专题八、化学键分类及应用（冲刺2020高考化学---复习精品）

专题八、化学键的分类及其应用 命题方向点播：化学键的分类及其应用在高考时通常会结合选修 3 物质结构的《晶体 结构》部分一起考察，是元素周期律和元素推断题考点的补充，通常会出现在单项选 择题和元素推断的某一个小题中，分值占比约为 6-8 分。 基础知识点回顾 一、化学键 1、化学键：把这种使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。  化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。有共价键和离子键两类，前者有 分为极性键和非极性键  一般化学物质主要由离子键或共价键结合而成。  化学键的形成与原子结构有关，它主要通过原子的价电子间的转移或共用来实现。  化学反应是反应物中的原子重新组合为产物分子的一种过程，包含着反应物分子内 化学键的断裂（吸收能量）和产物分子中化学键的形成（释放能量）。 二、离子键 钠原子要达到 8 电子稳定结构，就需失去一个电子；氯原子要达到 8 电子稳定结 构，就需得到一个电子；钠和氯气反应时，钠原子最外层上的 1 个电子转移到氯原子 的最外层上，形成带正电荷的 Na+和带负电荷的 Cl-。带相反电荷的 Na+和 Cl-，通过静 电作用结合在一起，从而形成与单质钠和氯性质完全不同的稳定 NaCl。 1、离子键：人们把这种带相反电荷离子之间的相互作用称为离子键。由离子键构成的 化合物叫离子化合物。形成离子键的过程中一定存在电子的得失，离子化 合物一般由金属阳离子（或 ）和阴离子形成。如 NaCl，Mg(NO 3)2， KBr，NaOH，NH4Cl（一定有离子键，可能有共价键）  离子键是原子之间通过得失电子形成的化学键，一般由活泼的金属(IA、IIA)与 活泼的非金属元素(VIA、VIIA)间形成，如：NaCl，MgO，KOH，Na2O2，NaNO3 中存 在离子键 4NH +2、电子式：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)，这 种式子叫电子式。  写出下列原子的电子式：  Na__________、Cl__________、O___________、Mg__________、Ar___________。  试用电子式表示下列物质的形成过程：  CaO______________________；MgCl2______________________。 二、共价键 氯原子的最外层有 7 个电子，要达到稳定的 8 电子结构，需要获得到一个电 子，所以氯原子间难以发生电子得失。如果两个氯原子各提供一个电子，形成共 用电子对，两个氯原子就形成了 8 电子稳定结构。 1、共价键：像氯分子这样，原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。 共价键不但可以在相同的元素间形成，还可以在不同的元素间形成。仅以 共价键形成分子的化合物叫共价化合物。如 HCl，H2SO4，CO2，H2O 等（只 有共价键）  共价键是原子之间通过共用电子对的形式形成的化学键，一般由非金属元素与非 金属元素间形成。 2、非极性键：由相同的原子形成共价键，两个原子吸引共用电子对的能力相同，共用 电子对不偏向于任何一个原子，成键的原子不显电性，这样的共价键叫做非 极性共价键，简称非极性键。一般的单质如：H2、O2、N2、Cl2 中的共价键均 是非极性键。  非极性键：由相同的非金属原子之间形成，A—A 型，如：H2，Cl2，O2，N2 中存在 非极性键 3、极性键：由不同原子形成共价键时，因为原子吸引电子能力不同，共用电子对将偏 向吸引非金属强的的一方，所以非金属强的原子一方显负电性，非金属性弱 的原子一方显正电性。像这样共用电子对的共价键叫做极性共价键，简称极 性键。一般的化合物中存在的共价键是极性键。  极性键：由不同的非金属原子之间形成，A—B 型，如：NH3，HCl，H2O，CO2 中存 在极性键 共用电子对在两个原子之间运动，归两原子共用，其电子式必须反映这点。  如氮气的电子式为： 。  试写出下列微粒的电子式：  Br2_________、H2S_________、CO2________、CCl4__________。  