内容正文:
第三节 化学键
题型01 离子键与离子化合物
题型02 共价键和共价化合物
题型03 离子化台物、共价化合物的判断
题型04 电子式、结构式等化学用语的判断
题型05 化学键、分子间作用力、氢键的比较
题型06 物质变化中化学键的断裂与形成
题型01 离子键与离子化合物
1.化学键
(1)概念:相邻的原子之间强烈的________叫做化学键。
(2)分类:________键和________键是两种常见的化学键。
2.离子键
(1)概念:________离子(即阴、阳离子)之间的相互作用(静电作用)。
(2)构成粒子:________离子和________离子。
(3)成键元素:通常为________元素与________元素。
(4)实质:静电作用(包括静电________和静电________)。
3.离子化合物
(1)概念:由________键构成的化合物。
(2)常见类型:
①活泼金属氧化物:Na2O、MgO;
②绝大多数盐:NaCl、K2SO4、CaCO3;
③强碱:NaOH、Ba(OH)2。
【典例1】(24-25高一上·广东广州·期中)下列各物质组中,所含两种物质化学键类型不同的是
A.HCl和NH3 B.CaCl2和NaCl C.H2O2和Na2O2 D.NaCl和Na2O
【变式1-1】(24-25高一上·广东深圳·期末)化合物是一种新型高能含能材料。W、X、Y、Z、Q分别位于短周期的三个周期,且原子序数依次增加;其中,X、Y、Z为同周期相邻元素,三种元素的最外层电子数之和为15,下列说法正确的是
A.原子半径: B.单质的沸点:
C.W、Y、Z元素可以形成离子化合物 D.该化合物中各原子均满足8电子稳定结构
【变式1-2】(24-25高一上·广东广州·期末)下列劳动项目或生产活动与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目或生产活动
化学知识
A
电解熔融制金属钠
是离子化合物
B
节日燃放五彩缤纷的烟花
许多金属元素有焰色反应
C
擦干已洗净的铁锅
铁丝在中燃烧生成
D
用含铁红的涂料刷墙
是红棕色粉末
A.A B.B C.C D.D
【变式1-3】(24-25高一上·广东梅州·阶段考试)根据化学键,元素周期表和元素周期律知识判断,下列叙述不正确的是
A.中只含有离子键
B.气态氢化物的稳定性:
C.金属元素和非金属元素分界线附近的元素多用于制造半导体材料
D.如图所示实验(左侧锥形瓶内有二氧化碳气体冒出,右侧试管中有硅酸产生)可证明元素的非金属性:
题型02 共价键和共价化合物
1.共价键
(1)概念:原子间通过________所形成的相互作用。
(2)成键粒子:________。
(3)成键元素:一般是同种或不同种________元素。
(4)成键条件:成键前原子最外层电子未达到饱和状态
(5)共价键的类型
2.共价化合物
【典例2】(24-25高一上·广东·期末)下列物质既含离子键又含非极性键的是
A. B. C. D.
【变式2-1】(24-25高一下·广东梅州·阶段练习)氮及其化合物的“价一类”二维图体现了化学变化之美。下列说法正确的是
A.由a、b转化为的过程称为氮的固定
B.b、c都是大气污染物,可导致形成光化学烟雾
C.将铜丝插入足量d的浓溶液中可产生b
D.a与d形成的化合物是共价化合物
【变式2-2】(24-25高一上·广东茂名·期末)下列物质中,只含离子键,不含共价键的是
A. B. C. D.
【变式2-3】(24-25高一下·广东清远·阶段练习)下列物质中既具有共价键又具有离子键的是
A.NaCl B.CaCl2 C.NO2 D.KNO3
题型03 离子化台物、共价化合物的判断
1.离子化合物与共价化合物的比较
离子化合物
共价化合物
定义
阴、阳离子之间以________相结合形成的化合物
原子间以________形成分子的化合物
构成粒子
阴、阳离子
原子
粒子间的作用
离子键
共价键
熔、沸点
较高
一般较低,少部分很高(如SiO2)
导电性
熔融态或水溶液中导电
熔融态不导电,溶于水有的导电(如硫酸),有的不导电(如蔗糖)
熔化时破坏的作用力
一定破坏离子键
一般不破坏共价键
实例
强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物等
酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物等
2.共价键的存在
[提分速记] (1)共价化合物中一定只含有共价键,不含离子键。
(2)含共价键的物质不一定是共价化合物,可能是单质,如O2、N2、H2、Cl2等,也可能是离子化合物,如NaOH中OH-含有共价键、Na2O2中O含有共价键、NH4Cl中NH4+含有共价键。
(3)共价键的成键原子一般为非金属元素原子,但某些金属元素原子与非金属元素原子之间也可以形成共价键,如AlCl3中所含的化学键就是共价键;非金属元素原子间形成的化学键也可能是离子键,如NH4Cl中NH4+与Cl-间是离子键,但NH4+中N与H之间是共价键。
