第27讲 化学键、分子间作用力、氢键（解析版）- 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【答案】A【解析】N2中存在共价键；MgCl2中只含有离子键；NH4Cl中虽然含有共价键，又全部由非金属元素组成，但也含有离子键，属于离子化合物。【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【答案】B【解析】同一分子中的π键不如σ键牢固，反应时比较容易断裂，A项正确；在共价单键中只含有σ键，而含有π键的分子中一定含有σ键，B项错误，D项正确；氢原子、氯原子等跟其他原子形成分子时只能形成σ键，C项正确。【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____________。【答案】(1)①(2)②(3)③(4)④(5)⑤(6)⑥⑦⑧(7)⑤⑥⑦⑧7．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：【答案】D【解析】A错误，中子数为18的氯原子为eq\o\al(35,17)Cl；B错误，N2的结构式为NN；C错误，Na＋的结构示意图为。【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：【答案】C【解析】中子数为8的氮原子为eq\o\al(15,7)N，A项错误；HCl是共价化合物，电子式为，B项错误；Cl－的结构示意图为，D项错误。【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________。【答案】【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________。【答案】(1)115同位素(2)极性键和非极性键(3)P4O6H3PO4【解析】(1)根据eq\o\al(281,115)Mc，可得Mc的质子数为115；287Mc与288Mc质子数都是115，由于质量数分别是287、288，则二者的中子数分别是172、173，二者质子数相同，中子数不同，它们互为同位素；(2)N原子最外层有5个电子，化合物NH2NH2中2个N原子形成一对共用电子对，每个N原子与2个H原子形成2对共用电子对，所以该化合物电子式为。在该物质分子中含有4个N—H极性键，一个N—N非极性键；(3)P元素的氧化物为PxOy，由于P为＋3价，O为－2价，根据化合物中元素正负化合价代数和等于0，可得3x＝2y，所以x∶y＝2∶3，结合白磷的正四面体结构，可知该氧化物的化学式为P4O6；P元素的＋5价简单含氧酸的分子式为H3PO4。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【答案】A【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【答案】C【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【答案】D【解析】A项，碘晶体受热转变为碘蒸气，吸收的热量用于克服分子间作用力，碘原子间是共价键，错误；B项，硫酸是共价化合物，在熔融状态下不能导电，错误；C项，N2、CO2都是由分子构成，SiO2是由原子构成，错误。【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【答案】B【详解】A．由的结构式可知，所有N原子均满足8电子稳定结构，A正确；B．中心N原子为杂化，与中心N原子直接相连的N原子为杂化，与端位N原子直接相连的N原子为杂化，端位N原子为杂化，则N原子的杂化方式有3种，B错误；C．中心N原子为杂化，则其空间结构为四面体形，C正确；D．中含叠氨结构()，常温下不稳定，D正确；故答案选B。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【答案】A【详解】A．离子键和共价键都属于化学键，氢键属于分子间作用力，A说法错误；B．第一张元素周期表是俄国化学家门捷列夫编制的，B说法正确；C．药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关，因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关工作，C说法正确；D．制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱，制造水泥的主要原料是石灰石和黏土，D说法正确；综上所述，本题选A。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【答案】C【详解】A．氯气分子结构对称，正负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；B．NaOH为离子化合物，电子式为，B错误；C．NaClO含有钠离子和次氯酸根形成的离子键，含有O原子和Cl原子形成的共价键，C正确；D．Cl-有3层电子，Na+有2层电子，D错误；综上所述答案为C。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+H2O【答案】C【详解】A.