4.4 化学键 第2课时(同步讲义)化学沪科版2020必修第一册
2025-11-24
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 4.4化学键 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 化学键 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.74 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-10-20 |
| 作者 | 慕白舒然 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-10-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54458593.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第4章 原子结构和化学键
4.4 化学键
第2课时 共价键
教学目标
1. 知道共价键定义与形成条件,辨共价化合物,会写简单共价分子的电子式及形成过程,了解共价键与共价化合物的关联。
2. 通过模型分析提微观认知能力,结合新高考情境提升概念应用与电子式书写能力。
3. 认识化学键类型与物质构成的联系,深化 “结构决定性质” 认知,培 “宏观辨识与微观探析” 素养。
重点和难点
重点:1.共价键的形成原理、共价化合物的判断。
2.简单共价分子的电子式书写。
难点:1.共价键形成的微观本质理解和电子式书写规范
2.新高考中复杂共价化合物的判断与书写。
◆知识点一 共价键的定义及形成
1.定义:原子间通过共用电子对或电子云的有效重叠所形成的强烈的相互作用。
2.特征:既有方向性又有饱和性。
3.形成过程(以氯化氢分子的形成过程为例):
①H原子需获得1个电子达到稳定结构,Cl原子需获得1个电子达到稳定结构。
②H原子和Cl原子各提供1个电子组成一对共用电子,使两原子最外电子层都达到稳定结构并产生强烈的相互作用,从而形成了HCl分子。
4.成键要素:
①成键微粒—原子;
②成键本质—共用电子对与成键原子的静电作用;
③成键元素—一般是同种或不同种非金属元素。
5.类型:共价键可分为极性键、非极性键、配位键等。
①极性键:不同原子间形成的共价键。如HC1中H与Cl之间是极性键。
②非极性键:同种原子间形成的共价键。如Cl2中Cl与Cl之间是非极性键。
③配位键—特殊共价键:共用电子对由某原子单方面提供与另一原子(或离子)共用,所形成的特殊共价键。
特别提醒
1.极性键:不同原子间形成的共价键。
2.非极性键:同种原子间形成的共价键。
3.配位键—特殊共价键:共用电子对由某原子单方面提供与另一原子(或离子)共用,所形成的特殊共价键。
即学即练
1.下列物质含有非极性共价键的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.NaOH中既含离子键、又含氢氧极性共价键,A错误;
B.分子中只含有氮氮非极性共价键,B正确;
C.只含H-S极性共价键,C错误;
D.只含有镁氯离子键,D错误;
故选B。
2.下列物质中,含有共价键的是
A. B.KCl C. D.
【答案】C
【详解】A.只含离子键,A不符合;
B.KCl只含离子键,B不符合;
C.只含共价键,C符合;
D.只含离子键,D不符合;
故选C。
3.下列物质中既含有离子键,又含有非极性键的是
A. B.NaOH C.NaCl D.HClO
【答案】A
【详解】A.中钠离子和过氧根离子存在离子键,过氧根离子内存在O-O非极性键,故A正确;
B.NaOH中钠离子和氢氧根离子含离子键,氢氧根内存在O-H极性键,故B错误;
C.NaCl只含离子键,没有共价键,故C错误;
D.HClO只含共价键,不含离子键,故D错误;
故选:A。
◆知识点二 共价化合物
1.定义:原子之间全部以共价键结合的分子叫作共价分子(如H2、N2、HCl、CO2等),共价分子中直接相邻的原子间均以共价键相结合的化合物叫共价化合物(如HCl、CO2等)。
2.常见类型:
①非金属氢化物,如NH3、H2S、H2O;
②非金属氧化物,如CO、CO2、SO3;
③酸,如H2SO4、HCl;
④大多数有机化合物,如乙醇(CH3CH2OH)、醋酸(CH3COOH)等。
3.特征:
①绝大多数非金属元素之间所形成的化合物为共价化合物(铵盐等除外)。
③共价化合物当以固态形式存在时,绝大多数是分子晶体(如:CO2、H2O、HC1、H2S、H2SO4等),极少数是原子晶体(如:SiO2、SiC等)。若是分子晶体,则有分子式,若是原子晶体,则无分子式,只存在化学式。
③共价化合物一般只能在水溶液中发生电离,产生自由移动的离子,而在气态、固态或熔化状态(纯液态)时不能电离出自由移动的离子,只存在原子或分子。因此共价化合物一般只能在水溶液中导电,而在气态、固态或纯液态时不导电。
特别提醒
1.含有共价键的分子不一定是共价化合物,如:H2、O2等单质
2.含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如:NaOH、Na2O2
3.离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中一定不含离子键,只有共价键
即学即练
4.下列物质中,属于共价化合物的是
A.N2 B.H2O C.KCl D.NaOH
【答案】B
【详解】A.N2含共价键,但是单质,A不选;
B.H2O中含有H-O共价键,属于共价化合物,B选;
C.KCl含离子键,属于离子化合物,C不选;
D.NaOH含离子键和共价键,属于离子化合物,D不选;
故选:B。
5.下列物质属于共价化合物的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.氯化镁中镁离子和氯离子通过离子键结合,是离子化合物,A错误;
B.O2是单质不是化合物,B错误;
C.H2O中只存在共价键,属于共价化合物,C正确;
D.NH4Cl中铵根离子和氯离子通过离子键结合,为离子化合物,D错误;
故答案选C。
6.下列物质中含极性共价键的是
A.Na2O B.N2 C.HCl D.Ne
【答案】C
【分析】不同非金属元素的原子之间形成极性共价键;
【详解】A.Na2O是由钠离子和氧离子构成的离子化合物,只含有离子键,故A不选;
B.N2分子中的两个N原子之间以非极性共价键相结合,故B不选;
C.在HCl分子中,H原子和Cl原子之间以极性共价键相结合,故C选;
D.Ne是由单原子构成的分子,不含有化学键,故D不选;
答案选C。
◆知识点三 共价分子
1.形成过程:可用电子式共价分子及其形成过程。
①共价分子表示方法:如H2:H∶H,N2:,NH3:。
②形成过程:左边写原子的电子式,右边写共价化合物的电子式,中间用“→”连接。
例如:、。
2.结构式:常用“—”表示1对共用电子对,这种表示共价键的式子称为结构式。如:Cl2分子“Cl—Cl”、HCl分子:“H—Cl”、NH3分子“”、CO2分子“O=C=O”等。
3.常见共价分子结构的表示方法及空间结构
分子
HCl
Cl2
H2O
NH3
CH4
电子式
结构式
H—Cl
Cl—Cl
H—O—H
球棍模型
空间填充模型模型
空间构型(用文字表述)
直线形
直线形
V形
三角锥型
正四面体型
特别提醒
1.常见分子的键角:CH4:109°28′ CO2:180° P4:60° H2O:104°30′ NH3:107°18′
即学即练
7.下列物质中属于共价分子的是
A.氢气 B.氩气 C.二氧化硅 D.金刚石
【答案】A
【详解】A.氢气属于共价分子,故A符合题意;
B.氩气为单原子气体,不存在化学键,故B不符合题意;
C.二氧化硅为原子晶体,不存在分子,故C不符合题意;
D.金刚石为原子晶体,不存在分子,故D不符合题意;
故选A。
8.一定条件下,氨气和氟气发生反应:4NH3+3F2→NF3 +3NH4F,其中产物NF3分子结构和NH3相似。下列有关说法错误的是
A.NF3分子含有极性共价键 B.NF3属于共价化合物
C.氧化剂与还原剂物质的量之比 3:1 D.上述反应中,反应物和生成物均属于共价分子
【答案】D
【分析】4NH3+3F2=NF3+3NH4F中,N元素的化合价由-3价升高为+3价,F元素的化合价由0降低为-1,NH4F为离子化合物,含有离子键和共价键,以此来解答。
【详解】A.NF3分子中含有氮氟化学键,该化学键是极性共价键,故A不选;
B.NF3分子结构和NH3相似,都属于共价化合物,故B不选;
C.在4NH3+3F2=NF3+3NH4F中,N元素的化合价由-3价升高为+3价,F元素的化合价由0降低为-1,氧化剂是氟气,还原剂是氨气,有方程式可知,氧化剂与还原剂物质的量之比 3:1,故C不选;
D.NH4F是离子化合物,为离子晶体,故D选;
故选:D。
9.下列物质属于共价分子,但不属于共价化合物的是
A.SiO2 B.CaO C.HD D.H2O
【答案】C
【详解】A. SiO2是原子晶体,不属于共价分子,但是属于共价化合物,故A错误;
B. CaO是离子晶体,不属于共价分子,属于离子化合物,故B错误;
C. H和D都是氢元素的一种核素,是以共价键形成的共价分子,但是都属于氢元素,属于单质,不属于共价化合物,故C正确;
D. 氯化氢分子是由氢原子和氯原子以共价键相结合形成的共价分子,属于共价化合物,故D错误;
答案选C。
一、离子键和共价键的比较
化学键类型
离子键
共价键
概念
阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键
原子间通过共用电子对形成的化学键
成键微粒
阴、阳离子
原子
成键本质
阴、阳离子间的静电作用
共用电子对对两原子核产生的电性作用
成键元素
