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高效作业22 [第1课时 离子键 共价键](见学生用书P187)
[A级 新教材落实与巩固]
1.下列元素最易形成离子键的是( A )
A.Na B.Mg C.Al D.Si
【解析】元素的金属性越强,越易形成离子键,同周期元素从左到右金属性依次减弱,因金属性:Na>Mg>Al,Si为非金属,故最易形成离子键的元素为Na。
2.下列物质中含有离子键的是( D )
A.H2O B.HCl C.N2 D.MgCl2
【解析】离子键是带相反电荷离子之间的相互作用,活泼金属与活泼非金属之间易形成离子键,D符合题意。
3.下列物质中含有离子键且阴离子与阳离子数目之比为1∶2的是( B )
A.CaO B.Na2O2
C.KF D.NaHCO3
【解析】CaO中含有离子键,阴离子(O2-)与阳离子(Ca2+)数目之比为1∶1,A不符合题意;Na2O2中含有离子键,阴离子(O)与阳离子(Na+)数目之比为1∶2,B符合题意;KF中含有离子键,阴离子(F-)与阳离子(K+)数目之比为1∶1,C不符合题意;NaHCO3中含有离子键,阴离子(HCO)与阳离子(Na+)数目之比为1∶1,D不符合题意。
4.下图形象地表示了氯化钠的形成过程。其相关叙述中不正确的是( B )
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,其稳定性增强
D.氯化钠是离子化合物
【解析】钠原子最外层只有一个电子,易失电子,有较强的还原性,而钠离子最外层已经达到8电子稳定结构,故两者化学性质不相似。
5.下列物质属于共价化合物的是( C )
A.KOH B.MgO
C.H2O2 D.NH4Cl
【解析】KOH、MgO属于含有活泼金属元素的离子化合物;NH4Cl为铵盐,也属于离子化合物;H2O2属于共价化合物。
6.下列物质中,既有离子键,又有共价键的是( D )
A. NaCl B. MgCl2
C. H2O D. Ca(OH)2
【解析】NaCl中只含有离子键,A错误;MgCl2中只含有离子键,B错误;H2O中只含有共价键,C错误;Ca(OH)2的电子式为,其中既含有共价键,又含有离子键,D正确。
7.下列电子式书写正确的是( C )
【解析】NaCl为离子化合物,由钠离子与氯离子构成,电子式为,A错误;二氧化碳为共价化合物,其分子中含有两个碳氧双键,正确的电子式为,B错误;OH-中O与H形成1个共用电子对,O得到1个电子,电子式为,C正确;水是共价化合物,原子间通过共用电子对形成共价键,其正确的电子式为,D错误。
8.下列化合物中,既含有极性键又含有非极性键的是( D )
A.Na2O2 B.NH4Cl
C.CH4 D.H2O2
【解析】H2O2中H和O之间形成极性共价键,O和O之间形成非极性共价键,故选D。
9.下列离子化合物的电子式书写正确的是( D )
【解析】两个氯离子均要单独写,不能合并在一起表示,应改为,故A项错误;离子所带电荷表示错误,应改为,故B项错误;简单阳离子符号周围不用方括号,应改为,故C项错误。
10.下列化学用语表示正确的是( B )
A.H2O的分子结构模型:
B.CH4的电子式:
C.H2S的电子式:
D.次氯酸的结构式:H—Cl—O
【解析】H2O分子中氧原子半径大于氢原子半径,A错误;CH4是共价化合物,其电子式正确,B正确;H2S是共价化合物,电子式为,C错误;次氯酸的结构式为H—O—Cl,D错误。
11.下列关于离子键和离子化合物的说法正确的是( B )
A.阴、阳离子间通过静电引力形成离子键
B.阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物
C.离子化合物一定能导电
D.只有活泼金属元素和活泼非金属元素才能形成离子键
【解析】离子键是指阴、阳离子间的静电作用,静电作用包括静电引力和静电斥力,A错误;由离子键构成的化合物是离子化合物,所以阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物,B正确;离子化合物在水溶液中或熔融状态下才能导电,C错误;NH与Cl-之间也能形成离子键,D错误。
12.下列表示物质结构的化学用语正确的是( C )
A.H、D、T表示同一种核素
B.Cl-的结构示意图:
C.MgCl2的形成过程:
D.NaCl的电子式: Na+Cl-
【解析】H、D、T三者互为同位素,质子数相同,中子数不同,表示不同的核素,A错误;氯离子的核电荷数为17,其离子共有18个电子,离子结构示意图为,B错误;氯化镁为离子化合物,其中Mg失去2个电子变成镁离子,Cl得到1个电子变成氯离子,其形成过程为,C正确;NaCl为离子化合物,阴离子需表示出最外层电子并用中括号,其电子式为,D错误。