基态Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为，A项正确；B.步骤③中断裂非极性键，形成(Ⅳ)极性键，B项正确；C.步骤④中电子转移发生在Fe和C元素之间，C项错误；D.根据图示，总过程的反应为：，D项正确；故选C。5．（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【答案】A【详解】A．中无化合价的变化，不属于氧化还原反应，所以该反应中无氧化剂，故A错误；B．Na2SO3不稳定，容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质，故B正确；C．Na2SO4含有阴阳离子，存在离子键，硫酸根中含有共价键，故C正确；D．SO2在空去中会转化成硫酸，形成酸雨，所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物，故D正确；故选A。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【答案】D【分析】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，则分析知，Z的最外层电子数为偶数，W和X的单质常温下均为气体，则推知W和X为非金属元素，所以可判断W为H元素，X为N元素，Z的最外层电子数为1+5=6，Y的最外层电子数为=3，则Y为Al元素，Z为S元素，据此结合元素及其化合物的结构与性质分析解答。【详解】根据上述分析可知，W为H元素，X为N元素，Y为Al元素，Z为S元素，则A．电子层数越多的元素原子半径越大，同周期元素原子半径依次减小，则原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A错误；B．W为H元素，X为N元素，两者可形成NH3和N2H4，B错误；C．Y为Al元素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，C错误；D．W、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS，两者既含有离子键又含有共价键，D正确。故选D。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．Na2CO3【答案】D【详解】A．CaCl2由Ca2+和Cl-构成，只含有离子键不含有共价键，A不符合题意；B．H2SO4由分子构成，只含有共价键不含有离子键，B不符合题意；C．Ba(OH)2由Ba2+和OH-构成，属于碱，不属于盐，C不符合题意；D．Na2CO3有Na+和CO构成，含有离子键，CO内部C与O原子之间还含有共价键，D符合题意；故答案选D。8．（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【答案】D【分析】一种由短周期主族元素形成的化合物，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，根据图示，W为1价形成共价键，W为氢，Z为+1价阳离子，Z为Na，Y为3价，Y为N，24-1-11-7=5，X为B元素。【详解】A．该化合物中，H、B、N之间均以共用电子对形成共价键，故A正确；B．Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气，也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气，故B正确；C．N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸，故C正确；D．B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子，达不到8电子稳定结构，故D错误；故选D。9．（2020·浙江·高考真题）有共价键的离子化合物是（）A． B． C． D．【答案】A【分析】活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，含有离子键的化合物是离子化合物，离子化合物中可能含有共价键，据此分析解答。【详解】A.中钠离子与过氧根之间为离子键，故为离子化合物，过氧根中氧原子之间为共价键，故A正确；B.硫酸为只含共价键的共价化合物，故B错误；C.二氯甲烷为只含共价键的共价化合物，故C错误；D.碳化硅为只含共价键的共价化合物，故D错误；故答案为A。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【答案】C【分析】题干中明确指出，铑配合物充当催化剂的作用，用于催化甲醇羰基化。由题干中提供的反应机理图可知，铑配合物在整个反应历程中成键数目，配体种类等均发生了变化；并且也可以观察出，甲醇羰基化反应所需的反应物除甲醇外还需要CO，最终产物是乙酸；因此，凡是出现在历程中的，既非反应物又非产物的物种如CH3COI以及各种配离子等，都可视作中间物种。【详解】A．通过分析可知，CH3COI属于甲醇羰基化反应的反应中间体；其可与水作用，生成最终产物乙酸的同时，也可以生成使甲醇转化为CH3I的HI，A项正确；B．通过分析可知，甲醇羰基化反应，反应物为甲醇以及CO，产物为乙酸，方程式可写成：，B项正确；C．