活泼金属与活泼非金属之间化合时,易形成离子键。如第ⅠA族、第ⅡA族的金属元素与第ⅥA族、第ⅦA族的非金属元素之间
一般是非金属元素原子间形成共价键;某些不活泼金属与不活泼非金属原子之间也能形成共价键
形成过程
形成物质
离子化合物:大部分盐、强碱、活泼金属氧化物、其他类物质如Na2O2、NaH等
非金属单质(稀有气体除外);共价化合物及复杂的离子化合物
实践应用
1.下列物质中,只含有极性共价键的是
A.CH4 B.NaOH C.H2O2 D.NaCl
【答案】A
【详解】A.CH4是共价化合物,C与H之间为极性共价键,A正确;
B.NaOH是离子化合物,含有离子键(Na+与OH-之间)和极性共价键(OH-中的O-H键),B不符合题意;
C.H2O2是共价化合物,O-H为极性键,O-O为非极性键,C不符合题意;
D.NaCl是离子化合物,仅含离子键,D不符合题意;
故选A。
2.下列物质中,含有非极性共价键的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.Na2O中钠离子和氧离子之间存在离子键,A错误;
B.KCl中钾离子和氯离子之间存在离子键,B错误;
C.Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键,O与O之间存在非极性共价键,C正确;
D.MgCl2中镁离子和氯离子之间存在离子键,D错误;
故选C。
3.下列化合物既含离子键又含共价键的是
A.CO2 B.HCl C.NaOH D.KBr
【答案】C
【详解】A.CO2属于共价化合物,只含共价键,故A错误;
B.HCl属于共价化合物,只含共价键,故B错误;
C.NaOH属于离子化合物,钠离子和氢氧根离子之间是离子键,氢氧根离子中,氢氧原子间是共价键,故C正确;
D.KBr属于离子化合物,钾离子和溴离子之间是离子键,故D错误;
故选C。
二、离子化合物与共价化合物的比较
1、概念对比
离子化合物
共价化合物
化学键
离子键或离子键与共价键
共价键
概念
由离子键构成的化合物
只含有共价键的化合物
达到稳定结构的途径
通过电子得失达到稳定结构
通过形成共用电子对达到稳定结构
构成微粒
正负离子
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
常见类别
①大多数盐类,如:NaCl、Na2SO4
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
2、离子化合物和共价化合物的判断
(1)根据化学键的类型判断:含有离子键的化合物,一定是离子化合物;只含有共价键的化合物,是共价化合物
(2)根据化合物的类型来判断:大多数金属氧化物、强碱和大多数盐盐都属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物
(3)根据化合物的性质来判断:一般熔点、沸点较低的化合物是共价化合物。熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,如:NaCl;熔融状态不能导电的化合物是共价化合物,如:HCl
实践应用
4.表中物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全对应的一组是
选项
A
B
C
D
物质
NaCl
HCl
NaOH
化学键类型
共价键
共价键
离子键
离子键,共价键
化合物类型
共价化合物
共价化合物
离子化合物
共价化合物
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.中O与H通过共价键结合,属于共价化合物,A正确;
B.NaCl中Na+与Cl-通过离子键结合,属于离子化合物,B错误;
C.HCl中H与Cl通过共价键结合,属于共价化合物,C错误;
D.NaOH中Na+与OH-间为离子键,OH-内部为共价键,属于离子化合物,D错误;
故选A。
5.下列含有非极性共价键的离子化合物是
A.氢氧化钠 B.硫化钾 C.过氧化钠 D.过氧化氢
【答案】C
【详解】A.氢氧化钠是离子化合物,但OH⁻内部为O-H极性键,无非极性键,A不符合题意;
B.硫化钾为离子化合物,但S²⁻中无共价键,B不符合题意;
C.过氧化钠(Na2O2)是离子化合物,其中存在O-O非极性共价键,C符合题意;
D.过氧化氢为共价化合物,非离子化合物,D不符合题意;
故选C。
6.下列物质中,属于共价化合物的是
A.Cl2 B. C. D.
【答案】B
【详解】A.Cl2是单质,不是化合物,A错误;
B.中只含有非金属元素与非金属元素形成的共价键,属于共价化合物,B正确;
C.MgCl2中含有活泼的金属元素和活泼的非金属元素,含有离子键,属于离子化合物,C错误;
D.NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键,氢原子和氧原子之间存在共价键,为离子化合物,D错误;
故选B。
考点一 共价键
【例1】下列物质中含有非极性共价键的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.NaOH含有离子键和O-H极性键,无非极性键,A错误;
B.MgCl2为离子化合物,仅含离子键,B错误;
C.I2是双原子分子,I-I键为同种原子间的非极性共价键,C正确;
D.H2S中H-S键为不同原子间的极性共价键,D错误;
故选C。
解题要点
【变式1-1】下列物质既含离子键又含非极性键的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.中只含极性键,故A不符合题意;
B.中钠离子和过氧根离子间存在离子键,过氧根离子内存在O-O非极性键,故B符合题意;
C.中钠离子和氢氧根离子间存在离子键,氢氧根离子内存在O-H极性键,故C不符合题意;
D.中铵根离子和氯离子之间存在离子键,氮原子和氢原子之间存在极性键,故D不符合题意;
故选B。
【变式1-2】下列关于共价键的理解不正确的是
A.共价键都具有方向性和饱和性
B.键可以绕键轴旋转,而键不能绕键轴旋转
C.分子和分子中都含有5个键
D.键以“头碰头”方式重叠,键以“肩并肩”方式重叠
【答案】A
【详解】A.s轨道的电子云是球形对称,相互重叠时无方向性,A错误;
B.σ键以“头碰头”方式重叠,为轴对称,π键以“肩并肩”方式重叠,为镜面对称,故σ键可以绕键轴旋转,而π键不能绕键轴旋转,B正确;
C.的结构式为,的结构式为,分子和分子中都含有5个σ键,C正确;
D.σ键以“头碰头”方式重叠,为轴对称,π键以“肩并肩”方式重叠,为镜面对称,D正确;
故答案选A。
考点二 离子化合物和共价化合物辨析
【例2】下列物质属于含有极性键的离子化合物是
A. B. C.KOH D.
【答案】C
【详解】A.亚硫酸:由非金属元素(H、S、O)通过共价键结合,属于共价化合物,不含离子键,A不符合题意;
B.氯化铝:虽然Al是金属,但为共价化合物,无离子键,B不符合题意;
C.KOH:由和OH-通过离子键结合,而OH-内部O与H之间为极性共价键,C符合题意;
D.过氧化钠:由和通过离子键结合,但中O-O键是非极性共价键,D不符合题意;
故选C。
解题要点
1.根据构成物质粒子间的成键类型判断
一般来说,活泼的金属原子和活泼的非金属原子间易形成离子键,同种或不同种非金属原子间形成共价键。
①含有离子键的化合物一定是离子化合物,但离子化合物中也可能含有共价键,如NH4NO3、Na2SO4等。
②只含共价键的化合物是共价化合物,共价化合物中一定没有离子键。
③离子化合物中一般既含金属元素又含非金属元素(铵盐除外);共价化合物中一般只含非金属元素(有些共价化合物中也含金属元素,如AlCl3等)。
2.根据化合物的类型判断
大多数碱性氧化物、强碱和绝大多数盐属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸、绝大多数有机化合物属于共价化合物。
3.根据化合物的性质判断
①熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,不能导电的化合物为共价化合物。
②熔、沸点较低的化合物(SiO2、SiC除外)一般为共价化合物,熔、沸点较高的化合物是离子化合物。
【变式2-1】下列物质中含共价键的离子化合物是
A.NaCl B.Ca(OH)2 C.H2 D.CH4
【答案】B
【详解】A.NaCl含有离子键的离子化合物,A不符合题意;
B.Ca(OH)2含有离子键、共价键,属于离子化合物,B符合题意;
C.H2含有共价键的单质,C不符合题意;
D.CH4含有共价键的共价化合物,D不符合题意;
故答案为:B。
【变式2-2】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。
考点三 共价化合物结构式和电子式
【例3】根据所学知识回答下列问题:
微粒化学式
所含化学键类型
电子式
用电子式表示其形成过程
HClO
①
②
③
Na2O2
④
⑤
⑥
【答案】 共价键 离子键和非极性共价键
【详解】 化学键类型: 是共价化合物,H 原子与 O 原子之间、O 原子与 Cl 原子之间都以共用电子对结合,所以所含化学键类型为共价键;
电子式:O 原子最外层有 6 个电子,H 原子最外层有 1 个电子,Cl 原子最外层有 7 个电子,H 与 O 形成 1 对共用电子对,O 与 Cl 形成 1 对共用电子对,其电子式为;
形成过程是H 原子提供 1 个电子,O 原子提供 1 个电子,Cl 原子提供 1 个电子,通过共用电子对形成 ,用电子式表示形成过程为;
Na2O2化学键类型:Na2O2是离子化合物,Na2O2与之间存在离子键,而中两个 O 原子之间存在非极性共价键,所以所含化学键类型为离子键和非极性共价键;