【典例3】(24-25高一上·广东深圳·期末)下列物质中,含共价键的离子化合物是
A. B.NaOH C. D.
【变式3-1】(24-25高一下·广东佛山·期中)元素化合价和物质类别是研究物质性质的两个维度,氮元素及其化合物的“价-类”二维图如图。下列说法错误的是
A.工业上可通过b→c→d→e制备e
B.a能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.常温下,可用铁罐运输e的浓溶液
D.a与e反应的产物中有离子键
【变式3-2】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
物质
A.
B.
C.
D.KOH
所含化学键类型
离子键、非极性共价键
极性共价键
极性共价键
离子键、极性共价键
所属化合物类型
离子化合物
共价化合物
共价化合物
共价化合物
A.A B.B C.C D.D
【变式3-3】下列物质中,含有非极性键的离子化合物是
A.CaCl2 B.H2O2 C.HCl D.Na2O2
题型04 电子式、结构式等化学用语的判断
1.电子式与结构式
(1)概念
①电子式:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。
②结构式:形成共价键的每一对共用电子用一根短线“—”表示并且略去未成键电子的式子。如Cl2:Cl—Cl。
(2)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物,如NaCl:________________________________________
②共价化合物,如NH3: ________________________________________
2.几种常见物质的电子式、结构式及分子结构模型
分子式
电子式
结构式
分子结构模型
H2
H—H
HCl
H—Cl
CO2
O==C==O
H2O
3.几种常用的化学用语
原子或离子
结构示意图
核素符号
中子数为14的镁原子为12 (26)Mg、中子数为20的氯原子为17 (37)Cl
电子式
结构式
CO2:O=C=O HClO:H—O —Cl
化学式
臭氧:O3 明矾:KAl(SO4)2·12H2O
电离方程式
NaOH的电离:NaOH===Na++OH-
【典例4】(24-25高一上·广东广州·期末)下列化学用语描述正确的是
A.电子式: B.氚的原子结构模型:
C.的离子结构示意图: D.和互为同位素
【变式4-1】(24-25高一上·广东广州·期末)可利用反应CO2+CaO=CaCO3来捕捉工业废气中的CO2,实现固碳。下列有关说法正确的是
A.CaO属于酸性氧化物 B.CaCO3属于电解质
C.CO2的电子式为: D.16O与18O的中子数相同
【变式4-2】(24-25高一下·广东江门·期末)下表显示元素周期表的一部分,a~f代表6种短周期元素。
已知c与氢元素能组成生活中最常见的化合物X。下列说法不正确的是
A.X电子式为 B.原子半径:
C.d与c形成的化合物中只含有离子键 D.最高价氧化物对应的水化物酸性:
【变式4-3】反应8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A.中子数为9的氮原子:7 (9)N
B.N2分子的电子式:N⋮⋮N
C.Cl2分子的结构式:Cl—Cl
D.Cl-的结构示意图:
题型05 化学键、分子间作用力、氢键的比较
1.化学键和分子间作用力的比较
微粒间作用力
组成微粒
存在
作用力
影响范围
化学键
离子键
阴、阳离子
离子化合物
强
离子化合物的化学性质及熔沸点、硬度等物理性质
共价键
原子
共价化合物、离子化合物、非金属单质
强
单质、化合物的化学性质
分子
间的
作用力
分子间作用力
分子
分子间
弱
熔沸点、溶解度等物理性质
氢键
分子
分子间
弱
熔沸点、溶解度等物理性质
2.氢键
(1)氢键不是化学键,通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。氢键比化学键弱,比分子间作用力强。
(2)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高,水分子间的氢键可使其密度在固态时小于液态时的密度。
【典例5】(24-25高一下·广东湛江·阶段练习)现有如下各说法:①由非金属元素形成的单质中一定存在非极性键;②活泼金属和活泼非金属化合时一般形成离子键;③非金属元素间形成的化合物一定是共价化合物;④根据电离方程式HCl=H++Cl-,判断HCl分子里存在离子键;⑤冰的密度比水的密度小,这与氢键有关。上述各种说法不正确的是
A.①②⑤ B.①②④ C.①③④ D.③④⑤
【变式5-1】共价键、离子键、分子间作用力和氢键是构成物质的微粒间的不同作用方式,下列物质中含有共价键、范德华力和氢键的是
A.碘 B.氢氧化钠 C.液态氦 D.冰水
【变式5-2】一定条件下,、都能与形成笼状结构的水合物晶体,与形成的水合物晶体俗称“可燃冰”(结构如图所示)。下列说法正确的是
