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高效作业23 [第2课时 化学键 分子间作用力](见学生用书P189)
[A级 新教材落实与巩固]
1.下列说法中正确的是( A )
A.H2O2中既有极性键,又有非极性键
B.非金属元素只能形成共价键
C.共价化合物H2O2只含共价键,离子化合物Na2O2只含离子键
D.金属元素与非金属元素只能形成离子键
【解析】H2O2中既有极性键O—H,又含有非极性键O—O,A正确;NH4Cl均由非金属元素组成,是离子化合物,存在离子键,B错误;离子化合物Na2O2中含O—O共价键,C错误;AlCl3中形成的是共价键,D错误。
2.共价键、离子键和范德华力是构成物质时粒子间的不同作用力,下列物质中,只含有上述一种作用力的是( C )
A.干冰 B.氢氧化钠
C.氯化钾 D.单质碘
【解析】干冰是固体CO2,由分子构成,在分子之间存在范德华力,在CO2分子内的C、O原子之间以共价键结合,因此干冰内存在共价键和范德华力两种作用力,A不符合题意;氢氧化钠是离子化合物,Na+与OH-之间以离子键结合,在OH-内的H、O原子之间以共价键结合,因此NaOH内含有共价键、离子键两种作用力,B不符合题意;KCl是离子化合物,K+与Cl-之间以离子键结合,物质内只存在离子键一种作用力,C符合题意;单质碘是由I2分子构成,在分子之间存在范德华力,在I2分子内的2个碘原子之间以共价键结合,因此单质碘内存在共价键和范德华力两种作用力,D不符合题意。
3.下列物质的性质是由分子间作用力决定的是( C )
A.氧化铝的熔点很高
B.晶体硅的硬度很大
C.干冰容易升华
D.水受热难分解
【解析】氧化铝为离子化合物,离子键是一种强的相互作用,使得氧化铝的熔点很高,其熔化时破坏离子键,与分子间作用力无关,A不符合题意;晶体硅中存在共价键,共价键是一种强的相互作用,使得硅晶体的硬度很大,与分子间作用力无关,B不符合题意;干冰分子间存在范德华力,分子间作用力是一种弱的相互作用,使得干冰容易升华,与分子间作用力有关,C符合题意;水分子中存在共价键,共价键是一种强的相互作用,导致水受热难分解,与分子间作用力无关,D不符合题意。
4.下列关于化学键的叙述,正确的是( A )
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.含有极性键的分子均极易溶于水
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
【解析】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,A正确;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,B错误;CH4和CCl4均含有极性键,二者均难溶于水,C错误;含有共价键的化合物不一定是共价化合物,也可能是离子化合物,如NH4Cl、NaOH,D错误。
5.下列有关粒子间作用力的说法不正确的是( C )
A.碘晶体升华和干冰升华都只破坏了分子间作用力
B.氯化钠熔化或氯化氢溶于水都要破坏化学键
C.Na2O2属于离子化合物,含有离子键、极性共价键和非极性共价键
D.NH3和H2O之间可以形成氢键,这也是氨极易溶于水的原因之一
【解析】碘晶体升华和干冰升华都属于物理变化,破坏了分子间作用力,A正确;氯化钠溶于水电离出钠离子和氯离子,氯化氢溶于水电离出氢离子和氯离子,破坏了化学键,B正确;过氧化钠中存在离子键,过氧根中存在非极性共价键,不存在极性共价键,C错误;氨气与水之间形成氢键,所以氨气易溶于水,D正确。
6.下列关于化学键的说法正确的是( B )
A.构成单质分子的粒子一定含有共价键
B.全部由非金属元素组成的化合物中可能含有离子键
C.非极性键只存在于非金属单质或共价化合物中
D.化学键包括离子键、共价键、氢键
【解析】构成单质分子的粒子中,稀有气体分子内不含有共价键,A不正确;全部由非金属元素组成的化合物如铵盐NH4NO3中含有离子键,B正确;非极性键也存在于离子化合物中,如Na2O2中含氧氧非极性键,C不正确;氢键不属于化学键,它属于分子间作用力,D不正确。
7.下列说法正确的是( C )
A.通过化学变化可以实现16O与18O之间的转化
B.因为H2O的沸点高于H2S,所以O得电子能力强于S
C.某化合物熔融状态下不能导电,该化合物一定是共价化合物
D. 16O2与18O2互为同位素
