高考化学微粒之间的相互作用力.docx

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高考化学微粒之间的相互作用力

第二单元　微粒之间的相互作用力

第1课时　离子键

一、离子键及离子化合物

1．氯化钠的形成过程

钠原子和氯原子最外层电子数分别为1和7，均不稳定。

即它们通过得失电子后达到8电子稳定结构，分别形成Na＋和Cl－，两种带相反电荷的离子通过静电作用结合在一起，形成新物质氯化钠。

2．离子键

（1）概念：

使带相反电荷的阴、阳离子结合的相互作用。

（2）成键三要素

①成键粒子：

阳离子和阴离子。

②成键本质：

静电作用（包括静电引力和静电斥力）。

③成键元素：

一般是活泼金属元素与活泼非金属元素。

3．离子化合物

（1）概念：

许多阴、阳离子通过静电作用形成的化合物。

（2）常见类型

①强碱：

如NaOH、KOH等。

②绝大多数盐：

如NaCl、K2SO4等。

③活泼金属氧化物：

如K2O、Na2O、MgO等。

（3）性质

①离子化合物中离子键一般比较牢固，破坏它需要很高的能量，所以离子化合物的熔点一般较高，常温下为固体。

②离子化合物在溶于水或受热熔化时，离子键被破坏，形成自由移动的阴、阳离子，能够导电。

（1）离子化合物中一定含有离子键。

（2）含有离子键的化合物一定是离子化合物。

（3）离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。

例1

　下列关于离子键和离子化合物的说法正确的是（　　）

A．阴、阳离子间通过静电引力形成离子键

B．阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物

C．离子化合物一定能导电

D．只有活泼金属元素和活泼非金属元素化合时，才能形成离子键

考点　离子键与离子化合物

题点　离子键与离子化合物的综合

答案　B

解析　A项，离子键是指阴、阳离子间的静电作用，它包括静电引力和静电斥力；B项，通过离子键形成的化合物只能是离子化合物；C项，离子化合物在水溶液或熔融状态下才能导电；D项，NH

与酸根离子之间也能形成离子键。

思维启迪

（1）活泼金属（如第ⅠA、ⅡA族的金属）与活泼的非金属（如第ⅥA、ⅦA族的非金属）原子之间通常形成离子键。

（2）金属阳离子与某些带负电荷的原子团之间（如Na＋与OH－、SO

等）形成离子键。

（3）铵根离子与酸根离子之间形成离子键。

例2

　下列哪一组元素的原子间反应容易形成离子键（　　）

元素

a

b

c

d

e

f

g

M层电子数

1

2

3

4

5

6

7

A.a和cB．a和f

C．d和gD．c和g

考点　离子键与离子化合物

题点　由成键元素判断离子键的形成

答案　B

解析　本题考查离子键的成键实质、成键条件，同时还考查原子结构与性质的关系。

由原子a～g的M层电子数可知，M层即为原子的最外层，元素a～g均为第3周期元素，a为活泼的金属元素，f为活泼的非金属元素，所以a与f形成的化学键为离子键。

二、电子式

1．定义

在元素符号周围用“·”（小黑点）或“×”（叉号）来表示原子或离子的最外层电子的式子叫做电子式。

2．电子式的书写

（1）原子的电子式：

元素符号周围标明元素原子的最外层电子，每个方向不能超过2个电子。

当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布，多于4时多出部分以电子对分布。

例如：

镁原子：

；碳原子：

；

氧原子：

；氖原子：

。

（2）简单阳离子的电子式：

简单阳离子是由金属原子失电子形成的，原子的最外层已无电子，故用阳离子的符号表示，例如：

Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。

（3）简单阴离子的电子式：

不但要画出最外层电子数，而且还应用“[　]”括起来，并在右上角标出“n－”以表示其所带的电荷。

例如：

氯离子

、硫离子

。

（4）复杂阴、阳离子的电子式：

复杂阴、阳离子要标明电子，用“[　]”括上，并在“[　]”右上角标明电性和电量，例如：

水合氢离子　铵根离子

氢氧根离子过氧根离子

（5）离子化合物的电子式：

氧化钙：

、硫化钾：

。

3．用电子式表示下列物质的形成过程

（1）NaCl：

。

（2）MgBr2：

。

用电子式表示离子化合物或离子化合物的形成过程时，易出现的错误：

（1）漏标阴离子的括号，如将S2－的电子式错写为

。

（2）给阳离子多标电子和括号，如将Al3＋的电子式错写为

或

。

（3）漏标或错标离子的电荷，如将S2－的电子式错写为

或

。

（4）将多个相同的离子归在一起，如将K2S的电子式错写为

。

例3

　下列电子式正确的是（　　）

考点　电子式

题点　离子化合物电子式的书写与判断

答案　C

例4

　用电子式表示下列离子化合物的形成过程：

BaCl2：

________________________________________________________________________；

NaF：

________________________________________________________________________；

MgS：

________________________________________________________________________；

K2O：

________________________________________________________________________。

考点　电子式

题点　用电子式表示离子化合物的形成过程

答案　

解析　书写电子式和用电子式表示离子化合物的形成过程时，一定要注意规范表达。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）离子化合物不可能只含非金属元素（　　）