A.、、都是含极性键的共价化合物
B.可燃冰的笼状结构中甲烷分子与水分子形成共价键
C.水分子间存在范德华力,故水分子高温下也很稳定
D.的空间结构呈正四面体形,、的空间结构呈形
【变式5-3】下列物质性质的递变性与分子间作用力的强弱有关的是
A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点越来越高
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减小
C.Li、Na、K、Rb单质的熔点越来越低
D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
题型06 物质变化中化学键的断裂与形成
1.化学键类型与物质类别的关系
含化学键情况
物质类别
只有共价键
非金属单质,如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等
非金属元素构成的化合物,如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等
只有离子键
活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如NaCl、CaCl2、K2O等
既有离子键又有共价键
含有原子团的离子化合物,如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等
没有化学键
稀有气体,如Ne、Ar等
2.化学反应过程
(1)化学反应过程中反应物中化学键被破坏,产物中有新化学键的形成,如H2与Cl2反应生成HCl,H2、Cl2中的化学键被破坏,形成HCl中的化学键。
(2)化学反应时,并不是反应物中所有的化学键都被破坏,如反应Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl中,Na2SO4、BaCl2中的离子键被破坏,但SO42-中共价键未被破坏。
3.离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶解或熔化→电离→离子键被破坏→阴、阳离子。
4.共价化合物的溶解或熔化过程
(1)溶解过程:
(2)熔化:
5.单质的熔化或溶解过程
(1)由分子构成的固体单质,如I2的升华、P4的熔化,只破坏分子间作用力,而不破坏化学键。
(2)由原子构成的单质,如金刚石、晶体硅,熔化时破坏共价键。
(3)对于某些活泼的非金属单质,溶于水后能与水反应,其分子内共价键被破坏,如Cl2、F2等。
【典例6】(24-25高一下·广东江门·期中)下列变化过程中,只破坏共价键的是
A.I2升华 B.NaCl颗粒被粉碎
C.HCl溶于水得盐酸 D.NH4Cl晶体加热分解
【变式6-1】(24-25高一下·广东佛山·期末)下列变化中,既有旧化学键断裂,又有新化学键形成的是( )
A.酒精溶解于水 B.氯化钠受热熔融
C.碘单质受热产生紫色气体 D.碳酸氢铵受热产生刺激性气味
【变式6-2】下列说法正确的是
A.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化学键
B.固体溶于水,既破坏了离子键,也破坏了共价键
C.将某种化合物溶于水,若能导电说明这种化合物是离子化合物
D.只含有共价键的物质是共价化合物
【变式6-3】按要求完成下列填空。
I.下列物质:①②③NaOH④⑤⑥⑦⑧
(1)含有共价键的离子化合物是 (填序号,下同)。
(2)属于共价化合物是 。
(3)只含有非极性键的物质是 。
(4)写出①的结构式 ,写出⑥的电子式 。
II.下列变化:①蔗糖溶于水②升华③烧碱熔化④NaCl溶解⑤溶解⑥硫酸氢钾溶于水
(5)只有离子键被破坏的是 。
(6)只有共价键被破坏的是 。
(7)只破坏分子间作用力的是 。
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第三节 化学键
题型01 离子键与离子化合物
题型02 共价键和共价化合物
题型03 离子化台物、共价化合物的判断
题型04 电子式、结构式等化学用语的判断
题型05 化学键、分子间作用力、氢键的比较
题型06 物质变化中化学键的断裂与形成
题型01 离子键与离子化合物
1.化学键
(1)概念:相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。
(2)分类:离子键和共价键是两种常见的化学键。
2.离子键
(1)概念:带相反电荷离子(即阴、阳离子)之间的相互作用(静电作用)。
(2)构成粒子:阳离子和阴离子。
(3)成键元素:通常为活泼金属元素与活泼非金属元素。
(4)实质:静电作用(包括静电引力和静电斥力)。
3.离子化合物
(1)概念:由离子键构成的化合物。
(2)常见类型:
①活泼金属氧化物:Na2O、MgO;
②绝大多数盐:NaCl、K2SO4、CaCO3;
③强碱:NaOH、Ba(OH)2。
【典例1】(24-25高一上·广东广州·期中)下列各物质组中,所含两种物质化学键类型不同的是