通过分析可知，铑配合物在整个反应历程中，成键数目，配体种类等均发生了变化，C项不正确；D．通过分析可知，反应中间体CH3COI与水作用生成的HI可以使甲醇转化为CH3I，方程式可写成：，D项正确；答案选C。【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．H2【答案】C【详解】A．CO2(O=C=O)中只含极性键，A错误；B．H2O(H—O—H)分子中只有极性键，B错误；C．H2O2分子的结构式为H—O—O—H，既有极性键，又有非极性键，C正确；D．H2分子中只有非极性键，D错误；故选C。2．（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【答案】D【分析】M、X、Y、Z均为短周期元素，且原子序数依次减小，X形成2条共价键，Y形成3条共价键，Z形成1条共价键，则M为Na、X为O、Y为B、Z为H。【详解】A．电子排布相同的离子，核电荷数越大半径越小，Na+半径小于，故A错误；B．阴离子中的B有和两种杂化方式，阴离子的所有原子不可能共平面，故B错误；C．X与Z可形成，该物质既含极性键也含非极性键，故C错误；D．X、Y、Z三种元素可形成，该酸为一元弱酸，故D正确；故选D。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【答案】C【详解】A．Ar为只含分子间作用力的分子晶体，K为含有金属键的金属晶体，A选项错误；B．NaCl为只含离子键的离子晶体，NaOH是含有共价键、离子键的离子晶体，B选项错误；C．CH4和H2O均是含有共价键和分子间作用力的分子晶体，C选项正确；D．CO2是含有共价键、分子间作用力的分子晶体，SiO2是只含共价键的原子晶体，D选项错误；答案选C。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【答案】D【详解】A．利用ABn型分子极性的判断方法可知，中心硫原子化合价的绝对值不等于最外层电子数，为极性分子，A错误；B．中Mg2+分别于两个Cl-形成离子键，两个Cl-之间无化学键，则中只含离子键，B错误；C．为共价化合物，其电子式为，C错误；D．O为8号元素，基态O原子的价电子排布式为，D正确；故选D。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6mol【答案】C【详解】A．NH3的电子式为，结构式为：，N2的电子式为：，结构式为：，A错误；B．①只有极性键的断裂，②有极性键的断裂和生成以及非极性键的生成，③有极性键的断裂和非极性键的形成，④有极性键的断裂和生成，⑤有极性键的断裂和非极性键的形成，B错误；C．反应③，N2H4中N元素的化合价升高，被氧化，氧气可以氧化N2H4，则可能有氧气参与反应，C正确；D．反应⑤中N元素的化合价从+3价降低到0价，1molNO参加反应，反应⑤转移电子数为3NA，D错误；答案选C。6．（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【答案】A【详解】A．[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有[Cu(NH3)4]2+与之间形成的离子键、N-H、S与O之间形成的极性共价键和Cu与NH3形成的配位键，选项A正确；B．在[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3，但其水溶液中不含有NH3，因为配离子很难再电离，选项B错误；C．因N的2p轨道为半满，在组成配合物的元素中，N的第一电离能最大，选项C错误；D．中价层电子对个数是4且不含孤电子对，空间构型为正四面体构型，选项D错误；答案选A。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．CH2Cl2【答案】C【详解】A．HCl：H—Cl，只含σ键，选项A不符合；B．H2O2：H—O—O—H，只含σ键，选项B不符合；C．C2H4：，C=C双键中含π键，选项C符合；D．CH2Cl2：，只含σ键，选项D不符合；答案选C。8．（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6.02×1022【答案】D【详解】A．反应CaCO3+2HCN=CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑中，氢元素化合价由+1价降低到0价，被还原；反应物中CaCO3中的碳元素为+4价、HCN中的碳元素为+2价；产物中CaCN2、CO2中的碳元素均为+4价，CO中碳元素为+2价，则在反应过程中HCN中+2价的碳元素被氧化成+4价，HCN既是氧化剂又是还原剂，故A错误；B．CaCN2中含共价键和离子键，是离子化合物，故B错误；C．根据A选项分析，H2为还原产物，CO2为氧化产物，即该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1，故C错误；D．当反应中生成74g混合气体(CO、H2、CO2各1mol)时，转移的电子数为2mol，则生成3.7g混合气体时，转移的电子数约为6.02×1022，故D正确；答案为D。9．