化学上，常用一根短线表示一对共用电子对。这样得到的式子叫结构式。如氯分子 的 结 构 式 为 Cl-Cl 。 试 用 电 子 式 表 示 下 列 分 子 的 形 成 过 程 ： H2O______________________________；CO2______________________________。  试判断： 分子中的 C-C 键是非极性共价键。 注：有 NH4+离子的一定是形成了离子键；AlCl3 中没有离子键，是典型的共价键 4、离子键与共价键的比较 键型 离子键 共价键 概念 阴阳离子结合成化合物的静电作用 叫离子键 原子之间通过共用电子对所形成 的相互作用叫做共价键 成键方式 通过得失电子达到稳定结构 通过形成共用电子对达到稳定结 构 成键粒子 阴、阳离子 原子 成键元素 活泼金属与活泼非金属元素之间（特 殊：NH4Cl、NH4NO3 等铵盐只由非金 属元素组成，但含有离子键） 非金属元素之间备战 2020 高考化学一轮基础知识点复习 专题训练八、化学键的分类及其应用 一、单项选择题。 1.（2019 全国卷 1）科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中 W、X、Y、Z 为同 一短周期元素,Z 核外最外层电子数是 X 核外电子数的一半。下列叙述正确的是（ ） A.WZ 的水溶液呈碱性 B.元素非金属性的顺序为 X>Y>Z C.Y 的最高价氧化物的水化物是中强酸 D.该新化合物中 Y 不满足 8 电子稳定结构 2. （2019 全国卷 2）今年是门捷列夫发现元素周期律 150 周年。如表是元素周期表的 一部分,W、X、Y、Z 为短周期主族元素,W 与 X 的最高化合价之和为8。下列说法错误的是（ ） A.原子半径：Wr(Y)>r(X) B.由 X、Y 组成的化合物是离子化合物 C.Z 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 W 的强 D.W 的简单气态氢化物的热稳定性比 X 的强 4.（2019 天津卷）氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序 数依次增大的同族元素。回答下列问题: (1)、砷在元素周期表中的位置 。 的中子数为 。 已知: P(s,白磷) P(s,黑磷)ΔH=-39.3 kJ·mol-1; P(s,白磷) P(s,红磷)ΔH=-17.6 kJ·mol-1; 由此推知,其中最稳定的磷单质是 。 (2)氮和磷氢化物性质的比较：热稳定性:NH3 PH3(填“>”或“”或“r(Z) >r(Y) B．由 X、Y 组成的化合物中均不含共价键 C．Y 的最高价氧化物的水化物的碱性比 Z 的弱D．X 的简单气态氢化物的热稳定性比 W 的强 参考答案与解析 1、C 本题考查元素推断与元素周期律，涉及元素非金属性强弱判断和最高价氧化物的 水化物酸性强弱判断等知识，考查的核心素养是证据推理与模型认知、宏观辨识与 微观探析。该化合物由阴、阳离子组成，说明它是离子化合物。从该化合物的结构 式看出，W 为金属元素；1 个 Z 原子形成 1 个共价键，说明 Z 原子最外层有 1 个或 7 个电子；1 个 X 原子形成 4 个共价键，说明 X 原子最外层有 4 个电子；Y 原子形成 2 个共价键，阴离子得 1 个电子，说明 Y 原子最外层有 5 个电子；根据“Z 核外最外 层电子数是 X 核外电子数的一半”知，W、X、Y、Z 分别为 Na、Si、P、Cl。氯化钠 是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，A 项错误；元素非金属性顺序为 Z(Cl)＞Y(P)>X （Si），B 项错误；磷的最高价氧化物是 P2O5，其对应的水化物为 HPO3、H3PO4， 它们均是中强酸，C 项正确；2 个硅原子和 1 个 P 原子形成 2 个共价键，阴离子得 到 1 个电子，所以该化合物中磷原子最外层达到 8 电子稳定结构，D 项错误。 2、D 本题考查元素推断、元素周期律，考查的核心素养是证据推理与模型认知。