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- 2021-07-06 发布
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课时作业3 共价键
1.(双选)下列关于共价键的说法,正确的是( )
A.分子内部一定会存在共价键
B.由非金属元素组成的化合物内部不一定全是共价键
C.非极性键只存在于双原子单质分子中
D.离子化合物的内部可能存在共价键
解析:本题可用举例法去做。惰性气体为单原子分子,分子内部没有共价键。铵盐是全部含有非金属元素的化合物,但属于离子化合物,既存在离子键,也存在共价键。乙烯、过氧化氢分子中存在非极性键。在强碱中存在共价键如NaOH。
答案:BD
2.从键长的角度来判断下列共价键中最稳定的是( )
A.H—F B.N—H
C.C—H D.S—H
解析:原子半径越小,与氢化合形成的化学键键长越短,键能越大,键越稳定。
答案:A
3.根据π键的成键特征判断CC的键能是C—C键能的( )
A.双键的键能等于单键的键能的2倍
B.双键的键能大于单键的键能的2倍
C.双键的键能小于单键的键能的2倍
D.无法确定
解析:由于π键的键能比σ键键能小,因此双键中有一个π键和一个σ键,所以双键的键能小于单键的键能的2倍。
答案:C
4.日常生活中用的防晒霜如氨基苯甲酸、羟基丙酮等,之所以它们能防晒是( )
8
A.因为它们为有机物,涂用后形成一个“保护层”
B.因为它们挥发时吸热,降低皮肤温度
C.因为它们含有π键,能够有效吸收紫外光
D.因为它们能与皮肤形成一层“隔热层”,阻碍照射
解析:防晒霜之所以能有效减小紫外光对人体的伤害,是因为它所含有效成分的分子有π键。这些有效成分中的π键可在吸收紫外光后被激发,从而阻挡部分紫外光对皮肤的伤害。
答案:C
5.下列分子的稳定性的比较不正确的是( )
A.HF>HI B.CH4H2S
解析:本题主要考查键能,同类型的分子的键能越大,分子越稳定,而键能的大小取决于键长,键长取决于原子半径。原子半径越小,键长越短,键能越大,分子越稳定。
答案:B
6.下列有关σ键和π键的说法正确的是( )
A.单键既有σ键也有π键
B.所有的π键都容易打开
C.σ键可沿键轴自由旋转而不影响键的强度
D.π键比σ键重叠程度大,形成的共价键强
解析:单键中只存在σ键,A项错误;N≡N很稳定,其分子中的π键不易打开,B项错误;σ键的特征之一便是轴对称,C项正确;σ键的重叠程度比π键大,D项错误。
答案:C
7.下列过程中,共价键被破坏的是( )
A.碘升华 B.溴蒸气被活性炭吸附
C.蔗糖溶于水 D.SO2溶于水
解析:碘升华、溴蒸气被活性炭吸附和蔗糖溶于水破坏的是范德华力,SO2溶于水,
8
与水反应生成H2SO3,共价键被破坏,形成新的共价键。
答案:D
8.X、Y两元素的原子,当它们分别获得两个电子,形成稀有气体元素原子的电子层结构时,X放出的能量大于Y放出的能量;Z、W两元素的原子,当它们分别失去一个电子形成稀有气体元素原子的电子层结构时,W吸收的能量大于Z吸收的能量,则X、Y和Z、W分别形成的化合物中,最不可能是共价化合物的是( )
A.Z2X B.Z2Y
C.W2X D.W2Y
解析:X比Y易得电子,Z比W易失电子,故X、Z的电负性相差最大,最不可能形成共价化合物。
答案:A
9.关于乙醇分子的说法正确的是( )
A.分子中共含有8个极性共价键
B.分子中不含非极性键
C.分子中只含σ键
D.分子中含有一个π键
解析:乙醇的结构式为:其中有8个共价键,7个极性键,1个非极性键(C—C),由于乙醇内部全是单键,是σ键,而无π键。
答案:C
10.在白磷(P4)分子中,4个P原子分别处在正四面体的四个顶点,结合有关P原子的成键特点,下列有关白磷的说法正确的是( )
A.白磷分子的键角为109°28′
B.分子中共有4对共用电子对
8
C.白磷分子的键角为60°
D.分子中有6对孤对电子
解析:联想甲烷的空间结构,但是需要注意的是白磷分子无中心原子,根据共价键的方向性和饱和性,每个磷原子都以3个共价键与其他3个磷原子结合形成共价键,从而形成正四面体结构,所以键角为60°,6个共价单键,4对孤对电子。
答案:C
11.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是( )
A.常温常压下氯气呈气态,而溴单质呈液态
B.硝酸是挥发性酸,而硫酸、磷酸是不挥发性酸
C.稀有气体一般难发生化学反应
D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定
解析:共价分子构成物质的状态取决于分子间作用力的大小,与分子内共价键的键能无关;物质的挥发性与分子内键能的大小无关;稀有气体是单原子分子,无化学键,难发生化学反应的原因是它们的价电子已形成稳定结构;氮气比氧气稳定,是由于N2分子中共价键的键能(946 kJ·mol-1)比O2分子中共价键的键能(497.3 kJ·mol-1)大,在化学反应中更难断裂。
