第三讲 化学键
[考纲展示]
1.了解化学键的定义。 2.了解离子键、共价键的形成。 3.了解化学反应的本质。
考 点 一 离子键和共价键[学生用书P112]
一、离子键
1.概念:带相反电荷的阴、阳离子之间强烈的相互作用。
2.成键粒子:
3.成键实质:
4.形成条件:
5.表示方法
(1)用电子式表示离子化合物
Na+
2 2-+
2O Na++2O:2-,
MgCl2-2+-
NaOH+-
(2)用电子式表示离子化合物的形成过程
CaCl2:。
二、共价键
1.概念:
2.成键粒子:
3.成键实质:
4.形成条件:通常是非金属元素的原子相结合。
5.分类
共价键共用电子对不发生偏移 非极性键共用电子对偏向一方 极性键
6.表示方法
(1)用电子式表示
(2)
(3)
1
?1?并不是所有物质中都存在化学键,如稀有气体分子是单原子分子,分子中无化学键。
+-
?2?有化学键变化的不一定是化学变化,如NaCl熔化变成自由移动的Na和Cl,HCl
+-
溶于水电离成H和Cl等,只有旧化学键的断裂没有新化学键的形成,没有发生化学变化。
?3?由活泼金属元素与活泼非金属元素的原子形成的化学键不一定都是离子键,如AlCl3
中Al—Cl键为共价键。
?4?非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键,如NH4Cl等。
?5?离子化合物中可能含有共价键,但共价化合物中一定不含离子键。
下列物质中所有原子均满足最外层8电子稳定结构的化合物是( ) A.PCl5 B.P4 C.CCl4 D.NH3
[解析] 判断原子满足最外层8电子结构的方法为最外层电子数+所成价键数=8,故A项、D项错;P4为单质,而非化合物,故B项错;C项中五个原子最外层均为8电子稳定结构,C项正确。
[答案] C
[思维建模]—突破解题障碍·理清解题思路
判断分子中各原子是否达到8电子的稳定结构,主要有两种方法:
(1)经验规律法
凡符合最外层电子数+|化合价|=8的皆为8电子稳定结构。 (2)试写结构法
判断某化合物中的某元素最外层是否达到8电子稳定结构,应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断,如①H2O:O原子最外层有6个电子,H2O中每个O原子又与两个H原子形成两个共价键,所以H2O中的O原子最外层有6+2=8个电子,但H2O中的H原子最外层有2个电子;②N2:N原子最外层有5个电子,N与N之间形成三个共价键,所以N2中的N原子最外层达到8电子稳定结构。
1.含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是( )
A.CH4 B.CH2===CH2 C.CO2 D.N2
解析:选C。CH4、CH2===CH2中氢不满足8电子稳定结构,A、B项错;N2中只含有非极性键且为单质,D项错。
题组一 离子键、共价键概念辨析
1.(教材改编)(双选)下列有关化学键的叙述,正确的是( ) A.离子键是由阴、阳离子间通过静电作用形成的 B.单质分子中均不存在化学键
2
C.极性键是由同种元素原子形成的
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
解析:选AD。O2、Cl2等单质分子中存在共价键,B错;极性键是由不同元素原子形成的化学键,C错;含有离子键的化合物一定是离子化合物,D正确。
2.(2015·吉林长春高三模拟)下列说法正确的是( )
A.共价化合物中可能含有离子键
B.区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否能够导电
C.离子化合物中只含有离子键
D.离子化合物熔融状态下能电离出自由移动的离子,而共价化合物不能
解析:选D。A项,共价化合物中只能含有共价键;B项,区别离子化合物和共价化合物是看其熔融状态下能否导电,而不能根据其溶于水是否导电来判断;C项,离子化合物中一定含离子键,可能含共价键,如NaOH、NH4NO3等。
题组二 电子式的书写
3.(2015·河南平顶山高三教学质量测评)下列说法或表示正确的是________(填字母)。 解析:
答案:BF
4.(2015·湖南长沙模拟)下列表达方式正确的是( )
-解析:选C。A项S原子未标出未成键电子,B项Cl要分开,D项应为3717Cl。
电子式书写时常见的错误
(1)漏写未参与成键的电子,如N2:N??N,应写为·N??N·。 ··
3
(2)化合物类型不清楚,漏写或多写[ ]及错写电荷数,如NaCl
:
,应写为NaCl:
(3)书写不规范,错写共用电子对,如N2
的电子式为
,更不能写成或。
+。 ;不能写成(4)不考虑原子最外层有几个电子,均写成8电子结构,如CH3的电子式为而非。
(5)不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写,如CaBr2、CaC2的电子式分别为
一、化学键
1.概念 使离子或原子相结合的作用力。
2.形成与分类
、。 考 点 二 化学键与化学反应、物质类别的关系[学生用书P114]
3.化学反应的本质 反应物分子内化学键的断裂和生成物分子内化学键的形成。
二、化学键与物质类别
1.化学键的存在
2.化学键与物质的类别
除稀有气体内部无化学键外,其他物质内部都存在化学键。化学键与物质的类别之间的关系可概括为
(1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素的原子形成的共价化合物,如SiO2、HCl、CH4等。
