Z>Y,B错;NaClO既含离子键又含共价键,C正确;SiO2不与盐酸反应,D错。
4.A、B、C、D、E五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。
已知:
A和C、B和D分别位于同主族,且B、D质子数之和是A、C质子数之和的2倍。
下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小顺序:
B>C>D
B.B的简单气态氢化物的热稳定性比D的弱
C.E分别与A、C形成的化合物中化学键类型相同
D.C的最高价氧化物对应水化物的碱性在同周期中最强
【答案】 D
【解析】 由题意可知A、B、C、D、E分别为H、O、Na、S、Cl。
原子半径:
Na>S>O,A项错误;非金属性:
O>S,稳定性:
H2O>H2S,B项错误;HCl中只含有共价键,NaCl中只含有离子键,C项错误;在第3周期中Na的金属性最强,故NaOH的碱性最强,D项正确。
[电子式]
【例题2】
(1)(2015·新课标Ⅰ卷)硼氢化钠(NaBH4)是离子化合物,电子式为 。
(2)(2015·浙江卷)H2O2的电子式为 。
N2的电子式为 。
(3)(2015·重庆卷)KClO4是助氧化剂,反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O,KClO4中含有化学键的类型为 。
【答案】
(1)
(2)
(3)离子键和共价键
【变式】1 (2015·各地模拟组合)下列有关电子式书写正确的是( )
A.N2的电子式:
B.NH4Cl的电子式:
C.Na2O2的电子式:
D.次氯酸的电子式:
【答案】 C
【解析】 N2的电子式应该是
,A项错误;Cl-要画出最外层电子,且用方括号括起来,B项错误;C项正确;次氯酸的电子式为
,D项错误。
[极性键与非极性键的判断]
【例题3】 (2013·四川卷改编)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4∶3,Z原子比X原子的核外电子数多4。
下列说法正确的是( )
A.W、Y、Z的非金属性大小顺序一定是Z>Y>W
B.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z
C.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体
D.WY2分子中存在的化学键是非极性共价键
【答案】 C
【解析】 利用题中“W、X原子的最外层电子数之比为4∶3和X的原子序数大于W”可知W一定在X的上一周期,进而可推知W为C,X为Al,Z为Cl,则Y可能是Si(硅)、P(磷)或S(硫)。
Si(硅)的非金属性小于C(碳),A项错误;四种元素中C(碳)的原子半径最小,B项错误;若Y为Si,则SiCl4的空间构型是正四面体,C项正确;CS2分子中的碳硫双键是极性共价键,D项错误。
【变式】2 (2013·海南卷)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序数的3倍,Z与X原子最外层电子数相同。
回答下列问题:
(1)X、Y和Z的元素符号分别为 、 、 。
(2)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 、 。
(3)X和Y组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是 。
此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为 ;此化合物还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为 。
【答案】
(1)H O Na
(2)NaOH Na2O2 (3)H2O2 5H2O2+2Mn
+6H+
2Mn2++8H2O+5O2↑
H2O2+CN-+OH-
C
+NH3
1.离子键与共价键的比较
离子键
共价键
成键微粒
阴、阳离子
原子
成键本质
静电作用
共用电子对
成键元素
典型的金属元素、典型的非金属元素之间
同种元素或非金属元素之间
存在
离子化合物(NH4Cl、NH4NO3等铵盐由非金属元素组成,但含有离子键)
共价化合物(如CO2、CH4)、非金属单质(如H2、O2)
注意:
由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl。
离子键存在于离子化合物中,如大多数的盐(如NaCl、BaSO4、NH4Cl等)、强碱[如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等]、活泼金属的氧化物和过氧化物(如Na2O、K2O、Na2O2等)、活泼金属的氢化物(如NaH)、活泼金属的碳化物(如CaC2)等。