电子式:Na2O2的电子式就是其离子符号Na+,的电子式为,所以Na2O2的电子式为 ;
形成过程:Na 原子失去 1 个电子形成Na+,两个 O 原子各提供 1 个电子形成,Na+与通过离子键结合,用电子式表示形成过程为。
解题要点
1.漏写孤电子对
2.电子式中相同的原子或离子合并
3.共用电子对数不清楚
4.共价分子与离子化合物中原子与离子的混乱
5.原子最外层不满足稳定结构
【变式3-1】下列化学用语书写正确的是
A.一水合氨的电离方程式:
B.HClO的结构式:H-O-Cl
C.用电子式表示的形成过程:
D.氯化钙的电子式:
【答案】B
【详解】A.一水合氨的表示方式不正确且一水合氨为弱电解质,书写电离方程式时应用可逆符号,正确的电离方程式为NH3·H2ONH+OH-,A错误;
B.HClO中O呈负价,H和Cl呈正价,H和Cl在O的周围,其结构式为H-O-Cl,B正确;
C.H2O为共价化合物,其形成过程为,C错误;
D.CaCl2为离子化合物,Cl-分布在Ca2+两边,电子式为,D错误;
故答案选B。
【变式3-2】下列有关化学用语使用正确的是
A.HBr的形成过程:
B.的结构示意图:
C.甲烷的分子结构模型:
D.OH-的电子式:
【答案】C
【详解】
A.HBr中H原子与Br原子间通过共价键结合,其形成过程可表示为:,A错误;
B.氧为8号元素,得到2个电子形成氧离子,,B错误;
C.甲烷为正四面体,分子结构模型:,C正确;
D.OH-的电子式:,D错误;
故选C。
考点四 离子键与共价键的区别及不同作用力的辨析
【例4】下列说法正确的有
①离子键的本质是静电作用
②任何物质中都存在化学键
③化学键分为共价键、离子键和氢键等
④活泼金属与活泼非金属化合时能形成离子键
⑤任何共价键中,成键原子成键后均满足8e-稳定结构
⑥验证化合物是否为离子化合物的实验方法是可以看其熔融状态下能否导电
⑦非金属元素形成的化合物不可能含有离子键
⑧化学键断裂,一定发生化学变化
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】①离子键与共价键均为化学键,其本质都是静电作用,故①正确;
②稀有气体中没有化学键,故②错误;
③氢键是分子间的一种作用力,不是化学键,故③错误;
④活泼金属与活泼非金属化合时原子间存在电子转移,形成非金属阴离子和金属阳离子,阴离子与阳离子之间能形成离子键,故④正确;
⑤BF3中B原子周围只有6个电子,不满足8电子稳定结构,故⑤错误;
⑥离子化合物在熔融时能电离,所以能导电,共价化合物在熔融时不电离,不能导电,所以判断化合物是否为离子化合物的实验方法是看其在熔融状态下能否导电,故⑥正确;
⑦两种非金属元素形成的化合物可能含有离子键,例如NH4Cl,故⑦错误;
⑧化学变化中存在旧键的断裂和新键的形成,只存在化学键的断裂不一定发生化学变化,如HCl溶于水,共价键被破坏,但是属于物理变化,故⑧错误;
正确的是:①④⑥;
故选C。
解题要点
活泼的金属原子和活泼的非金属原子间易形成离子键,同种或不同种非金属原子间形成共价键。
①含有离子键的化合物一定是离子化合物,但离子化合物中也可能含有共价键,如NH4NO3、Na2SO4等。
②只含共价键的化合物是共价化合物,共价化合物中一定没有离子键。
③离子化合物中一般既含金属元素又含非金属元素(铵盐除外);共价化合物中一般只含非金属元素(有些共价化合物中也含金属元素,如AlCl3等)。
【变式4-1】下列说法正确的是
A.晶体中的化学键是共价键
B.某物质在熔融态能导电,则该物质中一定含有离子键
C.和两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D.干冰溶于水生成碳酸的过程只有化学键的断裂
【答案】C
【详解】A.MgF2是离子晶体,晶体中的化学键是离子键,故A错误;
B.某物质在熔融态能导电,比如金属熔融态能导电,但金属物质中不含有离子键,故B错误;
C.N2电子式:,和Cl2电子式:,两种分子中,每个原子的核外最外层都有8电子稳定结构,故C正确;
D.干冰是分子晶体,其溶于水生成碳酸的过程中伴有化学键的断裂与形成,还要克服分子间作用力,故D错误;
综上所述,答案为C。
【变式4-2】下列有关微粒之间相互作用的说法正确的是
A.含有离子键的化合物一定是离子化合物,含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.升华时破坏了共价键
C.只由非金属元素形成的化合物不可能含有离子键
D.属于共价化合物,溶于水能电离出和,破坏共价键
【答案】D
【详解】A.含有共价键的化合物也可能是离子化合物,如NH4Cl,A错误;
B.I2升华破坏的是分子间作用力,B错误;
C.只有非金属元素形成的化合物也可能是离子化合物,含有离子键,如NH4Cl,C错误;
D.HCl是共价化合物,溶于水可以电离出H+和Cl-,破坏的是H-Cl共价键,D正确;
答案选D
基础达标
1.(22-23高一上·上海浦东新·期中)不含共价键的离子化合物是
A.氧化钠 B.硝酸钾 C.氯化铵 D.氢氧化钠
【答案】A
【详解】A.氧化钠是只含离子键不含共价键的离子化合物,A正确;
B.硝酸钾是既含离子键又含共价键的离子化合物,B错误;
C.氯化铵是既含离子键又含共价键的离子化合物,C错误;
D.氢氧化钠是既含离子键又含共价键的离子化合物,D错误;
故选A。
2.(22-23高一上·上海浦东新·期中)下列分子中,共用电子对数目最多的是
A.CH4 B.NH3 C.HCl D.N2
【答案】A
【详解】A.C最外层有4个电子,CH4中碳原子形成4对共用电子对,A正确;
B.氨气分子中有3对共用电子对,B错误;
C.氯化氢分子中有1对共用电子对,C错误;
D.氮气分子中有3对共用电子对,D错误;
故选A。
3.(23-24高一上·上海·期中)19世纪,科学家通过电解饱和食盐水的方法制取了氯气,关于氯气的说法中正确的是
A.氯气呈无色 B.氯气无毒
C.氯气分子中含共价键 D.液氯是混合物
【答案】C
【详解】A.氯气是黄绿色气体,A错误;
B.氯气是一种刺激性气味的有毒气体,B错误;
C.氯气的结构式为Cl-Cl,含有共价键,C正确;
D.液氯是液态的氯气,是纯净物,D错误;
故选C。
4.(22-23高一上·上海杨浦·期中)下列物质只含有共价键的是
A. B. C.SiC D.Xe
【答案】C
【详解】A.Na2O2为离子化合物,Na+和 之间形成离子键,中含非极性共价键,A不符合题意;
B.NH4NO3为离子化合物, NH 和 NO 之间形成离子键, NH 和 NO还含有共价键,B不符合题意;
C.SiC为共价化合物,Si与C之间形成共价键,C符合题意;
D.Xe属于稀有气体,为单原子分子,不含有化学键,D不符合题意;
故选C。
5.(23-24高一上·上海宝山·阶段练习)下列物质的分子中,共用电子对数目最多的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.氢气分子中H原子之间形成1对共用电子对;
B.O原子最外层有6个电子,碳原子最外层有4个电子,二氧化碳分子中C原子形成4对共用电子对;
C.O原子最外层有6个电子,水中氧原子形成2对共用电子对;
D.N原子最外层有5个电子,氨气分子中N原子形成3对共用电子对;
综上,故选B。
6.(24-25高一上·上海静安·期末)物质结构决定性质,下列叙述正确的是
A.离子化合物熔沸点较高、共价化合物熔沸点较低
B.非金属原子间不可能形成离子化合物
C.确定某化合物为离子化合物,可以用水溶液能否导电来判断
D.共价化合物中不可能有离子键
【答案】D
【详解】A.共价化合物包括分子晶体和共价晶体,而离子化合物的熔点有可能比共价晶体的熔点低,A错误;
B.铵盐如NH4Cl就是非金属原子构成的离子化合物,B错误;
C.离子化合物熔融时电离可以导电,共价化合物熔融时不电离不导电,故可以用熔融时能否导电来判断,C错误;
D.共价化合物中只有共价键,没有离子键,D正确;
故选D。
7.(23-24高一上·上海·期末)共价化合物只含有共价键。下列物质中,属于共价化合物的是
A.KClO B.Br2 C.NH4Cl D.H2SO4
【答案】D
【详解】A.次氯酸钾中钾离子与次氯酸根离子间存在离子键,属于离子化合物,A错误;
B.溴属于单质,不是化合物,B错误;
C.氯化铵中氯离子和铵根离子间存在离子键,属于离子化合物,C错误;
D.硫酸分子中只存在共价键,属于共价化合物,D正确;
答案选D。
8.(23-24高一上·上海·期末)下列化合物中,只含有一种化学键的是
A.CaCl2 B.NaOH C.(NH4)2SO4 D.H2
【答案】A
【详解】A.氯化钙中氯离子和钙离子之间只存在离子键,故A正确;
B.氢氧化钠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,故B错误;
C.硫酸铵中铵根离子和硫酸根离子之间存在离子键,硫酸根离子中氧原子和硫原子之间存在共价键,铵根离子中氮原子和氢原子之间存在共价键,故C错误;
D.氢气是单质不属于化合物,故D错误;
答案选A。
9.(24-25高一上·上海·期中)科学家开发出一种低成本光伏材料——蜂窝状石墨烯。生产原理是:(石墨烯),反应结束后除去即可制得蜂窝状石墨烯。下列说法正确的是
A.该反应属于置换反应 B.CO属于酸性氧化物
C.氧化钠中既含离子键又含共价键 D.与具有相同的电子层结构
【答案】D
【详解】A.置换反应指单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,该反应的反应物中无单质,故A错误;
B.CO不能与碱反应生成盐和水,所以不属于酸性氧化物,故B错误;
C.氧化钠属于离子化合物,其中只包含离子键,不包含共价键,故C错误;
D. 、核外电子排布均为2,8,两者具有相同的电子层结构,故D正确;
故选:D。