(2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素的原子形成的单质,如Cl2、P4、金刚石等。
(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成,如H2O2、C2H4等。
(4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素的原子形成的化合物,如Na2S、CaCl2、NaCl等。
(5)既有离子键又有极性共价键的物质,如NaOH、K2SO4等;既有离子键又有非极性共价键的物质,如Na2O2等。
(6)仅由非金属元素的原子形成的离子化合物,如NH4Cl、NH4NO3等。
(7)金属元素和非金属元素的原子间可能存在共价键,如AlCl3等。
4
3.离子化合物和共价化合物的判断方法
(1)根据化学键的类型判断
凡含有离子键的化合物,一定是离子化合物;只含有共价键的化合物,是共价化合物。
(2)根据化合物的类型来判断
大多数碱性氧化物、强碱和盐都属于离子化合物(AlCl3除外);非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。
(3)根据化合物的性质来判断
一般熔点、沸点较低的化合物是共价化合物。熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,如NaCl;不能导电的化合物是共价化合物,如HCl。
物质的溶解或熔化与化学键变化的关系
(1)离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
(2)共价化合物的溶解过程
①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如CO2、SO2等。 ②有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴、阳离子,
其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
③某些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)
等。
(3)单质的溶解过程
某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键被破坏,如Cl2、F2等。
(2014·高考上海卷)BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与AlCl3
相似。由此可推测BeCl2( )
A.熔融态不导电 B.水溶液呈中性
C.熔点比BeBr2高 D.不与NaOH溶液反应
[解析] A.BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,均属于分子晶体的性质,说明该化合物形成的晶体是分子晶体,分子晶体熔融态下不能电离出阴、阳离子,不导电,A正确;
B.该化合物的化学性质与AlCl3相似,而氯化铝溶液中铝离子水解溶液显酸性,因此BeCl2水溶液也呈酸性,B不正确;C.BeCl2与BeBr2形成的晶体均是分子晶体,分子晶体的熔点与分子晶体中范德华力大小有关,而范德华力大小与相对分子质量有关,组成相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大,后者的相对分子质量大,熔点高于BeCl2,C不正确;
D.氯化铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠、氯化钠和水或氢氧化铝和氯化钠,则该化合物也与氢氧化钠溶液反应,反应的化学方程式为BeCl2+2NaOH===Be(OH)2↓+2NaCl或BeCl2+4NaOH===Na2BeO2+2H2O+2NaCl,D不正确,答案选A。
[答案]
A
2.若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。
在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用依次是( )
A.氢键;分子间作用力;非极性键
B.氢键;极性键;分子间作用力
C.氢键;氢键;极性键
D.分子间作用力;氢键;非极性键
解析:选C。雪花→水→水蒸气是状态的改变,破坏的是氢键。由水蒸气→氧气和氢气,发生了化学变化,破坏极性共价键。
题组一 化学键与物质类别
1.有以下9种物质:①Ne;②NH4Cl;③KNO3;④NaOH;⑤Cl2;⑥SO2;⑦H2S;⑧Na2O2;⑨MgCl2。
请用上述物质的数字序号填空:
5
(1)只存在离子键的是________。
(2)只存在共价键的是________。
(3)只存在共价键的电解质是________。
(4)既存在离子键又存在共价键的是________。
(5)不存在化学键的是________。
答案:(1)⑨ (2)⑤⑥⑦ (3)⑦ (4)②③④⑧ (5)①
-2.短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大,它们的原子序数之和为20,且Y2
+与Z核外电子层的结构相同。下列化合物中同时存在极性和非极性共价键的是( )
A.Z2Y B.X2Y2
C.Z2Y2 D.ZYX
