高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第3节 离子键、配位键与金属键第1课时习题

第3节　离子键、配位键与金属键

第1课时　离子键与金属键

[核心素养发展目标]　1.知道离子键的形成、概念、实质及特征。2.知道金属键的概念及其实质，能够用金属键理论解释金属的物理特性。

一、离子键

(1)离子键是阴、阳离子间的静电引力(　　)

(2)含离子键的化合物一定是离子化合物(　　)

(3)离子键与共价键都有方向性和饱和性(　　)

(4)全部由非金属元素组成的化合物中一定不存在离子键(　　)

(5)共价化合物中可能含有离子键(　　)

(6)离子化合物中一定不存在共价键(　　)

(7)金属元素和非金属元素之间一定形成离子键(　　)

答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×

1．具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是(　　)

A．1s22s22p2   B．1s22s22p5

C．1s22s22p63s2   D．1s22s22p63s1

答案　A

解析　A为C元素，B为F元素，C为Mg元素，D为Na元素，则只有A项碳元素既难失电子，又难得电子，不易形成离子键。

2．下列物质中，既含有离子键，又含有非极性共价键的是(　　)

A．CaC2   B．CaCl2

C．H2O2   D．NaClO

答案　A

解析　A项，电子式为，其中含离子键、非极性共价键；B项中只含离子键；C项中含极性键、非极性键；D项中含有离子键和极性共价键。

3．某元素的原子最外层只有一个电子，它与卤素结合时，所形成的化学键是(　　)

A．一定是离子键

B．一定是共价键

C．可能是离子键，也可能是共价键

D．以上说法都不正确

答案　C

解析　原子最外层只有一个电子的元素可能是氢元素，也可能是碱金属元素，因此该元素与卤素结合时，可能形成离子键(如NaCl、KCl)，也可能形成共价键(如HCl)。

化学键类型与化合物类别的关系

(1)离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键，如MgO、NaF等；复杂离子组成的化合物中既有离子键、又有共价键。如NH4NO3、NaOH、Na2O2、NH4Cl等。

(2)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。

二、金属键

1．金属键及其实质

(1)概念：金属中金属阳离子和自由电子之间的强的相互作用。

(2)成键微粒：金属阳离子和自由电子。

(3)本质：金属阳离子和自由电子之间的电性作用。

(4)特征

①没有饱和性和方向性。

②金属键中的电子在整个三维空间运动，属于整块固态金属。

2．金属键与金属性质

(1)金属不透明，具有金属光泽。

当可见光照射到金属表面上时，固态金属中的“自由电子”能够吸收所有频率的光并迅速释放，使得金属不透明并具有金属光泽。

(2)金属具有良好的导电性。

当把金属导线分别接到电源的正负极时，有了电势差，“自由电子”就能沿着导线由电源的负极向电源的正极流动而形成电流，使金属表现出导电性。

(3)金属具有良好的导热性。

当金属中有温度差时，通过不停运动着的“自由电子”与金属阳离子之间的碰撞，把能量由高温处传向低温处，使整块金属表现出导热性。

(1)金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子(　　)

(2)金属具有光泽与金属中有“自由电子”有关(　　)

(3)能导电的单质一定是金属单质(　　)

(4)金属单质中均含有金属键，常温下均为固体(　　)

答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×

1．含有阴离子的物质一定(填“一定”或“不一定”，下同)含有阳离子，含有阳离子的物质不一定含有阴离子。

2．金属键的强弱与金属的价电子数、金属阳离子半径有关，价电子数越多、金属阳离子半径越小，金属键越强，金属的熔点越高。据此判断Li、Na、K 金属熔点高低顺序为Li>Na>K。

3．金属是热和电的良导体，因为它有自由电子。

化学键的比较

1．下列有关离子键的特征的叙述中正确的是(　　)

A．因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na＋周围吸引一个Cl－

B．因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的、随意的

C．因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子

D．一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关，故离子键无方向性

答案　D

解析　因为离子键无方向性，故带异性电荷的离子间的相互作用与其所处的相对位置无关，但是为了使物质的能量最低、体系最稳定，阴、阳离子的排列也是有规律的，不是随意的；离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子，但也不是任意的，因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响。

2．下列叙述正确的是(　　)

A．带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键

B．金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键

C．原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离子键

D．非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键

答案　B

解析　离子键本质是阴、阳离子之间的静电作用，静电作用包括静电引力和静电斥力，A项不正确；如AlCl3和BeCl2中金属与非金属原子形成共价键，B项正确；原子最外层只有1个电子的主族元素包括H元素和碱金属元素，H元素与卤素形成共价键，碱金属元素与卤素形成离子键，C项不正确；由非金属元素形成的化合物中可能含有离子键，如铵盐中NH与阴离子形成离子键。

3．下列关于金属及金属键的说法正确的是(　　)

A．金属键具有方向性和饱和性

B．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用

C．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子

D．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光

答案　B

解析　金属键没有方向性和饱和性，A不正确；金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，B正确；金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动，C不正确；金属具有光泽是因为自由电子能够吸收并放出可见光，D不正确。

4．下列关于化学键的说法正确的是(　　)

