1、 课时规范练 15 化学键 分子结构与性质基础巩固1.(2020 山东德州一模)我国学者发明了低压高效电催化还原 CO2 的新方法,其总反应原理为NaCl+CO2 CO+NaClO。下列说法正确的是( )A.CO 的电子式:O CO2B.NaCl 属于离子晶体,其配位数为 8C.NaClO 中既有离子键又有共价键D.还原 22.4 L CO2 转移的电子数为 2NA2.X、Y 为两种短周期元素,其原子的最外层电子数分别是 1 和 6,则 X、Y 两种元素形成的常见化合物不可能是( )A.只含极性键的共价化合物B.含非极性键的共价化合物C.阴、阳离子个数之比为 11 的离子化合物D.含非极性键的
2、离子化合物3.(2020 山东新高考全真模拟七)天工开物记载:“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅而后火药成声”。其中涉及的主要反应为 S+2KNO3+3CK S+3CO +N 。下列说法正确的是( )222A.电负性 NOB.CO2 分子中碳原子为 sp 杂化C.单质硫属于共价晶体D.KNO3 中化学键只有 键4.徐光宪在分子共和国一书中介绍了许多明星分子,如 H O 、CO 、BF 、CH COOH 等。下列22233说法正确的是( )A.H O 分子中的 O 采取 sp2 杂化22B.CO2 分子中碳原子采取 sp 杂化C.BF3 分子中的硼原子采取 sp3 杂化D.CH3COOH 分子
3、中碳原子均采取 sp2 杂化5.(2019 浙江 4 月选考,18)下列说法不正确的是( )A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同B.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏C.CO2 溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变D.石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏6.(2020 山东 4 月开学摸底考试)工业上制取冰晶石(Na AlF )的化学方程式如36下:2Al(OH) +12HF+3Na CO2Na AlF +3CO +9H O。下列说法正确的是( )3233622A.AlF3 中 Al3+为配体,接受孤电子对-6 B.CO2 晶胞为分子密堆积,配位数
4、为 12C.CO2 和 CO 中碳原子的杂化方式相同-32D.分子间氢键:HF 大于 H2O,HF 的熔、沸点高7.(2020 广东茂名联考)已知 H 和 O 可以形成 H O 和 H O 两种化合物,试根据有关信息完成下列问222题:(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。1 mol 冰中有 mol 氢键。用球棍模型表示的水分子结构是 。(2)已知 H O 分子的结构如图所示。H O 分子不是直线形的,两个氢原子犹如在半展开的书的两面2222上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为 9352,而两个 OH 与 OO 的夹角均为 9652。试回答:H O 分子的电子式是 ,结构式是 。22H O
5、 分子是含有 (填“极性”或“非极性”,下同)键和 键的 分子。22H O 难溶于 CS ,简要说明理222由: 。H O 中氧元素的化合价是 ,简要说明原22因: 。能力提升8.(双选)关于化学式为TiCl(H O) Cl H O 的配合物,下列说法中正确的是( )2522A.配体是 Cl-和 H2O,配位数是 6B.中心离子是 Ti4+,配离子是TiCl(H O) 2+25C.内界和外界中 Cl-的数目之比是 12D.加入足量 AgNO3 溶液,所有 Cl-均被完全沉淀.(双选)(2020 山东新高考质量测评联盟 5 月联考)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增9大,X 原子的最