由题 中信息和图示可知 W 位于第二周期，X、Y、Z 位于第三周期，结合 W 与 X 的最高化 合价之和为 8，且族序数相差 2，可知 X 为 Al，W 和 Z 分别为 N 和 P，Y 为 Si。原 子半径：N＜Al，A 项正确；常温常压下，单质硅呈固态，B 项正确；由非金属性：P ＜N，可知气态氢化物热稳定性：PH3＜NH3，C 项正确。Al 的最高价氧化物对应的 水化物 Al(OH)3 是典型的两性氢氧化物，并非强碱，D 项错误 3、B 本题考查元素推断和元素周期律，考查的核心素养是证据推理与模型认知。“X 是 地壳中含量最多的元素”，则 X 为 O 元素，“Y 原子的最外层有 2 个电子”，Y 的原子序数大于 X，则 Y 为 Mg 元素，“Z 的单质晶体是应用最广泛的半导体材料”，则 Z 为 Si 元素，“W 与 X 位于同一主族”，则 W 为 S 元素。A 项，原子半径 r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O)，错误；B 项，MgO 为离子化合物，正确；C 项，非金属性 Si ＜S，则酸性 H2SiO3＜H2SO4，错误；D 项，非金属性 S＜O，则热稳定性 H2S＜H2O， 错误。 4、(1)第四周期第ⅤA 族（1 分）173（1 分）黑磷（1 分） (2)>（1 分） ； >（1 分） ；N2H4 分子间存在氢键（1 分） (3)b、c（2 分） (4)SbCl3+H2O SbOCl↓+2HCl(“ ”写成“ ”亦可)（2 分） 加盐酸,抑制水解（2 分） （5） （2 分） 【解析】本题考查原子结构与元素周期表、物质热稳定性及沸点比较、盐类的水解及 应用等，考查的核心素养是变化观念与平衡思想。 （1）砷为第四周期第ⅤA 族元素。 的中子数为 288-115＝173。将题给两个已知热 化学方程式相减，可得 P(s，红磷) P(s，黑磷)ΔH＝-21.7 kJ·mol-1，则各物 质能量白磷＞红磷＞黑磷，根据能量越低越稳定，可知最稳定的磷单质为黑磷。 （2）非金属性：N＞P，故热稳定性：NH3＞PH3，N2H4、P2H4均为分子晶体，由于 N2H4 分子间可形成氢键，故沸点：N2H4＞P2H4。 （3）由 NH3 与 HI 反应生成 NH4I，类推 PH3 与 HI 反应生成 PH4I，由 NH4I 含离子键、共 价键，类推 PH4I 含离子键、共价键，由 NH4I 能与 NaOH、H2O 反应，类推 PH4I 能 与 NaOH、H2O 反应。（4）SbCl3 与水反应生成 SbOCl 和 HCl，化学方程式为 SbCl3+H2O SbOCl↓+2HCl。配 制 SbCl3 溶液时应加入盐酸，抑制 SbCl3 的水解。 （5）反应①生成的 n(HI)=体系中 n (HI)+2×体系中 n(I2)＝(b+2c) mol，反应②中生 成 n(H2)＝体系中 n(H2)-反应③中生成的 n (H2)＝(d-c) mol，体系中 n (PH3)=反 应①生成的 n(PH3)-反应②中转化的 n (PH3)＝ = mol，反应①的平衡常数 K＝ 。 本题涉及多重平衡体系中平衡常数的计算，对于反应①的平衡常数，一要注意 PH3、HI 的平衡浓度由三个反应共同作用决定，二要注意 PH3、HI 各自还存在反应②、③，二者 的平衡浓度不同，三要注意运用元素守恒进行平衡浓度的计算。 5、D 分析：短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大；X 是地壳中含量最多的 元素，X 为 O 元素；Y 原子的最外层只有一个电子，Y 为 Na 元素；Z 位于元素周 期表中 IIIA 族，Z 为 Al 元素；W 与 X 属于同一主族，W 为 S 元素。A 项，Na、 Al、S 都是第三周期元素，根据同周期从左到右主族元素的原子半径依次减小， 原子半径：r（Y） r（Z） r（W），A 项错误；B 项，由 X、Y 组成的化合物有 Na2O、Na2O2，Na2O 中只有离子键，Na2O2 中既含离子键又含共价键，B 项错误；C 项，金属性：Na（Y） Al（Z），Y 的最高价氧化物的水化物的碱性比 Z 的强，C 项错误；D 项，非金属性：O（X） S（W），X 的简单气态氢化物的热稳定性比 W 的强，D 项正确；答案选 D。