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鲁科版 (2019)选择性必修2第1节 共价键模型同步训练题
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这是一份鲁科版 (2019)选择性必修2第1节 共价键模型同步训练题，共11页。试卷主要包含了 下列说法正确的是， 下列说法不正确的是， 下列关于乙炔的说法错误的是，125 ml σ键B等内容，欢迎下载使用。
单选题
1. 下列关于化学键的说法，认识错误的是( )
①π键不能单独存在，一定要和σ键共存
②s−pσ键与p−pσ键的对称性不同
③在CH2=CH—C≡N分子中含6个σ键，3个π键
④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
⑤1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子，是由共价键的饱和性决定的
⑥气体单质中，一定有σ键，可能有π键
⑦下列共价键的极性由小到大的顺序是：H−H、P−H、N−H、H−F
⑧化学反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成
A. ①⑤B. ②⑥C. ③⑦D. ④⑧
2. 下列说法正确的是( )
A. 分子中σ键一定比π键牢固
B. 所有共价键都有方向性
C. 根据等电子体原理判断，1mlNO2+离子含有π键的数目为2NA
D. 原子半径越小，形成的共价键键能就一定越大
3. 下列关于化学键的说法，认识错误的是( )
①s−s σ键与s−p σ键的对称性不同
②π键不能单独存在，一定要和σ键共存
③含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同
④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
⑤分子中含有共价键，则一定含有一个σ键
⑥成键的原子间已知轨道重叠越多，共价键越牢固
⑦1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. ①⑤B. ②⑥C. ③⑦D. ②④
4. 化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式为，下列说法中正确的是
A. X分子中只有极性键没有非极性键B. X分子中的共用电子对数为11
C. 1 ml X分子中所含的σ键数目为10NAD. X是共价化合物
5. 下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A. 256 g S8(如图)中含有S—S键的个数为8NA
B. 18 g冰中含有氢键数目最多为2NA
C. 1 ml [Fe(CN)6]3−离子中含有的 σ键为 6NA
D. N60结构如图，14 g N60中含有的N—N键个数为1.5NA
6. 下列关于乙炔的说法错误的是 ( )
A. 乙炔的键角为180°，是非极性分子
B. 分子中碳原子的sp杂化轨道形成σ键，未参与杂化的2p轨道形成两个π键，且两个π键互相垂直
C. 碳碳三键中三条键能量大小相同，其键长是碳碳单键的13
D. 乙炔分子中既有极性键也有非极性键
7. 下列有关物质结构与性质的说法中合理的是( )
A. CO与CN−结构相似，含有的σ键与π键个数比均为1:2
B. 根据VSEPR理论可知H2O、NH3、CH4分子内键角依次减小
C. 铜的电负性为1.9，氯的电负性为3.0，氯化铜为离子化合物，溶于水能完全电离
D. HF比HCl更稳定是因为HF分子间存在氢键
8. 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
9. 法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列说法错误的是 ( )
A. 该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O
B. 该分子中C=C键的键能大于C—C键的键能
C. 该分子中所有N原子都为sp3杂化
D. 该分子中σ键与π键数目之比为15:4
10. 氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是
A. 分子中只含极性键B. 分子中含有2个σ键和4个π键
C. 不和氢氧化钠溶液发生反应D. 分子中N≡C键的键长小于C—C键的键长
11. 关于乙炔(HC≡CH)的说法错误的是 ( )
A. 乙炔的键角为180°，是非极性分子
B. 碳原子sp杂化轨道形成σ键、未杂化的两个2p轨道形成两个π键，且互相垂直
C. 碳碳三键中三条键能量大小相同，其键长是碳碳单键的13
D. 乙炔分子中既有极性键也有非极性键
12. 下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，其中说法正确的是
A. 32g S8分子中含有0.125ml σ键B. SF6是由非极性键构成的分子
C. 1ml C2H4分子中有5ml σ键和1ml π键D. C2H2分子中不含非极性键
13. 下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法正确的是( )
A. 32gS8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 mlC2H4分子中有5 ml σ键和1 ml π键D. C2H2分子中不含非极性键
14. 下列说法错误的是( )
A. 键角：BF3>CH4>NH3>H2O
B. P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28’
C. C22−与O22+互为等电子体，1 ml O22+中含有的π键数目为2NA
D. 已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4 ml N—H键断裂，则形成的π键数目为3NA
15. 下列说法中错误的是( )
A. 键长越短，键能越大，分子越稳定
B. 分子的性质与键角无关
C. 分子具有一定的键角，表明共价键具有方向性，由键角可知分子的形状
D. π键的电子云形状的特征为镜象对称，σ键的电子云形状的特征为轴对称
二、实验题
16. 碳、硅及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题：
(1)基态Si原子有___________种空间运动状态的电子。
(2)C、O、Si电负性由小到大的顺序为___________；
(3)C和Si与O原子结合形成CO2和SiO2时假设采用甲、乙两种构型：
化学键键能(kJ/ml)
SiO2晶体中Si原子采取的构型是___________(填“甲”或“乙”)，从能量角度解释Si原子采取该构型的原因是___________。
碳化硅(SiC)是人工合成的无机非金属材料，其晶体结构类似于金刚石，结构如图：
(4)在立方体体对角线的一维空间上碳、硅原子的分布规律(原子的比例大小和相对位置)正确的是___________(填序号)。
a.· b．
c. d．
(5)SiC晶体中硅原子与离其最近的原子间距离为d，则硅原子与离其次近的原子间距离为___________，一个硅原子周围与其次近的原子的数目为___________。
17. 三氯化六氨合钴(Ⅲ)(CNH36Cl3)是一种重要的化工原料，实验室以CCl2为原料制备三氯化六氨合钴。
Ⅰ.CCl2的制备
已知CCl2易潮解，可用C与Cl2反应制得，装置如下：
(1)装置连接的顺序为A→_______。
(2)A中圆底烧瓶盛放的固体药品为_______(填化学式，一种即可)。
(3)B的作用为_______。
(4)_______时点燃E处酒精灯。
Ⅱ.实验室制备CNH36Cl3的流程如下：
(5)趁热过滤可以选择的装置为_______(填字母)。
趁热过滤后，在滤液中加入浓盐酸的目的是_______。
(6)在合成CNH36Cl3时，往往由于条件控制不当而产生CNH35ClCl，1mlCNH35ClCl中σ键的数目为_______。
18. 2021年9月24日《Science》杂志发表了我国科学家的论文，称其建立了人工淀粉合成代谢途径(ASAP)，简化表示如图。据介绍，经优化进阶该方法合成速率是玉米的8.5倍，能量转化效率是玉米的3.5倍。
(1)ASAP的前两步是：CO2→ZnO⋅ZnO2H2CH3OH→醇氧化酶O2HCHO
①FADH的组成元素按电负性从大到小排列为 ；第二步反应物官能团的电子式是 ，产物的官能团名称是 。
②CH3OH与HCHO沸点差别明显，原因是 。
(2)DHA是。
①分子中C−C=O键角 C−C−C键角(选填：“<”、“>”或“=”)，原因是 。
②DHA的同分异构体很多，写出符合如下条件的两种构造异构体的结构简式 。
a.属于链状化合物
b.含有两种官能团
c.含有手性碳原子
(3)有机反应历程中，会形成不稳定的中间体，如图一些微粒中，碳原子必在同一平面的是 (填字母序号)。
三、简答题
19. 回答下列问题：