A.HCl和NH3 B.CaCl2和NaCl C.H2O2和Na2O2 D.NaCl和Na2O
【答案】C
【详解】A.HCl和NH3均只含极性共价键,所含化学键类型相同,A不符合题意;
B.CaCl2和NaCl均只含离子键,所含化学键类型相同,B不符合题意;
C.H2O2含有极性共价键和非极性共价键,Na2O2含有非极性共价键和离子键,所含化学键类型不相同,C符合题意;
D.NaCl和Na2O均只含离子键,所含化学键类型相同,D不符合题意;
故选C。
【变式1-1】(24-25高一上·广东深圳·期末)化合物是一种新型高能含能材料。W、X、Y、Z、Q分别位于短周期的三个周期,且原子序数依次增加;其中,X、Y、Z为同周期相邻元素,三种元素的最外层电子数之和为15,下列说法正确的是
A.原子半径: B.单质的沸点:
C.W、Y、Z元素可以形成离子化合物 D.该化合物中各原子均满足8电子稳定结构
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z、Q分别位于短周期的三个周期,且原子序数依次增加,则W为H元素;其中X、Y、Z为同周期相邻元素,三种元素的最外层电子数之和为15,则X为C元素、Y为N元素、Z为O元素;由化合物中Q为带一个单位正电荷的阳离子可知,Q为Na元素。
【详解】A.X为C元素、Y为N元素、Z为O元素,根据层多径大,核大径小原则,原子半径:,故A错误;
B.Y为N元素、Z为O元素,Q为Na元素,单质的沸点:,故B错误;
C.W为H元素、Y为N元素、Z为O元素,W、Y、Z元素可以形成离子化合物硝酸铵和亚硝酸铵等,故C正确;
D.该化合物中H原子不满足8电子稳定结构,故D错误;
故选C。
【变式1-2】(24-25高一上·广东广州·期末)下列劳动项目或生产活动与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目或生产活动
化学知识
A
电解熔融制金属钠
是离子化合物
B
节日燃放五彩缤纷的烟花
许多金属元素有焰色反应
C
擦干已洗净的铁锅
铁丝在中燃烧生成
D
用含铁红的涂料刷墙
是红棕色粉末
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.在熔融状态下,氯化钠能够电离成自由移动的钠离子和氯离子,当外界施加电能,即电解的过程中,钠离子得电子生成单质钠,而氯离子失电子生成氯气,这个过程利用了氯化钠作为离子化合物的特性,A不符合题意;
B.烟花能够展现出如此多彩的颜色,正是因为在制造过程中加入了特定的金属化合物(或称金属盐),这些金属盐在燃烧时发生焰色反应,呈现出特殊的颜色,B不符合题意;
C.擦干已洗净的铁锅是为了防止铁锅生锈,而生锈的过程涉及到铁与氧气反应形成铁的氧化物,主要是Fe2O3·xH2O(铁锈的主要成分),而铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4是一个完全不同的化学反应过程,它们之间没有直接关联,C符合题意;
D.Fe2O3是红棕色难溶于水的粉末,俗称铁红,常用作红色油漆和涂料,D不符合题意;
故选C。
【变式1-3】(24-25高一上·广东梅州·阶段考试)根据化学键,元素周期表和元素周期律知识判断,下列叙述不正确的是
A.中只含有离子键
B.气态氢化物的稳定性:
C.金属元素和非金属元素分界线附近的元素多用于制造半导体材料
D.如图所示实验(左侧锥形瓶内有二氧化碳气体冒出,右侧试管中有硅酸产生)可证明元素的非金属性:
【答案】D
【分析】盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,同时盐酸挥发,挥发出的氯化氢会和二氧化碳一起进入饱和碳酸氢钠溶液中,除去氯化氢,二氧化碳再进入硅酸钠中,以此解题。
【详解】A.氯化镁中只存在镁离子和氯离子之间的离子键,A正确;
B.非金属性O>N>C,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,故气态氢化物的稳定性H2O>NH3>CH4,B正确;
C.元素周期表中金属元素和非金属元素分界线附近的元素的单质,导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,C正确;
D.利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性,HCl不是氯元素的最高价含氧酸,故不能比较Cl、C的非金属性,D错误;
故选D。
题型02 共价键和共价化合物
1.共价键
(1)概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
(2)成键粒子:原子。
(3)成键元素:一般是同种或不同种非金属元素。
(4)成键条件:成键前原子最外层电子未达到饱和状态
(5)共价键的类型
2.共价化合物
【典例2】(24-25高一上·广东·期末)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2-1】(24-25高一下·广东梅州·阶段练习)氮及其化合物的“价一类”二维图体现了化学变化之美。下列说法正确的是
