江苏省徐州市高中化学 专题1 微观结构与物质的多样性.docx
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江苏省徐州市高中化学专题1微观结构与物质的多样性
第二单元 微粒之间的相互作用力
第1课时 离子键
[经典基础题]
题组1 化学键、离子键与离子化合物
1.下列关于化学键的叙述正确的是( )
A.化学键既存在于相邻原子之间,也存在于相邻分子之间
B.两个原子之间的相互作用叫化学键
C.化学键通常指的是直接相邻的原子或离子之间的强烈的相互作用
D.阴、阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用,所以离子键的核间距相当小
2.下列有关离子键或离子化合物的说法正确的是( )
A.含金属元素的化合物中必定含有离子键
B.不含金属元素的化合物一定不可能含有离子键
C.食盐、硫酸中都含有离子键
D.离子化合物中必定含有阴、阳离子
3.下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是( )
A.可溶于水B.具有较高的熔点
C.水溶液能导电D.熔融状态能导电
4.下列哪一组元素的原子间反应易形成离子键( )
原子
a
b
c
d
e
f
g
M层电子数
1
2
3
4
5
6
7
A.a和cB.a和f
C.d和gD.c和g
5.A元素原子的核电荷数为11,B元素的质子数为8,A和B化合形成化合物Z,下列说法中错误的是( )
A.A形成+1价阳离子
B.Z一定与水反应
C.Z一定是MO型离子化合物
D.Z中含有离子键
6.下列A、B两种元素的原子序数,其中可形成AB2型离子化合物的是( )
A.6和8B.19和16
C.12和17D.10和8
7.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,由此可知( )
A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y
B.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
C.X元素形成的单核阴离子还原性大于Y
D.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性
8.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。
已知Y和W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是( )
Y
Z
X
W
A.原子半径:
X B.气态氢化物的稳定性: X>Z C.Z、W均可与Mg形成离子化合物 D.最高价氧化物对应水化物的酸性: Y>W 题组2 电子式的书写 9.下列关于电子式的书写正确的是( ) 10.下列电子式书写错误的是( ) A.Na+B.NaC [能力提升题] 11.已知: 氢化钠(NaH)是一种离子化合物,其中钠元素是+1价,NaH跟水反应放出H2。 思考并回答下列问题: (1)在氢化钠中存在的化学键为________。 (2)在NaH中的氢离子半径比锂离子半径________(填“大”或“小”)。 (3)写出NaH的电子式__________________。 (4)写出NaH与水反应的化学方程式________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________,在该反应中作还原剂的是________。 12.X、Y、Z、W为四种短周期元素。 已知: ①X、W同主族,Y、Z同主族; ②X、Y可形成两种液态化合物X2Y和X2Y2; ③X2Z和ZY2之间可发生反应生成Z单质; ④W2Y2和X2Y之间可发生反应生成Y单质。 请完成下列问题: (1)X、Y的元素符号为X________,Y________。 (2)写出W2Y的电子式__________________________________________________________ ______________,Z的原子结构示意图__________________。 (3)写出④反应的化学方程式: ___________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 13.一种融雪剂其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1molXY2含有54mol电子。 (1)该融雪剂的化学式是________________,该物质中化学键类型是__________,电子式是__________。 (2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)W是与D同主族的短周期元素,Z是第3周期金属性最强的元素,Z的单质在W的常见单质中反应时有两种产物: 不加热时生成________________(填化学式),其化学键类型为______________;加热时生成________(填化学式)。 14.设X、Y、Z代表三种元素。 已知: ①X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构。 ②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个。 ③Y和Z两种元素可以形成四核42个电子的-1价阴离子。 据此,请回答下列问题: (1)写出X、Y、Z三种元素的名称: X____________, Y____________,Z____________。 (2)X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 (3)用电子式表示X、Z形成化合物的过程: _________________________________________ ______________________________________________________________________________。 第2课时 共价键 分子间作用力 [经典基础题] 题组1 化学键的判断 1.下列说法正确的是( ) A.由分子组成的物质中一定存在共价键 B.由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 C.共价键只存在于双原子单质分子里 D.两个非金属元素原子间不可能形成离子键 2.下列物质中只含有共价键的是( ) A.NaCl、HCl、H2O、NaOH B.Cl2、Na2S、HCl、SO2 C.HBr、CO2、H2O、CS2 D.Na2O2、H2O2、H2O、O3 3.某元素的原子最外层只有一个电子,它与卤素原子结合时,所形成的化学键( ) A.一定是离子键 B.一定是共价键 C.可能是离子键也可能是共价键 D.以上说法都不正确 题组2 共价化合物及其表示方法 4.下列物质属于共价化合物的是( ) A.KOHB.MgO C.C2H6D.NH4Cl 5.下列物质的电子式书写正确的是( ) 题组3 化学键、分子间作用力对物质性质的影响 6.