4.3 化学键 同步练习题2026-2027学年高一上学期人教版（2019）化学必修一

4.3 化学键 同步练习题 一、单选题 1．下列物质由分子构成的是 A．金属铜 B．氯化钠 C．金刚石 D．干冰 2．下列原子的电子式正确的是 A． B． C． D． 3．下列物质中，既含有离子键又含有共价键的是 A． B． C． D． 4．下列化学用语表示正确的是 A．中子数为78的铯原子： B．Al原子结构示意图： C．的空间结构呈正方形 D．HCl的形成过程为： 5．锶元素(Sr)位于第五周期第ⅡA族。下列关于锶元素及其化合物的说法错误的是 A．与反应生成 B．属于离子化合物 C．碱性： D．中元素化合价为+4 6．下列选项中物质类别和所含化学键类型均正确的是 A B C D 离子化合物 H2SO4 NH4Cl NaOH Na2O2 共价化合物 CO2 MgCl2 H2O NH3 所含化学键类型 前者有离子键 后者有共价键 两者均含有离子键 两者均含有共价键 前者只有离子键 后者只有共价键 A．A B．B C．C D．D 7．现有下列物质：HCl、、、、、NaOH、、、、、、，以下说法正确的是 A．只含极性键的是：HCl、、、NaOH、、 B．属于离子化合物的是：NaOH、、、、 C．只含非极性键的是：、、 D．属于共价化合物的是：HCl、、、、、、、 8．为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．和的混合物中含S原子数为 B．中含电子数为 C．溶液中含O原子数大于 D．标况下与中含共价键的数目均为 二、填空题 9．为实现碳达峰、碳中和，中共中央国务院提出，到2025年单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%，有学者提出如图所示的含碳物质转化技术路线。回答下列问题： (1)上述涉及的物质中，属于离子化合物的有________（填化学式）。 (2)写出在水溶液中的电离方程式________。 (3)反应①的离子方程式为________。 (4)反应④中形成的化学键类型为________。 10．下表列出了①~⑨九种元素在周期表中的位置。 周期 族 ⅠA 0 1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2 ② ③ ④ ⑤ 3 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 回答下列问题： (1)①~⑨九种元素中，化学性质最不活泼的是______（填元素符号）。 (2)元素②的原子结构示意图是______，元素②与⑨组成的化合物中化学键类型为______（填“离子键”或“共价键”）。 (3)元素②和③中原子半径较大的是______（填元素符号）。 (4)元素③和④中气态氢化物稳定性较强的是______（填化学式）。 (5)元素⑧和⑨的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是______（填化学式）。 (6)元素⑥的最高价氧化物对应的水化物与元素⑦的单质反应的离子方程式为__________________。 11．下表为元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表一种元素。 回答下列问题： (1)e在周期表中的位置为_________。 (2)a的一种同位素可用于测定文物年代，该同位素的原子符号可表示为_________。 (3)用电子式表示d与g形成化合物的过程：_________。 (4)上述元素形成的非金属单质不含化学键的是_________（填化学式）。 (5)h最高价氧化物对应的水化物的化学式为_________。 (6)将少量g单质通入溶液中，发生反应的离子方程式为_________。 (7)可以比较c、d两元素金属性强弱的是_________（填字母）。 A．将c的单质投入到d的盐溶液中 B．将这两种元素的单质分别放入冷水中 C．比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目 D．最高价氧化物对应的水化物的溶解能力： 三、计算题 12．Ⅰ.钠和铝是两种重要的金属，请回答下列问题： (1)钠在空气中燃烧现象为___________，产物的电子式为___________。 (2)将一小块钠投入到下列溶液中，既能产生气体又会出现白色沉淀的是___________(填字母)。 a．稀硫酸    b．硫酸铜溶液    c．饱和氯化钠溶液    d．氯化镁溶液 (3)将的与的同时投入到水中，充分反应，是否有金属剩余？