A.由a、b转化为的过程称为氮的固定
B.b、c都是大气污染物,可导致形成光化学烟雾
C.将铜丝插入足量d的浓溶液中可产生b
D.a与d形成的化合物是共价化合物
【答案】B
【分析】由题干价类二维图可知,a为NH3、b为NO,c为NO2或N2O4,d为HNO3,据此分析解题;
【详解】A.氮的固定是氮气转化为化合物的过程,A错误;
B.由分析可知,b、c为NO、NO2或N2O4,故都是大气污染物,可引起光化学烟雾,B正确;
C.铜丝插入浓硝酸中产生的是NO2,C错误;
D.a与d形成的化合物(NH4NO3)为强酸弱碱盐,铵根离子和硝酸根离子之间存在离子键,属于离子化合物,D错误;
故选B。
【变式2-2】(24-25高一上·广东茂名·期末)下列物质中,只含离子键,不含共价键的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.Na2O2为离子化合物,Ca2+和之间形成离子键,中含有O-O非极性共价键,故A项不符合题意;
B.氯化镁为离子化合物,Mg2+和Cl-之间形成离子键,故B项符合题意;
C.氯化铵为离子化合物,铵根离子和Cl-之间形成离子键,铵根离子中含有N-H极性共价键,故C项不符合题意;
D.CH3COOH为共价化合物,只含有共价键,故D项不符合题意;
故本题选B。
【变式2-3】(24-25高一下·广东清远·阶段练习)下列物质中既具有共价键又具有离子键的是
A.NaCl B.CaCl2 C.NO2 D.KNO3
【答案】D
【详解】A.NaCl中只含离子键,A错误;
B.CaCl2中只含离子键,B错误;
C.NO2中只含共价键,C错误;
D.KNO3中钾离子和硝酸根离子之间是离子键,硝酸根中氮和氧之间是共价键,D正确;
故选D。
题型03 离子化台物、共价化合物的判断
1.离子化合物与共价化合物的比较
离子化合物
共价化合物
定义
阴、阳离子之间以离子键相结合形成的化合物
原子间以共用电子对形成分子的化合物
构成粒子
阴、阳离子
原子
粒子间的作用
离子键
共价键
熔、沸点
较高
一般较低,少部分很高(如SiO2)
导电性
熔融态或水溶液中导电
熔融态不导电,溶于水有的导电(如硫酸),有的不导电(如蔗糖)
熔化时破坏的作用力
一定破坏离子键
一般不破坏共价键
实例
强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物等
酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物等
2.共价键的存在
[提分速记] (1)共价化合物中一定只含有共价键,不含离子键。
(2)含共价键的物质不一定是共价化合物,可能是单质,如O2、N2、H2、Cl2等,也可能是离子化合物,如NaOH中OH-含有共价键、Na2O2中O含有共价键、NH4Cl中NH4+含有共价键。
(3)共价键的成键原子一般为非金属元素原子,但某些金属元素原子与非金属元素原子之间也可以形成共价键,如AlCl3中所含的化学键就是共价键;非金属元素原子间形成的化学键也可能是离子键,如NH4Cl中NH4+与Cl-间是离子键,但NH4+中N与H之间是共价键。
【典例3】(24-25高一上·广东深圳·期末)下列物质中,含共价键的离子化合物是
A. B.NaOH C. D.
【答案】B
【详解】A.中存在离子键,属于离子化合物,无共价键,A错误;
B.NaOH中Na+与OH-间存在离子键,属于离子化合物;OH-中O、H间存在共价键,B正确;
C.只存在离子键,属于离子化合物,无共价键,C错误;
D.中只存在共价键,无离子键,属于共价化合物,D错误;
答案选B。
【变式3-1】(24-25高一下·广东佛山·期中)元素化合价和物质类别是研究物质性质的两个维度,氮元素及其化合物的“价-类”二维图如图。下列说法错误的是
A.工业上可通过b→c→d→e制备e
B.a能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.常温下,可用铁罐运输e的浓溶液
D.a与e反应的产物中有离子键
【答案】A
【分析】根据图示信息,a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2、e为HNO3、f为NH3•H2O、g为硝酸盐、h为铵盐。
【详解】A.氮气先生成氨气,然后氨气被氧化生成NO,NO氧化为NO2,NO2和水反应可以制备硝酸,工业上可通过b→a→c→d→e制备e,A错误;
B.a为氨气,和水反应生成一水合氨,显碱性,故a能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B正确;
C.铁遇到浓硝酸钝化,常温下,可用铁罐运输e的浓溶液,C正确;
D.a与e反应生成硝酸铵,为离子化合物,产物中有离子键,D正确;
故选A。
【变式3-2】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
物质
A.
