内容正文:
化学 选择性必修2 作业与测评(苏教)
第三单元 共价键 共价晶体
第1课时 共价键的形成及类型
(建议用时:15分钟)
考点一 共价键的形成与特征
1.从电负性的角度来判断下列元素的原子之间易形成共价键的是( )
A.K和Cl B.H和F
C.K和F D.Ca和O
答案:B
2.下列不属于共价键成键因素的是( )
A.共用电子对在两原子核之间高概率出现
B.共用的电子必须配对
C.成键后体系能量降低,趋于稳定
D.两原子体积大小要适中
答案:D
解析:两原子形成共价键时,电子云发生重叠,即电子在两核之间出现的概率更大;两原子电子云重叠越多,键越牢固,体系的能量也越低;原子的体积大小与能否形成共价键无必然联系。
3.共价键具有饱和性和方向性,下列有关叙述不正确的是( )
A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的
B.共价键的方向性与成键原子的轨道的伸展方向有关
C.共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系
D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关
答案:D
解析:一般,原子的未成对电子一旦配对成键,就不再与其他原子的未成对电子配对成键了,故共价键的饱和性由原子的未成对电子数决定,共价键的饱和性也就决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系,故A、C正确,D错误;形成共价键时,原子轨道重叠的程度越大,共价键越稳定,原子轨道都有一定的形状,要达到最大重叠,共价键需表现出方向性(ss σ键无方向性),故B正确。
4.下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是( )
A.H2O2(过氧化氢):H—O===O—H
B.N2H4(肼):
C.C2H5SH(乙硫醇):
D.SiHCl3(三氯硅烷):
答案:A
考点二 共价键的分类与判断
5.下列关于σ键和π键的说法中错误的是( )
A.乙烯分子中σ键比π键稳定,不易断裂
B.共价双键中有1个σ键和1个π键
C.σ键是原子轨道“头碰头”重叠,π键则为“肩并肩”重叠
D.双原子单质分子中只存在σ键,无π键
答案:D
解析:氧分子中存在氧氧双键,有1个σ键和1个π键,氮气分子中存在氮氮三键,有1个σ键和2个π键,故D错误。
6.防晒霜有效成分的分子中含有π键,这些分子中的π键电子可以在吸收紫外线后被激发,从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。下列物质没有防晒效果的是( )
A.邻氨基苯甲酸()
B.羟基丙酮()
C.肉桂酸()
D.酒精
答案:D
7.下列物质的分子中一定既含有σ键和π键,又含有极性键和非极性键的是( )
A.C2H6 B.HCl
C.C2H4 D.N2
答案:C
8.下列分子或离子中,能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是( )
①H2O ②NH3 ③F- ④CN- ⑤CO
A.①② B.②③④
C.①④⑤ D.①②③④⑤
答案:D
解析:能与某些金属离子形成配位键应为含有孤电子对的阴离子或分子,题给五种微粒的结构中都含有孤电子对。
9.现有以下物质:①HF ②Cl2 ③H2O ④N2 ⑤C2H4 ⑥C2H6 ⑦H2 ⑧H2O2
按要求回答下列问题(填序号):
(1)只含有极性键的是________;只含有非极性键的是________;既含有极性键,又含有非极性键的是________。
(2)只含有σ键的是____________;既含有σ键又含有π键的是________。
(3)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________。
答案:(1)①③ ②④⑦ ⑤⑥⑧
(2)①②③⑥⑦⑧ ④⑤
(3)⑦
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列说法中,不正确的是( )
A.配位键也是一种静电作用
B.配位键的实质也是一种共价键
C.形成配位键的电子对由成键双方原子提供
D.配位键具有饱和性和方向性
答案:C
解析:形成配位键的一方提供空轨道,另一方提供孤电子对,C错误。
2.目前科学家对化学键的研究已日趋完善,下列观点中正确的是( )
A.极性键和非极性键不能共存于同一物质中
B.单质分子中一定含有非极性共价键
C.离子化合物中一定含有离子键,可能含有极性键