①含有金属元素的化合物一定是离子化合物　②第ⅠA族和第ⅦA族元素原子化合时，一定生成离子键　③由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物　④活泼金属与非金属化合时，能形成离子键　⑤含有离子键的化合物一定是离子化合物　⑥离子化合物中可能同时含有离子键和共价键　⑦非极性键只存在于双原子单质分子中　⑧不同元素组成的多原子分子中的化学键一定都为极性键

A．①②⑤   B．④⑤⑥

C．①③④   D．②③⑤

答案　B

5．下列说法中正确的是(　　)

A．在化合物CaCl2中，除了有Ca2＋与Cl－之间的离子键外，还有两个Cl－之间的共价键

B．碘受热升华时共价键被破坏

C．熔化状态下能导电的化合物中一定存在离子键

D．离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中可能含有离子键

答案　C

解析　判断离子化合物的方法就是看化合物熔化状态下能否导电，如导电则为离子化合物，就一定有离子键，故C正确；离子化合物中可能含有共价键，如氢氧化钠，共价化合物中一定不含有离子键，只能有共价键，故D错误。

6．下列各组化合物中，化学键类型都相同的是(　　)

A．CaCl2和Na2S   B．Na2O和Na2O2

C．CH4和NaH   D．HCl和NaOH

答案　A

解析　CaCl2和Na2S是典型的离子化合物，只含有离子键；Na2O只含有离子键，Na2O2中既含有离子键又含有非极性共价键；CH4是共价化合物，只含有共价键，NaH是离子化合物，只含有离子键；HCl中只含有共价键，NaOH是离子化合物，既含有离子键又含有极性共价键。

7．回答下列问题：

(1)研究表明，一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，则金属键越强。下列金属的金属键最强的是________(填字母)。

a．Na  b．Mg  c．K  d．Ca

(2)有下列物质：

A．NaOH   B．Na2O

C．NH4Cl   D．Na2O2

E．H2O2   F．CH4

①只含离子键的化合物________(填字母，下同)。

②含有极性键的离子化合物________。

③含有非极性键的离子化合物________。

④含有非极性键的共价化合物________。

⑤仅有极性键的共价化合物________。

答案　(1)b　(2)①B　②AC　③D　④E　⑤F

解析　(1)金属阳离子半径越小，金属价电子数越多，金属键越强，四种金属中阳离子电荷数最多而半径最小的是Mg2＋，故金属镁的金属键最强。

(2)离子键是阴、阳离子间强烈的静电作用，存在于离子化合物中。一般共价键的成键微粒是原子，主要存在于非金属单质(稀有气体除外)、共价化合物、某些离子化合物中；同种非金属元素的原子之间形成非极性共价键，不同种非金属元素的原子之间形成极性键。

一、单项选择题

1．下列说法正确的是(　　)

A．离子化合物中一定不含共价键

B．共价化合物中一定不含离子键

C．两种元素组成的化合物中一定不含非极性键

D．只有活泼的金属与活泼的非金属化合时，才能形成离子键

答案　B

解析　离子化合物中可能有共价键，但共价化合物中一定不含离子键；Na2O2中存在非极性键，NH4Cl等存在离子键。

2．下列物质中，不含离子键的是(　　)

①NH4HCO3　②NH3　③BaSO4　④CuSO4·5H2O　⑤Ba(OH)2　⑥H2SO4

A．①④⑥   B．②③⑤

C．④⑤   D．②⑥

答案　D

3．下列说法中正确的是(　　)

A．离子化合物中的阳离子只能是金属离子

B．阴、阳离子通过静电引力而形成的化学键叫作离子键

C．离子化合物如能溶于水，其水溶液一定可以导电

D．氯元素是活泼非金属元素，金属氯化物中一定含离子键

答案　C

解析　离子化合物中的阳离子不一定是金属离子，如NH等，A错；离子键中阴、阳离子之间的静电作用包括引力和斥力，B错；离子化合物如能溶于水，其水溶液一定存在自由移动的离子，可以导电，故C正确；AlCl3是共价化合物，含共价键，D错。

4．(2019·惠州高二检测)下列各组所有元素的组合中，既可形成离子化合物，又可形成共价化合物的是(　　)

A．H、C、O、K   B．H、Na、O、S

C．H、N、O   D．H、O、S

答案　C

解析　A、B都含活泼金属元素，所以元素组合只能形成离子化合物；D中全部为非金属元素，所有元素组合只能形成共价化合物，特殊的是C中的氮元素，它既可与氢元素组成NH，又可与氧元素组成NO，所以既可组成离子化合物NH4NO3，又可组成共价化合物HNO3。

5．现有以下各说法：

①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合

②金属和非金属化合一定形成离子键

③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引

④根据电离方程式HCl===H＋＋Cl－，判断HCl分子里存在离子键

⑤H2和Cl2的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成氢、氯原子，而后氢、氯原子形成离子键的过程

上述各种说法正确的是(　　)

