共价键(高考总复习 )
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共价键
1.共价键的形成
(1)概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。
(2)成键的粒子:一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。
(3)本质:原子间通过共用电子对(即电子云重叠)产生的强烈作用。
(4)形成条件:非金属元素的原子之间形成共价键,大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。
2.共价键的特征
(1)饱和性
①按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋状态相反的电子配对成键,这就是共价键的“饱和性”。
②用电子排布图表示HF分子中共用电子对的形成如下:
③由以上分析可知,F原子与H原子间只能形成1个共价键,所形成的简单化合物为HF。同理,O原子与2个H原子形成2个共用电子对,2个N原子间形成3个共用电子对。(2)方向性
除s轨道是球形对称外,其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时,原子轨道重叠的愈多,电子在核间出现的概率越大,所形成的共价键就越牢固,因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成,所以共价键具有方向性。
共价键的特征及应用
(1)共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。
(2)共价键的方向性决定了分子的立体构型,并不是所有共价键都具有方向性,如两个s电子形成共价键时就没有方向性。
例1下列不属于共价键成键因素的是()
A.共用电子对在两原子核之间高概率出现
B.共用的电子必须配对
C.成键后体系能量降低,趋于稳定
D.两原子体积大小要适中
【考点】共价键的形成与特征
【题点】共价键的形成与判断
答案D
解析两原子形成共价键时,电子云发生重叠,即电子在两核之间出现的概率更大;两原子电子云重叠越多,键越牢固,体系的能量也越低;原子的体积大小与能否形成共价键无必然联系。
例2下列说法正确的是()
A.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性
B.H3O+的存在说明共价键不具有饱和性
C.所有共价键都有方向性
D.两个原子轨道发生重叠后,电子仅存在于两核之间
【考点】共价键的形成与特征
【题点】共价键的特征
答案A
解析S原子有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,形成的氢化物为H2S,A项对;H2O 能结合1个H+形成H3O+,不能说明共价键不具有饱和性,B项错;H2分子中,H原子的s 轨道成键时,因为s轨道为球形,所以H2分子中的H—H键没有方向性,C项错;两个原子轨道发生重叠后,电子只是在两核之间出现的概率大,D项错。
1.σ键
(1)概念:未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫σ键。
(2)类型:根据成键电子原子轨道的不同,σ键可分为s-s σ键、s-p σ键、p-p σ键。
①s-s σ键:两个成键原子均提供s轨道形成的共价键。
②s-p σ键:两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键。
③p-p σ键:两个成键原子均提供p轨道形成的共价键。
(3)特征
①以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为轴对称。
②形成σ键的原子轨道重叠程度较大,故σ键有较强的稳定性。
(4)σ键的存在:共价单键为σ键;共价双键和共价三键中存在一个σ键。
2.π键
(1)概念:未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫π键。
(2)特征
①每个π键的电子云由两块组成,分别位于由两原子核构成平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面,它们互为镜像,这种特征称为镜面对称。
②形成π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时小,π键没有σ键牢固。
(3)π键的存在:π键通常存在于双键或三键中。
(1)共价键的分类
键的类型σ键π键
原子轨道重叠方式两个原子的成键轨道沿着键轴的
方向以“头碰头”的方式重叠
两个原子的成键轨道以“肩并肩”
的方式重叠
不活泼活泼
例3s-p σ键与p-p σ键的区别在于()
