2.1 化学键与物质构成 同步练习 2022-2023学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册
一、单选题
1.氢化铵与氯化铵结构相似,下列叙述中不正确的是
A.NH4H的电子式为
B.1molNH5中含有5NA个N-H键(NA表示阿伏伽德罗常数的数值)
C.NH4H中的H-半径比锂离子半径大
D.NH4H晶体既有共价键又有离子键
2.下列有关化学用语的说法正确的是
A.和互为同位素
B.和的中子数相同
C.的结构示意图为
D.1mol中含有的电子总物质的量比质子总物质的量多1mol
3.正确掌握化学用语是学好化学的基础。下列化学用语中正确的是
A.四氯化碳的电子式:
B.O2-的结构示意图:
C.乙醇的结构简式:C2H6O
D.氯化氢分子的形成过程:
4.下列叙述正确的是:
A.固体碘转化为紫红色气体,需吸收能量,因共价键被破坏
B.碳酸氢铵是典型离子化合物,其受热分解产生氨气不仅破坏离子键还破坏了共价键
C.金属和非金属所形成的化学键均为离子键
D.共价键只存在于共价化合物中
5.下列物质中含共价键的离子化合物是
A. B. C. D.
6.已知短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示,它们的最外层电子数之和为27,下列说法错误的是
A B
C D E
A.D离子的还原性强于E离子
B.E的氢化物的水溶液的酸性强于D的氢化物的水溶液,所以E的非金属性强于D
C.B的简单氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐
D.A、E形成的物质中含有极性键
7.Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号主族元素,Y的最外层电子数是电子层数的3倍,Z、W为周期相邻元素,R原子最内层电子数与最外层电子数相同,Y、W可形成如图所示的离子,下列说法错误的是
A.Y、W、R三种元素能形成多种离子化合物
B.如图所示的离子能与稀硫酸反应,生成沉淀和气体
C.简单气态氢化物的稳定性:W>Y
D.Z的最高价氧化物对应的水化物为中强酸
8.下列化学用语表示正确的是
A.HCl分子的电子式 B.乙烯的最简式是C2H4
C.乙酸的化学式C2H6O D.氯原子的结构示意图
9.下列关于含氮微粒的表述正确的是( )
A.N2的电子式为 B.N3-的最外层电子数为6
C.N3-的质子数是20 D.氮原子未成对电子的电子云形状相同
10.下列说法中正确的是
A.离子键就是阴、阳离子间的静电引力和静电斥力
B.所有金属元素与所有非金属元素间都能形成离子键
C.钠原子与氯原子结合形成离子键
D.在离子化合物 CaCl2 中,两个氯离子间也存在离子键
11.下列物质发生变化时,所克服的微粒间的相互作用属于同种类型的是
A.食盐和氯化氢分别溶解在水中 B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.二氧化硅和铁分别受热熔化 D.液溴和苯分别受热变为气体
12.关于NH4Cl的判断正确的是
A.属于分子晶体 B.含有离子键 C.溶于水放热 D.溶液显碱性
13.正确掌握好化学用语是学好化学的基础,下列有关表述正确的是
A.硫的原子结构示意图: B.胆矾的化学式:CuSO4
C.中子数为20的氩原子: D.HClO的结构式 H-O-Cl
14.下列各组物质中,分子中的所有原子都满足最外层8电子结构的是( )
①、 ②、 ③(光气)、 ④、 ⑤、
A.①② B.③④ C.② D.⑤
二、填空题
15.A,B,C,D,E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大。B原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍。A的一种原子中,质量数与质子数之差为零。D元素原子的最外层电子数为m,次外层电子数为n。E元素原子的L层上电子数为(m+n),M层上电子数为 。请回答下列问题:
(1)B元素是________(填元素名称)D元素在周期表中的位置是_______
(2)C与E形成的化合物E3C属于________(填“原子”“离子”或“分子”)晶体。
(3)由A,D,E元素组成的化合物中存在的化学键类型是________
(4)写出一个E和D形成的化合物与水发生氧化还原反应的离子方程式:________
(5)已知:甲+H2O→丙+丁,该反应不是氧化还原反应。若甲是由N和Cl元素组成的化合物,其分子结构模型如图所示,丁与H2O有相同的电子总数,则丙的电子式为________
(6)与D同主族且上下相邻的元素M、N,原子电子层数M>N>D,三种元素的氢化物的沸点由大到小的顺序是________(填化学式)
16.回答下列问题:
(1)写出以下反应的化学方程式,并用双线桥表示反应中电子转移的方向和数目:H2S气体和SO2气体反应生成S和水:_______。