-+解析:选B。由题中信息可知X、Y、Z分别位于第一、二、三周期,结合Y2与Z核
外电子层结构相同可知Y、Z分别为O、Na,再结合X、Y、Z的原子序数之和为20可知X为H,则A项 Na2O 中只含离子键;B项H2O2中O—H键是极性键、O—O键是非极性键;
+-C项Na2O2中存在非极性键(O—O键)和离子键(Na与O22之间);D项NaOH中存在离子键
+-(Na与OH之间)和极性键(O—H键),故答案为B。
题组二 化学键的断裂与形成
3.下列反应过程中,同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成的反应是( )
A.NH4Cl=====NH3↑+HCl↑
B.NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
C.2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
解析:选D。A中无离子键的形成,也无非极性键的断裂和形成;B中无离子键的断裂,也无非极性键的断裂和形成;C中无非极性键的形成;D中Na2O2含有离子键、非极性键,CO2中含极性键,Na2CO3中含离子键、极性键,O2中含非极性键。
4.在下列变化过程中,既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是( )
A.将SO2通入水中 B.烧碱溶于水
C.将HCl通入水中 D.硫酸氢钠溶于水
解析:选D。SO2通入水中生成H2SO3,只破坏了共价键,不符合题意;烧碱溶于水,
+-NaOH发生电离生成Na、OH,只破坏了离子键,不符合题意;HCl通入水中,发生电离,
++-只破坏了共价键,不符合题意;NaHSO4溶于水电离成Na、H和SO24,既破坏离子键,
又破坏共价键,故D符合题意。
(1)理解3个概念:①化学键;②离子键;③共价键。
(2)牢记两种化合物的一般类别
①离子化合物:强碱,大多数盐,活泼金属氧化物。
②共价化合物:酸,弱碱,极少数盐,非金属氧化物和氢化物。
(3)记住3类特例
①含有共价键的离子化合物常见的有NaOH、Na2O2、NH4Cl等。
②活泼金属元素与活泼非金属元素形成的共价化合物:AlCl3。
③仅由非金属元素组成的离子化合物:NH4Cl、NH4NO3等。
(4)理解化学变化的本质
反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。
1.(2014·高考江苏卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最
+-外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z2与Y2具有相同的电
子层结构,W与X同主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同
C.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱
D.Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强
6 △
解析:选D。短周期主族元素X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,则X为
+-C元素;Y是地壳中含量最高的元素,则Y为O元素;Z2与Y2具有相同的电子层结构,
则Z为Mg元素;W与X同主族,则W为Si元素。A.原子半径大小顺序为
r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O)。B.O与Mg元素形成离子键,O与Si元素形成共价键,化学键类型不同。C.C元素的非金属性强于Si元素,则H2CO3的酸性强于H2SiO3。D.O元素的非金属性强于Si元素,则H2O的稳定性强于SiH4。
2.(2013·高考上海卷)氰酸铵(NH4OCN)与尿素[CO(NH2)2]( )
A.都是共价化合物 B.都是离子化合物
C.互为同分异构体 D.互为同素异形体
解析:选C。氰酸铵是离子化合物,尿素是共价化合物,它们的分子式相同,结构不同,是同分异构体的关系,因此选C。
3.(高考浙江卷改编)X、Y、Z、M、W为五种短周期元素,X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,且最外层电子数之和为15;X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气
-态化合物在标准状况下的密度为0.76 g·L1;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数
1之和的。下列说法正确的是( ) 2
A.原子半径:W>Z>Y>X>M
B.XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物
C.由X元素形成的不同单质是同素异形体
D.由X、Y、Z、M四种元素形成的离子化合物只有离子键,没有共价键
--解析:选C。Y与M形成的气态化合物的摩尔质量M=0.76 g·L1×22.4 L·mol1=17
-g·mol1,结合X、Y、Z同周期且原子序数依次递增,且最外层电子数之和为15,则M为H,Y为N;再根据X、Z可形成XZ2分子,知X为C,Z为O;W的质子数为(1+6+7+
