第27讲 化学键、分子间作用力、氢键（原卷版） 高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练

备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练第27讲化学键、分子间作用力、氢键【复习目标】1．了解化学键的定义。2．掌握离子键、共价键的形成，掌握电子式、结构式的表示方法。【知识精讲】1．化学键（1）概念：使离子相结合或原子相结合的作用力。（2）形成与分类2．离子键、共价键的比较离子键共价键非极性键极性键概念带相反电荷的微粒之间的相互作用原子间通过共用电子对所形成的相互作用成键粒子阴、阳离子原子成键实质阴、阳离子的静电作用共用电子对不偏向任何一方共用电子对偏向一方原子形成条件非金属性强的元素与金属性强的元素经得失电子，形成离子键同种元素原子之间成键不同种元素原子之间成键形成的物质离子化合物非金属单质；某些共价化合物或离子化合物共价化合物或离子化合物注意：①非极性共价键：同种元素的原子间形成的共价键，共用电子对不偏向任何一个原子，各原子都不显电性，简称非极性键。②极性共价键：不同种元素的原子间形成共价键时，电子对偏向吸引电子能力强的一方，两种原子，一方略显正电性，一方略显负电性，简称极性键。3．共价键：具有饱和性和方向性。①分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式eq\a\vs4\al(σ)键电子云“头碰头”重叠eq\a\vs4\al(π)键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目eq\a\vs4\al(单)键原子间有一对共用电子对eq\a\vs4\al(双)键原子间有两对共用电子对eq\a\vs4\al(三)键原子间有三对共用电子对②σ键和π键判断的一般规律共价单键是σ键；共价双键中含有eq\a\vs4\al(一)个σ键，eq\a\vs4\al(一)个π键；共价三键中含有eq\a\vs4\al(一)个σ键，eq\a\vs4\al(两)个π键。4．共价键的键参数（1）概念（2）键参数对分子性质的影响①键能越eq\a\vs4\al(大)，键长越eq\a\vs4\al(短)，分子越稳定。5．离子化合物与共价化合物6．化学键与物质类别的关系（1）物质中不一定含有化学键，如稀有气体分子中不含化学键。（2）存在离子键的化合物一定是离子化合物。离子化合物中一定存在离子键，可能存在共价键，如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。（3）共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。存在共价键的不一定是共价化合物，如非金属单质N2、P4、O2，离子化合物CaC2等。（4）全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐，铵根离子和酸根离子之间以离子键结合。由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3。（5）只含共价键的物质①只含非极性共价键的物质：同种非金属元素组成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。②只含极性共价键的物质：一般是不同种非金属元素组成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。③既有极性键又有非极性键的物质：如H2O2、C2H2、CH3CH3等。（6）只含离子键的物质活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O等。（7）既含离子键又含共价键的物质①既有离子键又有非极性共价键的物质：如Na2O2、CaC2等。②由离子键、极性共价键构成的物质：如NaOH、NH4Cl等。【例题1】化学键是相邻原子之间强烈的相互作用。下列有关化学键的说法正确的是()A．KOH中既含有离子键也含有共价键，属于离子化合物B．N2属于单质，不存在化学键C．MgCl2中既含有离子键，又含有共价键D．NH4Cl中含有共价键，又全部由非金属元素组成，属于共价化合物【例题2】下列关于σ键和π键的理解不正确的是()A．含有π键的分子在进行化学反应时，分子中的π键比σ键活泼B．在有些分子中，共价键可能只含有π键而没有σ键C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键D．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键【例题3】有以下8种物质：①Ne②HCl③P4④H2O2⑤Na2S⑥NaOH⑦Na2O2⑧NH4Cl请用上述物质的序号填空：(1)不存在化学键的是____________。(2)只存在极性共价键的是____________。(3)只存在非极性共价键的是____________。(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是_________________________________。(5)只存在离子键的是____________。(6)既存在离子键又存在共价键的是___________________________________________。(7)属于离子化合物的是____________。7．电子式（1）概念：在元素符号周围，用“·”或“×”来代表原子的最外层电子(价电子)的式子。（2）共价键表示方法①电子式、结构式化学式电子式结构式Cl2Cl—ClN2N≡NCO2O=C=ONH3H2O2H—O—O—HC2H2H—C≡C—H②用电子式表示共价化合物的形成过程H2O：HF：（3）离子键表示方法①用电子式表示Na2O2：NaOH：NH4Cl：CaC2：NaClO：②用电子式表示离子化合物的形成过程CaF2：Na2S：（4）电子式书写的常见错误a、漏写未参与成键的电子，如：。b、化合物类型不清楚，漏写或多写[]及错写电荷数，如：，正确应为。c、书写不规范，错写共用电子对，如：CO2的电子式为，不能写成；N2的电子式为，不能写成。d、原子结合顺序写错，如：HClO的电子式为。e、复杂阳离子与简单阳离子混淆不清，如：Na＋电子式的正确表示应为Na＋，误写成；NHeq\o\al(＋,4)电子式的正确表示应为，误写成NHeq\o\al(＋,4)。f、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、。【例题4】反应NH4Cl＋NaNO2=NaCl＋N2↑＋2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是()A．中子数为18的氯原子：eq\o\al(18,17)ClB．N2的结构式：N=NC．Na＋的结构示意图：D．H2O的电子式：【例题5】用化学用语表示NH3＋HCl=NH4Cl中的相关微粒，其中正确的是()A．中子数为8的氮原子：eq\o\al(8,7)ND．Cl－的结构示意图：【例题6】书写下列物质的电子式。