1、第 1 节 化学键与化学反应第 1 课时 化学 键与化学反应中的物质变化1下列关于共价键的说法正确的是( )A金属原子在化学反应中只能失去电子,因而不能形成共价键B由共价键形成的分子不一定是化合物分子C离子化合物中不可能含有共价键,共价化合物中不可能含有离子键D共价键只能在不同种原子之间形成答案 B解析 某些金属原子可以与非金属原子形成共价键,如 AlCl3,A 不正确;由共价键形成的分子也可能是单质分子,如 N2,B 正确;在共价化合物中,各原子均靠共用电子相结合,不存在离子键,但离子化合物中可以只含离子键,也可以既含离子键,又含共价键,如 NH4Cl, C 不正确;共价键也可以在同种原子之
2、 间,如金 刚石,D 不正确。2下列关于化学键的叙述正确的是( )A阴、阳离子通过静电吸引形成的强烈相互作用B仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键C金属元素和非金属元素化合时,不一定形成离子键D只有活泼金属与活泼非金属之间才能形成离子键答案 C3请根据下面信息,判断下列叙述中正确的是( )Error!H2O 形 成 1 mol H2O的 共 价 键 ,释 放 930 kJ能 量 A1 mol H 2O 分解为 H2 与 O2 需吸收 930 kJ 热量BH 2 与 O2 反应生成 1 mol H2O 放出 930 kJ 热量C2 mol H 的能量小于 1 mol H2 的能量D2 mol
3、 H 结合成 1 mol H2 放出 436 kJ 的热量答案 D解析 由反应方程式 H2(g) 1/2O2(g)=H2O H436 kJmol1 249 kJmol1 930 kJmol1 245 kJmol 可知,分解 1 mol 水需要吸收 245 kJ 的能量,生成 1 mol 水时放热245 kJ,A、B 错误 ;1 mol H2 生成 2 mol H 吸放 436 kJ 能量,反之 2 mol H 结合生成 1 mol H2放出 436 kJ 能量,C 错误;D 正确。4下列原子序数所表示的两种元素,能形成 AB2 型离子化合物的是( )A6 和 8 B11 和 13C11 和 1
4、6 D12 和 17答案 D解析 6 和 8 号元素分别为 C 和 O,C 和 O 元素不能形成离子 键;11 和 13 号元素分别为 Na 和 Al 元素,两种金属元素不可能形成离子键;16 号元素为 S 元素,S 和 Na 能形成离子化合物 Na2S,Na2S 不为 AB2 型离子化合物;12 号和 17 号元素分别为 Mg 和 Cl 元素,它们能形成 MgCl2,MgCl2为 AB2 型离子化合物。5现有如下说法:在水中氢、氧原子间均以化学键相结合;金属和非金属化合一定形成离子键;离子键是阳离子、阴离子的相互吸引;根据电离方程式 HCl=H Cl 可判断 HCl 分子里存在离子键;H 2
5、 分子和 Cl2 分子的反应过程是 H2、Cl 2 分子里共价键发生断裂生成 H、Cl 原子,而后 H、Cl 原子形成离子键的过程。上述说法正确的是( )A正确 B都不正确C正确,其他不正确 D仅不正确答案 B解析 水中存在分子内的 H、O 原子之间的相互作用,但也存在分子间的 H、O 原子间的相互作用,而化学键只指分子内相 邻原子间强烈的相互作用,不正确;只有活泼金属和活泼非金属化合时,才可形成离子 键, 不正确;在离子化合物中,阴、阳离子间通过静电作用形成离子键,静电作用不单 指相互吸引, 还有相互排斥,不正确;HCl 属于共价化合物,分子中不存在离子,分子中没有离子键, 不正确;化学反
6、应的本质是旧键断裂、新键形成的过程,但 HCl 中存在的是共价键而非离子键,不正确。6下列物质中:O 2、金刚石、NaBr、H 2SO4、Na 2CO3、NH 4Cl、NaHSO 4、 Ar、Na 2O2、NaOH 、CaCl2。(1)只含有共价键的是_( 填序号,下同);只含有离子键的是_;既含有离子键又含有共价键的是_;不存在化学键的是_。(2)属于共价化合物的是_;属于离子化合物的是_ 。(3)Na2O2 中阴、阳离子个数比是_。(4)将 NaHSO4 溶于水,破坏了_(填化学键类型,下同) ,将 NaHSO4 熔化破坏了_,写出 NaHSO4 溶于水的电离方程式_。(5)下列变化中:I