(1)有以下物质：A.HF B.Br2 C.H2O D.N2 E.C2H4 F.C2H6 G.H2 H.H2O2 I.H—C≡N J.CO2 K.HCHO
①既含有极性键，又含有非极性键的是_________(填序号，下同)；
②既含有σ键，又含有π键的是_________；
③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_________；
④水分子是H2O而不是H3O，是因为共价键具有_________性；水分子的键角为105°，是因为共价键具有_________性。
(2)1 ml乙醛分子中含σ键的数目为_________，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为_________。
(3)C、Si为同主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不能形成上述π键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成π键，而Si、O原子间不能形成上述π键？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
20. 非金属和金属单质以及相关化合物有着广泛的应用，回答下列相关问题：
(1)铜或铜盐的焰色为绿色，下列有关原理分析的叙述正确的是____(填字母)。
a.电子从基态跃迁到较高的激发态
b.电子从较高的激发态跃迁到基态
c.焰色反应的光谱属于吸收光谱
d.焰色反应的光谱属于发射光谱
(2)In元素基态原子的价电子排布式为____。与Cu元素同周期，且基态原子有2个未成对电子的过渡元素是____(填元素符号)。
(3)PtCl4(NH3)2中H—N—H之间的夹角____(填“>”“<”或“=”)NH3分子中H—N—H之间的夹角，原因是_______________________________________________________。
(4)铁、镍易与CO作用形成羰基配合物Fe(CO)5、Ni(CO)4。1个Fe(CO)5分子中含有σ键数目为_______________;
已知Ni(CO)4分子为正四面体构型，下列溶剂能够溶解Ni(CO)4的是____(填字母)。
A.四氯化碳 B.苯
C.水 D.液氨
(5)Fe3O4晶体中，O2−的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O2−围成的正四面体空隙和由3、6、7、8、9、12的O2−围成的正八面体空隙。
Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2−数之比为____。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶体密度为5.18 g·cm−3，则该晶胞参数a=_________cm(写出计算表达式即可)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查化学键的相关知识，重点考查共价键的形成，把握共价键的类型及形成为解答的关键，注意对称性为解答的难点，注重基础知识的考查，题目难度一般。
【解答】
①σ键是“头碰头”形成的共价键，π键是“肩并肩”形成的共价键，两原子形成共价键时一定会有σ键，双键和三键中第一个键是σ键，其次才能形成π键，π键不能单独存在，一定要和σ键共存，故①正确；
②σ键为轴对称，所以s−p σ键与p−p σ键的对称性相同，故②错误；
③共价单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，三键中有1个σ键和2个π键，CH2=CH—C≡N分子中有一个双键、一个三键、四个单键，所以含有6个σ键，3个π键，故③正确；
④两个非金属原子间通过共用电子对形成相互作用，所以两个非金属元素原子间形成的化学键都是共价键，故④正确；
⑤S原子最外层有6个电子，未成对电子数为2，则1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子，是由共价键的饱和性决定的，故⑤正确；
⑥气体单质中，稀有气体不含共价键，故⑥错误；
⑦对于元素周期表中同属第二周期的元素，与氢元素形成共价键时，极性由小到大分别是N−H、H−F；对于第ⅤA族的元素，与氢元素形成共价键时，极性是N−H大于P−H；H−H键由吸引电子能力相同的同种原子形成的共价键，无极性，所以极性由小到大的顺序是：H−H、P−H、N−H、H−F，故⑦正确；
⑧在反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，既有钠离子与过氧根离子之间的离子键、氢氧之间的极性键和过氧根离子中氧氧之间的非极性键的断裂，又有钠离子与氢氧根离子之间的离子键、氢氧根离子中氧氢极性共价键和氧气分子中氧氧非极性键的形成，故⑧正确。
所以错误的有②⑥。
故选：B。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查共价键的类型及特点、等电子体原理，掌握共价键的方向性和饱和性为解答的关键，侧重考查学生的分析与应用能力，题目难度一般。
【解答】
A.σ键不一定比π键强度大，如氮气中σ键的强度比π键强度小，故A错误；
B.H2分子中H原子的s轨道为球形，无方向性，所以形成的s−sσ键没有方向性，故B错误；
C.CO2是NO2+的等电子体，一个CO2含有2个π键，故1mlNO2+离子含有π键的数目为2NA，故C正确；
C.原子半径F>H，但键能：H−F>H−H，则不能得出半径越小的原子形成的共价键越牢固的结论，故D错误。
故选：Ｃ。
3.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查共价键的有关知识，属于基础知识的考查，掌握共价键的形成过程即可解答，题目难度一般。
【解答】
①s−s σ键是轴对称，s−p σ键也是轴对称，对称性相同，故①错误；
②两原子间有且只有一个σ键，π键不能单独存在，一定要和σ键共存，故②正确；
③一般地，π键易断裂，含有π键的化合物，化学性质相对活泼，与只含σ键的化合物的化学性质不同，故③正确；
④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键，故④正确；
⑤分子中含有共价键，则一定含有σ键，不一定是一个，比如H2O，分子中含有不止一个σ键，故⑤错误；
⑥成键的原子间已知轨道重叠越多，原子间作用力越强，共价键越牢固，故⑥正确；
⑦1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，故⑦正确。
根据以上分析知，认识错误的有①⑤，
故选：A。
4.【答案】D
【解析】【试题解析】
略
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算，熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键，难度一般。
【解答】
A.256gS8单质的物质的量为n=256g32×8g/ml=1ml，而1mlS8单质中含8mlS−S键，单质中含8mlS−S键即8NA个，故A正确
B.依据n=mM计算物质的量n=18g18g/ml=1ml，氢键是分子间作用力，每个水分子形成两个氢键，18g冰中含有的氢键数目为2NA，故B正确；
C.Fe(CN)63−中配位键属于σ键，CN−中也有1个σ键，1ml[Fe(CN)6]3−离子中含有的σ键为12ml，即12NA，故C错误；
D.依据n=mM计算物质的量n=14g14×60g/ml=160ml，1mlN60形成的N−N键为60×12×3=90ml，则160ml形成N−N 键个数为1.5NA，故D正确，
故选C。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了乙炔中的化学键，明确σ键和π键的形成方式是解本题关键，同时考查学生空间想象能力，难度不大。
【解答】
A.乙炔为直线形分子，键角为180°，属于非极性分子，故A正确；
B.碳原子形成乙炔时，一个2s轨道和一个2p轨道杂化成两个sp轨道，另外的两个2p轨道保持不变，其中一个sp轨道与氢原子的1s轨道头碰头重叠形成C−H σ键，另一个sp轨道则与另一个碳原子的sp轨道头碰头重叠形成C−C σ键，碳原子剩下的两个p轨道则肩并肩重叠形成两个C−C π键，且这两个π键相互垂直，故B正确；
C.碳碳三键的三个键能量大小不相同，键长大于碳碳单键的13，故C错误；
D.乙炔中C−H键为极性共价键，碳碳三键属于非极性共价键，故D正确。
7.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查化学键、键角比较、电负性应用、氢键等，掌握基础是关键，试题难度不大。
【解答】
A.CO与CN−结构相似，含有的σ键与π键个数比均为1:2，故A正确；
B.由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，所以根据VSEPR理论可知H2O、NH3、CH4分子内键角依次增大，故B错误；
C.铜的电负性为1.9，氯的电负性为3.0，二者电负性差值小于1.8，所以氯化铜为共价化合物，但溶于水能完全电离，故C错误；
