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第15讲 原子结构 化学键
考纲要求
1.理解元素、核素和同位素的含义.2.了解
原子的构成.知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的数量关系.3.掌握1～18号元素的原子核外电子排布,能用原子结构示意图表示原子和简单离子的结构.4.知道化学键的含义.能用电子式表示一些常见物质的结构.5.能识别典型的离子化合物和共价化合物.
考点一 原子结构、核素
1.原子构成
(1)构成原子的微粒及作用
质子?Z个?——决定元素的种类???
?原子核?在质子数确定后
中子[?A－Z?个]同位素原子(X)??决定原子种类?
??核外电子?Z个?——最外层电子数决定元素的化学性质
AZ
(2)微粒之间的关系
①原子中:质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数； ②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；
③阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数； ④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数. (3)微粒符号周围数字的含义
(4)两种相对原子质量
112
①原子(即核素)的相对原子质量:一个原子(即核素)的质量与C质量的的比值.一种元素
12有几种同位素,就有几种不同核素的相对原子质量.
②元素的相对原子质量:是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值.如:Ar(Cl)＝Ar(Cl)×a%＋Ar(Cl)×b%. 2.元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系
35
37
(2)同位素的特征
①同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大；
②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变. (3)氢元素的三种核素
112131
H:名称为氕,不含中子；
H:用字母D表示,名称为氘或重氢； H:用字母T表示,名称为氚或超重氢.
(4)几种重要核素的用途
核素 用途
3.核外电子排布 (1)核外电子排布规律
23592U 146C 21H 31H 188O 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子
(2)原子结构示意图
(3)核外电子排布与元素性质的关系
①金属元素原子的最外层电子数一般小于4,较易失去电子,形成阳离子,表现出还原性,在化合物中显正化合价.
②非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4,较易得到电子,活泼非金属原子易形成阴离子,在化合物中主要显负化合价.
③稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构,不易失去或得到电子,通常表现为0价.
(1)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子(√) (2)核聚变如1H＋1H―→2He＋0n,因为有新微粒生成,所以该变化是化学变化(×) (3)17Cl与17Cl得电子能力几乎相同(√) (4)一种核素只有一种质量数(√)
35
37
2
3
4
1
(5)硫离子的结构示意图:
(6)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子(×) (7)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同(×)
(×)
1.下图为几种粒子的结构示意图,完成以下填空.
(1)属于阴离子结构的粒子是________(填编号,下同). (2)形成物质种数最多的元素的原子是________. (3)对应单质常温下能与水发生反应的微粒是________.
(4)某元素R形成的氧化物为R2O3,则R的离子结构示意图可能是________. 答案 (1)② (2)① (3)②③⑦ (4)⑤
2.现有下列9种微粒:1H、1H、6C、6C、7N、26Fe、26Fe、8O2、8O3.按要求完成以下各题: (1)1H、1H分别是氢元素的一种________,它们互称为________. (2)互为同素异形体的微粒是________.
(3)26Fe的中子数为________,核外电子数为__________________________________. (4)上述9种微粒中有________种核素,含有________种元素. 答案 (1)核素 同位素 (2)8O2和8O3 (3)30 24 (4)7 5
16
16
56
2＋1
2
1
2
13
14
14
56
2＋
56
3＋
16
16
原子结构与同位素的认识误区
(1)原子不一定都有中子,如1H.
(2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH.
(3)核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al与Na、F等,NH4与OH等. (4)不同的核素可能具有相同的质子数,如1H与1H；也可能具有相同的中子数,如 6C与 8O；也可能具有相同的质量数,如 6C与 7N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同,如1H与 6C. (5)同位素的物理性质不同,但化学性质几乎相同. (6)不同核素之间的转化属于核反应,不属于化学反应.