18)11,则W为Na。原子半径:Na>C>N>O>H,A错;CO2、C2H2均为直线形的共价2
化合物,但Na2O2为离子化合物,B错;由碳元素形成的单质:石墨、C60、金刚石互为同素异形体,C对;由C、N、O、H形成的离子化合物NH4HCO3,含共价键和离子键,D错。
4.下列说法正确的是________。
A.(2014·高考安徽卷)三聚氰酸()分子中既含极性键,又含非极性键
B.(2013·高考上海卷)氯化氢和氯化钾的溶解克服的作用力类型相同
C.(2012·高考天津卷)短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子,均满足原子最外层8电子结构
D.(2012·高考安徽卷)NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键
E.(2012·高考天津卷)不同元素的原子构成的分子只含极性共价键
F.(2012·高考山东卷)HCl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
答案:CD
5.(2013·高考天津卷)X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题:
(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)
________________________________________________________________________。
(2)X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写分子式)_____________________________________________。
(3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系: AC
DB(在水溶液中进行)
其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。
写出C的结构式:____________;D的电子式:
7
________________________________________________________________________。
①如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为________;由A转化为B的离子方程式为________________________________________________________________________
____________________。
②如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
-A、B浓度均为0.1 mol·L1的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序是
________________________________________________________________________;
常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有________________________。
解析:依据题干提供的信息,判定元素种类,解决具体问题。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0,结合它们都是短周期元素初步判断是ⅠA族的H和ⅣA族的C。Q与X同主族,则Q为Na。Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素,可以判断是O和Al。所以X、Y、Z、Q、R分别是H、C、O、Na、Al。(1)H、C、O、Na、Al原子半径的大小顺序是Na>Al>C>O>H。(2)H和C形成的化合物中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是C2H2。(3)由A
电子式是Na+CDB转化及C是溶于水显酸性的气体,可知C是CO2,D是淡黄色固体,则D是Na2O2。CO2的结构式为O===C===O;Na2O2的····+···2-[·O·O·]Na。①A、B····均由三种元素组成,B为两性不溶物,则B为Al(OH)3,
-A为NaAlO2。NaAlO2转化为Al(OH)3的离子方程式为AlO2+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+
---HCO3或2AlO2+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO23。②由上述五种元素组成的化合物,其溶液显碱性的有Na2CO3、NaHCO3和NaOH等。B由四种元素组成,所以B是NaHCO3。结合AC
D
-B的转化可以确定A是Na2CO3。Na2CO3溶液显碱性的原因是CO23+----H2OHCO3+OH。Na2CO3和NaHCO3浓度均为0.1 mol·L1的混合溶液中,由于CO23
-+--+2-的水解程度大于HCO3,所以离子浓度大小关系是c(Na)>c(HCO3)>c(CO3)>c(OH)>c(H)。
