資源簡介

化學鍵與物質化學性質的關系
(一)選擇題
1．(2023·山東，5)石墨與F2在450 ℃反應，石墨層間插入F得到層狀結構化合物(CF)x，該物質仍具潤滑性，其單層局部結構如圖所示。下列關于該化合物的說法正確的是(　　)
A．與石墨相比，(CF)x導電性增強
B．與石墨相比，(CF)x抗氧化性增強
C．(CF)x中C—C的鍵長比C—F短
D．1 mol (CF)x中含有2x mol共價單鍵
答案　B
解析　石墨晶體中每個碳原子上未參與雜化的1個2p軌道上電子在層內離域運動，故石墨晶體能導電，而(CF)x中沒有未參與雜化的2p軌道上的電子，故與石墨相比，(CF)x導電性減弱，A錯誤；石墨層間插入F后形成的C—F鍵長短，鍵能極大，分子結構穩定性增強，抗氧化性增強，B正確；已知C的原子半徑比F的大，故可知(CF)x中C—C的鍵長比C—F的長，C錯誤；由題干結構示意圖可知，在(CF)x中每個C與周圍的3個碳原子、1個F原子形成共價鍵，每個C—C被2個碳原子共用，即1 mol (CF)x中含有2.5x mol共價單鍵，D錯誤。
2．(2022·海南，10改編)已知CH3COOH＋Cl2ClCH2COOH＋HCl，ClCH2COOH的酸性比CH3COOH強。下列有關說法正確的是(　　)
A．HCl的電子式為
B．Cl—Cl鍵的鍵長比I—I鍵短
C．CH3COOH分子中只有σ鍵
D．ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH弱
答案　B
解析　HCl為共價化合物，H和Cl間形成共用電子對，其電子式為，A錯誤；原子半徑：Cl＜I，故鍵長：Cl—Cl＜I—I，B正確；CH3COOH分子中，羧基的碳氧雙鍵中含有π鍵，C錯誤；電負性：Cl＞I，使ClH2C—的極性大于IH2C—的極性，導致ClH2CCOOH的羧基中的羥基極性更大，更易電離出H＋，因此ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH強，D錯誤。
3．(2022·北京，9)由鍵能數據大小，不能解釋下列事實的是(　　)
化學鍵 C—H Si—H C==O C—O Si—O C—C Si—Si
鍵能/ (kJ·mol－1) 411 318 799 358 452 346 222
A.穩定性：CH4>SiH4
B．鍵長：C==OC．熔點：CO2D．硬度：金剛石>晶體硅
答案　C
解析　鍵能越大化學鍵越穩定，C—H的鍵能大于Si—H，所以穩定性：CH4>SiH4，故不選A；鍵能越大，鍵長越短，C==O的鍵能大于C—O，所以鍵長：C==O晶體硅，故不選D。
4．(2023·浙江1月選考，12)共價化合物Al2Cl6中所有原子均滿足8電子穩定結構，一定條件下可發生反應：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，下列說法不正確的是(　　)
A．Al2Cl6的結構式為
B．Al2Cl6為非極性分子
C．該反應中NH3的配位能力大于氯
D．Al2Br6比Al2Cl6更難與NH3發生反應
答案　D
解析　由雙聚氯化鋁分子中所有原子均滿足8電子穩定結構可知，分子的結構式為，為結構對稱的非極性分子，故A、B正確；由反應方程式可知，氨分子更易與具有空軌道的鋁原子形成配位鍵，配位能力大于氯原子，故C正確；溴元素的電負性小于氯元素，原子的原子半徑大于氯原子，則鋁溴鍵弱于鋁氯鍵，所以雙聚溴化鋁的鋁溴鍵更易斷裂，比雙聚氯化鋁更易與氨氣反應，故D錯誤。
(二)簡答題
5．[2023·浙江1月選考，17(1)]Si(NH2)4分子的空間結構(以Si為中心)名稱為________，分子中氮原子的雜化軌道類型是______________________________________________________。
Si(NH2)4受熱分解生成Si3N4和NH3，其受熱不穩定的原因是_________________________。
答案　正四面體　sp3　Si周圍的NH2基團體積較大，受熱時斥力較強[或Si(NH2)4中Si—N鍵能相對較小]；產物中氣態分子數顯著增多(熵增)
