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2.1共价键 练习
一、单选题
1．在光照条件下，(赤铁矿)材料中的光生空穴可氧化富电子的芳烃(使苯环上的键胺化)形成相应的阳离子自由基物种，生成物进一步与吡唑反应得到偶联产物，机理如图。下列叙述正确的是
A．电子由a极经外电路流向b极，b极发生氧化反应
B．b极附近电解质溶液降低
C．a极的电极反应式为
D．上述总反应中，只断裂型键，同时只形成型键
2．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．2.8g乙烯与环丙烷的气体混合物中原子总数为0.6
B．标准状况下，11.2L 中含有的π键数目为0.5
C．5.6g Fe与足量的S反应转移电子数为0.3
D．常温下，1.0L 0.1的溶液中，数目为0.1
3．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1mol环己烷()中含有的σ键数目为6NA
B．加热条件下，64 g Cu分别与足量Cl2、S充分反应，转移的电子数均为2NA
C．标准状况下，22.4 L的SO2与足量的O2反应，生成SO3的分子数为NA
D．32 g S2和S8的混合物中所含的质子数为16NA
4．下列有关化学用语表示正确的是
A．氟离子的结构示意图：
B．含有45个中子的硒原子：
C．的结构式：
D．用电子式表示的形成过程：
5．过氧化钠可用作潜水或宇航装置吸收剂和供氧剂，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．中σ键的数目为
B．晶体中离子的数目为
C．的碳酸钠溶液中的数目为
D．该反应中每转移1mol电子，生成的数目为
6．若NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．常温常压下，15g甲基碳正离子(CH)所含的电子数为8NA
B．28gN60 (分子结构为)中含有的σ键数目为3 NA
C．标准状况下，2.24L的CH4和C2H4混合气体所含H原子数为0.4NA
D．在光照的条件下，1mol氯气与1mol甲烷充分反应，产生CH3Cl分子数为NA
7．利用TiO2-Cr2O(H+)可快速测定水体化学需氧量，以CH3OH表示水体中的有机物，部分反应机理如图所示。下列叙述正确的是
A．第一电离能：O＞C＞H＞Ti
B．基态Ti原子与基态Cr原子中的未成对电子数之比为1:3
C．CO2、H2O是非极性分子，CH3OH是极性分子
D．Ti、Cr属于d区元素，而H、C、O属于p区元素
8．是一种极强的氧化剂，其中一种制备流程如图。已知的熔点为、沸点为，为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．标准状况下，所含质子数目为
B．“制备”过程中被还原时转移电子数目为
C．中含有键的数目为
D．溶液中所含O原子数目为
9．光气(，沸点为8.2℃)与反应可制备(熔点为-25℃)，发生反应的化学方程式为。设为阿伏加德罗常数的值，则下列说法正确的是
A．标准状况下，11.2L光气中键数为1.5
B．28g CO中含有的氧原子数和键电子数分别为、
C．1mol基态Ti原子的价层电子数为2
D．常温下1mol中含有的氯离子数为4
10．在光照条件下，(赤铁矿)材料中的光生空穴可氧化富电子的芳烃(使苯环上的键胺化)形成相应的阳离子自由基物种，生成物进一步与吡唑反应得到偶联产物，机理如图。下列叙述正确的是
A．电子由a极经外电路流向b极，b极发生氧化反应
B．b极附近电解质溶液pH降低
C．a极的电极反应式为
D．上述总反应中，只断裂型键，同时只形成型键
11．科学家们合成了具有半导体特性的环状C18分子，其合成方法的示意图如下：
下列说法不正确的是
A．C与O同属第二周期元素，原子半径
B．C18由C20O2被还原而制得
C．C22O4分子中含有极性共价键，不含非极性共价键
D．C18与C60、金刚石互为同素异形体
12．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．中含有键的数目为
B．溶液中含的数目为
C．和在高温高压催化剂作用下，充分反应生成的数目为
D．与反应生成，转移电子数目为
13．下列有关化学用语或说法正确的是
A．用原子轨道描述氯化氢分子中化学键的形成：
B．用电子式表示氧化钠的形成过程：
C．HF分子间的氢键：
D．过程中形成的是发射光谱
14．河北省是中国的六大金矿集中分布区之一。湿法冶金涉及反应：
①
②