A.前者是电子云的重叠,后者没有电子云的重叠
B.前者有K层电子云成键,后者肯定无K层电子云成键
C.前者是电子云“头碰头”重叠,后者是电子云“肩并肩”重叠
D.前者是电子云“肩并肩”重叠,后者是电子云“头碰头”重叠
【考点】共价键的类型
【题点】σ键与π键的比较
答案B
解析凡是σ键,都是电子云“头碰头”的重叠。s-p σ键是由s能级的电子云(“球形”)与p能级的电子云(“哑铃形”)以“头碰头”重叠而成键的。由于K层不存在p能级,故p-p σ键不可能有K层电子云成键。
例4下列有关化学键类型的判断不正确的是()
A.s-s σ键与s-p σ键的对称性不同
B.分子中含有共价键,则至少含有一个σ键
C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键,即6个C—H键和1个C—C键都为σ键,不存在π键
【考点】共价键的类型
【题点】共价键类型的综合
答案C
解析s-s σ键无方向性,s-p σ键轴对称,A项对;在含有共价键的分子中一定有σ键,可
能有π键,如HCl、N2等,B项对;单键都为σ键,乙烷分子结构式为,其6个C—H键和1个C—C键都为σ键,D项正确;共价三键中有一个为σ键,另外两个为π键,故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2个C—H σ键,C≡C键中有1个σ键、2个π键,C项错。
1.键能
(1)概念:气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。键能的单位是kJ·mol-1。
如:形成1 mol H—H键释放的最低能量为436.0 kJ,即H—H键的键能为436.0 kJ·mol-1。(2)应用:
共价键H—F H—Cl H—Br H—I
键能/kJ·mol-1568431.8366298.7
①若使2 mol H—Cl键断裂为气态原子,则发生的能量变化是吸收863.6 kJ的能量。
②表中共价键最难断裂的是H—F,最易断裂的是H—I。
③由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系:HF、HCl、HBr、HI的键能依次减小,说明四种分子的稳定性依次减弱,即最稳定的是HF,最不稳定的是HI。
2.键长
(1)概念:形成共价键的两个原子之间的核间距,因此原子半径决定化学键的键长,原子半径越小,共价键的键长越短。
(2)应用:共价键的键长越短,往往键能越大,这表明共价键越稳定,反之亦然。
3.键角
(1)概念:在多原子分子中,两个共价键之间的夹角。
(2)应用:在多原子分子中键角是一定的,这表明共价键具有方向性,因此键角决定着共价分子的立体构型。
(3)
分子立体构型键角实例
正四面体形109°28′CH4、CCl4
平面形120°苯、乙烯、BF3等
三角锥形107°NH3
V形(角形)105°H2O
直线形180°CO2、CS2、CH≡CH
例5N—H键键能的含义是()
A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量
B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的热量
C.拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的热量
D.形成1个N—H键所放出的热量
【考点】共价键的键参数
【题点】键能、键长和键角的概念
答案C
答案A
解析CO2为直线形分子,键角为180°
;NH3为三角锥形结构,键角为107°;H2O分子立体构型为V形,键角为105°;CH2==CH2为平面结构,键角为120°,故键角最大的是CO2,A 正确。
例7
A—A B—B C—C D—D
键长/10-10m a0.74c 1.98
键能/kJ·mol-1193b151d
已知D2分子的稳定性大于A2,则a>______;d>________;比较a、c的大小__________;比较b、d的大小__________。
【考点】共价键的键参数
【题点】键长、键能与分子稳定性的关系
答案 1.98193a
解析结构相似的单质分子中,键长越短,键能越大,分子越稳定。
1.比较N2和CO
分子N2CO
结构
原子数22
电子数1414
价电子数1010
立体构型直线形直线形
性质
沸点/℃-195.81-191.49
熔点/℃-210.00-205.05
液体密度/g·cm-30.7960.793
2.分析比较N2和CO的结构和性质,得出的结论是CO分子和N2分子具有相同的原子总数、相同的价电子数,其性质相近。
3.等电子原理是指原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质(主要是物理性质)是相近的。满足等电子原理的分子互称为等电子体。
类型实例立体构型
