备战2021 高考化学 考点25 化学键（原卷版）

备战2021 高考化学 考点25 化学键（原卷版）

考点 25 化学键 1．化学键 （1）定义：相邻原子间强烈的相互作用。 （2）分类 2．离子键 （1）概念：阴、阳离子之间的相互作用。 （2）成键粒子：离子。 （3）成键实质：静电作用。 （4）形成条件：通常是活泼金属元素与活泼非金属元素的原子相结合。 （5）表示方法： ①用电子式表示物质 ②用电子式表示离子化合物的形成过程 3．共价键 （1）概念：原子间通过共用电子对形成的相互作用。 （2）成键粒子：原子。 （3）成键实质：共用电子对。 （4）形成条件：通常是非金属元素的原子相结合。 （5）分类： 形成原子种类 电子对偏向情况 非极性共价键 同种元素的原子 不偏向成键原子的任何一方 极性共价键 不同种元素的原子 偏向吸引电子能力强的一方 （6）表示方法： ①用电子式表示物质 ②用结构式表示物质 ③用电子式表示共价化合物的形成过程 4．离子键和共价键的比较 键型 离子键 共价键 非极性键 极性键 特点 阴、阳离子间的相互作用 共用电子对不发生偏移 共用电子对偏向吸引电子 能力强的原子一方 成键 粒子 阴、阳离子 原子 成键 条件 活泼金属元素和活泼非金属元素 同种元素的原子 不同种元素的原子 存在 离子化合物 非金属单质、某些化合物 共价化合物、某些离子化 合物 5．化学键与物质的类别 除稀有气体内部无化学键外，其他物质内部都存在化学键。化学键与物质的类别之间的关系可概括为： （1）只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如 SiO2、HCl、CH4 等。 （2）只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如 Cl2、P4、金刚石等。 （3）既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如 H2O2、C2H4 等。 （4）只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如 Na2S、CaCl2、NaCl 等。 （5）既有离子键又有极性共价键的物质，如 NaOH、K2SO4 等；既有离子键又有非极性共价键的物质， 如 Na2O2 等。 （6）仅由非金属元素形成的离子化合物，如 NH4Cl、NH4NO3 等。 （7）金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如 AlCl3 等。 6．离子化合物和共价化合物的判断方法 7．化学键对物质的影响 （1）物质的溶解或熔化与化学键变化 ①离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。 ②共价化合物的溶解过程 a．有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如 CO2 和 SO2 等。 b．有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的 共价键被破坏，如 HCl、H2SO4 等。 c．某些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。 ③单质的溶解过程 某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键被破坏，如 Cl2、F2 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，H2S、HI 等分子中的共价键较弱，故它们受热时易 分解。 8．分子间作用力 （1）概念：分子间存在一种把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。 （2）主要特征 ①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。 ②只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中。 ③分子间作用力的能量远远小于化学键。 ④由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。 （3）变化规律 一般来说，对于组成与结构相似的物质，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：I2>Br2>Cl2>F2。 9．氢键 （1）定义：分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用。 （2）氢键的形成条件：分子中具有 H—F、H—O、H—N 等结构条件的分子间才能形成氢键。氢键不 属于化学键，其强度比化学键弱得多，但它比分子间作用力稍强，通常把氢键看作是一种较强的分子间作 用力。 （3）氢键对物质物理性质的影响：氢键的形成加强了分子间作用力，使物质的熔沸点升高，如 HF、 H2O、NH3 的沸点都比它们各自同族元素的氢化物高。又如乙醇的沸点也比乙烷的沸点高出很多。此外，如 NH3、C2H5OH、CH3COOH，由于它们能与水形成氢键，使得它们在水中的溶解度较其他同类物质大。 考向一 电子式的书写与正误判断 典例 1 下列关于电子式的表述正确的是 A．HClO 的电子式为 H B．SCl2 的电子式为 C．用电子式表示 HCl 的形成过程为 H×＋ ―→H＋[ ]－ D．已知 SCN－中每个原子都达到 8 电子结构，则其电子式为[ ]－ 1．[高考组合题]（1）联氨(又称肼，N2H4，无色液体)分子的电子式为 ，其中氮的化合价为 。 （2）HClO 的电子式为 。 （3）该气体(H2S)分子的电子式为 。 （4）以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为 。 （5）H、C、N、O、Na、Al、S、Cl 中任选元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式： 。 电子式书写常见的四大误区 考向二 8 电子结构的判断 典例 2 下列分子中，所有原子都满足最外层为 8 电子结构的是 A．BF3 B．PCl5 C．HCl D．CF2Cl2 2．下列说法正确的是 A．CaH2 晶体中的化学键是共价键 B．某物质在熔融态能导电，则该物质中一定含有离子键 C．N2 和 Cl2 两种分子中，每个原子的最外层都具有 8 电子稳定结构 D．AlCl3 中各原子都满足最外层 8 电子稳定结构 8 电子结构的判断方法 方法一：经验规律法 最外层电子数+|化合价|=8 的原子或单核离子皆为 8 电子结构 方法二：试写结构法 判断某化合物中的某原子最外层是否达到 8 电子稳定结构，应从其结构式结合原子最外层电子数进行 判断，如 ①H2O，O 最外层有 8 个电子，而 H 最外层只有 2 个电子。②N2，N 原子最外层有 5 个电子，N 与 N 之间形成三个共价键，所以 N2 中的 N 原子最外层达到 8 电子稳定结构。 考向三 化学键与物质类别、性质 典例 3 下列物质既含有离子键又含共价键的是 A．NH3 B．Na2O C．NH4Cl D．H2O2 3．下列物质按只含离子键、只含共价键、既含离子键又含共价键的顺序排列的是 A．氯气 二氧化碳 氢氧化钠 B．氯化钠 过氧化氢 氯化铵 C．氯化钠 过氧化钠 氯化铵 D．氯化钠 氦气 氢氧化钠 考向四 化学键的断裂与形成 典例 4 在下列变化过程中，属于“破坏极性键和非极性键，形成极性键和非极性键”过程的是 A．冰→水→水蒸气→H2 和 O 2 B．2Na＋Cl2===2NaCl C．2H2＋O2===== 点燃 2H2O D．2H2O2===2H2O＋O2↑ 4．下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是 A．2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑ B．Mg3N2+6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑ C．Cl2+H2O HClO+HCl D．NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑+H2O 分析物质变化与化学键变化的思维模型 考向五 化学键与分子间作用力、氢键 典例 5 下列解释正确的是 A．H2O 很稳定，是因为水分子之间存在氢键 B．HF 的熔、沸点在同族元素的氢化物中出现反常，是因为 HF 分子中有氢键 C．卤素单质从上到下熔沸点升高，是因为它们的组成结构相似，从上到下其摩尔质量增大，分子间 的范德华力增大 D．氨气极易溶于水，与氢键没有关系 5．在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是 A．范德华力、范德华力、范德华力 B．范德华力、范德华力、共价键 C．范德华力、共价键、共价键 D．共价键、共价键、共价键 化学键、分子间作用力和氢键的对比 相互作用 化学键 分子间作用力 氢键 存在范围 分子内相邻原子(离子)之间 分子之间 含 H—F、O—H、 N—H 键的分子之间 作用力 比较 强 很弱 比化学键弱， 比分子间作用力强 影响范围 物质的物理性质及化学性质 物质的物理性质 物质的物理性质 对物质性 ①离子键：成键离子半径越小、 ①影响物质的熔沸点、 分子间氢键的存在使物 质的影响 离子所带电荷越多、离子键越 强，离子化合物的熔、沸点越 高； ②共价键：原子半径越小，共 用电子对越多，共价键越强， 单质或化合物的稳定性越强 溶解度等物理性质； ②组成和结构相似的物 质，随着相对分子质量 的增大，物质的熔、沸 点逐渐升高 质的熔、沸点升高，在 水中的溶解度增大，如 熔、沸点：H2O>H2S， HF>HCl；乙醇与水混溶 1．对于 NaOH 中化学键判断正确的是（ ） A．既有金属键又有共价键 B．只有离子键 C．既有离子键又有共价键 D．只有共价键 2．下列各组物质中，化学键类型相同的是( ) A．SO2 、Na2SO4 B．Na2O2 、Cl2 C．KOH、 HCl D．CH4、H2O 3．下列物质中既含有共价键又含有离子键的是( ) A．CaO B．KCl C．NaOH D．H2SO4 4．关于化学键的叙述正确的是 A．离子化合物中只存在离子键 B．非金属元素组成的化合物中可能存在离子键 C．由不同种元素组成的多原子分子里，一定只存在极性共价键 D．含金属元素的化合物中一定存在离子键 5．下列化合物中，只存在离子键的是（ ） A．NaOH B．CO2 C．NaCl D．HCl 6．在下列各组物质中，化学键类型完全相同的是 A．Cl2 和 CaCl2 B．H2O2 和 Na2O2 C．CO2 和 Ar D．NaCl 和 Na2O 7．氨气溶于水时，大部分 NH3 与 H2O 以氢键(用“…”表示)结合形成 NH3·H2O 分子。根据氨水的性质可推知 NH3·H2O 的结构式为 8．下列说法不正确的是 A．Cl2、Br2、I2 的分子间作用力依次减小 B．石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体，加热熔化时需破坏共价键 C．氢氧化钠在熔融状态下离子键被破坏，形成自由移动的离子，具有导电性 D．