设为阿伏加德罗常数的值。已知：常温下，。下列叙述正确的是
A．溶液含数目为
B．在反应①中，完全反应时消耗分子数目为
C．在反应②中，生成时转移电子数目为
D．含键数目为
二、非选择题
15．焦炉气在处理过程中产生含有、、的废水，某科研小组检测其中的浓度设计实验步骤如下：
①第一次蒸馏：取废水用蒸馏水稀释定容至，转移至如图装置A中，再加入溶液和酒石酸溶液，蒸馏。
②第二次蒸馏：将第一次馏出液稀释定容至，并转移至装置中，加入溶液、溶液、溶液调节，继续蒸馏，将馏出液稀释定容至作待测液备用。
③测定：取待测液用稀释至，加入适量试银灵作指示剂，用的溶液平行滴定三次，平均消耗。
已知：i．，与反应生成易释放的配合物
ii．试银灵指示剂为橘黄色，其与作用产物为橙红色
(1)装置A的名称 。
(2)第一次蒸馏是为了让、挥发至比色管中，则第二次蒸馏加入的目的是 (用离子方程式解释)，、的作用是 。
(3)中键与键数目之比 。
(4)该反应的滴定终点现象为 ，浓度为 。
(5)以下操作使测量结果偏低的是 。
A．冷凝管未通冷凝水
B．滴定终点时，仰视滴定管液面读数
C．若第二次蒸馏时将调为4
16．通过各种途径将CO2转化为尿素[CO(NH2)2]是当前研究的重点课题
(1)以NH3、CO2为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如图所示。
①中σ键和π键个数之比为 。
②下列措施中可以增大尿素的平衡产率的是 。
A．移走部分尿素 B．增大体系压强
C．降低反应温度 D．选择合适的催化剂
(2)电催化同步还原CO2和制备尿素，电解装置如图所示，电解过程中持续向溶液中匀速通入CO2，用尿素酶法可以测定是否有尿素生成。
①电解过程中生成尿素的电极反应式是 。
②阴极区用KHCO3与KNO3的混合溶液代替KNO3溶液，起始CO、CO(NH2)2的产率有了一定提升，其原因是 。
③电催化制备尿素可能的机理如下图所示，请设计实验方案确定“途径2”是否存在： 。
④电解过程中测得阴极各物质的物质的量分别为n(CO)=0.1mol，=0.1mol，n[CO(NH2)2]=0.1mol，理论上阳极生成氧气的物质的量为 mol。
17．精炼铜产生的铜阳极泥富含、、等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流程，如下图所示。
回答下列问题：
(1)位于元素周期表第 周期第 族。
(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是 。
(3)“浸取2”步骤中，单质金转化为的化学方程式为 。
(4)“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的 (填化学式)转化为。
(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。“电沉积”步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用的物质为 (填化学式)。
(6)“还原”步骤中，被氧化的与产物的物质的量之比为 。
(7)可被氧化为。从物质结构的角度分析的结构为 (填编号)
18．ⅢA族元素形成的化合物应用广泛。
已知：硼酸是一种弱酸（）。请回答：
(1)AlF在常温下稳定，基态离子的价电子排布式为 。
(2)①镓位于元素周期表的 区。
②下列镓元素的微粒中，属于“激发态Ga原子”的是 。
A． B． C． D．
(3)下列说法不正确的是__________。
A．第一电离能：
B．、中硼原子的杂化方式均为
C．是非极性分子
D．推测溶于水显酸性
(4)铝离子电池一般用离子液体作电解质，某离子液体的结构如图。
①该化合物中阴离子的空间构型为 。
②比较键角大小：阳离子中的 （填“”，“”或“”）分子中的。
③传统的有机溶剂大多易挥发，而离子液体相对难挥发，原因是 。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D C A D B C B C
题号 11 12 13 14
答案 C A A C
1．C
【分析】
b极得电子生成，为阴极，发生还原反应，a为阳极，电极反应式为，据此分析；
【详解】A．b极得电子生成，为阴极，发生还原反应，A错误；
B．b极表面发生还原反应，降低，pH增大，B错误；
C．由机理图可知a极的电极反应式为，C正确；
D．从总反应式看，除生成偶联产物外，还有氢气生成，氢气中有键，有型σ键形成，D错误；
故选C。
2．A
【详解】A．乙烯和环丙烷的最简式均为CH2，故28g混合物中含有的CH2的物质的量为2mol，故含6NA个碳原子，故A正确；