10.(23-24高一上·上海·期末)元素X的一个原子失去2个电子,转移到Y元素的两个原子中去。关于形成的化合物(只含X、Y两种元素)的说法正确的是
A.化学式是 B.电子式是
C.存在与两种离子 D.由与两种离子形成的离子化合物
【答案】D
【分析】X元素的1个原子失去2个电子转移到Y元素的2个原子中,形成化合物,所以形成的化合物中 X 的化合价为 +2 价,Y 元素的每个原子接受1个电子,所以Y的化合价为 -1 价。
【详解】A.X 的化合价为 +2 价,Y的化合价为 −1价,形成的化合物为XY2,故A错误;
B.X的化合价为 +2价,Y的化合价为 −1价,形成的化合物为 XY2,故B错误;
C.化合物中存在 X2+ 与 Y−两种微粒,故C错误;
D.反应中有电子的得失,应形成离子化合物,由于化合物中存在 X2+和 Y−两种微粒,所以这种化合物是由 X2+与 Y−两种离子通过离子键结合形成的离子化合物,故D正确;
故选D。
11.(23-24高一下·上海·期末)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。
12.(23-24高一上·上海·期中)下列各组化合物中,化学键类型完全相同的是
A.、HCl B.、
C.、 D.HClO、KOH
【答案】B
【详解】A.氯化钙是只含有离子键的离子化合物、氯化氢是只含有共价键的共价化合物,故A不符合题意;
B.氯化镁和硫化钠都是含有离子键的离子化合物,故B符合题意;
C.硫酸是只含有共价键的共价化合物,氯化铵是含有离子键和共价键的离子化合物,故C不符合题意;
D.次氯酸是只含有共价键的共价化合物,氢氧化钾是含有离子键和共价键的离子化合物,故D不符合题意;
故选B。
13.(24-25高一上·上海·期末)中含的化学键类型为 ,在溶液中的电离方程式是 。
【答案】 离子键、极性共价键
【详解】是离子化合物,Na+和之间形成离子键,内部存在极性共价键,在溶液中电离产生Na+、H+和,电离方程式为:。
14.(24-25高一上·上海松江·期中)铵态氮肥不能与草木灰一起使用,草木灰主要成分是,属于 ,其中含有的化学键为 。
A.共价化合物 B.离子化合物 C.共价键 D.离子键
【答案】 B CD
【详解】碳酸钾是有碳酸根离子和钾离子构成的离子化合物;钾离子和碳酸根之间通过离子键结合,碳酸根内碳与氧之间通过共价键结合。
15.(24-25高一上·上海·期中)电解熔融氯化钠可以制备钠单质,同时得到一种黄绿色气体单质。
(1)写出电解熔融氯化钠的反应方程式: 。
(2)从化学键角度看,上述反应中不涉及___________。
A.离子键的断裂 B.极性共价键的断裂 C.金属键的形成 D.非极性共价键的形成
(3)也可以选用熔融的进行电解,但发现生产钠的总能耗升高了。如果电解熔融氯化钠与电解熔融氧化钠的工艺中,电能的消耗差不多,说明生产钠总能耗升高的原因。 。
(4)有人仿照此工艺,尝试用电解熔融氯化铝的方式制备铝单质,但失败了。分析他失败的原因。 。
【答案】(1)
(2)B
(3)氧化钠与氯化钠同为离子晶体,的带电荷数更高,半径更小,因此氧化钠中离子键强度更大,熔点更高,熔融所需要的能耗也更高
(4)氯化铝是分子晶体,熔融不导电
【详解】(1)电解熔融氯化钠生成Na和Cl2,反应的化学方程式为;
(2)从化学键角度看,上述反应中涉及NaCl中Na+和Cl-间的离子键的断裂,生成Na,即形成了金属键,生成Cl2,即形成了Cl-Cl非极性键,其中不涉及极性共价键的断裂,故答案为:B;
(3)氧化钠与氯化钠同为离子晶体,所带电荷数比氯离子更高,半径比氯离子更小,因此氧化钠中离子键强度更大,熔点更高,熔融所需要的能耗也更高,所以生产钠总能耗升高;
(4)由于氯化铝是分子晶体,熔融不导电,所以用电解熔融氯化铝的方式制备铝单质会失败。
综合应用
1.(22-23高一上·上海浦东新·阶段练习)化学键是普遍存在于分子或晶体中的一种强相互作用力。下列关于化学键的说法正确的是
A.单质分子中一定含有共价键
B.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物
C.非极性键只存在于双原子单质分子里
D.化合物分子里的化学键一定是极性键
【答案】B
【详解】A.单质分子不一定存在共价键,如稀有气体是不含有共价键的单原子分子,故A错误;
B.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如铵盐是含有离子键和极性键的离子化合物,故B正确;
C.非极性键不一定只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中,多原子化合物中也可能存在非极性键,如H2O2、C2H6、N2H4等中均含有非极性键,故C错误;
D.化合物分子里的化学键不一定是极性键,如H2O2、C2H6、N2H4等中均含有非极性键,故D错误;
故选B。
2.(22-23高一上·浙江温州·期末)下列说法不正确的是
A.中存在离子键和非极性共价键
B.汽化时必须破坏分子间的氢键
C.溶于水的过程中破坏了离子键
D.中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构
【答案】A
【详解】A.MgCl2中Mg2+和Cl-之间存在离子键,两个氯离子之间不存在化学键,故A错误;
B.H2O分子间存在氢键,是一种分子间的作用力,汽化时必须破坏分子间的氢键,故B正确;
C.NaOH中Na+和OH-之间存在离子键,NaOH溶于水时电离方程式为NaOH=Na++OH-,所以破坏了离子键,故C正确;
D.CCl4中C原子的族序数+成键数=4+4×1=8,Cl原子共用1对电子对形成8电子结构,则CCl4分子中所有原子最外层都满足8电子结构,故D正确;
故选:A。
3.(23-24高一上·上海·期中)有下列物质:NaOH,,,,MgO,,请按要求填空。
(1)含有共价键且属于离子化合物的是 ;
(2)属于共价化合物的是 。
【答案】(1)NaOH、
(2)、
【分析】NaOH有Na+和OH-构成,属于离子化合物,含有离子键和共价键;是共价化合物,只含共价键;是气体单质,只含共价键;由、Cl-构成,属于离子化合物,含有离子键和共价键; MgO是离子化合物,只含离子键;是共价化合物,只含共价键;
【详解】(1)根据以上分析,含有共价键且属于离子化合物的是NaOH、;
(2)根据以上分析,属于共价化合物的是、。
4.(23-24高一上·上海·阶段练习)2020年12月17日凌晨,嫦娥五号圆满完成任务,携月壤凯旋归来。不同组分月壤中的Rb-Sr同位素组成差异是研究月球表面演化历史的依据,Ca9NaMg(PO4)7是新矿物“嫦娥石”的一种成分。
(1)Ca9NaMg(PO4)7属于 。
A.酸式盐 B.磷酸盐 C.弱电解质 D.离子化合物
该晶体在熔融状态下的电离方程式为 。
(2)87Sr、90Sr是锶元素两种核素,它们具有相同的___________。
A.质子数 B.质量数 C.中子数 D.物理性质
(3)自然界中磷元素主要以磷酸盐的形式存在。磷的两种分子如下图所示:
①图中用“*”标出的化学键类型为 ;红磷和白磷互为 。
②6.2g的白磷全部转化成红磷,需要断开 根化学键。(用含阿伏加德罗常数NA的代数式表示)
③31P的质量数常被作为磷元素的近似相对原子质量。其中“近似”的含义不包括 。
A.质子和中子的相对原子质量都接近1
B.元素的近似相对原子质量约等于质量
C.核外电子的质量太小,可忽略不计
D.磷的其他同位素的丰度太低,可忽略不计
(4)已知铷原子(Rb)的核电荷数为37,次外层电子数与其L层上所带电子数相等,其简单离子的带电性与钠离子相同,画出铷的原子结构示意图: 。
【答案】(1) BD Ca9NaMg(PO4)7(熔融)=9Ca2++Na++Mg2++7
(2)A
(3) 非极性共价键 同素异形体 0.05NA B
(4)
【详解】(1)Ca9NaMg(PO4)7是由Ca2+、Na+、Mg2+和组成的离子化合物,从阴离子的角度,属于磷酸盐,属于强电解质;答案选BD。该晶体在熔融状态下的电离方程式为Ca9NaMg(PO4)7(熔融)=9Ca2++Na++Mg2++7。
(2)87Sr、90Sr是锶元素的两种不同核素,两者质子数相同,质量数、中子数和物理性质不同;答案选A。
(3)①图中用“*”标出的化学键为P-P非极性共价键;红磷和白磷是磷元素形成的不同单质,红磷和白磷互为同素异形体。
②由白磷的分子结构可知,1个白磷分子由4个P原子构成,1个白磷分子中含6个P-P键,6.2g白磷物质的量n(P4)==0.05mol,对比红磷和白磷的结构,6.2g白磷全部转化成红磷,需要断开0.05mol化学键,即断开0.05NA根化学键。
③原子的质量主要集中在原子核上,质子和中子的相对质量都近似为1,如果忽略电子的质量,将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得的数值叫做质量数,即质量数=质子数+中子数;而元素的相对原子质量是按照该元素各核素的相对原子质量和所占的一定百分比计算出来的平均值;31P的质量数常被作为磷元素的近似相对原子质量。其中“近似”的含义包括:质子和中子的相对原子质量都接近1、核外电子的质量太小,可忽略不计、磷的其他同位素的丰度太低,可忽略不计;答案选B。
(4)铷原子(Rb)的核电荷数为37,Rb原子核外有37个电子,次外层电子数与其L层上所带电子数相等,次外层电子数为8,其简单离子的带电性与钠离子相同,最外层电子数为1,则Rb的原子结构示意图为。
5.(24-25高一上·上海浦东新·期末)含铁水处理剂是一种用于处理工业废水和生活污水的化学物质,主要通过絮凝和氧化还原反应来水质。高铁酸钾( 是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,无二次污染。湿法制备高铁酸钾要反应为 (未配平)。