（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2NA【答案】A【详解】A．H2O2的结构式为H-O-O-H，34gH2O2物质的量为1mol，其中含有的极性键O-H数目为2NA，故A正确；B．标准状况下，SO3为固体，则44.8LSO3的物质的量不能以标况下的气体摩尔体积进行计算，故B错误；C．1L1.0mol/L的NaCl溶液中，含有的钠离子数目为NA，考虑水的电离，则含有的阳离子总数大于NA，故C错误；D．未指明气体的温度与压强，无法计算22.4LCl2的物质的量，故D错误。故选A。10．（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【答案】C【详解】A．利用金作催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，即提高单位时间内反应的转化率，A正确；B．该过程中有非极性键N-N键和极性键N-H键生成，B正确；C．温度高分子动能大，难于被吸附，故升温不利于反应气体的吸附，C错误；D．如图所示：1molN2H4中含5mol共价键，D正确；故答案选C。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．CH2Cl2【答案】C【详解】A．二氧化硅由硅原子和氧原子构成，不是离子化合物，A错误；B．CaCl2为离子化合物，但是不含共价键，B错误；C．NH4Cl为离子化合物，且铵根离子中含有N-H共价键，C正确；D．CH2Cl2是分子化合物，不是离子化合物，D错误；故答案选C。12．（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【答案】A【分析】W的最外层电子数是电子层数的3倍，W为O；X可形成+1价离子，且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，该化合物为Na2O2、Na2O、H2O2、H2O，X、Y、Z是原子序数递减，故X为Na；Z为H；根据化合物M结构可知，阴离子带1个单位负电荷，阴离子中心原子Y周围形成四条共价键，故Y为B；【详解】A．Y的最高价氧化物对应的水化物是H3BO3，是一种弱酸，A项正确；B．H位于第一周期第IA族，B项错误；C．X和Z形成的化合物为NaH，其溶于水后发生反应：NaH+H2O=H2↑+NaOH，故水溶液呈碱性，C项错误；D．化合物M为NaBH4，有较强还原性，能与氧化剂H2O2发生氧化还原反应，D项错误；答案选A。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【答案】B【详解】氢化锂、氘化锂、氚化锂都是离子化合物，化合物中都含有离子键，质子数和电子数相同，中子数不同，化学性质几乎完全相同，所以三种离子化合物的质子数和电子数相同、化学键类型相同、化学性质几乎完全相同，但中子数不同，故选B。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【答案】B【详解】A．F的电负性比Cl的大，所以的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，A正确；B．热稳定性与分子间作用力无关，B错误；C．中含有过氧键，过氧键中的O原子有得电子的能力，中含有过硫键，过硫键中的S原子也有得电子的能力，C正确；D．熔融时能导电，说明晶体中含有离子键，D正确；故选B。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【答案】C【分析】由表中化合价可知，Y的化合价为-2价，没有正化合价，故Y为O元素，X的化合价为+4、-4价，处于ⅣA族，原子序数比O元素小，故X为C元素，Z的化合价为+1价，处于ⅠA族，原子序数大于O元素，故Z为Na元素，W为+3价，为Al元素，R的化合价为+6、-2价，故R为S元素，据此分析解题。【详解】A.根据电子层数越多半径越大，电子层数相同时核电荷数越大半径越小，故离子半径为S2-＞O2-＞Na+＞Al3+即R>Y>Z>W，A错误；B.元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，故气态氢化物稳定性H2O＞H2S即Y＞R，B错误；C.由分析可知，Z和Y形成的化合物即Na2O或者Na2O2，均为离子化合物，C正确；D.由分析可知，W为Al，R为S，铝在常温下在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，故常温下单质W即Al不能溶于R的最高价氧化物对应水化物的浓溶液即H2SO4，D错误；故答案为：C。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【答案】B【详解】A．氨气分子间可以形成氢键，导致其熔沸点降低，所以容易液化，A正确；B．氧的非金属性强于硫，故H2O的热稳定性比H2S强，B错误；C．乙醇可以和水形成分子间氢键，导致溶解度增大，所以乙醇可以和水以任意比例互溶，C正确；D．HF分子间存在氢键，故HF的沸点高于HCl，D正确；故答案选B。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。【答案】(1)

