是以“头碰头”的形式成键,其原子轨道示意图为,B正确;
C.由结构简式可知该物质名称为4-甲基-2-戊烯,故C错误;
D.2px和2py的伸展方向不同、能量相同,1s22s22p→ls22s22p过程中电子没有能量变化,不可能形成发射光谱,D正确;
故选:C。
6.成语“信口雌黄”中的雌黄是自然界中常见矿物质,主要成分的化学式是,其结构如图所示。古人书写错误时常用雌黄进行涂改。下列说法错误的是
A.雌黄属于分子晶体,硬度较小
B.结构中既含有极性键又含有非极性键
C.1 mol 被氧化为和时,转移18 mol电子
D.As元素与N元素同主族,气态氢化物的键角:
【答案】B
【详解】A.由的结构可知,由分子构成,属于分子晶体,硬度较小,A正确;
B.由的结构可知,结构中既含有As-S极性键,但不含有非极性键,B错误;
C.被氧化为和时,S元素由-2价上升到+4价,1 mol 参与反应时转移3mol×6=18mol电子,C正确;
D.和中心原子价层电子对数都是4且都含有1个孤电子对,As元素与N元素同主族,N的电负性强于As,对成键电子对的吸引更强,共价键之间的排斥更大,键角更大,则键角:,D正确;
故选B。
7.下列说法正确的是
A.浓硫酸具有强氧化性,可用于与反应制HF
B.熔点:碳化硅>金刚石,C-Si键能大于C-C键能
C.中,提供空轨道,提供孤对电子
D.乙醇易溶于水,可用于消毒杀菌
【答案】C
【详解】A.浓硫酸具有强酸性,可与CaF2发生复分解反应产生CaSO4和HF,因此可以用于制HF,属于高沸点酸制备低沸点酸,这与浓硫酸是否具有强氧化性无关,A错误;
B.由于原子半径Si>C,因此键长:C-Si>C-C,键长越短,键能越大,因此熔点:碳化硅<金刚石,B错误;
C.[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供空轨道,NH3提供孤对电子,形成配合物离子,C正确;
D.乙醇能使蛋白质变性,从而可用于杀菌消毒,与乙醇易溶于水无关,D错误;
故选C。
8.下列相关微粒的说法正确的是
A.羟基的电子式: B.中子数为20的氯原子:
C.的结构示意图: D.的VSEPR模型为四面体型
【答案】D
【详解】
A.羟基为中性基团,故其电子式为: ,A错误;
B.已知质量数等于质子数加中子数,故中子数为20的氯原子表示为:,B错误;
C.的结构示意图为:,C错误;
D.中心原子S周围的价层电子对数为:3+=4,根据价层电子对互斥理论可知,其VSEPR模型为四面体型,D正确;
故答案为:D。
9.下列化学用语表述正确的是
A.的电子式:
B.基态Si原子的价层电子轨道表示式:
C.HCl分子中键的电子云轮廓图:
D.的VSEPR模型:
【答案】C
【详解】
A.是离子化合物,电子式为:, A错误;
B.Si是14号元素,基态原子的价层电子排布式为3s23p2,价层电子轨道表示式:,B错误;
C.分子中电子云与电子云头碰头重叠形成键,电子云轮廓图为,C正确;
D.分子的中心原子S的价层电子对数为,孤电子对数为1,为杂化,模型为平面三角形,D错误;
故选C。
10.为短周期主族元素,原子序数依次增大。W的某种原子核内无中子,为同周期相邻元素,Z2是氧化性最强的单质,W的核外电子数与R的价层电子数相等,下列有关说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>X
B.W2Y2不稳定易分解的主要原因是分子间氢键较弱
C.Y和R反应生成的化合物中只含有离子键
D.XW3和WZ均为极性分子
【答案】D
【分析】W的某种原子核内无中子,W为H元素;为同周期相邻元素,Z2是氧化性最强的单质,推测Z为F元素,X为N元素,Y为O元素,W的核外电子数与R的价层电子数相等,R为Na元素。
【详解】A.第一电离能:Z>X>Y,N的2p轨道处于半满,A错误;
B.为,不稳定易分解的主要原因是分子内化学键不稳定,B错误;
C.Y和R反应生成的化合物有Na2O2,含有离子键和共价键,C错误;
D.XW3和WZ为NH3和HF,均为极性分子,D正确;
答案选D。
11.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、Z位于同主族,W、Z组成的一种二元化合物可作为漂白剂,Y的原子半径在短周期主族元素原子中最大。下列有关说法错误的是
A.中各原子均满足8电子稳定结构
B.X的单质可直接与水溶液发生反应得到单质Z
C.Y与Z形成的二元化合物中可能含有共价键
D.W、Y、Z组成的化合物M与稀硫酸反应得到Z的单质和氧化物