(2)写出以下反应的离子方程式,并用单线桥表示反应中电子转移的数目:实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2:_______。
(3)写出下列物质的结构式:CH4 _______;CO2 _______。
(4)写出下列物质的电子式:NH4Cl _______;Na2O2 _______。
三、计算题
17.下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑧种元素,请按要求填写下列空白:
主族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)在元素①②⑤⑥⑦⑧对应的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的化合物的电子式是:_____;
(2)写出元素②的最简单氢化物的结构式________;
(3)④⑤⑥⑦四种元素的简单离子半径从大到小排序________________(用离子符号表示);
(4)写出元素⑥的最高价氧化物与元素⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式_________;
(5)写出元素③的常见氢化物和它的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式_____________;
(6)用电子式表示⑤与⑦组成化合物的形成过程_________________________________。
18.通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(ΔH),化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据,供计算使用。
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C
键能/kJ·mol-1 460 360 436 431 176 347
工业上的高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热ΔH为____。
四、实验题
19.1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表,到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力,历经142年。元素周期表体现了元素位构性的关系,揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分,回答下列问题。
(1)元素Ga在元素周期表中的位置为:__________(写明周期和族)。
(2)Sn的最高正价为______,Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为_____,As的气态氢化物为_____。
(3)根据元素周期律,推断:
①阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是_____(填化学式)。
②H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱:H3AsO4_____H2SeO4(填“>”、“<”或“=”)。
③氢化物的还原性:H2O_____H2S(填“>”、“<”或“=”)。
(4)可在图中分界线(虚线部分)附近寻找_____(填序号)。
A.优良的催化剂 B.半导体材料 C.合金材料 D.农药
(5)①Se2Cl2常用作分析试剂,其电子式为_________。
②硒(Se)化铟(In)是一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料。 下列说法正确的是_____(填字母)。
A.原子半径:In>Se B.In的金属性比Se强
C.In的金属性比Al弱 D.硒化铟的化学式为InSe2
(6)请设计实验比较C、Si的非金属性强弱顺序(可供选择的药品有:CaCO3固体、稀硫酸、盐酸、饱和NaHCO3溶液、饱和Na2CO3溶液、硅酸钠溶液,化学仪器根据需要选择)。
实验步骤 实验现象与结论
在试管中加入_____,再加入_____,将生成气体通过_____洗气后,通入_____; 现象:__________; 结论:非金属性C>Si
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A. 氢原子得到1个电子形成H-,与NH离子形成NH4H,NH4H的电子式为 ,故A正确;
B. 1molNH5中含有4NA个N-H键(NA表示阿伏伽德罗常数的数值),氢原子得到1个电子形成H-,与NH离子通过离子键形成NH4H,故B错误;
