高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 化学键巩固练习

第三节　化学键

第1课时　离子键

一、离子键与离子化合物

1．氯化钠的形成过程

钠原子和氯原子最外层电子数分别为1和7，均不稳定。

即它们通过得失电子后最外层达到8电子稳定结构，分别形成Na＋和Cl－，两种带相反电荷的离子通过静电作用结合在一起，形成新物质氯化钠。

2．离子键

(1)概念：带相反电荷离子之间的相互作用。

(2)成键三要素

①成键粒子：阳离子和阴离子。

②成键本质：静电作用(包括静电引力和静电斥力)。

③成键元素：一般是活泼金属元素与活泼非金属元素。

3．离子化合物

(1)概念：由离子键构成的化合物。

(2)常见类型

①强碱：如NaOH、KOH、Ba(OH)2等。

②绝大多数盐：如NaCl、K2SO4等。

③活泼金属氧化物：如K2O、Na2O、MgO等。

(3)性质

①离子化合物中离子键一般比较牢固，破坏它需要很高的能量，所以离子化合物的熔点一般较高，常温下为固体。

②离子化合物在溶于水或受热熔化时，离子键被破坏，形成自由移动的阴、阳离子，能够导电。

(1)离子化合物一定含有阴离子和阳离子(　　)

(2)熔融状态下能导电的物质一定是离子化合物(　　)

(3)两种元素形成离子化合物的过程中一定伴有电子得失(　　)

(4)离子键是阴离子和阳离子间的相互吸引力(　　)

(5)原子序数为12和9的原子所对应的元素可形成离子化合物(　　)

答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√

二、电子式

1．电子式的定义

在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子叫做电子式。

2．电子式的书写[来源:学.科.网Z.X.X.K]

(1)原子的电子式：

元素符号周围标明元素原子的最外层电子，每个方向不能超过2个电子。当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布，多于4时多出部分以电子对分布。例如：

镁原子：；碳原子：；

氧原子：；氖原子：。

(2)简单阳离子的电子式：

简单阳离子是由金属原子失电子形成的，原子的最外层已无电子，故用阳离子的符号表示，例如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。

(3)简单阴离子的电子式：

不但要画出最外层电子数，而且还应用“[　]”括起来，并在右上角标出“n－”以表示其所带的电荷。例如：

氯离子、硫离子。

(4)离子化合物的电子式：

氧化钙：、硫化钾：。

3．用电子式表示下列物质的形成过程

(1)NaCl：。

(2)MgBr2：。

1．书写离子化合物的电子式常出现的错误

(1)漏标阴离子的括号，如将S2－的电子式错写为。

(2)给阳离子多标电子和括号，如将Al3＋的电子式错写为或。

(3)漏标或错标离子的电荷，如将S2－的电子式错写为或。

(4)将多个相同的离子归在一起，如将K2S的电子式错写为。

2．用电子式表示离子化合物形成过程时注意的问题

(1)连接符号必须用“―→”而不用“===”。

(2)构成离子化合物的每个离子都要单独写，不能合并。

(3)要标明电子转移的方向。

随堂练习：

1．下列物质是离子化合物的是(　　)

A．O2　　　　　　　　　 B．Cl2

C．NaCl  D．Fe

解析：选C　A、B、D均为单质，不是化合物，NaCl为离子化合物。

2．A元素原子的核电荷数为11，B元素的质子数为8，A和B化合形成化合物Z，下列说法中错误的是 (　　)

A．A形成＋1价阳离子

B．Z一定能与水反应

C．Z一定是MO型离子化合物

D．Z中含有离子键

解析：选C　A是Na，B是O，它们可以形成Na2O和Na2O2，均可以与水反应，均含有离子键。

3．Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4；Y元素与M元素形成离子化合物，并在水中电离出电子层结构相同的离子，该化合物是(　　)

A．KCl  B．Na2S

C．Na2O  D．K2S

解析：选D　设Y元素的最高正价为x，最低负价为x－8，绝对值为8－x，由题意知x－(8－x)＝4，x＝6，可确定Y元素位于第ⅥA族，为S，K2S电离出的K＋与S2－具有相同的电子层结构。

4．下列各项中表达正确的是(　　)