三

ⅠA(2)

(3)-3

(4)离子键、共价键(5)N3->O2->Na+(6)4【分析】钠制得NaNH2，硝酸铵制得一氧化二氮，两者反应生成NaN3、氨气、氢氧化钠，分离得到产品；（1）钠元素为11号元素，位于周期表第三周期第ⅠA族。（2）NH3分子中存在氮氢键，结构式为，NaOH是由钠离子和氢氧根离子构成的，电子式为；（3）NaNH2中钠、氢元素化合价均为+1，则氮元素的化合价为-3；Na+是钠原子失去1个电子形成的，结构示意图为；（4）NaN3是由钠离子和N离子构成的，存在离子键，N离子中存在氮氮共价键，故含有的化学键类型为离子键、共价键；（5）电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；Na、N、O三种元素形成的简单离子半径由大到小顺序为N3->O2->Na+；（6）反应中铵根离子中氮元素化合价由-3变为+1，硝酸根离子中氮元素化合价由+5变为+1，转移电子数目为4，故每生成1molN2O转移电子的物质的量为4mol。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”)【答案】(1)三角锥形

sp3杂化

3

c(2)强

平面三角形

平面三角形

V形

O-H键、氢键、范德华力

sp3

大【解析】（1）①NH3中N原子价层电子对个数为3+1=4个，含有一个孤电子对，所以其空间结构为三角锥形。N2H4中每个N原子价层电子对个数为4且含有一个孤电子对，所以该分子中N原子的杂化类型为sp3杂化。②该反应生成物中只有N2中有π键，有4molN-H键断裂，说明有1molN2H4参与了反应，生成了N21.5mol，则形成的π键有3mol。③已知N2H6SO4与硫酸铵化合物类型相同，为离子化合物，与间存在离子键，和内部存在共价键，没有范德华力，故答案选c。（2）①元素的非金属性越强，其氢化物的还原性越弱，S的非金属性强于Se，则H2Se的还原性比H2S强。气态SeO3分子中，Se原子价层电子对个数为3+0=3不含孤电子对，其空间结构为平面三角形。SO2中S原子价层电子对数为2+1=3，含有一个孤电子对，其VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形。②共价键强度>氢键>范德华力，故从强到弱依次为O-H键、氢键、范德华力。H3O+中O原子价层电子对数为3+1=4，含有一个孤电子对，故O原子采用sp3杂化。孤电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，H3O+中含有1个孤电子对，H2O中含有2个孤电子对，所以H3O+中H-O-H键角比H2O中的大。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【答案】(1)Mg

第三周期第ⅥA族(2)(3)(4)

离子键和极性共价键(5)正盐(6)BD【分析】根据元素在周期表中的位置可知：①H；②C；③N；④O；⑤Na；⑥Mg；⑦Al；⑧S；⑨Cl。（1）由上表可知⑥对应的元素是Mg，S元素在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族；（2）根据元素非金属性：Cl>S，可知简单气态氢化物的热稳定性：；（3）根据元素非金属性：，可知最高价氧化物对应水化物的酸性：，即酸性较强的；（4）H和Cl形成的化合物为HCl，该分子中H和Cl间以共价键结合，HCl的电子式为。H、N、Cl三种原子以原子个数比形成的化合物为，其中含有的化学键类型为离子键和极性共价键；（5）已知与足量的溶液反应生成，当碱足量时，酸与碱反应生成正盐和水，故属于正盐；（6）A．碱金属单质的熔、沸点从上到下逐渐降低，即单质铷的熔点比单质钠的熔点低，A错误；B．根据在元素周期表中的位置可知金属性：Rb>Na，故Rb与水的反应比Na与水的反应更剧烈，B正确；C．根据B中分析，铷的金属性更强，C错误；D．RbCl是活泼金属元素与活泼非金属元素形成的离子化合物，D正确；故选BD。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_______。【答案】(1)第3周期第ⅠA族