（2）熔融状态下能导电的物质一定是离子化合物（　　）

（3）金属原子在化学反应中只能失去电子，所以只能形成离子键（　　）

（4）原子序数为12和9的原子所对应的元素可形成离子化合物（　　）

（5）离子键是阴、阳离子间的相互吸引作用（　　）

（6）所有的金属与非金属化合都形成离子化合物（　　）

（7）离子化合物中一定只含有离子键（　　）

（8）仅由非金属元素组成的物质中可能含有离子键（　　）

（9）Na2O2的电子式为

（　　）

考点　离子键和离子化合物

题点　离子键和离子化合物的综合

答案　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）×　（6）×　（7）×　（8）√　（9）×

2．以下叙述中，错误的是（　　）

A．钠原子和氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强

B．在氯化钠中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用

C．任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失

D．金属钠与氯气反应生成氯化钠后，体系能量降低

考点　离子键与离子化合物

题点　离子键的概念与形成

答案　C

解析　活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达稳定结构，这样体系的能量降低，其结构的稳定性增强，故A、D正确，B也正确。

离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用并不一定发生电子的得失，如Na＋与OH－结合成NaOH，故C错误。

3．根据成键元素判断下列化合物中含有离子键的是（　　）

A．HFB．H2O

C．H2SO4D．MgO

考点　离子键与离子化合物

题点　由成键元素判断离子键的形成

答案　D

解析　离子键的形成是

离子化合物，故据此可知含有离子键的为D。

4．下列物质中不含离子键的是（　　）

①NH4HCO3　②NH3　③BaSO4　④CH3COONa·3H2O　⑤Ba（OH）2　⑥H2SO4

A．①④⑥B．②③⑤

C．④⑤D．②⑥

考点　离子键与离子化合物

题点　离子化合物的判断

答案　D

解析　①③④属于盐，⑤属于强碱，都属于离子化合物，含有离子键；②属于非金属氢化物，⑥属于酸，不属于离子化合物。

5．下列化学用语中正确的是（　　）

A．钠离子的电子式：

B．Cl－的结构示意图：

C．质量数为35的核素氯：

Cl

D．NaCl的形成过程：

考点　电子式

题点　有关离子键、离子化合物化学用语的判断

答案　B

解析　A项，简单阳离子的电子式为其离子符号；C项，质量数为35的核素氯应为

Cl；D项，箭头右侧应为离子化合物的电子式，应为

。

6．A、B、C三种短周期元素，其原子序数依次增大，三种元素的原子序数之和为35，A、C同主族，B＋原子核外有10个电子，则：

（1）A、B、C三种元素分别为____________、__________、______________。

（2）A、B、C两两之间可形成多种化合物，其中属于离子化合物的化学式分别为________、________、________。

（3）用电子式表示B和C形成化合物的过程：

__________________________________

________________________________________________________________________。

考点　离子键与离子化合物

题点　元素推断与离子化合物的综合

答案　

（1）氧（O）　钠（Na）　硫（S）

（2）Na2O　Na2O2　Na2S

（3）

解析　由题意，B＋原子核外有10个电子，则B＋为Na＋，设A原子序数为x，则C原子序数为x＋8，x＋11＋（x＋8）＝35，x＝8，即A为O，C为S。

[对点训练]

题组一　离子键与离子化合物

1．如图形象地表示了氯化钠的形成过程。

下列相关叙述中不正确的是（　　）

A．钠原子易失去一个电子，氯原子易得到一个电子

B．钠离子与钠原子有相似的化学性质

C．钠原子与氯原子作用生成NaCl后，其稳定性增强

D．氯化钠是离子化合物

考点　离子键与离子化合物

题点　离子键的概念与形成

答案　B

解析　钠原子最外层只有1个电子，当它失去1个电子后形成的Na＋具有最外层8个电子的稳定结构，氯原子最外层有7个电子，当它得到1个电子后形成的Cl－具有最外层8个电子的稳定结构，Na＋和Cl－通过静电作用形成离子键，从而构成离子化合物NaCl。