B．中含有2个π键，标准状况下，11.2LN2为0.5mol，含有的π键数目为，故B错误；
C．Fe与S反应生成FeS，5.6g Fe为0.1mol，转移电子数为0.2，故C错误；
D．要水解使其数目减少，1.0L 0.1的溶液中，数目小于0.1，故D错误；
答案选A。
3．D
【详解】
A．中有6个C-C键和12个C-H键，都是σ键，故1mol环己烷()中含有的σ键数目为18NA，故A错误；
B．64 g Cu为1mol，铜和氯气反应后变为+2价，与S反应后变为+1价，故1mol铜与S反应后转移的电子数为NA个，故B错误；
C．标准状况下，22.4 LSO2为1mol，SO2与O2反应为可逆反应，因此1molSO2与足量O2反应生成SO3的分子数小于NA，故C错误；
D．32 g S2、S8组成的混合物，含有硫原子的物质的量为1mol，所含的质子数为16NA，故D正确；
答案选D。
4．C
【详解】
A．氟离子的结构示意图：，A错误；
B．含有45个中子的硒原子：，B错误；
C．HClO的结构式：H—O—Cl，C正确；
D．用电子式表示的形成过程：，D错误；
故答案选C。
5．A
【分析】过氧化钠可用作潜水或宇航装置吸收剂和供氧剂，反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
【详解】A．CO2分子的结构式为O=C=O，1个分子中含有2个σ键，的物质的量为1mol，含σ键的数目为，故A正确；
B．Na2O2由Na+、 构成，晶体中离子的数目为，故B错误；
C．碳酸根离子易水解，的碳酸钠溶液中的数目小于，故C错误；
D．该反应中，Na2O2中O元素化合价由-1升高为0生成氧气，每转移1mol电子，生成0.5mol，分子数目为0.5NA，故D错误；
选A。
6．D
【详解】A．常温常压下，15g甲基碳正离子(CH)所含的电子数为 ，故A正确；
B．N60分子中每个N原子与周围3个N原子形成3个σ键，1个N60分子中含有的共价键数目为：=90个，28gN60 (分子结构为)中含有的σ键数目为，故B正确；
C．标准状况下，2.24L的CH4和C2H4混合气体的物质的量为0.1mol，CH4和C2H4分子中均含4个H原子，所含H原子数为0.4NA，故C正确；
D．在光照的条件下，1mol氯气与1mol甲烷充分反应，产物中有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，所以产生CH3Cl分子数为小于NA，故D错误；
选D。
7．B
【详解】A．H的第一电离能大于C，故第一电离能：O＞H＞C＞Ti，A项错误；
B．基态Ti原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，未成对电子数为2；基态Cr原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，未成对电子数为6，二者的未成对电子数之比为1:3，B项正确；
C．CO2是含有极性键的非极性分子，H2O是含有极性键的极性分子，CH3OH为含极性键的极性分子，C项错误；
D．Ti、Cr的价层电子排布式分别为3d24s2、3d54s1，二者均属于d区元素。H元素的价层电子排布式为1s1，为s区元素；C、O的价层电子排布式分别为2s22p2、2s22p4，C、O属于p区元素，D项错误；
答案选B。
8．C
【分析】氯酸钠和葡萄糖反应生成二氧化氯和二氧化碳，二氧化氯和氢氧化钠、过氧化氢反应生成，结晶得到晶体；
【详解】A．已知的熔点为、沸点为，标况下，不是气态不确定其物质的量，不能计算质子数，A错误；
B．“制备”过程中二氧化氯中氯化合价由+4变为+3被还原，则过氧化氢中氧化合价由-1变为0被氧化，被氧化时转移2mol电子，电子数目为，B错误；
C．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，中含有2mol键，键数目为，C正确；
D．溶液中水也含有氧原子，则溶液中所含O原子数目大于，D错误；
故选C。
9．B
【详解】A．光气的沸点为8.2℃，标准状况下，光气不是气体， 11.2L光气不是0.5mol，A错误；
B．与互为等电子体，的结构式为，1个分子中含有1个键，2个键，28g为1mol，含有的氧原子数为，含有的键电子数为，B正确；
C．基态Ti原子核外22个电子，价层电子排布式为，1mol基态Ti原子的价层电子数为，C错误；
D．熔点为-25℃，较低，是由分子组成的共价化合物，不含有离子，D错误；
故答案为：B。
10．C