(1)高铁酸钾中铁元素的化合价为 。
A. +2 B. +3 C. +5 D. +6
推测其可能具有的化学性质是 。
(2)NaClO 的电子式为 , H2O的结构式为 。
(3)电离方程式正确的是___________ 。
A. B.
C. D.
(4)已知氢氧化铁在熔融状态下不导电。上述反应所涉及的物质中,含共价键的离子化合物有___________。
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
(5)配平该方程式,并标出电子转移的方向和数目 。
___________Fe(OH)₃+___________NaClO+___________NaOH =__________Na₂FeO₄+___________NaCl+___________H₂O
(6)一定温度下,向高铁酸钠溶液中加入KOH 固体可析出高铁酸钾晶体,由此可以得出的结论是 。
(7)由氯化铁、氯气和氧氧化钾可制备出高铁酸钾,写出该反应的化学方程式: 。
【答案】(1) +6 具有氧化性 (2) (3)B (4)B (5) (6)高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度 (7)
【解析】(1)根据化合物的化合价代数和为0可知,高铁酸钾中K为+1价,O为-2价,所以Fe的化合价为+6价,属于高价化合物,推测其具有氧化性,故答案为:+6;氧化性;
(2)次氯酸钠为离子化合物,存在离子键和共价键,其电子式为:;H2O为共价化合物,空间结构为V形,其结构式为;
(3)强电解质在水中完全电离,弱电解质在水中发生部分电离,则
A.氢氧化铁为弱碱,发生电离的方程式为,故A错误;
B.次氯酸钠为可溶性盐,发生完全电离,其电离方程式为:,故B正确;
C.高铁酸钠为强电解质,可在水中发生电离生成2个钠离子和1个高铁酸根离子,其电离方程式为:,故C错误;
D.水为弱电解质,电离方程式为:,故D错误;
故选B;
(4)氢氧化铁在熔融状态下不导电,则说明氢氧化铁不是离子化合物,NaClO、NaOH和均是含共价键的离子化合物,NaCl仅含离子键,H2O仅含共价键,不属于离子化合物,综上,含共价键的离子化合物有NaClO、NaOH和3种,故答案为:B;
(5)反应中铁元素的化合价由+3价升高到+6价,氯元素的化合价由+1价降低到-1价,据氧化还原反应电子得失守恒及原子守恒得:2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O;单线桥法标明电子转移的方向与数目为;
(6)类似于饱和碳酸钠溶液可析出碳酸氢钠晶体,向高铁酸钠溶液中加入KOH 固体可析出高铁酸钾晶体,说明高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度;
(7)氯化铁、氯气和氧氧化钾可制备出高铁酸钾,氯气为氧化剂,转移2e-,氯化铁为还原剂,每个氯化铁转移3e-,根据得失电子数守恒可知,氯化铁与氯气的化学计量数之比为2:3,结合原子守恒可配平其方程式为:。
6.(23-24高一上·上海·期末)物质的形成与氧化还原反应的发生
英国科学家道尔顿是近代原子学说的创始人。他认为物质是由原子构成的,这些是不可分割的实心球体,同种原子的质量和性质相同。意大利科学家阿伏加德罗提出了分子的概念,指出了分子和原子的区别与联系。
构成物质的微粒之间通过不同性质和强度的作用力即化学键相互作用形成了具有特定组成的、性质各异的物质。
氧化还原反应是指在反应前后元素的氧化数有相应升降变化的化学反应。其由氧化反应和还原反应构成,并遵守电荷守恒定律。
氧化还原反应广泛应用于工业、农业、生物、能源等领域。例如,煤炭、石油、天然气等燃料的燃烧,植物的呼吸作用、光合作用,化学电池的制造,金属冶炼,火箭发射,施入土壤后化肥的变化等都与该反应息息相关。因此,认识氧化还原反应的实质与规律,对人类的生产和生活都具有非常重要的意义。
(1)据报道,某医院正在研究用放射性同位素碘治疗肿瘤。该核素原子核外电子数是_________。
A.72 B.29 C.53 D.125
(2)下列物质中,不可能含有离子键的是_________。
A.CaO B.NaOH C.NaCl D.HCl
(3)用化学用语表示化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑中的相关微粒,正确的是_________。
A.中子数为12的钠原子:12Na B.F-的结构示意图为
C.O的电子式: D.NaOH中只含离子键
(4)已知元素A的+1价的正离子核外没有电子,元素B的-2价的负离子的电子层结构与Ne原子相同。
①写出元素符号:A为 ;B为 。
②A、B两元素结合成的一种常见的三原子化合物的分子式是 ,属于 化合物。
③AlCl3是一种常用的氯化物,认识其结构有利于开发新的含氯元素的化合物。经实验测定,AlCl3在2.02×105Pa时熔点为190℃,且在180℃时即升华。据此性质推测,AlCl3应该属于 选填“离子”或“共价”化合物。由此可知构成AlCl3固体的微粒是 。
(5)已知铜能与浓硝酸反应,化学方程式为:Cu+4HNO3浓=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
①用单线桥标出上述反应的电子转移的方向和数目 ;
Cu+4HNO3浓=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②上述反应中氧化剂是 填序号,被还原的元素是 填序号;
a. Cu b.HNO3 c. +5价的N元素 d.0价的Cu元素
③写出该反应的离子方程式 。
④0.3molCu被硝酸完全溶解后,被还原的硝酸是 mol,产生NO2气体的体积为 L标准状况下不考虑NO2与水的反应。
【答案】(1)C (2)D (3)B (4) H O H2O 共价 共价 分子 (5) b c Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O 0.6 13.44L
【解析】(1)质子数为53,质子数=核外电子数,所以核外电子数为53,选C;
(2)A. CaO由由Ca2+、O2-构成,属于离子化合物,含有离子键,故不选A;
B. NaOH 由Na+、OH-构成,属于离子化合物,含有离子键、共价键,故不选B;
C. NaCl 由Na+、Cl-构成,属于离子化合物,含有离子键,故不选C;
D. HCl是共价化合物,只含共价键,故选D;
选D。
(3)A. 中子数为12的钠原子,质量数为23,该原子表示为 Na,故A错误;
B. F-核外有10个电子,结构示意图为 ,故B正确;
C. O的电子式为,故C错误;
D. NaOH 由Na+、OH-构成,属于离子化合物,含有离子键、共价键,故D错误;
选B。
(4)已知元素A的+1价的正离子核外没有电子,元素B的-2价的负离子的电子层结构与Ne原子相同。
①A的+1价的正离子核外没有电子,A为H元素;元素B的-2价的负离子的电子层结构与Ne原子相同,B为O元素。
②H、O两元素结合成的一种常见的三原子化合物的分子式是H2O,只含共价键,属于共价化合物。
③AlCl3在2.02×105Pa时熔点为190℃,且在180℃时即升华,据此性质推测,AlCl3应该属于共价化合物。由此可知构成AlCl3固体的微粒是分子。
(5)①铜元素化合价由0升高为+2、N元素化合价由+5降低为+4,用单线桥标出上述反应的电子转移的方向和数目;
②上述反应,HNO3中N元素化合价降低,氧化剂是HNO3,被还原的元素是N;
③该反应的离子方程式为Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O。
④0.3molCu被硝酸完全溶解后,生成0.6mol NO2,被还原的硝酸是0.6mol,产生NO2气体的体积为0.6mol×22.4L/mol=13.44L(标准状况下)。
拓展培优
1.(25-26高一上·上海·阶段练习)铁元素是地壳中含量排第2的金属元素,除铁外地壳中还有很多种元素。已知、Y、Z、W、R五种元素原子序数均小于18,X是原子序数最小的元素;Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个;W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数;R元素原子最外层有1个电子,其正离子与的负离子核外电子总数相同。请回答下列问题:
(1)写出W元素形成的简单离子的电子式 ,W元素在自然界中有四种稳定同位素,其中子数分别为16、17、18、20,各同位素丰度依次为95.02%、0.75%、和,元素的近似相对原子质量为 (保留2位小数)。
(2)R元素原子的结构示意图为 。
(3)由、两种元素的组成的四核10电子正离子的符号为 。
(4)①所含质子总数为的,其质量为 。
②同温同压下,气体与气体的密度之比为 。
【答案】(1) 32.09
(2)
(3)H3O+
(4) 6.4g 4∶5
【分析】已知、Y、Z、W、R五种元素原子序数均小于18,X是原子序数最小的元素,X为H;Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍,则其最外层含有4个电子,内层含有2个电子,Y为C元素;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个,则其最外层含有6个电子,内层含有2个电子,Z为O元素;W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数,则其K层含有2个电子,L层含有8个电子,M层含有6个电子,W为S元素;R元素原子最外层有1个电子,其正离子与O的负离子核外电子总数相同,R为Na元素。
【详解】(1)