14
14
1
12
1
3
14
16
3＋
＋
－
＋
－
－
1
题组一 元素、核素、同位素的含义及数量关系 1.下列叙述正确的是( )
A.K和Ca原子中的质子数和中子数都相等
B.某元素的原子最外层只有一个电子,则它一定是金属元素 C.任何原子或离子的组成中都含有质子 D.同位素的不同核素的物理、化学性质完全相同 答案 C 解析
40
40
40
K的质子数是19,中子数是21,Ca的质子数是20,中子数是20,A项错误；原子最外
40
层只有一个电子的元素不一定是金属元素,如氢元素是非金属元素,B项错误；原子是由原子核和核外电子构成的,原子核由质子和中子构成,原子变成离子,变化的是核外电子,但核内质子不变,所以任何原子或离子的组成中都含有质子,C项正确；同位素的不同核素间核外电子数相同,电子层排布相同,所以化学性质相同,但物理性质不同,D项错误.
2.放射性元素碘-131(53I)和铯-137(55Cs)是核反应物中的主要元素.下列叙述正确的是( )
A.53I和53I的所有性质都相同 B.55Cs中含有的中子数比质子数多27 C.55Cs与53I的中子数不同 D.53I与53I是同素异形体 答案 BC 解析
13753
137
131
137
131
137137
131
131
137
I与53I的物理性质不同,化学性质几乎相同,A项错误；55Cs中含有的中子数比质子
137
131
131137
数多137－55－55＝27,B项正确；55Cs与53I的中子数不同,分别是137－55＝82、131－53＝78,C项正确；53I与53I的质子数相同,中子数不同,互为同位素,D项错误.
3.某元素的一种同位素X原子的质量数为A,含N个中子,它与H原子构成HmX分子,在agHmX
1
137
131
中所含原子的物质的量为________,所含中子的物质的量为________,所含质子数为________,所含电子数为________. 答案
aA＋m(m＋1) mol
aaNmol (m＋A－N)NA (m＋A－N)NA A＋mA＋mA＋ma
求一定质量的某物质中粒子数的答题模板
物质的质量
÷摩尔质量?来自质量数?×一个分子或离子中含某粒子个数
――――――――――→物质的量―――――――――――――――→指定粒子的
×NA
物质的量――→粒子数 题组二 核外电子排布规律
4.下列有关短周期元素原子的说法正确的是( ) A.当原子形成简单离子后,其最外层上的电子数可超过8个 B.原子最外层上的电子数少于4个时,电子数越多,还原性越强 C.原子核外电子中,最外层上的电子能量最高 D.当最外层上的电子数变为4个时即达稳定结构 答案 C
解析 A项,原子形成简单离子,最外层应满足稳定的结构,可为2或8等,如He、Ar等,错误；C项,原子核外电子离核越远,能量越高,正确；D项,最外层上的电子轨道全充满时达到稳定结构,可为2或8,错误.
5.已知某粒子的结构示意图为试回答:
.
(1)当x－y＝10时,该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”). (2)当y＝8时,粒子可能为(填名称):______、______、______、______、______. (3)写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式:_________________________________________________________________________. 答案 (1)原子
(2)氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子(答案合理即可) (3)Al(OH)3＋3H===Al＋3H2O
解析 (1)当x－y＝10时,x＝10＋y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该粒子应为原子.(2)当y＝8时,应为有18个电子的粒子,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等.(3)y＝3时粒子为铝原子,y＝7时粒子为氯原子,其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸,反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H===Al＋3H2O.
＋
3＋
＋
3＋
考点二 化学键、物质构成
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、共价键的比较
离子键 带相反电荷离子之间的相互作用 阴、阳离子 阴、阳离子的静电作用 共价键 非极性键 极性键 概念 成键粒子 成键实质 原子间通过共用电子对(电子云重叠)所形成的相互作用 原子 共用电子对不偏向任何一方原子 共用电子对偏向
一方原子 形成条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失,形成离子键 离子化合物 同种元素原子之间成键 非金属单质(稀有气体除外)；某些共价化合物或离子化合物 不同种元素原子之间成键 共价化合物或某些离子化合物 形成的物质 3.电子式的书写方法 (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)书写方法
(3)用电子式表示化合物的形成过程 ①离子化合物
如NaCl:②共价化合物 如HCl:
＋
―→
.