7、 2 升华, NaOH 熔化,H 2SO4 溶于水,NaCl 溶于水,冰融化,加热 NH4Cl。未发生化学键破坏的是_;仅发生离子键破坏的是_;仅发生共价键破坏的是_。答案 (1) (2) (3)12(4)离子键、共价键 离子键 NaHSO 4=Na H SO (5) 24解析 (1)和(2),O 2、金刚石中只含有共价键,是单质;H 2SO4 中只含有共价键,是共价化合物;NaBr、CaCl 2 中只含有离子键,是离子化合物; Na2CO3、NH4Cl、NaHSO4、Na2O2、NaOH中既含有离子键,又含有共价 键,是离子化合物;稀有气体 Ar 原子最外层达到了稳定结构,Ar 气体中不能形
8、成化学键。(3)Na2O2 中的阳离子为 Na ,阴离子为 O ,阴、阳离子个数比是 12。22(4)NaHSO4 溶于水, Na 与 HSO 之间的离子键被破坏,HSO 中“H”与“SO 4”之间的 4 4共价键也受到破坏。(5)I2 升华 、冰融化是发生物理变化,I 2、H2O 分子仍然存在,没有破坏共价键;NaOH 熔化、H 2SO4 溶于水、 NaCl 溶于水均 发生化学键的破坏,但 NaOH 熔化时 OH 共价键未被破坏;NH 4Cl 受热 分解既破坏了离子键,又破坏了部分共价键。分层训练基础过关题组 1 离子键和共价键及其判断1下列叙述正确的是( )ANaHCO 3、 CH3COO
9、Na 均含有离子键和共价键BCa(OH) 2、 CaCl2 固体中均存在两类不同的化学键C液氯和氯气中存在不同类型的化学键D氧气和金刚石中存在不同类型的化学键答案 A解析 NaHCO 3 中 Na 与 HCO 之间、 CH3COONa 中 Na 与 CH3COO 之间都以离子 3键结合,HCO 和 CH3COO 离子内含有共价键, A 正确;Ca(OH) 2 中 Ca2 与 OH 之间存在 3离子键,O 与 H 之间存在共价 键, CaCl2 中两个 Cl 与 Ca2 以离子键结合,B 不正确;液氯和氯气的构成微粒都是 Cl2,Cl2 中存在共价键, C 不正确;O 2 中两个 O 原子之间以
10、共价键结合,金刚石中碳原子间以共价键结合, D 不正确。2下列叙述不正确的是( )A活泼金属与活泼非金属化合时,能形成离子键B阴、阳离子通过静电引力所形成的化学键叫做离子键C离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关D阳离子半径比相应的原子半径小,而阴离子半径比相应的原子半径大答案 B解析 活泼金属元素与活泼非金属元素之间一般形成离子键,故 A 项正确;人们把带相反电荷的离子之间的相互作用称为离子键,B 项错;由离子的形成过程易知 C 项正确;失去电子形成阳离子半径减小,得到 电子形成阴离子 半径增大,故 D 项正确。3下列各组元素既能形成离子键,又能形成共价键的是( )C、H、O K、
11、Mg、Cl N 、Cl、H H 、Na、SA BC D答案 C解析 一般金属元素原子与非金属元素原子之间形成离子键,非金属元素原子之间形成共价键,但非金属元素原子也可以形成离子键。 组只能形成共价 键;组为A 族、 A族的金属元素和氯元素,只能形成离子 键;组中既可形成共价 键,如 HCl、NH3 等,又可形成离子键,如 NH4Cl;组中既可形成共价键,如 H2S,又可形成离子键,如 Na2S、NaHS 等。4下列化合物中,既有离子键,又有共价键的一组是( )A(NH 4)2SO4 KOH H 2SO4BMgO K 2SO4 HNO 3 CNa 2O2 NaNO 3 NH 4ClDCH 4 M
