人教版高三一轮复习讲练测试题及答案第八章　第28讲　化学键及分类

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大单元三
第八章 分子结构与性质
第28讲 化学键及分类
[复习目标] 1.掌握化学键的定义及离子键、共价键的形成。2.会书写电子式。3.了解共价键的类型及键参数。
考点一 化学键与化合物类型
1.化学键
(1)化学键的定义及分类
(2)化学反应的本质：反应物的旧化学键断裂与生成物的新化学键形成。
2.离子键与共价键的比较
3.化学键与物质类别的关系
1.化学键是相邻离子或原子间强烈的作用力，既包括静电吸引力，又包括静电排斥力( )
2.所有物质中都存在化学键( )
3.非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，多个原子间可能形成离子键( )
4.由金属元素与非金属元素形成的化学键都是离子键( )
5.某物质熔融状态能导电，可以证明该物质内一定存在离子键( )
6.H、N和S可形成既含有离子键又含有共价键的化合物( )
答案 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.√
一、化学键与物质类别的关系
1.表中物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全对应的一组是( )
答案 A
解析 MgCl2中只含离子键，属于离子化合物，故B错误；HCl中只含共价键，属于共价化合物，故C错误；NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，氧原子和氢原子之间存在共价键，属于离子化合物，故D错误。
2.下列叙述正确的是( )
A.KH为共价化合物
B.Na与N、O、Cl分别形成的化合物中只含有离子键
C.KCl、HCl、KOH 的水溶液都能导电，所以它们都属于离子化合物
D.N和Cl可形成共价化合物NCl3
答案 D
解析 K+、H-构成KH，含离子键，属于离子化合物，A项错误；Na与N、O、Cl分别形成的Na3N、Na2O、NaCl中只含离子键，形成的NaN3、Na2O2中既含离子键又含共价键，B项错误；HCl属于共价化合物，C项错误；NCl3中只含共价键，D项正确。
二、物质转化过程中化学键的变化
3.实验室利用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体反应制氨气，化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2，下列关于该反应的说法错误的是( )
A.NH4Cl中存在离子键和极性键
B.此反应过程中既有离子键、极性键断裂，也有离子键和极性键形成
C.1 ml Ca(OH)2含2 ml O—H，1 ml NH3含3 ml N—H
D.像Ca(OH)2、CaCl2这样含金属元素的化合物一定属于离子化合物
答案 D
解析 铵根离子和氯离子之间存在离子键、铵根离子中N原子和H原子之间存在极性键，故A正确；此反应过程中既有铵根离子和氯离子之间的离子键、N原子和H原子之间的极性键断裂，也有钙离子和氯离子之间的离子键和水中O原子和H原子之间的极性键形成，故B正确；氢氧化钙中氧原子与氢原子之间形成共价键，则1 ml Ca(OH)2含2 ml O—H，氨气分子中氮原子与氢原子形成共价键，1 ml NH3含3 ml N—H，故C正确；含金属元素的化合物不一定属于离子化合物，如AlCl3属于共价化合物，故D错误。
4.(2025·商丘模拟)MO3可以催化1，2-丙二醇()获得多种有机物，其反应历程如图所示。下列说法正确的是( )
A.转化过程中涉及非极性共价键断裂与形成
B.反应过程中M形成共价键的数目始终保持不变
C.如果原料是乙二醇，则主要有机产物是乙二醛和乙烯
D.Cu催化氧化1，2-丙二醇所得产物与MO3催化时相同
答案 A
解析 历程③中有碳碳单键断裂，历程④中有碳碳双键形成，A正确；M周围形成共价键数目有6个、4个两种情况，B错误；根据题中信息可知，由历程③反应生成和，由历程④反应生成CH3CH==CH2，若乙二醇为原料，历程③反应生成，由历程④反应生成CH2==CH2，C错误；Cu催化氧化1，2-丙二醇所得产物为，与MO3催化所得产物不同，D错误。
1.化学反应过程
(1)化学键的变化：化学反应过程包含反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。
(2)实质，如H2+Cl22HCl：
2.化学键与物质的溶解或熔化
(1)离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。
(2)共价化合物的溶解过程
①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。
③有些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。
考点二 共价键及其参数
(一)共价键及形成过程
1.共价键的本质及特征
共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用，其特征是具有方向性和饱和性。