B.
C.
D.KOH
所含化学键类型
离子键、非极性共价键
极性共价键
极性共价键
离子键、极性共价键
所属化合物类型
离子化合物
共价化合物
共价化合物
共价化合物
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.CaCl2是只含离子键的离子化合物,A错误;
B.NH3中只含N、H之间的极性共价键,为共价化合物,B正确;
C.NH4Cl是既含离子键又含共价键的离子化合物,C错误;
D.KOH中含离子键和极性共价键,为离子化合物,D错误;
故答案选B。
【变式3-3】下列物质中,含有非极性键的离子化合物是
A.CaCl2 B.H2O2 C.HCl D.Na2O2
【答案】D
【详解】A、CaCl2只含有离子键无共价键的离子化合物,故A错误;B、H2 O2含有非极性键的共价化合物,故B错误;C、HCl含有极性键的共价化合物,故C错误;D、Na2O2 含有非极性键的离子化合物,故D正确;故选D。
题型04 电子式、结构式等化学用语的判断
1.电子式与结构式
(1)概念
①电子式:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。
②结构式:形成共价键的每一对共用电子用一根短线“—”表示并且略去未成键电子的式子。如Cl2:Cl—Cl。
(2)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物,如NaCl:
②共价化合物,如NH3:
2.几种常见物质的电子式、结构式及分子结构模型
分子式
电子式
结构式
分子结构模型
H2
H—H
HCl
H—Cl
CO2
O==C==O
H2O
3.几种常用的化学用语
原子或离子
结构示意图
核素符号
中子数为14的镁原子为12 (26)Mg、中子数为20的氯原子为17 (37)Cl
电子式
结构式
CO2:O=C=O HClO:H—O —Cl
化学式
臭氧:O3 明矾:KAl(SO4)2·12H2O
电离方程式
NaOH的电离:NaOH===Na++OH-
【典例4】(24-25高一上·广东广州·期末)下列化学用语描述正确的是
A.电子式: B.氚的原子结构模型:
C.的离子结构示意图: D.和互为同位素
【答案】B
【详解】
A.的电子式中,碳原子应与每个氧原子形成双键以满足8电子稳定结构,正确电子式为,题中电子式仅为单键,碳未达8电子稳定结构,A错误;
B.氚()质子数为1,中子数为2(质量数3=1+2),电子数=质子数=1,原子结构模型中原子核内含1个质子和2个中子,核外1个电子,与描述一致,B正确;
C.的质子数=原子序数=8,离子结构示意图中圆圈内应为+8,核外电子数=8+2=10(排布为2、8),正确的离子结构示意图为:,C错误;
D.同位素需质子数相同,质子数为6,质子数为7,质子数不同,不互为同位素,D错误;
故答案选B。
【变式4-1】(24-25高一上·广东广州·期末)可利用反应CO2+CaO=CaCO3来捕捉工业废气中的CO2,实现固碳。下列有关说法正确的是
A.CaO属于酸性氧化物 B.CaCO3属于电解质
C.CO2的电子式为: D.16O与18O的中子数相同
【答案】B
【详解】A.CaO能与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,不是酸性氧化物,A错误;
B.在熔融状态下能电离出自由移动的离子而导电,属于电解质,B正确;
C.的电子式应为(每个O原子周围有两对孤对电子),题目中图片所示电子式错误,C错误;
D.16O的中子数=16-8=8,18O的中子数=18-8=10,中子数不同,D错误;
故答案选B。
【变式4-2】(24-25高一下·广东江门·期末)下表显示元素周期表的一部分,a~f代表6种短周期元素。
已知c与氢元素能组成生活中最常见的化合物X。下列说法不正确的是
A.X电子式为 B.原子半径:
C.d与c形成的化合物中只含有离子键 D.最高价氧化物对应的水化物酸性:
【答案】C
【分析】c与氢元素能组成生活中最常见的化合物X,则X是H2O,c是O,则a为C、b为N、d为Na、e为Mg、f为Cl。
【详解】
A.X是H2O,电子式为,A正确;
B.同周期从左往右原子半径减小,原子半径:,B正确;
C.d(Na)与c(O)形成的化合物Na2O中只含有离子键,Na2O2中既有离子键又有共价键,C错误;
D.非金属性:N>C,最高价氧化物对应的水化物酸性:b>a,D正确;
答案选C。
【变式4-3】反应8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A.中子数为9的氮原子:7 (9)N
B.N2分子的电子式:N⋮⋮N
C.Cl2分子的结构式:Cl—Cl