(1)Mg(OH)2______________________________________________________________；(2)NaOH_________________________________________________________________；(3)PH3____________________________________________________________________；(4)联氨(N2H4)____________________________________________________________；(5)硼氢化钠(NaBH4)_______________________________________________________；(6)光气的化学组成为COCl2，每个原子均达到8电子稳定结构，其电子式为________。【例题7】自门捷列夫发现元素周期律以来，人类对自然的认识程度逐步加深，元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题：(1)2016年IUPAC确认了四种新元素，其中一种为Mc，中文名为“镆”。元素Mc可由反应：eq\o\al(243,95)Am＋eq\o\al(41,20)Ca=eq\o\al(281,115)Mc＋3eq\o\al(1,0)n得到。该元素的质子数为________，287Mc与288Mc互为________。(2)Mc位于元素周期表中第ⅤA族，同族元素N的一种氢化物为NH2NH2，写出该化合物分子的电子式________________，该分子内存在的共价键类型有________________。(3)该族中的另一元素P能呈现多种化合价，其中＋3价氧化物的分子式为________，＋5价简单含氧酸的分子式为________。6．分子间作用力和氢键（1）分子间作用力定义把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力特点①分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质；②分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质，微粒之间不存在分子间作用力变化规律一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点也越高。例如，熔、沸点：I2eq\a\vs4\al(>)Br2eq\a\vs4\al(>)Cl2eq\a\vs4\al(>)F2（2）氢键定义分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用形成条件除H外，形成氢键的原子通常是O、F、N存在氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高性质影响①存在氢键的物质，其熔、沸点明显高于同族同类物质。如H2O的熔、沸点高于H2S②氨极易液化，是因为NH3分子间存在氢键；NH3极易溶于水，也是因为NH3分子与H2O分子间易形成氢键③水结冰时体积膨胀、密度减小，是因为结冰时形成了氢键【例题8】下列变化需要克服相同类型作用力的是()A．碘和干冰的升华B．硅和C60的熔化C．氯化氢和氯化钾的溶解D．溴和汞的汽化【例题9】中科院国家纳米科学中心科研员首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是()A．由于氢键的存在，冰能浮在水面上B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水C．由于氢键的存在，沸点：HF>HCl>HBr>HID．由于氢键的存在，影响了蛋白质分子独特的结构【例题10】下列说法正确的是()A.碘晶体受热转变为碘蒸气，吸收的热量用于克服碘原子间的作用力B.硫酸钾和硫酸溶于水都电离出硫酸根离子，所以它们在熔融状态下都能导电C.N2、CO2和SiO2中都存在共价键，它们都是由分子构成D.H2和Cl2在光照条件下反应生成HCl，反应中一定有共价键的断裂和形成【真题演练】1．（2022·辽宁·高考真题）理论化学模拟得到一种离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是（）A．所有原子均满足8电子结构 B．N原子的杂化方式有2种C．空间结构为四面体形 D．常温下不稳定2．（2022·湖南·高考真题）下列说法错误的是（）A．氢键，离子键和共价键都属于化学键B．化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表C．药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识D．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一3．（2021·江苏·高考真题）反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是（）A．Cl2是极性分子B．NaOH的电子式为C．NaClO既含离子键又含共价键D．Cl-与Na+具有相同的电子层结构4．（2021·湖北·高考真题）甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是（）A．基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2B．步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成C．每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移D．图中的总过程可表示为：CH4+O2+2H++2e-CH3OH+H2O5．（2021·天津·高考真题）关于反应所涉及的物质，下列说法错误的是（）A．H2SO4在该反应中为氧化剂 B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质C．Na2SO4是含有共价键的离子化合物 D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物6．（2021·全国·高考真题）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是（）A．原子半径：B．W与X只能形成一种化合物C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物7．（2021·浙江·高考真题）下列含有共价键的盐是（）A．CaCl2 B．H2SO4 C．Ba(OH)2 D．Na2CO38．（2020·全国·高考真题）一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是（）A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构9．