13.X、Y、Z、M、W是五种短周期元素。X原子的质子数与电子层数相同,W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍,Y、Z、M、W在周期表中的相对位置如图所示。下列说法不正确的是( C )
Y
Z
M
W
A.原子半径:W>Y>Z>M>X
B.热稳定性:XM>X2Z
C.由X、Y、Z三种元素形成的化合物中仅含共价键
D.WM4分子中每个原子最外层均满足8电子结构
【解析】X、Y、Z、M、W为五种短周期元素,X原子的质子数与电子层数相同,则X为H;Y、Z、M同周期且相邻,应为第二周期元素,W位于第三周期,W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍,设W最外层电子数为x,则2+8+x=2(x+3),解得x=4,则W为Si,Y为N,Z为O,M为F。同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,电子层数越多原子半径越大,故原子半径:Si>N>O>F>H,A项正确;元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,由于非金属性:F>O,则热稳定性:HF>H2O,B项正确;由H、N、O三种元素形成的化合物可以是NH4NO3,NH4NO3中既有离子键又有共价键,C项错误;WM4为SiF4,Si、F原子最外层均满足8电子结构,D项正确。
14.写出下列化合物的电子式。
(1)Na2S:____。
(2)CaCl2:____。
(3)NH3:____。
(4)CO2:____。
(5)H2S:____。
(6)MgF2:____。
15.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是由__离子__键形成的。
(2)Na3N的电子式为____。
(3)比较Na3N中两种粒子的半径:r(Na+)__<__(填“>”“=”或“<”)r(N3-)。
【解析】(1)Na3N在水溶液中电离出Na+、N3-,所以Na3N为离子化合物,是由离子键形成的。(2)Na3N为离子化合物,由Na+与N3-构成,电子式为。(3)Na+与N3-是电子层结构相同的粒子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:r(Na+)<r(N3-)。
[B级 素养养成与评价]
16.阴离子和阳离子都为稀有气体元素原子的结构,且阳离子比阴离子少两个电子层的离子化合物是( C )
A.MgCl2 B.BaF2
C.NaBr D.NaI
【解析】选项中的化合物都是离子化合物,且阴、阳离子都为稀有气体元素的原子结构。MgCl2、BaF2、NaBr、NaI中阳离子比阴离子分别少1、多3、少2、少3个电子层。
17.下列原子之间易形成离子键的一组是( B )
原子
a
b
c
d
e
f
g
M层电子数
1
2
3
4
5
6
7
A.a和c B.a和f
C.d和g D.c和g
【解析】由原子a~g的M层电子数可知,M层即为原子的最外层,元素a~g均为第三周期元素,a为活泼的金属元素,f为活泼的非金属元素,所以a与f形成的化学键为离子键。
18.2024·缙云中学高一M、R均为主族元素,已知M的1个原子失去2个电子,R的1个原子得到1个电子后形成稀有气体元素的电子层结构。下列关于M与R形成的化合物的叙述正确的是( A )
A.M与R可形成MR2型离子化合物
B.在MR2中M的离子半径比R的离子半径大
C.形成的两种离子分别是M+和R2-
D.MR2的电子式为
【解析】M的1个原子失去2个电子形成M2+,R的1个原子得到1个电子形成R-,两者相互作用可形成MR2型离子化合物,电子式为,则A正确,C、D错误;M2+和R-的电子层数不确定,所以离子半径大小也不能确定,B错误。
19.如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是( D )
X
Y
W
Z
T
A.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B.由X、Y和氢三种元素形成的化合物中不可能含有离子键
C.由X、Y两种元素形成的化合物都是酸性氧化物
D.T元素的单质具有半导体的特性,T与Z元素可形成化合物TZ4
【解析】设X的原子最外层电子数是a,则W的原子最外层电子数是a-1、Y的原子最外层电子数是a+1、Z的原子最外层电子数是a+2,4a+2=22,则a=5,所以X是N、Y是O、Z是Cl、W是Si、T是Ge。X、Y、Z三种元素的最低价氢化物分别是NH3、H2O、HCl,常温下H2O呈液态,NH3和HCl呈气态,H2O的沸点最高,A项错误;由X、Y和氢三种元素形成的化合物如NH4NO3,NH4NO3中含有共价键、离子键,B项错误;NO、NO2等均不是酸性氧化物,C项错误;T为Ge,由于T元素在元素周期表中处于金属元素与非金属元素的交界线处,所以T元素的单质具有半导体的特性,T原子最外层有4个电子,Z原子最外层有7个电子,所以T与Z元素可形成化合物TZ4,D项正确。
