2.1化学键与物质构成
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列化学式及结构式中成键情况，不合理的是 ( )
A．CH3N B．CH2SeO
C．CH4S D．CH4Si
2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2＋与Y2-具有相同的电子层结构，W与Y同主族，下列说法正确的是
A．X在元素周期表中的位置为第二周期第ⅣA族
B．Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同
C．原子半径的大小顺序：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X)
D．W的氧化物对应的水化物都是强酸
3．下列变化中，不需要破坏化学键的是
A．氯化氢溶于水 B．加热氯酸钾使其分解
C．干冰气化 D．氯化钠熔化
4．短周期元素V、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，被誉为最清洁的能源，是一种温室气体，常用作保护气，常温下Z单质为淡黄色固体，这五种元素组成的一种祛痰药的分子结构如图，下列说法错误的是
A．元素V、W、X分别为H、C、N
B．该祛痰药分子中含有极性共价键和非极性共价键
C．最简单氢化物的沸点：
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：
5．下列物质中含有极性共价键的是
A．氯气 B．氯化镁 C．溴化钠 D．氢氧化钠
6．下列化学用语的表述正确的是
A．次氯酸的结构式：H-Cl-O B．的结构示意图
C．的电子式： D．的电子式为
7．工业上利用反应检查氯气管道是否漏气。下列说法不正确的是
A．将浓氨水接近管道，若产生白烟说明管道漏气
B．的电子式为：
C．中含有离子键和共价键
D．该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶8
8．下列物质不含离子键的是
A． H2SO4 B．NaOH C．NH4Cl D．K2O
9．下列物质含有共价键的是( )
A．NaCl B．MgCl2 C．H2S D．K2O
10．某元素R的原子结构示意图如图。下列关于该元素的说法中，不正确的是
A．核电荷数和外电子数是16 B．属于非金属元素
C．其含氧酸的的化学式为HRO4 D．RO3为酸性氧化物
二、判断题
11．氮原子与其他原子只能形成共价键，不能形成离子键。(__)
12．1个乙烷分子中存在8对共用电子对。(___)
13．离子键与共价键都有方向性和饱和性。( )
14．阴、阳离子通过静电引力形成离子键 。
15．两种原子构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键。(______)
三、解答题
16．某化学实验小组研究碳素钢的性质，进行了以下探究活动：
[探究一]称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
(1)甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含Fe2+。若要确认其中的Fe2+，应选用 。
A．KSCN溶液和氯水 B．铁粉和KSCN溶液
C．浓氨水 D．酸性KMnO4溶液
(2)乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4反应，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
[探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体，其中Q1气体，在标准状况下，密度为0.0893g·L-1。为证明Q1和Q2两种气体的存在，丙同学设计了下列实验装置。
(3)装置B中试剂的作用是 。
(4)若气体Y中含有Q1，预计实验现象应是 。
(5)已知洗气瓶M中盛有澄清石灰水，为确认Q2的存在，需在装置中添加洗气瓶M于 (填序号)。
A．A之前 B．A—B间 C．B—C间 D．C—D间
(6)Q2的电子式是 ，Y气体中含有Q2的原因是 (用化学方程式表示)。
17．硫脲在药物制备、金属矿物浮选等方面有广泛应用。实验室中合成的方法是先制备，再与(氰氨基化钙)反应得到，实验装置(夹持及加热装置略)如图所示。
已知：易溶于水，易被氧化，受热(150℃左右)时会部分发生异构化生成同分异构体。
实验步骤如下：
①实验前先检查装置气密性，然后加入药品，关闭，打开，通入一段时间。
②关闭，打开，至反应结束后关闭，打开，再通入一段时间。
③撤走搅拌器，打开，水浴加热中三颈烧瓶，在80℃时合成硫脲。