2.共价键的类型
3.σ键和π键形成的轨道重叠图示
(1)H2的s-s σ键的形成：
(2)HCl的s-p σ键的形成：
(3)Cl2的p-p σ键的形成：
(4)p-p π键的形成：
1.σ键与π键概念辨析，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)σ键以“头碰头”方式重叠，π键以“肩并肩”方式重叠( )
(2)σ键的电子云图形是轴对称的，π键的电子云图形是镜面对称的( )
(3)σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转( )
(4)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成( )
(5)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( )
(6)p-p σ键电子云轮廓图：( )
(7)甲醛中π键的电子云轮廓图：( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)√
2.σ键和π键数目的计算。
(1)已知CN-与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为 。
(2)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为，每个COCl2分子中含有 个σ键， 个π键。
(3)CH2==C(CH3)C≡CH分子中，有 个σ键， 个π键。
(4)1 ml [Cr(H2O)6]3+中含有σ键的数目是 。
答案 (1)1∶1 (2)3 1 (3)10 3 (4)18NA(或18×6.02×1023)
在配合物中，配位键一般都是σ键。
(二)键参数——键能、键长和键角
1.概念
2.键参数对分子性质的影响
(1)键能越大，键长越短，分子越稳定。
(2)
3.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)H—F的键长是H—X(X代表卤素)中最短的( )
(2)从键能角度可以解释F2比O2更容易与H2反应( )
(3)键角的大小与键长、键能的大小无关( )
(4)分子的稳定性与分子间作用力的大小有关( )
(5)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍( )
(6)依据F、Cl、Br、I的氢化物分子中氢卤键的键能，可推断它们的热稳定性强弱(2024·北京，12D)( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√
4.Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是 。
答案 Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键，故不易形成双键或三键
5.硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实：
(1)SiH4的稳定性小于CH4，原因是 。
(2)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。
答案 (1)C—H的键能大于Si—H，故SiH4的稳定性小于CH4
(2)C—C和C—H的键能较大，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成
考点三 电子式
1.概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
2.电子式的书写与判断
(1)判断下列电子式书写是否正确，并将错误的改正过来。
①氮气，N︙︙N ×
氨气， × 。
②氯化钠，Na[··Cl‥‥··] × Na+[··Cl‥‥··]-；
HF，H+[··F‥‥··]- × H··F‥‥··。
③过氧化氢，H··O‥‥··O‥‥··H √ ；
次氯酸，H··Cl‥‥··O‥‥·· × H··O‥‥··Cl······。
④CaBr2，[··Br‥‥··]-Ca2+[··Br‥‥··]- √ ；
CaC2，Ca2+[··C︙︙C··]-2 × Ca2+[··C︙︙C··]2-。
(2)写出下列微粒的电子式。
①—OH： ，H3O+： 。
②H2S： ，N2H4： 。
③NaH： ，NaBH4： 。
答案 ①
②
③Na+[··H]-
电子式书写的常见错误
(1)分不清离子化合物和共价化合物，错写或漏写“［ ］”。
(2)漏写未参与成键的孤电子对。
(3)搞不清成键原子的成键本质，错写共用电子对的数目或原子的连接顺序。
(4)误将相同的离子合并书写。
3.用电子式表示化合物的形成过程。
(1)MgBr2： 。
(2)H2O： 。
答案 (1)
(2)
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)H2O2中既含离子键又含共价键(2024·江苏，2B)( )
(2)天然气液化过程中形成了新的化学键(2024·广东，2B节选)( )
(3)H2O2分子中的化学键均为极性共价键(2023·江苏，5C)( )