W为S元素,W的简单离子为S2-,S2-的电子式为,S元素在自然界中有四种稳定同位素,其中子数分别为16、17、18、20,质量数分别为32、33、34、36,各同位素丰度依次为95.02%、0.75%、和,元素的近似相对原子质量为32×95.02%+33×0.75%+34×+36×=32.09。
(2)
R为Na元素,Na原子核外有11个电子,原子结构示意图为。
(3)由H、O两种元素的组成的四核10电子正离子的符号为H3O+。
(4)①1个中含有2×8+16=32个质子,所含质子总数为的物质的量为=0.1mol,其质量为0.1mol×64g/mol=6.4g;
②同温同压下,气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比,则气体与气体的密度之比为64g/mol∶80g/mol=4∶5。
2.(25-26高一上·上海·阶段练习)已知A、B、C、D、E为1~18号元素中的五种,且原子序数依次增大,A原子核内无中子,B的最外层电子数为倒数第二层电子数的2倍,C是地壳中含量最多的元素,D的最外层电子数为倒数第二层电子数的一半,E的最外层电子数与C的最外层电子数相同,请回答下列问题:
(1)A、C形成的液态化合物X可以转化为A、C形成的另一种液态化合物Y,此反应的化学方程式是 。
(2)D原子的原子结构示意图为 。
(3)元素E的简单离子的电子式为 。
(4)元素B和元素E按质量比3:16形成化合物的分子式为 。
(5)元素B有一种放射性核素,质量数为14,举出一种该核素的应用 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)CS2
(5)考古测年代、医学诊断(如幽门螺杆菌检测)、科研示踪(如化学反应机理研究)以及水文地质分析(写一种)
【分析】已知A、B、C、D、E为1~18号元素中的五种,且原子序数依次增大,A原子核内无中子,A为H元素,B的最外层电子数为倒数第二层电子数的2倍,最外层有4个电子,倒数第二层有2个电子,B为C元素,C是地壳中含量最多的元素,C为O元素,D的最外层电子数为倒数第二层电子数的一半,第一层含有2个电子,第二层含有8个电子,第三层含有4个电子,D为Si元素,E的最外层电子数与C的最外层电子数相同,E为S元素。
【详解】(1)H、O元素形成的液态化合物H2O2可以转化为H、O形成的另一种液态化合物H2O,此反应的化学方程式是:。
(2)
D为Si元素,核外含有14个电子,原子结构示意图为。
(3)
E为S元素,简单离子S2-的电子式为:。
(4)元素C和元素S按质量比3:16形成化合物中,个数比为,分子式为CS2。
(5)C有一种放射性核素,质量数为14,为14C,14C的应用有:考古测年代、医学诊断(如幽门螺杆菌检测)、科研示踪(如化学反应机理研究)以及水文地质分析等领域。
3.(24-25高一上·上海浦东新·期中)有A、B、C三种元素,已知A元素原子的K层和M层电子数相同;B元素原子的L层比K层电子数多5个;C元素的+1价阳离子和氖原子具有相同的电子数。写出:
(1)A的原子结构示意图为 。
(2)已知A的相对质量为24,则1.2克A原子变为离子,失去 mol电子。
(3)B的阴离子的电子式为 ,写出物质AB2的化学式: 。
(4)C的+1价阳离子的结构示意图为 。
(5)与C的+1价阳离子具有相同质子数和电子数的微粒是_______。
A. B.F- C.H2O D.NH3
【答案】(1)
(2)0.1
(3) MgF2
(4)
(5)A
【分析】A元素原子的K层和M层电子数相同,说明A有12个电子,则A为Mg;B元素原子的L层比K层电子数多5个,说明B有9个电子,则B为F;C元素的+1价阳离子和氖原子具有相同的电子数,则C有11个电子,C为Na;
【详解】(1)
已知A为Mg,其核外有3个电子层,其原子结构示意图为;
(2)已知A的相对质量为24,则1.2克A原子为0.05mol,每个Mg原子变为离子失去2个电子,故共失去0.1mol电子;
(3)
已知B为F元素,F的阴离子核外有10个电子,其阴离子的电子式为:A、B组成的化合物的化学式为MgF2;
(4)
C的+1价阳离子Na+的结构示意图为;
(5)C的+1价阳离子有11个质子和10个电子;
A.中阳离子有11个质子和10个电子,故A符合;
B.F-中阳离子有9个质子和10个电子,故B不符合;
C.H2O中阳离子有10个质子和10个电子,故C不符合;
D.NH3中阳离子有10个质子和10个电子,故D不符合;
答案选A。
4.(23-24高一上·上海青浦·阶段练习)甲、乙、丙、丁、戊分别是1-18号元素中的五种,且原子序数依次增大,甲元素丰度最大的核素中没有中子;乙元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍;丙为地壳中含量最多的元素;丁的最外层电子数与甲相同;戊的L层电子数为其电子总数的一半。
(1)写出丙元素原子的结构示意图 ,其原子在化学反应中容易(得到或失去) 电子而达到稳定结构,写出该原子达到稳定结构后的微粒的电子式 ;
(2)戊元素在自然界中有四种稳定的核素,其中子数分别为16、17、18、20,各核素的丰度依次为95.02%、0.75%、4.21%和0.02%,其中中子数为18的核素的符号为 ,戊元素的近似相对原子质量为 (保留2为小数);
(3)上述五种元素的原子形成的简单离子中电子层结构相同的是(写离子符号) ;
(4)写出甲元素的三种核素的名称 ,甲和丁元素能形成化合物,试写出化学式并标出各元素的化合价 。
【答案】(1) 得到
(2) S 32.09
(3)O2-、Na+
(4) 氕、氘、氚
【分析】甲、乙、丙、丁、戊分别是1~18号元素中的五种,且原子序数依次增大,甲元素丰度最大的核素中没有中子,则甲为H元素;乙元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍,则乙为C元素;丙为地壳中含量最多的元素,则丙为O元素;丁的最外层电子数与甲相同,则丁为Na元素;戊的L层电子数为其电子总数的一半,则戊为S元素。
【详解】(1)氧原子的核电荷数为8,核外有2个电子层,最外层电子数为6,原子结构示意图为,氧原子在化学反应中容易得到2个电子而达到8e—稳定结构的氧离子,氧离子的电子式为,故答案为:;得到;;
(2)中子数为18的硫原子的质量数为34,原子符号为S,由中子数和同位素丰度可知,硫元素的近似相对原子质量为32×95.02%+33×0.75%+34×4.21%+36×0.02%≈32.09,故答案为:S;32.09;
(3)上述五种元素中氧原子得到电子形成的氧离子和钠原子失去电子形成的钠离子的电子层结构都与氖原子的电子层相同,故答案为:O2—-、Na+;
(4)氢元素的三种核素分别为氕、氘、氚;氢元素与钠元素形成的化合物为氢化钠,化合物中氢元素的化合价为—1价、钠元素的化合价为+1价,化学式为,故答案为:氕、氘、氚;。
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第4章 原子结构和化学键
4.4 化学键
第2课时 共价键
教学目标
1. 知道共价键定义与形成条件,辨共价化合物,会写简单共价分子的电子式及形成过程,了解共价键与共价化合物的关联。
2. 通过模型分析提微观认知能力,结合新高考情境提升概念应用与电子式书写能力。
3. 认识化学键类型与物质构成的联系,深化 “结构决定性质” 认知,培 “宏观辨识与微观探析” 素养。
重点和难点
重点:1.共价键的形成原理、共价化合物的判断。
2.简单共价分子的电子式书写。
难点:1.共价键形成的微观本质理解和电子式书写规范
2.新高考中复杂共价化合物的判断与书写。
◆知识点一 共价键的定义及形成
1.定义:原子间通过 或电子云的有效重叠所形成的强烈的相互作用。
2.特征:既有 又有 。
3.形成过程(以氯化氢分子的形成过程为例):
①H原子需获得1个电子达到 结构,Cl原子需获得1个电子达到 结构。
②H原子和Cl原子各提供1个电子组成一对 ,使两原子最外电子层都达到 结构并产生 的相互作用,从而形成了HCl分子。
4.成键要素:
①成键微粒— ;
②成键本质—共用电子对与成键原子的 作用;
③成键元素—一般是同种或不同种 元素。
5.类型:共价键可分为极性键、非极性键、配位键等。
①极性键: 原子间形成的共价键。如HC1中H与Cl之间是极性键。
②非极性键: 原子间形成的共价键。如Cl2中Cl与Cl之间是非极性键。
③配位键—特殊共价键:共用电子对由某原子单方面提供与另一原子(或离子)共用,所形成的特殊共价键。
特别提醒
1.极性键:不同原子间形成的共价键。
2.非极性键:同种原子间形成的共价键。
3.配位键—特殊共价键:共用电子对由某原子单方面提供与另一原子(或离子)共用,所形成的特殊共价键。
即学即练
1.下列物质含有非极性共价键的是
A. B. C. D.
2.下列物质中,含有共价键的是
A. B.KCl C. D.
3.下列物质中既含有离子键,又含有非极性键的是
A. B.NaOH C.NaCl D.HClO
◆知识点二 共价化合物
1.定义:原子之间全部以 键结合的分子叫作 分子(如H2、N2、HCl、CO2等),共价分子中直接相邻的原子间均以共价键相结合的 叫共价化合物(如HCl、CO2等)。
2.常见类型:
①非金属氢化物,如 ;
②非金属氧化物,如 ;
③酸,如 ;
④大多数有机化合物,如乙醇( )、醋酸( )等。
3.特征:
①绝大多数 元素之间所形成的化合物为共价化合物( 等除外)。
③共价化合物当以固态形式存在时,绝大多数是 晶体(如:CO2、H2O、HC1、H2S、H2SO4等),极少数是原子晶体(如:SiO2、SiC等)。若是 晶体,则 分子式,若是原子晶体,则 分子式,只存在化学式。
③共价化合物一般只能在水溶液中发生 ,产生 的离子,而在气态、固态或熔化状态(纯液态)时不能电离出 的离子,只存在原子或分子。因此共价化合物一般只能在水溶液中 ,而在气态、固态或纯液态时 导电。