④将中三颈烧瓶内的混合物过滤后，结晶得到粗产品。
回答下列问题：
(1)写出硫脲的结构式： 。
(2)工业上制备硫脲时，常利用足量碳将高温下还原为，然后再利用进一步合成硫脲，试写出足量碳与发生反应的化学方程式为 。
(3)B中最合适的试剂可选择 (填序号)。
①饱和溶液 ②饱和溶液 ③饱和溶液 ④溶液
(4)步骤①中通入的目的是 。
(5)请配平合成硫脲的反应方程式： 。
___________________________________
(6)步骤③中控制温度在80℃，不宜过高的原因是 。
(7)产品纯度的测定：称取粗产品，配制成溶液，量取该溶液，用的酸性溶液滴定(假设杂质不参加反应)，滴至终点时平均消耗酸性溶液的体积为。该产品的纯度为 (化为最简式)。已知：。
18．亚硝酰氯(NOCl)是有机物合成中的重要试剂，是一种红褐色液体或黄色气体，遇水易水解。某化学小组利用NO和在实验室中制备NOCl，装置如图。
已知：沸点为-34℃、NO为-152℃、NOCl为-6℃。NOCl易水解，能与反应。
回答下列问题：
(1)NOCl分子中各原子均满足8电子的稳定结构，则NOCl的电子式为 。
(2)仪器a的名称： 。
(3)NO和氯气混合前，先关闭，打开、，操作的目的为 。
(4)装置D中的温度区间应控制在 。
(5)上述实验装置有一处不足，请指出不足之处： 。
(6)亚硝酰氯(NOCl)纯度的测定。取D中所得液体20g溶于适量的NaOH溶液中，配制成250mL溶液；取出25.00mL样品溶液于锥形瓶中，滴加适量试剂X，用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为20.00mL。
①亚硝酰氯(NOCl)与NaOH溶液反应的方程式为 。
②已知：
物质 AgCl AgBr AgI AgSCN
颜色 白色 淡黄色 黄色 砖红色 白色 灰黑色
试剂X为 。
A．NaBr B．NaI C． D．
③亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为 。
参考答案：
1．D
【详解】A．碳、氮周围均要满足8电子结构，故CH3N的结构式为，A正确；
B．CH2SeO形成碳硒双键，两原子周围均满足8电子结构，其结构式为，B正确；
C．CH4S的结构满足C、S周围8电子结构，均形成单键，其结构式为，C正确；
D．C、Si同主族元素，均要满足8电子结构，CH4Si中形成碳硅双键，其结构式为，故D错误；
答案选D。
2．A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，最外层电子数不超过8个，则其内层为K层，则X为C元素；Y是地壳中含量最高的元素，则Y是O元素；Z2+与Y2-具有相同的电子层结构，则Z为Mg元素，W与Y同主族，且原子序数大于X，所以W是S元素。
【详解】A．X为C元素，在元素周期表中位置为第二周期第ⅣA族，故A正确；
B．Y分别与Z、W形成的化合物MgO、SO2，MgO、SO2中存在的化学键分别是离子键、共价键，故B错误；
C．电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径大小顺序是：r（Z）＞r（W）＞r（X）＞r（Y），故C错误；
D．W的氧化物SO2对应的水化物H2SO3，不是强酸，故D错误；
答案选A。
3．C
【详解】A．氯化氢溶于水电离出H+和Cl-，破坏共价键，A不符合题意；
B．加热氯酸钾使其分解，发生化学反应，破坏了化学键，B不符合题意；
C．干冰气化时克服分子间的作用力，不需要破坏化学键，C符合题意；
D．氯化钠熔化破坏离子键，D不符合题意；
答案选C。
4．C
【分析】短周期元素V、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，被誉为最清洁的能源，则V为H元素，W能形成4个共价键、Y能形成2个共价键， 是一种温室气体，则W为C、Y为O，X能形成3个共价键、常用作保护气，则X为N，常温下Z单质为淡黄色固体，Z能形成2个共价键，则Z为S综上，V为H、W为C、X为N、Y为O、Z为S。
【详解】A．据分析，元素V、W、X分别为H、C、N，A正确；
B． 由结构式可知，该祛痰药分子中含有极性共价键(V-Z等等)和非极性共价键(W-W)，B正确；
C． 通常水呈液态、硫化氢呈气态，则最简单氢化物的沸点：，因为水分子间存在氢键，硫化氢分子间只存在分子间作用力，氢键的强度大于分子间作用力，C不正确；
D． 硝酸是强酸，碳酸是弱酸，则最高价氧化物对应水化物的酸性：，D正确；
答案选C。
5．D
【详解】A．氯气中存在的为Cl-Cl键，是由相同原子所形成的非极性共价键，A项错误；
B．氯化镁中存在的为Mg2+与Cl-所形成的离子键，而非共价键，B项错误；
C．溴化钠中存在的为Na+与Br-所形成的离子键，而非共价键，C项错误；