A．氟离子的结构示意图：

B．氮原子的电子式：

C．氯化钠的电子式：

D．碳­12原子符号：C

解析：选D　A项中氟离子的结构示意图为，错误；B项中，电子式为，错误；C项中电子式应为，错误。

5．下列元素的原子间反应可以形成离子键的是(　　)

A．a和f  B．a和c

C．d和g  D．b和c

解析：选A　a、b、c、d、e、f、g分别为Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl七种元素，所给四种组合中只有Na和S形成离子键。

6．下列表示离子化合物形成过程的式子正确的是(　　)

7．下列原子序数所对应的元素组中，两者可形成离子键的是(　　)

A．1和17       B．11和9

C．14和6       D．15和8

解析：选B　原子序数为11和9的元素分别是Na和F元素，两者可形成离子键。

8．下列有关离子键和离子化合物的说法中正确的是(　　)

A．凡含离子键的化合物，一定含金属元素

B．强碱、盐、活泼金属氧化物不属于离子化合物

C．离子化合物一定能导电

D．原子序数为11与16的元素能够形成离子化合物，该化合物中存在离子键

解析：选D　A中，如NH4Cl中含有离子键，但不含金属元素；B中，如NaOH、Na2SO4、Na2O等为离子化合物；C中，离子化合物固态时不能导电，只有在熔融状态或溶于水才能导电；D中，原子序数为11与16的元素是Na、S，可形成离子键。

9．下列关于离子化合物的叙述正确的是(　　)

A．离子化合物中不一定存在离子键

B．离子化合物中阳离子不一定是金属离子

C．离子化合物的水溶液一定能导电

D．离子化合物中阴离子和阳离子所带的电荷数一定相等

解析：选B　离子化合物是通过离子键构成的，因此，离子化合物中一定存在离子键，A项错误；铵盐(NH4Cl)中阳离子是NH而不是金属离子，B项正确；离子化合物中难溶物(如BaSO4)的水溶液几乎不导电，C项错误；离子化合物中阴离子和阳离子所带的电荷数不一定相等，如CaF2中Ca2＋和F－，D项错误。

10．下列物质中属于离子化合物的是(　　)

①Na2O　②Na2O2　③H2SO4　④HCl　⑤NaOH　⑥MgCl2　⑦NH4Cl

A．①②③④  B．②④⑥⑦

C．③⑤⑥⑦  D．①②⑤⑥⑦

解析：选D　Na2O、Na2O2、NaOH、MgCl2、NH4Cl中都有离子键，属于离子化合物。

11．用电子式表示下列化合物的形成过程。

(1)NaCl：_________________________________________________________________。

(2)CaCl2：_________________________________________________________________。

(3)Na2S：_______________________________________________________________。

12.短周期元素X、Y、Z在周期表中位置关系如右图所示。

(1)X元素的单质分子式是________，其原子最外层电子数为________。

(2)Y与钠形成的化合物的电子式为________，Z与钾形成的化合物的电子式为________。

解析：依据题意知X处于第一周期，故为氦元素，其原子最外层电子数为2；Y处于第二周期ⅦA族，为氟元素，与钠化合时生成NaF；Z处于第三周期ⅥA族，为硫元素，与钾形成的化合物为K2S。

答案：(1)He　2

13．氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物，与水作用可产生NH3。请完成下列问题：

提示：Na3N＋3H2O===3NaOH＋NH3↑

(1)Na3N的电子式是________，该化合物由________键形成。

(2)Na3N与盐酸反应生成________种盐，Na3N与水的反应属于________反应(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“<”)。

解析：Na3N的电子式：，由Na3N＋3H2O===3NaOH＋NH3↑可知，Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl两种盐，Na＋与N3－的电子层结构相同，原子序数越小半径越大，即r(Na＋)<r(N3－)。

答案：(1) 　离子　(2)2　复分解　(3)<

14．X和Y元素的单质能化合生成XY型离子化合物，则X、Y可能位于(　　)

A．ⅠA族和ⅥA族  B．ⅡA族和ⅥA族

C．ⅡA族和ⅦA族  D．ⅥA族和ⅦA族

解析：选B　ⅡA族和ⅥA族的单质化合时生成XY型离子化合物。

15．氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物，其中钠元素为＋1价，NaH与水反应生成氢气。下列叙述正确的是(　　)