特别提醒
1.含有共价键的分子不一定是共价化合物,如:H2、O2等单质
2.含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如:NaOH、Na2O2
3.离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中一定不含离子键,只有共价键
即学即练
4.下列物质中,属于共价化合物的是
A.N2 B.H2O C.KCl D.NaOH
5.下列物质属于共价化合物的是
A. B. C. D.
6.下列物质中含极性共价键的是
A.Na2O B.N2 C.HCl D.Ne
◆知识点三 共价分子
1.形成过程:可用电子式共价分子及其形成过程。
①共价分子表示方法:如H2:H∶H,N2:,NH3:。
②形成过程:左边写 的电子式,右边写 的电子式,中间用“→”连接。
例如:、。
2.结构式:常用“—”表示1对共用电子对,这种表示共价键的式子称为结构式。如:Cl2分子“Cl—Cl”、HCl分子:“H—Cl”、NH3分子“”、CO2分子“O=C=O”等。
3.常见共价分子结构的表示方法及空间结构
分子
HCl
Cl2
H2O
NH3
CH4
电子式
结构式
H—Cl
Cl—Cl
H—O—H
球棍模型
空间填充模型模型
空间构型(用文字表述)
直线形
直线形
V形
三角锥型
正四面体型
特别提醒
1.常见分子的键角:CH4:109°28′ CO2:180° P4:60° H2O:104°30′ NH3:107°18′
即学即练
7.下列物质中属于共价分子的是
A.氢气 B.氩气 C.二氧化硅 D.金刚石
8.一定条件下,氨气和氟气发生反应:4NH3+3F2→NF3 +3NH4F,其中产物NF3分子结构和NH3相似。下列有关说法错误的是
A.NF3分子含有极性共价键 B.NF3属于共价化合物
C.氧化剂与还原剂物质的量之比 3:1 D.上述反应中,反应物和生成物均属于共价分子
9.下列物质属于共价分子,但不属于共价化合物的是
A.SiO2 B.CaO C.HD D.H2O
一、离子键和共价键的比较
化学键类型
离子键
共价键
概念
阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键
原子间通过共用电子对形成的化学键
成键微粒
阴、阳离子
原子
成键本质
阴、阳离子间的静电作用
共用电子对对两原子核产生的电性作用
成键元素
活泼金属与活泼非金属之间化合时,易形成离子键。如第ⅠA族、第ⅡA族的金属元素与第ⅥA族、第ⅦA族的非金属元素之间
一般是非金属元素原子间形成共价键;某些不活泼金属与不活泼非金属原子之间也能形成共价键
形成过程
形成物质
离子化合物:大部分盐、强碱、活泼金属氧化物、其他类物质如Na2O2、NaH等
非金属单质(稀有气体除外);共价化合物及复杂的离子化合物
实践应用
1.下列物质中,只含有极性共价键的是
A.CH4 B.NaOH C.H2O2 D.NaCl
2.下列物质中,含有非极性共价键的是
A. B. C. D.
3.下列化合物既含离子键又含共价键的是
A.CO2 B.HCl C.NaOH D.KBr
二、离子化合物与共价化合物的比较
1、概念对比
离子化合物
共价化合物
化学键
离子键或离子键与共价键
共价键
概念
由离子键构成的化合物
只含有共价键的化合物
达到稳定结构的途径
通过电子得失达到稳定结构
通过形成共用电子对达到稳定结构
构成微粒
正负离子
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
常见类别
①大多数盐类,如:NaCl、Na2SO4
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
2、离子化合物和共价化合物的判断
(1)根据化学键的类型判断:含有离子键的化合物,一定是离子化合物;只含有共价键的化合物,是共价化合物
(2)根据化合物的类型来判断:大多数金属氧化物、强碱和大多数盐盐都属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物
(3)根据化合物的性质来判断:一般熔点、沸点较低的化合物是共价化合物。熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,如:NaCl;熔融状态不能导电的化合物是共价化合物,如:HCl
实践应用
4.表中物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全对应的一组是
选项
A
B
C
D
物质
NaCl
HCl
NaOH
化学键类型
共价键
共价键
离子键
离子键,共价键
化合物类型
共价化合物
共价化合物
离子化合物
共价化合物
A.A B.B C.C D.D
5.下列含有非极性共价键的离子化合物是
A.氢氧化钠 B.硫化钾 C.过氧化钠 D.过氧化氢
6.下列物质中,属于共价化合物的是
A.Cl2 B. C. D.
考点一 共价键
【例1】下列物质中含有非极性共价键的是
A. B. C. D.
解题要点
【变式1-1】下列物质既含离子键又含非极性键的是
A. B. C. D.
【变式1-2】下列关于共价键的理解不正确的是
A.共价键都具有方向性和饱和性
B.键可以绕键轴旋转,而键不能绕键轴旋转
C.分子和分子中都含有5个键
D.键以“头碰头”方式重叠,键以“肩并肩”方式重叠
考点二 离子化合物和共价化合物辨析
【例2】下列物质属于含有极性键的离子化合物是
A. B. C.KOH D.
解题要点
1.根据构成物质粒子间的成键类型判断
一般来说,活泼的金属原子和活泼的非金属原子间易形成离子键,同种或不同种非金属原子间形成共价键。
①含有离子键的化合物一定是离子化合物,但离子化合物中也可能含有共价键,如NH4NO3、Na2SO4等。
②只含共价键的化合物是共价化合物,共价化合物中一定没有离子键。
③离子化合物中一般既含金属元素又含非金属元素(铵盐除外);共价化合物中一般只含非金属元素(有些共价化合物中也含金属元素,如AlCl3等)。
2.根据化合物的类型判断
大多数碱性氧化物、强碱和绝大多数盐属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸、绝大多数有机化合物属于共价化合物。
3.根据化合物的性质判断
①熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,不能导电的化合物为共价化合物。
②熔、沸点较低的化合物(SiO2、SiC除外)一般为共价化合物,熔、沸点较高的化合物是离子化合物。
【变式2-1】下列物质中含共价键的离子化合物是
A.NaCl B.Ca(OH)2 C.H2 D.CH4
【变式2-2】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
考点三 共价化合物结构式和电子式
【例3】根据所学知识回答下列问题:
微粒化学式
所含化学键类型
电子式
用电子式表示其形成过程
HClO
①
②
③
Na2O2
④
⑤
⑥
解题要点
1.漏写孤电子对
2.电子式中相同的原子或离子合并
3.共用电子对数不清楚
4.共价分子与离子化合物中原子与离子的混乱
5.原子最外层不满足稳定结构
【变式3-1】下列化学用语书写正确的是
A.一水合氨的电离方程式:
B.HClO的结构式:H-O-Cl
C.用电子式表示的形成过程:
D.氯化钙的电子式:
【变式3-2】下列有关化学用语使用正确的是
A.HBr的形成过程:
B.的结构示意图:
C.甲烷的分子结构模型:
D.OH-的电子式:
考点四 离子键与共价键的区别及不同作用力的辨析
【例4】下列说法正确的有
①离子键的本质是静电作用
②任何物质中都存在化学键
③化学键分为共价键、离子键和氢键等
④活泼金属与活泼非金属化合时能形成离子键
⑤任何共价键中,成键原子成键后均满足8e-稳定结构
⑥验证化合物是否为离子化合物的实验方法是可以看其熔融状态下能否导电
⑦非金属元素形成的化合物不可能含有离子键
⑧化学键断裂,一定发生化学变化
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解题要点
活泼的金属原子和活泼的非金属原子间易形成离子键,同种或不同种非金属原子间形成共价键。
①含有离子键的化合物一定是离子化合物,但离子化合物中也可能含有共价键,如NH4NO3、Na2SO4等。
②只含共价键的化合物是共价化合物,共价化合物中一定没有离子键。
③离子化合物中一般既含金属元素又含非金属元素(铵盐除外);共价化合物中一般只含非金属元素(有些共价化合物中也含金属元素,如AlCl3等)。
【变式4-1】下列说法正确的是
A.晶体中的化学键是共价键
B.某物质在熔融态能导电,则该物质中一定含有离子键
C.和两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D.干冰溶于水生成碳酸的过程只有化学键的断裂
综上所述,答案为C。
【变式4-2】下列有关微粒之间相互作用的说法正确的是
A.含有离子键的化合物一定是离子化合物,含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.升华时破坏了共价键