6．[2021·河北，17(3)(4)](3)已知有關氮、磷的單鍵和三鍵的鍵能(kJ·mol－1)如表：
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
從能量角度看，氮以N2而白磷以P4(結構式可表示為)形式存在的原因是_____________________________________________________________________________。
(4)已知KH2PO2是次磷酸的正鹽，H3PO2的結構式為______________________，其中P采取______________雜化方式。
答案　(3)在原子數目相同的條件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越穩定　(4)　sp3
7．[2019·全國卷Ⅰ，35(2)節選]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物。乙二胺能與Mg2＋、Cu2＋等金屬離子形成穩定環狀離子，其原因是__________________________________，其中與乙二胺形成的化合物穩定性相對較高的是______(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。
答案　乙二胺的兩個N提供孤電子對給金屬離子形成配位鍵　Cu2＋
8．[2023·全國甲卷，35(2)]酞菁和鈷酞菁的分子結構如圖所示。
酞菁分子中所有原子共平面，其中p軌道能提供一對電子的N原子是____________(填圖酞菁中N原子的標號)。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價為____________，氮原子提供孤對電子與鈷離子形成____________鍵。
答案　③　＋2　配位
解析　已知酞菁分子中所有原子共平面，則其分子中所有的C原子和所有的N原子均為sp2雜化，且分子中存在大π鍵，其中標號為①和②的N原子均有一對電子占據了一個sp2雜化軌道，其p軌道只能提供1個電子參與形成大π鍵，標號為③的N原子的 p軌道能提供一對電子參與形成大π鍵，因此標號為③的N原子形成的N—H易斷裂從而電離出H＋；鈷酞菁分子中，失去了2個H＋的酞菁離子與鈷離子通過配位鍵結合成分子，因此，鈷離子的化合價為＋2，氮原子提供孤電子對與鈷離子形成配位鍵。
1．化學鍵的存在
2．共價鍵的分類
分類依據 類型
形成共價鍵的原子軌道重疊方式 σ鍵 電子云“頭碰頭”重疊
π鍵 電子云“肩并肩”重疊
形成共價鍵的電子對是否偏移 極性鍵 共用電子對發生偏移
非極性鍵 共用電子對不發生偏移
原子間共用電子對的數目 單鍵 原子間有一個共用電子對
雙鍵 原子間有兩個共用電子對
三鍵 原子間有三個共用電子對
3.有關配合物的重要名詞
配位鍵 (1)配位鍵是一種特殊的共價鍵，也具有共價鍵的特征——方向性和飽和性。 (2)形成條件：成鍵原子一方有孤電子對，另一方有空軌道。 (3)表示方法：常用“A→B”表示配位鍵
配合物 通常把金屬離子或原子與某些分子或離子以配位鍵結合形成的化合物稱為配合物。
多齒配體 一個配體中有兩個或兩個以上的配位原子
4.共價鍵對物質化學性質的影響
(1)共價鍵的強弱對物質穩定性的影響
鍵能越大，鍵長越短，分子越穩定。
(2)共價鍵的極性對羧酸酸性的影響
鍵的極性對羧酸酸性大小的影響實質是通過改變羧基中羥基的極性而實現的，羧基中羥基的極性越大，越容易電離出H＋，則羧酸的酸性越大。
注意　與羧基相連的基團會影響羧基中羥基的極性。
ⅰ.烷基是推電子基團，烷基越長推電子效應越大，使羧基中的羥基的極性越小，羧酸的酸性越弱；
ⅱ.與羧基相鄰的共價鍵的極性越大，通過傳導作用使羧基中羥基的極性越大，則羧酸的酸性越強。
5．分子穩定性差異原因解釋答題模板
(1)能否形成雙鍵、三鍵等原因分析
①規律：兩成鍵原子的半徑越大，則形成σ鍵的鍵長越長，越不利于形成π鍵。
②答題模板：×××原子的半徑較大，原子間形成的σ鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度較小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵。