C. 电子层结构相同的离子,核电荷越大,半径越小,NH4H中的H-半径比锂离子半径大,故C正确;
D. NH4H晶体既有共价键(N-H键)又有离子键(H-与NH离子间的离子键),故D正确;
故选B。
2.D
【详解】A.和质子数不同,属于不同元素的原子,不是同位素,故A错误;
B.的中子数为8,的中子数为7,故B错误;
C.核外有18个电子,结构示意图为,故C错误;
D.带1个负电荷,说明电子数比质子数多1,1mol中含有的电子总物质的量比质子总物质的量多1mol,故D正确;
选D。
3.A
【详解】
A.四氯化碳为共价化合物,其电子式:,A正确;
B.O2-的结构示意图:,B错误;
C.乙醇的结构简式:CH3CH2OH,C错误;
D.氯化氢为共价化合物,其分子的形成过程:,D错误;
答案为A。
4.B
【详解】A、碘是分子晶体,碘分子中存在的作用力是共价键,固体碘转化为紫红色气体,需吸收能量,因分子间作用力被破坏,A错误;
B、碳酸氢铵的分解生成氨气、水和二氧化碳,碳酸氢铵是离子化合物,氨气、水和二氧化碳是共价化合物,所以碳酸氢铵其受热分解产生氨气不仅破坏离子键还破坏了共价键, B正确;
C、金属和非金属所形成的化学键可能是共价键,如氯化铝中氯元素和铝元素之间存在共价键不是离子键,C错误;
D、非金属单质中可能存在共价键,D错误;
答案选B。
【点睛】本题考查了化学键和化合物的关系,难度不大,易错选项是C,注意:活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,不是金属和非金属元素之间易形成离子键。
5.A
【详解】A.既有Ba2+和OH-之间的离子键,又有OH-内的O-H共价键,A正确;
B.为共价化合物,只有S-O之间的共价键,B错误;
C.为共价化合物,只有共价键,C错误;
D.只有Ca2+和Cl-之间的离子键,D错误;
故答案为:A。
6.B
【分析】设A的最外层电子数为a,由A、B、C、D、E的最外层电子数之和为27可得:a+a+1+a+1+a+2+a+3=27,解得a=4,周围A为C元素、B为N元素、C为P元素、D为S元素、E为Cl元素。
【详解】A.硫单质的氧化性溶于氯气,由氧化剂的氧化性越强,对应还原产物的还原性越弱可知,硫离子的还原性强于氯离子,故A正确;
B.元素的非金属性强弱与氢化物的稳定性有关,与氢化物水溶液的酸性无关,故B错误;
C.碱性气体氨气能与含氧酸硝酸反应生成硝酸铵,故C正确;
D.四氯化碳分子中会有碳氯极性键,故D正确;
故选B。
7.C
【分析】Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号主族元素,Y的最外层电子数是电子层数的3倍,则Y核外电子分2层排布、依次排2、6个电子、Y为O;由Y、W可形成的离子结构知,W能形成6对共用电子对,则W最外层有6个电子、W为S;Z、W为同周期相邻元素、Z原子序数小于W,则Z为P;R原子序数最大、R原子最内层电子数与最外层电子数相同,则R核外电子分4层排布、依次排2、8、8、2个电子、R为Ca;
【详解】A.Y、W、R三种元素能形成多种离子化合物,例如硫酸钙、亚硫酸钙等,A正确;
B. 如图所示的离子为 ,能与稀硫酸反应生成硫、二氧化硫和水,现象为生成沉淀和气体,B正确;
C.非金属性越强,简单氢化物越稳定,Y为O、W为S,简单气态氢化物的稳定性:W<Y,C错误;
D.Z的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,属于中强酸,D正确;
答案选C。
8.A
【详解】A.HCl为共价化合物,电子式正确,A正确;
B.乙烯的最简式为CH2=CH2,B错误;
C.乙酸的化学式为C2H4O2,C错误;
D.氯原子的结构示意图为:,D错误;
故选A。
9.D
【详解】A.N2分子中N原子之间形成三对共用电子对,每个氮原子还剩一对孤对电子,其电子式为:,A选项错误;
B.N原子得到3个电子形成N3-,其最外层电子数为8,B选项错误;
C.质子数=原子序数=核电荷数,N3-的质子数为7,C选项错误;
D.N原子中未成对电子处于2p轨道,p轨道的电子云形状都为哑铃形,D选项正确;
答案选D。
【点睛】本题考查含氮微粒的结构,注意掌握常见化学用语的概念及表示方法,掌握原子和离子的相互转化、常见原子的质子数是解答本题的关键。
10.A
【详解】A.离子键为静电作用力,阴、阳离子间有吸引力、也有排斥力,故A正确;
B.金属与非金属容易离子键,也能形成共价键,如氯化铝为共价化合物,只存在共价键,故B错误;
C.离子之间结合生成离子键,则钠离子与氯离子结合生成离子键,故C错误;
D.在离子化合物CaCl2中,只含钙离子与氯离子之间的离子键,两个氯离子间不存在离子键,故D错误;
故选A。
11.D
【详解】A. 食盐是离子晶体,溶于水克服离子键;氯化氢是分子晶体,溶于水克服共价键,故A不选;