双原子10电子的等电子体N2、CO、NO+、C2-2、CN-直线形
三原子16电子的等电子体CO2、CS2、N2O、NO+2、N-3、BeCl2(g)直线形
三原子18电子的等电子体NO-2、O3、SO2V形
四原子24电子的等电子体NO-3、CO2-3、BO3-3、CS2-3、BF3、SO3(g)平面三角形
五原子32电子的等电子体SiF4、CCl4、BF-4、SO2-4、PO3-4正四面体形
例81919年,Langmuir提出等电子原理:原子总数相同、电子总数相同的分子,互称为
等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理,仅由第二周期元素组成的共价分子中,互为等电子体的是________和________;________和__________。
(2)此后,等电子原理又有所发展。例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子总数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体,它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中,与NO-2互为等电子体的分子有________、________。
答案(1)N2CO CO2N2O(2)SO2O3
解析(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中,即C、N、O、F组成的共价分子,如:N2与CO电子总数均为14,CO2与N2O电子总数均为22。
(2)依题意,只要原子总数相同,价电子总数也相同,即可互称为等电子体,NO-2为三原子,其价电子总数为(5+6×2+1)=18,SO2、O3也为三原子,价电子总数均为6×3=18。
学习小结:
1.共价键的三个键参数,键长、键能可用来判断共价键的稳定性,键角可用于判断分子的立体构型。
2.等电子体原子总数相同,价电子总数相同,但组成原子的核外电子总数不一定相同。
1.下列说法正确的是()
A.所有的原子轨道都具有一定的伸展方向,因此所有的共价键都具有方向性
B.某原子跟其他原子形成共价键时,其共价键数一定等于该元素原子的价电子数
C.基态C原子有两个未成对电子,所以最多只能形成2个共价键
D.1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子,是由共价键的饱和性决定的
【考点】共价键的形成与特征
【题点】共价键的特征
答案D
解析只有2个s原子轨道重叠形成的共价键没有方向性,其他原子轨道重叠形成的共价键都有方向性,故A不正确;非金属元素的原子形成的共价键数目一般等于该原子最外层的未成对电子数,不能说一定等于该元素原子的价电子数,故B不正确;在形成CH4分子的过程中,碳原子2s轨道中的1个电子激发到2p空轨道,这样形成了4个未成对电子,C不正确;N原子最外层2p轨道上共有3个未成对电子,1个N原子可以与3个H原子结合形成NH3,此时共价键饱和,D正确。
2.下列关于σ键和π键的说法中,不正确的是()
A.s轨道与s轨道只能“头碰头”重叠而形成s-s σ键
B.s轨道与p轨道只能“头碰头”重叠而形成s-p σ键
C.p轨道与p轨道可以“肩并肩”重叠而形成p-p σ键
D.p轨道与p轨道可以“肩并肩”重叠而形成p-p π键
【考点】共价键的类型
【题点】σ键与π键的判断
答案C
解析s轨道只能形成σ键;p轨道与p轨道可“头碰头”重叠而形成p-p σ键,也可“肩并肩”重叠而形成p-p π键。
3.下列有关σ键和π键的说法错误的是()
A.在某些分子中,化学键可能只有σ键而没有π键
B.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.一般情况下,同一个分子中的σ键比π键更稳定些
【考点】共价键的类型
【题点】σ键与π键的比较
答案C
4.由短周期前10号元素组成的物质T和X,有如图所示的转化。X不稳定,易分解。下列有关说法正确的是()
A.为使该转化成功进行,Y可以是酸性KMnO4溶液
B.等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为N A
C.X分子中含有的σ键个数是T分子中含有的σ键个数的2倍
D.T分子中只含有极性键,X分子中既含有极性键又含有非极性键
【考点】有关共价键的综合考查
【题点】有关共价键的综合考查
答案A
解析由球棍模型可知,T为HCHO,X不稳定,易分解,则X为H2CO3,则Y为氧化剂,可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液,A项正确;等物质的量并不一定是1 mol,B项错误;X分子中含有的σ键个数为5,T分子中含有的σ键个数为3,C项错误;T、X分子中均只含有极性键,无非极性键,D项错误。
5.