D.金属元素原子和非金属元素原子之间形成的化学键均为离子键
答案:C
解析:极性键和非极性键能共存于同一物质中,如H2O2的结构式为H—O—O—H,既有极性键,又有非极性键,故A错误;He等0族元素的分子为单原子分子,单原子分子中不含共价键,故B错误;金属元素原子和非金属元素原子之间形成的化学键不一定为离子键,如AlCl3是共价化合物,不含离子键,故D错误。
3.下列物质的分子中既有σ键又有π键的是( )
A.NH3 B.HClO
C.C2H2 D.H2O2
答案:C
[归纳总结]
共价单键是σ键;共价双键含一个σ键,一个π键;共价三键含一个σ键,两个π键。
4.下列每组物质中含有的化学键类型相同的是( )
A.NaCl、HCl、H2O、NaOH
B.Cl2、Na2S、HCl、SO2
C.HBr、CO2、H2O、CS2
D.O2、Cl2、O3、He
答案:C
解析:NaCl中含有离子键,HCl与H2O分子中含有共价键,NaOH中含有离子键和共价键;Cl2、HCl与SO2分子中含有共价键,Na2S中含有离子键;HBr、CO2、H2O与CS2分子中含的化学键都是共价键;O2、Cl2与O3分子中含有共价键,He分子中不存在化学键。
5.下列有关NH中的N—H配位键的说法正确的是( )
A.N—H配位键不是化学键
B.N—H配位键属于共价键
C.N—H配位键跟其他三个N—H键之间的键长不同
D.N—H配位键的键能与其他N—H键不同
答案:B
解析:配位键是共价键的一种,A错误,B正确;在NH中虽然N—H配位键的形成过程与其他N—H共价键不同,但键长、键能完全相同,C、D错误。
6.下列关于共价键的描述正确的是( )
A.pp σ键与pp π键的对称性相同
B.HCl分子中的共价键是sp σ键
C.CH2===CH—CN分子中σ键与π键数目之比为6∶1
D.在某些分子中,化学键可能只有π键而没有σ键
答案:B
解析:pp σ键呈轴对称,pp π键呈镜面对称,二者的对称性不同,A不正确;1个CH2===CH—CN分子中含有6个σ键和3个π键,σ键与π键数目之比为2∶1,C不正确;π键不能单独存在,一定和σ键共存,D不正确。
7.下列说法正确的是( )
A.配位键只存在于离子之中
B.所有共价键都具有方向性
C.某原子跟其他原子形成共价键时,共价键数一定等于该元素原子的外围电子数
D.1个P最多只能与3个H结合形成PH3,是由共价键的饱和性决定的
答案:D
解析:配位键也可以存在于分子之中,如Ni(CO)4,A错误;H2中的H—H键是由两个氢原子的s轨道重叠形成的,没有方向性,B错误;某原子跟其他原子形成共价键时,共价键数不一定等于该元素原子的外围电子数,如H2O中O的外围电子数为6,但只形成了2个共价键,C错误。
8.下列叙述正确的有几个?( )
①两种原子构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键 ②两种不同非金属元素的原子间形成的化学键都是极性键 ③含有非极性键的化合物一定是共价化合物 ④只要是离子化合物,其熔点就比共价化合物的熔点高 ⑤难失去电子的原子,一定易形成阴离子 ⑥单质分子中不存在化学键,化合物的分子中才存在化学键 ⑦离子化合物中一定含有离子键
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:B
解析:两种原子构成的共价化合物分子中的化学键不一定都是极性键,如H2O2中既有极性键也有非极性键,①错误;含有非极性键的化合物不一定是共价化合物,如Na2O2,③错误;离子化合物的熔点不一定比共价化合物的熔点高,如二氧化硅是共价化合物,但熔点很高,④错误;难失去电子的原子,不一定易形成阴离子,如稀有气体等,⑤错误;单质分子中可能存在化学键,也可能不存在化学键,如稀有气体中没有化学键,多原子构成的分子中含有共价键,化合物的分子一定存在化学键,⑥错误。
9.碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图所示,下列有关该物质的说法正确的是( )
A.分子式为C3H2O3
B.分子中含9个σ键
C.分子中只有极性键
D.8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2
答案:A
解析:此分子中存在4个C—O键、1个C===O键,还存在2个C—H键,1个C===C键,总共8个σ键,故B错误;此有机物中存在C===C键,属于非极性共价键,故C错误;8.6 g该有机物的物质的量为=0.1 mol,由于未指明标准状况,故生成的二氧化碳的体积不一定是6.72 L,故D错误。
10.在下列化学反应中既有离子键、极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、非极性键形成的是( )
