化学选择性必修2第三单元 共价键 共价晶体优秀巩固练习

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课后分层练
1．下列说法正确的是( )
A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性
B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性
C．所有共价键都有方向性
D．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间
[答案] A
[解析]S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项正确；H2O能结合1个H＋形成H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性，B项错误；H2分子中的H—H键没有方向性，C项错误；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的概率大，D项错误。
2．下列关于σ键和π键的说法不正确的是( )
A．s轨道与s轨道只能“头碰头”重叠而形成s­s σ键
B．s轨道与p轨道只能“头碰头”重叠而形成s­p σ键
C．p轨道与p轨道可以“肩并肩”重叠而形成p­p σ键
D．p轨道与p轨道可以“肩并肩”重叠而形成p­p π键
[答案] C
[解析]s轨道与s轨道只能“头碰头”重叠而形成σ键，A正确；s轨道与p轨道只能“头碰头”重叠而形成s­p σ键，B正确；p轨道与p轨道可以“头碰头”重叠形成p­p σ键，C错误；p轨道与p轨道可以“肩并肩”重叠而形成p­p π键，D正确。
3．关于离子键、共价键的各种叙述中，下列说法中正确的是( )
A．在离子化合物里，只存在离子键，没有共价键
B．非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中
C．在共价化合物分子内，一定不存在离子键
D．由不同元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键
[答案] C
[解析]离子化合物中一定存在离子键，可能也有共价键，A错；一些化合物中也存在非极性键，如Na2O2、CH3CH3等中都存在非极性键，B错；共价化合物分子中一定不存在离子键，C正确；H2O2、CH3CH2CH3等多原子化合物中，也存在非极性键，D错。
4．下列有关σ键和π键的说法错误的是( )
A．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
C．有些原子在与其他原子形成分子时，只能形成σ键，不能形成π键
D．在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键
[答案] D
[解析]σ键比π键稳定，所以反应时π键易断裂，A正确；分子形成时，必须使其能量最低，故首先形成σ键，再根据形成的原子核外电子排布情况看能否形成 π键，B、C正确，D错。
5．既有离子键又有共价键和配位键的化合物是( )
A．NH4NO3B．NaOH
C．H2SO4 D．H2O
[答案] A
[解析]NH4NO3中存在NHeq \\al(＋,4)与NOeq \\al(－,3)形成的离子键，NHeq \\al(＋,4)内部既有共价键，又有配位键。
6．下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A．CH4中的化学键均是σ键
B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C．CH3—CH3、CH2CH2、CHCH中的σ键都是C—C键
D．碳碳双键中有1个σ键、1个π键，碳碳三键中有1个σ键、2个π键
[答案] C
[解析]CH4分子中只含C—H键，C—H是σ键，A正确；σ键为轴对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，B正确；三种分子中分别含C—C、CC、CC键，则C—C的键长、键能均不相同，C错误；双键、三键中均只含1个σ键，其余为π键，则碳碳双键中有一个σ键，一个π键，碳碳三键中有一个σ键，两个π键，D正确。
7．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
[答案] C
[解析]乙醇的结构式为，分子中共有8个单键，都是σ键，不含π键，C—C是非极性键，其余7个是极性键。
8．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成，制作农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是( )
A．氰气分子中只含极性键
B．氰气分子中共形成了2对共用电子对
C．氰气分子中含有3个σ键和4个π键
D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应
[答案]C
[解析]氰气分子中C—C键为非极性键，A错误；一条短线表示一对共用电子对，因此氰气分子中共形成了7对共用电子对，B错误；(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键，C正确；由于(CN)2与卤素气体单质性质相似，故可以和氢氧化钠溶液反应，D错误。故选C。