其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据规律性推导键能的大小顺序为w>z>y>x;该规律性是()
A.成键的电子数越多,键能越大
B.键长越长,键能越小
C.成键所用的电子数越少,键能越大
D.成键时电子对越偏移,键能越大
【考点】共价键的键参数
【题点】键长、键能与共价键及分子稳定性的关系
答案B
解析共用一对共用电子对形成一个共价键,所以成键电子数越多,共价键数越多,但键能不一定大,A错误;键长越长,说明轨道的重合程度越小,越容易断裂,键能越小,B正确;成键电子数越多,键能越大,C错误;电子对越偏移说明极性越大,和键能没有必然关系,D错误。
6.已知原子总数和价电子总数相同的离子或分子结构相似,如SO3、NO-3都是平面三角形。那么下列分子或离子中与SO2-4有相似结构的是()
A.PCl5
https://www.360docs.net/doc/2416652084.html,l4
C.NF3
D.N-3
【考点】等电子原理
【题点】等电子原理的应用
答案B
解析SO2-4的价电子数为32个,CCl4的原子数为5,价电子数为4+4×7=32,故与SO2-4有相似结构(均为正四面体形);PCl5分子中价电子数为5+7×5=40,NF3分子中价电子数为5+7×3=26,N-3的价电子数为5×3+1=16。
一、单选题
1.乙烷、乙炔分子中碳原子间的共用电子对数目分别是1、3,则C20H32分子中碳原子间的共用电子对数目可能为()
A.20
B.24
C.25
D.77
2.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液.下列对此现象说法正确的是()
A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
B.沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+
C.上述现象说明[Cu(NH3)4]2+不如Cu(OH)2稳定
D.在[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道
3.下列说法正确的是()
A.π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的
B.σ键就是单键,π键就是双键
C.乙烷分子中的键全为σ键,而乙烯分子中含σ键和π键
D.H2分子中含σ键,而Cl2分子中含π键
4.下列不属于共价键成键因素的是()
A.共用电子对在两原子核之间高概率出现
B.共用的电子必须配对
C.成键后体系能量降低,趋于稳定
D.两原子体积大小要适中
5.下列分子中含有两个π键的组合是()①H2O②CO2③H﹣C≡N④NH3⑤N2⑥CH4.
A.①③⑥
B.②③⑤
C.①②③⑥
D.③
④⑤⑥
6.乙酸分子结构中,含有的σ键和π键的个数分别是()
A.7、1
B.6、2
C.3、5
D.4、4
7.下列物质不是配合物的是()
A.K2[Co(NCS)4]
B.Fe(SCN)3
C.CuSO4?5H2O
D.NH4Cl
8.下列物质中属于共价化合物的是()
A.Cl2
B.NH4Cl
C.HCl
D.NaOH
9.列说法正确的是()
A.如果某化合物只含共价键,则其一定是共价化合物
B.H2O2是由极性共价键和非极性共价键构成的非极性分子
C.两种酸溶液充分反应后的体系不可能为中性
D.碳、氮形成的氢化物常温下都是气态
10.w g含有双键的不饱和烃X能与VL的氢气(标准状况)完全反应,若X的相对分子质量为M,阿伏伽德罗常数为N A,则1mol X中含有双键数目为()
A. B. C. D.
11.下列关于σ键和π键的理解不正确的是()
A.σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成
B.σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转
C.σ键比π键的重叠程度大,形成的共价键强
D.CH3﹣CH3、CH2=CH2、CH≡CH中σ键都是C﹣C键,所以键能都相同
12.CO2分子中σ键与π键数目比为()
A.2:1
B.1:2
C.1:1
D.1:3
13.下列说法中错误的是()
A.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强
B.在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键
C.SO2、SO3都是极性分子
D.NF3较NH3难于与Cu2+形成配位键
14.下列分子或离子之间互为等电子体的是()
A.CS2和NO2
B.N2和CO
C.CO2和SO2
D.NH3和NH4+
15.已知:H﹣Cl和H﹣I键能分别为431KJ/mol和297KJ/mol,下列性质比较正确且可用键能数据说明原因的是()
A.稳定性:HI>HCl
B.熔、沸点:HI>HCl
C.同浓度的HI和HCl的酸性:HI>HCl
D.还原性:HI>HCl
二、填空题
16.下列物质中均含有极性共价键的是.