向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加稀盐酸,Na2CO3先和HCl反应生成NaHCO3,然后NaHCO3与盐酸反应生成CO2,生成的CO2部分溶解在溶液中,溶有CO2的饱和溶液的pH为5.6,所以当溶液呈中性时,还会有少量NaHCO3存在,此时溶质的主要成分为NaCl、NaHCO3、CO2。
答案:(1)Na>Al>C>O>H (2)C2H2
(3)O===C===O Na
-+····+···2-[·O·O·]Na ····①NaAlO2 AlO2+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO3[或2AlO2+3H2O+
-CO2===2Al(OH)3↓+CO23]
---②CO2HCO3+OH 3+H2O
+---+c(Na)>c(HCO3)>c(CO23)>c(OH)>c(H) NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)
一、选择题
1.(2015·甘肃兰州模拟)下列说法正确的是( )
A.NH4NO3中只含共价键
B.稀有气体分子中不含化学键
C.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
D.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
解析:选B。A项,NH4NO3中既含离子键又含共价键;B项,稀有气体为单原子分子,不含化学键;C项,干冰升华时CO2分子未被破坏,即其分子内的共价键未被破坏;D项,活泼金属元素Al与活泼非金属元素Cl形成共价化合物AlCl3。
8 --
2.下列关于离子键、共价键的叙述中,正确的是( )
A.在离子化合物里,只存在离子键,没有共价键
B.非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中
C.在共价化合物分子内,一定不存在离子键
D.由多种元素组成的多原子分子里,一定只存在极性键
解析:选C。A项,NH4Cl中存在共价键;B项,如H2O2、CH3CH3等分子中存在非极性键;C项,共价化合物一定不含离子键;D项,H2O2、C2H6等分子中都存在非极性键。
3.(2015·河北承德高三质检)下列关于物质结构和化学用语的说法正确的是( )
A.78 g Na2O2晶体中所含阴、阳离子个数均为4NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.1个乙醇分子中存在8对共用电子对
C.NaOH和Na2O中所含的化学键类型完全相同
D.CCl4和AlCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
+-解析:选B。A项,1 mol Na2O2中含有3 mol离子,即2 mol Na和1 mol O22,A错;
B项,1个CH3CH2OH中共形成8个共价键,即存在8对共用电子对,B正确;C项,NaOH中含离子键和极性键,Na2O只含离子键,C错;D项,CCl4的分子中,每个原子都达到了8电子稳定结构,而AlCl3分子中,铝只满足6电子结构,D错。
4.下列表达正确的是( )
A.HClO的电子式为·······H·Cl·O· ····
+B.H2S的电子式可表示为H····+[·S·]H ····
··C.用电子式表示Na2O的形成过程为2Na×+·O ·―→2Na[×O×]
······-2+··-D.MgCl2的电子式为[·Cl·]Mg[·Cl·] ···········解析:选D。HClO的电子式应为H·O·Cl·,A····
·H,B·
++····2-··错;H2S为共价化合物,电子式应为+···H·S··错;C中两个钠离子不能合并,正确的表达方法为―→Na[×O×]Na······2-,C错。
5.(2015·山东聊城高三月考)下列说法正确的是( )
①非金属元素构成的单质中一定存在共价键;②非金属之间形成的化合物一定是共价化合物;③非金属的气态氢化物中一定存在极性共价键;④离子化合物中一定含有离子键;⑤金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物;⑥在一种化合物中只能存在一种类型的化学键;⑦含共价键的化合物不一定是共价化合物;⑧含离子键的化合物一定是离子化合物;⑨氯化钠和HCl溶于水都发生电离,克服粒子间作用力的类型相同
A.③④⑦⑧ B.①③④⑦⑧
C.②⑤⑥⑧⑨ D.①④⑦⑨
解析:选A。解答此类题目时,要注意一些特例,如稀有气体也属于非金属元素,稀有气体的单质是单原子分子,无化学键,所以①错误;离子化合物NH4Cl中无金属元素,含有共价键和离子键,所以②⑥错误,⑦正确;非金属的气态氢化物中,非金属原子与氢原子一定以极性共价键结合,所以③正确;由离子化合物的定义可知含离子键的化合物一定是离子化合物,离子化合物中一定含有离子键,所以④⑧正确;AlCl3是由金属元素和非金属元素组成的共价化合物,⑤错误;⑨中NaCl克服离子键,HCl克服共价键,错误。
6.(2015·陕西西安模拟)下列关于化学键的说法正确的是( )
①原子间的相互作用叫化学键
②两个非金属原子间不可能形成离子键
③强电解质中一定存在离子键
④形成化学键的过程是能量降低的过程
⑤单质、共价化合物、离子化合物中都存在共价键
A.①④ B.③④
C.②③ D.②④