4.化学键与化合物的关系
(1)化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力,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(×)
解析 惰性气体单原子分子中不存在化学键.
(3)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键(×) 解析 AlCl3中Al与Cl形成共价键.
(4)原子最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时,所形成的化学键一定是离子键(×)
解析 卤化氢都是共价化合物,分子内都是共价键.
(5)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键(√) (6)离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中一定不含离子键(√)
请写出下列微粒的电子式
(1)原子:Na_________________,Cl__________________________________________.
(2)简单离子:Na______________,F________________________________________. (3)复杂离子:NH4______________,OH______________________________________. (4)离子化合物:MgCl2___________,Na2O_______________,Na2O2_______________. (5)非金属单质及共价化合物:N2___________,H2O____________,H2O2___________. ＋
－
＋－
答案 (1)Na· (2)Na＋
(3)
(4) (5)
题组一 规范书写电子式
1.下列化学用语表示正确的是( )
A.F的结构示意图为B.CO2的电子式为C.NaCl的电子式为D.N2的结构式为N≡N 答案 AD
解析 CO2的电子式为的结构式为N≡N,D项正确. 2.下列电子式书写正确的是( )
,B项错误；NaCl的电子式为
－
,C项错误；N2
A.NH3 B.—OH C.HCl D.Na2O2 答案 D
解析 NH3的电子式为合物,电子式为
,A项错误；—OH的电子式为
,C项错误；Na2O2是离子化合物,电子式为
,B项错误；HCl是共价化
,D项正确.
3.已知NaH、NaCN、NaBH4均为离子化合物,分别写出三者的电子式:
(1)NaH______________；(2)NaCN________________；(3)NaBH4____________.
答案 (1)Na[·H] (2)Na[·C??N·] (3)4.根据下列几种共价化合物的结构式,书写电子式:
＋·－＋··－
(1)次氯酸(Cl—O—H)_______________________________________________________. (2)二硫化碳(S==C==S)______________________________________________________.
(3)甲醛()__________________________________________________________.
(4)肼(答
案
)________________________________________________________.
(1)
(2)
(3) (4)
电子式书写常见的四大误区
题组二 化学键类型与物质类别的关系
5.下列化合物中,既有离子键,又有共价键的是( ) A.MgCl2 C.Cl2 答案 B
解析 A项中两个Cl与Mg之间以离子键结合；B项中,Na与O2之间以离子键结合,O2中两氧原子之间以共价键结合；D项,NH3·H2O是共价化合物. 6.下列关于NaHSO4的说法中正确的是( )
A.因为NaHSO4是离子化合物,所以NaHSO4固体能够导电 B.NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2∶1 C.NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键 D.NaHSO4固体溶于水时破坏的是离子键和共价键 答案 D
解析 虽然NaHSO4是离子化合物,但其固体中不存在能自由移动的阴、阳离子,因而不能导电；NaHSO4固体中阳离子和阴离子(HSO4)的个数比是1∶1；NaHSO4固体熔化时破坏的只是离子键,而溶于水时电离出Na、H和SO4,破坏的是离子键和共价键.
7.一定条件下,氨与氟气发生反应:4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F,其中NF3空间结构与NH3相似.下列有关说法错误的是( )
A.除F2单质外,反应物和生成物均为共价化合物 B.NF3中各原子均满足8电子稳定结构 C.NF3中只含极性共价键
D.NH4F中既含有离子键又含有共价键 答案 A
＋
＋
2－
－
－
2＋
＋
2－
2－
B.Na2O2 D.NH3·H2O
解析 NF3为共价化合物,NH4F为离子化合物.
