2.1 共价键 同步练习 2022-2023学年高二下学期人教版 （2019）化学选择性必修2
一、单选题
1．由短周期前10号元素组成的物质T和X，有如图所示的转化，X不稳定，易分解。下列有关说法正确的是
A．T分子中所有原子均在同一平面上
B．等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为NA
C．X分子中含有的σ键个数是T分子中含有的σ键个数的2倍
D．T分子中只含有极性键，X分子中既含有极性键又含有非极性键
2．下列说法正确的是
A．键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的
B．键是镜像对称，而键是轴对称
C．乙烷分子中的键全为键而乙烯分子中含有键和键
D．分子中含键而分子中除键外还含有键
3．由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各粒子的电子总数相同，则互称为等电子体。以下各组粒子不是等电子体的是
A．CO和NO B．O3和NO C．N2H4和C2H4 D．N2O和CO2
4．下列叙述错误的是
①热稳定性：H2O＞HF＞H2S
②熔点：Al＞Na＞K
③ⅡA族元素的阳离子与上周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布
④元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
⑤多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
⑥已知H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=2H2O(l)+Na2SO4(aq)△H=﹣114.6kJ·mol﹣1 则中和热为57.3kJ·mol﹣1
⑦两个非金属元素原子间只可能形成共价键，而含金属元素的化合物中一定含离子键
A．②④⑥ B．①⑤⑥ C．①⑤⑦ D．②③④
5．铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理如图所示，下列说法不正确的是
A．该过程的总反应为
B．反应机理表明和参与了该反应
C．反应过程中存在非极性共价键的断裂和形成
D．浓度过大或过小，均导致反应速率下降
6．下列关于σ键和π键的说法中错误的是
A．1个共价双键中含有1个σ键和1个π键
B．烯烃分子中σ 键比π键稳定，不易断裂
C．双原子单质分子中一定既有σ键又有π键
D．σ键是原子轨道“头碰头”重叠，π键则为“肩并肩”重叠
7．下列反应中既有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂又有其形成的反应是
A．NH4Cl NH3↑+HCl B．2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
C．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ D．2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
8．下列说法中正确的是
A．KOH中含有离子键也含有共价键，属于离子化合物
B．HCl中存在离子键，属于离子化合物
C．含有共价键的化合物一定是共价化合物
D．阴、阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键
9．下列说法中，不正确的是
A．非极性键也可能存在于离子化合物中
B．非金属原子及其阴离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
C．共价化合物在液态时不能导电
D．双原子分子中的共价键，一定是非极性键
10．类比推理的方法在化学学习与研究中有广泛的应用，但有时会得出错误的结论，以下几种类比推理结论中正确的是（ ）
A．H2SO4为强酸，推出HClO4为强酸
B．Fe3Cl8可以改写为FeCl2·2FeCl3，推出Fe3I8可以改写为FeI2·2FeI3
C．电解MgCl2可用于冶炼金属镁，推出电解AlCl3可用于冶炼金属铝
D．CO2通入Ba(NO3)2溶液中无沉淀生成，推出SO2通入Ba(NO3)2溶液中无沉淀生成
11．短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大，W与X能形成最简单的有机化合物，Y的最外层电子数是次外层的3倍，Z的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，化合物RY2是一种高效灭菌消毒剂。下列叙述不正确的是
A．简单离子半径：R>Z
B．氧化物对应水化物的酸性：R>X
C．Y和Z可形成含共价键的离子化合物