（2020·浙江·高考真题）有共价键的离子化合物是（）A． B． C． D．10．（2020·全国·高考真题）铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。（）下列叙述错误的是A．CH3COI是反应中间体B．甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2HC．反应过程中Rh的成键数目保持不变D．存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O【课后精练】第I卷（选择题）1．（2022·全国·高三专题练习）下列物质的分子中既含有极性键，又含有非极性键的是（）A．CO2 B．H2O C．H2O2 D．H22．（2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习）M、X、Y、Z均为短周期元素，且原子序数依次减小，并能形成如图所示化合物，下列说法正确的是（）A．简单离子半径：M>XB．该化合物中构成阴离子的所有原子可能共平面C．X与Z形成的所有化合物都仅含极性共价键D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可能为一元弱酸3．（2022·上海徐汇·三模）下列各组物质中，化学键类型和晶体类型都相同的是（）A．Ar和K B．NaCl和NaOH C．和 D．和4．（2022·江苏·启东中学模拟预测）工业上利用制备无水。下列说法正确的是（）A．为非极性分子B．中既含离子键又含共价键C．的电子式为D．基态O原子的价电子排布式为5．（2022·吉林·高三期末）海洋生物参与氮循环过程如图所示：下列说法正确的是（）A．NH3、N2的结构式分别为、N=NB．上述微粒间的转化均存在极性键和非极性键的断裂与生成C．反应③中可能有氧气参与反应D．1molNO参加反应，反应⑤转移电子数为6mol6．（2022·全国·高三专题练习）下列关于[Cu(NH3)4]SO4的说法中，正确的有（）A．[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性共价键和配位键B．[Cu(NH3)4]SO4含有NH3分子，其水溶液中也含有NH3分子C．[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中第一电离能最大的是氧元素D．[Cu(NH3)4]SO4中的空间构型为平面三角形7．（2022·全国·高三专题练习）下列物质分子中一定含有π键的是（）A．HCl B．H2O2 C．C2H4 D．CH2Cl28．（2022·云南师大附中高三阶段练习）CaCN2是一种有效的土壤消毒剂，可通过反应CaCO3+2HCN=CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑来制备。已知该反应相关物质中氮元素的化合价均为-3价，下列说法正确的是（）A．CaCO3是还原剂，HCN是氧化剂B．CaCN2中含共价键，为共价化合物C．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：1D．生成3.7g混合气体时，转移的电子数约为6.02×10229．（2021·辽宁·模拟预测）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）A．34gH2O2中含有的极性键数目为2NAB．标准状况下，44.8LSO3的分子数为2NAC．1L1.0mol/L的NaCl溶液中，含有的阳离子总数为NAD．22.4LCl2与足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NA10．（2022·全国·高三专题练习）氮气电化学还原反应利用氮气和水来合成氨气，可以直接将可再生能源产生的电能转化为易于储存和运输的氨气，并保证二氧化碳的零排放，为解决当前严峻的能源和环境问题提供了新的思路。其在金表面催化反应的工作原理如图所示。下列说法错误的是（）A．利用金作催化剂可降低反应的活化能，提高单位时间内反应的转化率B．该过程中有非极性共价键和极性共价键的形成C．升温将有利于反应气体的吸附D．1molN2H4中含5mol共价键11．（2022·全国·高三专题练习）含有共价键的离子化合物是（）A．SiO2 B．CaCl2 C．NH4Cl D．CH2Cl212．（2022·全国·高三专题练习）化合物M(结构如图所示)是常用的还原剂之一，其中X、Y、Z是原子序数递减的不同周期短周期元素，X与W、Z与W均能形成原子个数比为1∶1和2∶1的化合物，W的最外层电子数是电子层数的3倍。下列叙述正确的是（）A．Y的最高价氧化物对应的水化物是一种弱酸B．Z位于第三周期第ⅦA族C．X和Z形成的化合物的水溶液呈酸性D．化合物M不能与反应13．（2022·全国·高三专题练习）等物质的量的氢化锂(7LiH)、氘化锂(7LiD)、氚化锂(7LiT)，肯定不同的是（）A．质子数 B．中子数C．化学键类型 D．化学性质14．（2022·全国·高三专题练习）下列有关物质的结构与性质的说法错误的是（）A．F的电负性比Cl的大，可推断的酸性强于B．HI的分子间作用力比HCl的大，说明HI的热稳定性好C．H2O2具有氧化性，可推断H2S2也具有氧化性D．熔融时能导电，说明晶体中既含离子键又含共价键15．（2022·贵州贵阳·模拟预测）短周期元素X、Y、Z、W、R的化合价与原子序数的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．离子半径：R>W>Z>YB．气态氢化物稳定性：Y<RC．Z和Y形成的化合物是离子化合物D．常温下单质W能溶于R的最高价氧化物对应水化物的浓溶液16．（2022·全国·高三专题练习）下列事实中，不能用氢键解释的是（）A．氨容易液化 B．的热稳定性比的强C．水和乙醇可以以任意比例互溶 D．的沸点高于第II卷（非选择题）17．（2022·江苏·金沙中学阶段练习）NaN3是一种易溶于水(NaN3=Na++N)的白色固体，可用于有机合成和汽车安全气囊的产气药等，钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程如图：(1)钠元素位于周期表第____周期第____族。(2)NH3的结构式为____，NaOH的电子式为____________。(3)NaNH2中氮元素的化合价为________，Na+的结构示意图为_____________。(4)NaN3中含有的化学键类型为____________。(5)Na、N、O三种元素形成的简单离子半径由大到小顺序为____________。(6)反应NH4NO3N2O↑+2H2O↑中，每生成1molN2O转移电子的物质的量为_____mol。18．（2022·天津三中）回答下列问题(1)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2取代形成的另一种氮的氢化物。①NH3分子的空间结构是_______；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_______。

