化学选择性必修2第3节 离子键、配位键与金属键当堂检测题

这是一份化学选择性必修2第3节 离子键、配位键与金属键当堂检测题，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括7小题,每小题5分,共35分)
1.(2020·衡水高二检测)氯化钠是日常生活中人们常用的调味品。下列性质可以证明氯化钠中一定存在离子键的是( )
A.具有较高的熔点 B.熔融状态能导电
C.水溶液能导电D.常温下能溶于水
【解析】选B。NaCl在熔融状态能导电,说明NaClNa++Cl-,即说明NaCl中存在离子键。
2.如图所示是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分),下列有关叙述正确的是( )
A.该叶绿素只含有H、Mg、C元素
B.该叶绿素是配合物,中心离子是镁离子
C.该叶绿素是配合物,其配位体是N元素
D.该叶绿素不是配合物,而是高分子化合物
【解析】选B。该化合物还含有O元素和N元素,A错误;Mg的最高化合价为+2,而化合物中Mg与4个N原子作用,由此可以判断该化合物中Mg与N原子间形成配位键,该物质为配合物,B正确,D错误;该化合物中配位原子为N原子,不能称N原子为配位体,同样也不能称N元素为配位体,因为配位体一般为离子或分子,C错误。
3.(2020·湖州高二检测)下列说法中,正确的是( )
A.含有金属元素的化合物一定是离子化合物
B.ⅠA族和ⅦA族元素的原子化合时,一定形成离子键
C.活泼金属元素与活泼非金属元素化合时,能形成离子键
D.完全由非金属元素形成的化合物,一定是共价化合物
【解析】选C。含有金属元素的化合物也可能是共价化合物,如AlCl3等,A不正确;H与ⅦA族元素的原子化合时形成共价键,B不正确;NH4Cl为离子化合物,D项错误。
【补偿训练】
(2020·咸阳高二检测)下列关于金属的叙述中,不正确的是( )
A.金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈相互作用,其实质与离子键类似,也是一种电性作用
B.金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈相互作用,所以与共价键类似,也有方向性和饱和性
C.金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用,故金属键无饱和性和方向性
D.构成金属的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动
【解析】选B。从基本构成微粒的性质看,金属键与离子键的实质类似,都属于电性作用,特征都是无方向性和饱和性。自由电子是由金属原子提供的,并且在整个金属内部的三维空间内运动,为整个金属的所有阳离子所共有。从这个角度看,金属键与共价键有类似之处,但两者又有明显的不同,如金属键无方向性和饱和性。
4.(2020·大连高二检测)下列现象与形成配合物无关的是( )
A.向FeCl3中滴入KSCN,出现红色
B.向Cu与Cl2反应后的集气瓶中加少量H2O,呈绿色,再加水,呈蓝色
C.Cu与浓HNO3反应后,溶液呈绿色;Cu与稀HNO3反应后,溶液呈蓝色
D.Fe在O2中燃烧产物为黑色
【解析】选D。Fe3+与SCN-形成一系列配离子,都显红色;Cu2+在水溶液中形成配离子[CuCl4]-显绿色;[Cu(H2O)4]2+显蓝色,故A、B、C项均与配合物有关。D项与配合物无关。
5.氢化铝锂(LiAlH4)和硼氢化钠(NaBH4)在有机合成中非常重要,可发生如下反应:
①LiAlH4+4H2OLiOH+Al(OH)3+4H2↑
②NaBH4+NH4ClNH3BH3+NaCl+H2↑,
则下列说法错误的是( )
A.LiAlH4中H元素为-1价
B.反应②中,每生成1 ml NH3BH3会转移2 ml e-
C.两个反应中,H2均既是氧化产物,又是还原产物
D.NH4Cl和NaBH4所含化学键类型相同
【解析】选B。LiAlH4中,Li为+1价,Al为+3价,根据化合价代数和为零的原则,H元素为-1价,A不符合题意;反应②中,电子转移情况为
,每生成1 ml NH3BH3转移1 ml e-,B符合题意;根据分析,两个反应中,均发生了-1价H和+1价H之间的归中反应,生成0价的H2,所以H2既是氧化产物,又是还原产物,C不符合题意;NH4Cl和NaBH4电子式分别为[H]+]-和Na+[H]-,二者均含共价键、配位键和离子键,所含化学键类型相同,D不符合题意。