【解析】同位素之间的转化需通过核变化才能实现,属于物理变化,A项错误;水分子间存在氢键,导致H2O的沸点高于H2S,与O、S的非金属性强弱无关,B项错误;熔融状态下不能导电的化合物一定不存在离子键,所以其一定是共价化合物,C项正确;16O2与18O2均为分子,二者不互为同位素,D项错误。
8.下列说法正确的是( A )
A.CaCl2和Na2O中的化学键类型完全相同
B.BF3、CCl4中每个原子都满足8电子稳定结构
C.HCl比H2S稳定是因为分子间作用力前者强于后者
D.干冰气化时克服了共价键和分子间作用力
【解析】CaCl2和Na2O都是仅含离子键的离子化合物,A正确;BF3中形成三个共用电子对,B最外层电子数为3+3=6,B错误;HCl和H2S的稳定性与分子内化学键强弱有关,与分子间作用力无关,C错误;干冰气化时克服了分子间作用力而不需要克服共价键,D错误。
9.下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的是( D )
A.NH4ClNH3↑+HCl↑
B.NH3+H2O+CO2===NH4HCO3
C.2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
【解析】D项中Na2O2含离子键、非极性共价键,CO2含极性共价键,Na2CO3含离子键、极性共价键,O2含非极性共价键,反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成,故D正确。
10.下列说法中正确的是( D )
A.HCl溶于水能电离出H+、Cl-,所以HCl是离子化合物
B.碘晶体受热转变成碘蒸气,吸收的热量用于克服碘原子间的作用力
C.He、CO2和CH4都由分子构成,分子中都存在共价键
D.NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,既破坏了离子键,也破坏了共价键
【解析】HCl属于共价化合物,在溶液中可发生电离,A错误;碘晶体受热转变成碘蒸气,克服分子间作用力,而碘原子间的作用力属于共价键,B错误;He为单原子分子,不存在共价键,C错误;NaHCO3为离子化合物,含有离子键和共价键,受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,阴、阳离子间的离子键断裂,碳酸氢根离子被破坏,生成二氧化碳和水,则破坏了共价键,D正确。
11.2024·黄岩中学高一现有以下物质:
①N2 ②KBr ③MgCl2 ④H2O ⑤CaF2
⑥NH4Cl ⑦NaOH ⑧CO2 ⑨HClO
(1)既含有共价键又含有离子键的化合物是__⑥⑦__;属于共价化合物的是__④⑧⑨__;属于离子化合物的是__②③⑤⑥⑦__。
(2)将物质②溶于水,破坏了②中的__离子键__(填化学键类型),物质②熔融状态__能__(填“能”或“不能”)导电。
(3)请写出①和⑤的电子式:①____,⑤____。
(4)请用电子式表示④的形成过程:
____。
【解析】①N2只含有共价键,②KBr只含有离子键,③MgCl2只含有离子键,④H2O 只含有共价键,⑤CaF2只含有离子键,⑥NH4Cl含有离子键和共价键,⑦NaOH含有离子键和共价键,⑧CO2只含有共价键,⑨HClO只含有共价键。
(1)由以上分析可知,既含有共价键又含有离子键的化合物是⑥NH4Cl和⑦NaOH;属于共价化合物的是④H2O、⑧CO2、⑨HClO;属于离子化合物的是②KBr、③MgCl2、⑤CaF2、⑥NH4Cl、⑦NaOH;(2)KBr溶于水电离生成K+和Br-,故将物质②溶于水,破坏了②中的离子键;KBr熔融时电离出K+和Br-,故物质②熔融状态能导电;(3)N2的电子式为;CaF2的电子式为;(4)H2O是共价化合物,其形成过程可表示为。
12.已知X、Y、Z、W四种元素分别是元素周期表中三个连续短周期的元素,且原子序数依次增大。X、W同主族,Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子的最外层电子数之和。Y与X形成的分子中有3个共价键。Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。
(1)X、Z两种元素的元素符号为X__H__、Z__O__。
(2)由以上元素中两两形成的化合物中,溶于水显碱性的气态氢化物的电子式为___,它的共价键属于__极性__(填“极性”或“非极性”)键;含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为____;含有极性共价键和非极性共价键的化合物的结构式为__H—O—O—H__。