判断离子化合物和共价化合物的三种方法
题组三 “8”电子稳定结构的判断
8.下列分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是( ) A.C6H6 C.CO2 答案 C
解析 氢原子不满足8电子稳定结构,A、B项错误；N2是单质,不是化合物,D项错误. 9.下列说法正确的是( )
A.1个乙烷分子中存在7对共用电子对 B.NaOH和Na2O2中均含共价键和离子键
C.将NaH溶于水,得到的水溶液能导电说明NaH是离子化合物
B.HCN D.N2
D.PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构 答案 AB
解析 A项,乙烷分子中含6个C—H共价键和1个C—C共价键,所以1个乙烷分子中存在7对共用电子对,正确；B项,NaOH的氢氧根离子中氢与氧之间存在共价键,Na2O2的过氧根离子中氧与氧之间存在非极性共价键,所以两者都是含共价键和离子键的离子化合物,正确；C项,NaH与水反应生成氢氧化钠和氢气,不是NaH本身发生电离,不能说明NaH是离子化合物,错误；D项,PCl3的分子中每个原子都达到8电子稳定结构,BCl3中,氯原子最外层达到8电子结构,硼原子只达到6电子结构,错误.
8电子结构的判断方法
(1)经验规律法
①凡符合最外层电子数＋|化合价|＝8的皆为8电子结构. ②原子序数≤5的原子不能形成8电子稳定结构. (2)试写结构法
判断某化合物中的某原子最外层是否达到8电子稳定结构,应从其结构式或电子式结合原子
最外层电子数进行判断,如①COCl2可根据结构式
·
·
判断各原子均为8电子稳定结
构.②N2,写出其电子式·N??N·,判断两氮原子均满足8电子稳定结构.
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×” 中子数为10的氧原子:10
8O(×)(2016·江苏,2A)
2＋
的结构示意图:硫化钠的电子式:
(×)(2016·江苏,2C)
质子数为17、中子数为20的氯原子:20
17Cl(×)(2015·江苏,2A) 氯
离
子
(Cl
－
)的结
,2B)
构示意
1.(1)(2)Mg(3)(√)(2016·江苏(4)(5)
图:
(×)(2015·江苏,2B)
(6)氯分子的电子式:(√)(2015·江苏,2C)
(7)过氧化钠的电子式:
(×)(2014·江苏,2A)
(8)质子数为35、中子数为45的溴原子:80
35Br(√)(2014·江苏,2B) (9)氢氧根离子的电子式:
(√)(2013·江苏,2B)
(10)氯原子的结构示意图:苏,2C)
(11)中子数为146、质子数为92的铀(U)原子:146
92U(×)(2013·江苏,2D)
(×)(2013·江
(12)F的结构示意图:(13)NH3的电子式:
(×)(2012·江苏,2D)
－
(√)(2012·江苏,2B)
2.(2018·江苏,2)用化学用语表示NH3＋HCl===NH4Cl中的相关微粒,其中正确的是( ) A.中子数为8的氮原子:7N B.HCl的电子式:C.NH3的结构式:
8
D.Cl的结构示意图:答案 C
－
解析 C项,NH3的结构式正确；A项,中子数为8的氮原子为7N；B项,HCl是共价化合物,电子
15
式为；D项,Cl－
的结构示意图为
3.(2017·江苏,2)下列有关化学用语表示正确的是( A.质量数为31的磷原子:31
15P
B.氟原子的结构示意图:C.CaCl2的电子式:
D.明矾的化学式:Al2(SO4)3 答案 A
)
.
解析 B项,氟原子的结构示意图为项,CaCl2的电子式为KAl(SO4)2·12H2O,错误.