D．分子W2XY中所有原子在同一平面上
12．、、等分子中心原子相同，如果周围原子电负性大者键角小，那么、、三种分子中，键角大小的顺序正确的是（ ）
A． B．
C． D．
13．已知次氯酸分子的结构式为，下列有关说法正确的是
A．O原子为杂化
B．O原子与H、原子都形成键
C．该分子为直线形分子
D．该分子的电子式是H︰O︰Cl
14．下列关于化学键的说法不正确的是
A．乙烯中C=C键的键能小于乙烷中C﹣C键的键能的2倍
B．σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转
C．在气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D．s﹣pσ键和p﹣pσ键电子云都是轴对称
二、填空题
15．键的极性
极性共价键 非极性共价键
实例
成键原子 ___________元素的原子 ___________元素的原子
电子对 ___________ ___________
成键原子的电性 一个原子呈正电性(δ+)，一个原子呈负电性(δ-) 电中性
存在 ___________ ___________
16．与配体CN-原子总数相等的等电子体是_______
三、计算题
17．现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最高的元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个；六种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。
回答下列问题：
(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程：______。
(2)写出基态F原子的核外电子排布式：______。
(3)A2D的电子式为______，其分子中______(填“含”或“不含”，下同)键，______π键。
(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有______。
18．回答下列问题：
(1)1molCO2中含有的σ键个数为__。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为__。HCN分子中σ键与π键数目之比为___。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应如下：N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)。若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的σ键有__mol。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数之比为__。
(5)1mol乙醛分子中含σ键的个数为__，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为__。
四、实验题
19．碱金属元素和卤族元素广泛存在，用化学用语回答下列问题。
(1)氢氟酸可以用来雕刻玻璃。用电子式表示氟化氢的形成过程__________。
(2)过氧化钠可以用于潜水艇中氧气的来源，其与二氧化碳反应的化学方程式是_____。
(3)次氯酸钠溶液(pH>7)和溴化钠溶液混合，可以作为角膜塑形镜的除蛋白液。二者混合后，溶液变成淡黄色，该反应的离子方程式是_____________________。
(4)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 ＝ 4LiCl +S +SO2。组装该电池必须在无水条件下进行，原因是_____________(用化学方程式表示)。
(5)关于碱金属和卤族元素，下列说法一定正确的是____________。
A．从上到下，单质密度依次增大 B．从上到下，单质熔沸点依次升高
C．从上到下，原子半径依次增大 D．单质都可以与水反应
(6)常温下，KMnO4固体和浓盐酸反应产生氯气。为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
①验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____________________。
②B中溶液发生反应的离子方程式是__________________________。
③为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是______________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【分析】由短周期前10号元素组成的物质T和X，X不稳定，易分解，根据价键规律，由图示可知，X是碳酸，T是甲醛。