A.NH3;CO2;NH4Cl;NaOH;
B.H2O;NH4Cl;H2SO4;H2O2;
C.CaCl2;CO2;Na2O2;Ca(OH)2.
17.金属元素Cr的一种配位数为6的配合物化学式为CrCl3?6H2O.已知0.01molCrCl3?6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02mol AgCl沉淀.则此配合物的配离子的化学式为________.
18.(1)CaC2是制取乙炔气体的原料,其中C22﹣与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为________;1mol O22+中含有的π键数目为________.
(2)X、Y两种有机物的分子结构和部分物理性质如下表,二者物理性质有差异的主要原因是________
三、综合题
19.下面是C60、金刚石和二氧化碳的分子模型.
请回答下列问题:
(1)硅与碳同主族,写出硅原子基态时的核外电子排布式:________
(2)从晶体类型来看,C60属于________晶体
(3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似,即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子.观察图乙中金刚石的结构,分析二氧化硅的空间网状结构中,Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是________;晶体硅中硅原子与共价键的个数比为________
(4)图丙是二氧化碳的晶胞模型,图中显示出的二氧化碳分子数为14个.实际上一个二氧化碳晶胞中含有________个二氧化碳分子,二氧化碳分子中σ键与π键的个数比为________
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】烷烃中碳碳间共用电子对数为碳原子数减去1;若每减少2个H原子,则相当于碳碳间增加一对共用电子对,利用减少的H原子数目,再除以2可知增加的碳碳间共用电子对数,烷烃C20H42分子中碳原子间的共用电子对数目为19,则C20H32分子中碳原
子间的共用电子对数目19+10×=24;
故选B.
【分析】烷烃中碳碳间共用电子对数为碳原子数减去1;若每减少2个H原子,则相当于碳碳间增加一对共用电子对,利用减少的H原子数目,再除以2可知增加的碳碳间共用电子对数.
2.【答案】B
【解析】【解答】解:A.硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清,所以溶液中铜离子浓度减小,故A错误;B.硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子[Cu(NH3)4]2+而使溶液澄清,故B正确;
C.硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子[Cu(NH3)4]2+而使溶液澄清,氢氧化铜沉淀能转化为络合物离子[Cu(NH3)]2+,说明[Cu(NH3)4]2+比氢氧化铜稳定,故C错误;
4
D.在[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+提供空轨道,NH3提供孤电子对,故D错误;
故选B.
【分析】氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液.A.硫酸铜先和氨水反应生成氢氧化铜,氢氧化铜和氨水反应生成络合物;B.氢氧化铜和氨水反应生成配合物而使溶液澄清;C.氢氧化铜沉淀能转化为络合物离子[Cu(NH3)4]2+,能证明[Cu(NH3)
]2+比氢氧化铜稳定;D.配合物中,配位体提供孤电子对,中心原子提供空轨道形成配位4
键.
3.【答案】C
【解析】【解答】解:A.π键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成,σ键是“头碰头”重叠形成,故A错误;B、双键和叁键中都有σ键和π键,所以不能说成σ键就是单键,π键就是双键,故B错误;
C.乙烷分子中均为单键,乙烯中含C=C键,有1个π键,则乙烷分子中的键全为σ键而乙
烯分子中含σ键和π键,故C正确;
D.H2和Cl2分子中只含单键,只有σ键,故D错误;
故选C.
【分析】σ键是“头碰头”重叠形成,可沿键轴自由旋转,为轴对称;而π键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成,重叠程度小,为镜像对称,以此来解答.