(4)P4中的共价键类型：非极性键(2023·辽宁，2B)( )
(5)NaClO和NaCl均为离子化合物，所含的化学键类型相同(2022·天津，4D)( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
2.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)H2O2的电子式：H+[··O‥‥··O‥‥··]2-H+(2024·北京，2A)( )
(2)NaOH的电子式：Na+[··O‥‥··H]-(2024·湖南，2A)( )
(3)KBr的电子式：K+[··Br-](2024·贵州，2A)( )
(4)PH3和H2S的电子式分别为和H··S‥‥··H(2024·甘肃，2B)( )
(5)HClO的电子式：H··O‥‥··Cl‥‥··(2023·湖南，2A)( )
(6)NH4+的电子式为H··N‥H‥H··H(2023·江苏，2A)( )
(7)用电子式表示KCl的形成过程：(2024·浙江1月选考，3C)( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√
3.化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表达错误的是( )
A.用电子式表示Cl2的形成：—→(2024·湖北，4A)
B.NaCl溶液中的水合离子：(2024·湖南，2C)
C.用电子云轮廓图示意p-p π键的形成：(2024·湖北，4C)
D.Cl2分子中σ键的形成：(2024·湖南，2D)
答案 B
解析 Na+的离子半径比Cl-小，水分子电荷情况如图：，Cl-带负电荷，水分子在Cl-周围时，呈正电性的H朝向Cl-，水分子在Na+周围时，呈负电性的O朝向Na+，NaCl溶液中的水合离子应为，故B错误；π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的，C正确；Cl2分子中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-p σ键，故D正确。
4.计算σ键的数目。
(1)[2024·新课标卷，29(2)节选]Ni(CO)4结构如图，其中含有σ键的数目为 。
(2)[2025·上海，1(4)]1 ml分子中σ键的数目为 。
答案 (1)8 (2)13NA
5.[2021·河北，17(3)]已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ·ml-1)如表：
从能量角度看，氮以N2，而白磷以P4()形式存在的原因是 。
答案 在原子数目相同的条件下，N2比N4的键能大，而P4比P2的键能大，键能越大越稳定
课时精练
——化学键 常见化学用语判断
[分值：100分]
(1~10题，每小题5分，11~13题，每小题8分)
1.(教材改编)下列说法错误的是( )
A.s-s σ键与s-p σ键的电子云形状的对称性相同
B.键长等于成键两原子的半径之和
C.键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，化学键越牢固
D.键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性
答案 B
解析 s-s σ键与s-p σ键的电子云形状的对称性均为轴对称，A正确，键长是两个成键原子的平均核间距，小于两成键原子半径之和，B错误。
2.下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是( )
答案 B
解析 A项，CaCl2中仅含离子键；C项，HBr中仅含共价键，是共价化合物；D项，CsOH中含有离子键、共价键，是离子化合物。
3.化学键是相邻原子之间强烈的相互作用。下列有关化学键的说法正确的是( )
A.Na2O2中既含有离子键又含有共价键，属于离子化合物
B.N2属于单质，不存在化学键
C.Na2S中既含有离子键，又含有共价键
D.NH4Cl中含有共价键，又全部由非金属元素组成，属于共价化合物
答案 A
解析 N2中存在共价键，B错误；Na2S中只含有离子键，C错误；NH4Cl由NH4+和Cl-构成，属于离子化合物，D错误。
4.“宏、微、符”三重表征是重要的化学学科素养。下列相关化学用语正确的是( )
A.1H2、2H2互为同位素
B.用电子式表示MgCl2的形成过程为
C.CO2的电子式为
D.甲烷分子的球棍模型可以表示为
答案 C
解析 1H2、2H2是氢元素的不同核素形成的单质，不互为同位素，A错误；用电子式表示MgCl2的形成过程为，B错误；甲烷分子的球棍模型可以表示为，D错误。
5.在N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，则该分子中两个氮原子之间的键型构成是( )
A.仅有一个σ键
B.仅有一个π键
C.一个σ键，一个π键
D.一个σ键，两个π键
答案 C
解析 N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，所以结构式为F—N==N—F，σ键只能形成单键，而双键或三键中既有σ键又有π键，所以两个氮原子之间有一个σ键，一个π键。