【详解】A．甲醛中碳原子的杂化方式是sp2，分子中所有原子均在同一平面上，故A正确；
B．1个碳酸分子中含有1个有π键、1个甲醛分子中有1有π键，所以等物质的量的T、X分子中含有π键的数目相同，没有明确物质的量，π键数不一定为NA，故B错误；
C．1个碳酸分子中含有5个有σ键、1个甲醛分子中有3有σ键，碳酸分子中含有的σ键个数是甲醛分子中含有的σ键个数的倍，故C错误；
D．甲醛分子、碳酸分子中都是只含有极性键，故D错误；
选A。
2．C
【详解】A．π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的，故A错误；
B．σ键是轴对称，而π键是镜面对称，故B错误；
C．乙烷分子的结构简式为CH3CH3，分子中全为σ键，而乙烯分子的结构简式为CH2=CH2，分子中含σ键和π键，故C正确；
D．H2分子、Cl2分子中的共价键都为单键，分子中只含σ键，故D错误；
故答案：C。
3．C
【详解】A．CO和NO的原子个数都为4，电子总数均为32，所以二者原子数相等、电子总数相等，属于等电子体，故A不选；
B．O3和NO的原子个数都为3，粒子的电子总数分别为8×3=24、7+1+8×2=24，所以二者原子数相等，电子总数相等，属于等电子体，故B不选；
C．N2H4和C2H4的原子个数都为6；电子总数：前者电子总数为7×2+1×4=18，后者电子总数为6×2+1×4=16，所以二者原子数相等，但电子总数不相等，不属于等电子体，故C选；
D．N2O和CO2的原子个数都为3，电子总数均为22，所以二者原子数相等、电子总数相等，属于等电子体，故D不选；
故选C。
4．C
【详解】：①非金属性：F＞O＞S，气态氢化物的稳定性为：HF＞H2O＞H2S，故①错误；②金属离子半径越小，电荷越高，金属键越大，熔点就高，则熔点：Al＞Na＞K，故②正确；③金属原子失去电子形成阳离子，电子层减少，则ⅡA族元素的阳离子与上一周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布，故③正确；④从ⅢB族到ⅡB族10个纵行为副族元素，均为金属元素，故④正确；⑤多电子原子中，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，故⑤错误；⑥在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热，故⑥正确；⑦含金属元素的化合物如氯化铝中含共价键，故⑦错误；根据分析可知，错误的有：①⑤⑦，故选C。
5．C
【详解】A．由反应机理示意图可知，该过程发生的总反应为在催化剂作用下，甲酸发生分解反应生成二氧化碳和氢气，总反应的化学方程式为，故A正确；
B．反应机理表明和参与了该反应，故B正确；
C．由反应机理示意图可知，反应过程中存在极性共价键的断裂和形成，没有非极性键的断裂，有非极性键的形成，故C错误；
D．由反应机理示意图可知，若氢离子浓度过大，会抑制甲酸的电离，导致反应过程甲酸根离子浓度过小，使反应速率慢，若氢离子浓度过小，Ⅲ→IV的转化中反应物氢离子的浓度小，反应速率慢，则氢离子浓度过大或者过小，均导致反应速率降低，故D正确；
故选C。
6．C
【详解】A．共价双键中含有1个σ键和1个π键，故A正确；
B．σ键比π键重叠程度大，因此烯烃分子中σ键比π键稳定，不易断裂，故B正确；
C．双原子单质分子中可能只含有σ键不含π键，如Cl2分子中只含σ键不含π键，故C错误；
D．原子轨道以“头碰头”重叠形成的共价键为σ键，以“肩并肩”重叠形成的共价键为π键，故D正确；
答案选C。
7．B
【详解】A．该反应中没有非极性共价键的断裂，A不符合题意；
B．该反应中钠离子和过氧根之间的离子键断裂，钠离子和氢氧根之间的离子键形成，过氧根中非极性键断裂，氧气中非极性键形成，水中极性键断裂，氢氧根中极性键形成，B符合题意；
C．该反应中没有非极性共价键的断裂，C不符合题意；
D．该反应中没有非极性共价键的形成，D不符合题意；
综上所述答案为B。
8．A
【详解】A．KOH中含有离子键也含有共价键，属于离子化合物，A正确；
B．HCl中存在极性键，属于共价化合物，B错误；
C．含有共价键的化合物不一定是共价化合物，例如氢氧化钠，C错误；
D．阴、阳离子间通过静电作用而形成的化学键叫做离子键，D错误；
答案选A。
9．D
【详解】A．离子化合物中也可以含非极性共价键，如过氧化钠中既含离子键也含非极性共价键，A项正确；
B．原子的电子层数等于其周期序数，而非金属元素的原子得电子变为阴离子，电子层数不变，故非金属元素的原子及其阴离子的电子层数均与周期数相等，B项正确；
C．共价键在熔融状态不能被破坏，故共价化合物在液态时不导电，C项正确；
D．非极性共价键是形成于同种原子之间的共价键，而双原子分子不一定为单质，如HCl，H原子和Cl原子之间的键为极性共价键，D项错误；
