2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第3節(jié) 離子鍵、配位鍵與金屬鍵學(xué)案 魯科版選修3.doc

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第3節(jié)　離子鍵、配位鍵與金屬鍵 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.知道離子鍵的形成、概念、實(shí)質(zhì)及特征。2.知道配位鍵、配合物的概念，學(xué)會(huì)配位鍵的判斷方法，會(huì)分析配合物的組成與應(yīng)用。3.知道金屬鍵的概念及其實(shí)質(zhì)，能夠用金屬鍵理論解釋金屬的物理特性。 一、離子鍵 1．概念 陰、陽(yáng)離子通過(guò)靜電作用形成的化學(xué)鍵。 2．形成過(guò)程 3．實(shí)質(zhì) 陰、陽(yáng)離子之間的靜電作用。當(dāng)靜電作用中同時(shí)存在的靜電引力和靜電斥力達(dá)到平衡時(shí)，體系的能量最低，形成穩(wěn)定的離子化合物。 (1)靜電引力是指陰、陽(yáng)離子之間的異性電荷吸引力。 (2)靜電斥力包括陰、陽(yáng)離子的原子核、核外電子之間的斥力。 (3)影響靜電作用的因素 根據(jù)庫(kù)侖定律，陰、陽(yáng)離子間的靜電引力(F)與陽(yáng)離子所帶電荷(q＋)和陰離子所帶電荷(q－)的乘積成正比，與陰、陽(yáng)離子的核間距離(r)的平方成反比。 F＝k(k為比例系數(shù)) 4．形成條件 一般認(rèn)為當(dāng)成鍵原子所屬元素的電負(fù)性差值大于1.7時(shí)，原子間才有可能形成離子鍵。 5．特征 (1)沒(méi)有方向性：離子鍵的實(shí)質(zhì)是靜電作用，離子的電荷分布通常被看成是球形對(duì)稱(chēng)的，因此一種離子對(duì)帶異性電荷離子的吸引作用與其所處的方向無(wú)關(guān)。 (2)沒(méi)有飽和性：在離子化合物中，每個(gè)離子周?chē)钹徑膸М愋噪姾呻x子數(shù)目的多少，取決于陰、陽(yáng)離子的相對(duì)大小。只要空間條件允許，陽(yáng)離子將吸引盡可能多的陰離子排列在其周?chē)?，陰離子也將吸引盡可能多的陽(yáng)離子排列在其周?chē)?，以達(dá)到降低體系能量的目的。 (1)離子鍵的存在 只存在于離子化合物中：大多數(shù)鹽、強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物(過(guò)氧化物如Na2O2、氫化物如NaH)和NH4H等。 (2)離子鍵的實(shí)質(zhì)是“靜電作用”。這種靜電作用不僅是靜電引力，而是指陰、陽(yáng)離子之間靜電吸引力與電子與電子之間、原子核與原子核之間的排斥力處于平衡時(shí)的總效應(yīng)。 (3)離子電荷、離子半徑是影響離子鍵強(qiáng)弱的重要因素。陰、陽(yáng)離子所帶的電荷越多，離子半徑越小(核間距越小)，靜電作用越強(qiáng)，離子鍵越強(qiáng)。 例1　具有下列電子排布的原子中最難形成離子鍵的是(　　) A．1s22s22p2 B．1s22s22p5 C．1s22s22p63s2 D．1s22s22p63s1 答案　A 解析　形成離子鍵的元素為活潑金屬元素與活潑非金屬元素，A為C元素，B為F元素，C為Mg元素，D為Na元素，則只有A項(xiàng)碳元素既難失電子，又難得電子，不易形成離子鍵。 例2　下列物質(zhì)中的離子鍵最強(qiáng)的是(　　) A．KCl B．CaCl2 C．MgO D．Na2O 答案　C 解析　離子鍵的強(qiáng)弱與離子本身所帶電荷數(shù)的多少及半徑有關(guān)，半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子鍵越強(qiáng)。在所給陽(yáng)離子中，Mg2＋帶兩個(gè)正電荷，且半徑最小，在陰離子中，O2－帶兩個(gè)單位的負(fù)電荷，且半徑比Cl－小。故MgO中的離子鍵最強(qiáng)。 例3　下列關(guān)于離子鍵的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性 B．