＞(2)

离子键、共价键(3)(4)离子

(5)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O【分析】A原子的最外层上有4个电子，则A为6元素碳；淡黄色的固体X为Na2O2，B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，则B为O元素，C为Na元素；D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和，则D为S元素，E为Cl元素；C与E两元素单质反应生成Y，则Y为NaCl。从而得出A、B、C、D、E、X、Y分别为C、O、Na、S、Cl、Na2O2、NaCl。（1）C为11号元素Na，在周期表中的位置是第3周期第ⅠA族，B、C分别为O、Na，O的核电荷数小于Na，则离子半径大小O2-＞Na+。答案为：第3周期第ⅠA族；＞；（2）X为Na2O2，由Na+和构成，电子式为，含有的化学键为离子键、共价键。答案为：；离子键、共价键；（3）A、B分别为C、O元素，两元素形成的化合物AB2(CO2)与X(Na2O2)反应的化学方程式(用双线桥法表示电子转移方向和数目)为。答案为：；（4）Y为NaCl，属于离子化合物，用电子式表示其形成过程为。答案为：离子；；（5）A的单质为碳，D的最高价氧化物对应的水化物(浓溶液)为浓硫酸，反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。答案为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。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(均由四种元素组成)，这两种酸式盐的化学式分别为_______________、_______________，这两种酸式盐相互反应的离子方程式为_______________________________。(5)是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过和在稀硫酸酸化的环境中反应制得气体，试写出该反应的离子反应方程式并配平：_______________________________。(6)在100mL18mol/Lb的浓溶液中加入过量的铜片，加热使之充分反应，铜片部分溶解，产生的气体在标准状况下的体积可能是_______(填序号)。A．7.32L B．6.72L C．20.16L D．30.24L【答案】(1)第三周期ⅦA族(2)

离子键和共价键

O=C=O(3)(4)NaHSO3

NaHSO4

+H+═SO2↑+H2O(5)2+H2C2O4+2H+=2ClO2↑+2CO2↑+2H2O(6)AB【分析】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，则X为C元素；d能使品红溶液褪色，d应该为SO2；e是液体，e应该为H2O；b由W、Y、Q三种元素组成，a与b加热反应生成c、SO2和H2O，a应该为碳单质，b为浓H2SO4，c为CO2；h与e反应生成b，则h为SO3，g为O2，c与f反应生成O2，则f为Na2O2，结合原子序数可知，W为H元素，Y为O元素，Z为Na元素，Q为S元素，R的原子序数大于S，则R为Cl元素，以此分析解答。（1）R为Cl元素，Cl的原子序数为17，在元素周期表中位于第三周期ⅦA族，故答案为：第三周期ⅦA族；（2）f为Na2O2，Na2O2为离子化合物，其电子式为，Na2O2含有的化学键为离子键和共价键；c为CO2，CO2分子中含有2个碳氧双键，其结构式为O=C=O，故答案为：；离子键和共价键；O=C=O；（3）Z2Q为Na2S，Na2S为离子化合物，用电子式表示Na2S的形成过程为，故答案为：；（4）W、Y、Z、Q四种元素形成的两种酸式盐(均由四种元素组成)为NaHSO3和NaHSO4，NaHSO3和NaHSO4反应生成Na2SO4和SO2，反应的离子反应为：+H+═SO2↑+H2O，故答案为：NaHSO3；NaHSO4；+H+═SO2↑+H2O；（5）RY2为ClO2，ZRY3为NaClO3，实验室可通过NaClO3和H2C2O4在稀硫酸酸化的环境中反应制得气体ClO2，H2C2O4中碳元素被氧化生成二氧化碳，还生成硫酸钠与