4.【答案】D
【解析】【解答】两原子形成共价键时,电子云发生重叠,即电子在两核之间出现的机会更多;两原子电子云重叠越多,键越牢固,体系的能量也越低;原子的体积大小与能否形成共价键无必然联系。故选D。
【分析】本题考查共价键的形成的条件,明确共价键是电子云的重叠造成的是解题的关键。
5.【答案】B
【解析】【解答】解:①H2O分子中没有双键,所以不含有π键;②CO2的分子中只有两个C=O,所以含有两个π键;
③H﹣C≡N分子中有C≡C,所以含有两个π键;
④NH3分子中没有双键,所以不含有π键;
⑤N2的分子中有N≡N,所以含有两个π键.
⑥CH4分子中没有双键,所以不含有π键;所以分子中含有两个π键的是②③⑤;
故选B.
【分析】根据共价键单键中含有一个σ键,双键中含有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键,所以含有两个π键说明分子中含有一个三键或两个双键,据此分析.6.【答案】A
【解析】【解答】解:分子中含有1个C=O、3个C﹣H、1个C﹣C、1个C﹣O、1个O﹣H 键,其中C=O含有σ键、π键,其它都为σ键,则分子中含有7个σ键、1个π键.故选A.
【分析】分子中含有C=C、C=O、C﹣H、C﹣O、C﹣C、O﹣H键,其中C=C、C=O含有σ键、π键,其它都为σ键,以此解答该题.
7.【答案】D
【解析】【解答】解:A.该物质中,钴离子提供空轨道、硫氰根离子提供孤电子对而形成配位键,所以该物质属于配合物,故A不选;
B.该物质中,铁离子提供空轨道、硫氰根离子提供孤电子对而形成配位键,所以该物质为配合物,故B不选;
C.该物质中铜离子提供空轨道、水分子中氧原子提供孤电子对而形成配位键,所以该物质属于配合物,故C不选;
D.铵根离子中N原子含有孤电子对,氢离子提供空轨道,形成配位键,铵根离子与氯离子以离子键结合,所以该物质不是配合物,故D选;
故选D.
【分析】配合物也叫错合物、络合物,为一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配位体(简称配体)的分子或离子,完全或部分由配位键结合形成,配合物中中心原子提供空轨道,配体提供孤电子对.
8.【答案】C
【解析】【解答】解:A.Cl2是只有一种元素构成的纯净物,是单质,不是化合物,故A错误;B.NH4Cl中铵根离子和氯离子之间存在离子键,氢原子和氮原子之间存在共价键,为离子化合物,故B错误;
C.氯化氢中只含共价键,为共价化合物,故C正确;
D.氢氧化钠中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键,氢原子和氧原子之间存在共价键,为离子化合物,故D错误;
故选C.
【分析】一般来说,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为离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,只含共价键的化合物为共价化合物,据此分析.
9.【答案】A
【解析】【解答】解:A.只含有共价键的化合物是共价化合物,所以如果某化合物只含共价键,则其一定是共价化合物,故A正确;B.H2O2是由极性共价键和非极性共价键构成,分子结构不对称,正负电荷中心不重叠,属于极性分子,故B错误;
C.反应2H2S+H2SO3=3H2O+S↓可以知道:氢硫酸和亚硫酸溶液充分反应后的溶液体系为中性,所以两种酸溶液充分反应后的体系可能为中性,故C错误;
D.分子量较大的烃常温下为液体,如辛烷常温下为液体,所以碳、氮形成的氢化物常温下不一定是气态,故D错误.
故选A.
【分析】A.只含有共价键的化合物是共价化合物;
B.结构对称正负电荷中心重叠的分子属于非极性分子;
C.氧化还原反应的发生有可能使得溶液的酸碱性发生变化;
D.分子量较大的烃常温下为液体.
10.【答案】C
【解析】【解答】解:设1mol X中含双键为x,饱和烃的物质的量与x的乘积等于氢气的物质的量,
则×x= ,
解得x= ,则其数目为,
故选C.