___________，得到的气体质量为___________g。 Ⅱ.为粗略测定金属钠的相对原子质量，设计的装置如图所示，该装置(包括水)的总质量为，将质量为的钠(不足量)放入水中，立即塞紧瓶塞。完全反应后再称量此装置的总质量为。 (4)列出计算钠相对原子质量的数学表达式___________(用含有a、b、c的算式表示)。 (5)无水氯化钙的作用是___________。 13．按要求填空： (1)有相同温度和压强下的两种气体12C18O和14N2，若两种气体的质量相同，则两种气体所含的质子数之比为__________，若两种气体的原子数相等，则两种气体所含中子数之比_________，若两种气体的体积相同，则两种气体的密度之比为_________。 (2)10.8 g R2O5中氧原子的数目为3.01×1023，则元素R的相对原子质量为 ________。 (3)将10 mL1.00 mol/L Na2CO3溶液与10 mL1.00 mol/L CaCl2溶液相混合，则混合溶液中Na+的物质的量浓度为___________（忽略混合前后溶液体积的变化）。 (4)在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体为6.72 L，质量为12 g，此混合物中CO和CO2物质的量之比是_________。 (5)在空气中煅烧CoC2O4生成钴的氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为1.344L(标准状况)，则钴氧化物的化学式为_______________。 四、解答题 14．元素周期表体现了元素位置、结构和性质的关系，揭示了元素间的内在联系。如下表所示是元素周期表的一部分，表中所列的数字分别代表某一种元素。 回答下列问题： (1)⑤、⑦、⑨的简单离子半径由大到小的顺序为______________(用离子符号表示)。 (2)写出①、⑤形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式______________，该化合物中含有的化学键类型是______________。 (3)②的最高价含氧酸为一元弱酸，其电离方程式为(“”表示部分电离)，中X元素的化合价为______________，②的最高价含氧酸与足量NaOH反应得到的盐的化学式为______________。 (4)⑧的单质与⑦的最高价氧化物的水化物是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分，请写出疏通管道时发生反应的离子方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目：__________________________________________。 (5)Ge(锗)元素位于第四周期，与元素③同主族。下列相关说法正确的是______________。 A．Ge的原子结构示意图为 B．气态氢化物稳定性： C．其最高价氧化物对应水化物的酸性强于磷酸 D．Ge单质可作为半导体材料 (6)同位素在化学研究中有重要作用。锂(Li)电池负极材料由于生成LiH而不利于电池容量的保持。已知：。请写出LiH与反应的化学方程式为______________。 参考答案 1．D 【详解】A．金属铜属于金属单质，由铜原子直接构成，A错误； B．氯化钠属于盐，由和构成，B错误； C．金刚石是由碳原子直接形成空间网状结构，C错误； D．干冰是固态，由二氧化碳分子构成，D正确； 故选D。 2．A 【详解】A．原子最外层电子数为4，其电子式为，A正确； B．原子最外层电子数为5，其电子式为，B错误； C．原子最外层电子数为6，其电子式为，C错误； D．原子最外层电子数为1，其电子式为，D错误； 故选A。 3．A 【详解】A．是离子化合物，与过氧根离子之间存在离子键，内部两个原子之间存在共价键，既含离子键又含共价键，A正确； B．是离子化合物，仅存在与之间的离子键，不含共价键，B错误； C．是共价化合物，仅存在与之间的共价键，不含离子键，C错误； D．是非金属单质，仅存在原子之间的共价键，不含离子键，D错误； 故答案选A。 4．B 【详解】A．铯（）的质子数为55，中子数为78的铯原子质量数为，应表示为，A错误； B．是13号元素，原子核外电子排布为2、8、3，与所给原子结构示意图一致，B正确； C．的空间结构为正四面体形，并非正方形，C错误； D．是共价化合物，形成过程中不存在电子得失，不需要标注电子转移箭头，也不能拆分为阴阳离子形式，正确为，D错误； 故选B。 