6.(2020·苏州高二检测)配位化合物Pt(NH3)2Cl2有顺铂和反铂两种同分异构体。顺铂在水中的溶解度较大,具有抗癌作用;反铂在水中的溶解度小,无抗癌作用。下列说法正确的是( )
A.顺铂在苯等有机溶剂中溶解度小于反铂
B.已知Pt位于周期表第十纵行,则Pt是d区的ⅧB族元素
C.分子中Pt和N之间为离子键
D.N原子杂化方式为sp2杂化
【解析】选A。根据“相似相溶原理”,顺铂的极性大于反铂,因而顺铂在苯等有机溶剂中溶解度小,A对;第十纵行属于Ⅷ族,不存在ⅧB族,B错;Pt和N之间为配位键,C错;NH3分子中N原子为sp3杂化,D错。
7.已知[C(NH3)6]3+的空间结构如图所示,其中数字处的小圆圈表示NH3分子,且各相邻的NH3分子间的距离相等,C3+位于八面体的中心。若其中两个NH3被Cl取代,所形成的[C(NH3)4Cl2]+同分异构体的种数有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【解析】选C。两个Cl可能在同一正方形的相邻顶点或相对顶点上,即有2种情况;题图中1与3等效,2、4、5、6都关于体心对称而等效,故2个Cl分别位于1和3,1(或3)和2,有2种情况,共4种。
二、非选择题(本题包括3小题,共35分)
8.(8分)下列变化中:①碘升华 ②烧碱熔化 ③食盐溶于水 ④HCl溶于水 ⑤O2溶于水 ⑥NaHCO3热分解。
(1)未发生化学键破坏的是________(填序号,下同);
(2)仅发生离子键破坏的是________;
(3)仅发生共价键破坏的是________;
(4)既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是__。
【解析】物理变化不破坏化学键,电解质溶于水时发生电离,离子键或共价键被破坏。
答案:(1)①⑤ (2)②③ (3)④ (4)⑥
9.(12分)配位键是一种常见的化学键,按要求完成下列问题:
(1)含Ti3+的一种配合物的化学式为[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O,其配离子中含有的化学键类型有________________。
(2)铁是生活中常用的一种金属,其常见的离子有Fe2+、Fe3+,其中Fe2+可用K3[Fe(CN)6](赤血盐)溶液检验。
①铁单质中化学键为________(填名称)。
②K3[Fe(CN)6]晶体中各种微粒的作用力有________(填字母)。
a.金属键 b.共价键 c.配位键 d.离子键
(3)(2019·全国Ⅲ卷)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为______________,其中Fe的配位数为_______。
【解析】(1)题给物质的配离子为[Ti(H2O)5Cl]2+,含有配位键与极性共价键(或共价键)。(2)①铁单质中含金属键。②K3[Fe(CN)6]属于配位化合物又属于离子化合物,含配位键、离子键,CN-中含有共价键。(3)两个FeCl3的配位键形成双聚分子。
答案:(1)配位键、极性共价键(或共价键)
(2)金属键 bcd
(3) 4
10.(15分)(2020·长沙高二检测)回答下列问题:
(1)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物提供孤电子对的原子是______________。
(2)NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,________原子提供孤电子对,________原子提供空轨道。写出NH3·BF3的结构式,并用“→”表示出配位键______________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内存在________(填字母序号)。
a.离子键 b.配位键
c.共价键d.σ键
(4)向CuSO4溶液中加入过量NaOH 溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为___________________,
Na2[Cu(OH)4]中除配位键外,还存在的化学键类型是________(填字母)。
a.离子键 b.金属键 c.极性键 d.非极性键
(5)向氯化铜溶液中加入过量浓氨水,然后加入适量乙醇,溶液中析出深蓝色的[Cu(NH3)4]Cl2晶体,上述深蓝色晶体中含有的化学键除普通共价键外,还有________和________。