2．下列各数值表示有关元素的原子序数，其所表示的各原子组中能以离子键相互结合形成稳定化合物的是（　　）

A．10与19B．6与16

C．11与17D．14与8

考点　离子键与离子化合物

题点　由成键元素判断离子键的形成

答案　C

解析　根据离子键的形成条件，活泼金属元素与活泼非金属元素间一般形成离子键，根据原子序数，C项中分别是Na和Cl，符合题意。

3．下列物质不是离子化合物的是（　　）

A．H2OB．CaI2

C．KOHD．NaNO3

考点　离子键与离子化合物

题点　离子化合物的判断

答案　A

解析　非金属氧化物不是离子化合物。

4．Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4；Y元素与M元素形成离子化合物，并在水中电离出电子层结构相同的离子，该化合物是（　　）

A．KClB．Na2S

C．Na2OD．K2S

考点　离子键与离子化合物

题点　离子的电子层结构

答案　D

解析　由信息“Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4”，可确定Y元素位于第ⅥA族且不是氧元素；K2S电离出的K＋与S2－具有相同的电子层结构。

5．（2018·大同市一中3月月考）氢化钠（NaH）是一种白色的离子化合物，其中钠元素是＋1价；氢化钠与水反应生成H2和NaOH。

下列叙述中不正确的是（　　）

A．NaH的电子式为

B．NaH中氢元素的离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同

C．微粒半径：

H－

D．NaH与H2O反应时，水作氧化剂

考点　离子键与离子化合物

题点　离子化合物的结构与性质

答案　C

解析　氢化钠（NaH）是一种白色的离子化合物，NaH的电子式为

，A正确；NaH中氢元素的化合价为－1价，其离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同，B正确；锂离子和H－的电子层排布相同，但是锂离子的核电荷数比H－多，所以微粒半径：

H－>Li＋，C错误；NaH与H2O反应生成氢气和NaOH，在这个反应中只有氢元素的化合价发生了变化，NaH中H元素的化合价升高作还原剂，被氧化，水中H元素的化合价降低，被还原作氧化剂，D正确。

6．下列关于离子化合物的叙述正确的是（　　）

A．离子化合物中都含有离子键

B．离子化合物中的阳离子只能是金属离子

C．离子化合物一定可以导电

D．溶于水可以导电的化合物一定是离子化合物

考点　离子键与离子化合物

题点　离子化合物的概念辨析

答案　A

解析　A项，离子化合物的构成粒子为阴、阳离子，一定含有离子键，正确；B项，离子化合物中的阳离子可以全部由非金属元素构成，如铵盐，错误；C项，离子化合物在熔融状态或水溶液中能导电，固态时不导电，错误；D项，溶于水可以导电的化合物不一定为离子化合物，如HCl等，错误。

7．下列说法正确的是（　　）

A．离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力

B．所有金属与所有非金属原子之间都能形成离子键

C．在化合物CaCl2中，两个氯离子之间也存在离子键

D．含有离子键的化合物一定是离子化合物

考点　离子键与离子化合物

题点　离子键与离子化合物的综合

答案　D

解析　离子键是使阴、阳离子结合成化合物的静电作用，要注意区别静电作用和静电引力，A项错误；金属与非金属原子之间不一定形成离子键，B项错误；由CaCl2的电子式：

可以看出，离子键存在于阴离子和阳离子之间，C项错误；含有离子键的化合物一定是离子化合物，D项正确。

8．（2018·河南省天一大联考）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，X、Y的简单离子的核外电子数相同，Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Z原子最外层电子数是K层的3倍。

下列说法正确的是（　　）

A．简单离子半径：

Y>ZB．X只能形成HXO3型的酸

C．气态氢化物的热稳定性：

W

考点　离子键与离子化合物

题点　元素推断与离子化合物的综合

答案　D

解析　X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Y为Na元素；Z原子最外层电子数是K层的3倍，Z为第3周期元素，为S元素，则W为Cl元素；X、Y的简单离子的核外电子数相同，则X为N元素。