6.(2025·甘肃，2)马家窑文化遗址出土了大量新石器时代陶制文物，陶制文物的主要成分为硅酸盐，下列有关表述错误的是( )
A.基态Si原子的价层电子排布图：
B． 816O的同位素 818O可作为有机反应示踪原子
C.SiCl4的电子式为
D.SiO2的球棍模型为
答案 D
解析 Si为14号元素，基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2，价层电子排布图为 ，A正确； 816O和 818O的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素， 818O可作为有机反应示踪原子，B正确；SiCl4中1个Si分别与4个Cl形成单键，电子式为，C正确；SiO2是共价晶体，其中每个硅原子均与四个氧原子成键，且该模型不是球棍模型，D错误。
7.下列化学用语表示错误的是( )
A.基态铜原子的价层电子轨道表示式：
B.乙烯分子中的π键：
C.溴乙烷的分子模型：
D.硼氢化钠的电子式：
答案 A
解析 基态铜原子的价层电子轨道表示式为，A错误；乙烯分子中π键是两个碳原子的p轨道以肩并肩形式形成的，B正确；硼氢化钠是离子化合物，电子式为，D正确。
8.下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
A.化合物NH5所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构，则1 ml NH5中含有5NA个N—H σ键(NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.乙烯酮的结构简式为CH2==C==O，其分子中含有极性共价键和非极性共价键，且σ键与π键数目之比为1∶1
C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键，不存在π键
答案 D
9.关于键长、键能和键角，下列说法错误的是( )
A.键角是描述分子空间结构的重要参数
B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C.C==C键能等于C—C键能的2倍
D.因为F—F比O==O键能小易断裂，而H—F比O—H键能大，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强
答案 C
解析 C==C由一个σ键和一个π键构成，C—C为σ键，二者键能不是2倍的关系，C项错误。
10.我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应为HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是( )
A.CO2只含有非极性共价键
B.0.5 ml HCHO含有1 ml σ键
C.HCHO、CO2分子中只含有σ键
D.H2O中含有极性键
答案 D
解析 CO2中只含有碳氧极性键，A错误；根据结构式可知，0.5 ml HCHO含有1.5 ml σ键，B错误；HCHO、CO2分子中既含有σ键，又含有π键，C错误；H2O中含有氢氧极性键，D正确。
11.六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是( )
A.六氟化硫中各原子均为8电子稳定结构
B.六氟化硫易燃烧生成二氧化硫
C.六氟化硫分子中含极性键、非极性键
D.S—F是σ键，且键长、键能都相等
答案 D
解析 根据题图可知，每个F原子和1个S原子形成1对共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6对共用电子对，所以F原子达到8电子稳定结构，但S原子最外层达到12电子，A项错误；六氟化硫中F为-1价，S为+6价，S原子不能再失去电子，所以不能被氧化，故六氟化硫不易燃烧生成二氧化硫，B项错误；同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的S—F均为极性键，不含非极性键，C项错误；六氟化硫分子中的S—F都是σ键，为正八面体结构，所以键长、键能都相等，D项正确。
12.硼氢化钠(NaBH4)与水在催化剂作用下获得氢气的微观过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.NaBH4中含有离子键和非极性共价键
B.BH3中B—H键长小于H2O中O—H键长
C.BH4−→BH3的过程中既有化学键的断裂，又有化学键的生成
D.若用D2O代替H2O，反应后生成的气体有H2、HD、D2
答案 D
解析 硼氢化钠(NaBH4)与水在催化剂作用下获得氢气的总反应的方程式为NaBH4+4H2ONaB(OH)4+4H2↑。NaBH4为离子化合物，阳离子和阴离子之间为离子键，B—H为极性共价键，A错误；B原子半径大于O原子，半径越大，键长越长，故BH3中B—H键长大于H2O中O—H键长，B错误；BH4−→BH3的过程中只有化学键的断裂，没有化学键的生成，C错误；由图可知，①是两个BH4−各提供1个H原子形成H2，②和③是含硼微粒和H2O各提供1个H原子形成H2，④是两个H2O各提供1个H原子形成H2，所以D2O与NaBH4反应时，生成的氢气分子有H2、HD和D2，D正确。