B. 氯化铵是离子晶体,受热变为气体克服离子键;干冰是分子晶体,受热变为气体克服分子间作用力,故B不选;
C. 二氧化硅是原子晶体,受热熔化克服共价键,Fe是金属晶体,受热熔化克服金属键,故C不选;
D. 液溴和苯都是分子晶体,分别受热变为气体克服分子间作用力,故D选;
故答案选D。
12.B
【详解】A.NH4Cl是由、Cl-之间通过离子键结合形成的离子晶体,不属于分子晶体,A错误;
B.NH4Cl是由、Cl-之间通过离子键结合形成的离子晶体,晶体中含有离子键,B正确;
C.NH4Cl溶于水会吸收热量,不会放出热量,C错误;
D.NH4Cl是强酸弱碱盐,水解消耗水电离产生的OH-,促进水的电离,最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-),最终使溶液显酸性,D错误;
故合理选项是B。
13.D
【详解】A.硫的原子结构示意图为,故A错误;
B.胆矾的化学式:CuSO4 5H2O,B错误;
C.左上角为质量数,等于质子数加上中子数,中子数为20的氩原子:,C错误;
D.HClO中H有一根共价键,O有两根共价键,Cl有一根共价键,所以结构式为H-O-Cl,D正确。
答案选D
14.C
【详解】①中原子最外层电子数为4,不满足8电子结构,中P原子最外层电子数为10,不是8电子结构,故①错误;
②中P、原子最外层电子数均为8,中N原子间共用3对电子,满足最外层8电子结构,故②正确;
③(光气)中C、O、原子最外层电子数均为8,中S原子最外层电子数为12,不是8电子结构,故③错误;
④分子中原子与F原子形成共价键后最外层电子数大于8,分子中B原子最外层电子数为6,不满足8电子结构,故④错误;
⑤分子中S原子最外层电子数为10,不满足8电子结构,中H原子最外层电子数为2,不满足8电子结构,故⑤错误;
答案选C。
15. 碳 第二周期VIA族 离子 离子键、共价键 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH +O2↑ H2O>H2Se>H2S
【分析】“ B原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍”则B为C;“A的一种原子中,质量数与质子数之差为零”则A为H;由D、E的原子核外电子结构可得m+n=8,且D的原子核外有两个电子层,则n=2,m=6;因此D为O,则C为N;E的M层上电子数为1,则E为Na。
【详解】(1)由分析可知,B为碳元素,D为氧元素,氧元素位于元素周期表第二周期ⅥA族;故答案为:碳,第二周期ⅥA族。
(2)由分析可知,C为N,E为Na,二者形成的化合物为Na3N,属于离子晶体;故答案为:离子。
(3)由分析可知,A为H、D为O、E为Na,因此A、D、E三种元素组成的化合物为NaOH,其中含有离子键和共价键;故答案为:离子键、共价键。
(4)E和D形成的化合物为Na2O2和Na2O,其中能与水发生氧化还原反应的为Na2O2, 故答案为:。
(5)由甲的分子结构模型可知,甲的化学式为NCl3 , 与H2O的反应不是氧化还原反应,则反应过程中,元素化合价没有发生变化,化学方程式为:NCl3+3H2O=NH3+3HClO,由于产物丁与H2O具有相同的电子数,因此丁的化学式为NH3,因此丙为HClO,故答案为:;
(6)由分析可知,D为O,M、N与D同主族,且原子电子层数M>N>D,则M为Se、N为S;由于H2O中含有氢键,因此其沸点最高,H2Se和H2S都为分子晶体,且结构相似,因此其相对原子质量越大,沸点越高,因此沸点H2Se>H2S,故三种元素氢化物的沸点由大到小的顺序为:H2O>H2Se>H2S;故答案为:H2O>H2Se>H2S。
【点睛】填空题一定要注意横线后面是否对答案格式有要求,例如“写元素名称”“离子反应方程式”等,要按要求填写。本题中第一空即要求填写元素名称,若写元素符号不得分。
16.(1)
(2)
(3) O=C=O
(4)
【详解】(1)H2S气体和SO2气体反应生成S和水,其反应方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,用双线桥表示反应中电子转移的方向和数目:;故答案为:。
(2)实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,用单线桥表示反应中电子转移的数目:;故答案为:。
(3)甲烷(CH4)是正四面体结构,其结构式;二氧化碳(CO2)是直线形结构,其结构式为O=C=O;故答案为:;O=C=O。
(4)氯化铵是离子化合物,其电子式为;Na2O2离子化合物,其电子式为;故答案为:;。
17. r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+ ) Al2O3+2OH-=2+ H2O NH3+HNO3=NH4NO3
【分析】由元素在周期表中的位置,可推断出:①为Li②为C③为N④为O⑤为Na⑥为Al⑦为S⑧为Cl,再根据元素的性质及元素周期表中元素性质变化的规律进行解答。