电子层越多，离子半径越大，简单离子半径：

Y

W>Z，故C错误；元素Na与S、Cl分别形成Na2S、NaCl，都是离子化合物，故D正确。

题组二　电子式

9．下列有关电子式的叙述正确的是（　　）

A．H、He、Li的电子式分别为H·、·He·、·Li

B．氯原子的电子式为

，Cl－的电子式为

C．钠离子、镁离子、铝离子的电子式分别为Na＋、Mg2＋、Al3＋

D．Na2O的电子式为

，H2O的电子式为

考点　电子式

题点　用电子式表示原子、离子的结构

答案　C

解析　A中锂原子的电子式应为Li·；B中Cl－的电子式应为

；D中H2O的电子式应为

；金属阳离子的电子式与离子符号相同，C正确。

10．下列化合物的电子式书写正确的是（　　）

考点　电子式

题点　离子化合物电子式的书写与判断

答案　D

解析　两个氯离子均要单独写，不能合并在一起表示，故A项错误，应改为

；离子电荷（如R2－）与化合价（如

）表示法不同，“2－”表示带两个单位负电荷，而“－2”则表示化合价为－2，另外，化合价应写于元素符号的正上方，故B项错误，应改为

；简单阳离子符号周围不用方括号，故C项错误，应改为

。

11．下列用电子式表示的化合物的形成过程正确的是（　　）

A.

B.

C.

D.

考点　电子式

题点　用电子式表示离子化合物的形成过程

答案　C

解析　NaBr的电子式应写成

，A项错误；用电子式表示CaF2的形成过程应写成

，B项错误；用电子式表示化合物的形成过程，应将“===”写成“―→”，D项错误。

12．（2018·河北香河县3月月考）下列表示物质结构的化学用语正确的是（　　）

A．H、D、T表示同一种核素

B．MgCl2的形成过程

C．Cl－的结构示意图：

D．NH4Cl的电子式：

考点　电子式

题点　有关离子键、离子化合物的化学用语的判断

答案　B

解析　H、D、T是同一种元素的三种核素，故A错误；氯离子是由氯原子得一个电子形成，核电荷数仍为17，故氯离子的结构示意图为

，故C错误；氯化铵为离子化合物，氯离子的最外层电子数必须标出，氯化铵正确的电子式为

，故D错误。

[综合强化]

13．卫生部发出公告，自2011年5月1日起，禁止在面粉生产中添加过氧化钙（CaO2）等食品添加剂。

CaO2和Na2O2在结构和性质上有很多相似的地方。

请完成下列问题：

（1）CaO2属于____________（填“离子化合物”或“共价化合物”），其电子式为____________，其阴、阳离子个数比为____________。

（2）CaO2与水反应的化学方程式为______________________________________________

________________________________________________________________________，

生成1mol单质气体，转移的电子数为____________。

（3）CaO2与二氧化碳反应的化学方程式为_______________________________________

________________________________________________________________________，

该反应属于____________。

A．置换反应B．氧化还原反应C．复分解反应

考点　离子键与离子化合物

题点　离子键与离子化合物的综合应用

答案　

（1）离子化合物　

　1∶1

（2）2CaO2＋2H2O===2Ca（OH）2＋O2↑　1.204×1024（或2NA）

（3）2CaO2＋2CO2===2CaCO3＋O2　B

14．设X、Y、Z代表三种元素。

已知：

①X＋和Y－两种离子具有相同的电子层结构；

②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个；

③Y和Z两种元素可以形成四核42个电子的－1价阴离子。

据此，请填空：

（1）写出X、Y、Z三种元素的名称：

X______，Y______，Z________。

（2）X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）用电子式表示X、Z形成化合物的过程：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

考点　电子式

题点　离子化合物与电子式的综合考查

答案　

（1）钾　氯　氧　

（2）H＋＋OH－===H2O

（3）

解析　根据X＋和Y－两种离子具有相同的电子层结构，可确定X为第ⅠA族元素，Y为第ⅦA族元素，Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个，Z为Y的前一周期的氧族元素；不难判断出，Y和Z两种元素，形成的四核42个电子的－1价阴离子为ClO

，X＋为K＋。

15．X、Y、Z、W是短周期中的四种常见元素，其相关信息如表：

元素

相关信息

X

X最外层电子数是次外层电子数的3倍

Y

常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积

Z

Z和Y同周期，Z的非金属性大于Y

W

W的一种核素的质量数为23，中子数为12

（1）Y位于元素周期表第________周期________族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是________（填化学式）。

（2）Z的简单离子的电子式为________。

（3）W可以与X形成两种化合物，写出这两种化合物的电子式：

__________________、____________________。

考点　离子键与离子化合物

题点　元素推断与离子化合物的综合

答案　

（1）3　ⅥA　HClO4　

（2）

（3）

解析　X最外层电子数是次外层电子数的3倍，则共有2个电子层，故X为O；Y单质是淡黄色固体，则Y为S；Z和Y同周期，Z的非金属性大于Y，则Z为Cl；W的一种核素的质量数为23，中子数为12，则其质子数为11，故W为Na。

（1）S位于第3周期ⅥA族；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。

（2）Z的简单离子为Cl－。

（3）Na与O可以形成Na2O和Na2O2。