【解析】(1)BCl3分子中B原子采取sp2杂化,形成3个sp2杂化轨道。B原子未杂化的1个2p轨道为空轨道,所以与X形成配位键时,X应提供孤电子对。
(2)NH3中N原子为sp3杂化,N原子上有一对孤电子对,BF3中B原子为sp2杂化,杂化轨道与F原子形成3个共价键,故有一个2p空轨道,与NH3形成配位键。
(3)N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,可见它是离子晶体,晶体内存在离子键、共价键、配位键、σ键。
(4)Cu2+中存在空轨道,而OH-中O原子上有孤电子对,故O与Cu之间以配位键结合。Na2[Cu(OH)4]为离子化合物,Na+与[Cu(OH)4]-之间以离子键结合,O—H键为极性键。
(5)Cu2+提供空轨道,N原子提供孤电子对,Cu2+与NH3分子之间形成配位键,NH3分子中N、H原子之间以共价键结合,内界离子[Cu(NH3)4]2+与外界离子Cl-以离子键结合。
答案:(1)X (2)N B
(3)abcd
(4) ac
(5)离子键 配位键
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题8分,共16分)
11.(2020·潍坊高二检测)固体A的化学式为NH5,它的所有原子的最外层电子都符合相应稀有气体原子的结构,则下列有关说法中,不正确的是( )
A.NH5中既有离子键又有共价键
B.NH5的熔沸点高于NH3
C.NH5固体投入少量水中,可产生两种气体
D.0.1 ml NH5中含有0.5 ml N—H键
【解析】选D。NH5是离子化合物氢化铵,铵根离子的氮原子与四个氢原子形成四个共价键,N与H-之间为离子键,A项正确;NH4H是一种离子化合物,NH3为共价化合物,则NH5熔、沸点高于NH3,B项正确;NH5能与水反应:NH4H+H2ONH3·H2O+H2↑,NH3·H2O再继续分解产生氨气,C项正确;根据氮原子的原子结构,最外层5个电子最多可和四个氢原子形成共价键(其中一个是配位键,氮原子提供一对电子,氢离子提供空轨道形成),形成带正电荷的铵根离子,所以另一个氢原子只能是形成H-,阴阳离子间形成离子键,则0.1 ml NH5中含有0.4 ml N—H键,D项错误。
12.(双选)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示,下列叙述正确的是( )
A.Xm-的化学式为(H4B4O9)2-
B.硼原子轨道的杂化类型有sp2、sp3
C.配位键存在于4、6原子之间
D.硼砂晶体中有离子键、配位键两种化学键
【解析】选A、B。观察模型,1、3、5、6代表氧原子,2、4代表B原子,可知Xm-是(H4B4O9)m-,依据化合价H为+1,B为+3,O为-2,可得m=2,则Xm-的化学式为(H4B4O9)2-,故A正确;根据图知,B原子价电子对数是3的采用sp2杂化、是4的采用sp3杂化,故B正确;含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键,B原子含有空轨道、O原子含有孤电子
对,4、5(或5、4)原子之间存在配位键,故C错误;硼砂晶体中有离子键、配位键和共价键三种化学键,故D错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共14分)
13.(7分)(2020·江苏高考节选)以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵
[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。
(1)Fe基态核外电子排布式为_______________________;
[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是____________(填元素符号)。
(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是________;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________________________。
(3)柠檬酸的结构简式如图。1 ml柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为________ml。