9．下列说法中不正确的是( )
A．N2分子有一个σ键，两个π键
B．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
C．两个原子间形成共价键时，最多有一个σ键
D．气体单质中，一定有σ键，可能有π键
[答案] D
[解析]N2分子有一个σ键和两个π键，A正确；两原子在形成共价键时，为了使其能量最低，首先形成σ键，再根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成π键，且σ键比π键重叠程度大，形成共价键强，B、C正确；稀有气体的单质，是单原子分子，分子内无化学键，即无σ键，D错。
10．下列不属于共价键成键因素的是( )
A．电子在两原子核之间高概率出现
B．未成对电子必须配对
C．成键后体系能量降低，趋于稳定
D．两原子核体积大小要适中
[答案] D
[解析]共价键的成因是当成键原子相互靠近时，原子轨道发生重叠，自旋状态相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子云密度增大，体系的能量降低。
11．下列物质中含有相同的化学键类型的是( )
A．KCl、HCl、H2O、NaOH
B．HBr、CO2、H2S、CS2
C．Br2、Na2S、HCl、SO2
D．Na2O2、H2O2、H2O、O3
[答案] B
[解析]KCl只含离子键，HCl、H2O均只含共价键，NaOH含离子键、共价键，A项不符合题意；HBr、CO2、H2S、CS2全部为共价键，故B项符合题意；Na2S只含离子键，其他三种物质只含共价键，故C项不符合题意；Na2O2含离子键、共价键，H2O2、H2O、O3只含共价键，故D项不符合题意。
12．下列对分子中σ键重叠方式的分析不正确的是( )
[答案] C
[解析]A项，H2分子中两个原子的1s轨道重叠，正确；B项，HCl分子中氢原子的1s轨道和氯原子的3p轨道重叠，正确；C项，Cl2分子中两个氯原子的3p轨道重叠，错误；D项，ClF分子中氯原子的3p轨道和氟原子的2p轨道重叠，正确。
13．下列分子既不存在s—p σ键，也不存在p—p π键的是( )
A．HCl B．HF C．N2 D．SCl2
[答案] D
[解析]HCl中的σ键由H的1s轨道和Cl的3p轨道形成，属于s—p σ键，A不符合题意；HF中的σ键由H的1s轨道和F的2p轨道形成，属于s—p σ键，B不符合题意；每个N2中有1个σ键和2个π键，由两个N的2p轨道形成，存在p—p π键，C不符合题意；SCl2中的σ键由Cl的3p轨道和S的3p轨道形成，属于p—p σ键，D符合题意。
14．下列对HBr、H2、NH3、C2H4中共价键存在类型的判断正确的是( )
A．都有σ键，没有π键
B．都有π键，没有σ键
C．都既有σ键，又有π键
D．除C2H4外，都只有σ键
[答案] D
[解析]先写出四种分子的结构式：只有C2H4中既存在单键又存在双键，其余分子中都只有单键，故只有C2H4中存在π键，其余分子中都只有σ键。
15．在乙烯分子中有5个σ键、1个π键，它们分别是( )
A．sp2杂化轨道形成的σ键、未杂化的2p轨道形成的π键
B．sp2杂化轨道形成的π键、未杂化的2p轨道形成的π键
C．C、H之间是sp2形成的σ键，C、C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C、C之间是sp2形成的σ键，C、H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
[答案] A
[解析]乙烯分子中存在4个C—H键和1个C===C键，C原子没有孤电子对，σ键电子对数为3，则C原子采取sp2杂化，C、H之间为sp2杂化轨道形成的σ键，C===C双键中有1个是杂化轨道形成的σ键，还有1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键，A正确。
16．下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是( )
①HCl ②H2O ③H2O2 ④C2H4 ⑤C2H2
A．仅①②③B．仅③④⑤
C．仅①③⑤D．仅④⑤
[答案] D
[解析]①HCl的结构式为H—Cl，只含σ键，无π键；②H2O的结构式为H—O—H，只含σ键，无π键；③H2O2的结构式为H—O—O—H，只含σ键，无π键；④C2H4的结构式为，含σ键，其中碳碳双键中含一个π键；⑤C2H2的结构式为H—C≡C—H，含σ键，其中碳碳三键中含2个π键；综上所述，④⑤符合题意，D正确。
17．下列关于共价键的说法不正确的是( )
A．当两个原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
B．分子中若含有共价键，则至少含有一个σ键
C．Cl原子p轨道上有一个未成对电子，故Cl原子可与其他原子形成π键
D．乙烷分子中只存在σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键
[答案] C