③應用舉例：氮原子間能形成氮氮三鍵，而砷原子間不易形成三鍵的原因：砷原子半徑較大，原子間形成的σ鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度較小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵。
(2)解釋形成共價鍵的強弱
①規律：成鍵原子的半徑小，則鍵長短，鍵能大，形成的共價鍵越牢固，物質越穩定。
②答題模板：×××原子的半徑小于×××原子，×××鍵長短，×××鍵能大。
③應用舉例：硅烷種類沒有烷烴多，從鍵能角度解釋，其主要原因是碳原子半徑小于硅原子，烷烴中碳碳鍵鍵長較短，鍵能較大。
(3)解釋能否形成配位鍵
①形成配位鍵的條件：一個原子提供孤電子對，另一原子提供空軌道。
②答題模板：×××提供孤電子對，×××提供空軌道。
③應用舉例：BF3和NH3的分子能夠通過配位鍵相結合的原因：NH3中的N具有孤電子對，BF3中的B核外具有空軌道。
(4)解釋形成配位鍵的強弱或配合物的穩定性
①規律：配位鍵的強弱取決于配位體給電子的能力，配位體給出電子的能力越強，則配位體與中心離子或原子形成的配位鍵就越強，配合物也就越穩定。
②答題模板：×××元素的電負性比×××元素小，×××原子提供孤電子對的傾向更大，形成的配位鍵更強。
③應用舉例：請預測HgCl與HgI的穩定性強弱，并從元素電負性的角度加以解釋。HgCl比HgI更____________(填“穩定”或“不穩定”)，因為__________________________。
答案　不穩定　Cl比I電負性強，給出電子能力較弱，形成配位鍵較弱，配合物較不穩定
(一)選擇題
1．下列說法不正確的是(　　)
①N2H4分子中既含極性鍵又含非極性鍵
②F2、Cl2、Br2、I2熔點隨相對分子質量增大而升高
③固體熔化成液體的過程是物理變化，所以不會破壞化學鍵
④HF分子很穩定是由于HF分子之間能形成氫鍵
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案　C
解析　N2H4分子中N原子和N原子之間形成非極性鍵，N原子和H原子之間形成極性鍵，①正確； F2、Cl2、Br2、I2是組成和結構相似的分子，熔點隨相對分子質量的增大而升高，②正確；固體熔化成液體的過程是物理變化，也可能破壞化學鍵，例如氫氧化鈉熔融時離子鍵被破壞，③錯誤；HF分子很穩定，是因為H—F鍵能大，跟氫鍵無關，④錯誤。
2．下列說法正確的是(　　)
A．雙原子分子中化學鍵鍵能越大，分子越穩定
B．雙原子分子中化學鍵鍵長越長，分子越穩定
C．雙原子分子中化學鍵鍵角越大，分子越穩定
D．在雙鍵中，σ鍵的鍵能要小于π鍵
答案　A
解析　當共價鍵鍵能越大、鍵長越短時，分子越穩定，A正確、B錯誤；在雙原子分子中沒有鍵角，C錯誤；一般σ鍵的重疊程度要大于π鍵，σ鍵的鍵能大于π鍵，D錯誤。
3．(2023·廈門模擬)阿伏加德羅提出阿伏加德羅定律為人類科學研究提供了重要的理論基礎，在現實生活中我們常常利用物質的量來為難以用實際數字描述的數量做定量解釋，下列說法正確的是(　　)
A．1.5 mol液態冰醋酸中含s-p σ鍵0個
B．常溫常壓下，1 mol CO2含有NA個Π
C．將0.1 mol醋酸鈉溶于稀醋酸中使溶液呈中性，溶液中CH3COO－數目小于0.1NA
D．1 L 1 mol·L－1NaCl溶液含有28NA個電子
答案　A
解析　CH3COOH中C、O經過雜化后與H形成σ鍵，因此1.5 mol液態冰醋酸中含s-p σ鍵數目為0，故A正確；常溫常壓下，1 mol CO2含有2NA個Π，故B錯誤；將0.1 mol醋酸鈉溶于稀醋酸中使溶液呈中性，根據電荷守恒得到鈉離子數目等于醋酸根離子數目，即溶液中CH3COO－數目等于0.1NA，故C錯誤；1 L 1 mol·L－1NaCl溶液中NaCl物質的量為1 mol，NaCl含有28NA個電子，但溶液中還有水，水也含有電子，故D錯誤。
(二)簡答題