非金屬元素組成的物質(zhì)也可以含離子鍵 C．形成離子鍵時(shí)離子間的靜電作用包括靜電吸引和靜電斥力 D．因?yàn)殡x子鍵無(wú)飽和性，故一種離子周?chē)梢晕我舛鄠€(gè)帶異性電荷的離子 答案　D 解析　活潑金屬和活潑非金屬元素原子間易形成離子鍵，但由非金屬元素組成的物質(zhì)也可含離子鍵，如銨鹽，B項(xiàng)正確；離子鍵無(wú)飽和性，體現(xiàn)在一種離子周?chē)梢员M可能多地吸引帶異性電荷的離子，但也不是任意的，因?yàn)檫@個(gè)數(shù)目還要受兩種離子的半徑比(即空間條件是否允許)和個(gè)數(shù)比的影響，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 易錯(cuò)警示 (1)金屬與非金屬形成的化學(xué)鍵有可能是共價(jià)鍵，如AlCl3。 (2)完全由非金屬元素形成的化合物中有可能含離子鍵，如NH4Cl、NH4H，一定有共價(jià)鍵。 (3)離子鍵不具有飽和性是相對(duì)的，每種離子化合物的組成和結(jié)構(gòu)是一定的，而不是任意的。 二、配位鍵和配合物 1．配位鍵 (1)用電子式表示NH3、NH的形成 ①N原子與H原子以共價(jià)鍵結(jié)合成NH3分子： ； ②NH3分子與H＋結(jié)合成NH： 。 (2)②中共價(jià)鍵的形成與①相比較的不同點(diǎn)：②中形成共價(jià)鍵時(shí)，N原子一方提供孤對(duì)電子，H＋提供空軌道。 (3)配位鍵的概念及表示方法 ①概念：成鍵原子一方提供孤電子對(duì)，另一方提供空軌道形成的共價(jià)鍵。 ②表示方法：配位鍵常用A―→B表示，其中A是提供孤電子對(duì)的原子，B是接受孤電子對(duì)或提供空軌道的原子。 2．配合物 (1) 配合物的形成 在盛有2 mL 0.1 molL－1的CuSO4溶液中，逐滴加入過(guò)量的濃氨水，觀察到的現(xiàn)象是先生成藍(lán)色沉淀，繼續(xù)加氨水，沉淀溶解，最后變?yōu)樗{(lán)色透明溶液。反應(yīng)的離子方程式是 ①Cu2＋＋2NH3H2O===Cu(OH)2↓＋2NH； ②Cu(OH)2＋4NH3H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。 (2)[Cu(NH3)4]2＋(配離子)的形成： 氨分子中氮原子的孤對(duì)電子進(jìn)入Cu2＋的空軌道，Cu2＋與NH3分子中的氮原子通過(guò)共用氮原子提供的孤對(duì)電子形成配位鍵。配離子[Cu(NH3)4]2＋可表示為(如圖所示)。 (3)配合物的概念：由提供孤對(duì)電子的配位體與接受孤對(duì)電子的中心原子以配位鍵結(jié)合形成的化合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均為配合物。 (1)配合物的組成 配合物[Cu(NH3)4]SO4的組成如下圖所示： ①中心原子或離子：提供空軌道，常見(jiàn)的是過(guò)渡金屬的原子或離子，如Fe、Ni、Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。 ②配位體：提供孤對(duì)電子的陰離子或分子，如H2O、NH3、CO；X－(F－、Cl－、Br－、I－)、OH－、SCN－、CN－等。 ③配位數(shù)：直接與中心原子配位的原子或離子數(shù)目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位數(shù)為6。 ④內(nèi)界和外界：配合物分為內(nèi)界和外界，其中配離子稱(chēng)為內(nèi)界，與內(nèi)界發(fā)生電性匹配的陽(yáng)離子或陰離子稱(chēng)為外界，外界和內(nèi)界以離子鍵相結(jié)合。 (2)配合物溶于水的電離情況 配合物中外界離子能電離出來(lái)，而內(nèi)界離子不能電離出來(lái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù)可以確定內(nèi)界和外界離子的個(gè)數(shù)，從而可以確定其配離子、中心離子和配位體。 