D.HF比HCl更稳定是因为H−F键键能大，故D错误。
故选A。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查物质中的化学键，难度不大。
【解答】
A.1 ml S8中含有8 ml σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为32g8×32g⋅ml−1×8=1ml，A项错误；
B.SF6是由S—F极性键构成的分子，B项错误；
C.C2H2的结构式为H−C≡C−H，单键为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，所以1 ml C2H2分子中含有3 ml σ键和2 ml π键，C项正确；
D.C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构和化学键、杂化类型的判断，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意把握原子的成键特点，题目难度不大。
【解答】
A.同周期主族元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，N原子最外层为半充满结构，第一电离能大于同周期相邻元素，则N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O，故A正确；
B.碳碳双键的键能大于碳碳单键，故B正确；
C.含有N=C键的N原子形成2个σ键且还含有一对孤对电子，N原子为sp2杂化，故C错误；
D.有机物分子含有1个C−H、1个C=C、2个C−C、1个C=N、2个C=O、3个N−H、4个C−N、1个C−F键，其中双键含有1个σ键、1个π键，则该分子中σ键与π键数目之比为15：4，故D正确。
故选：C。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查化学键、键长相关知识，注意结合原子半径判断键长，难度不大。
【解答】
A.N≡C−C≡N含有碳碳非极性键和碳氮极性键，故A错误；
B.N≡C−C≡N中含有3个σ键和4个π键，故B错误；
C.卤素单质能与氢氧化钠溶液反应，故氰气能和氢氧化钠溶液发生反应，故C错误；
D.同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径越大其键长越长，碳原子半径大于氮原子，所以氰分子中C≡N键长小于C≡C键长，故D正确。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了乙炔中的化学键，明确σ键和π键的形成方式是解本题关键，同时考查学生空间想象能力，难度不大。
【解答】
A.乙炔为直线形分子，键角为180°，属于非极性分子，故A正确；
B.碳原子形成乙炔时，一个2s轨道和一个2p轨道杂化成两个sp轨道，另外的两个2p轨道保持不变，其中一个sp轨道与氢原子的1s轨道头碰头重叠形成C−H σ键，另一个sp轨道则与另一个碳原子的sp轨道头碰头重叠形成C−C σ键，碳原子剩下的两个p轨道则肩并肩重叠形成两个C−C π键，且这两个π键相互垂直，故B正确；
C.碳碳三键的三个键能量大小不相同，键长大于碳碳单键的13，故C错误；
D.乙炔中C−H键为极性共价键，碳碳三键属于非极性共价键，故D正确，
故选C。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查共价键的分类及判断，意在考查学生的辨析能力，解题的关键是掌握共价键的类型判断。
【解答】
A.1 ml S8中含有8 ml σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为32g8×32g⋅ml−1×8=1ml，A项错误；
B.根据SF6的结构可知，SF6中所含化学键为S—F键，为极性键，B项错误；
C.C2H4的结构式为H2C=CH2，单键为σ键，双键键中含有1个σ键和1个π键，所以1 ml C2H2分子中含有5 ml σ键和1 ml π键，C项正确；
D.C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误。
13.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查共价键的分类及判断，意在考查学生的辨析能力，解题的关键是掌握共价键的类型判断。
【解答】
A.1 ml S8中含有8 ml σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为32g8×32g⋅ml−1×8=1ml，A项错误；
B.根据SF6的结构可知，SF6中所含化学键为S—F键，为极性键，B项错误；
C.C2H4的结构式为H2C=CH2，单键为σ键，双键键中含有1个σ键和1个π键，所以1 ml C2H2分子中含有5 ml σ键和1 ml π键，C项正确；
D.C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误。
14.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查分子中的键角、σ键和π键，明确分子的结构式是解本题的关键，题目难度一般。
【解答】
A.BF3 为平面三角形，键角为120°，CH4 为正四面体形，其键角为109°28′，NH3为三角锥形，键角约为107°，H2O为V形，其键角约为105°，所以键角：BF3>CH4>NH3>H2O，故A不符合题意；
B.P4是四原子的正四面体，键角是60°，而CH4是五原子的正四面体，键角为109°28′，故B符合题意；
C.C22−与O22+互为等电子体，所以C22−和O22+的π键数目相同，1mlO22+中含有的π键数目为2NA，故C不符合题意；
D.若该反应中有4 ml N−H键断裂，则生成1.5ml氮气，形成π键的数目是3NA，故D不符合题意。
故选：Ｂ。
15.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了键能、键长与键角的应用，题目难度不大，理解共价键的三个参数与物质结构的关系是解本题的关键。
【解答】
A.物质中键长越短、键能越大，则断开化学键吸收的能量越多，所以该物质越稳定，故A正确；
B.分子的性质与分子的结构相关，键角与分子结构有关，所以分子的性质与键角相关，故B错误；
C.键角是描述分子立体结构的重要参数，分子具有一定的键角，表明共价键具有方向性，由键角可知分子的形状， 故C正确；
D.根据π键和σ键的特点可知，π键的电子云形状的特征为镜象对称，σ键的电子云形状的特征为轴对称，故D正确。
故选：B。
16.【答案】(1)14
(2) Si(3)乙 Si原子与O原子形成4个Si−O键的总键能比生成两个Si=O键的总键能大，体系更稳定，所以SiO2采用乙构型更稳定
(4)a
(5) 263d 3
【解析】
【分析】本题考查物质结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和运用、空间想象能力及计算能力，明确元素周期律、原子结构、晶胞计算方法是解本题关键，难点是(4)②题的计算，注意该题采用的解题方法，题目难度中等。
【解答】(1)基态Si原子电子排布1s22s22p63s23p2，其空间运动状态电子就有14种，
故答案为：14；
(2)元素对键合电子吸引力：Si故答案为：Si(3)键能越大，化学键越稳定，Si原子与O原子形成4个Si−O键的总键能比生成两个Si=O键的总键能大，体系更稳定，所以SiO2采用乙构型更稳定，
故答案为：乙；Si原子与O原子形成4个Si−O键的总键能比生成两个Si=O键的总键能大，体系更稳定，所以SiO2采用乙构型更稳定；
(4)硅原子半径比碳原子大，从图中微粒大小关系判断，较小的碳原子在碳化硅立方晶胞的八个顶点和六个面面心位置，较大的硅原子在体对角线高顶点14处，且四个硅原子对应的顶点处于交错位置，和该顶点所在面的面心构成正四面体，一个晶胞内体对角线均分四段，五个点上的原子顺序是“碳−硅−空−空−碳”，
故答案为：a；
(5)如果SiC晶体中硅原子与最近碳原子间距离为d，为晶胞体对角线长度的14，晶胞边长为4d3，硅原子与离其次近的原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，其距离为面对角线长度的一半=22×4d3pm=263d；
每个晶胞中硅原子与离其次近的原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，如果将晶胞中Si原子位于顶点和面心上，则C原子处于原来晶胞中Si原子位置，则新的晶胞中距离顶点上Si原子次近的距离为面心上Si原子，每个晶胞中距离顶点Si原子次近的Si原子个数为3．
故答案为：263d；3。
17.【答案】(1)D→C→E→B；
(2)KMnO4 ；
(3)尾气吸收，同时防止空气中水蒸气进入装置E中
(4)当氯气充满整个装置
(5)AB；
增大氯离子浓度有利于产品析出
(6)21NA
【解析】
【分析】
本题以[C(NH3)6]Cl3(三氯六氨合钴)的制备为背景，考查了学生有关氧化还原反应，物质分离提纯，实验装置评价等内容，考查范围较广，意在考查学生的实验分析能力和知识应用的综合能力。