答案应选D。
10．A
【详解】A. 元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性Cl＞S，硫酸是强酸，则高氯酸更是强酸，故A正确；
B. 铁离子和碘离子能发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘，所以不存在FeI3，铁元素的化合价有+2和+3，碘元素的化合价是-1价，碘单质只能将铁氧化到+2价，Fe3I8也可表示为3FeI2 I2，故B错误；
C. MgCl2是离子化合物，故电解熔融MgCl2可用于冶炼金属镁，AlCl3是共价化合物，故AlCl3不导电，不能用于电解法治炼金属铝，故C错误；
D. 碳酸酸性小于硝酸，所以二氧化碳和硝酸钡溶液不反应，但二氧化硫具有还原性，能被硝酸钡溶液氧化生成硫酸，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，故D错误；
故选A。
11．B
【分析】W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，W与X能形成最简单的有机化合物CH4，则W为H元素，X为C元素，Y的最外层电子数是次外层的3倍，则Y为O元素，Z的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则Z为Na元素，化合物RY2是一种高效灭菌消毒剂，则R为Cl元素，据此分析解答。
【详解】A．Cl-有3个电子层，而Na+只有2个电子层，故离子半径：r(Cl-)＞r(Na+)，A正确；
B．氯元素最高价氧化物的水化物为高氯酸，属于强酸，酸性大于碳酸，但Cl的氧化物对应的水化物HClO的酸性却比H2CO3弱，B错误；
C．O和Na可形成Na2O2，Na2O2中既含有离子键，又含有共价键，属于离子化合物，C正确；
D．分子HCHO为平面三角形结构，所有原子在同一平面上，D正确；
答案选B。
12．C
【详解】已知电负性FClH，且NH3、NF3、NCl3等这些分子中心原子相同，如果周围原子电负性大者则键角小。可知键角NH3NCl3NF3，故答案选C。
13．B
【详解】A．分子的结构式为，O原子应为杂化，故A错误；
B．O原子形成4个杂化轨道，其中2个杂化轨道被2对孤电子对占据，另2个杂化轨道分别与H原子的1s轨道和原子的轨道重叠形成2个键，故B正确；
C．因为O原子是杂化，所以该分子为角形，故C错误；
D．其电子式为，故D错误；
故选B。
14．C
【详解】A．碳碳双键中一个是π键，一个是σ键，碳碳单键是σ键，π键的键能一般小于σ键，所以乙烯中C=C键的键能小于乙烷中C-C键的键能的2倍，A正确；
B．σ键为轴对称，可以绕键轴旋转，π键呈镜面对称，无法绕键轴旋转，B正确；
C．气体单质中可能不存在化学键，如稀有气体单质中，C错误；
D．s-p σ键和p-p σ键电子云都是轴对称的，D正确；
故选C。
15． 不同 同种 发生偏移 不发生偏移 共价化合物(如HCl、H2O等)和部分离子化合物(如NaOH等) 非金属单质(如P4、O2等)和部分共价化合物(如H2O2中O-O等)
【详解】不同种元素的原子形成的共价键为极性共价键，共用电子对发生偏移，偏向Cl，存在于共价键化合物(如HCl、H2O等)和部分离子化合物(如NaOH等)中；
同种元素的原子形成的共价键为非极性共价键，共用电子不对发生偏移，存在于非金属单质(如P4、O2等)和部分共价化合物(如H2O2中O-O等)。
16．CO或NO+
【详解】原子数相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的化学键类型和空间构型，互称为等电子体，与配体CN-原子总数相等的等电子体是CO或NO+。
17． 1s22s22p63s23p64s1 含 不含 离子键、极性共价键
【分析】现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最高的元素，则B是O元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；则A是H，C是Na，D是S；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个，则E是Cl元素；六种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族，则F是K元素；然后根据元素周期律及元素、化合物的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知：A是H，B是O，C是Na，D是S，E是Cl，F是K元素。
(1)C是Na，E是Cl，二者形成的化合物NaCl是离子化合物，用电子式表示其形成过程为：；