4．CO2分子中，碳原子和氧原子間以碳氧雙鍵結合，而硅原子和氧原子間卻難以形成硅氧雙鍵，其原因是_________________________________________________________________。
答案　硅原子半徑比碳原子半徑大，硅原子與氧原子間形成的σ鍵的鍵長較長，兩個原子的p軌道重疊程度很小或難以重疊，難以形成π鍵
5．氣態氫化物的穩定性：NH3__________(填“>”“<”或“＝”)PH3，原因是_________
______________________________________________________________________________。
答案　>　氮原子半徑比磷原子的半徑小，氮氫形成的共價鍵鍵長短，鍵能大
6．銨鹽大多不穩定。NH4F、NH4I中，較易分解的是____________，原因是____________。
答案　NH4F　F原子半徑比I原子半徑小，H—F比H—I強(H—F更易形成)，F－更易奪取NH中的H＋
7．鍺元素與碳元素類似，可形成鍺烷(GenH2n＋2)，但至今沒有發現n大于5的鍺烷，根據下表提供的數據分析其中的原因：__________________________________________________。
化學鍵 C—C C—H Ge—Ge Ge—H
鍵能/ (kJ·mol－1) 346 411 188 288
答案　鍺烷中Ge—Ge和Ge—H鍵能較小，易斷裂，導致長鏈鍺烷難以形成
8．H2O可以和Cu2＋形成配位鍵，而CH4則不行，其原因是__________________________。
答案　H2O中的O原子存在孤電子對，而CH4中的C原子沒有孤電子對
9．(2023·四川自貢二模)H2SO4的電離平衡常數Ka1(H2SO4)比H2CO3的電離平衡常數Ka1(H2CO3)大，除S的非金屬性比C強外，在分子結構上還存在的原因是_______________。
答案　H2SO4中有兩個非羥基氧而H2CO3只有一個，中心原子的非羥基氧越多，其酸性越強
10．如圖
NO離子配體中N原子與中心Ru離子配位的原因是_______________________________。
答案　N原子電負性小于O，更易給出孤電子對化學鍵與物質化學性質的關系
(一)選擇題
1．(2023·山東，5)石墨與F2在450 ℃反應，石墨層間插入F得到層狀結構化合物(CF)x，該物質仍具潤滑性，其單層局部結構如圖所示。下列關于該化合物的說法正確的是(　　)
A．與石墨相比，(CF)x導電性增強
B．與石墨相比，(CF)x抗氧化性增強
C．(CF)x中C—C的鍵長比C—F短
D．1 mol (CF)x中含有2x mol共價單鍵
2．(2022·海南，10改編)已知CH3COOH＋Cl2ClCH2COOH＋HCl，ClCH2COOH的酸性比CH3COOH強。下列有關說法正確的是(　　)
A．HCl的電子式為
B．Cl—Cl鍵的鍵長比I—I鍵短
C．CH3COOH分子中只有σ鍵
D．ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH弱
3．(2022·北京，9)由鍵能數據大小，不能解釋下列事實的是(　　)
化學鍵 C—H Si—H C==O C—O Si—O C—C Si—Si
鍵能/ (kJ·mol－1) 411 318 799 358 452 346 222
A.穩定性：CH4>SiH4
B．鍵長：C==OC．熔點：CO2D．硬度：金剛石>晶體硅
4．(2023·浙江1月選考，12)共價化合物Al2Cl6中所有原子均滿足8電子穩定結構，一定條件下可發生反應：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，下列說法不正確的是(　　)
A．Al2Cl6的結構式為
B．Al2Cl6為非極性分子
C．該反應中NH3的配位能力大于氯
D．Al2Br6比Al2Cl6更難與NH3發生反應
(二)簡答題
5．[2023·浙江1月選考，17(1)]Si(NH2)4分子的空間結構(以Si為中心)名稱為________，分子中氮原子的雜化軌道類型是______________________________________________________。