20.已知A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素,E为地壳中含量最高的过渡金属元素。A与D同主族,B与C同周期,且C与D的原子序数之和为20,C单质能与无色无味的液体m反应置换出B单质,D单质也能与m反应置换出A单质,A、B、C均能与D形成离子化合物。下列说法正确的是( C )
A.E、B两元素形成的化合物都为黑色固体
B.B、D形成的离子化合物不可能含有共价键
C.C、D两元素形成的化合物中只含离子键
D.A与B只能形成1种10电子粒子
【解析】E为地壳中含量最高的过渡金属元素,则E是Fe;无色无味液体m是水,钠与水反应生成氢气,F2与水反应生成HF和O2,A与D同主族,B与C同周期,且C与D的原子序数之和为20,所以A是H、B是O、C是F、D是Na。Fe和O形成的化合物Fe2O3为红棕色固体,A项错误;O、Na形成的离子化合物Na2O2中含有共价键,B项错误;C、D形成的化合物为NaF,只含离子键,C项正确;H与O可以形成H2O、OH-、H3O+三种10电子粒子,D项错误。
21.有一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子。
(1)该融雪剂的化学式是__CaCl2__,该物质中化学键类型是__离子键__,其电子式是____。
(2)元素D的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是____。
(3)W是与D同主族的短周期元素,Z是第三周期金属性最强的元素,Z的单质在W的常见单质中反应时有两种产物:不加热时生成__Na2O__(填化学式),其化学键类型为__离子键__;加热时生成__Na2O2__(填化学式)。
【解析】(1)X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2中含54 mol电子,则1 mol X、Y的离子均含18 mol电子,可推出其化学式为CaCl2,即X为Ca,Y为Cl。(2)元素D的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,则其为He或C或S或Kr,又因D与Y相邻,则D为S。(3)W是与S同主族的短周期元素,则W是O;Z是第三周期金属性最强的元素,则Z是Na。Na在O2中不加热时反应生成Na2O,加热时反应生成Na2O2,Na2O中Na+与O2-间形成离子键,故Na2O属于离子化合物。
22.2024·慈溪中学高一有 A、B、C、D、E、F、G 七种元素。
①A、B、C 是同一周期的金属元素,已知原子核外有3个电子层,A 的原子半径在所属周期中最大,且原子半径:A>B>C;
②D、E 是非金属元素,它们与氢可形成气态氢化物 HD 和 HE,室温下,D 的单质是液体,E 的单质是固体;
③F是地壳中含量最多的元素,G 是非金属性最强的元素。
(1)C 的离子结构示意图为____;
E 单质的颜色为__紫黑色____。
(2)用电子式表示B、D 元素形成化合物的过程:
____。
(3)有 G、F 元素参加的置换反应的化学方程式为__2F2+2H2O===4HF+O2__。
(4)用离子方程式证明D、E 元素的非金属性强弱,并用单线桥法表示电子转移的方向和数目:
__===2Br-+I2__。
【解析】①A、B、C 是同一周期的金属元素,已知原子核外有3个电子层,A 的原子半径在所属周期中最大,且原子半径:A>B>C,则A为钠(Na),B为镁(Mg),C为铝(Al);②D、E 是非金属元素,它们与氢可形成气态氢化物 HD 和 HE,则D、E显-1价,为第ⅦA族元素,室温下,D 的单质是液体,E 的单质是固体,从而得出D为溴(Br),E为碘(I);③F是地壳中含量最多的元素,则其为氧(O),G 是非金属性最强的元素,则其为氟(F)。
(1)C的离子为Al3+,其结构示意图为;E 为碘,它的单质颜色为紫黑色。(2)B、D 元素分别为Mg和Br,Mg与Br2反应生成MgBr2,用电子式表示形成过程为。(3)G、F 元素分别为F和O,F2能将H2O中的O置换出来,反应的化学方程式为2F2+2H2O===4HF+O2。(4)D、E元素分别为Br和I,可利用Br2与I-反应生成Br-和I2,证明D、E 元素的非金属性强弱,通过离子方程式用单线桥法表示电子转移的方向和数目为===2Br-+I2。
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