,错误；C
,错误；D项,明矾化学式为
一、单项选择题
1.(2018·盐城市高三上学期期中)下列有关化学用语表示正确的是( ) A.葡萄糖的结构简式:C6H12O6
B.BCl3的电子式:
C.硫离子的结构示意图:
D.质量数为44,中子数为24的钙原子:24Ca 答案 B
44
解析 A项,葡萄糖的结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO,C6H12O6是葡萄糖的分子式,错误；B项,B最外
层只有三个电子,BCl3的电子式:,正确；C项,
硫离子核外有18个电子、最外层有8个电子,其离子结构示意图为
,错误；D项,质量数为44,中子数为24的钙
原子:20Ca,错误.
2.(2019·苏州市高三期初调研)下列有关化学用语表示正确的是( ) A.含78个中子的碘原子:53I
131
44
B.氮原子的结构示意图:C.Na2S的电子式:D.乙醇的结构简式:C2H6O 答案 A
解析 A项,含78个中子的碘原子:53I,正确；B项,氮原子的结构示意
131
图:式:
,错误；C项,Na2S是离子化合物,电子
,错误；D项,乙醇的结构简式:CH3CH2OH,错误.
3.下列化学用语表述正确的是( )
A.核内质子数为117、中子数为174的核素Ts可表示为:117Ts
174
B.氯离子的结构示意图:
C.COCl2的结构式为:D.CaO2的电子式为:答案 C
解析 A项,核内质子数为117、中子数为174的核素Ts应表示为:117Ts；B项,氯离子的结构
291
示意图为为:
12
13
；D项,CaO2的电子式
.
14
4.下列有关6C、6C、6C说法错误的是( ) A.三者互为同位素 C.化学性质完全不同 答案 C
解析 A项,同位素是质子数相同,中子数不同的同种元素的不同核素,因此三者互为同位素,
B.是不同的核素
D.其中的6C和N所含的质量数相等
14
14
正确；C项,核外电子排布相同,即最外层电子数相同,化学性质相同,错误；D项,两者质量数相等,正确.
5.北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60,实验测知该物质属于离子化合物,具有良好的超导性.下列有关分析正确的是( ) A.K3C60中只有离子键
C.该晶体在熔融状态下能导电 答案 C
解析 C60中两个碳原子之间含有共价键,A、B项错误；C项,该晶体属于离子化合物,熔融状态下能够导电,正确；D项,同素异形体研究的对象是单质,C是原子,故错误.
6.同主族元素形成的同一类型化合物,往往其结构和性质相似.PH4I是一种白色晶体,下列对PH4I的叙述中,正确的是( ) A.它是一种共价化合物 C.它不可能与NaOH溶液反应 答案 B
解析 PH4I类比NH4Cl,不同点是分解产生HI,受热还会继续分解产生H2和I2(紫色). 7.月球上的每百吨2He聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量,地球上氦元素主要以2He的形式存在.已知一个C原子的质量为ag,一个2He原子的质量为bg,NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是( ) A.2He比2He多一个中子
B.氦元素的近似相对原子质量为3 12b3
C.2He的相对原子质量为 3
44
12
3
3
12
B.K3C60中不含共价键 D.C60与C互为同素异形体
12
B.它受热时,可能会分解产生有色气体 D.它只含离子键
aD.2He的摩尔质量为2bNA 答案 C
解析 2He比2He少一个中子,A错误；地球上氦元素主要以2He的形式存在,所以氦元素的近似相对原子质量更接近4,B错误；2He的相对原子质量为
3
3
4
4
3
bg12b3
＝,C正确；2He的摩尔质量为aga12
bNAg·mol－1,D错误.