以下关于分子间作用力的叙述不正确的是( ) A.是一种较弱的化学键 B.分子间作用力较弱,破坏它所需能量较少 C.分子间作用力对物质的熔沸点有影响 D.稀有气体原子间存在分子间作用力 7.下列现象与化学键有关的是( ) A.F2、Cl2、Br2、I2单质的熔点依次升高 B.H2O的沸点远高于H2S的沸点 C.H2O在高温下也难分解 D.干冰汽化 8.下列变化只破坏共价键的是( ) A.从NH4HCO3中闻到了刺激性气味 B.NaOH溶于水 C.Na2SO4受热熔化 D.HCl溶于水得盐酸 9.下列说法正确的是( ) A.因为水分子内存在氢键,所以水分子非常稳定 B.氢键属于化学键 C.水分子间存在氢键使水分子间作用力增强,导致水的沸点较高 D.水分子之间无分子间作用力,只有氢键 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( ) A.NH4Cl NH3↑+HCl↑ B.NH3+CO2+H2O===NH4HCO3 C.MgCl2 Mg+Cl2↑ D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 [能力提升题] 11.完成下列各题: (1)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。 则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______________、______________。 (2)在下列变化中: ①I2升华;②烧碱熔化;③NaCl溶于水;④H2O2分解;⑤Na2O2溶于水。 仅离子键被破坏的是________(填序号,下同);离子键和共价键同时被破坏的是________。 (3)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与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。 ①X、Y、Z、W四种元素的符号: X______,Y________,Z________,W________。 X、Y、Z、W原子半径的大小顺序: ________________________(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______。 ③由以上元素中的两种元素组成的共价化合物有________________________,离子化合物有________________________(均任写两种)。 由X、Y、Z三种元素所形成的只含有共价键的化合物是____________,既含离子键,又含共价键的化合物是____________。 (写化学式) 12.已知: CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度(K) 873 773 1073 713.2 分析上表中四种物质的相关数据,请回答下列问题: (1)CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,沸点有差别的原因是____________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。 (2)CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,分解温度有差别的原因是_________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________。 (3)结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。 13.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。 X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。 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)。 (3)Y、G的单质与两元素之间形成的化合物可作水的消毒剂的有________(写出其中两种物质的化学式)。 (4)由X、Y、Z元素组成的化合物只含离子键的是________,既含离子键,又含共价键的是__________,由X、Y、Z、M四种元素共同组成的化合物的化学式为__________________。 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________(填元素符号)。 (2)由A和B、D、E所形成的共价化合物中,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与水反应的化学方程式为_________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________。 答案精析 第1课时 离子键 1.C 2.D [AlCl3中不含离子键,A错;NH4Cl属于离子化合物,其中含有离子键,B错;硫酸不含有离子键,C错;阴、阳离子通过静电作用形成离子化合物,D正确。 ] 3.D [含离子键的化合物属于离子化合物,由阴、阳离子构成,在熔融状态下,阴、阳离子可以在电场中做定向移动因而能导电,而A、B、C所述性质并非离子化合物所独有,故不能作判断该化合物内一定存在离子键的根据。 ] 4.B [由原子a~g的M层电子数可知,M层即为原子的最外层,元素a~g均为第3周期元素,a、b均为活泼的金属元素,f、g均为活泼的非金属元素,所以a和f形成的化学键为离子键。 ] 5.C [A是Na元素,B是O元素,它们可以形成Na2O和Na2O2,均可以与水反应,均含有离子键。 ] 6.C [AB2型离子化合物中A为+2价,B为-1价,即A为第ⅡA族元素,B为第ⅦA族元素,符合要求的只有C项。 ] 7.A [W的气态氢化物可与其最高价含氧酸生成离子化合物,W为N元素,根据图示元素的位置关系,推知X、Y、Z分别为O、S、Cl元素。 A项正确,元素气态氢化物的稳定性同周期从左到右逐渐增强,同主族自上而下逐渐减弱,氢化物稳定性: X(H2O)>Y(H2S),Y(H2S) B项不正确,同周期元素的最高价氧化物的酸性从左到右增强,但氯元素低价态氧化物对应水化物的酸性不一定强于S,如HClO的酸性比H2SO3酸性弱。 C项不正确,同周期元素简单阴离子的还原性自上到下增强,还原性: S2->O2-。 D项不正确,Cl2中Cl元素的化合价处于中间价态,既有氧化性又有还原性,如Cl2与水反应或与NaOH溶液反应既表现氧化性,又表现还原性。 ] 8.C [设元素Y的原子序数为y,则y+y+10=3×(y+1),解得y=7,则Y为N元素、X为Si元素、Z为O元素、W为Cl元素。 原子半径: Z X Y ] 9.B [A中,氧原子的电子式不能用方括号,A项不正确;C中,两个氟离子不能合并写,C项不正确;D中,钾离子不能加方括号,D项不正确。 ] 10.B [NaCl的电子式为 。 ] 11. (1)离子键 (2)大 (3) (4)NaH+H2O===NaOH+H2↑ NaH 解析 含活泼金属元素的化合物,应为离子化合物,由阴、阳离子构成。 Li+与H-的电子层结构相同,但由于Li的核电荷数大,所以离子半径小,据信息条件可写出反应NaH+H2O===NaOH+H2↑,该反应中NaH作还原剂。 12. (1)H O (3)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 13. (1)CaCl2 离子键 (2) (3)Na2O 离子键 Na2O2 解析 (1)X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同,且1molXY2中含54mol电子,则每摩尔X、Y的离子含18mole-,可推出其化学式应为CaCl2,即X为Ca,Y为Cl。 (2)D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,则其为He或C或S或Kr,又因D与Y相邻,则D为S。 (3)W是与硫同主族的短周期元素,则W是氧;Z是第3周期金属性最强的元素,则Z是Na。 Na在O2中反应不加热时生成Na2O,加热时生成Na2O2,Na2O中Na+与O2-间形成离子键,故Na2O属离子化合物。 14. (1)钾 氯 氧 (2)H++OH-===H2O (3) 解析 根据X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构,可确定X为第ⅠA族元素,Y为第ⅦA族元素,Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个,则Z为Y的前一周期的ⅥA族元素,不难判断出Y和Z两种元素形成的4核42个电子的-1价阴离子为ClO ,则X+为K+。 第2课时 共价键 分子间作用力 1.D 2.C [A项中,NaCl只含有离子键,HCl、H2O只含有共价键,NaOH既有离子键又有共价键;B项中,Cl2、HCl、SO2分子中只有共价键,而Na2S中只有离子键;D项中,Na2O2既有离子键又有共价键,H2O2、H2O、O3分子中只有共价键。 ] 3.C [该元素如果是碱金属元素则与卤素形成的是离子键,如果是氢元素,则形成的是共价键。 ] 4.C [A、B属于含有活泼金属元素的离子化合物;D为铵盐也属离子化合物;C中C和H都不易得失电子,形成的只有共价键,属共价化合物。 ] 5.C 6.A 7.C [在A项中,卤素单质分子间存在着分子间作用力,且随相对分子质量的增大,分子间作用力增强,单质的熔点也就越高;D项,在干冰中,CO2分子间通过分子间作用力结合在一起,在汽化时需要克服分子间作用力,而CO2分子内的化学键并没有断裂;B项中由于H2O分子间存在氢键,使分子间作用力增强,所以H2O的沸点要比H2S的高;只有C项中由于H—O键键能很大,在较高温度时也难断裂,所以H2O分子很稳定,与共价键有关。 ] 8.D [NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O,破坏NH 与HCO 之间离子键和NH 、HCO 内部的部分共价键;NaOH溶于水破坏离子键,共价键没有破坏;Na2SO4受热熔化破坏了Na+与SO 之间的离子键;SO 内部的共价键没有破坏;HCl溶于水破坏了H—Cl共价键。 ] 9.C [水分子之间存在分子间作用力,也存在氢键,由于氢键的存在,使得水的沸点较高,化学键是分子内相邻原子或离子之间强烈的相互作用,由于H2O中氢氧共价键较强,故水分子较稳定,氢键不属于化学键。 ] 10.D [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,也没有共价键的形成;D中断开Na2O2中的离子键和共价键、CO2中的共价键,形成O2中的共价键、Na2CO3中的离子键和共价键。 ] 11. (1)NaOH Na2O2 (2)②③ ⑤ (3)①H N O Na Na>N>O>H ②弱 ③NH3、H2O、H2O2、N2H4、NO、NO2、N2O3等中的两种 Na2O、Na2O2、NaH等中的两种 HNO3、HNO2 NH4NO3、NH4NO2 解析 (1)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。 O与H以共价键结合成OH-,O与O以共价单键结合成O ,再分别与Na+以离子键结合成NaOH和Na2O2。 (2)①只破坏了分子间作用力,未破坏化学键;②③破坏了离子键;④2H2O2 2H2O+O2↑,只破坏共价键;⑤Na2O2溶于水发生反应: 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,离子键和共价键均被破坏。 (3)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X 由原子序数Y 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,所以原子半径大小顺序为r(Na)>r(N)>r(O)>r(H)。 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化合物有NH3、H2O、N2H4、H2O2、NO、NO2、N2O3等,离子化合物有Na2O、Na2O2、NaH等。 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。 12. (1)物质组成和结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,因此SiH4沸点高于CH4;NH3分子间还存在氢键作用,因此NH3的沸点高于PH3 (2)C—H键键能大于Si—H键,因此CH4分解温度高于SiH4;N—H键键能大于P—H键,因此NH3分解温度高于PH3 (3)HF 13. (1)第2周期ⅥA族 (2)HClO4 H2S (3)O3、Cl2、ClO2(任写两种) (4)Na2O、NaH NaOH、Na2O2 NaHSO3、NaHSO4 14. (1)Na Cl (2)PH3 (3)NH4Cl 离子键和共价键 (4)H3PO4 (5)2P+5Cl2 2PCl5 (6)Cl2+H2OHCl+HClO 解析 由A和B形成的化合物在水中呈碱性,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)或C离子和B(N3-)离子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)NH3+HCl===NH4Cl,产物NH4Cl中,NH 与Cl-以离子键结合,NH 中N与H原子间以共价键结合。 (4)P为ⅤA族元素,其最高化合价为+5价,最高价氧化物对应的水化物为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Cl2+H2OHCl+HClO。
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