【详解】(1) Na的金属性最强,所以NaOH的碱性最强,由钠离子和氢氧根离子构成,电子式为:,答案为:;
(2) 元素②是C,C的最简单氢化物是CH4,甲烷的结构式为,答案为:;
(3) ④⑤⑥⑦四种元素是:O、Na、Al、S,它们的离子为:O2-、Na+、Al3+、S2-,离子电子层数越多半径越大,电子层数相同的离子核电荷数越大半径越小,所以这四种离子半径由大到小的顺序为:r(S2-)> r(O2)-> r(Na+)> r(Al3+ ),故答案为:r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+ );
(4) 元素⑥的最高价氧化物为Al2O3,元素⑤的最高价氧化物的水化物为NaOH,二者反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O,答案为:Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O;
(5) 元素③的常见氢化物为NH3,它的最高价氧化物的水化物为HNO3,二者反应生成NH4NO3,方程式为:NH3+HNO3=NH4NO3,答案为:NH3+HNO3=NH4NO3;
(6) Na失去电子,S得到电子,以离子键结合,则形成过程可表示为:,故答案为:。
18.+236 kJ·mol-1
【分析】根据反应热=反应物总键能-生成物总键能计算。
【详解】断裂反应物化学键要吸收能量,形成生成物化学键会释放能量,化学反应的热效应等于断裂反应物所有化学键吸收的能量总和与形成形成生成物所有化学键释放的能量总和的差值,则SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)反应热ΔH=4×360 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-(2×176 kJ·mol-1+4×431 kJ·mol-1)=+236 kJ·mol-1。
【点睛】本题考查了反应热与化学键键能的关系。反应热等于反应物总键能与生成物总键能的差。
19. 第四周期第ⅢA族 +4 HClO4 AsH3 HF < < B AB CaCO3固体 盐酸 饱和NaHCO3溶液 硅酸钠溶液 有白色胶状沉淀生成
【分析】(1)根据Ga和Al同主族,在Al的下一个周期来回答判断;
(2)根据同主族元素性质递变规律来回答;
(3)同主族元素从上到下,氢化物稳定性减弱,原子半径逐渐增大,最高价含氧酸的酸性减弱,同周期元素从右到左,氢化物稳定性减弱,原子半径逐渐增大,最高价含氧酸的酸性减弱,据此回答;
(4)金属和非金属的分界线附近来寻找半导体材料;
(5)①Se2Cl2中存在Se-Se键及Se-Cl键;
②铟(In)与铝同族且比铝多两个电子层,位于第五周期IIIA族,结合元素周期律分析;
(6)根据元素的最高价含氧酸的酸性越强,则元素的非金属性越强来回答。
【详解】(1)Ga和Al同主族,在Al的下一个周期,即第四周期,第ⅢA族;
(2)Sn和碳同主族,最高价是+4价;Cl的最高价是+7价,最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4;As和N元素同主族,所以最低负价是-3价,As的气态氢化物为AsH3;
(3)①同主族元素从上到下,氢化物稳定性减弱,同周期元素从右到左,氢化物稳定性减弱,所以阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是HF;
②As和Se同一周期,同周期元素从右到左,最高价含氧酸的酸性减弱,所以H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱:H3AsO4<H2SeO4;
③氢化物的还原性:H2O<H2S;
(4)可在金属和非金属的分界线附近来寻找半导体材料,故答案为:B;
(5)①硒的原子序数为34,是硫的同主族元素,位于S的下方,则位于周期表第四周期ⅥA族,Se2Cl2的电子式为;
②铟(In)与铝同族且比铝多两个电子层,位于第五周期IIIA族,
A.电子层越多,原子半径越大,则原子半径:In>Se,故A正确;
B.元素周期表中左下方元素的金属性强,则In的金属性比Se强,故B正确;
C.同主族从上到下金属性增强,则In的金属性比Al强,故C错误;
D.硒化铟的化学式为In2Se3,故D错误;
故答案为:AB;
(6)C、Si的非金属性强弱顺序为C>Si,可以根据碳酸酸性强于硅酸来证明,化学反应中,强酸可以制得弱酸,即在试管中加入CaCO3固体,再加入盐酸,将生成气体通过NaHCO3溶液洗气后,通入Na2SiO3溶液;生成白色胶状沉淀,则碳酸酸性强于硅酸,结论:非金属性C>Si。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