8.三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如图所示,已知其燃烧时P被氧化为P4O10,下列有关P4S3中的说法不正确的是( )
A.P4S3中磷元素为＋3价 B.P4S3属于共价化合物
点燃
C.P4S3充分燃烧的化学方程式为P4S3＋8O2=====P4O10＋3SO2 D.1molP4S3分子中含有9mol共价键 答案 A
解析 由题图可知只有一个P与3个S形成共价键,其余三个P只与1个S形成共价键,而每个S都与两个P形成共价键,则P4S3中S为－2价,磷元素分别为＋3价、＋1价,故A错误；只含共价键的化合物为共价化合物,则P4S3属于共价化合物,故B正确；充分燃烧生成稳定的点燃
氧化物,则P4S3充分燃烧的化学方程式为P4S3＋8O2=====P4O10＋3SO2,故C正确；由题图可知,1个P4S3分子中有6个P—S、3个P—P共价键,则1molP4S3分子中含有9mol共价键,故D正确. 二、不定项选择题
9.近年来,科学家合成了一系列具有独特化学性质的氢铝化合物(AlH3)n,常用作还原剂.已知最简单的氢铝化合物的化学式为Al2H6,它的熔点为150℃且熔融状态不导电,燃烧时放出大量的热量.Al2H6的球棍模型如图所示.下列说法正确的是( )
A.Al2H6中Al元素为＋3价,H元素为－1价 B.Al2H6中含有离子键和极性共价键 C.Al2H6为离子化合物
D.Al2H6在空气中完全燃烧,产物为氧化铝和水 答案 AD
解析 在Al2H6中Al元素为＋3价,H元素为－1价,A项正确；Al2H6中含有的化学键都是极性共价键,B项错误；Al2H6为共价化合物,C项错误；Al2H6在空气中完全燃烧,根据元素守恒可知燃烧产物为氧化铝和水,D项正确.
10.下列各图中的大灰球代表原子序数从1～18号元素的原子实(原子实是原子除外最层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表共价键.下列各图表示的结构与化学式一定不相符的是( )
A B C D NH3 答案 C
C2H4 CCl4 CO2 解析 Cl原子核外最外层有7个电子,只有1个电子形成了共价键,还有6个电子未形成共用
电子对,故CCl4的正确图示为.
11.前四周期主族元素a、b、c、d、e原子序数依次增大.已知:a、c同主族,a的原子最外层电子数是次外层的3倍,b的氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱,d的原子半径是第3周期中最小的,e是形成骨骼和牙齿的主要元素,且e单质能和水反应.下列分析错误的是( )
A.a的离子结构示意图为B.d与e形成化合物的电子式为
C.c的最高价氧化物对应水化物的酸性强于d的最高价氧化物对应水化物的酸性 D.b的氧化物为离子化合物,只含离子键,其晶体为离子晶体 答案 BC
解析 a原子最外层电子数是次外层的3倍,即a为氧；b的氧化物有两性,应为Al2O3,b为铝；第3周期中原子半径最小的是氯,进而确定d为氯,c为硫；形成骨骼和牙齿的主要元素是钙,据此可知e为钙.CaCl2的电子式为
.
12.X、Y均为短周期元素,且X为第ⅠA族元素,Y为第ⅥA族元素.下列说法正确的是( )
A.X的原子半径一定大于Y的原子半径
B.由X、Y形成的共价化合物中所有原子都满足最外层为8电子结构 C.X2Y既可能是离子化合物,也可能是共价化合物
D.由X、Y组成的化合物中X、Y的原子个数之比不可能是1∶1 答案 C
解析 如果X为H,则X的原子半径一定小于Y的原子半径,A、B两项均错误；X、Y组成的化合物,可以是H2O2、Na2O2,其原子个数之比为1∶1,D项错误,C项正确. 三、非选择题
13.(1)现有下列10种物质:①O2；②H2；③NH4NO3；④Na2O2；⑤Ba(OH)2；⑥CH4；⑦CO2；⑧NaF；⑨NH3；⑩I2.
其中既含离子键又含非极性键的是_____(填序号,下同)；既含离子键又含极性键的是_____；只含共价键的是________；只含离子键的是________.
(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子.若XY2为常见元素形成的离子化合物,则其电子式为______________________________________________；若XY2为共价化合物,则其结构式为_________________________________________.