12、gCl 2 Al 2O3答案 C解析 铵盐(NH 4)2SO4 和 NH4Cl、强碱 KOH、活泼金属含氧酸盐 K2SO4 和NaNO3、Na2O2 中既有离子键 ,又有共价键。活 泼金属氧化物 MgO 和 Al2O3、活泼金属与非金属的化合物 MgCl2 中只有离子键。非金属 氢化物、酸 H2SO4、 HNO3 中只存在共价键。5下列叙述中正确的是( )A元素周期表第 1 周期内的元素之间不可能形成离子键B元素周期表A 族内的元素之间不可能形成离子键C离子键是阴、阳离子的相互吸引作用D金属原子和非金属原子之间均可形成离子键答案 A解析 元素周期表第 1 周期内的元素是氢(非金属元素) 和氦
13、(性质特别稳定),它们不可能形成离子键,A 项正确;元素周期表A 族内有非金属元素氢和很活泼的碱金属元素,可以形成离子键,如化合物 NaH,B 项错误;离子键是阴、阳离子之间的相互作用,不 单指相互吸引,还有相互排斥,C 项错误 ;只有活泼金属元素原子和活泼非金属元素原子才可形成离子键, D 项错误。题组 2 离子化合物与共价化合物6下列有关叙述中正确的是( )AA 族与A 族元素间可能形成共价化合物,也可能形成离子化合物BHCl 溶液和 NaCl 溶液均通过离子导电,所以 HCl 和 NaCl 均是离子化合物C由阳离子和阴离子结合生成的化合物一定是离子化合物D由两种共价化合物结合生成的化合物
14、一定是共价化合物答案 A解析 A 族元素为 H 元素和碱金属元素,A 族元素全部是活泼非金属元素, H 元素与A 族元素以共价键结合成共价化合物,碱金属元素与A 族元素以离子键结合成离子化合物,A 正确;HCl 和 NaCl 溶于水时, HCl 和 NaCl 在水分子作用下都电离出自由移动的离子,所以它们的溶液都能导电 ,但 HCl 属于共价化合物,NaCl 属于离子化合物,B 不正确;由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物,如 H OH =H2O、 H CH 3COO =CH3COOH 等,反应产物均是共价化合物,C 不正确;由两种共价化合物结合生成的化合物不一定是共价化合物,如
15、 NH3HCl =NH4Cl,反应产物 NH4Cl 为离子化合物,D 不正确。7物质的下列性质能确定该物质为离子化合物的是( )A水溶液能导电的化合物B由金属元素和非金属元素组成的化合物C在熔化状态下能导电的化合物D熔点较高的化合物答案 C解析 水溶液能导电的化合物不一定是离子化合物,如 HCl 、H2SO4、AlCl3 等是共价化合物;由金属元素和非金属元素组成的化合物不一定是离子化合物,如 AlCl3 是共价化合物;熔化状态下能导电的化合物中一定存在离子键,是离子化合物而不是共价化合物;熔点 较高的化合物不一定是离子化合物,如二氧化硅是共价化合物。8下列物质中,属于共价化合物的是( )AN
16、H 4Cl BHNO 3CNaCl DI 2答案 B解析 只有 HNO3 是共价化合物,全部由非金属元素以共价键的形式形成。9原子序数依次增大的元素 a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a 的电子层结构与氦相同,b 和 c 的次外层有 8 个电子,c 和 d 的电子层结构相同。下列叙述错误的是( )A元素的非金属性次序为 cbaBa 和其他 3 种元素均能形成共价化合物Cd 和其他 3 种元素均能形成离子化合物D元素 a、b、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为 0、4、6答案 B解析 原子序数依次增大的元素 a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为 1、6、7、1。a的
17、电子层结构与氦相同,则 a 是 H。b 和 c 的次外层有 8 个电子,所以 b 是 S,c 是 Cl。c 和d 的电子层结构相同,则 d 是 K。A 项,元素的非金属性次序为 cba,A 正确;B 项, 氢元素与钾元素不能形成共价化合物, B 错误;C 项, d 和其他 3 种元素均能形成离子化合物,即KH、K2S、KCl,C 正确;D 项, 氢元素、硫元素和氯元素的最高价、最低价分别是1 和1、6 和2、7 和1,所以元素 a、b、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6,D 正确。题组 3 化学键与物质的性质及变化10下列反应过程中,同时有离子键、共价键的断裂和形成的反应是( )