D．氢氧化钠的氢氧根中存在的H-O键，是由不同种原子所形成的极性共价键，D项正确；
答案应选：D。
6．D
【详解】A．次氯酸分子内，氧原子分别与氢、氯原子共用1对电子对，次氯酸的结构式：H- O - Cl，A错误；
B． 的核电荷数为17，结构示意图，B错误；
C． 由镁离子和氯离子构成，电子式：，C错误；
D． 由钙离子和过氧根离子构成，电子式为，D正确；
答案选D。
7．D
【详解】A．将浓氨水接近氯气管道，若产生白烟则有氯化铵生成说明管道漏气，A项正确；
B．中氮氮为共价键，其电子式为：，B项正确；
C．中不仅含有离子键，铵根离子中还有共价键，C项正确；
D．该反应中氯气为氧化剂，氨气还原剂，其中只有两个氨气为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为，D项错误；
答案选D。
8．A
【详解】A．H2SO4是由分子构成的物质，在物质分子中仅含有共价键，不含离子键，A符合题意；
B．NaOH是离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合；在OH-中O原子与H原子之间以共价键结合，B不符合题意；
C．NH4Cl是离子化合物，与Cl-之间以离子键结合；在中N原子与H原子之间以共价键结合，C不符合题意；
D．K2O是离子化合物，K+与O2-之间以离子键结合，D不符合题意；
故合理选项是A。
9．C
【分析】原子之间通过共用电子对形成的相互作用为共价键。
【详解】A. NaCl属于离子化合物，含有离子键，A项错误；
B. MgCl2属于离子化合物，含有离子键，B项错误；
C. H2S属于共价化合物，含有共价键，C项正确；
D. K2O属于离子化合物，含有离子键，D项错误；
答案选C。
10．C
【详解】A．元素R的原子结构示意图为，其核电荷数是16，核外电子数是16，故A正确；
B．该元素是硫元素，属于非金属元素，故B正确；
C．硫元素最高价为+6价，其最高价含氧酸的化学式是H2SO4，低价含氧酸可以是H2SO3，而化学式为HRO4中R为+7价，故C错误；
D．SO3与水反应生成H2SO4，SO3属于酸性氧化物，故D正确；
故选：C。
11．错误
【解析】略
12．错误
【详解】乙烷的结构式为：，存在7对共用电子对，故错误。
13．错误
【详解】共价键有方向性和饱和性，离子键没有；离子键是带相反电荷的离子之间的相互作用，没有方向性和饱和性；故本题描述错误。
14．错误
【详解】离子键是阴、阳离子通过静电作用形成的，包括静电吸引和静电排斥
15．错误
【详解】两种原子构成的共价化合物分子中的化学键不一定都是极性键，如H2O2、N2H4、C2H6等都含有同种元素形成的非极性共价键，故错误。
16． d 80% 检验SO2是否除尽 D中固体由黑色变红色和E中固体由白色变蓝色 C C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O
【分析】亚铁离子有还原性，能还原酸性高锰酸钾溶液而使其褪色；气体Y中含有二氧化硫，可能含有二氧化碳等其他气体，二氧化碳不与氯化钡溶液反应，所以二氧化硫与溴水发生氧化反应生成硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀;二氧化硫能使品红溶液褪色，据此判断是否含有二氧化硫；Q1是0.0893g·L-1×22.4mol L-1=2g·mol-1是氢气，氢气具有还原性，能还原氧化铜同时生成水，水能使无水硫酸铜变蓝；碳素钢中含有碳，加热条件下，碳和浓硫酸反应生成二氧化碳；用澄清石灰水检验二氧化碳，首先要排除二氧化硫的干扰。
【详解】(1)亚铁离子具有还原性，而酸性高锰酸钾有氧化性，发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，铁离子和亚铁离子同时存在时，应该用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子，故d正确；故答案为：d；
(2)气体Y中含有二氧化硫，可能含有二氧化碳等其他气体，二氧化碳不与氯化钡溶液反应，所以二氧化硫与溴水发生氧化反应生成硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，离子方程式是SO2+Br2+2 H2O=SO42-+2Br-+4H+、SO42-+Ba 2+=BaSO4↓，BaSO4的质量为4.66g，物质的量为=0.02mol，由原子守恒可知SO2的物质的量为0.02mol，标准状况下体积为0.02mol×22.4L/mol=448mL，则SO2的体积分数为×100%=80%，故答案为：80%；
(3)二氧化硫能使品红溶液褪色，所以用品红溶液检验二氧化硫是否除尽；故答案为：检验SO2是否除尽；