(3)氯化铝的物理性质非常特殊,如氯化铝的熔点为190℃,但在180℃就开始升华.据此判断,氯化铝是______________(填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明该判断正确的实验依据是______________________________________________________________. (4)现有a～g七种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:
①元素的原子间最容易形成离子键的是____(填字母,下同),容易形成共价键的是____. A.c和fB.b和gC.d和gD.b和e
②写出a～g七种元素形成的所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式:________________________________________________________________________.
答案 (1)④ ③⑤ ①②⑥⑦⑨⑩ ⑧ (2)
S==C==S
(3)共价化合物 氯化铝在熔融状态下不能导电 (4)①B C ②CCl4(或PCl3,答案合理即可)
解析 (2)1∶2型离子化合物中通常X为＋2价,Y为－1价,故X可能是Mg或Ca,Y可能是H、F或Cl,结合XY2中含有38个电子可推出XY2为CaF2.1∶2型共价化合物一般是碳族元素与氧族元素化合形成的,如CO2、CS2等,再由XY2中共有38个电子,可推出XY2为CS2. 14.A、B、C、D、E五种粒子(分子或离子)中,每个粒子均有10个电子.已知: ①A＋C===D＋E↑；②B＋C===2D. 请回答:
(1)C的电子式是________________.
(2)分别写出A和D反应、B和E反应的离子方程式:
________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________. (3)除D、E外,请再写出两种含10个电子的分子:________(写分子式). (4)除A、B外,请再写出两种含10个电子的阳离子:________. 答案 (1)
(2)NH4＋H2O
＋
2＋＋
＋
＋
＋
＋
－＋
－
＋
－
＋
＋
－
－
－
－
2＋
2＋
NH3·H2O＋H H3O＋NH3===NH4＋H2O (3)CH4、
＋＋＋
HF(答案合理即可) (4)Na、Mg(答案合理即可)
解析 本题中五种粒子均有10个电子是解题的突破口.依据已有的元素与化合物知识可知,10电子的粒子中,原子有Ne；阴离子有N、O、F、OH、NH2,阳离子有Na、Mg、Al、NH4、H3O；分子有CH4、NH3、H2O、HF.根据题意有:①A＋C===D＋E↑,推知A应为NH4、C为OH、D为H2O、E为NH3,将其结果代入②B＋C===2D,推知B应为H3O.
15.元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大.已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4,M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4,且M原子的质子数是Y原子的2倍；N、Z、X的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体.据此回答下列问题:
(1)写出Z与N形成的化合物的电子式:_______________________________________. (2)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子,写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式:_______________________________________________________(分解反应). (3)下图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系,请写出该转化过程的化学方程式:____________________________________.
－
＋
＋
－
＋
－
＋
＋
＋
＋
＋
－
＋
＋
－
3－
2－
－
－
－
＋
2＋
3＋
(4)A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质,且组成元素的原子个数之比为1∶1∶1.若在各自的水溶液中,A能抑制水的电离,B能促进水的电离,则A的化学式为__________,B的化学式为__________________________________________________. 答案 (1)
MnO2
(2)2H2O2=====2H2O＋O2↑ (3)2SO2＋O2
催化剂
2SO3
(4)NaOH NaClO(或NaHS)
解析 由题意可知,Y是氧元素,M是硫元素,N是氯元素,X是氢元素,Z是钠元素.(1)Na与Cl形成的化合物是NaCl,其电子式为
.(2)H与O形成的10电子分子是H2O,形成的
MnO2
18电子分子是H2O2,二者之间转化的化学方程式为2H2O2=====2H2O＋O2↑.(3)由图示可知图中表示的是SO2与O2反应生成SO3,即2SO2＋O2
催化剂
2SO3.(4)A能抑制水的电离,且三种元素
的原子个数之比为1∶1∶1,则A是NaOH；B能促进水的电离,则是能水解的盐,且组成元素的原子个数之比也为1∶1∶1,则B是NaClO或NaHS.