[解析]在形成分子时为了使其能量最低，必然首先形成σ键，根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成π键，A正确；在含有共价键的分子中一定有σ键，可能有π键，如HCl、N2，B正确；原子的p轨道上至少有两个未成对电子时，才可能形成π键，像H、Cl原子跟其他原子只能形成σ键，C错误；乙烷分子的结构式为，其中6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键，D正确。
18．下列反应中只涉及π键断裂的是( )
A．CH4的燃烧
B．C2H4的加成反应
C．CH4与Cl2的取代反应
D．C2H4被酸性KMnO4溶液氧化
[答案] B
[解析]CH4的燃烧，反应中所有化学键均断裂，A错误；C2H4的加成反应，只有π键断裂，B正确；CH4与Cl2的取代反应中只有σ键断裂，C错误；C2H4被酸性KMnO4溶液氧化，反应中所有化学键均断裂，D错误。
19．下列说法正确的是( )
A．若把H2S写成H3S，违背了共价键的饱和性
B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性
C．成键原子中自旋方向相同的未成对电子可以形成共用电子对
D．两个原子轨道发生重叠后，两核中的电子不仅存在于两核之间，还会绕两核运动
[答案] A
[解析]硫原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项正确；两个原子轨道发生重叠后，电子在两原子核间出现的机会较大，D项错误。
20．下列关于共价键的说法正确的是( )
A．共价键只存在于非金属原子间
B．两个原子形成共价键时，原子之间只能存在一对共用电子对
C．两个原子形成共价键时，每个原子周围都有8个电子
D．共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用
[答案] D
[解析]共价键不只存在于非金属原子间，例：AlCl3中存在共价键，是共价化合物，A错误；两个原子形成共价键时，原子之间可能存在多对共用电子对，例：O2、N2，B错误；两个原子形成共价键时，不是每个原子周围都有8个电子，例：HF，H原子周围只有2个电子，C错误；通常情况下，吸引电子能力相同(或相近)的原子之间通过共用电子形成共价键，D正确。
21．下列关于共价键的描述正确的是( )
A．两个原子的单电子若自旋方向相同，则两两配对可形成共价键
B．原子轨道具有一定的伸展方向，所形成的共价键都具有方向性
C．两个原子的p轨道不仅能形成σ键，也能形成π键
D．SiO2中一定存在σ键和π键
[答案] C
[解析]两个原子的单电子若自旋方向相反，则两两配对可形成共价键，A错误；s电子在形成共价键时，没有方向性，则不可能所有共价键都有方向性，B错误；两个原子的p轨道不仅能形成σ键，也能形成π键，C正确；SiO2中每个Si原子通过单键与4个O原子相连，不存在π键，D错误。
22．某有机物的结构如图：
则分子中有________个σ键，________个π键。
[答案] 7 3
[解析] 根据有机物结构可知，分子有5条单键均是σ键，一个双键中含有一个σ键和一个π键，一个三键中含有一个σ键和两个π键，故分子中有7个σ键，3个π键。
23．有以下物质：①HF ②Cl2 ③H2O ④N2 ⑤C2H4 ⑥C2H6 ⑦H2 ⑧HCN(CHN)，试回答下列问题(用序号回答)：
(1)只含有极性键的是________，只含有非极性键的是________，既含有极性键又含有非极性键的是________。
(2)只有σ键的是________，既有σ键又有π键的是________。
(3)在上述双原子分子中，含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________，含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________，含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。
[答案] (1)①③⑧ ②④⑦ ⑤⑥ (2)①②③⑥⑦ ④⑤⑧ (3)⑦ ① ②④
[解析] (1)按共用电子对是否偏移，共价键分为极性键和非极性键，由同种原子形成的共价键，属于非极性共价键，而由不同种原子形成的共价键属于极性共价键。由此可知只含有极性键的是①③⑧，只含有非极性键的是②④⑦，既含有极性键又含有非极性键的是⑤⑥。
(2)根据σ键和π键的形成方式可知，两个原子之间只形成单键时，则只有σ键，没有π键；两个原子形成双键或三键时，存在σ键的同时一定存在π键。由此可知只有σ键的是①②③⑥⑦，既有σ键又有π键的是④⑤⑧。
(3)①②④⑦为双原子分子，H2分子里的σ键是由两个氢原子的s轨道重叠形成的；HF分子里的σ键是由一个氢原子的1s轨道与一个氟原子的2p轨道重叠形成的；Cl2分子里的σ键是由两个氯原子的3p轨道重叠形成的；N2分子里既有σ键又有π键，其中σ键是由两个氮原子的2p轨道重叠形成的。
24．分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质填空。
A．NH3 B．H2O C．HCl D．CH4 E．C2H2
(1)所有的价电子都参与形成共价键的是________(填字母，下同)。
(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对的是________。
(4)既有σ键又有π键的是________。
[答案] (1)DE (2)C (3)ABC (4)E