【答案】B
【分析】W、Z组成的一种二元化合物可作为漂白剂且W、Z位于同主族,即为SO2,结合原子序数Z>W,W为O、Z为S,Y的原子半径在短周期主族元素原子中最大,Y为Na,则由题意可知X为F。
【详解】A. 结构式为F-O-F,其中原子均满足8电子稳定结构,A项正确;
B.遇水溶液直接与剧烈反应,不能与溶液发生置换反应得到S单质,B项错误;
C.Na与S可形成化合物,含有非极性键,C项正确;
D.遇稀硫酸可以生成S和,D项正确;
本题选B。
12.下列类比或推理正确的是
选项
已知
类比或推理
A
水溶液显碱性
水溶液也显碱性
B
是直线型分子
也是直线型分子
C
非金属性:
沸点:
D
是共价化合物
是共价化合物
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.水溶液显碱性,水溶液显酸性,A错误;
B.是直线型分子,是空间网状结构,B错误;
C.HF中含有氢键,故沸点:,C错误;
D.氯元素和铍元素的电负性差值为3.0-1.5=1.5<1.7,则氯化铍是共价化合物,D正确;
故选D。
13.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,Y是地壳中含量最高的元素,X、Y形成的某种固体化合物可表示为,Z基态原子的核外电子有6种空间运动状态,Z与W的基态原子均只含有1个单电子。下列说法不正确的是
A.简单离子的半径大小:Z>X>Y B.Z与X、Y能形成离子化合物
C.Y的单质分子中可能含有极性键 D.W与Z的最高价氧化物的水化物之间能发生反应
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,Y是地壳中含量最高的元素,Y为O;X与Y能形成化合物,X的化合价为+5价,故X是N;Z基态原子的核外电子有6种空间运动状态,Z与W的基态原子均只含有1个单电子,Z是Na,W是Al或Cl。从而得出X、Y、Z、W分别为N、O、Na、Al或Cl.
【详解】A.X、Y、Z分别为N、O、Na,它们形成的三种简单离子的电子层结构相同,核电荷数依次增大,则离子半径依次减小,所以离子半径大小:,A不正确;
B.X、Y、Z分别为N、O、Na,Na与N、O能形成离子化合物Na3N或NaN3、Na2O或Na2O2等,B正确;
C.分子是极性分子,所含化学键是极性键,C正确;
D.Z、W分别为Na、Al或Cl ,NaOH溶液与、均能反应,D正确;
故选A。
14.下列物质只含有极性键的是
A. B. C.NaCl D.
【答案】A
【详解】A.中只含有N-H极性键,故A符合题意;
B.含有非极性键,不含有极性键,故B不符合题意;
C.NaCl 只存在离子键,故C不符合题意;
D.含O-H极性键和O-O非极性键,故D不符合题意;
答案选A。
15.部分含和含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在b→c→e→i的转化
B.某仅含Ca、C的物质与水反应可能生成
C.和反应生成的中既含离子键又含共价键
D.能与反应生成的物质只有
【答案】D
【分析】
分析图中各物质的价态和类别知, a为 ,b为C, c 为CO,d为H2C2O4(草酸),e为CO2,f 为Ca, g为CaO,h 为Ca(OH)2 ,i为 钙 盐 。
【详解】A.b→c→e→i 的转化关系为 CCOCO2CaCO3,A 项正确;
B.电石CaC2与水反应可以生成HC≡CH,B项正确;
C.H2C2O4和 Ca(OH)2 反应生成的盐为 CaC2O4 ,CaC2O4中既含离子键又含共价键,C 项正确。
D.单质Ca与H2O 反应也能生成Ca(OH)2 , D项错误;
故答案选D。
16.加热煮沸的浓溶液和白磷反应可制,该过程同时可获得。其中一个反应为:。下列说法不正确的是
A.为四面体结构,其中键角约为
B.、与都是分子晶体
C.已知的配位能力比强,这是由于配体中的存在空轨道
D.反应过程中有极性键、非极性键的断裂,也有极性键、非极性键的形成
【答案】A
【详解】A.为正四面体结构,四个面均为正三角形,键角为,故A项错误;
B.、与都是分子晶体,故B项正确;
C.利用N的孤电子对与过渡金属配位形成配位键,而的中心原子P有空的d轨道,可以接受过渡金属d轨道上的电子形成配位键,使与过渡金属生成的配合物更加稳定,因此与金属离子的配位能力NH3<PH3,故C项正确;
D.反应过程中有水分子中的O-H极性键断裂、分子中的P-P非极性键的断裂,分子中有P-H极性键形成、P2H4分子中有P-P非极性共价键形成,故D项正确;