Si(NH2)4受熱分解生成Si3N4和NH3，其受熱不穩定的原因是_________________________。
6．[2021·河北，17(3)(4)](3)已知有關氮、磷的單鍵和三鍵的鍵能(kJ·mol－1)如表：
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
從能量角度看，氮以N2而白磷以P4(結構式可表示為)形式存在的原因是_____________________________________________________________________________。
(4)已知KH2PO2是次磷酸的正鹽，H3PO2的結構式為______________________，其中P采取______________雜化方式。
7．[2019·全國卷Ⅰ，35(2)節選]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物。乙二胺能與Mg2＋、Cu2＋等金屬離子形成穩定環狀離子，其原因是__________________________________，其中與乙二胺形成的化合物穩定性相對較高的是______(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。
8．[2023·全國甲卷，35(2)]酞菁和鈷酞菁的分子結構如圖所示。
酞菁分子中所有原子共平面，其中p軌道能提供一對電子的N原子是____________(填圖酞菁中N原子的標號)。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價為____________，氮原子提供孤對電子與鈷離子形成____________鍵。
1．化學鍵的存在
2．共價鍵的分類
分類依據 類型
形成共價鍵的原子軌道重疊方式 σ鍵 電子云“頭碰頭”重疊
π鍵 電子云“肩并肩”重疊
形成共價鍵的電子對是否偏移 極性鍵 共用電子對發生偏移
非極性鍵 共用電子對不發生偏移
原子間共用電子對的數目 單鍵 原子間有一個共用電子對
雙鍵 原子間有兩個共用電子對
三鍵 原子間有三個共用電子對
3.有關配合物的重要名詞
配位鍵 (1)配位鍵是一種特殊的共價鍵，也具有共價鍵的特征——方向性和飽和性。 (2)形成條件：成鍵原子一方有孤電子對，另一方有空軌道。 (3)表示方法：常用“A→B”表示配位鍵
配合物 通常把金屬離子或原子與某些分子或離子以配位鍵結合形成的化合物稱為配合物。
多齒配體 一個配體中有兩個或兩個以上的配位原子
4.共價鍵對物質化學性質的影響
(1)共價鍵的強弱對物質穩定性的影響
鍵能越大，鍵長越短，分子越穩定。
(2)共價鍵的極性對羧酸酸性的影響
鍵的極性對羧酸酸性大小的影響實質是通過改變羧基中羥基的極性而實現的，羧基中羥基的極性越大，越容易電離出H＋，則羧酸的酸性越大。
注意　與羧基相連的基團會影響羧基中羥基的極性。
ⅰ.烷基是推電子基團，烷基越長推電子效應越大，使羧基中的羥基的極性越小，羧酸的酸性越弱；
ⅱ.與羧基相鄰的共價鍵的極性越大，通過傳導作用使羧基中羥基的極性越大，則羧酸的酸性越強。
5．分子穩定性差異原因解釋答題模板
(1)能否形成雙鍵、三鍵等原因分析
①規律：兩成鍵原子的半徑越大，則形成σ鍵的鍵長越長，越不利于形成π鍵。
②答題模板：×××原子的半徑較大，原子間形成的σ鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度較小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵。
③應用舉例：氮原子間能形成氮氮三鍵，而砷原子間不易形成三鍵的原因：砷原子半徑較大，原子間形成的σ鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度較小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵。
(2)解釋形成共價鍵的強弱