D.Cl-的结构示意图:
【答案】C
【解析】中子数为9的氮原子的质量数为16,可表示为 (16)7N,A项错误;N2的电子式为∶N⋮⋮N∶,B项错误;Cl原子最外层有7个电子,两个氯原子间可以形成一个共用电子对,C项正确;Cl-最外层达到8电子的稳定结构,其结构示意图为,D项错误。
题型05 化学键、分子间作用力、氢键的比较
1.化学键和分子间作用力的比较
微粒间作用力
组成微粒
存在
作用力
影响范围
化学键
离子键
阴、阳离子
离子化合物
强
离子化合物的化学性质及熔沸点、硬度等物理性质
共价键
原子
共价化合物、离子化合物、非金属单质
强
单质、化合物的化学性质
分子
间的
作用力
分子间作用力
分子
分子间
弱
熔沸点、溶解度等物理性质
氢键
分子
分子间
弱
熔沸点、溶解度等物理性质
2.氢键
(1)氢键不是化学键,通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。氢键比化学键弱,比分子间作用力强。
(2)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高,水分子间的氢键可使其密度在固态时小于液态时的密度。
【典例5】(24-25高一下·广东湛江·阶段练习)现有如下各说法:①由非金属元素形成的单质中一定存在非极性键;②活泼金属和活泼非金属化合时一般形成离子键;③非金属元素间形成的化合物一定是共价化合物;④根据电离方程式HCl=H++Cl-,判断HCl分子里存在离子键;⑤冰的密度比水的密度小,这与氢键有关。上述各种说法不正确的是
A.①②⑤ B.①②④ C.①③④ D.③④⑤
【答案】C
【详解】①由非金属元素形成的单质中不一定存在非极性键,比如稀有气体形成的单原子分子,故①错误;②活泼金属易失去电子,活泼非金属易得到电子,因此活泼金属和活泼非金属化合时一般形成离子键,故②正确;③非金属元素间形成的化合物不一定是共价化合物,比如氯化铵,故③错误;④HCl分子在水分子的作用下破坏了共价键,电离出氢离子和氯离子,因此电离方程式HCl=H++Cl-,但HCl分子里只存在共价键,故④错误;⑤冰的密度比水的密度小,这与氢键有关,冰中水分子与相邻四个水分子以氢键形成四面体结构,因此冰的密度比水小,故⑤错误;故C错误。
综上所述,答案为C。
【变式5-1】共价键、离子键、分子间作用力和氢键是构成物质的微粒间的不同作用方式,下列物质中含有共价键、范德华力和氢键的是
A.碘 B.氢氧化钠 C.液态氦 D.冰水
【答案】D
【详解】A.碘含有共价键和范德华力,A不符合;
B.氢氧化钠含有离子键和共价键,B不符合;
C.液态氦只含有范德华力,C不符合;
D.冰水含有共价键、范德华力和氢键,D符合;
故选D。
【变式5-2】一定条件下,、都能与形成笼状结构的水合物晶体,与形成的水合物晶体俗称“可燃冰”(结构如图所示)。下列说法正确的是
A.、、都是含极性键的共价化合物
B.可燃冰的笼状结构中甲烷分子与水分子形成共价键
C.水分子间存在范德华力,故水分子高温下也很稳定
D.的空间结构呈正四面体形,、的空间结构呈形
【答案】A
【详解】A.水中的键,甲烷中的键,二氧化碳中的键,都是极性键,而且都是共价化合物,A正确;
B.水分子间通过氢键形成分子笼,把甲烷分子包裹在分子笼里,分子间不会形成共价键,甲烷分子与水分子没有形成共价键,B错误;
C.水分子间存在范德华力与水的稳定性无关,水稳定是因为O-H键牢固,C错误;
D.二氧化碳是直线形,D错误;
故选A。
【变式5-3】下列物质性质的递变性与分子间作用力的强弱有关的是
A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点越来越高
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减小
C.Li、Na、K、Rb单质的熔点越来越低
D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
【答案】A
【解析】ⅦA族元素单质熔点的高低取决于分子间作用力的强弱,与共价键的强弱无关,A项正确;气态氢化物的热稳定性属于化学性质,而分子间作用力不会影响物质的化学性质,B项错误;碱金属单质间没有分子间作用力,C项错误;卤素单质与钠形成的化合物为离子化合物,只存在离子键,不存在分子间作用力,D项错误。
题型06 物质变化中化学键的断裂与形成
1.化学键类型与物质类别的关系
含化学键情况
物质类别
只有共价键
非金属单质,如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等
非金属元素构成的化合物,如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等