13.N2的分子结构可以表示为，CO的分子结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法不正确的是( )
A.N2分子与CO分子中都含有三键
B.N2分子与CO分子中的π键完全相同
C.N2与CO键能不同
D.N2与CO的化学性质不同
答案 B
解析 从题图可以看出，N2分子与CO分子中均含有1个σ键和2个π键，所以二者都含有三键，A项正确；N2分子中的2个π键是由每个N原子各提供2个p电子以“肩并肩”的方式重叠形成的，而CO分子中的2个π键，其中1个π键，成键电子完全由氧原子提供，B项错误；由不同元素原子形成的三键，键能不同，C项正确。
14.(12分)下表是元素周期表的一部分，针对表中的①~⑨九种元素，填写下列空白：
(1)在最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的化合物的化学式是 ，碱性最强的化合物的电子式是 。
(2)用电子式表示元素④与⑥形成化合物的过程： ，该化合物属于 (填“共价”或“离子”)化合物。
(3)①与⑦形成的化合物的电子式： 。
(4)由①②⑨组成的常见化合物中化学键类型为 ，该化合物的阴离子中σ键与π键数目之比为 。
答案 (1)HClO4
(2) 离子
(3) (4)离子键和共价键 1∶2
解析 (1)同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，则表中Cl元素的非金属性最强，K元素的金属性最强，非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则在最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的化合物的化学式是HClO4，碱性最强的化合物为KOH，其电子式是。(2)Na与S形成化合物时，钠失去电子，硫得到电子，用电子式表示该过程为，钠离子与硫离子之间形成离子键，则Na2S属于离子化合物。
15.(14分)(1)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大不同。从原子半径和共价键成键的角度分析，C、O原子间易形成C==O，而Si、O原子间不易形成Si==O的原因是 。
(2)键长越短，往往键能越大，共价键越稳定。卤素单质的键能数据如表。
请解释其中Br—Br键能介于F—F和Cl—Cl键能之间的原因： 。
(3)三甲基卤硅烷[(CH3)3SiX，X为Cl、Br、I]是重要的化工原料。
①氯元素基态原子的价层电子排布式为 ；按照核外电子排布对元素周期表分区，溴元素位于 区；基态硅原子中有 种运动状态不同的电子。
②Br、I的第一电离能的大小关系：I1(Br) (填“大于”“小于”或“等于”)I1(I)。
③常温下，(CH3)3SiI中Si—I比(CH3)3SiCl中Si—Cl易断裂的原因是 。
答案 (1)Si原子比C原子半径大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成稳定的π键
(2)由于F原子的半径很小，F—F的键长比Cl—Cl的键长短，两个F原子在形成共价键时，原子核之间的距离就小，排斥力大，因此F—F的键能小于Cl—Cl的键能，而Cl—Cl的键长小于Br—Br的键长，故Cl—Cl的键能大于Br—Br的键能
(3)①3s23p5 p 14 ②大于 ③I的原子半径比Cl的原子半径大，导致Si—I的键能较小，较易断裂；而Si—Cl的键能较大，不易断裂项目
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
带相反电荷离子之间的相互作用
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
成键
粒子
阴、阳离子
原子
成键
实质
阴、阳离子的静电作用
共用电子对与成键原子间的静电作用
特征
无方向性和饱和性
有方向性和饱和性
形成
条件
活泼金属与活泼非金属经电子得失形成离子键；或者铵根离子与酸根离子之间形成离子键
同种元素原子之间成键
不同种元素原子之间成键
选项
A
B
C
D
物质
CO2
MgCl2
HCl
NaOH
化学键
类型
共价键
离子键、
共价键
离子键
离子键、
共价键
化合物
类型
共价化
合物
离子化
合物
离子化
合物
共价化
合物
化学键
C—C
C—H
Si—Si
Si—H
键能/
(kJ·ml-1)
347.7
413.4
226
318
N—N
N≡N
P—P
P≡P
193
946
197
489
选项
A
B
C
D
物质
CaCl2
CS2
HBr
CsOH
所含化学
键类型
离子键、
共价键
共价键
离子键
离子键
所属化合
物类型
离子化
合物
共价化
合物
离子化
合物
离子化
合物
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
③
3
④
⑤
⑥
⑦
⑧
4
⑨
化学键
键能/(kJ·ml-1)
F—F
157
Cl—Cl
242.7
Br—Br
193.7