[解析] A．NH3中氮原子分别与3个氢原子形成3个σ键，还有1对未参与成键的电子；B．H2O中氧原子与2个氢原子形成2个σ键，还有2对未参与成键的电子；C．HCl中氯原子与1个氢原子形成1个σ键，还有3对未参与成键的电子；D．CH4中碳原子与4个氢原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键；E．C2H2中碳原子与氢原子形成2个σ键，2个碳原子之间形成1个σ键、2个π键，所有价电子都参与成键。
1.下列关于共价键的饱和性和方向性的叙述中，不正确的是( )
A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的
B．共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的
C．共价键的方向性决定了分子的空间结构
D．共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关
[答案] D
[解析]原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与其他原子的未成对电子配对成键，故原子的未成对电子数目决定了该原子形成的共价键具有饱和性，这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数，A项正确；形成共价键时，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的伸展方向就存在着必然的联系，这种成键的方向性也就决定了所形成分子的空间结构，故B、C项正确，D项不正确。
2.下列叙述中错误的是( )
A．离子键没有方向性和饱和性，共价键有方向性和饱和性
B．配位键在形成时，由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
C．金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属离子形成的一种强烈的相互作用
D．金属键中的“自由电子”为金属离子共用
[答案] B
[解析]离子键通过阴、阳离子之间的相互作用形成，离子键没有方向性和饱和性，共价键是原子之间通过共用电子对形成，所以共价键有方向性和饱和性，故A正确；配位键在形成时，含有孤电子对的原子提供电子、含有空轨道的原子提供轨道，二者形成配位键，故B错误；金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属离子形成的一种强烈的相互作用，相互作用包含吸引力和排斥力，故C正确；金属单质中的电子能自由移动，所以金属键中的“自由电子”为金属离子共用，而不是被某个阳离子占有，故D正确。
3.下列物质中都存在离子键、共价键和配位键的是( )
A．氢化铵、氢氧化二氨合银{[Ag(NH3)2]OH}、氯化铵
B．过氧化钠、硫酸四氨合铜{[Cu(NH3)4]SO4}、氢化钠
C．硫酸、氮化钙、氢氧化钡
D．氯化铵、氢氧化钠、过氧化钙
[答案] A
[解析]A项，铵根离子中存在极性共价键和配位键，氨分子中氮原子上有孤电子对，Ag＋有空轨道，能形成配位键，符合题意；B项，只有硫酸四氨合铜中含有离子键、共价键和配位键，过氧化钠中含有离子键和共价键，氢化钠中只有离子键，不符合题意；C项，硫酸中含有共价键和配位键，氢氧化钡中含有离子键和共价键，氮化钙中只有离子键，不符合题意；D项，只有氯化铵中含有离子键、共价键和配位键，氢氧化钠、过氧化钙中含有离子键和共价键，不符合题意。
4．下列关于化学键的说法，认识错误的有( )
①π键不能单独存在，一定要和σ键共存
②含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同
③两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
④分子中含有共价键，则一定只含有一个σ键
⑤成键的原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固
⑥1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的
A．1个 B．2个
C．3个 D．4个
[答案] A
[解析]分子中可以只含σ键，π键不能单独存在，一定要和σ键共存，①项正确；π键不稳定，易断裂，含有π键的化合物化学性质较活泼，与只含σ键的化合物的化学性质不同，②项正确；非金属原子常以共用电子对形成化学键，两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键，③项正确；分子中含有共价键，不一定只含有一个σ键，如水分子中含有2个σ键，④项错误；成键的原子间原子轨道重叠越多，成键原子间的距离越小，共价键越牢固，⑤项正确；N原子最外层有5个电子，有3个未成对电子，1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的，⑥项正确。
5．下列有关σ键的说法错误的是( )
A．2个s原子轨道重叠形成s-s σ键
B．s原子轨道与p原子轨道可以形成s-p σ键，不能形成s-p π键
C．2个p轨道不能形成σ键，只能形成p-p π键
D．HCl分子里含一个s-p σ键
[答案] C