18、ANH 4Cl NH3HCl= = = = = BNH 3CO 2H 2O=NH4HCO3CNaClAgNO 3=AgCl NaNO 3D2Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 2答案 D解析 A 中没有离子键的形成; B 中没有离子键的断裂;C 中没有共价键的断裂和形成;D 中断开 Na2O2 中的离子键和共价键、CO 2 中的共价键,形成 O2 中的共价键、 Na2CO3 中的离子键和共价键。能力提升11(1)下列分子内共用电子对数最多的是_( 填字母)。aH 2 bH 2O cNH 3 dCO 2(2)X、Y 和 Z 均为短周期元素,原子序数依次增大,X 的单质为密度最小的气体,Y原
19、子最外层电子数是其周期数的三倍,Z 与 X 原子最外层电子数相同。回答下列问题:由上述元素组成的化合物中,既含有共价键又含有离子键的有_ 、_。(3)下列各组物质中,都是含有共价键的离子化合物的一组是_( 填字母)。aNa 2O2 Na 2O MgF 2bKClO NaOH NH 4ClcN 2 HBr CaBr2dCO 2 H 2O H 2O2答案 (1)d (2)NaOH Na 2O2 (3)b解析 (1) H 原子最外 层有一个 电子,所以 H2 有一对共用 电子;O 原子最外层有 6 个电子,所以 H2O 分子中有两对共用 电子;N 原子最外层有 5 个电子,所以 NH3 中有三对共用
20、电子;C 原子最外层有 4 个电子,O 原子最外层有 6 个电子,所以 CO2 分子中有四对共用电子。(2)密度最小的气体是 H2,根据 Y 的信息可知 Y 为 O,Z 与 H 同主族,且 Z 的原子序数大于 O,可推断出 Z 为 Na。由 H、O、Na 组成的化合物中,既含离子键又含共价键的有NaOH 和 Na2O2。(3)a 中 Na2O 和 MgF2 中只含有离子键;c 中 N2为单质, HBr 中只含共价键, CaBr2 中只含离子键;d 中均只含有共价键。只有 b 中符合。12短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13。X 的原子半径比 Y 的小,X
21、 与 W 同主族,Z 是地壳中含量最高的元素。(1)X、Y、Z、W 四种元素的符号:X_ ,Y_,Z_,W_。 X、Y、Z 、W 原子半径由大到小顺序为 _(写元素符号)。(2)元素 Y 的简单气态氢化物的热稳定性比 Z 的_(填“强”或“弱”)。(3)由以上元素中的两种元素组成的共价化合物有_(任写两种,下同),离子化合物有_。(4)由 X、Y、Z 三种元素所形成的只含有共价键的化合物是_(写化学式,下同) ,既含离子键,又含共价键的化合物是_。答案 (1)H N O Na NaNO H(2)弱(3)NH3、H 2O、H 2O2、N 2H4、NO、NO 2、N 2O3 等中的两种 Na 2O
22、、Na 2O2、NaH 等中的两种(4)HNO3、HNO 2 NH 4NO3、NH 4NO2解析 (1)根据 Z 是地壳中含量最高的元素,推知 Z 为 O,结合原子序数 XYZ,且原子半径 XY,推知 X 为 H。由原子序数 YZW,且 X 与 W 同主族,推知 W 为 Na,再 结合X、Y、Z、W 元素原子最外层电子数之和为 13,推知 Y 为 N。原子半径同周期从左到右依次减小,同主族自上而下依次增大,所以原子半径由大到小顺序为 NaNOH。(2)非金属元素气态氢化物的稳定性,同周期从左到右依次增强,即 NH3 的热稳定性比H2O 的弱。(3)由 H、N、O、Na 中的两种元素 组成的共价