5．D 【详解】A．Sr位于第五周期第ⅡA族，和同主族的钙、钡性质相似，CaO、BaO都可以和水反应生成对应的氢氧化物，也可以与反应生成，A正确； B．Sr是活泼金属元素，Cl是活泼非金属元素，活泼金属和活泼非金属形成离子化合物，属于离子化合物，B正确； C．同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性也逐渐增强，金属性Sr > Ca，最高价氧化物对应水化物的碱性，C正确； D．Sr位于第五周期第ⅡA族，最外层只有2个电子，是过氧化锶，其中是过氧根离子，元素化合价为+2，D错误； 故选D。 6．C 【详解】A．属于共价化合物，仅含共价键，不存在离子键，A错误； B．是由和构成的离子化合物，不属于共价化合物，B错误； C．是离子化合物，含与之间的离子键，以及与之间的共价键；是共价化合物，仅含与之间的共价键，二者均含有共价键，C正确； D．中除离子键外，还含有两个原子之间的共价键，并非只有离子键，D错误； 故选C。 7．B 【详解】A．、中均含有离子键，并非只含极性键，A错误； B．、、、、都含有离子键，均属于离子化合物，B正确； C．中含有极性键，并非只含非极性键，C错误； D．、属于单质不是化合物，含有离子键，属于离子化合物，均不属于共价化合物，D错误； 故选B。 8．A 【详解】A．和均只由原子构成，16g混合物中原子的物质的量为，含原子数为，不是，A错误； B．1个中含电子数为，故1 mol含电子数为，B正确； C．1 L溶液中，溶质的物质的量为0.1 mol，含O原子0.4 mol，此外溶剂中也含有O原子，故总O原子数大于，C正确； D．标况下11.2 L的物质的量为，每个含4个共价键，故共价键数为；18 g的物质的量为，每个含2个共价键，故共价键数为，二者共价键数目均为，D正确； 故选A。 9．(1)、 (2) (3) (4)极性共价键（或共价键） 【分析】流程图表明，碳酸钾吸收二氧化碳和水生成碳酸氢钾，碳酸氢钾受热分解释放二氧化碳；二氧化碳与氢气在一定条件下可分别生成甲醇或甲烷和水。 【详解】（1）碳酸钾和碳酸氢钾均由钾离子和酸根离子构成，属于离子化合物；二氧化碳、水、甲醇和甲烷均为共价化合物，氢气是单质，因此属于离子化合物的是、； （2）碳酸钾是可溶性强电解质，在水溶液中完全电离，每个化学式单位产生2个钾离子和1个碳酸根离子，电离方程式为； （3）由图可知，反应①中碳酸钾、二氧化碳和水生成碳酸氢钾，其化学方程式为。碳酸钾和碳酸氢钾在水溶液中电离成离子，消去方程式两边相同的钾离子，得到离子方程式； （4）反应④的生成物为甲烷和水，反应中形成的碳氢键和氧氢键均为不同种非金属元素原子之间形成的共价键，因此形成的化学键类型为极性共价键。 10．(1)Ne (2) 共价键 (3)C (4)H2O (5)HClO4 (6) 【分析】根据周期表可知：①-⑨分别为：H、C、N、O、Ne、Na、Al、S、Cl。 【详解】（1）惰性气体化学性质最不活泼，①～⑨九种元素中，化学性质最不活泼的是Ne； （2） 元素②为C，元素②的原子结构示意图是，元素②与⑨组成的化合物CCl4中化学键类型为共价键； （3）同一周期从左到右原子半径依次减小，元素C和N中原子半径较大的是C； （4）非金属性越强，气态氢化物越稳定，同一周期从左到右，非金属性逐渐增强，N和O中气态氢化物稳定性较强的是H2O，即元素③和④中气态氢化物稳定性较强的是H2O； （5）非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，同一周期从左到右，非金属性逐渐增强，元素S和Cl的最高价氧化物对应的水化物中，酸性强的是HClO4； （6）元素⑥是Na，⑦是Al，钠的最高价氧化物对应水化物的溶液是氢氧化钠，根据题意是氢氧化钠溶液与单质铝反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，离子方程式为。 11．(1) 第三周期第ⅢA族 (2) (3) (4) (5) (6) (7)B 【分析】结合元素周期表的周期与主族分区结构，第二周期第ⅣA族的a为C，第二周期0族的b为Ne，第三周期第ⅠA族的c为Na，第三周期第ⅡA族的d为Mg，第三周期第ⅢA族的e为Al，第三周期第ⅥA族的f为S，第三周期第ⅦA族的g为Cl，第四周期第ⅤA族的h为As。 【详解】（1）e为Al，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，在周期表中位于第三周期第ⅢA族。 （2）a为C，可用于测定文物年代的同位素为质量数为14的碳原子，原子符号为。 （3）d为Mg，g为Cl，二者形成离子化合物，用电子式表示形成过程为。 （4）稀有气体单质为单原子分子，不含化学键，上述元素中的稀有气体为氖，化学式为。 （5）h为As，位于第ⅤA族，最高正价为+5价，最高价氧化物对应的水化物为砷酸，化学式为。 （6）g单质为，为，与发生氧化还原反应生成和，离子方程式为。 （7）A．Na单质投入镁盐溶液中，Na先与水反应生成NaOH，无法置换出Mg，不能比较金属性强弱，A错误； B．Na与冷水剧烈反应，Mg与冷水几乎不反应，反应越剧烈金属性越强，可比较金属性强弱，B正确； C．金属性强弱与失电子难易程度有关，与失电子数目无关，C错误； D．最高价氧化物对应水化物的溶解能力与碱性强弱无关，无法通过溶解能力比较金属性，D错误； 故选B。 12．(1) 先熔化后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体 (2)cd (3) 无 0.4 (4) (5)吸收氢气中的水蒸气 【详解】（1） 钠属于活泼金属，在空气中点燃中，迅速熔化成一个闪亮小球，然后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体；过氧化钠是由Na+和O组成，其电子式为；故答案为先熔化后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体；； （2）a．金属钠与硫酸反应生成硫酸钠和氢气，有气体产生，没有沉淀产生，故a不符合题意； b．金属钠先与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，然后硫酸铜与NaOH反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，故b不符合题意； c．金属钠先与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，氯化钠为饱和溶液，消耗溶剂，NaCl晶体析出，有白色沉淀，故c符合题意； d．金属钠先与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，氯化镁与NaOH溶液反应生成白色沉淀Mg(OH)2，故d符合题意； 故答案为cd； （3）金属钠先与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，0.1molNa完全反应后，生成0.1molNaOH，和0.05mol氢气，金属钠与NaOH溶液反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，0.1molAl消耗0.1molNaOH，生成0.15mol氢气，因此没有固体剩余，生成氢气总物质的量为0.2mol，即质量为0.4g，故答案为无；0.4； （4）金属钠与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，该装置减少的质量是氢气的质量，即氢气质量为(a+b-c)g，根据反应方程式，钠的相对原子质量为；故答案为； （5）氯化钙具有吸水性，常用作干燥剂，在该装置中无水氯化钙吸收氢气中的水蒸气，减少误差；故答案为吸收氢气中的水蒸气。 13． 14：15 8：7 15：14 14 1.00mol/L 1：3 Co3O4 【分析】(1)根据n=计算气体的物质的量，然后根据其分子中含有的质子数计算气体中含有的质子数关系；根据两种物质分子都是双原子分子，可确定若两种气体的原子数相等则分子数相等，根据n=及原子构成关系确定中子数的比，然后根据比较密度； (2)根据O原子数计算O原子的物质的量，结合化合物的组成确定R2O5的物质的量，再根据n=计算气体的摩尔质量，进而可得R的相对原子质量； (3)在过程中Na+的物质的量不变，根据c=计算； (4)先根据n=计算的物质的量，根据二者的非物质的量和质量关系可计算出各自的物质的量，然后可得气体的物质的量的比； (5)由CO2的体积计算其物质的量，根据元素守恒计算Co的物质的量，再根据O元素守恒，根据化合物的质量及其中含有的Co的质量计算出氧化物中O的物质的量，据此解答。 【详解】(1)相同状况下的两种气体12C18O和14N2，摩尔质量M(12C18O)=30g/mol，M(14N2)=28g/mol，两种气体的质量相等，假设气体的质量都是mg，依据n=可得到物质的量n(12C18O)=mol，n(14N2)=mol，则n(12C18O)：n(14N2)=14：15。