解析:选D。①中相邻原子间的强相互作用叫化学键。③中例如H2SO4是属于共价化 9
合物的强电解质。⑤中稀有气体的单质中无化学键;并不是所有离子化合物中都存在共价键。
7.(2015·江苏南通期末)下列有关物质结构的说法正确的是( )
A.共价化合物中各原子最外层都一定满足8电子结构
B.BaO2晶体中阳离子与阴离子数目之比为1∶2
C.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致
D.在反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑中,既有离子键、极性键和非极性键的断裂,又有离子键、极性键和非极性键的形成
解析:选D。共价化合物H2O、BeCl2中H和Be两原子最外层均不是8电子结构,选
+-项A错;BaO2晶体中阳离子是Ba2,阴离子是O22,两者的物质的量之比为1∶1,选项B
错;水非常稳定的原因是氢氧键键能比较大,选项C错。
8.(2015·湖北武汉高三检测)将等物质的量的硫酸和氢氧化钠反应后所得到的溶液蒸干,可得到NaHSO4。下列关于NaHSO4的说法中正确的是( )
A.因为NaHSO4是离子化合物,因此其固体能够导电
B.NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2∶1
C.NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键
D.NaHSO4固体溶于水时既破坏离子键又破坏共价键
解析:选D。虽然NaHSO4是离子化合物,但其固体中不存在自由移动的阴、阳离子,
-因而不能导电;NaHSO4固体中阳离子和阴离子(HSO4)的个数比是1∶1;NaHSO4固体熔化
++-时破坏的只是离子键,溶于水时电离成Na、H和SO24,破坏的是离子键和共价键。
9.
A.X、Y元素的金属性X<Y
B.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D.一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
解析:选D。此题考查了物质结构与元素周期律知识。根据题给数据,X、Y的化合价不同,但原子半径相差较小,可知两者位于同一周期相邻主族,故金属性X>Y,A错;根据Z、W的原子半径相差不大,化合价不同,且W只有负价,则其可能是O,Z是N,两者的单质直接生成NO,B错;由题可知X是Mg,Y是Al,Y的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铝,其不溶于稀氨水,C错;一定条件下,氧气可以和氨气反应生成水和氮气,D对。
二、非选择题
10.(2015·吉林高三模拟)X、Y、Z、W是短周期的四种元素,有关它们的信息如表所
(1)X的最简单气态氢化物分子的电子式是________,Z元素在周期表中的位置是
________。
(2)X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是
10
________________________________________________________________________(填化学式)。
(3)常温时,W的硫酸盐溶液的pH________(填“>”、“<”或“=”)7,理由是
________________________________________________________________________
(用离子方程式表示)。
(4)实验室用X的氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的方法是
________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(5)25 ℃、101 kPa时,32 g Y的最低价气态氢化物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出1 780.6 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 解析:由题意推出X为N元素,Y为C元素,Z为Cl元素;由W原子的最外层电子
+数等于2n-3(n为原子核外电子层数)且化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn,得
2n-3=n,n=3,即W为Al元素。
(2)HClO4>HNO3>H2CO3
++(3)< Al3+3H2OAl(OH)3+3H
++(4)Al3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4
(5)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol
11.已知X、Y、Z、W四种元素是短周期元素,且原子序数依次增大。X、W同主族,Y、Z为同周期的相邻元素,W原子的质子数等于Y、Z原子的最外层电子数之和,Y与X形成的分子中有3个共价键,Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,试推断:
(1)X、Z两种元素的元素符号为X________、Z________。