答案:D
12.已知磷酸分子[]中三个氢原子都可以与重水(D2O)中的D原子发生交换,又知次磷酸也能跟D2O进行氢交换,次磷酸钠(NaH2PO2)却不能跟D2O发生交换,由此推断出次磷酸分子结构是( )
8
解析:D2O中的D原子发生交换的条件:以P—O—H形式存在的H。由次磷酸钠的化学式可知,次磷酸中只有2一个H原子与D发生交换,也就是说,只存在一种P—O—H结构,故B正确。
答案:B
13.某有机物的结构式如下:
则分子中有__________个σ键,__________个π键。
解析:除5条单键全是σ键外,双键中1个是σ键,另1个是π键,三键中1个是σ键,另2个是π键,故σ键总数为7,π键总数为3。
答案:7 3
14.分析下列化学式中标有横线的元素,选出符合要求的物质。
A.NH3 B.H2O C.HCl D.CH4 E.C2H6 F.N2
(1)所有的价电子都参与形成共价键的是________;
(2)只有一个价电子参与形成共价键的是________;
(3)最外层有未参与成键的电子的是________;
(4)既有σ键又有π键的是________。
解析:NH3中N原子与3个H原子形成3个σ键,还有一对不成键电子;H2O
8
中O原子与2个H原子形成2个σ键,还有两对不成键电子;HCl中Cl原子与1个H原子形成1个σ键,还有三对不成键电子;CH4中C原子与4个H原子形成4个σ键,所有价电子都参与成键;C2H6中C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个σ键,所有价电子都参与成键;N2中N原子与另1个N原子形成1个σ键,2个π键,还有一对不成键电子。
答案:(1)DE (2)C (3)ABCF (4)F
15.PH3在常温下是一种无色、剧毒、易自燃的气体,分子结构与NH3相似。在常温下1体积的水能溶解0.26体积的PH3,PH3与卤化氢HX作用生成相应的化合物PH4X,PH4X在水溶液中能完全电离生成PH4+与X-。
(1)写出磷原子的核外电子排布式:______。
(2)PH3分子中的化学键______(填“有”或“无”)极性,其分子为______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)PH3与NH3的热稳定性:______更强。
(4)PH3分子构型是______,和H+结合的能力较NH3______(填“弱”或“强”),PH4+中,P—H键之间的夹角为______。
解析:解答此题时应根据NH3、NH4+的相关内容进行分析。因为NH3与PH3、PH4+与NH4+结构相似。
答案:(1)1s22s22p63s23p3 (2)有 极性 (3)NH3
(4)三角锥形 弱 109°28′
16.含羟基的化合物可表示为M—OH(M不确定);当它与H+结合后可形成M—OH2+(有机反应中的重要中间体);在一定条件下,易失去H+或H2O分子。请回答:
(1)符合M—OH2+通式最简单的离子的电子式为__________。
(2)粒子中原子数、电子数都相等的粒子称为等电子体。等电子体有相似的几何形状,上面(1)题中离子的几何形状为__________。
(3)同温同压下,由A.CH3CH2OH2+;B.NH4+;C.HCO3-三者分别形成的水溶液酸性由强到弱的顺序为__________(填序号)。
(4)液态乙醇中存在CH3CH2OH2+,可与之相互中和而使液体呈中性的粒子为
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____________________________________。
解析:(1)本题的突破口为M元素。符合M—OH2+通式的最简单离子M为H,即H3O+。(2)由等电子体几何形状相似,可知H3O+与NH3结构相似,为三角锥形。
(3)根据题中信息,知CH3CH2OH2+易失去H+使溶液显较强酸性,而NH4+和HCO3-可由水解反应去判断其酸性强弱。(4)由题给信息易得出另一种粒子为C2H5O-。
答案:(1) (2)三角锥形 (3)ABC
(4)C2H5O-
探究创新
1919年,朗缪尔提出等电子体假说:“原子数、总电子数均相等的物质,其结构相似,物理性质相近,相应的物质称为等电子体。”如CO和N2。现有一种新型层状结构的无机材料BN的一种同分异构体α-BN平面结构示意图如右图所示,则关于该物质的结构、性质和用途的叙述,正确的是( )
A.α-BN是一种坚硬耐磨材料,可用作钻具
B.若层状结构中有n个硼原子,则有n个六元环
C.已知α-BN在水蒸气作用下能微弱水解,则水解产物为B2H6和HNO2
D.α-BN晶体中各原子均达到8电子稳定结构
解析:BN与石墨是等电子体,性质相似。在该物质的结构中,B只形成三个共价键,未达到8电子稳定结构。
答案:B
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