2.化学键对物质性质的影响
(1)对物理性质的影响
金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高,就是因为其中的共价键很强,破坏时需消耗很多的能量。
NaCl等部分离子化合物也有很强的离子键,故熔点也较高。
(2)对化学性质的影响
N2分子中有很强的共价键,故在通常状况下N2很稳定;H2CO3、HI等分子中的共价键较弱,故它们受热时易分解。
考点2 离子化合物和共价化合物
【基础梳理】
1.离子化合物、共价化合物与物质分类的关系
化合物类型
定义
与物质分类的关系
举例
离子化合物
含有 键的化合物
包括强碱、绝大多数盐及活泼金属的氧化物和过氧化物等
NaCl、Na2O2、NaOH、NH4Cl等
共价化合物
只含有 键的化合物
包括酸、极少数盐、气态氢化物、非金属氧化物、大多数有机物等
H2S、SO2、CH3COOH、H2SO4、AlCl3、H2O等
2.化学键与物质的联系
含有离子键的化合物一定为离子化合物(离子化合物中可能含有共价键,如NaOH);Na2O2中含有离子键和非极性键;共价化合物中只含有共价键。
3.填空
有以下9种物质:
①Ne、②NH4Cl、③KNO3、④NaOH、⑤Cl2、⑥SO2、⑦H2S、⑧Na2O2、⑨MgCl2。
请用上述物质的数字序号填空:
(1)只存在离子键的是 。
(2)只存在共价键的是 。
(3)既存在离子键又存在共价键的是 。
(4)不存在化学键的是 。
(5)属于离子化合物的是 。
(6)属于共价化合物的是 。
【举题说法】
【例题4】 (2016·焦作期中)随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素,下列说法正确的是( )
A.f在元素周期表的位置是第3周期ⅢA族
B.d、e常见离子的半径的大小:
Na+>O2-
C.g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:
H2SO4>HClO4
D.任选上述元素组成四原子共价化合物只有一种为NH3
【答案】 A
【解析】 根据同周期从左向右原子半径减小,同主族从上到下原子半径增大,则x:
H、y:
C、z:
N、d:
O、e:
Na、f:
Al、g:
S、h:
Cl。
f为铝元素,在元素周期表的第3周期ⅢA族,A正确;电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故r(O2-)>r(Na+),B错误;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,金属性:
Cl>S,酸性:
HClO4>H2SO4,C错误;由题中元素组成四原子共价化合物还有H2O2、SO3等,D错误。
【变式】3 (2013·上海卷)氰酸铵(NH4OCN)与尿素[CO(NH2)2]( )
A.都是共价化合物B.都是离子化合物
C.互为同分异构体D.互为同素异形体
【答案】 C
【解析】 氰酸铵是离子化合物,尿素是共价化合物,它们的分子式相同、结构不同,是同分异构体的关系,因此选C。
离子化合物、共价化合物的判断方法
(1)根据化学键类型来判断
①一般来说,活泼的金属原子和活泼的非金属原子间形成的是离子键(如Na2S、CaCl2、NaH等);但是金属元素和非金属元素间有可能形成共价键(如AlCl3等)。
②同种或不同种非金属原子间形成的化学键一般是共价键(仅由非金属元素形成的化合物也可以是离子化合物,如NH4Cl、NH4NO3等)。
(2)根据化合物的类型来判断
强碱和大多数盐一般属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸、大多数有机化合物属于共价化合物。
(3)根据化合物的性质来判断
①共价化合物的熔、沸点一般较低。
②熔化状态下能导电的化合物是离子化合物,不能导电的化合物是共价化合物。
考点3 分子的极性 分子间作用力
【基础梳理】
1.极性分子和非极性分子的比较
类型
极性分子
非极性分子
电荷分布特点(判断要点)
整个分子结构不对称,电荷分布不均匀(正、负电荷中心不重合)
整个分子结构对称,电荷分布均匀(正、负电荷中心重合)
分子中的共价键
极性键
极性键或非极性键
规律
以极性键结合而成的不对称的分子
①全部以非极性键结合而成的单质分子
②全部以极性键结合而成的分子,但结构对称
③稀有气体单质是单原子分子,不存在共价键
实例
HCl、H2O、NH3、CO、SO2、CH3Cl、H2O2、酸等