【解答】
Ⅰ.装置A为制备氯气的发生装置，利用氧化剂与浓盐酸反应制备氯气，其中制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，应依次通过饱和食盐水和浓硫酸除杂，纯净的氯气进入装置E中与钴反应生成CCl2，装置E外接碱石灰(B)，防止空气成分干扰实验；
(1)根据以上分析，实验装置的连接顺序应该为A→D→C→E→B，
(2)A中圆底烧瓶盛放的固体药品为KMnO4，常温时，浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气；
(3)B的作用为尾气吸收，同时防止空气中水蒸气进入装置E中使CCl2潮解；
(4)为了防止空气中氧气干扰反应，当氯气充满整个装置时点燃E处酒精灯。
Ⅱ.分析流程可知加水溶解，得到溶液加入浓氨水和活性炭，加入过氧化氢，需要水浴加热保持温度55℃反应得到含[C(NH3)6]3+离子和活性炭的浑浊液，趁热过滤去除活性炭，得到的[C(NH3)6]Cl3 溶液中加入浓HCl，过滤得到[C(NH3)6]Cl3晶体，浓盐酸有利于[C(NH3)6]Cl3析出，最终获得产品，
(5)趁热过滤需要用到保温漏斗或者趁热抽滤，应该选择A、B装置；趁热过滤后，在滤液中加入浓盐酸的目的是增大氯离子浓度有利于产品析出。
(6)[C(NH3)5Cl]+中含有6个配位键，一个NH3中含有3个σ键，则1个 [C(NH3)5Cl]Cl中σ键的数目为：3×5+6=21个，1 ml [C(NH3)5Cl]Cl中σ键的数目为21NA。
18.【答案】O>C>H 醛基 CH3OH中含有−OH，分子间可形成氢键，使得沸点升高；而HCHO分子间不能形成氢键，使得甲醇的沸点高于甲醛 > 双键与单键之间的排斥力大于单键之间的排斥力，使得C−C=O之间的键角增大，C−C−C的键角减小 、或(任写2个) BD
【解析】解：(1)①根据题意，FADH是甲醛，其含有的元素为H、C、O，同周期元素从左到右电负性依次增大，则电负性大小关系：O>C；又C的电负性强于H，则三种元素电负性强弱顺序为：O>C>H；第二步的反应物的官能团为−OH，H和O之间共用一对共用电子对，其电子式为；产物为HCHO，其官能团名称为醛基，
故答案为：O>C>H； ；醛基；
②CH3OH中含有−OH，分子间可形成氢键，使得其沸点升高；而HCHO分子间不能形成氢键，使得甲醇的沸点高于甲醛，
故答案为：CH3OH中含有−OH，分子间可形成氢键，使得沸点升高；而HCHO分子间不能形成氢键，使得甲醇的沸点高于甲醛；
(2)①C−C=O键角>C−C−C的键角，形成碳氧双键的C原子与其他3个原子形成共价键，采用sp2杂化，键角应为120°，但是双键与单键之间的排斥力大于单键之间的排斥力，使得C−C=O之间的键角增大，C−C−C的键角减小，因此C−C=O键角>C−C−C的键角，
故答案为：>；双键与单键之间的排斥力大于单键之间的排斥力，使得C−C=O之间的键角增大，C−C−C的键角减小；
②DHA的分子式为C3H6O3，比相同碳原子数的烷烃少了2个H原子，满足条件c，则可以将1个C原子作为中心碳原子，连接4个不同的原子或原子团，且只有2种官能团以及是链状化合物，则含有1个碳氧双键，可以是−COOH、−CHO或酯基，则满足要求的物质可能是、或(任写2个)，
故答案为：、或(任写2个)；
(3)A.侧链中心的碳原子形成3个共价键，采取sp2杂化，呈平面三角形，这4个碳原子，处于同一平面；苯环中的C原子共处一个平面；由于碳碳单键可以旋转，因此2个平面不一定共面，故A错误；
B.右边的C+离子形成3个共价键，无孤对电子，采用sp2杂化，呈平面三角形，4个碳原子共平面；碳碳三键是直线型分子，直线属于之前的平面，则所有碳原子一定共平面，故B正确；
C.中间的C原子形成3个共价键，含有1对孤对电子(因为得到1个电子)，采取sp3杂化，其空间结构为三角锥形，所有碳原子一定不共面，故C错误；
D.碳碳双键的碳原子以及与碳原子相连的原子共处一个平面，因此所有碳原子一定共平面，故D正确；
故答案为：BD。
(1)①根据题意，FADH是甲醛，其含有的元素为H、C、O，同周期元素从左到右电负性依次增大；第二步的反应物的官能团为−OH，H和O之间共用一对共用电子对；产物为HCHO，其官能团为醛基；
②CH3OH中含有−OH，分子间可形成氢键，使得其沸点升高；而HCHO分子间不能形成氢键，使得甲醇的沸点高于甲醛；
(2)①C−C=O键角>C−C−C的键角，形成碳氧双键的C原子与其他3个原子形成共价键，采用sp2杂化，键角应为120°，但是双键与单键之间的排斥力大于单键之间的排斥力，使得C−C=O之间的键角增大；
②DHA的分子式为C3H6O3，比相同碳原子数的烷烃少了2个H原子，满足条件c，则可以将1个C原子作为中心碳原子，连接4个不同的原子或原子团，且只有2种官能团以及是链状化合物，则含有1个碳氧双键，可以是−COOH、−CHO或酯基，以此分析解题；
(3)A.侧链中心的碳原子形成3个共价键，采取sp2杂化，呈平面三角形，这4个碳原子，处于同一平面；苯环中的C原子共处一个平面；
B.右边的C+离子形成3个共价键，无孤对电子，采用sp2杂化，呈平面三角形，4个碳原子共平面；碳碳三键是直线型分子；
C.中间的C原子形成3个共价键，含有1对孤对电子(因为得到1个电子)，采取sp3杂化，其空间结构为三角锥形；
D.碳碳双键的碳原子以及与碳原子相连的原子共处一个平面，因此所有碳原子一定共平面。
本题考查物质结构与性质，涉及元素性质、有机物的官能团的识别和性质、价层电子对互斥理论等内容，题目中等难度。
19.【答案】(1)①EFH
②DEIJK
③ACEFHIK
④饱和；方向
(2)6NA(或3.612×1024)；7
(3)C原子半径较小，C、O原子能充分接近，p−p轨道“肩并肩”重叠程度较大，能形成较稳定的π键；而Si原子半径较大，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
【解析】
【分析】
本题考查共价键的形成及类型，注意π键的形成过程及判断的一般规律即可解答，一般单键都是σ键，双键和三键中只有一个σ键，其余为π键，试题难度不大。
【解答】
(1)由不同原子间形成的共价键是极性键，由相同原子间形成的共价键是非极性键；一般单键都是σ键，双键和三键中只有一个σ键，其余为π键；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键是指由H原子与其他原子形成的共价键。
根据以上分析可知：
①既含有极性键，又含有非极性键的是EFH；
②既含有σ键，又含有π键的是DEIJK；
③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ACEFHIK；
④水分子是H2O而不是H3O，体现了共价键的饱和性，水分子的键角为105°，体现了共价键的方向性；
(2)乙醛的结构简式为，1个乙醛分子中含6个σ键，故1ml乙醛分子中含有6mlσ键，即6NA个，CO(NH2)2的结构简式为，1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。
(3)只有成键的两个原子半径较小，能充分接近，此时p−p轨道的重叠程度大，才容易形成稳定的π键。C原子半径较小，C、O原子能充分接近，p−p轨道“肩并肩”重叠程度较大，能形成较稳定的π键；而Si原子半径较大，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。
20.【答案】(1)bd
(2)5s25p1；Ti、Ni
(3)>；PtCl4(NH3)2形成过程中，NH3中N原子的孤电子对与Pt4+形成了配位键，转化为成键电子对，对其他成键电子对的排斥力降低，所以键角增大
(4)10；AB
(5)2∶1；38×2325.18×6.02×1023
【解析】
【分析】
本题考查原子光谱、基态与激发态、电子排布式、键角、化学键数目、相似相溶原理以及晶胞的计算等，熟练掌握各部分基础知识是解题关键，难点在于晶胞计算等，试题较难。
【解答】
(1)铜或铜盐的焰色反应为绿色，其原因为电子从较高的激发态跃迁到基态；焰色反应的光谱属于发射光谱，故选bd；
(2)In元素为第五周期第IIIA族的元素，所以In元素基态原子的价电子排布式为5s25p1；与Cu元素同周期，且基态原子有2个未成对电子的过渡元素是Ti、Ni；
(3)PtCl4(NH3)2形成过程中，NH3中N原子的孤电子对与Pt4+形成了配位键，转化为成键电子对，对其他成键电子对的排斥力降低，所以PtCl4(NH3)2中H—N—H之间的夹角大于NH3分子中H—N—H之间的夹角；
(4)Fe(CO)5分子中Fe与CO形成5个配位键(配位键属于σ键)，CO中含有1个σ键和2个π键，1个Fe(CO)5分子中含有σ键数目为10；Ni(CO)4分子为正四面体构型，说明Ni(CO)4为非极性分子，四氯化碳和苯分子均为非极性分子，而水和液氨均为极性分子，根据“相似相溶”原理可知四氯化碳和苯能溶解Ni(CO)4；
(5)如图可知共有8个正四面体空隙，O2−位于顶点和面心，O2−个数为18×8+12×6=4，晶体中正四面体空隙数与O2−数之比为8∶4=2∶1；Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶胞质量为8×232NA g，晶体密度为5.18 g·cm−3，则晶胞体积为8×2325.18NA cm3，晶胞边长为38×2325.18×6.02×1023 cm。
