高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 化学键第2课时课时作业

第2课时　化学键　分子间作用力

课后训练·巩固提升会应用

必备知识基础练

1.(2021湖南6月学考)下列物质中,只具有共价键的是(　C　)

A.Na2O B.NaCl

C.HCl D.NaOH

解析Na2O、NaCl只含离子键;NaOH含有离子键和共价键;HCl是共价化合物,只含共价键。

2.(2022天津耀华中学高一期末)下列说法正确的是 (　D　)

A.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7

B.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低

C.不同元素的原子构成的分子只含极性共价键

D.短周期中第ⅣA族与第ⅦA族元素的原子间构成的分子,均满足原子最外层8电子结构

解析第二周期元素中O无最高正价,F无正化合价,A错误;第ⅦA族元素从上到下,非金属单质的分子间作用力逐渐增大,其熔点逐渐升高,B错误;不同元素的原子构成的分子可能只含极性共价键,也可能含有非极性共价键和极性共价键,如H2O2中含有非极性共价键和极性共价键,C错误;短周期中第ⅣA族元素的原子最外层有4个电子,第ⅦA族元素的原子最外层有7个电子,二者按1∶4原子个数比形成共价键而构成的分子(AB4型),均满足原子最外层8电子结构,D正确。

3.氢化钠(NaH)与水反应生成NaOH和H2:NaH+H2ONaOH+H2↑,该反应可用于野外生存的生氢剂。下列说法不正确的是(　C　)

A.NaH和NaOH都是离子化合物,但化学键类型不同

B.该反应中存在离子键和共价键的断裂与形成

C.该反应中存在非极性键的断裂和形成

D.NaH中氢离子(H-)的核外电子排布与氦原子相同

解析NaH和NaOH都是离子化合物,前者只含离子键,后者含有离子键和共价键,A正确;该反应中断裂NaH中离子键和H2O中共价键,形成NaOH中离子键和NaOH、H2中共价键,B正确;该反应中只存在非极性键(H—H)的形成过程,不存在非极性键的断裂过程,C错误;氢离子(H-)与氦原子的核外电子数均为2,则其核外电子排布相同,D正确。

4.(2022山西吕梁高一期末)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子最外层电子数之和为18。W和X位于相邻周期,Y的最外层电子数是电子层数的2倍,W的一种同位素广泛应用于考古测定文物年代,Y的一种氧化物和Z的单质在水溶液中均具有漂白性,下列叙述正确的是(　D　)

A.最高正价:W<X

B.Z和W、Z和X均能形成离子化合物

C.原子半径的大小顺序:r(Z)>r(X)>r(Y)

D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y

解析W的一种同位素广泛应用于考古测定文物年代,W为碳元素;Y的最外层电子数是电子层数的2倍,且Y的一种氧化物和Z的单质在水溶液中均具有漂白性,Y为硫元素,Z为氯元素;短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子最外层电子数之和为18,X最外层电子数为18-4-6-7=1,X为钠元素。W为碳元素,X为钠元素,最高正价:W>X,A错误;Z和W、Z和X形成的化合物为CCl4、NaCl,前者为共价化合物,后者为离子化合物,B错误;同一周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,原子半径的大小顺序:r(X)>r(Y)>r(Z),C错误;非金属性:Cl>S,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y,D正确。

5.(2022山东德州高一期末)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Q原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示。下列说法正确的是(　A　)

A.Q和Z可能形成化合物QZ2

B.Y的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸

C.X、Z和氢三种元素不可能组成离子化合物

D.最简单气态氢化物的沸点:Q>X

解析Q原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则Q为C元素;再根据Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,以及X、Y、Z在周期表中的位置关系可推知X为N元素、Y为P元素、Z为S元素或X为O元素、Y为S元素、Z为Cl元素。若Z为S元素,则C、S可形成化合物CS2,A正确;若Y为P元素,则最高价氧化物对应的水化物H3PO4不是强酸,B错误;N、S和H三种元素可以形成离子化合物(NH4)2S,C错误;NH3或H2O易形成分子间氢键,CH4只存在分子间作用力,故沸点:Q<X,D错误。

6.(2022安徽黄山高一期末)如图所示是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系,则下列说法正确的是(　B　)