[解析]s原子轨道只能形成σ键，不能形成π键，A正确；s原子轨道与p原子轨道，可以形成s-p σ键，不能形成s-p π键，B正确；2个p原子轨道若以“头碰头”的方式重叠能形成σ键，若以“肩并肩”的方式重叠能形成π键，C不正确；HCl分子中，H原子的1s轨道与Cl原子的3p轨道以“头碰头”方式重叠形成σ键，故HCl分子里含一个s-p σ键，D正确。
6．下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A．σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转
B．H2分子中的σ键是s-s σ键，HClO分子中的σ键都是p-p σ键
C．C2H4分子和N2H4分子中都含有5个σ键
D．σ键以“头碰头”方式重叠，π键以“肩并肩”方式重叠
[答案] B
[解析]σ键为轴对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转，故A正确；H只有1s轨道上的电子，O的2p轨道上的电子与H的1s轨道上的电子以“头碰头”方式重叠形成s-p σ键，故B错误；乙烯分子中氢原子和碳原子之间存在共价单键，为σ键，碳原子与碳原子之间存在共价双键，有1个σ键和1个π键，则C2H4分子中有5个σ键和1个π键，N2H4中只有5个共价单键，即含有5个σ键，故C正确；π键为p电子“肩并肩”重叠形成，而σ键为s或p电子“头碰头”重叠形成，故D正确。
7．下列物质中，既含有极性键又含有非极性键的是( )
A．CO2 B．CH4
C．C2H4 D．NH4Cl
[答案] C
[解析]CO2、CH4中只含有极性键；C2H4中含有极性键和非极性键；NH4Cl中含有极性键和离子键。
8．下列有关σ键和π键的判断不正确的是( )
A．s-s σ键与s-p σ键的对称性相同
B．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键
C．已知丙炔的结构式为，则丙炔分子中存在5个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只存在σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键
[答案] C
[解析]s-s σ键和s-p σ键都是轴对称，A项正确；在含有共价键的分子中一定有σ键，可能有π键，如HCl、N2等，B项正确；单键都为σ键，乙烷分子结构式为，其6个C—H键和1个C—C键都为σ键，D项正确；共价三键中有1个为σ键，另外2个为π键，故丙炔分子中有6个σ键，2个π键，C项错误。
9．下列物质的分子中既有σ键又有π键的是( )
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A．①②③ B．③④⑤⑥
C．①③⑤ D．③⑤⑥
[答案] D
[解析]当两个原子间能形成多对共用电子对时首先形成一个σ键，另外的原子轨道形成π键。N2中存在三键：一个σ键、两个π键，C2H4中存在碳碳双键：一个σ键、一个π键，C2H2中存在碳碳三键：一个σ键、两个π键。HCl、H2O、H2O2中只有σ键，答案选D。
10．下列说法正确的是( )
A．离子化合物中不可能存在共价键
B．干冰溶于水时有共价键形成
C．σ键和π键都只能存在于共价化合物中
D．除H2、X2(X为F、Cl、Br、I)和稀有气体外，其他非金属单质中都存在π键
[答案] B
[解析]离子化合物NaOH中除含有离子键外还含有共价键，A项错误；干冰溶于水生成H2CO3，有H—O等形成，B项正确；离子化合物CaC2中存在C≡C，既含有σ键又含有π键，C项错误；P4、金刚石等非金属单质中都只存在σ键，D项错误。
11．防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害，是因为它所含的有效成分的分子中含有π键，这些有效成分的分子中的π电子可在吸收紫外线后被激发，从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。下列物质中没有防晒效果的是( )
A．酒精
B．羟基丙酮
C．氨基苯甲酸
D．肉桂酸(C6H5—CH===CH—COOH)
[答案] A
[解析]乙醇的结构简式为CH3CH2OH，不存在π键，没有防晒效果，故A正确；羟基丙酮的结构简式为CH3COCH2OH，羰基上有π键，有防晒效果，故B错误；羧基中有碳氧双键，存在π键，有防晒效果，故C错误；苯环、碳碳双键、羰基上都有π键，具有防晒效果，故D错误。
12．下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法正确的是( )
A．32 g S8分子中含有0.125 ml σ键
B．SF6是由非极性键构成的分子
C．1 ml C2H2分子中有3 ml σ键和2 ml π键
D．C2H2分子中不含非极性键
[答案] C
[解析]1 ml S8分子中含有8 ml σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为eq \f(32 g,8×32 g·ml－1)×8＝1 ml，A错误；根据SF6的结构模型可知，SF6是由S—F极性键构成的，B错误；单键中有1个σ键，三键中有1个σ键和2个π键，因此1 ml乙炔中含有3 ml σ键和2 ml π键，C正确；C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D错误。