【详解】A．b极得电子生成，为阴极，发生还原反应，A项错误；
B．b极表面发生还原反应，降低，pH增大，B项错误；
C．由机理图可知a极的电极反应式为，C项正确；
D．从总反应式看，除生成偶联产物外，还有氢气生成，氢气中有键，有型键形成，D项错误；
故答案选C。
11．C
【详解】A．C与O同属第二周期且左右相邻元素，同周期元素从左到右，原子半径依次减小，则原子半径，A正确；
B．1个C20O2脱去2个CO生成C18，C元素化合价降低，则C20O2中C元素获得电子被还原，B正确；
C．C22O4分子中，含有C=O极性共价键，C-C、C=C、C≡C非极性共价键，C不正确；
D．C18与C60、金刚石都属于碳单质，它们的结构和性质不同，互为同素异形体，D正确；
故选C。
12．A
【详解】
A．的物质的量为，一个分子中含有16条键，1mol中含有 σ 键的数目为 16NA，A正确；
B．在水溶液中发生水解，溶液中含的数目小于，B错误；
C．和在高温高压催化剂作用下，反应为可逆反应，充分反应生成的数目小于，C错误；
D．与反应，生成，转移电子数目为。由于未给出气体所处的状态，无法求出生成气体的物质的量，也无法得出转移电子数目，D错误；
故选A。
13．A
【详解】
A．氢原子的1s轨道与氯原子的3p轨道进行头碰头重叠形成氯化氢分子中的键，用原子轨道描述氯化氢分子中化学键的形成：，A正确；
B．氧化钠是离子化合物，表示氧化钠形成过程的电子式为，B错误；
C．氟化氢能形成分子间氢键，分子间氢键的表达式为，C错误；
D．2px和2py的伸展方向不同、能量相同，则过程中电子没有能量变化，不可能形成发射光谱，D错误；
故选A。
14．C
【详解】A．依题意可知，是弱酸，会发生水解，溶液含数目小于，A错误；
B．体积没有注明“标准状况”，无法计算，B错误；
C．在反应②中，生成的物质的量为，转移电子，即，C正确；
D．1个含1个键，能形成1个配位键（也是键），含键数目为，D错误；
故选C。
15．(1)蒸馏烧瓶
(2) 将氰化物以释放出来
(3)
(4) 加入最后半滴溶液，溶液颜色由橘黄色变为橙红色，且30s不恢复原色
(5)AC
【分析】根据题给信息，第一次蒸馏是为了让、挥发至比色管中，被氢氧化钠溶液吸收，所得馏出液稀释定容至，并转移至装置中，加入溶液、溶液，转化为沉淀，与反应生成易释放的配合物，溶液调节将氰化物以释放出来，继续蒸馏，分离出，将馏出液(含有)稀释定容至作待测液，取待测液用稀释至，加入适量试银灵作指示剂，用的溶液平行滴定三次。
【详解】（1）根据图示，装置A的名称是蒸馏烧瓶；
（2）根据分析，第二次蒸馏加入的目的是为了除去，离子方程式为；、的作用是将氰化物以释放出来；
（3）三键中有1个键、2个键，配位键是键，中有4个键，4个键，数目之比为1:1；
（4）试银灵指示剂为橘黄色，其与作用产物为橙红色，该反应的滴定终点现象为加入最后半滴溶液，溶液颜色由橘黄色变为橙红色，且30s不恢复原色；根据，可知浓度为=0.02V×26×10-3=；
（5）A．冷凝管未通冷凝水，导致馏出液中偏少，测量结果偏低，A符合题意；
B．滴定终点时，仰视滴定管液面读数，读取标准液体积偏大，测量结果偏高，B不符合题意；
C．若第二次蒸馏时将调为4，不能全部转化为分离出来，测量结果偏低，C符合题意；
故选AC。
16．(1) 5:1 BC
(2) 与反应生成，使得吸附在电极表面的浓度增大 将电解装置原料改为直接通入和加入溶液，电解一段时间后，用尿素酶法测定是否有尿素生成，若有则“途径2”存在 0.65
【详解】（1）
①的结构式为，其中单键是σ键，双键有1个σ键和1个π键，σ键和π键个数之比为5:1；
②根据图像可知，该反应为；
A．尿素为固体物质，移走部分尿素，平衡不移动，不可以增大尿素的平衡产率，A项错误；
B．增大体系压强，平衡正移，可以增大尿素的平衡产率，B项正确；
C．降低反应温度，平衡正移，可以增大尿素的平衡产率，C项正确；
D．选择合适的催化剂，平衡不移动，不可以增大尿素的平衡产率，D项错误；
故答案为：5:1；BC；
（2）①根据电解装置图可看出，b电极为阴极，和在电极发生反应转化为，其中生成的电极反应式为；
②与反应生成，使得吸附在电极表面的浓度增大；
③“途径2”的中间产物为，要确定该机理是否存在，则将电解装置原料改为直接通入和加入溶液，电解一段时间后，用尿素酶法测定是否有尿素生成，若有则“途径2”存在；
④阴极生成n(CO)=0.1mol，=0.1mol，n[CO(NH2)2]=0.1mol，则转移电子物质的量为，根据阳极电极反应式，生成；
故答案为：；与反应生成，使得吸附在电极表面的浓度增大；将电解装置原料改为直接通入和加入溶液，电解一段时间后，用尿素酶法测定是否有尿素生成，若有则“途径2”存在；0.65。