A.M在周期表中的位置:第三周期第ⅤA族

B.Y和N形成的化合物为离子化合物

C.X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比,前者较低

D.Y元素和X元素可以形成Y2X2型化合物,阴、阳离子的数目之比为1∶1

解析由题给信息推知,X、Y、Z、M、N分别为O、Na、Al、Si、Cl元素。M是Si元素,处于周期表中第三周期第ⅣA族,A错误;Na和Cl元素形成的化合物是NaCl,属于离子化合物,B正确;H2O分子间形成氢键,HCl中只存在范德华力,故沸点:H2O>HCl,C错误;Y2X2是Na2O2,由Na+和构成,阴、阳离子的数目之比为1∶2,D错误。

7.(2022山东聊城高一期末)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期主族元素。它们满足以下条件:①在元素周期表中,Z与Y、W均相邻;②X、Y、W分别位于不同周期;③Y、Z、W三种元素的原子最外层电子数之和为17。下列说法错误的是              (　C　)

A.X、Y、Z能形成共价化合物

B.Y和Z元素的原子半径大小顺序为Y>Z

C.X与Y、Z之间形成的核外电子总数为10的微粒只有YX3和X2Z

D.Z、W元素的最简单氢化物的沸点和稳定性均为H2Z>H2W

解析X、Y、Z和W四种主族元素的原子序数依次增大,X、Y、W分别位于不同周期,则X是H元素,Y处于第二周期,W处于第三周期。Z与Y、W均相邻,则Z、W处于同主族或Z、Y处于同一主族;Y、Z、W三种元素的原子最外层电子数之和为17,则Y是N元素,Z是O元素,W是S元素。H、N、O可形成共价化合物,如HNO3、HNO2等,A正确;原子半径:N>O,B正确;H和N、O元素形成的10电子微粒有NH3、N、H2O、OH-、H3O+等,C错误;非金属性:O>S,则氢化物的稳定性:H2O>H2S,由于H2O形成分子间氢键,则沸点:H2O>H2S,D正确。

关键能力提升练

以下选择题有1~2个选项符合题意。

8.(2022湖北武汉高一期末)已知三角锥形分子E(能使紫色石蕊溶液变蓝色)和直线形分子G(黄绿色气体)反应,生成两种直线形分子L和M,如图所示,下列判断错误的是(　AD　)

A.E的电子式为HH

B.M分子中原子最外层均满足8电子稳定结构

C.L分子中的化学键为极性键

D.G是最活泼的非金属单质

解析三角锥形分子E能使紫色石蕊溶液变蓝色,说明其水溶液呈碱性,则E是NH3,其电子式为HH,A错误。直线形分子G为黄绿色气体,则G是Cl2;F的非金属性强于Cl,F2是最活泼的非金属单质,D错误。由题图可知,NH3和Cl2反应生成HCl和N2,M是N2,原子最外层均满足8电子稳定结构,B正确。L是HCl,分子中的化学键为极性键,C正确。

9.(2022辽宁鞍山高一期末)中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法不正确的是(　A　)

A.由于氢键的存在,HF的稳定性强于H2S

B.由于氢键的存在,乙醇比甲醚(CH3OCH3)更易溶于水

C.由于氢键的存在,沸点高低:HF>HI>HBr>HCl

D.由于氢键的存在,冰能浮在水面上

解析由于非金属性强弱顺序为F>S,则氢化物的稳定性强弱顺序为HF>H2S,与氢键无关,A错误;乙醇与水形成氢键,增大了乙醇在水中的溶解度,甲醚不能与水形成氢键,故乙醇比甲醚更易溶于水,B正确;HF分子间能形成氢键,其沸点在第ⅦA族元素形成的氢化物中最高,HI、HBr、HCl分子间只存在范德华力,且相对分子质量逐渐减小,范德华力逐渐减弱,其沸点逐渐降低,故沸点大小为HF>HI>HBr>HCl,C正确;由于氢键的存在,水结成冰后体积膨胀,密度变小,冰能浮在水面上,D正确。

10.(2022山东临沂高一期末)现有短周期元素R、X、Y、Z、T。R与T原子最外层电子数均是电子层数的2倍;Y元素能与大多数金属和非金属元素形成化合物;Z+与Y2-电子层结构相同。五种元素的原子半径与原子序数的关系如下图所示。下列推断正确的是(　BC　)