【分析】根据碳碳双键与氢气发生加成时的物质的量之比为1:1,设双键的数目为x,不饱和烃的物质的量与x的乘积等于氢气的物质的量,以此来计算.
11.【答案】D
【解析】【解答】解:A.分子中可只含σ键,但含π键时一定含σ键,则σ键一般能单独形成,而π键一般不能单独形成,故A正确;B.σ键为球对称,π键为镜面对称,则σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转,故B正确;
C.σ键头碰头重叠,π键肩并肩重叠,σ键重叠程度大,共价键强,故C正确;
D.三种分子中分别含C﹣C、C=C、C≡C键,则C﹣C的键长、键能均不相同,故D错误;故选D.
【分析】A.分子中可只含σ键,但含π键时一定含σ键;
B.σ键为球对称,π键为镜面对称;
C.σ键头碰头重叠,π键肩并肩重叠,σ键重叠程度大;
D.三种分子中分别含C﹣C、C=C、C≡C键;
12.【答案】C
【解析】【解答】解:CO2分子结构式为O=C=O,双键一个σ键,一个是π键,所以分子中含有2个σ键、2个π键,则σ键与π键数目比为1:1,故选C.
【分析】CO2分子结构式为O=C=O,双键一个σ键,一个是π键,所以分子中含有2个σ
键、2个π键,以此解答.
13.【答案】C
【解析】【解答】解:A.非金属性越强,电负性越大,该元素的原子吸引电子的能力越强,故A正确;B.NH4+中N原子与H+形成配位键,[Cu(NH3)4]2+中Cu2+与NH3之间形成配位键,所以在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键,故B正确;
C.SO2是极性分子,SO3分子是非极性分子,所以二者分子的极性不同,故C错误;
D.F的电负性比N大,N﹣F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子,故D正确;
故选C.
【分析】A.元素电负性是表示对键合电子的吸引力的大小;
B.NH4+中N原子与H+形成配位键,[Cu(NH3)4]2+中Cu2+与NH3之间的化学键为配位键;C.SO2是极性分子,SO3分子是非极性分子;
D.F的电负性比N大,N﹣F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引能力增强,难以形成配位键.
14.【答案】B
【解析】【解答】解:A.CS2的价电子数为4+6×2=16,NO2的价电子数为5+6×2=17,不是等电子体,故A错误;B.N2的价电子数为5+5=10,CO的价电子数为4+6=10,含有相同原子数2,相同价电子数10,为等电子体,故B正确;
C.CO2的价电子数为4+6×2=16,SO2的价电子数为6+6×2=18,不是等电子体,故C错误;D.NH3分子含有4个原子,NH4+离子含有5个原子,所以不是等电子体,故D错误;
故选:B.
【分析】先根据具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子是等电子体,然后判断电子的数目来解答.
15.【答案】C
【解析】【解答】解:A.已知:H﹣Cl和H﹣I键能分别为431KJ/mol和297KJ/mol,H﹣Cl 的键能大于H﹣I的键能,共价键的键能越大,共价键越稳定,所以稳定性:HCl>HI,故A 错误;B.分子晶体的熔、沸点与相对分子质量有关,与共价键的键能无关,故B错误;C.共价键的键能越大,共价键越稳定,分子越难电离,所以同浓度的HI和HCl的酸性:HI >HCl,与键能有关,故C正确;
D.氢化物的还原性与失电子能力有关,与键能无关,故D错误.
故选C.
【分析】共价键的键能越大,共价键越稳定,氢化物分子越稳定,分子晶体的熔沸点与相对分子质量有关.