(4)Q1是0.0893g·L-1×22.4mol L-1=2g·mol-1是氢气，氢气具有还原性，能还原黑色的氧化铜生成红色的铜单质，同时生成水，水能使无水硫酸铜变蓝色，这是检验水的特征反应，所以如果D中氧化铜变红，E中无水硫酸铜变蓝，则证明含有氢气。故答案为：D中固体由黑色变红色和E中固体由白色变蓝色；
(5)二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，但二氧化硫还能使品红溶液褪色，所以要检验二氧化碳必须排除二氧化硫的干扰，B装置是检验二氧化硫是否除尽，所以澄清石灰水应放置在B和C之间，即在通入碱石灰之前检验；故答案为：C；
(6)CO2的电子式是，碳素钢中含有碳，加热条件下，碳能和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应方程式为：C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O。故答案为：；C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O。
17．(1)
(2)CaSO4+4CCaS+4CO↑
(3)③
(4)排尽装置中的空气，防止H2S、CS(NH2)2等被氧化
(5)Ca(HS)2+2CaCN2+6H2O2CS(NH2) 2+3Ca(OH) 2↓
(6)温度过高，硫脲会部分发生异构化
(7)
【分析】A装置中FeS与盐酸反应制备H2S，B装置用于除去H2S中HCl，C装置防倒吸，D装置中H2S先与石灰乳反应制备Ca(HS)2；然后加入CaCN2溶液与Ca(HS)2反应制备CS(NH2)2；E中NaOH溶液吸收尾气。
【详解】（1）硫脲[CS(NH2)2]结构类似尿素，结合价键规则，CS(NH2)2的结构式为。
（2）CaSO4被C还原生成CaS，C转化为CO，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为CaSO4+4CCaS+4CO↑。
（3）A装置为制取硫化氢气体的装置，因盐酸具有挥发性，导致硫化氢气体中混有杂质氯化氢，B装置用于除去H2S中的HCl，最合适的试剂能吸收HCl、但H2S难溶于该试剂，故采取饱和NaHS溶液洗气的方法进行除杂；答案选③。
（4）由于H2S、CS(NH2)2易被氧化，故步骤①中通入N2的目的是：排尽装置中的空气，防止H2S、CS(NH2)2等被氧化。
（5）该反应为非氧化还原反应，用观察法，根据原子守恒，配平可得Ca(HS)2+2CaCN2+6H2O2CS(NH2) 2+3Ca(OH) 2↓。
（6）CS(NH2)2受热时会部分发生异构化生成同分异构体NH4SCN，故步骤③中控制温度在80℃，不宜过高的原因是：温度过高，硫脲会部分发生异构化。
（7）由方程可列出关系式5CS(NH2)2~14，则25.00mL溶液中CS(NH2)2物质的量为bmol/L×V×10-3L=bV×10-3mol，ag粗产品中含CS(NH2)2的质量为bV×10-3mol××76g/mol=g，该产品的纯度为×100%=%。
18．(1)
(2)三颈烧瓶
(3)排出装置中的空气，防止NOCl、NO与空气中的反应
(4)-34℃
(6) C 65.5c%
【分析】稀硝酸与铜反应制备NO，通过装置B进行水洗，所得纯净的NO进行装置C进行干燥，NO进入装置D与干燥纯净的氯气在冰盐水中水浴反应，制备NOCl；
【详解】（1）NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，则NOCl的电子式为；
（2）根据仪器的构造可知，仪器a的名称三颈烧瓶；
（3）由题给信息可知，NOCl能与O2反应，NO也易被O2氧化，因此NO和氯气混合前，先关闭K3，打开K1、K2，目的是排出装置中的空气，防止NOCl、NO与空气中的O2反应，
故答案为:排出装置中的空气，防止NOCl、NO与空气中的O2反应；
（4）D装置中通入的NO和Cl2反应制备NOCl在冰盐水条件下降温使NOCl冷凝得到产品，为分离产物和未反应的原料，根据所给物质的沸点数据，需要控制的温度范围是-34℃
（6）①亚硝酰氯(NOCl)与NaOH溶液反应生成氯化钠、亚硝酸钠和水，反应的化学方程式为；
②测定水体中氯离子的含量时常使用AgNO3溶液滴定法，选择用硝酸银溶液进行滴定，当氯离子消耗完后，银离子应与指示剂反应，生成一种有色沉淀,那么选择的指示剂的阴离子应在氯离子后面沉淀，由于溴化银和碘化银的KSp均小于氯化银的Ksp，所以，不能选择溴化钠和碘化钠，另外碳酸银沉淀为白色，无法与氯化银沉淀区分，只能选择Na2CrO4，故选C；
③利用溶液滴定溶液中的Cl-，可得关系式NOCl~ Cl-~，则250mL的样品反应液中NOCl的物质的量是c=0.2cmol，所以样品中NOCl的质量分数=100%==65.5c%。