6、外层电子数是其周期序数的 3 倍,Z 是短周期元素中原子半径最大的,0.1 molL-1 W 最高价氧化物对应的水化物的水溶液 pHXZWB.由于氢键的作用导致气态氢化物的稳定性 XWC.ZY 的水溶液使红色石蕊试纸显蓝色D.Z 分别与其他三种元素组成的二元化合物均含有离子键10.有 4 个系列同族元素形成的物质,101.3 kPa 时测定它们的沸点()如下表所示:He -268.8(a) -Ar -Kr -249.5 185.8 151.7 F -187.0 Cl -33.6 (b) 58.7 I 184.0222HCl - HBr -(c) 19.4H2OHI -35.384.067.0H
7、2S -60.0H2Te -1.8(d) -42.0100.0根据上表中内容,下列叙述正确的是( )A.系列的(a)物质中没有离子键,应有共价键和分子间作用力B.系列中(c)物质的沸点比 HCl 高是因为(c)中的共价键更牢固C.系列中(b)物质的元素的原子序数应为 35,且该物质常温下为液态D.系列中 H2O 的沸点出现反常,是因为分子内有氢键的影响11.(双选)CH+、CH 、CH- 都是重要的有机反应中间体,下列有关它们的说法正确的是( )333A.碳原子均采取 sp2 杂化B.CH- 与 NH 、H O+的空间结构均为三角锥形333C.CH3+中碳原子采取 sp2 杂化,所有原子均共面
8、D.CH3+与 OH-形成的化合物中含有离子键12.请回答下列问题:(1)维生素 B1 可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用,该物质的结构简式如图所示:以下关于维生素 B1 的说法正确的是 。a.只含 键和 键b.既有共价键又有离子键c.该物质的熔点可能高于 NaCld.既含有极性键又含有非极性键(2)维生素 B1 晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有 。a.离子键、共价键b.离子键、氢键、共价键c.氢键、范德华力d.离子键、氢键、范德华力(3)维生素 B 燃烧可生成 N 、NH 、CO 、SO 、H O、HCl 等物质,这些物质中属于非极性分子的化123222合物有 。氨气极
9、易溶于水,其原因是。(4)液氨常被用作制冷剂,若不断地升高温度,实现“液氨氨气氮气和氢气氮原子和氢原子”的变化,在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用是: ;极性键; 。 13.氮、磷、砷是同主族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。请回答下列问题:(1)砷原子核外电子排布式为 。(2)K Fe(CN) 晶体中 Fe3+与 CN-之间的键的类型为 ,该化学键能够形成的原因36是 。(3)已知:物质CH4 SiH4 NH3 PH3沸点/K 101.7161.2239.7185.4分解温度/K873 773 1 073713.2分析上表中四种物质的相关数据,请回答:CH 和 S
10、iH 比较,NH 和 PH 比较,沸点高低的原因4433是。CH 和 SiH 比较,NH 和 PH 比较,分解温度高低的原因4433是。综合上述数据和规律判断,一定压强下 HF 和 HCl 的混合气体降温时 先液化。拓展深化14.(2020 山东枣庄调研)(1)请用下列 10 种物质的序号填空:O H NH NO K O Ba(OH)2224322CH CO NaFNH I2423其中既有离子键又有非极性键的是 ;既有离子键又有极性键的是 。(2)X、Y 两种主族元素能形成 XY 型化合物,已知 XY 中共有 38 个电子,若 XY 为常见元素形成的222离子化合物,其电子式为 ;若 XY2
11、为共价化合物,其结构式为 。(3)氯化铝的物理性质非常特殊,如氯化铝的熔点为 190 ,但在 180 时就开始升华。据此判断,氯化铝是 (填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据是 。(4)现有 ag 7 种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:元素的原子间反应最容易形成离子键的是 。A.c 和 fC.d 和 gB.b 和 gD.b 和 e 写出 ag 7 种元素形成的所有原子都满足最外层为 8 电子稳定结构的任意一种分子的分子式: 。课时规范练15 化学键 分子结构与性质1.C 二氧化碳是共价化合物,其分子中含有两个碳氧双键,二氧化碳的电