17．(1) 四 ⅠB
(2)Cu2+
(3)2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O
(4)AgCl
(5) [Ag(S2O3)2]3-+e-=Ag+2 Na2S2O3
(6)3：4
(7)a
【分析】精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu被转化为Cu2+进入浸出液1中，Ag、Au不反应，浸渣1中含有Ag和Au；浸渣1中加入盐酸、H2O2浸取，Au转化为HAuCl4进入浸出液2，Ag转化为AgCl，浸渣2中含有AgCl；浸出液2中加入N2H4将HAuCl4还原为Au，同时N2H4被氧化为N2；浸渣2中加入Na2S2O3，将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-，得到浸出液3，利用电沉积法将[Ag(S2O3)2]3-还原为Ag。
【详解】（1）Cu的原子序数为29，位于元素周期表的第四周期第ⅠB族；
（2）由分析可知，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu被转化为Cu2+进入浸出液1中，故浸出液1中含有的金属离子主要是Cu2+；
（3）浸取2步骤中，Au与盐酸、H2O2发生氧化还原反应，生成HAuCl4和H2O，根据得失电子守恒及质量守恒，可得反应的化学方程式为：2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O；
（4）根据分析可知，浸渣2中含有AgCl，与Na2S2O3反应转化为[Ag(S2O3)2]3-；
（5）电沉积步骤中，阴极发生还原反应，[Ag(S2O3)2]3-得电子被还原为Ag，电极反应式为：[Ag(S2O3)2]3-+e-=Ag+2；阴极反应生成，同时阴极区溶液中含有Na+，故电沉积步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用的物质为Na2S2O3；
（6）还原步骤中， HAuCl4被还原为Au，Au化合价由+3价变为0价，一个HAuCl4转移3个电子，N2H4被氧化为N2，N的化合价由-2价变为0价，一个N2H4转移4个电子，根据得失电子守恒，被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3：4；
（7）(a)结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定，(b)结构中正负电荷中心不重合，极性较大，较不稳定，且存在过氧根，过氧根的氧化性大于Ⅰ2，故Na2S2O3不能被Ⅰ2氧化成(b)结构，故答案为a。
18．(1)3s2
(2) p BC
(3)BD
(4) 正四面体形 > 离子液体的粒子都是带电荷的离子，形成较强的离子键
【详解】（1）Al的核电荷数为13，基态铝原子价层电子排布式为3s23p1，则基态Al+的价层电子排布式为3s2。
（2）①镓位于元素周期表第四周期ⅢA族，属于p区元素；
②A．为基态Ga原子，故A错误；
B．为4s轨道的1个电子进入4p轨道，属于激发态Ga原子，故B正确；
C．为3d、4s轨道中各有一个电子进入4p轨道，属于激发态Ga原子，故C正确；
D．为基态Ga+，故D错误；
故选：BC。
（3）A．同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：，故A正确；
B．中硼原子的杂化方式为，故B错误；
C．中心Al原子价层电子对数为：，无孤对电子，分子呈平面三角形，为非极性分子，故C正确；
D．推测溶于水显酸性错误，因为金属性：In>Al，金属性越强形成的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则的碱性强于Al(OH)3，Al(OH)3为两性氢氧化物，则溶液呈碱性，故D错误；
故选：BD。
（4）①中心Al的价层电子对数为：，无孤对电子，离子呈正四面体形；
②阳离子中中心N原子提供孤对电子与H+形成配位键，而分子中N原子存在孤对电子，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，导致键角：阳离子中的>分子中的。
③离子液体相对难挥发，主要原因是离子液体的粒子都是带电荷的离子，形成较强的离子键。

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