23、化合物有NH3、H2O、N2H4、H2O2、NO、NO2、N2O3 等,离子化合物有 Na2O、Na2O2、NaH 等。(4)由 H、N、O 三种元素组成所形成的只含有共价键的化合物是 HNO3、HNO2,既含共价键,又含离子键的化合物是 NH4NO3 或 NH4NO2。13X、Y、Z、M、G 五种主族元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z 同主族,可形成离子化合物 ZX;Y 、M 同主族,可形成 MY2、MY 3 两种分子。回答下列问题:(1)Y 在元素周期表中的位置为_。(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是_( 写化学式
24、) 。(3)Y、G 的单质与两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_ (写出其中两种物质的化学式 )。(4)由 X、Y、Z 三种元素任意元素组成的只含离子键的是_,既含离子键,又含共价键的是_,由 X、Y 、Z、M 四种元素组成的化合物的化学式为_。答案 (1)第 2 周期A 族(2)HClO4 H 2S(3)O3、Cl 2、ClO 2 (任写两种)(4)Na2O NaOH、Na 2O2 NaHSO 3、NaHSO 4解析 X、Y、Z、M、G 五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大,则 X 是 H 元素;Y、M 同主族,可形成 MY2、MY3 两种分子, 则 Y 是 O 元素,M 是 S
25、元素;X、Z 同主族,可形成离子化合物 ZX,且 Z 原子序数大于 Y 原子序数,则 Z 是 Na 元素; G 是短周期主族元素,G 原子序数比 M 大,则 G 是 Cl 元素( 不考虑稀有气体)。O 原子有 2 个电子层,最外层电子数为 6,处于第 2 周期第A 族。拓展探究14五种短周期元素 A、B、C、D、E 的原子序数依次增大,A 和 C 同族,B 和 D 同族,C 离子和 B 离子具有相同的电子层结构。A 和 B、D、E 均能形成共价型化合物。A和 B 形成的化合物在水中呈碱性,C 和 E 形成的化合物在水中呈中性。回答下列问题:(1)五种元素中,原子半径最大的是_,非金属性最强的是
26、 _(填元素符号)。(2)由 A 和 B、 D、E 所形成的共价型化合物中,热稳定性最差的是_(用化学式表示) 。(3)A 和 E 形成的化合物与 A 和 B 形成的化合物反应,产物的化学式为_,其中存在的化学键类型为_。(4)D 最高价氧化物的水化物的化学式为_。(5)单质 D 在充足的单质 E 中燃烧,反应的化学方程式为_。(6)单质 E 与水反应的离子方程式为_ 。答案 (1)Na Cl(2)PH3(3)NH4Cl 离子键和共价键(4)H3PO4(5)2P5Cl 2 2PCl5= = = = =点 燃 (6)Cl2H 2O=H Cl HClO解析 由 A 和 B 形成的化合物在水中呈碱性
27、,且 A 的原子序数小于 B,则推知 A 为H,B 为 N。由 A(H)和 C 同主族,且原子序数 C 大于 B(N)且 C 离子和 B 离子(N 3 )具有相同的电子层结构,推知 C 为 Na。由 C(Na)和 E 形成的化合物在水中呈中性,推知 E 为 Cl。由B(N)和 D 同族, D 的原子序数小于 E(Cl),推知 D 为 P。(1)根据同周期从左到右,原子半径减小,元素的非金属性增强;同主族自上而下,原子半径增大,元素的非金属性减弱,推知五种元素中原子半径最大的是 Na,非金属性最强的是 Cl。(2)H 和 N、P、Cl 形成的共价化合物分别是 NH3、PH3、HCl,其中 P 元素的非金属性最差,所以 PH3 的热稳定性最差。(3)NH3HCl =NH4Cl,产物 NH4Cl 中,NH 与 Cl 以离子 键结合,NH 中 N 与 H 原子间 4 4以共价键结合。(4)P 为A 族元素,其最高化合价为5 价,最高价氧化物的水化物为H3PO4。(5)P 在足量的 Cl2 中燃 烧生成 PCl5。(6)Cl2 与水反应的化学方程式为Cl2H 2O=HClHClO ,HClO 为弱酸。