化学能
键能
化学能
键能
C−C
331
C−O
343
Si−Si
197
Si−O
466
C=C
620
C=O
805
Si=Si
272
Si=O
640
A
B
C
单选题
1. 下列关于化学键的说法，认识错误的是( )
①π键不能单独存在，一定要和σ键共存
②s−pσ键与p−pσ键的对称性不同
③在CH2=CH—C≡N分子中含6个σ键，3个π键
④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
⑤1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子，是由共价键的饱和性决定的
⑥气体单质中，一定有σ键，可能有π键
⑦下列共价键的极性由小到大的顺序是：H−H、P−H、N−H、H−F
⑧化学反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成
A. ①⑤B. ②⑥C. ③⑦D. ④⑧
2. 下列说法正确的是( )
A. 分子中σ键一定比π键牢固
B. 所有共价键都有方向性
C. 根据等电子体原理判断，1mlNO2+离子含有π键的数目为2NA
D. 原子半径越小，形成的共价键键能就一定越大
3. 下列关于化学键的说法，认识错误的是( )
①s−s σ键与s−p σ键的对称性不同
②π键不能单独存在，一定要和σ键共存
③含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同
④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
⑤分子中含有共价键，则一定含有一个σ键
⑥成键的原子间已知轨道重叠越多，共价键越牢固
⑦1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. ①⑤B. ②⑥C. ③⑦D. ②④
4. 化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式为，下列说法中正确的是
A. X分子中只有极性键没有非极性键B. X分子中的共用电子对数为11
C. 1 ml X分子中所含的σ键数目为10NAD. X是共价化合物
5. 下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A. 256 g S8(如图)中含有S—S键的个数为8NA
B. 18 g冰中含有氢键数目最多为2NA
C. 1 ml [Fe(CN)6]3−离子中含有的 σ键为 6NA
D. N60结构如图，14 g N60中含有的N—N键个数为1.5NA
6. 下列关于乙炔的说法错误的是 ( )
A. 乙炔的键角为180°，是非极性分子
B. 分子中碳原子的sp杂化轨道形成σ键，未参与杂化的2p轨道形成两个π键，且两个π键互相垂直
C. 碳碳三键中三条键能量大小相同，其键长是碳碳单键的13
D. 乙炔分子中既有极性键也有非极性键
7. 下列有关物质结构与性质的说法中合理的是( )
A. CO与CN−结构相似，含有的σ键与π键个数比均为1:2
B. 根据VSEPR理论可知H2O、NH3、CH4分子内键角依次减小
C. 铜的电负性为1.9，氯的电负性为3.0，氯化铜为离子化合物，溶于水能完全电离
D. HF比HCl更稳定是因为HF分子间存在氢键
8. 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
9. 法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列说法错误的是 ( )
A. 该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O
B. 该分子中C=C键的键能大于C—C键的键能
C. 该分子中所有N原子都为sp3杂化
D. 该分子中σ键与π键数目之比为15:4
10. 氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是
A. 分子中只含极性键B. 分子中含有2个σ键和4个π键
C. 不和氢氧化钠溶液发生反应D. 分子中N≡C键的键长小于C—C键的键长
11. 关于乙炔(HC≡CH)的说法错误的是 ( )
A. 乙炔的键角为180°，是非极性分子
B. 碳原子sp杂化轨道形成σ键、未杂化的两个2p轨道形成两个π键，且互相垂直
C. 碳碳三键中三条键能量大小相同，其键长是碳碳单键的13
D. 乙炔分子中既有极性键也有非极性键
12. 下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，其中说法正确的是
A. 32g S8分子中含有0.125ml σ键B. SF6是由非极性键构成的分子
C. 1ml C2H4分子中有5ml σ键和1ml π键D. C2H2分子中不含非极性键
13. 下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法正确的是( )
A. 32gS8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 mlC2H4分子中有5 ml σ键和1 ml π键D. C2H2分子中不含非极性键
14. 下列说法错误的是( )
A. 键角：BF3>CH4>NH3>H2O
B. P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28’
C. C22−与O22+互为等电子体，1 ml O22+中含有的π键数目为2NA
D. 已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4 ml N—H键断裂，则形成的π键数目为3NA
15. 下列说法中错误的是( )
A. 键长越短，键能越大，分子越稳定
B. 分子的性质与键角无关
C. 分子具有一定的键角，表明共价键具有方向性，由键角可知分子的形状
D. π键的电子云形状的特征为镜象对称，σ键的电子云形状的特征为轴对称
二、实验题
16. 碳、硅及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题：
(1)基态Si原子有___________种空间运动状态的电子。
(2)C、O、Si电负性由小到大的顺序为___________；
(3)C和Si与O原子结合形成CO2和SiO2时假设采用甲、乙两种构型：
化学键键能(kJ/ml)
SiO2晶体中Si原子采取的构型是___________(填“甲”或“乙”)，从能量角度解释Si原子采取该构型的原因是___________。
碳化硅(SiC)是人工合成的无机非金属材料，其晶体结构类似于金刚石，结构如图：
(4)在立方体体对角线的一维空间上碳、硅原子的分布规律(原子的比例大小和相对位置)正确的是___________(填序号)。
a.· b．
c. d．
(5)SiC晶体中硅原子与离其最近的原子间距离为d，则硅原子与离其次近的原子间距离为___________，一个硅原子周围与其次近的原子的数目为___________。
17. 三氯化六氨合钴(Ⅲ)(CNH36Cl3)是一种重要的化工原料，实验室以CCl2为原料制备三氯化六氨合钴。
Ⅰ.CCl2的制备
已知CCl2易潮解，可用C与Cl2反应制得，装置如下：
(1)装置连接的顺序为A→_______。
(2)A中圆底烧瓶盛放的固体药品为_______(填化学式，一种即可)。
(3)B的作用为_______。
(4)_______时点燃E处酒精灯。
Ⅱ.实验室制备CNH36Cl3的流程如下：
(5)趁热过滤可以选择的装置为_______(填字母)。
趁热过滤后，在滤液中加入浓盐酸的目的是_______。
(6)在合成CNH36Cl3时，往往由于条件控制不当而产生CNH35ClCl，1mlCNH35ClCl中σ键的数目为_______。
18. 2021年9月24日《Science》杂志发表了我国科学家的论文，称其建立了人工淀粉合成代谢途径(ASAP)，简化表示如图。据介绍，经优化进阶该方法合成速率是玉米的8.5倍，能量转化效率是玉米的3.5倍。
(1)ASAP的前两步是：CO2→ZnO⋅ZnO2H2CH3OH→醇氧化酶O2HCHO
①FADH的组成元素按电负性从大到小排列为 ；第二步反应物官能团的电子式是 ，产物的官能团名称是 。
②CH3OH与HCHO沸点差别明显，原因是 。
(2)DHA是。
①分子中C−C=O键角 C−C−C键角(选填：“<”、“>”或“=”)，原因是 。
②DHA的同分异构体很多，写出符合如下条件的两种构造异构体的结构简式 。
a.属于链状化合物
b.含有两种官能团
c.含有手性碳原子
(3)有机反应历程中，会形成不稳定的中间体，如图一些微粒中，碳原子必在同一平面的是 (填字母序号)。
三、简答题
19. 回答下列问题：
(1)有以下物质：A.HF B.Br2 C.H2O D.N2 E.C2H4 F.C2H6 G.H2 H.H2O2 I.H—C≡N J.CO2 K.HCHO
①既含有极性键，又含有非极性键的是_________(填序号，下同)；