二、填空题
16.【答案】AB
【解析】【解答】解:A.NH3中氢氮元素之间易形成极性共价键;CO2中碳氧元素之间易形成极性共价键;NH4Cl中氢氮元素之间易形成极性共价键,是含共价键的离子化合物;NaOH中氧氢元素之间易形成极性共价键,是含共价键的离子化合物,故A符合;B.H2O 中氧氢元素之间易形成极性共价键;NH4Cl中氢氮元素之间易形成极性共价键,是含共价键的离子化合物;H2SO4中只含极性共价键;H2O2中氧氢元素之间易形成极性共价键,故B符合;C.CaCl2中只含离子键;CO2中只含共价键;Na2O2氢氧元素之间易形成非极性共价键,是含共价键的离子化合物;Ca(OH)2中氧氢元素之间易形成极性共价键,是含共价键的离子化合物,故C不符合;AB.【分析】不同非金属元素之间易形成极性共价键,同种非金属元素之间易形成非极性共价键,据此分析.
17.【答案】[Cr(H2O)5Cl]2+
【解析】【解答】解:0.01mol氯化铬(CrCl3?6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02mol AgCl沉淀,
氯化铬(CrCl3?6H2O)和氯化银的物质的量之比是1:2,根据氯离子守恒知,一个氯化铬(CrCl3?6H2O)化学式中含有2个氯离子,剩余的1个氯离子是配原子,
所以氯化铬(CrCl3?6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2?H2O,则此配合物的配离子的化学式为[Cr (H2O)5Cl]2+,
故答案为:[Cr (H2O)5Cl]2+.
【分析】氯化铬(CrCl3?6H2O)中的阴离子氯离子能和银离子反应生成氯化银沉淀,注意配体中的氯原子不能和银离子反应,根据氯化铬(CrCl3?6H2O)和氯化银物质的量的关系式计算氯离子个数,从而确定氯化铬(CrCl3?6H2O)的化学式,得出该样品的配离子.
18.【答案】;2N A;X物质形成分子间氢键,Y物质形成分子内氢键
【解析】【解答】(1)根据等电子体的结构相似,O22+的电子式,在1个O22+
含有2个π键,故1 mol O22+中,含有2N A个π键,故答案为:;2N A;
(2)X物质形成分子间氢键,物质的熔沸点升高,Y物质形成分子内氢键,物质的熔沸点降低,
故答案为:X物质形成分子间氢键,Y物质形成分子内氢键.
【分析】(1)等电子体的结构相似,故O22+的电子式与C22﹣的电子式相似,含有2个π键;(2)根据分子间氢键物质的熔沸点升高,分子内氢键物质的熔沸点降低
三、综合题
19.【答案】(1)1s22s22p63s23p2
(2)分子
(3)6;1:2
(4)4;1:1
【解析】【解答】(1)硅的原子数序为14,根据能量最低原理可知电子排布式为1s22s22p63s23p2,故答案为:1s22s22p63s23p2;
(2)C60有固定的组成,不属于空间网状结构,熔沸点远低于金刚石等原子晶体的熔沸点,应为分子晶体,故答案为:分子;
(3)金刚石最小的环为六元环,二氧化硅结构跟金刚石结构相似,Si、O原子形成的最小环上应有6个Si原子,硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子,则Si、O 原子形成的最小环上O原子的数目是6,二氧化硅晶体中,每个Si原子与4个O原子形成
共价键,每一个共价键中Si的贡献为,则平均1个Si原子形成2个共价键,所以晶体硅中硅原子与共价键的个数比为1:2,故答案为:6;1:2;
(4)二氧化碳的晶胞中,二氧化碳分子分布于晶胞的定点和面心位置,则晶胞中含有二氧
化碳的分子数为8×+6×=4,二氧化碳的分子结构为O=C=C,每个分子中含有2个σ键和2个π键,所以σ键与π键的个数比为1:1,
故答案为:4;1:1.
【分析】(1)硅的原子数序为14,根据能量最低原理书写电子排布式;
(2)C60有固定的组成,不属于空间网状结构,以此判断晶体类型;
(3)根据金刚石最小的环为六元环判断二氧化硅的空间网状结构中,Si、O原子形成的最小环上应有6个Si原子,每2个Si原子之间有1个O原子判断O原子的数目;
(4)利用均摊法计算晶胞;根据二氧化碳的结构式判断共价键的类型和数目.