例4　下列不能形成配位鍵的組合是(　　) A．Ag＋、NH3 B．H2O、H＋ C．Co3＋、CO D．Ag＋、H＋ 答案　D 解析　配位鍵的形成條件必須是一方能提供孤電子對(duì)，另一方能提供空軌道，A、B、C三項(xiàng)中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空軌道，NH3、H2O、CO能提供孤電子對(duì)，所以能形成配位鍵，而D項(xiàng)Ag＋與H＋都只能提供空軌道，而無(wú)法提供孤電子對(duì)，所以不能形成配位鍵。 例5　回答下列問(wèn)題： (1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心離子是__________，配位原子是__________，配位數(shù)是__________，它的電離方程式是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)向盛有少量NaCl溶液的試管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)解釋加入氨水后，現(xiàn)象發(fā)生變化的原因____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)Ag＋　N　2　[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]＋＋OH－ (2)產(chǎn)生白色沉淀，加入氨水后，白色沉淀溶解 (3)AgCl存在微弱的溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，向其中滴加氨水，Ag＋與NH3能發(fā)生如下反應(yīng)：Ag＋＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋，會(huì)使沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，最終因生成[Ag(NH3)2]Cl而溶解 解析　在配合物[Ag(NH3)2]OH中，中心離子是Ag＋，配位原子是NH3分子中的N原子，配位數(shù)是2。 三、金屬鍵 1．金屬鍵的概念及其實(shí)質(zhì) (1)概念：金屬中金屬陽(yáng)離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈相互作用。 (2)成鍵微粒：金屬陽(yáng)離子和自由電子。 (3)本質(zhì)：金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的電性作用。 2．金屬鍵的特征 (1)金屬鍵沒(méi)有共價(jià)鍵所具有的飽和性和方向性。 (2)金屬鍵中的電子在整個(gè)三維空間運(yùn)動(dòng)，屬于整塊固態(tài)金屬。 3．用金屬鍵理論解釋金屬的下列物理性質(zhì) (1)金屬不透明，具有金屬光澤。 答案　當(dāng)可見(jiàn)光照射到金屬表面上時(shí)，固態(tài)金屬中的“自由電子”能夠吸收所有頻率的光并很快放出，使得金屬不透明并具有金屬光澤。 (2)金屬具有良好的延展性。 答案　金屬鍵沒(méi)有方向性，當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，金屬原子間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)而不會(huì)破壞金屬鍵，金屬發(fā)生形變但不會(huì)斷裂，故金屬具有良好的延展性。 (3)金屬具有良好的導(dǎo)電性。 答案　金屬內(nèi)部自由電子的運(yùn)動(dòng)不具有方向性，在外加電場(chǎng)的作用下，金屬晶體中的“自由電子”發(fā)生定向移動(dòng)而形成電流，使金屬表現(xiàn)出導(dǎo)電性。 (4)金屬具有良好的導(dǎo)熱性。 答案　當(dāng)金屬中有溫度差時(shí)，通過(guò)不停運(yùn)動(dòng)著的“自由電子”與金屬陽(yáng)離子間的碰撞，把能量由高溫處傳向低溫處，使整塊金屬表現(xiàn)出導(dǎo)熱性。 例6　下列關(guān)于金屬鍵的敘述中，不正確的是(　　) A．