水电解生成氢气和氧气，有化学键的断裂和形成 9．下列化学用语正确的是 ① 过 氧 化 氢 的 电 子 式 ： ② 三 氯 化 硼 的 电 子 式 ③ H3O+ 的 电 子 式 ： ④NaHS 中阴离子的电子式： ⑤硫化钾的电子式： ⑥N2H4 的结构式： ⑦PCl5 的结构式： ⑧ 4BF 的电子式： A．①②③④⑦ B．①③④⑦⑧ C．②③④⑤⑥ D．①③⑤⑥⑧ 10．下继科学家发现 C3O2 是金星大气成分之后，美国科学家通过“勇气”号太空车探测出水星大气中含有一 种称为硫化羰(化学式为 COS)的物质。已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但在氧气中会燃烧，下列有 关 C3O2 与硫化羰的说法中不正确的是 A．C3O2 与 CO 一样可以在氧气中燃烧生成 CO2 B．硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是 CO2 和 SO2 C．COS 分子中所有原子都满足 8 电子稳定结构 D．CO、C3O2、CO2 都是碳的氧化物，它们互为同素异形体 11．现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的 分子结构。下列说法不正确的是 A．该物质的分子式为 S4N4 B．该物质各原子最外层都达到 8 电子稳定结构 C．该物质的分子中既含有极性键又含有非极性键 D．该分子中 N 的化合价为－3 12．已知 X、Y、Z 三种元素的原子序数依次递增，X 原子的电子层数与它的核外电子总数相等，而 Z 原子 的最外层电子数是次外层的 3 倍，Y 和 Z 可以形成两种以上气态化合物，则下列说法错误的是( ) A．Y 和 Z 可以组成一种 Y 和 Z 的质量比为 7∶8 的共价化合物 B．X、Y、Z 能组成既含离子键又含共价键的离子化合物 C．X 和 Z 可以组成原子个数比分别为 1∶1 和 2∶1 常温下为液态的两种化合物 D．由 X、Y、Z 三种元素中的任意两种组成的具有 10 电子的微粒仅有 2 种 13．由短周期元素形成的某离子化合物 X 中，一个阳离子和一个阴离子的核外电子数之和为 20。则有关 X 的下列说法中正确的是 A．X 中阳离子和阴离子个数一定相等 B．X 中可能既含离子键，又含共价键 C．若 X 只含两种元素，则两种元素可在同一周期也可在同一主族 D．X 中阳离子半径一定大于阴离子半径 14．有 A、B、C、D、E 五种短周期元素，其中 D 与 A、B、C 均能形成原子个数比为 1∶1 与 1∶2 的两类化 合物 X、Y，E 的某种含氧酸或含氧酸盐在一定条件下可分解生成 D 的单质。 （1）由上述条件可以确定的元素编号及对应元素的名称是_____________，其中原子间通过共用一对 电子而形成的单质的电子式为______________，E 能形成多种含氧酸，其中酸性最强的含氧酸的分子式 为______________。 （2）若所有可能的 X、Y 中，C、D 形成的是离子化合物，其中一种物质中含有两类化学键，那么另一 种物质的形成过程用电子式可表示为__________________________________。 （3）若上述 X、Y 存在如下变化：X＋Y―→Z＋D2，且 X、Y 中各原子(离子)最外层上均有 8 个电子，则 该反应的化学方程式为____________________________。 （4）若 A 均能与 B、D 形成具有 10 个电子的微粒，则该微粒不可能是________(填序号)。 A．CH4 B．NH3 C．NH＋ 4 D．H3O＋ E．HF 1．（2020·浙江高考真题）有共价键的离子化合物是（ ） A． 2 2Na O B． 2 4H SO C． 2 2CH Cl D．SiC 2．[2019·4 月浙江选考]下列说法不正确的是 A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同 B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏 C．CO2 溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变 D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏 3．[2018·11 月浙江选考]下列说法正确的是 A．CaO 与水反应过程中，有共价键的断裂和形成 B．H2O 的热稳定性比 H2S 强，是由于 H2O 的分子间作用力较大 C．KCl、HCl、KOH 的水溶液都能导电，所以它们都属于离子化合物 D．葡萄糖、二氧化碳和足球烯（C60）都是共价化合物，它们的晶体都属于分子晶体 4．[2018 北京]下列化学用语对事实的表述不正确．．．的是 A． 硬脂酸与乙醇的酯化反应：C17H35COOH+C2H518OH C17H35COOC2H5+H218O B． 常温时，0.1 mol·L-1 氨水的 pH=11.1：NH3·H2O +OH− C． 由 Na 和 C1 形成离子键的过程： D． 电解精炼铜的阴极反应：Cu2+ +2e− Cu 5．[2017 江苏]下列有关化学用语表示正确的是 A．质量数为 31 的磷原子： 31 15 P B．氟原子的结构示意图： C．CaCl2 的电子式： D．明矾的化学式：Al2(SO4)3 6．[2016 上海]下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是 A．CaO 与 CO2 B．NaCl 与 HCl C．SiC 与 SiO2 D．Cl2 与 I2