H2、N2、O2、Cl2、CO2、CS2、C2H2、BF3、C6H6、CH4、CH2
CH2、CCl4等
分子极性对物质物理性质的影响
①对熔、沸点的影响:
极性大,熔、沸点一般要高一些
②对溶解度的影响,极性分子易溶于极性溶剂中,非极性分子易溶于非极性分子中(相似相溶)
键的极性与分子的极性的关系
分子有极性,键一定有极性。
而键有极性,分子不一定有极性
2.分子间作用力
物质分子之间存在的相互作用力即分子间作用力。
(1)分类
分子间作用力最常见的是 和 。
(2)强弱
范德华力 氢键 化学键。
(3)对物质的物理性质的影响
范德华力越强,物质的熔、沸点越高,硬度越大。
一般来说, 相似的物质,随着 的增加,范德华力逐渐 。
(4)氢键
①形成
氢原子与 的原子(一般为N、O、F三种元素)形成共价键,氢原子又与另一个分子中 的原子之间的作用力,称为氢键。
氢键包括 氢键和 氢键两种。
表示方法:
A—H…B。
②分子间氢键对物质性质的影响
主要表现为使物质的熔、沸点 ,对溶解性等产生影响。
3.“相似相溶”的规律
非极性溶质一般能溶于 溶剂,极性溶质一般能溶于 。
若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度 。
4.判断正误
正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)氢键是氢元素与其他元素形成的化学键( )
(2)乙醇分子和水分子间可以形成氢键( )
(3)水分子间既存在范德华力又存在氢键( )
(4)氯气的沸点高于溴单质( )
(5)氨气的沸点高于PH3( )
(6)HF分子间存在氢键( )
(7)卤素单质、卤素氢化物的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大( )
【举题说法】
【例题5】 下列为非极性分子的是( )
A.H2O B.SO2 C.CO2 D.NH3
【答案】 C
【解析】 CO2是含极性键的非极性分子,整个分子对称。
【变式】4 (2012·全国大纲卷)下列关于化学键的叙述正确的是( )
A.离子化合物中一定含有离子键
B.单质分子中均不存在化学键
C.含有极性键的分子一定是极性分子
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
【答案】 A
【解析】 离子化合物中一定含有离子键,A正确;只有稀有气体的单原子分子中不含化学键,B错误;含有极性键的分子不一定是极性分子,如果分子对称,就为非极性分子,如CO2分子含有极性键,但CO2是非极性分子,C错误;含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH为离子化合物,但是氢氧根离子中含有共价键,D错误。
【随堂检测】
1.下列说法正确的是( )
①非金属元素构成的单质中一定存在共价键
②非金属之间形成的化合物一定是共价化合物
③非金属的气态氢化物中一定存在极性共价键
④离子化合物中一定含有离子键
⑤金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
⑥在一种化合物中只能存在一种类型的化学键
⑦含共价键的化合物不一定是共价化合物
⑧含离子键的化合物一定是离子化合物
⑨氯化钠和HCl溶于水都发生电离,克服粒子间作用力的类型相同
A.③④⑦⑧ B.①③④⑦⑧C.②⑤⑥⑧⑨D.①④⑦⑨
【答案】 A
2.(2016·淮北一模改编)化学用语是化学的重要工具。
下列化学用语正确的是( )
A.乙醇的分子式:
C2H5OH
B.F-的结构示意图:
C.中子数为20的氯原子:
Cl
D.H2S的电子式:
【答案】 B
【解析】 乙醇的分子式为C2H6O,A错;B正确;中子数为20的氯原子质量数为37,为
Cl,C错;H2S是共价化合物,电子式为
,D错。
3.(2012·新课标Ⅰ卷)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z的核外内层电子数相同,X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏来生产Y的单质,Z不能形成双原子分子。
根据以上叙述,下列说法正确的是( )
A.上述四种元素的原子半径大小:
WB.W、X、Y、Z的原子核外最外层电子数的总和为20
C.W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物
D.由W和X组成的化合物的沸点总低于由W和Y组成的化合物的沸点
【答案】 C
【解析】 X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,X为C元素;工业上采用液态