12、子式为 O C,A 错误;NaCl 属于离子晶体,其中阴、阳离子配位数都是 6,B 错误;NaClO 是离子化合O物,其中既含有离子键又含有共价键,C 正确;未说明是标准状况,无法计算 22.4 L 二氧化碳的物质的量,不能计算转移的电子数,D 错误。2.C 由题意可知,X 可能为 H、Li、Na,Y 可能为 O、S,故 X、Y 形成的化合物有 H2O、H O 、H S、Na O 、Na O、Na S 等。因此 C 项符合题意。22222223.B 同周期主族元素自左向右元素电负性增大,故电负性:NO,A 错误;CO2 分子为直线形分子,碳原子为 sp 杂化,B 正确;单质硫属于分子晶体,C
13、错误;KNO3 中既含离子键又含共价键,D 错误。4.B H O 分子中氧原子形成 2 个 键,含有 2 个孤电子对,采取 sp3 杂化,A 项错误;CO222分子中碳原子形成 2 个 键,没有孤电子对,采取 sp 杂化,B 项正确;BF3 分子中的硼原子的最外层电子数为 3,形成 3 个 键,没有孤电子对,采取 sp2 杂化,C 项错误;CH3COOH 分子中有 2 个碳原子,其中甲基上的碳原子形成 4 个 键,没有孤电子对,采取 sp3 杂化,D 项错误。5.C A 项,两者均属于离子化合物,熔化时克服的是离子键,所以正确,不符合题意;B 项,蒸发过程中,破坏的是水分子间作用力,所以正确,
14、不符合题意;C 项,二氧化碳溶于水与水反应生成碳酸,因此不仅仅是分子间作用力的改变,还有化学键的形成,所以错误,符合题意;D 项,石墨中含有碳碳键和分子间作用力,金刚石中只有碳碳键,因此石墨变为金刚石的过程中既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏,所以正确,不符合题意。6.B Al 3-中 Al3+提供空轨道,作为中心离子接受孤电子对,F-为配体提供孤电子对,A 错F6误;CO 晶胞中,CO 分子位于顶点与面心,为分子密堆积,与顶点 CO 等距离最近的 CO222212的数目为 38 =12,B 正确;CO2 和-CO 中碳原子杂化轨道方式分别为 sp2、sp,C 错误;23等物质的量
15、的 H O 和 HF 中分子间形成的氢键数 H O 中比 HF 中多,H O 的熔、沸点222高,D 错误。7.答案 (1)2B (2) H O OHHOOH极性非极性极性H O 为极性分子,而22 CS 为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,H O 难溶于 CS -1 价因 OO 键为非极2222性键,而OH键为极性键,共用电子对偏向氧,故氧为-1价 解析 (1)在冰中,每个水分子与周围的 4 个水分子形成 4 个氢键,按“均摊法”计算,相当于每个水分子有 2 个氢键;水分子为 V 形结构。(2)由 H O 的空间结构图可知,H O 是极性分子,分子内既有极性键,又有非极性键,2222而 CS
16、 为非极性分子,根据“相似相溶”规律,H O 难溶于 CS 。22228.AC TiCl(H O) Cl H O 中配体是 Cl-和 H O,配体提供孤电子对;中心离子是 Ti3+,配25222合物中配位离子 Cl-不与 Ag+反应,外界中的 Cl-与 Ag+反应。9.CD 短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X 原子的最外层电子数是其周期序数的 3 倍,则 X 为 O,Z 是短周期元素中原子半径最大的,则 Z 为 Na,Y 为 F,0.1mol L-1 W 最高价氧化物对应的水化物的水溶液 pHOSNa,A 错误;氢键影响熔、沸点等物理性质,与气态氢化物的稳定性无关,B 错误;
17、NaF 的水溶液显碱性,能使红色石蕊试纸显蓝色,C 正确;Na 分别与 O、F、S 组成的二元化合物均含有离子键,D 正确。10.C 系列中物质均为稀有气体,稀有气体为单原子分子,因此无化学键,A 项错误;(c)物质应为 HF,沸点高的原因是 HF 分子间含有氢键,而不是因为共价键的强弱,B 项错误;(b)物质中的元素为溴,溴元素的原子序数为 35,溴单质常温下为液态,C 项正确;水分子间形成氢键,分子内没有氢键,D 项错误。11.BC CH3+中碳原子采取 sp2 杂化,CH 中碳原子采取 sp3 杂化,C - 中碳原子采取 sp3H33杂化,A 项错误;三者均为三角锥形结构,B 项正确;C