由n=知物质分子的个数之比即为物质的量之比，其分子中含有的质子数12C18O为6+8=14，14N2为7×2=14，二者分子中所含质子数相等，因此分子数的比等于二者所含质子数之比=14：15； 由于两种物质都是双原子分子，若两种气体的原子数相等，则二者的分子数相等，根据n=可知两种气体的物质的量相等，在12C18O中含有16个中子，在14N2中含有14个中子，所以二者中子数的比为16:14=8：7；在同温同压下，若两种气体的体积相同，则二者含有的气体分子数相等，根据可知两种气体的密度比气体的摩尔质量成正比，给密度比=30:28=15：14； (2)10.8 g R2O5中氧原子的数目为3.01×1023，n(O)==0.5mol，n(R2O5)= n(O)=0.1mol，所以M(R2O5)==108g/mol，则元素R的相对原子质量为(108-5×16)÷2=14； (3)在过程中Na+的物质的量不变，n(Na+)=2n(Na2CO3)=2cV=2×1.00mol/L×0.01L=0.02mol，两种溶液混合后溶液的体积V=0.02L，所以混合后溶液中Na+的物质的量浓度c(Na+)==1.00mol/L； (4)在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体为6.72 L，物质的量是n==0.3mol，气体质量为12 g，假设混合气体中含有CO、CO2的物质的量分别是x、y，则x+y=0.3mol，28x+44y=12g，解得x=0.075mol，y=0.225mol，所以此混合物中CO和CO2物质的量之比是0.075mol ：0.225mol =1：3； (5)在空气中煅烧CoC2O4生成钴的氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g， CO2的体积为1.344L(标准状况)，n(CO2)==0.06mol，由化学式可知n(Co)=0.06mol×=0.03mol，则氧化物中n(O)==0.04mol，则n(Co)：n(O)=0.03mol：0.04mol=3：4，所以钴氧化物的化学式为Co3O4。 【点睛】本题考查物质的量的计算，把握物质的量为中心的基本计算为解答的关键，熟练掌握有关物质的量计算公式：n=、n=、n=、c=、及物质构成微粒之间的关系是解答该题的基础，题目侧重考查学生的分析与计算能力。 14．(1) > > Na+ (2) 极性共价键和非极性共价键 (3) +3 Na[B(OH)4] (4) (5)AD (6) 【分析】由元素在周期表中的位置可确定①～⑩依次为H、B、C、N、O、F、Na、Al、S、Cl。 【详解】（1）⑤、⑦、⑨分别为O、Na、S，它们的简单离子依次为、Na+、 。三种离子中，核外有3个电子层，和Na+核外均有2个电子层且电子层结构相同；电子层数越多半径越大，电子层结构相同时核电荷数越大半径越小，故简单离子半径由大到小的顺序为 > > Na+。 （2） ①为H、⑤为O，二者形成的原子个数比为1∶1的化合物为过氧化氢，其电子式为。H2O2分子中O−H键为极性共价键，O−O键为非极性共价键，故该化合物中含有的化学键类型为极性共价键和非极性共价键。 （3）②为B元素，其最高价含氧酸为H3BO3。由题给电离方程式可知H3BO3是一元弱酸，其酸根离子为；其中氧为−2价、氢为+1价，设硼的化合价为x，由酸根离子带1个单位负电荷可得x+4×(−1)=−1，解得x=+3，故X元素的化合价为+3。足量NaOH与硼酸反应时，硼酸电离出的H+被中和，生成四羟基合硼酸钠，反应为，所得盐的化学式为Na[B(OH)4]。 （4） ⑦为Na元素，其最高价氧化物的水化物为NaOH，⑧的单质为铝。家庭厨卫管道疏通剂的主要成分是铝和NaOH，疏通管道时铝与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式及单线桥标注为。反应中铝由0价升高到+3价，2个铝原子共失去6个电子；水中+1价的氢降低到0价，共得到6个电子，转移的电子总数为6。 （5）A．Ge的原子序数为32，核外电子排布为2、8、18、4，题给原子结构示意图正确，A正确； B．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，Si的非金属性强于Ge，故气态氢化物稳定性SiH4 > GeH4，选项所给关系相反，B错误； C．Ge的最高价氧化物对应水化物为锗酸，Ge的非金属性弱于P，锗酸的酸性弱于磷酸，C错误； D．Ge单质具有半导体性质，可用作半导体材料，D正确； 故答案为AD。 （6）LiH中氢为−1价，D2O中氘为+1价。LiH与D2O反应时，LiH中的氢与D2O中的氘结合生成HD，同时生成LiOD，反应的化学方程式为。 学科网（北京）股份有限公司 $