(2)由以上元素两两形成的化合物中:溶于水显碱性的气态氢化物的电子式为________,它的共价键属于________(填“极性”或“非极性”)键;含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为________________;含有极性共价键和非极性共价键的化合物的电子式为________。
(3)由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是________(写化学式),该化合物与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为______________________;X与W形成的化合物与水反应时,水作________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)用电子式表示W与Z形成W2Z化合物的过程:
________________________________________________________________________。 解析:四种元素分布在前三周期中,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z是O,则Y是N;N、O的最外层电子数之和是11,与Na原子序数相同,则W是Na,X、W同主族,且X、Y、Z、W原子序数依次增大,则X为H;氮元素能够和H形成含有三个共价键的分子;NaH与水反应的化学方程式为NaH+H2O===NaOH+H2↑,水作氧化剂。
答案:(1)H O
H, 极性 Na(2)HNH
·······H·O·O·H ····
+-+····答案:(1)H·NH ···H 第三周期第ⅦA族 ····+···2-[·O·O·]Na ····(3)NH4NO3 NH4+OH=====NH3↑+H2O 氧化剂 (4)
12.(2015·浙江台州模拟)有A、B、C、D四种元素,它们的原子序数依次增大,但均·
·△小于 18,A和B在同一周期,A的电子式为·A ·,B原子L层的电子总数是K层的3倍;
0.1 mol C 单质能从酸中置换出2.24 L氢气(标准状况),同时它的电子层结构变成与氖原子的电子层结构相同;D离子的半径比C离子的小,D离子与B离子的电子层结构相同。
(1)写出A、B、C、D元素的名称:
A________,B________,C________,D________。
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(2)D元素位于周期表中第____周期第____族。
(3)用电子式表示A的气态氢化物的形成过程:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)A和B的单质充分反应生成化合物的结构式是
____________。
(5)B与C形成的化合物是离子化合物还是共价化合物?如何证明?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:由A的电子式可知,A为C或Si,又因为原子序数依次增大且小于18,则A为C;根据B的原子结构可知B为O;0.1 mol C可从酸中置换出0.1 mol H2,则C为+2价金属,故为Mg;根据D的电子层结构可知D为Al。
答案:(1)碳 氧 镁 铝
(2)三 ⅢA (3)
(4)O===C===O
(5)B与C形成的化合物是MgO,是离子化合物;证明方法为验证其熔融物是否导电,若导电则为离子化合物,若不导电则为共价化合物
13.X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体,在适当条件下三者之间可以两两发生反应生成分别是双核、三核和四核的甲、乙、丙三种分子,且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3。请回答下列问题:
(1)元素X的名称是____________。
(2)若甲与Y单质在常温下混合就有明显现象,则甲的化学式为________。丙在一定条件下转化为甲和乙的化学方程式为________________________________。
(3)①化合物丁含X、Y、Z三种元素,0.1 mol/L丁溶液的pH为1,将丁与丙按物质的量之比为1∶1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为________(选填序号)。
a.只含共价键
b.只含离子键
c.既含离子键,又含共价键
②常温下,戊的水溶液的pH________7(填“<”、“=”或“>”),其原因是________________________________________________________________________
(用离子方程式表示)。
解析:无色单质气体为H2、N2和O2,三者两两反应可生成NO、H2O、NH3等分子,由乙、丙分子中X的原子个数比为2∶3推知X为H,由甲与Y单质在常温下混合有明显现象推知Y为O,Z为N。丁为HNO3,戊为 NH4NO3,在NH4NO3晶体中既含离子键,又含共价键,NH4NO3水解显酸性。
答案:(1)氢
(2)NO 4NH3+5O2=====4NO+6H2O 高温
(3)①c ②< NH4+H2O +催化剂NH3·H2O+H+
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