(3)由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是__NH4NO3__(写化学式),该化合物与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为__NH+OH-NH3↑+H2O__。X与W形成的化合物与水反应时,水作__氧化剂__(填“氧化剂”或“还原剂”)。
【解析】Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,所以Z是O,则Y是N,N、O的最外层电子数之和是11,所以W是Na,X、W同主族,又氮元素能够与X形成含有3个共价键的分子,所以X是H。NaH与水反应的化学方程式为NaH+H2O===NaOH+H2↑,可知水作氧化剂。
[B级 素养养成与评价]
13.在“冰→水→水蒸气→H2”的变化过程中,被破坏的作用力依次是( B )
A.分子间作用力、分子间作用力、分子间作用力
B.分子间作用力、分子间作用力、共价键
C.分子间作用力、共价键、共价键
D.共价键、共价键、共价键
【解析】固态水中和液态水中含有氢键,冰→水→水蒸气过程中主要是氢键被破坏,共价键没有被破坏,破坏了分子间作用力,水蒸气→氧气和氢气为化学变化,破坏的是极性共价键,所以在“冰→水→水蒸气→H2”的变化过程中,被破坏的作用力依次是分子间作用力、分子间作用力、共价键,B正确。
14.下列说法正确的是( D )
A.H2SO4溶于水能电离出H+和SO,所以硫酸是离子化合物
B.NH3比PH3稳定是因为NH3分子间存在氢键
C.CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D.NaHSO4溶于水电离的过程既破坏离子键又破坏共价键
【解析】硫酸为共价化合物,A错误;N的非金属性强于P,故NH3的稳定性强于PH3,B错误;CO2溶于水形成了H2CO3,形成了共价键,干冰升华只破坏分子间作用力,C错误;NaHSO4溶于水电离产生氢离子、钠离子、硫酸根离子,既破坏离子键又破坏共价键,D正确。
15.下列说法正确的是( A )
A.CaO与水反应过程中,有共价键的断裂和形成
B.H2O的热稳定性比H2S强,是由于H2O的分子间作用力较大
C.KCl、HCl、KOH的水溶液都能导电,所以它们都属于离子化合物
D.葡萄糖(C6H12O6)、二氧化碳和足球烯(C60)都是共价化合物
【解析】氧化钙与水的化合过程中,水分子中的共价键断裂,并形成氢氧根离子,A正确;热稳定性与分子间作用力无关,B错误;HCl属于共价化合物,C错误;足球烯(C60)是一种碳单质,D错误。
16.2024·缙云中学高一二氯化二硫(S2Cl2)可用作橡胶工业的硫化剂,常温下它是橙黄色有恶臭的液体,分子结构与H2O2相似,熔点为193 K,沸点为411 K,遇水很容易反应,产生的气体能使品红褪色,S2Cl2可由干燥的氯气通入熔融的硫中制得。下列有关说法不正确的是( D )
A.S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构
B.制备S2Cl2的反应是氧化还原反应,S2Cl2分子内存在极性和非极性共价键
C.S2Cl2遇水反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O===3S↓+SO2↑+4HCl
D.S2Cl2中硫元素的化合价为-1价
【解析】由二氯化二硫的分子结构与过氧化氢相似可知,分子的电子式为,分子中各原子均达到8电子稳定结构,A正确;由干燥的氯气通入熔融的硫中制得二氯化二硫可知,制备二氯化二硫的反应是由单质参加的氧化还原反应,二氯化二硫分子中S—S为同种原子间形成的非极性共价键,S—Cl为不同种原子间形成的极性共价键,则二氯化二硫为含有极性共价键和非极性共价键的共价化合物,B正确;由题意可知,二氯化二硫与水反应生成硫沉淀、二氧化硫气体和氯化氢,反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O===3S↓+SO2↑+4HCl,C正确;二氯化二硫中硫元素的化合价为+1价,D错误。
17.现有下列10种物质:①液态氯化氢;②小苏打;③固体纯碱;④二氧化碳;⑤葡萄糖;⑥氯化镁;⑦Na2O2;⑧氨水;⑨Ba(OH)2;⑩硫酸铁溶液。
(1)上述10种物质中,属于电解质的有__①②③⑥⑦⑨__。
(2)⑨的电子式为____,④的结构式为__O===C===O__。