只有离子键
活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如NaCl、CaCl2、K2O等
既有离子键又有共价键
含有原子团的离子化合物,如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等
没有化学键
稀有气体,如Ne、Ar等
2.化学反应过程
(1)化学反应过程中反应物中化学键被破坏,产物中有新化学键的形成,如H2与Cl2反应生成HCl,H2、Cl2中的化学键被破坏,形成HCl中的化学键。
(2)化学反应时,并不是反应物中所有的化学键都被破坏,如反应Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl中,Na2SO4、BaCl2中的离子键被破坏,但SO42-中共价键未被破坏。
3.离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶解或熔化→电离→离子键被破坏→阴、阳离子。
4.共价化合物的溶解或熔化过程
(1)溶解过程:
(2)熔化:
5.单质的熔化或溶解过程
(1)由分子构成的固体单质,如I2的升华、P4的熔化,只破坏分子间作用力,而不破坏化学键。
(2)由原子构成的单质,如金刚石、晶体硅,熔化时破坏共价键。
(3)对于某些活泼的非金属单质,溶于水后能与水反应,其分子内共价键被破坏,如Cl2、F2等。
【典例6】(24-25高一下·广东江门·期中)下列变化过程中,只破坏共价键的是
A.I2升华 B.NaCl颗粒被粉碎
C.HCl溶于水得盐酸 D.NH4Cl晶体加热分解
【答案】C
【详解】A. I2升华破坏的是分子间作用力,共价键没有破坏,A不符合题意;
B.NaCl颗粒被粉碎破坏的是离子键,B不符合题意;
C.HCl是共价化合物,溶于水在水分子的作用下电离成H+和Cl-,破坏的是共价键,C符合题意;
D.NH4Cl晶体加热分解产生的氨气和HCl气体,分解过程中既破坏了离子键又破坏了共价键,D不符合题意;
答案选C。
【变式6-1】(24-25高一下·广东佛山·期末)下列变化中,既有旧化学键断裂,又有新化学键形成的是( )
A.酒精溶解于水 B.氯化钠受热熔融
C.碘单质受热产生紫色气体 D.碳酸氢铵受热产生刺激性气味
【答案】D
【详解】A. 酒精溶解于水,是物理变化,没有涉及化学键的断裂和形成,A错误;
B. 氯化钠受热熔融,会破坏钠离子和氯离子间的离子键,没有新化学键形成,B错误;
C. 碘单质受热产生紫色气体,是物理变化,没有涉及化学键的断裂和形成,C错误;
D. 碳酸氢铵受热产生刺激性气味,是化学变化,既有旧化学键断裂,又有新化学键形成,D正确;
故答案选D。
【变式6-2】下列说法正确的是
A.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化学键
B.固体溶于水,既破坏了离子键,也破坏了共价键
C.将某种化合物溶于水,若能导电说明这种化合物是离子化合物
D.只含有共价键的物质是共价化合物
【答案】B
【详解】A.碘晶体受热转变成碘蒸气,吸收的热量用于克服碘分子间的分子间作用力,不克服碘原子间的化学键,故A错误;
B.硫酸氢钠在溶液中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,则硫酸氢钠固体溶于水时,既破坏了离子键,也破坏了共价键,故B正确;
C.氯化氢溶于水能电离出氢离子和氯离子,水溶液能导电,则将某种化合物溶于水,若能导电不能说明这种化合物是离子化合物,故C错误;
D.非金属单质氯气分子中含有共价键,则只含有共价键的物质不一定是共价化合物,故D错误;
故选B。
【变式6-3】按要求完成下列填空。
I.下列物质:①②③NaOH④⑤⑥⑦⑧
(1)含有共价键的离子化合物是 (填序号,下同)。
(2)属于共价化合物是 。
(3)只含有非极性键的物质是 。
(4)写出①的结构式 ,写出⑥的电子式 。
II.下列变化:①蔗糖溶于水②升华③烧碱熔化④NaCl溶解⑤溶解⑥硫酸氢钾溶于水
(5)只有离子键被破坏的是 。
(6)只有共价键被破坏的是 。
(7)只破坏分子间作用力的是 。
【答案】(1)③④⑥⑧
(2)②⑤⑦
(3)①
(4) N≡N
(5)③④
(6)⑤
(7)①②
【详解】(1)含有共价键的离子化合物是③④⑥⑧。
(2)属于共价化合物是②⑤⑦。
(3)只含有非极性键的物质是①。
(4)
N2的结构式为N≡N,为离子化合物,电子式为。
(5)只有离子键被破坏的是③④。
(6)只有共价键被破坏的是⑤。
(7)只破坏分子间作用力的是①②。
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