【解析】(1)Fe为26号,价电子数为26-18=8,在4s轨道上填充2个电子,在3d轨道上填充6个电子,则Fe的核外电子排布为[Ar]3d64s2。[Fe(H2O)6]2+中O原子有孤电子对,可以填入Fe2+的空轨道中,即O为配位原子。(2)NH3中,N有一对孤电子对,价层电子对为1+3=4,则N为sp3杂化。N的最外层电子排布为2s22p3,p轨道中的电子为半满的稳定状态,很难失去电子,故N的第一电离能比相邻的O元素要大,C的半径大,相对于O原子而言,C易失去电子,则C的第一电离能小于O。(3)—COOH中,C与O形成双键以及C与O形成单键,1 ml—COOH中含有2 ml σ键,C与羟基相连为单键,为一个σ键,所以1 ml柠檬酸中碳与氧共有7 ml σ键。
答案:(1)[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2 O (2)sp3 N>O>C (3)7
14.(7分)(2020·泰安高二检测)回答下列问题:
(1)在N中存在4个N—H共价键,则下列说法正确的是________(填字母,下同)。
a.4个共价键的键长完全相同
b.4个共价键的键长完全不同
c.原来的3个N—H的键长完全相同,但与通过配位键形成的N—H键不同
d.4个N—H键键长相同,但键能不同
e.N中H—N—H夹角比NH3中H—N—H夹角小
(2)向CuSO4溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀,再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液,继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀。下列说法不正确的是________(填字母序号)。
a.[Cu(NH3)4]SO4组成元素中电负性最大的是N元素
b.CuSO4晶体及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的杂化方式均为sp3
c.[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键
d.NH3分子内的H—N—H键角大于H2O分子内的H—O—H 键角
e.S的空间构型为正四面体形
f.[Cu(NH3)4]2+中,N原子是配位原子
g.NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化
(3)配离子[Cu(NH3)2(H2O)2]2+的中心离子是________,配位体是________,配位数为________,其含有的微粒间的作用力类型有______________。
【解析】(1)N可看成NH3分子结合1个H+后形成的,在NH3中中心原子氮采取sp3杂化,孤电子对占据一个轨道,3个未成键电子占据另3个杂化轨道,分别结合3个氢原子形成3个σ键,由于孤电子对的排斥作用,所以空间构型为三角锥形,键角压缩至107.3°。但当有H+时,N原子的孤电子对会进入H+的空轨道,以配位键形成N,这样N原子就不再存在孤电子对,键角恢复至109°28′,故N为正四面体形,4个N—H键完全一致,配位键与普通共价键形成过程不同,但性质相同。N和NH3中的N原子均采取sp3杂化,N中N原子无孤电子对,NH3中N原子有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用,故N中H—N—H键的夹角大于NH3分子中H—N—H键的夹角。
(2)电负性:O>N,a不正确;S原子与4个O原子形成共价键,所以S原子采取sp3杂化,b正确;[Cu(NH3)4]SO4中S与[Cu(NH3)4]2+以离子键结合,NH3、S中含有极性共价键,[Cu(NH3)4]2+中含有配位键,c正确;NH3分子内N原子有1对孤电子对,H2O分子中O原子有2对孤电子对,H2O分子中孤电子对对共用电子对排斥作用大,所以H2O分子中H—O—H键角小于NH3分子中H—N—H键角,d正确;S中S原子以4个σ键与4个O原子结合,S采取sp3杂化,故S为正四面体形,e正确;[Cu(NH3)4]2+中N原子提供孤电子对,f正确;NH3中N为sp3杂化,g不正确。
(3)由书写形式可以看出其中心离子是Cu2+,配位体是H2O、NH3两种,配位数为4。[Cu(NH3)2(H2O)2]2+中含有微粒间作用力有配位键及极性共价键。
答案:(1)a (2)ag
(3)Cu2+ NH3、H2O 4 配位键、极性共价键