A.Y、Z组成的化合物只含离子键

B.氢化物的沸点高低:Y>R

C.T、R的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱:T>R

D.Y分别与T、R组成的二元化合物的水溶液一定是强酸

解析短周期元素R、T原子最外层电子数均是电子层数的2倍,且R的原子半径和原子序数均小于T,则R是C元素,T是S元素;Y能与大多数金属和非金属元素形成化合物,且Y的原子半径小于R,Y应与R同周期,Y能形成阴离子Y2-,则Y是O元素;X的原子序数和半径介于R和Y之间,则X是N元素。Z+和Y2-具有相同的电子层结构,则Z是Na元素。O元素和Na元素可形成Na2O2,含有离子键和共价键,A错误;H2O形成分子间氢键,CH4分子间只存在范德华力,故氢化物的沸点高低为H2O>CH4,B正确;元素的非金属性强弱为S>C,则酸性强弱为H2SO4>H2CO3,C正确;O和S、C可形成SO2、CO2,二者的水溶液都是弱酸,D错误。

11.(2022吉林省吉林市高一期末)X、Y、Z、M、R是核电荷数依次增加的五种短周期主族元素。M单质可与化合物ZYX的溶液反应,也可与化合物XR的溶液反应,且均产生X单质。化合物ZYX与化合物XR恰好完全反应后的溶液不能与M单质反应。下列说法正确的是(　BD　)

A.五种元素分别处于不同主族

B.M与Y、M与R形成的化合物中化学键类型不同

C.简单离子半径大小:X<Z<M<Y<R

D.Y、R最简单氢化物的沸点高低:Y>R

解析由题给信息推知,X、Y、Z、M、R分别为H、O、Na、Al、Cl元素。H和Na同处于第ⅠA族,A错误;Al2O3含有离子键,AlCl3含有共价键,二者所含化学键类型不同,B正确;简单离子半径大小为H+<Al3+<Na+<O2-<Cl-,C错误;H2O分子间能形成氢键,HCl分子间只存在范德华力,则H2O的沸点高于HCl,D正确。

学科素养拔高练

12.(2022吉林长春外国语学校高一期末)《Nature》杂志评选出的2019年世界十大科技进展之一是我国科研人员发现用于“点击化学”的一种新化合物,其结构如图所示。W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大,X的最外层电子数是次外层电子数的3倍,X、Z同主族,Y元素在周期表中非金属性最强,其原子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等。下列说法正确的是(　D　)

A.原子半径:r(Z)>r(Y)>r(X)

B.四种元素中,最高价含氧酸酸性最强的为Y

C.最简单氢化物的沸点:Z>X

D.非金属性:Y>X

解析W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大,X的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则X是O元素;Y元素在周期表中非金属性最强,其原子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等,则Y是F元素,W是N元素。X、Z同主族,则Z是S元素。原子半径:r(S)>r(O)>r(F),即r(Z)>r(X)>r(Y),A错误;Y是F元素,无正化合价,不存在最高价含氧酸,B错误;H2S只存在范德华力,H2O存在氢键,由于氢键强于范德华力,故H2O的沸点高于H2S,C错误;同周期主族元素从左到右,元素的非金属性增强,故非金属性:F>O,D正确。

13.(2022北京朝阳区高一期末)甲酸(HCOOH)被认为是一种有前途的储氢化合物。在催化剂作用下,甲酸分解制氢的过程如图所示。

下列分析不正确的是(　A　)

A.过程Ⅰ,若用2HCOOH代替HCOOH,则在催化剂a处吸附的是2H

B.过程Ⅱ,生成的CO2分子是直线形结构

C.过程Ⅰ、Ⅱ均断裂极性共价键,过程Ⅲ形成非极性共价键

D.HCOOH分解制氢的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑

解析由题图可知,过程Ⅰ中是—COOH上的O—H断裂,若用2HCOOH代替HCOOH,则在催化剂a处吸附的仍是H,A错误;CO2的结构式为OCO,是直线形分子,B正确;过程Ⅰ断裂O—H,过程Ⅱ断裂C—H,均断裂极性共价键,过程Ⅲ生成H2,形成非极性共价键,C正确;由题图可知,HCOOH经过三个过程转化为CO2和H2,D正确。