②既含有σ键，又含有π键的是_________；
③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_________；
④水分子是H2O而不是H3O，是因为共价键具有_________性；水分子的键角为105°，是因为共价键具有_________性。
(2)1 ml乙醛分子中含σ键的数目为_________，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为_________。
(3)C、Si为同主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不能形成上述π键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成π键，而Si、O原子间不能形成上述π键？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
20. 非金属和金属单质以及相关化合物有着广泛的应用，回答下列相关问题：
(1)铜或铜盐的焰色为绿色，下列有关原理分析的叙述正确的是____(填字母)。
a.电子从基态跃迁到较高的激发态
b.电子从较高的激发态跃迁到基态
c.焰色反应的光谱属于吸收光谱
d.焰色反应的光谱属于发射光谱
(2)In元素基态原子的价电子排布式为____。与Cu元素同周期，且基态原子有2个未成对电子的过渡元素是____(填元素符号)。
(3)PtCl4(NH3)2中H—N—H之间的夹角____(填“>”“<”或“=”)NH3分子中H—N—H之间的夹角，原因是_______________________________________________________。
(4)铁、镍易与CO作用形成羰基配合物Fe(CO)5、Ni(CO)4。1个Fe(CO)5分子中含有σ键数目为_______________;
已知Ni(CO)4分子为正四面体构型，下列溶剂能够溶解Ni(CO)4的是____(填字母)。
A.四氯化碳 B.苯
C.水 D.液氨
(5)Fe3O4晶体中，O2−的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O2−围成的正四面体空隙和由3、6、7、8、9、12的O2−围成的正八面体空隙。
Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2−数之比为____。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶体密度为5.18 g·cm−3，则该晶胞参数a=_________cm(写出计算表达式即可)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查化学键的相关知识，重点考查共价键的形成，把握共价键的类型及形成为解答的关键，注意对称性为解答的难点，注重基础知识的考查，题目难度一般。
【解答】
①σ键是“头碰头”形成的共价键，π键是“肩并肩”形成的共价键，两原子形成共价键时一定会有σ键，双键和三键中第一个键是σ键，其次才能形成π键，π键不能单独存在，一定要和σ键共存，故①正确；
②σ键为轴对称，所以s−p σ键与p−p σ键的对称性相同，故②错误；
③共价单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，三键中有1个σ键和2个π键，CH2=CH—C≡N分子中有一个双键、一个三键、四个单键，所以含有6个σ键，3个π键，故③正确；
④两个非金属原子间通过共用电子对形成相互作用，所以两个非金属元素原子间形成的化学键都是共价键，故④正确；
⑤S原子最外层有6个电子，未成对电子数为2，则1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子，是由共价键的饱和性决定的，故⑤正确；
⑥气体单质中，稀有气体不含共价键，故⑥错误；
⑦对于元素周期表中同属第二周期的元素，与氢元素形成共价键时，极性由小到大分别是N−H、H−F；对于第ⅤA族的元素，与氢元素形成共价键时，极性是N−H大于P−H；H−H键由吸引电子能力相同的同种原子形成的共价键，无极性，所以极性由小到大的顺序是：H−H、P−H、N−H、H−F，故⑦正确；
⑧在反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，既有钠离子与过氧根离子之间的离子键、氢氧之间的极性键和过氧根离子中氧氧之间的非极性键的断裂，又有钠离子与氢氧根离子之间的离子键、氢氧根离子中氧氢极性共价键和氧气分子中氧氧非极性键的形成，故⑧正确。
所以错误的有②⑥。
故选：B。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查共价键的类型及特点、等电子体原理，掌握共价键的方向性和饱和性为解答的关键，侧重考查学生的分析与应用能力，题目难度一般。
【解答】
A.σ键不一定比π键强度大，如氮气中σ键的强度比π键强度小，故A错误；
B.H2分子中H原子的s轨道为球形，无方向性，所以形成的s−sσ键没有方向性，故B错误；
C.CO2是NO2+的等电子体，一个CO2含有2个π键，故1mlNO2+离子含有π键的数目为2NA，故C正确；
C.原子半径F>H，但键能：H−F>H−H，则不能得出半径越小的原子形成的共价键越牢固的结论，故D错误。
故选：Ｃ。
3.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查共价键的有关知识，属于基础知识的考查，掌握共价键的形成过程即可解答，题目难度一般。
【解答】
①s−s σ键是轴对称，s−p σ键也是轴对称，对称性相同，故①错误；
②两原子间有且只有一个σ键，π键不能单独存在，一定要和σ键共存，故②正确；
③一般地，π键易断裂，含有π键的化合物，化学性质相对活泼，与只含σ键的化合物的化学性质不同，故③正确；
④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键，故④正确；
⑤分子中含有共价键，则一定含有σ键，不一定是一个，比如H2O，分子中含有不止一个σ键，故⑤错误；
⑥成键的原子间已知轨道重叠越多，原子间作用力越强，共价键越牢固，故⑥正确；
⑦1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，故⑦正确。
根据以上分析知，认识错误的有①⑤，
故选：A。
4.【答案】D
【解析】【试题解析】
略
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算，熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键，难度一般。
【解答】
A.256gS8单质的物质的量为n=256g32×8g/ml=1ml，而1mlS8单质中含8mlS−S键，单质中含8mlS−S键即8NA个，故A正确
B.依据n=mM计算物质的量n=18g18g/ml=1ml，氢键是分子间作用力，每个水分子形成两个氢键，18g冰中含有的氢键数目为2NA，故B正确；
C.Fe(CN)63−中配位键属于σ键，CN−中也有1个σ键，1ml[Fe(CN)6]3−离子中含有的σ键为12ml，即12NA，故C错误；
D.依据n=mM计算物质的量n=14g14×60g/ml=160ml，1mlN60形成的N−N键为60×12×3=90ml，则160ml形成N−N 键个数为1.5NA，故D正确，
故选C。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了乙炔中的化学键，明确σ键和π键的形成方式是解本题关键，同时考查学生空间想象能力，难度不大。
【解答】
A.乙炔为直线形分子，键角为180°，属于非极性分子，故A正确；
B.碳原子形成乙炔时，一个2s轨道和一个2p轨道杂化成两个sp轨道，另外的两个2p轨道保持不变，其中一个sp轨道与氢原子的1s轨道头碰头重叠形成C−H σ键，另一个sp轨道则与另一个碳原子的sp轨道头碰头重叠形成C−C σ键，碳原子剩下的两个p轨道则肩并肩重叠形成两个C−C π键，且这两个π键相互垂直，故B正确；
C.碳碳三键的三个键能量大小不相同，键长大于碳碳单键的13，故C错误；
D.乙炔中C−H键为极性共价键，碳碳三键属于非极性共价键，故D正确。
7.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查化学键、键角比较、电负性应用、氢键等，掌握基础是关键，试题难度不大。
【解答】
A.CO与CN−结构相似，含有的σ键与π键个数比均为1:2，故A正确；
B.由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，所以根据VSEPR理论可知H2O、NH3、CH4分子内键角依次增大，故B错误；
C.铜的电负性为1.9，氯的电负性为3.0，二者电负性差值小于1.8，所以氯化铜为共价化合物，但溶于水能完全电离，故C错误；
D.HF比HCl更稳定是因为H−F键键能大，故D错误。
故选A。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查物质中的化学键，难度不大。