A．NaH在水中显酸性

B．NaH中氢离子核外电子排布与氦原子相同

C．NaH中氢离子半径比锂离子小

D．NaH中氢离子可以被还原成氢气

解析：选B　NaH的电子式为Na＋[H]－，H－核外电子排布与氦原子相同，r(H－)>r(Li＋)，NaH与水反应的化学方程式为NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，溶液呈碱性，H－被氧化为H2。

16．阴离子和阳离子都为稀有气体元素原子结构，且阳离子比阴离子少两个电子层的离子化合物是(　　)

A．MgCl2  B．BaF2

C．NaBr  D．NaI

解析：选C　Na＋的结构示意图：，Br－的结构示意图：，比Na＋多两个电子层，两者形成离子化合物。

17．M元素的一个原子失去两个电子，转移到Y元素的两个原子，形成离子化合物Z。下列说法中，不正确的是(　　)

A．Z中含有离子键

B．Z可以表示为M2Y

C．M形成＋2价阳离子

D．Z中阴、阳离子的电子层结构可能相同

解析：选B　M元素的一个原子失去两个电子，转移到Y元素的两个原子，形成离子化合物Z，Z可表示为MY2，故B错误。

18．下列电子式中，正确的是(　　)

解析：选C　简单阳离子用离子符号表示其电子式，不用加方括号，A项错误；所有阴离子电子式都要加方括号，B项错误；用电子式表示化合物时，离子不能合并在一起表示，D项错误。

课后作业：

1．如图形象地表示了氯化钠的形成过程。下列相关叙述中不正确的是(　　)

A．钠原子易失去一个电子，氯原子易得到一个电子

B．钠离子与钠原子有相似的化学性质

C．钠原子与氯原子作用生成NaCl后，其稳定性增强

D．氯化钠是离子化合物

答案　B

解析　钠原子最外层只有1个电子，当它失去1个电子后形成的Na＋具有最外层8个电子的稳定结构，氯原子最外层有7个电子，当它得到1个电子后形成的Cl－具有最外层8个电子的稳定结构，Na＋和Cl－通过静电作用形成离子键，从而构成离子化合物NaCl。

2．下列各组元素化合时最易形成离子键的是(　　)

A．H和S   B．S和O

C．Na和F   D．C和O

答案　C

解析　活泼金属元素和活泼非金属元素最易形成离子键。

3．下列物质不是离子化合物的是(　　)

A．HCl   B．CaI2

C．KOH   D．NaNO3

答案　A

解析　非金属氢化物不是离子化合物。

4．Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4；Y元素与M元素形成离子化合物，并在水中电离出电子层结构相同的离子，该化合物是(　　)

A．KCl   B．Na2S

C．Na2O   D．K2S

答案　D

解析　由信息“Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4”，可确定Y元素位于第ⅥA族且不是氧元素；K2S电离出的K＋与S2－具有相同的电子层结构。

5．下列说法不正确的是(　　)

A．离子化合物中的阳离子不一定是金属离子

B．离子化合物中一定含有离子键

C．离子化合物中一定含有阳离子和阴离子

D．离子化合物一定能导电

答案　D

解析　离子化合物是由阴、阳离子通过离子键而形成的化合物，离子化合物中一定含有离子键，离子化合物只有形成自由移动的离子后才能导电。

6．下列说法正确的是(　　)

A．离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力

B．所有金属与所有非金属原子之间都能形成离子键

C．在化合物CaCl2中，两个氯离子之间也存在离子键

D．含有离子键的化合物一定是离子化合物

答案　D

解析　离子键是使阴、阳离子结合成化合物的静电作用，要注意区别静电作用和静电引力，A项错误；金属与非金属原子之间不一定形成离子键，B项错误；由CaCl2的电子式：可以看出，离子键存在于阴离子和阳离子之间，C项错误；含有离子键的化合物一定是离子化合物，D项正确。

7．下列电子式的书写正确的是(　　)

A．Li：Li   B．

C．   D．

答案　B

解析　A中锂原子的电子式应为Li；C中Cl－的电子式应为；D中Na2O的电子式应为。

8．下列化合物的电子式书写正确的是(　　)

A．   B．

C．   D．

答案　D

解析　两个氯离子均要单独写，不能合并在一起表示，应改为，故A项错误；离子电荷(如R2－)与化合价(如)表示法不同，“2－”表示带两个单位负电荷，而“－2”则表示化合价为－2，另外，化合价应写于元素符号的正上方，应改为，故B项错误；简单阳离子符号周围不用方括号，应改为，故C项错误。

9．下列用电子式表示的化合物的形成过程正确的是(　　)

A.