②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)

ΔH=-1038.7kJ·mol-1，若该反应中有4molN-H断裂，则形成的π键有_______mol。

③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4，N2H6SO4与硫酸铵化合物类型相同，则N2H6SO4晶体不存在_______(填标号)。

a.离子键

b.共价键

c.范德华力(2)第ⅥA族元素氧、硫、硒(Se)的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：①H2Se的还原性比H2S_______(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的空间结构为_______，SO2的VSEPR模型为_______，空间结构为_______。

②H2O内的O-H、水分子间的范德华力和氢键，从强到弱依次为_______，H+可与H2O形成H3O+，H3O+中O采用_______杂化，H3O+中H-O-H键角比H2O中的_______(填“大”或“小”)19．（2022·全国）下表是元素周期表的一部分，表中每一个序号代表一种元素。请根据要求，回答下列问题。(1)⑥的元素符号是_______，⑧在元素周期表中的位置是_______。(2)元素⑧、⑨所形成的简单氢化物，热稳定性顺序是_______________________(用化学式表示)。(3)元素②、③的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是_______(填化学式)。(4)写出元素①和⑨形成的化合物的电子式：_______________，①、③、⑨三种元素以原子个数比形成的化合物中含有的化学键类型是_______________。(5)元素③同族中的另一元素P有多种化合价，其中+3价氧化物对应的水化物为，已知该酸与足量的NaOH溶液反应所得产物化学式为，则是_______(填“正盐”或“酸式盐”)。(6)铷(Rb)是第五周期第ⅠA族元素，与钠处于同一主族，根据已学知识预测铷的性质，下列说法正确的是_______(填字母)。A．铷单质的熔点比钠单质熔点高 B．Rb与水的反应比Na与水的反应更剧烈C．Rb金属性比钠的弱 D．RbCl是离子化合物20．（2022·四川眉山期末）A、B、C、D、E五种短周期主族元素，原子序数依次增大，A原子的最外层上有4个电子；B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体X，X可用于呼吸面具中作为氧气的来源；D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和；C与E两元素单质反应生成Y。(1)C在周期表中的位置是_______，离子半径大小B_______C(填“＞”“＜”或“=”)。(2)写出X的电子式_______含有的化学键为_______。(3)写出A、B两元素形成的化合物AB2与X反应的化学方程式，并用双线桥法表示电子转移方向和数目_______________________________。(4)Y属于_______(填“离子”或“共价”)化合物，用电子式表示其形成过程_______。(5)A的单质与D的最高价氧化物对应的水化物(浓溶液)反应的化学方程式为_______。21．（2022·四川·树德中学）短周期元素W、X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大，c、d、e、f、h是由这些元素组成的二元化合物，自然界中硬度最大的单质和a都由X组成，b由W、Y、Q三种元素组成，d能使品红溶液褪色，是液体，上述物质的转化关系如下图所示(个别产物略去)。请回答下列问题：(1)R在元素周期表中的位置：_______。(2)化合物f的电子式：_______该化合物存在的化学键种类是：_______；化合物c的结构式：_______。(3)用电子式表示的形成过程为_______________________。(4)W、Y、Z、Q四种元素可以形成两种酸式盐(