故本题选A。
17.氨气和能发生如下反应:,下列说法正确的是
A.键角:
B.反应前后B原子杂化轨道类型不同
C.为离子化合物
D.可与水形成氢键,表示为
【答案】B
【详解】A.NH3的中心原子N采用sp3杂化,BF3的中心原子B采用sp2杂化,键角:,A错误;
B.BF3的中心原子B采用sp2杂化,而NH3BF3的中心原子B采用sp3杂化,所以反应前后B原子杂化轨道类型不同,B正确;
C.氨气和BF3通过配位键形成化合物NH3BF3,为共价化合物,C错误;
D.氨气和BF3通过配位键形成化合物NH3BF3,所以NH3BF3中的N原子不再有孤电子对,不能与水形成氢键,D错误;
故选B。
18.三氯化六氨合钴是一种重要的化工产品,实验室用氧化溶液制备,其化学方程式为。下列叙述错误的是
A.、的空间结构相同
B.分子中含有极性和非极性共价键
C.1 mol中含6 mol配位键
D.和分别与的配位能力:
【答案】A
【详解】A.中心原子N价层电子对=σ电子对+孤电子对=4+=4,没有孤电子对,空间构型为正四面体形,中心原子N价层电子对=σ电子对+孤电子对=3+=4,含有一对孤电子对,空间构型为三角锥形,因此两者空间结构不相同,故A错误;
B.H2O2的结构式为H—O—O—H,既含极性键O—H,又含非极性键O—O,故B正确;
C.每个NH3配体与中心Co3+间形成一根配位键,故1 mol该配离子中含6 mol配位键,故C正确;
D.由于电负性O>N,故N对电子吸引能力弱,所以NH3中N更容易给出自身孤电子对形成配位键,故D正确;
故答案选A。
19.是原子序数依次增大的四种短周期元素,是上述四种元素形成的二元化合物,其中r是一种中学常见的两性氧化物,是一种强酸,r与的水溶液反应生成与。下列说法正确的是
A.简单离子半径: B.的含氧酸为强酸
C.气态氢化物的沸点: D.与的化学键类型完全相同
【答案】C
【分析】是原子序数依次增大的四种短周期元素,是上述四种元素形成的二元化合物,其中r是一种中学常见的两性氧化物,则r为,s是一种强酸,r与的水溶液反应生成与,则为,和盐酸反应生成和水,因此分别为四种元素。
【详解】A.比、多一个电子层,离子半径最大;和具有相同电子层结构,核电荷数越大,半径越小,则简单离子半径:,A错误;
B.的含氧酸可以为、、、,因此的含氧酸不一定为强酸,B错误;
C.水分子间可以形成氢键,因此沸点高于HCl,则气态氢化物的沸点:,C正确;
D.水和均为共价化合物,是离子化合物,因此三者形成的化学键类型不同,D错误;
答案选C。
20.下图为微量铜离子辅助催化光阳极选择性氧化氨的反应机理。下列有关说法不正确的是
A.中键的数目为
B.与配位能够降低N—H键的键能与键长
C.该催化循环中Cu元素的化合价没有发生变化
D.该催化过程的总反应式为:
【答案】B
【详解】A.中自身有三条共价键,与铜形成一条配位键,中σ键的数目为,A正确;
B.配位键是特殊的共价键形式并不直接影响N—H键的基本物理化学性质,但可以影响键角,中NH3与Cu2+形成配位键,中心原子无孤电子对,而NH3的孤电子对数为,则中H-N-H的键角大于NH3中H-N-H的键角,故B错误;
C.虽然铜连接的原子数和种类发生了改变,但是配离子的电荷数没有变,则铜元素的化合价不变,C正确;
D.由反应机理可知,该催化过程的总反应式为:,D正确;
故选B。
21.书写下列物质的电子式。
(1)Mg(OH)2______________________________________________________________;
(2)NaOH_________________________________________________________________;
(3)PH3____________________________________________________________________;
(4)联氨(N2H4)____________________________________________________________;
(5)硼氢化钠(NaBH4)_______________________________________________________;
(6)光气的化学组成为COCl2,每个原子均达到8电子稳定结构,其电子式为________。
【答案】
22.有以下8种物质:①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl
请用上述物质的序号填空:
(1)不存在化学键的是____________。
(2)只存在极性共价键的是____________。
(3)只存在非极性共价键的是____________。
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是____________。
(5)只存在离子键的是____________。
(6)既存在离子键又存在共价键的是__________________。
(7)属于离子化合物的是____________。
【答案】(1)① (2)② (3)③ (4)④ (5)⑤ (6)⑥⑦⑧ (7)⑤⑥⑦⑧
23.回答下列问题:
(1)下列变化:①I2升华;②烧碱熔化;③NaCl溶于水;④HCl溶于水;⑤O2溶于水;⑥NH4HCO3受热分解。其中仅发生共价键破坏的是 ;(填序号,下同)仅发生离子键破坏的是 ;
(2)在下列物质中:①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4(用物质前序号填空)。其中只存在非极性键的分子是 ;既存在离子键又存在极性键的是 。
(3)写出下列物质的电子式。
①Na2O2 ; ②HClO ;③NH4Cl 。
(4)用电子式表示下列物质的形成过程。
Na2S ;
H2O 。
【答案】
(1)④ ②③
(2)② ⑥⑦
(3)
(4)
【详解】
(1)①I2升华破坏的是分子间作用力,与分子内的化学键无关;
②烧碱熔化断裂离子键变为自由移动的Na+、OH-,与共价键无关;
③NaCl是离子化合物,其溶于水时,断裂离子键变为自由移动的Na+、Cl-,没有断裂共价键;
④HCl溶于水时,在水分子作用下断裂共价键,变为自由移动的H+、Cl-,没有断裂离子键;
⑤O2溶于水时,破坏的是分子间作用力,与分子内的化学键强弱无关;
⑥NH4HCO3受热分解变为NH3、H2O、CO2,断裂的是离子键、共价键。因此其中仅发生共价键破坏的是④;仅发生离子键破坏的是②③;
(2)①在HCl分子中仅存在极性共价键;
②在N2分子中仅存在非极性共价键;
③中NH3分子中仅存在极性共价键;
④Na2O2是离子化合物,在Na2O2中存在离子键和非极性共价键;
⑤H2O2是共价化合物,在该物质分子中含有极性共价键、非极性共价键;
⑥NH4Cl是离子化合物,其中含有离子键和极性共价键;
⑦NaOH是离子化合物,其中含有离子键和极性共价键;
⑧Ar是由分子构成的物质,物质分子是单原子分子,不存在化学键;
⑨CO2是共价化合物,在该物质分子中只含有极性共价键;
⑩C2H4是由分子构成的物质,在物质分子中含有极性共价键和非极性共价键。
综上所述可知:其中只存在非极性键的分子是②N2;既存在离子键又存在极性键的是⑥NH4Cl、⑦NaOH;
(3)Na2O2是离子化合物,在Na2O2中,2个Na+与之间以离子键结合,在阴离子中,2个O原子之间以共价单键结合,故Na2O2的电子式为: ;
②HClO是共价化合物,在HClO分子中,O原子与H、Cl原子分别形成1对共用电子对,使分子中的原子达到最外层2个或8个电子的稳定结构,故HClO的电子式为: ;
③NH4Cl是离子化合物,与Cl-之间以离子键结合,在中N原子与4个H原子之间以共价键结合,故NH4Cl的电子式为: ;
(4)Na2S是离子化合物,2个Na原子失去最外层的1个电子变为Na+,S原子获得2个电子,使原子最外层达到8个电子的稳定结构而变为S2-,S2-与2个Na+之间以离子键结合,故用电子式表示Na2S的形成过程为: ;
在H2O分子中,H原子核外只有1个电子,O原子最外层有6个电子,2个H原子的2个电子与1个O原子形成2对共用电子对,使物质分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构,故用电子式表示H2O的形成过程为: 。
24.《石雅》云:“青金石色相如天,或复金屑散乱,光辉灿烂,若众星丽于天也”。青金石的化学组成可表示为。回答下列问题:
(1)钠在元素周期表中的位置是 ;钙离子的结构示意图为 。
(2)的电子式为 ,的结构式为 。
(3)Be与Al的化学性质相似,则Be与NaOH溶液反应的化学方程式是 。
(4)宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一,下列能说明Cl的非金属性比S强的事实是 (填字母)。
A.氯、硫的最低负价分别为、
B.中氯显价,硫显价
C.的酸性比的强
D.向水溶液中通入有淡黄色沉淀生成