13．P4S10是合成农药的重要原料，其结构如图所示，下列推测不正确的是( )
A．P4S10中P的化合价为＋5价
B．P4S10与水反应时，S、P之间的共价键均断裂，则生成的产物为H3PO4和H2S
C．P4S10有还原性，需与氧化剂分开存放
D．将白磷与硫黄混合后在空气中加热可制取P4S10
[答案] D
[解析]S元素的电负性大于P，所以该化合物中S显－2价，P为＋5价，A正确；P4S10与水反应时，发生水解，S、P之间的共价键均断裂，根据元素价态可知产物应为H3PO4和H2S，B正确；－2价的S元素具有较强的还原性，需与氧化剂分开存放，C正确；P4S10在空气中加热会被氧气氧化，得不到P4S10，D错误。
14．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，最外层电子数满足Z＝X＋Y；化合物Y2X4的电子总数为18个；基态Z原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，且最高能级有两个未成对电子；W的氢化物水溶液及最高价氧化物对应水化物均为强酸。下列叙述错误的是( )
A．X、Y、W三种元素能形成离子化合物
B．X2Y—YX2的水溶液呈碱性
C．元素的电负性：Y＜Z
D．Y2Z分子中只含σ键，不含π键
[答案] D
[解析]Y2X4型常见化合物有N2O4、C2H4、N2H4，根据电子总数为18，推测Y2X4为N2H4，即X为H，Y为N，Z的最外层电子数＝X最外层电子数＋Y最外层电子数＝6，故X可能为O或S，又Z电子总数是最高能级电子数的2倍，O和S最高能级均为4个电子，即np4，故Z的电子总数为8，故Z为O，W的氢化物为强酸，短周期满足此要求的只有HCl，故W为Cl。X为H，Y为N，W为Cl，三者可形成离子化合物NH4Cl，A正确；化合物X2Y—YX2为两个氨基相连，即N2H4(肼)，肼溶于水能发生类似NH3与水的反应，且生成物能电离出OH－，故溶液显碱性，B正确；Y为N，Z为O，电负性：O＞N，C正确；Y2Z即N2O，其等电子体为CO2，故两者结构相同，根据CO2结构式O===C===O，可知N2O结构式为N===N===O，双键中有一个为σ键，另一个为π键，D错误。
15．回答下列问题：
(1)1 ml CO2中含有的σ键数目为________。
(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—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：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 038.7 kJ·ml－1，若该反应中有4 ml N—H键断裂，则形成的π键有________ml。
(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键的个数比为________。
(5)1 ml乙醛分子中含σ键的数目为________个，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为__________________________________________。
(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是________。
[答案] (1)2NA(或1.204×1024) (2)1∶2 1∶1 (3)3 (4)5∶1 (5)6NA(或3.612×1024) 7 (6) HF＞H2O＞NH3＞CH4
[解析] (1)CO2分子内含有碳氧双键，双键中一个是σ键，另一个是π键，则1 ml CO2中含有的σ键个数为2NA或(1.204×1024)。
(2)N2的结构式为N≡N，推知CO结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键，故此处填1∶2；CN－结构式为[C≡N]－，HCN分子结构式为H—C≡N，HCN分子中σ键与π键均为2个，故σ键与π键数目之比为1∶1。
(3)反应中有4 ml N—H键断裂，即有1 ml N2H4参加反应，则生成N2 1.5 ml，1个N2中含2个π键，故形成的π键有3 ml。
(4)设分子式为CmHn，则6m＋n＝16，结合n≤2m＋2，讨论得m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为，单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键，故个数比为5∶1。
(5)乙醛的结构简式为,1个乙醛中含6个σ键，故1 ml乙醛中含有σ键6 ml，即6NA个(或3.612×1024)，CO(NH2)2的结构简式为,1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。
(6)两个成键原子的电负性差别越大，它们形成共价键的极性就越大(或从非金属性强弱上来判断)，由于电负性：F＞O＞N＞C，因此四种分子中共价键的极性：HF＞H2O＞NH3＞CH4。
A
B
C
D
H2
HCl
Cl2
ClF
两个原子的s轨道重叠
氢原子的s轨道和氯原子的p轨道重叠
一个氯原子的s轨道和另一个氯原子的p轨道重叠
氯原子的p轨道和氟原子的p轨道重叠