(3)用电子式表示⑥的形成过程:____。
(4)除去③中少量②的方法为__2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑__(用化学方程式表示)。
(5)⑦中含有的化学键为__离子键和共价键__。
【解析】(1)①液态氯化氢是纯净物,是在水溶液中能导电的化合物,是电解质;②小苏打为碳酸氢钠,是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,是电解质;③固体纯碱为碳酸钠,是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,是电解质;④二氧化碳本身不能电离产生自由移动的离子,是非电解质;⑤葡萄糖是在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物,是非电解质;⑥氯化镁是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,是电解质;⑦Na2O2是在熔融状态下能导电的化合物,是电解质;⑧氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质;⑨Ba(OH)2是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,是电解质;⑩硫酸铁溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,所以属于电解质的有①②③⑥⑦⑨。
(2)⑨Ba(OH)2为离子化合物,钡离子和氢氧根离子形成离子键,其电子式为;④二氧化碳中C和2个O原子分别共用2个电子对,结构式为O===C===O。
(3)MgCl2属于离子化合物,Mg原子最外层2个电子被2个Cl原子得到形成2个氯离子。
(4)碳酸氢钠受热易分解,碳酸钠热稳定性较好,除去③碳酸钠中少量②碳酸氢钠的方法为加热,使NaHCO3分解转化为Na2CO3,同时生成CO2和H2O,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
(5)⑦Na2O2由钠离子和过氧根离子通过离子键形成,过氧根离子内氧原子与氧原子间存在共价键,则该物质含有的化学键为离子键和共价键。
18.2024·东阳中学高一A、B、C、D、E、F、G是短周期元素,元素周期表中B与C相邻,C与E同主族;A中L层电子数是K层的2倍,B的电子数比C的电子数少1个;F元素的原子在周期表中半径最小;常见化合物D2C2与水反应生成C的气体单质,且溶液使酚酞溶液变红;G是第三周期原子半径最小的主族元素。
(1)B在元素周期表中的位置为__第二周期第ⅤA族__;D的最高价氧化物对应水化物的电子式是____,用电子式表示FGC的形成过程:____。
(2)B与F元素形成的18电子分子的电子式为____。
(3)A、B、C的简单气态氢化物的稳定性强弱顺序为__CH4<NH3<H2O__(用分子式和“<”表示);G的阴离子的还原性__小于__(填“大于”或“小于”)E的阴离子。
(4)F2C和F2E中,沸点较高的是__H2O__(填化学式),其主要原因是__水分子间存在氢键__。
【解析】由A中L层电子数是K层的2倍可知,A为C;F元素的原子在元素周期表中半径最小,则F为H;由常见化合物D2C2与水反应生成C的气体单质,且溶液使酚酞溶液变红可知,该反应为过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,则D为Na、C为O;B的电子数比C的电子数少1个,则B为N;C与E同主族,则E为S;G是第三周期原子半径最小的主族元素,则G为Cl。(1)B为N,位于元素周期表第二周期第ⅤA族;D为Na,Na的最高价氧化物对应的水化物为离子化合物NaOH,电子式为;FGC为共价化合物HClO,O分别与H、Cl通过共用电子对形成共价键。(2)N与H形成的18电子分子为共价化合物N2H4,电子式为。(3)非金属元素C、N、O的非金属性强弱顺序为C<N<O,元素的非金属性越强,对应简单气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性顺序为CH4<NH3<H2O;非金属性:S<Cl,元素的非金属性越强,其对应离子的还原性越弱,则Cl-的还原性小于S2-。(4)H2O分子间存在氢键,沸点高于H2S。
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