【解答】
A.1 ml S8中含有8 ml σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为32g8×32g⋅ml−1×8=1ml，A项错误；
B.SF6是由S—F极性键构成的分子，B项错误；
C.C2H2的结构式为H−C≡C−H，单键为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，所以1 ml C2H2分子中含有3 ml σ键和2 ml π键，C项正确；
D.C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构和化学键、杂化类型的判断，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意把握原子的成键特点，题目难度不大。
【解答】
A.同周期主族元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，N原子最外层为半充满结构，第一电离能大于同周期相邻元素，则N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O，故A正确；
B.碳碳双键的键能大于碳碳单键，故B正确；
C.含有N=C键的N原子形成2个σ键且还含有一对孤对电子，N原子为sp2杂化，故C错误；
D.有机物分子含有1个C−H、1个C=C、2个C−C、1个C=N、2个C=O、3个N−H、4个C−N、1个C−F键，其中双键含有1个σ键、1个π键，则该分子中σ键与π键数目之比为15：4，故D正确。
故选：C。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查化学键、键长相关知识，注意结合原子半径判断键长，难度不大。
【解答】
A.N≡C−C≡N含有碳碳非极性键和碳氮极性键，故A错误；
B.N≡C−C≡N中含有3个σ键和4个π键，故B错误；
C.卤素单质能与氢氧化钠溶液反应，故氰气能和氢氧化钠溶液发生反应，故C错误；
D.同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径越大其键长越长，碳原子半径大于氮原子，所以氰分子中C≡N键长小于C≡C键长，故D正确。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了乙炔中的化学键，明确σ键和π键的形成方式是解本题关键，同时考查学生空间想象能力，难度不大。
【解答】
A.乙炔为直线形分子，键角为180°，属于非极性分子，故A正确；
B.碳原子形成乙炔时，一个2s轨道和一个2p轨道杂化成两个sp轨道，另外的两个2p轨道保持不变，其中一个sp轨道与氢原子的1s轨道头碰头重叠形成C−H σ键，另一个sp轨道则与另一个碳原子的sp轨道头碰头重叠形成C−C σ键，碳原子剩下的两个p轨道则肩并肩重叠形成两个C−C π键，且这两个π键相互垂直，故B正确；
C.碳碳三键的三个键能量大小不相同，键长大于碳碳单键的13，故C错误；
D.乙炔中C−H键为极性共价键，碳碳三键属于非极性共价键，故D正确，
故选C。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查共价键的分类及判断，意在考查学生的辨析能力，解题的关键是掌握共价键的类型判断。
【解答】
A.1 ml S8中含有8 ml σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为32g8×32g⋅ml−1×8=1ml，A项错误；
B.根据SF6的结构可知，SF6中所含化学键为S—F键，为极性键，B项错误；
C.C2H4的结构式为H2C=CH2，单键为σ键，双键键中含有1个σ键和1个π键，所以1 ml C2H2分子中含有5 ml σ键和1 ml π键，C项正确；
D.C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误。
13.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查共价键的分类及判断，意在考查学生的辨析能力，解题的关键是掌握共价键的类型判断。
【解答】
A.1 ml S8中含有8 ml σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为32g8×32g⋅ml−1×8=1ml，A项错误；
B.根据SF6的结构可知，SF6中所含化学键为S—F键，为极性键，B项错误；
C.C2H4的结构式为H2C=CH2，单键为σ键，双键键中含有1个σ键和1个π键，所以1 ml C2H2分子中含有5 ml σ键和1 ml π键，C项正确；
D.C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误。
14.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查分子中的键角、σ键和π键，明确分子的结构式是解本题的关键，题目难度一般。
【解答】
A.BF3 为平面三角形，键角为120°，CH4 为正四面体形，其键角为109°28′，NH3为三角锥形，键角约为107°，H2O为V形，其键角约为105°，所以键角：BF3>CH4>NH3>H2O，故A不符合题意；
B.P4是四原子的正四面体，键角是60°，而CH4是五原子的正四面体，键角为109°28′，故B符合题意；
C.C22−与O22+互为等电子体，所以C22−和O22+的π键数目相同，1mlO22+中含有的π键数目为2NA，故C不符合题意；
D.若该反应中有4 ml N−H键断裂，则生成1.5ml氮气，形成π键的数目是3NA，故D不符合题意。
故选：Ｂ。
15.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了键能、键长与键角的应用，题目难度不大，理解共价键的三个参数与物质结构的关系是解本题的关键。
【解答】
A.物质中键长越短、键能越大，则断开化学键吸收的能量越多，所以该物质越稳定，故A正确；
B.分子的性质与分子的结构相关，键角与分子结构有关，所以分子的性质与键角相关，故B错误；
C.键角是描述分子立体结构的重要参数，分子具有一定的键角，表明共价键具有方向性，由键角可知分子的形状， 故C正确；
D.根据π键和σ键的特点可知，π键的电子云形状的特征为镜象对称，σ键的电子云形状的特征为轴对称，故D正确。
故选：B。
16.【答案】(1)14
(2) Si
(4)a
(5) 263d 3
【解析】
【分析】本题考查物质结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和运用、空间想象能力及计算能力，明确元素周期律、原子结构、晶胞计算方法是解本题关键，难点是(4)②题的计算，注意该题采用的解题方法，题目难度中等。
【解答】(1)基态Si原子电子排布1s22s22p63s23p2，其空间运动状态电子就有14种，
故答案为：14；
(2)元素对键合电子吸引力：Si
故答案为：乙；Si原子与O原子形成4个Si−O键的总键能比生成两个Si=O键的总键能大，体系更稳定，所以SiO2采用乙构型更稳定；
(4)硅原子半径比碳原子大，从图中微粒大小关系判断，较小的碳原子在碳化硅立方晶胞的八个顶点和六个面面心位置，较大的硅原子在体对角线高顶点14处，且四个硅原子对应的顶点处于交错位置，和该顶点所在面的面心构成正四面体，一个晶胞内体对角线均分四段，五个点上的原子顺序是“碳−硅−空−空−碳”，
故答案为：a；
(5)如果SiC晶体中硅原子与最近碳原子间距离为d，为晶胞体对角线长度的14，晶胞边长为4d3，硅原子与离其次近的原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，其距离为面对角线长度的一半=22×4d3pm=263d；
每个晶胞中硅原子与离其次近的原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，如果将晶胞中Si原子位于顶点和面心上，则C原子处于原来晶胞中Si原子位置，则新的晶胞中距离顶点上Si原子次近的距离为面心上Si原子，每个晶胞中距离顶点Si原子次近的Si原子个数为3．
故答案为：263d；3。
17.【答案】(1)D→C→E→B；
(2)KMnO4 ；
(3)尾气吸收，同时防止空气中水蒸气进入装置E中
(4)当氯气充满整个装置
(5)AB；
增大氯离子浓度有利于产品析出
(6)21NA
【解析】
【分析】
本题以[C(NH3)6]Cl3(三氯六氨合钴)的制备为背景，考查了学生有关氧化还原反应，物质分离提纯，实验装置评价等内容，考查范围较广，意在考查学生的实验分析能力和知识应用的综合能力。
【解答】
Ⅰ.装置A为制备氯气的发生装置，利用氧化剂与浓盐酸反应制备氯气，其中制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，应依次通过饱和食盐水和浓硫酸除杂，纯净的氯气进入装置E中与钴反应生成CCl2，装置E外接碱石灰(B)，防止空气成分干扰实验；
(1)根据以上分析，实验装置的连接顺序应该为A→D→C→E→B，