(2)F是K元素，根据构造原理，可知基态K原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1；
(3)A是H，D是S，S原子最外层有6个电子，与2个H原子的电子形成2个共价键，使分子中每个原子都达到稳定结构，其电子式为：；H2S结构式为：H-S-H，在分子，S、H原子形成的是共价单键，共价单键属于σ键，而不含π键；
(4)A是H，B是O，C是Na，这三种元素形成的化合物是NaOH，为离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，在阳离子OH-中H、O原子之间以共价键结合，因此NaOH中含有离子键和极性共价键。
18． 2NA(1.204×1024) 1:2 1:1 5.5 5:1 6NA(3.612×1024) 7
【分析】共价单键全是键，双键含1个键和1个π键，三键含1个键和2个π键，据此解答。
【详解】(1)分子内含有2个碳氧双键，双键中一个是键，另一个是π键，则中含有的键个数为(1.204×1024)；
(2)的结构式为，推知的结构式为，含有1个键、2个π键，即CO分子内σ键与π键个数之比为1:2；的结构式为，分子的结构式为，分子中键与π键均为2个，即CO分子内σ键与π键个数之比为1:1；
(3)反应中有键断裂，即有参加反应，生成和，则形成的键有；
(4)设分子式为，则，合理的是，n=4，即分子式为，结构式为，所以一个分子中共含有5个键和1个键，即该分子中σ键与π键的个数之比为5:1；
(5)1个乙醛分子中存在1个碳氧双键，5个单键，1个分子中存在1个碳氧双键，6个单键，故乙醛中含有键的个数为6NA(3.612×1024)，1个分子中含有7个键。
19． 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 ClO-+2Br-+H2O＝Cl-+Br2+2OH- 2Li+2H2O＝2LiOH+H2↑ CD A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 打开活塞b，C中溶液滴入试管D中，关闭活塞b，取下试管D，振荡、静置，若溶液分层，且下层溶液变为紫红色，则证明溴的氧化性强于碘
【分析】(1)HF为共价化合物，按照电子式表示物质形成过程的要求进行书写；
(2)从过氧化钠的性质入手即可；
(3)次氯酸钠具有强氧化性，能将溴化钠氧化，从而书写出离子方程式；
(4)Li属于碱金属，从这个角度进行分析；
(5)从同主族从上到下性质的相似性和递变性角度进行分析；
(6)实验目的是验证是卤素单质氧化性的相对较弱，反应原理是Cl2＋2Br-=2Cl-＋Br2、Br2＋2I-=I2＋2Br-、Cl2＋2I-=2Cl-＋I2，然后具体分析；
【详解】(1)HF为共价化合物，其结构式为H－F，因此用电子式表示氟化氢形成的过程为；
(2)过氧化钠能与CO2发生反应生成Na2CO3和O2，反应方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；
(3)次氯酸钠与溴化钠混合，溶液变为淡黄色，说明有溴单质生成，利用次氯酸钠具有强氧化性，将Br-氧化成Br2，离子方程式为2Br-＋ClO-＋H2O=Cl-＋Br2＋2OH-；
(4)Li属于碱金属，易与水发生反应，反应的方程式为2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，因此Li－SOCl2电池必须在无水条件下进行；
(5)A. 碱金属从上到下，密度呈增大的趋势，但K的密度比Na小，故A错误；
B. 碱金属从上到下，单质熔沸点逐渐降低，故B错误；
C. 同主族从上到下，电子层数增多，原子半径依次增大，故C正确；
D. 碱金属、卤族元素都能水发生反应，故D正确；
答案：CD；
(6)①圆底烧瓶中产生的Cl2与A中的KI发生反应：Cl2＋2I-=2Cl-＋I2，淀粉与碘单质变蓝，即A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明氯气的氧化性强于碘；
②氯气的氧化性强于Br2，将Cl2通入NaBr溶液中，B中发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br-=2Cl-＋Br2；
③验证Br2的氧化性强于碘，利用的原理是Br2＋2I-=I2＋2Br－；根据实验过程II、III，说明C中不含Cl2，则过程Ⅳ的操作和现象是打开活塞b，C中溶液滴入试管D中，关闭活塞b，取下试管D，振荡、静置，若溶液分层，且下层溶液变为紫红色，则证明溴的氧化性强于碘。
【点睛】用电子式表示物质的形成过程，首先判断形成的物质是离子化合物还是共价化合物，然后按离子化合物、共价化合物形成过程的书写要点书写。
答案第1页，共2页
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