E.硫化氢在300℃时开始分解,HCl在1500℃时开始缓慢分解
【答案】
(1)第三周期ⅠA族
(2)
(3)
(4)BDE
【解析】
(1)钠为11号元素,在元素周期表中的位置是第三周期ⅠA族,钙离子最外层失去两个电子,结构示意图为,故答案为:第三周期ⅠA族;:
(2)过氧化钠为离子化合物,含有2个钠离子和一个过氧根,电子式为,共价化合物,原子均要达到8电子的稳定结构,结构式为,故答案为:;;
(3)Be与Al的化学性质相似,则Be与NaOH溶液反应生成和氢气,化学方程式是,故答案为:;
(4)A.氯、硫的最低负价分别为、,能表示他们得到的电子数目,但非金属性与电子得失数目无关,故A不选;
B.中氯显价,硫显价,说明氯更容易得电子,说明其非金属性强,故B选;
C.,都不是最高价氧化物对应的水化物,故不能比较非金属性,故C不选;
D.向水溶液中通入有淡黄色沉淀生成,说明氯气把硫置换出来,则氯的非金属性强于硫,故D选;
E.硫化氢在300℃时开始分解,HCl在1500℃时开始缓慢分解,说明氯化氢的稳定性较好,则说明其非金属性强,故E选;
故答案为:BDE。
25.含氯物质在生产生活中有重要作用。
(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为 。
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是_______(填序号)。
A.、、的熔点 B.、、的氧化性
C.HCI、HBr、HI的热稳定性 D.HCl、HBr、HI的酸性
(3)实验室用强氧化剂制取的化学方程式 。
(4)实验室制取干燥时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为 。
(5)用NaClO溶液也可以吸收工业尾气中的NO。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
a.在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和,其离子方程式为 。
b.NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是 。
(6)某温度下,将通入NaOH溶液中,反应生成NaCl、NaClO、的混合液,若溶液中、、的物质的量分别为a、b、c,则a、b、c之间的关系为 。
【答案】
(1)
(2)BC
(3)
(4)cdbae
(5) 溶液PH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
(6)
【详解】
(1)与氯元素同主族的短周期元素是F,9号元素,其原子结构示意图为:
故答案为:(见图像)
(2)A.单质熔沸点与范德华力有关,A错误;
B.Cl2 、Br2、I2氧化性减弱,说明非金属性减弱;B正确;
C.气态氢化物的稳定性越强说明非金属性越强,C正确;
D.非含氧酸的酸性强弱表示键的稳定性,D错误;
故答案为:BC
(3)根据实验室制取Cl2原理,则反应方程式为: MnO2+4HCl(浓)≜ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O
故答案为: MnO2+4HCl(浓)≜ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O
(4)生成的氯气中含有杂质水蒸气及HCl气体,所以应该先用饱和食盐水除HCl,再用浓硫酸除水蒸气,再根据洗气瓶长进短出原则,接口的连接顺序为:cdbae;
故答案为:cdbae。
(5)根据氧化还原原理进行书写及配平:3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2NO+5H+,NaClO溶液的初始pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强,NO转化率越高;
故答案为:3HClO+2NO+H2O=3Cl+2NO+5H;溶液PH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。
(6)根据氧化还原的得失电子守恒,Cl2~Cl-失去amol电子数,Cl2生成ClO−得bmol 电子,生成ClO得5cmol电子,得失电子守恒a=b+5c;
故答案为:a=b+5c。
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