(2)A中圆底烧瓶盛放的固体药品为KMnO4，常温时，浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气；
(3)B的作用为尾气吸收，同时防止空气中水蒸气进入装置E中使CCl2潮解；
(4)为了防止空气中氧气干扰反应，当氯气充满整个装置时点燃E处酒精灯。
Ⅱ.分析流程可知加水溶解，得到溶液加入浓氨水和活性炭，加入过氧化氢，需要水浴加热保持温度55℃反应得到含[C(NH3)6]3+离子和活性炭的浑浊液，趁热过滤去除活性炭，得到的[C(NH3)6]Cl3 溶液中加入浓HCl，过滤得到[C(NH3)6]Cl3晶体，浓盐酸有利于[C(NH3)6]Cl3析出，最终获得产品，
(5)趁热过滤需要用到保温漏斗或者趁热抽滤，应该选择A、B装置；趁热过滤后，在滤液中加入浓盐酸的目的是增大氯离子浓度有利于产品析出。
(6)[C(NH3)5Cl]+中含有6个配位键，一个NH3中含有3个σ键，则1个 [C(NH3)5Cl]Cl中σ键的数目为：3×5+6=21个，1 ml [C(NH3)5Cl]Cl中σ键的数目为21NA。
18.【答案】O>C>H 醛基 CH3OH中含有−OH，分子间可形成氢键，使得沸点升高；而HCHO分子间不能形成氢键，使得甲醇的沸点高于甲醛 > 双键与单键之间的排斥力大于单键之间的排斥力，使得C−C=O之间的键角增大，C−C−C的键角减小 、或(任写2个) BD
【解析】解：(1)①根据题意，FADH是甲醛，其含有的元素为H、C、O，同周期元素从左到右电负性依次增大，则电负性大小关系：O>C；又C的电负性强于H，则三种元素电负性强弱顺序为：O>C>H；第二步的反应物的官能团为−OH，H和O之间共用一对共用电子对，其电子式为；产物为HCHO，其官能团名称为醛基，
故答案为：O>C>H； ；醛基；
②CH3OH中含有−OH，分子间可形成氢键，使得其沸点升高；而HCHO分子间不能形成氢键，使得甲醇的沸点高于甲醛，
故答案为：CH3OH中含有−OH，分子间可形成氢键，使得沸点升高；而HCHO分子间不能形成氢键，使得甲醇的沸点高于甲醛；
(2)①C−C=O键角>C−C−C的键角，形成碳氧双键的C原子与其他3个原子形成共价键，采用sp2杂化，键角应为120°，但是双键与单键之间的排斥力大于单键之间的排斥力，使得C−C=O之间的键角增大，C−C−C的键角减小，因此C−C=O键角>C−C−C的键角，
故答案为：>；双键与单键之间的排斥力大于单键之间的排斥力，使得C−C=O之间的键角增大，C−C−C的键角减小；
②DHA的分子式为C3H6O3，比相同碳原子数的烷烃少了2个H原子，满足条件c，则可以将1个C原子作为中心碳原子，连接4个不同的原子或原子团，且只有2种官能团以及是链状化合物，则含有1个碳氧双键，可以是−COOH、−CHO或酯基，则满足要求的物质可能是、或(任写2个)，
故答案为：、或(任写2个)；
(3)A.侧链中心的碳原子形成3个共价键，采取sp2杂化，呈平面三角形，这4个碳原子，处于同一平面；苯环中的C原子共处一个平面；由于碳碳单键可以旋转，因此2个平面不一定共面，故A错误；
B.右边的C+离子形成3个共价键，无孤对电子，采用sp2杂化，呈平面三角形，4个碳原子共平面；碳碳三键是直线型分子，直线属于之前的平面，则所有碳原子一定共平面，故B正确；
C.中间的C原子形成3个共价键，含有1对孤对电子(因为得到1个电子)，采取sp3杂化，其空间结构为三角锥形，所有碳原子一定不共面，故C错误；
D.碳碳双键的碳原子以及与碳原子相连的原子共处一个平面，因此所有碳原子一定共平面，故D正确；
故答案为：BD。
(1)①根据题意，FADH是甲醛，其含有的元素为H、C、O，同周期元素从左到右电负性依次增大；第二步的反应物的官能团为−OH，H和O之间共用一对共用电子对；产物为HCHO，其官能团为醛基；
②CH3OH中含有−OH，分子间可形成氢键，使得其沸点升高；而HCHO分子间不能形成氢键，使得甲醇的沸点高于甲醛；
(2)①C−C=O键角>C−C−C的键角，形成碳氧双键的C原子与其他3个原子形成共价键，采用sp2杂化，键角应为120°，但是双键与单键之间的排斥力大于单键之间的排斥力，使得C−C=O之间的键角增大；
②DHA的分子式为C3H6O3，比相同碳原子数的烷烃少了2个H原子，满足条件c，则可以将1个C原子作为中心碳原子，连接4个不同的原子或原子团，且只有2种官能团以及是链状化合物，则含有1个碳氧双键，可以是−COOH、−CHO或酯基，以此分析解题；
(3)A.侧链中心的碳原子形成3个共价键，采取sp2杂化，呈平面三角形，这4个碳原子，处于同一平面；苯环中的C原子共处一个平面；
B.右边的C+离子形成3个共价键，无孤对电子，采用sp2杂化，呈平面三角形，4个碳原子共平面；碳碳三键是直线型分子；
C.中间的C原子形成3个共价键，含有1对孤对电子(因为得到1个电子)，采取sp3杂化，其空间结构为三角锥形；
D.碳碳双键的碳原子以及与碳原子相连的原子共处一个平面，因此所有碳原子一定共平面。
本题考查物质结构与性质，涉及元素性质、有机物的官能团的识别和性质、价层电子对互斥理论等内容，题目中等难度。
19.【答案】(1)①EFH
②DEIJK
③ACEFHIK
④饱和；方向
(2)6NA(或3.612×1024)；7
(3)C原子半径较小，C、O原子能充分接近，p−p轨道“肩并肩”重叠程度较大，能形成较稳定的π键；而Si原子半径较大，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
【解析】
【分析】
本题考查共价键的形成及类型，注意π键的形成过程及判断的一般规律即可解答，一般单键都是σ键，双键和三键中只有一个σ键，其余为π键，试题难度不大。
【解答】
(1)由不同原子间形成的共价键是极性键，由相同原子间形成的共价键是非极性键；一般单键都是σ键，双键和三键中只有一个σ键，其余为π键；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键是指由H原子与其他原子形成的共价键。
根据以上分析可知：
①既含有极性键，又含有非极性键的是EFH；
②既含有σ键，又含有π键的是DEIJK；
③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ACEFHIK；
④水分子是H2O而不是H3O，体现了共价键的饱和性，水分子的键角为105°，体现了共价键的方向性；
(2)乙醛的结构简式为，1个乙醛分子中含6个σ键，故1ml乙醛分子中含有6mlσ键，即6NA个，CO(NH2)2的结构简式为，1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。
(3)只有成键的两个原子半径较小，能充分接近，此时p−p轨道的重叠程度大，才容易形成稳定的π键。C原子半径较小，C、O原子能充分接近，p−p轨道“肩并肩”重叠程度较大，能形成较稳定的π键；而Si原子半径较大，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。
20.【答案】(1)bd
(2)5s25p1；Ti、Ni
(3)>；PtCl4(NH3)2形成过程中，NH3中N原子的孤电子对与Pt4+形成了配位键，转化为成键电子对，对其他成键电子对的排斥力降低，所以键角增大
(4)10；AB
(5)2∶1；38×2325.18×6.02×1023
【解析】
【分析】
本题考查原子光谱、基态与激发态、电子排布式、键角、化学键数目、相似相溶原理以及晶胞的计算等，熟练掌握各部分基础知识是解题关键，难点在于晶胞计算等，试题较难。
【解答】
(1)铜或铜盐的焰色反应为绿色，其原因为电子从较高的激发态跃迁到基态；焰色反应的光谱属于发射光谱，故选bd；
(2)In元素为第五周期第IIIA族的元素，所以In元素基态原子的价电子排布式为5s25p1；与Cu元素同周期，且基态原子有2个未成对电子的过渡元素是Ti、Ni；
(3)PtCl4(NH3)2形成过程中，NH3中N原子的孤电子对与Pt4+形成了配位键，转化为成键电子对，对其他成键电子对的排斥力降低，所以PtCl4(NH3)2中H—N—H之间的夹角大于NH3分子中H—N—H之间的夹角；
(4)Fe(CO)5分子中Fe与CO形成5个配位键(配位键属于σ键)，CO中含有1个σ键和2个π键，1个Fe(CO)5分子中含有σ键数目为10；Ni(CO)4分子为正四面体构型，说明Ni(CO)4为非极性分子，四氯化碳和苯分子均为非极性分子，而水和液氨均为极性分子，根据“相似相溶”原理可知四氯化碳和苯能溶解Ni(CO)4；
(5)如图可知共有8个正四面体空隙，O2−位于顶点和面心，O2−个数为18×8+12×6=4，晶体中正四面体空隙数与O2−数之比为8∶4=2∶1；Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶胞质量为8×232NA g，晶体密度为5.18 g·cm−3，则晶胞体积为8×2325.18NA cm3，晶胞边长为38×2325.18×6.02×1023 cm。
化学能
键能
化学能
键能
C−C
331
C−O
343
Si−Si
197
Si−O
466
C=C
620
C=O
805
Si=Si
272
Si=O
640
A
B
C
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