B.

C.

D.

答案　C

解析　NaBr的电子式应写成，A项错误；CaF2的电子式应写成，且方程式左边两个氟离子应分开写，B项错误；用电子式表示化合物的形成过程，应将“===”写成“―→”，D项错误。

10．(2019·株州月考)下列表示物质结构的化学用语正确的是(　　)

A．H、D、T表示同一种核素

B．MgCl2的形成过程为

C．Cl－的结构示意图：

D．NaCl的电子式：Na＋Cl－

答案　B

解析　H、D、T是同一种元素的三种核素，故A项错误；氯离子是由氯原子得一个电子形成，核电荷数仍为17，故氯离子的结构示意图为，故C项错误；氯化钠为离子化合物，氯离子的最外层电子数必须标出，氯化钠正确的电子式为，故D项错误。

11．M元素的1个原子失去2个电子转移到Y元素的2个原子中去，形成离子化合物Z。下列说法中正确的是(　　)

A．Z可表示为MY2

B．Z可表示为M2Y

C．Z的电子式可表示为

D．M形成＋1价阳离子

答案　A

解析　M的一个原子失去2个电子，转移到2个Y原子中，故离子化合物Z可表示为MY2，A正确、B错；Z的电子式不应把2个Y－合并，C错；M形成＋2价阳离子，D错。

12．(2018·河南省天一大联考)X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，X、Y 的简单离子的核外电子数相同，Y 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Z原子最外层电子数是K 层的3 倍。下列说法正确的是(　　)

A．简单离子半径：Y＞Z

B．X 只能形成HXO3型的酸

C．气态氢化物的热稳定性：W<Z

D．Y与Z、W都能形成离子化合物

答案　D

解析　X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，Y 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Y为Na元素；Z原子最外层电子数是K 层的3 倍，Z为第三周期元素，为S元素；则W为Cl元素；X、Y 的简单离子的核外电子数相同，则X为N元素。电子层越多，离子半径越大，简单离子半径：Y＜Z，故A错误；N元素有HNO3、HNO2两种酸，故B错误；元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，热稳定性：W＞Z，故C错误；元素Na与S、Cl分别形成Na2S、NaCl，都是离子化合物，故D正确。

13．已知X、Y为短周期元素，请按要求完成下列填空：

(1)XY型的离子化合物，X所在的族为______________________________________________；

Y所在的族为____________。

(2)XY2型的离子化合物，X所在的族为______________________________________________；

Y所在的族为__________。

答案　(1)第ⅠA族或第ⅡA族　第ⅦA族或第ⅥA族

(2)第ⅡA族　第ⅦA族

解析　(1)XY型离子化合物，X可能为＋1价，也可能为＋2价。X为＋1价时，X位于第ⅠA族，Y位于第ⅦA族；X为＋2价时，X位于第ⅡA族，Y位于第ⅥA族。

14．CaH2属于离子化合物，是一种生氢剂，其与水反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，回答下列问题。

(1)上述方程式中除CaH2外，属于离子化合物的还有：______________。

(2)CaH2中阴、阳离子个数比为__________，写出CaH2的电子式________________。

(3)用双线桥标出上述化学方程式中电子转移的方向和数目：___________________________，

氧化剂为____________，还原剂为________________。

答案　(1)Ca(OH)2　(2)2∶1　[H]－Ca2＋[H]－

(3)CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H失2×e－得2×e－2↑　H2O　CaH2

15．X、Y、Z、W是短周期中的四种常见元素，其相关信息如表：

(1)Y位于元素周期表第________周期________族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是________(填化学式)。

(2)Z的简单离子的电子式为________。

(3)W与X形成的碱性氧化物的电子式：_____________________________________________。

答案　(1)三　ⅥA　HClO4　(2)

(3)

解析　X最外层电子数是次外层电子数的3倍，则共有2个电子层，故X为O；由Y元素的化合价的关系可知，Y为S；Z和Y同周期，Z的非金属性大于Y，则Z为Cl；W的一种核素的质量数为23，中子数为12，则其质子数为11，故W为Na。(1)S位于第三周期ⅥA族；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。(2)Z的简单离子为Cl－。(3)Na与O形成的