①規律：成鍵原子的半徑小，則鍵長短，鍵能大，形成的共價鍵越牢固，物質越穩定。
②答題模板：×××原子的半徑小于×××原子，×××鍵長短，×××鍵能大。
③應用舉例：硅烷種類沒有烷烴多，從鍵能角度解釋，其主要原因是碳原子半徑小于硅原子，烷烴中碳碳鍵鍵長較短，鍵能較大。
(3)解釋能否形成配位鍵
①形成配位鍵的條件：一個原子提供孤電子對，另一原子提供空軌道。
②答題模板：×××提供孤電子對，×××提供空軌道。
③應用舉例：BF3和NH3的分子能夠通過配位鍵相結合的原因：NH3中的N具有孤電子對，BF3中的B核外具有空軌道。
(4)解釋形成配位鍵的強弱或配合物的穩定性
①規律：配位鍵的強弱取決于配位體給電子的能力，配位體給出電子的能力越強，則配位體與中心離子或原子形成的配位鍵就越強，配合物也就越穩定。
②答題模板：×××元素的電負性比×××元素小，×××原子提供孤電子對的傾向更大，形成的配位鍵更強。
③應用舉例：請預測HgCl與HgI的穩定性強弱，并從元素電負性的角度加以解釋。HgCl比HgI更____________(填“穩定”或“不穩定”)，因為__________________________。
答案　不穩定　Cl比I電負性強，給出電子能力較弱，形成配位鍵較弱，配合物較不穩定
(一)選擇題
1．下列說法不正確的是(　　)
①N2H4分子中既含極性鍵又含非極性鍵
②F2、Cl2、Br2、I2熔點隨相對分子質量增大而升高
③固體熔化成液體的過程是物理變化，所以不會破壞化學鍵
④HF分子很穩定是由于HF分子之間能形成氫鍵
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
2．下列說法正確的是(　　)
A．雙原子分子中化學鍵鍵能越大，分子越穩定
B．雙原子分子中化學鍵鍵長越長，分子越穩定
C．雙原子分子中化學鍵鍵角越大，分子越穩定
D．在雙鍵中，σ鍵的鍵能要小于π鍵
3．(2023·廈門模擬)阿伏加德羅提出阿伏加德羅定律為人類科學研究提供了重要的理論基礎，在現實生活中我們常常利用物質的量來為難以用實際數字描述的數量做定量解釋，下列說法正確的是(　　)
A．1.5 mol液態冰醋酸中含s-p σ鍵0個
B．常溫常壓下，1 mol CO2含有NA個Π
C．將0.1 mol醋酸鈉溶于稀醋酸中使溶液呈中性，溶液中CH3COO－數目小于0.1NA
D．1 L 1 mol·L－1NaCl溶液含有28NA個電子
(二)簡答題
4．CO2分子中，碳原子和氧原子間以碳氧雙鍵結合，而硅原子和氧原子間卻難以形成硅氧雙鍵，其原因是_________________________________________________________________。
5．氣態氫化物的穩定性：NH3__________(填“>”“<”或“＝”)PH3，原因是_________
______________________________________________________________________________。
6．銨鹽大多不穩定。NH4F、NH4I中，較易分解的是____________，原因是____________。
7．鍺元素與碳元素類似，可形成鍺烷(GenH2n＋2)，但至今沒有發現n大于5的鍺烷，根據下表提供的數據分析其中的原因：__________________________________________________。
化學鍵 C—C C—H Ge—Ge Ge—H
鍵能/ (kJ·mol－1) 346 411 188 288
8．H2O可以和Cu2＋形成配位鍵，而CH4則不行，其原因是__________________________。
9．(2023·四川自貢二模)H2SO4的電離平衡常數Ka1(H2SO4)比H2CO3的電離平衡常數Ka1(H2CO3)大，除S的非金屬性比C強外，在分子結構上還存在的原因是_______________。
10．如圖
NO離子配體中N原子與中心Ru離子配位的原因是_______________________________。

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