A．①②⑤   B．都不正确

C．④   D．仅①不正确

答案　B

解析　①在水分子内氢、氧原子间以化学键相结合，在水分子间氢、氧原子间可以以氢键相结合，故错误；②金属和非金属化合可能形成离子键，也可能形成共价键，如氯化铝中氯元素和铝元素之间存在共价键，故错误；③离子键既包括相互吸引力也包括相互排斥力，故错误；④HCl是共价化合物，所以氯化氢中氯元素和氢元素之间只存在共价键，故错误；⑤H2和Cl2的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成氢、氯原子，而后氢、氯原子形成共价键的过程，故错误。

6．(2019·贵阳高二检测)下面有关金属的叙述正确的是(　　)

A．金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属离子之间有较强的作用

B．通常情况下，金属中有自由电子会发生定向移动，而形成电流

C．金属是借助金属离子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分

D．金属的导电性随温度的升高而降低

答案　D

解析　自由电子要在外加电场作用下才能发生定向移动产生电流，B项不正确；金属的导热性是由于自由电子在热的作用下与金属阳离子频繁碰撞将能量进行传递，故C项不正确。

7．(2019·枣庄高二检测)在金属晶体中，自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递，可以由此来解释的金属的物理性质是(　　)

A．延展性   B．导电性

C．导热性   D．硬度

答案　C

解析　金属晶体中的自由电子与金属离子的碰撞过程中有能量传递，故热量从晶体温度高的一端传递给温度低的一端。

8．下列生活中的问题不能用金属键知识解释的是(　　)

A．用铁制品做炊具   B．用金属铝制成导线

C．用铂金做首饰   D．铁易生锈

答案　D

解析　用铁制品做饮具主要是因为金属有导热性；用铝制成导线主要是因为金属有导电性；用铂金做首饰主要利用的是金属的延展性。以上均与金属键有关，而铁易生锈与铁的化学性质及周围介质有关。

9．(2019·滨州高二检测)下列各组元素的原子之间形成的化学键与物质对应关系不正确的是(　　)

A.a与f——离子键——离子化合物

B．c与g——离子键——离子化合物

C．d与f——共价键——共价化合物

D．b与c——金属键——合金

答案　B

解析　根据所给元素原子M层电子数可知，a为Na、b为Mg、c为Al、d为Si、e为P、f为S、g为Cl。c与g形成的AlCl3为共价化合物，B项错误。

二、不定项选择题

10．在下列各对化合物中，化学键类型相同的是(　　)

A．HCl和MgCl2   B．H2O和CO2

C．CO2和NaCl   D．F2和NaF

答案　B

解析　活泼的金属与非金属元素原子之间形成的化学键一般是离子键，如：Na＋、Mg2＋与F－、O2－、Cl－之间的化学键是离子键；非金属元素原子之间形成的化学键是共价键，如：HCl、H2O、CO2、F2之间的化学键都属于共价键。

11．(2019·河北张家口一中月考)每种物质都既有离子键，又有共价键的一组物质是(　　)

A．NaOH、H2SO4、(NH4)2SO4

B．Mg(OH)2、Na2SO4、NH4HCO3

C．Na2O2、NH4Cl、Na2SO4

D．HCl、Al2O3、MgCl2

答案　BC

解析　氢氧化钠和硫酸铵中含有离子键和共价键，但硫酸中只含共价键，A项不符合；Mg(OH)2、Na2SO4、NH4HCO3中都含有离子键和共价键，B项符合；Na2O2、NH4Cl、Na2SO4中都含有离子键和共价键，C项符合；HCl中只含共价键，Al2O3、MgCl2中只含离子键，D项不符合。

12．氧氰[(OCN)2]的性质与卤素类似，被称为拟卤素。氧氰[(OCN)2]中不可能存在的化学键类型有(　　)

A．非极性共价键   B．极性共价键

C．共价三键   D．离子键

答案　D

解析　根据信息氧氰的性质与卤素相似，结构上有相似之处，则根据化合价和成键原则可知，氧氰的结构式为N≡C—O—O—C≡N，故应选D。

13．叠氮酸钠(NaN3)是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质，3 mol NaN3受撞击会生成4 mol氮气和一种离子化合物(Na3N)。下列有关叙述错误的是(　　)

A．NaN3受撞击时，NaN3既是氧化剂又是还原剂

B．NaN3跟水反应时，有NH3生成

C．Na3N中N3－半径比Na＋半径小

D．NaN3中，既存在离子键又存在非极性共价键

答案　BC

解析　NaN3跟水反应时，没有NH3生成，应该是Na3N跟水反应时，有NH3生成。

三、非选择题

14．氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生NH3。请回答下列问题：

(1)Na3N的电子式为，该化合物由________键形成。

(2)Na3N与水的反应属于________(填基本反应类型)。

(3)比较Na3N中两种粒子的半径：r(Na＋)________r(N3－)(填“>”“＝”或“<”)。

答案　(1)离子

(2)复分解反应　(3)<

解析　(1)根据Na3N的电子式可知，Na3N是由Na＋和N3－以离子键结合而成的。

(2)Na3N与水反应生成NaOH和NH3，该反应属于复分解反应。

(3)Na＋和N3－的核外电子层结构相同，但Na＋的质子数大于N3－，故r(Na＋)<r(N3－)。