A.Cl2+H2O===HClO+HCl
B.Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑
C.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
D.NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
答案:C
解析:A项,反应中没有离子键的断裂与形成,也没有非极性键的形成;B项,反应中没有非极性键的断裂与形成;D项,反应中没有非极性键的断裂与形成。
11.以下微粒含配位键的是( )
①N2H ②CH4 ③Fe(CO)5 ④H3O+ ⑤[Ag(NH3)2]OH
A.①②④⑤ B.①④⑤
C.①③④⑤ D.①②③④⑤
答案:C
解析:氢离子提供空轨道,N2H4中氮原子提供孤电子对,所以能形成配位键,则N2H中含有配位键;甲烷中碳原子满足8电子稳定结构,氢原子满足2电子稳定结构,无空轨道,无孤电子对,CH4中不含有配位键;Fe原子提供空轨道,CO中的碳原子上有孤电子对,可以形成配位键,Fe(CO)5中含有配位键;H2O中O提供孤电子对,H+提供空轨道,二者可以形成配位键,H3O+中含有配位键;Ag+提供空轨道,NH3中的氮原子提供孤电子对,可以形成配位键,[Ag(NH3)2]OH中含有配位键。
二、非选择题
12.根据下列物质回答问题(用物质的序号填空):
①O2;②CO2;③NH3;④Na2O;⑤Na2O2;⑥NaOH;⑦CaBr2;⑧H2O2;⑨NH4Cl;
⑩HBr。
(1)只含有极性键的是____________。
(2)只含有非极性键的是________。
(3)含有极性键和非极性键的是________。
(4)只含有离子键的离子化合物是________。
(5)含有非极性键的离子化合物是________。
答案:(1)②③⑩ (2)① (3)⑧ (4)④⑦ (5)⑤
[方法规律] 键的极性判断
(1)从组成元素判断
(2)从电子对偏移判断
13.回答下列问题(设NA为阿伏加德罗常数的值):
(1)1 mol CO2中含有的σ键数目为________。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为________。HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数之比为________。
(4)1 mol乙醛分子中含有σ键的数目为________,1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。
答案:(1)2NA (2)1∶2 1∶1 (3)5∶1 (4)6NA 7
14.A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素,A原子的最外层电子排布式为ns1,B原子的外围电子排布式为ns2np2,C原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,D原子的L电子层的p轨道有3个电子。
(1)C原子的电子排布式为______________,若A原子的最外层电子排布为1s1,则按原子轨道的重叠方式判断,A与C形成的化合物中的共价键是否含有π键?________(填“是”或“否”)。
(2)当n=2时,B的最高价氧化物的结构式是________,每个分子中存在______个σ键,____个π键。
(3)若A原子的最外层电子排布为1s1,则A原子与D原子形成的六核化合物中存在的化学键为______________________(填“极性键”“非极性键”或“极性键和非极性键”)。
答案:(1)1s22s22p4 否
(2)O===C===O 2 2
(3)极性键和非极性键
解析:(1)C原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,可知C为O,其原子的电子排布式为1s22s22p4;A原子最外层电子排布式为1s1,则A为H原子,H与O形成的共价化合物为H2O和H2O2,都只存在共价单键,故无π键。
(2)当n=2时,B为C,其最高价氧化物为CO2,结构式为O===C===O,故每个分子中存在2个σ键和2个π键。
(3)根据题意知A为H,D为N,二者形成的六核化合物为N2H4,其结构简式为H2N—NH2;其中N—H键为极性键,N—N键为非极性键。
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