18、H3+中 C 的价层电子对数为 3,碳原子采取 sp2 杂化,CH+的空间结构为平面三角形,C 项正确;CH OH 中不含离子键,D 项错33误。12.答案 (1)bd (2)d (3)CO2 氨气分子为极性分子,易溶于极性溶剂水中,且氨气分子与水分子间易形成氢键,氨气可与水反应(4)氢键、范德华力非极性键解析 (1)由结构简式知,维生素 B1 中含有 Cl-及另一种有机离子,存在离子键,其他原子之间形成共价键,故 a 错误、b 正确;与氯化钠晶体相比,维生素 B1 中的阳离子比 Na+半径大,晶格能小,熔点不可能高于 NaCl,故 c 错误;维生素 B1 中碳碳键为非极性键,氮氢键、氧氢键、
19、碳氢键等为极性键,故 d 正确。(2)晶体溶于水的过程会电离出 Cl-等,故需要克服离子键,另外还存在氢键、范德华力,故 d 正确。(3)N 为单质,属于非极性分子的化合物是 CO 。NH 极易溶于水,是因为 NH 和水2233均为极性分子,NH 溶于水后,NH 与水之间可形成氢键,NH 可与水反应。333(4)液氨汽化破坏了分子间作用力,包括氢键和范德华力;氨气分解生成 N 和 H ,破22坏了氮氢极性键;N 、H 生成氮原子和氢原子,破坏了非极性键。2213.答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(2)配位键 CN-能提供孤电子对,Fe3+能接受孤电子对(或 Fe3
20、+有空轨道)(3)结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,因此 SiH4 沸点高于CH ;NH 分子间还存在氢键作用,因此 NH 的沸点高于 PH4333 CH 键能大于 SiH 键能,因此 CH 分解温度高于 SiH ;NH 键能大于 PH44键能,因此NH分解温度高于PH33HF解析 (1)砷原子核外 33 个电子分 4 层排布,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)Fe3+具有空轨道,CN-有孤电子对,二者以配位键结合。(3)CH 与 SiH 的结构相似,液态的 CH 、SiH 汽化时克服的只有分子间作用力,4444而相对分子质量越大,分子间
21、作用力越大,物质的沸点越高,所以 SiH 的沸点高于 CH ,但44NH 分子间还存在氢键,而 PH 分子间只存在范德华力,所以 NH 的沸点高于 PH 。3333CH 、SiH 、NH 、PH 物质的稳定性与共价键强弱有关,非金属性越强,与 H 化合能力4433越强,生成的化学键的键能也越大,其分子也越稳定。由于 HF 分子间存在氢键,HF 沸点较高,所以 HF 优先液化。14.答案 (1) (2) -Ca2+ -S C S(或 ClBeCl)FF(3)共价化合物氯化铝在熔融状态下不能导电(4)B CCl (或 PCl 等)43解析 (1)题目所给的 10 种物质中,含有离子键的有,其中K
22、O 中的O2 含有非-222极性键,中的 NH+、NO- 以及中的 OH-都有极性键,在中只有离子键,所以既有离43子键又有非极性键的是;既有离子键又有极性键的是。(2)两种主族元素形成的含有 38 个电子且化学式为 XY 的离子化合物只有 CaF ,其22电子式为F -Ca2+F -;若形成的是共价化合物,则有 CS 、BeCl ,其结构式分别为 S C22S 或 ClBeCl。(3)由于氯化铝的熔点较低,且易升华,所以氯化铝为共价化合物,共价化合物在熔融状态时不能电离,所以不导电。故可用氯化铝在熔融状态下不能导电的实验证明氯化铝是共价化合物。(4)根据元素周期表可确定 ag 7 种元素分别是 H、Na、Mg、C、N、P、Cl。一般情况下,活泼的金属元素与活泼的非金属元素最容易以离子键形成离子化合物,所以 b和 g 两元素,即 Na 和 Cl 最容易形成离子键;所有原子都满足最外层为 8 电子稳定结构的分子有 Cl 、N 、CCl 、PCl 等。2243