C.只由非金属元素形成的化合物不可能含有离子键
D.属于共价化合物,溶于水能电离出和,破坏共价键
基础达标
1.(22-23高一上·上海浦东新·期中)不含共价键的离子化合物是
A.氧化钠 B.硝酸钾 C.氯化铵 D.氢氧化钠
2.(22-23高一上·上海浦东新·期中)下列分子中,共用电子对数目最多的是
A.CH4 B.NH3 C.HCl D.N2
3.(23-24高一上·上海·期中)19世纪,科学家通过电解饱和食盐水的方法制取了氯气,关于氯气的说法中正确的是
A.氯气呈无色 B.氯气无毒
C.氯气分子中含共价键 D.液氯是混合物
4.(22-23高一上·上海杨浦·期中)下列物质只含有共价键的是
A. B. C.SiC D.Xe
5.(23-24高一上·上海宝山·阶段练习)下列物质的分子中,共用电子对数目最多的是
A. B. C. D.
6.(24-25高一上·上海静安·期末)物质结构决定性质,下列叙述正确的是
A.离子化合物熔沸点较高、共价化合物熔沸点较低
B.非金属原子间不可能形成离子化合物
C.确定某化合物为离子化合物,可以用水溶液能否导电来判断
D.共价化合物中不可能有离子键
7.(23-24高一上·上海·期末)共价化合物只含有共价键。下列物质中,属于共价化合物的是
A.KClO B.Br2 C.NH4Cl D.H2SO4
8.(23-24高一上·上海·期末)下列化合物中,只含有一种化学键的是
A.CaCl2 B.NaOH C.(NH4)2SO4 D.H2
9.(24-25高一上·上海·期中)科学家开发出一种低成本光伏材料——蜂窝状石墨烯。生产原理是:(石墨烯),反应结束后除去即可制得蜂窝状石墨烯。下列说法正确的是
A.该反应属于置换反应 B.CO属于酸性氧化物
C.氧化钠中既含离子键又含共价键 D.与具有相同的电子层结构
10.(23-24高一上·上海·期末)元素X的一个原子失去2个电子,转移到Y元素的两个原子中去。关于形成的化合物(只含X、Y两种元素)的说法正确的是
A.化学式是 B.电子式是
C.存在与两种离子 D.由与两种离子形成的离子化合物
11.(23-24高一下·上海·期末)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
12.(23-24高一上·上海·期中)下列各组化合物中,化学键类型完全相同的是
A.、HCl B.、
C.、 D.HClO、KOH
13.(24-25高一上·上海·期末)中含的化学键类型为 ,在溶液中的电离方程式是 。
14.(24-25高一上·上海松江·期中)铵态氮肥不能与草木灰一起使用,草木灰主要成分是,属于 ,其中含有的化学键为 。
A.共价化合物 B.离子化合物 C.共价键 D.离子键
15.(24-25高一上·上海·期中)电解熔融氯化钠可以制备钠单质,同时得到一种黄绿色气体单质。
(1)写出电解熔融氯化钠的反应方程式: 。
(2)从化学键角度看,上述反应中不涉及___________。
A.离子键的断裂 B.极性共价键的断裂 C.金属键的形成 D.非极性共价键的形成
(3)也可以选用熔融的进行电解,但发现生产钠的总能耗升高了。如果电解熔融氯化钠与电解熔融氧化钠的工艺中,电能的消耗差不多,说明生产钠总能耗升高的原因。 。
(4)有人仿照此工艺,尝试用电解熔融氯化铝的方式制备铝单质,但失败了。分析他失败的原因。 。
综合应用
1.(22-23高一上·上海浦东新·阶段练习)化学键是普遍存在于分子或晶体中的一种强相互作用力。下列关于化学键的说法正确的是
A.单质分子中一定含有共价键
B.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物
C.非极性键只存在于双原子单质分子里
D.化合物分子里的化学键一定是极性键
2.(22-23高一上·浙江温州·期末)下列说法不正确的是
A.中存在离子键和非极性共价键
B.汽化时必须破坏分子间的氢键
C.溶于水的过程中破坏了离子键
D.中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构
3.(23-24高一上·上海·期中)有下列物质:NaOH,,,,MgO,,请按要求填空。
(1)含有共价键且属于离子化合物的是 ;
(2)属于共价化合物的是 。
4.(23-24高一上·上海·阶段练习)2020年12月17日凌晨,嫦娥五号圆满完成任务,携月壤凯旋归来。不同组分月壤中的Rb-Sr同位素组成差异是研究月球表面演化历史的依据,Ca9NaMg(PO4)7是新矿物“嫦娥石”的一种成分。
(1)Ca9NaMg(PO4)7属于 。
A.酸式盐 B.磷酸盐 C.弱电解质 D.离子化合物
该晶体在熔融状态下的电离方程式为 。
(2)87Sr、90Sr是锶元素两种核素,它们具有相同的___________。
A.质子数 B.质量数 C.中子数 D.物理性质
(3)自然界中磷元素主要以磷酸盐的形式存在。磷的两种分子如下图所示:
①图中用“*”标出的化学键类型为 ;红磷和白磷互为 。
②6.2g的白磷全部转化成红磷,需要断开 根化学键。(用含阿伏加德罗常数NA的代数式表示)
③31P的质量数常被作为磷元素的近似相对原子质量。其中“近似”的含义不包括 。
A.质子和中子的相对原子质量都接近1
B.元素的近似相对原子质量约等于质量
C.核外电子的质量太小,可忽略不计
D.磷的其他同位素的丰度太低,可忽略不计
(4)已知铷原子(Rb)的核电荷数为37,次外层电子数与其L层上所带电子数相等,其简单离子的带电性与钠离子相同,画出铷的原子结构示意图: 。
5.(24-25高一上·上海浦东新·期末)含铁水处理剂是一种用于处理工业废水和生活污水的化学物质,主要通过絮凝和氧化还原反应来水质。高铁酸钾( 是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,无二次污染。湿法制备高铁酸钾要反应为 (未配平)。
(1)高铁酸钾中铁元素的化合价为 。
A. +2 B. +3 C. +5 D. +6
推测其可能具有的化学性质是 。
(2)NaClO 的电子式为 , H2O的结构式为 。
(3)电离方程式正确的是___________ 。
A. B.
C. D.
(4)已知氢氧化铁在熔融状态下不导电。上述反应所涉及的物质中,含共价键的离子化合物有___________。
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
(5)配平该方程式,并标出电子转移的方向和数目 。
___________Fe(OH)₃+___________NaClO+___________NaOH =__________Na₂FeO₄+___________NaCl+___________H₂O
(6)一定温度下,向高铁酸钠溶液中加入KOH 固体可析出高铁酸钾晶体,由此可以得出的结论是 。
(7)由氯化铁、氯气和氧氧化钾可制备出高铁酸钾,写出该反应的化学方程式: 。
6.(23-24高一上·上海·期末)物质的形成与氧化还原反应的发生
英国科学家道尔顿是近代原子学说的创始人。他认为物质是由原子构成的,这些是不可分割的实心球体,同种原子的质量和性质相同。意大利科学家阿伏加德罗提出了分子的概念,指出了分子和原子的区别与联系。
构成物质的微粒之间通过不同性质和强度的作用力即化学键相互作用形成了具有特定组成的、性质各异的物质。
氧化还原反应是指在反应前后元素的氧化数有相应升降变化的化学反应。其由氧化反应和还原反应构成,并遵守电荷守恒定律。
氧化还原反应广泛应用于工业、农业、生物、能源等领域。例如,煤炭、石油、天然气等燃料的燃烧,植物的呼吸作用、光合作用,化学电池的制造,金属冶炼,火箭发射,施入土壤后化肥的变化等都与该反应息息相关。因此,认识氧化还原反应的实质与规律,对人类的生产和生活都具有非常重要的意义。
(1)据报道,某医院正在研究用放射性同位素碘治疗肿瘤。该核素原子核外电子数是_________。
A.72 B.29 C.53 D.125
(2)下列物质中,不可能含有离子键的是_________。
A.CaO B.NaOH C.NaCl D.HCl
(3)用化学用语表示化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑中的相关微粒,正确的是_________。
A.中子数为12的钠原子:12Na B.F-的结构示意图为
C.O的电子式: D.NaOH中只含离子键
(4)已知元素A的+1价的正离子核外没有电子,元素B的-2价的负离子的电子层结构与Ne原子相同。
①写出元素符号:A为 ;B为 。
②A、B两元素结合成的一种常见的三原子化合物的分子式是 ,属于 化合物。
③AlCl3是一种常用的氯化物,认识其结构有利于开发新的含氯元素的化合物。经实验测定,AlCl3在2.02×105Pa时熔点为190℃,且在180℃时即升华。据此性质推测,AlCl3应该属于 选填“离子”或“共价”化合物。由此可知构成AlCl3固体的微粒是 。
(5)已知铜能与浓硝酸反应,化学方程式为:Cu+4HNO3浓=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
①用单线桥标出上述反应的电子转移的方向和数目 ;
Cu+4HNO3浓=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②上述反应中氧化剂是 填序号,被还原的元素是 填序号;
a. Cu b.HNO3 c. +5价的N元素 d.0价的Cu元素
③写出该反应的离子方程式 。
④0.3molCu被硝酸完全溶解后,被还原的硝酸是 mol,产生NO2气体的体积为 L标准状况下不考虑NO2与水的反应。
拓展培优
1.(25-26高一上·上海·阶段练习)铁元素是地壳中含量排第2的金属元素,除铁外地壳中还有很多种元素。已知、Y、Z、W、R五种元素原子序数均小于18,X是原子序数最小的元素;Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个;W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数;R元素原子最外层有1个电子,其正离子与的负离子核外电子总数相同。请回答下列问题:
(1)写出W元素形成的简单离子的电子式 ,W元素在自然界中有四种稳定同位素,其中子数分别为16、17、18、20,各同位素丰度依次为95.02%、0.75%、和,元素的近似相对原子质量为 (保留2位小数)。
(2)R元素原子的结构示意图为 。
(3)由、两种元素的组成的四核10电子正离子的符号为 。
(4)①所含质子总数为的,其质量为 。
②同温同压下,气体与气体的密度之比为 。
2.(25-26高一上·上海·阶段练习)已知A、B、C、D、E为1~18号元素中的五种,且原子序数依次增大,A原子核内无中子,B的最外层电子数为倒数第二层电子数的2倍,C是地壳中含量最多的元素,D的最外层电子数为倒数第二层电子数的一半,E的最外层电子数与C的最外层电子数相同,请回答下列问题:
(1)A、C形成的液态化合物X可以转化为A、C形成的另一种液态化合物Y,此反应的化学方程式是 。
(2)D原子的原子结构示意图为 。
(3)元素E的简单离子的电子式为 。
(4)元素B和元素E按质量比3:16形成化合物的分子式为 。
(5)元素B有一种放射性核素,质量数为14,举出一种该核素的应用 。
3.(24-25高一上·上海浦东新·期中)有A、B、C三种元素,已知A元素原子的K层和M层电子数相同;B元素原子的L层比K层电子数多5个;C元素的+1价阳离子和氖原子具有相同的电子数。写出:
(1)A的原子结构示意图为 。
(2)已知A的相对质量为24,则1.2克A原子变为离子,失去 mol电子。
(3)B的阴离子的电子式为 ,写出物质AB2的化学式: 。
(4)C的+1价阳离子的结构示意图为 。
(5)与C的+1价阳离子具有相同质子数和电子数的微粒是_______。
A. B.F- C.H2O D.NH3
4.(23-24高一上·上海青浦·阶段练习)甲、乙、丙、丁、戊分别是1-18号元素中的五种,且原子序数依次增大,甲元素丰度最大的核素中没有中子;乙元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍;丙为地壳中含量最多的元素;丁的最外层电子数与甲相同;戊的L层电子数为其电子总数的一半。
(1)写出丙元素原子的结构示意图 ,其原子在化学反应中容易(得到或失去) 电子而达到稳定结构,写出该原子达到稳定结构后的微粒的电子式 ;
(2)戊元素在自然界中有四种稳定的核素,其中子数分别为16、17、18、20,各核素的丰度依次为95.02%、0.75%、4.21%和0.02%,其中中子数为18的核素的符号为 ,戊元素的近似相对原子质量为 (保留2为小数);
(3)上述五种元素的原子形成的简单离子中电子层结构相同的是(写离子符号) ;
(4)写出甲元素的三种核素的名称 ,甲和丁元素能形成化合物,试写出化学式并标出各元素的化合价 。
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