金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和自由電子這兩種帶異性電荷的微粒間的強(qiáng)烈相互作用，其實(shí)質(zhì)與離子鍵類(lèi)似，也是一種電性作用 B．金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所形成的強(qiáng)烈的相互作用，所以與共價(jià)鍵類(lèi)似，也有方向性和飽和性 C．金屬鍵是帶異性電荷的金屬陽(yáng)離子和自由電子間的相互作用，故金屬鍵無(wú)飽和性和方向性 D．構(gòu)成金屬鍵的自由電子在整個(gè)金屬內(nèi)部的三維空間中做自由運(yùn)動(dòng) 答案　B 解析　從基本構(gòu)成微粒的性質(zhì)看，金屬鍵與離子鍵的實(shí)質(zhì)，都屬于電性作用，特征都是無(wú)方向性和飽和性；自由電子是由金屬原子提供的，并且在整個(gè)金屬內(nèi)部的三維空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，為整個(gè)金屬的所有陽(yáng)離子所共有，從這個(gè)角度看，金屬鍵與共價(jià)鍵有類(lèi)似之處，但兩者又有明顯的不同，如金屬鍵無(wú)方向性和飽和性。 例7　金屬鍵的強(qiáng)弱與金屬的價(jià)電子數(shù)多少有關(guān)，價(jià)電子數(shù)越多金屬鍵越強(qiáng)；與金屬陽(yáng)離子的半徑大小也有關(guān)，金屬陽(yáng)離子半徑越大，金屬鍵越弱。據(jù)此判斷下列金屬熔點(diǎn)逐漸升高的是(　　) A．Li、Na、K B．Na、Mg、Al C．Li、Be、Mg D．Li、Na、Mg 答案　B 解析　金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔點(diǎn)越高。A項(xiàng)，陽(yáng)離子半徑順序?yàn)長(zhǎng)iNa>K，熔點(diǎn)依次降低；B項(xiàng)，價(jià)電子數(shù)的關(guān)系為NaMg>Al，故金屬鍵依次增強(qiáng)，熔點(diǎn)依次升高；C項(xiàng)，Be的熔點(diǎn)高于Mg；D項(xiàng)，Li的熔點(diǎn)高于Na。 規(guī)律總結(jié) 對(duì)于主族元素，一般同周期從左到右金屬的熔、沸點(diǎn)逐漸升高，同主族從上到下金屬的熔、沸點(diǎn)逐漸降低。 化學(xué)鍵的比較 鍵型 離子鍵 共價(jià)鍵(含配位鍵) 金屬鍵 概念 陰、陽(yáng)離子之間通過(guò)靜電作用形成的化學(xué)鍵 原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵 自由電子和金屬陽(yáng)離子之間的強(qiáng)的相互作用 成鍵方式 通過(guò)得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 通過(guò)形成共用電子對(duì)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 許多原子共用許多電子 成鍵粒子 陰、陽(yáng)離子 原子 自由電子、金屬陽(yáng)離子 成鍵性質(zhì) 靜電作用 靜電作用 靜電作用 形成條件 活潑金屬元素與活潑非金屬元素化合時(shí)形成離子鍵 同種或不同種非金屬元素化合時(shí)形成共價(jià)鍵(稀有氣體元素除外) 固態(tài)金屬或合金 成鍵特征 無(wú)方向性和飽和性 有方向性和飽和性 無(wú)方向性和飽和性 存在 離子化合物 絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)、共價(jià)化合物、某些離子化合物 金屬單質(zhì)、合金 1．下列敘述正確的是(　　) A．帶相反電荷離子之間的相互吸引稱(chēng)為離子鍵 B．金屬元素和非金屬元素化合時(shí)不一定形成離子鍵 C．原子最外層只有1個(gè)電子的主族元素與鹵素所形成的化學(xué)鍵一定是離子鍵 D．非金屬元素形成的化合物中不可能含有離子鍵 答案　B 解析　離子鍵的本質(zhì)是陰、陽(yáng)離子之間的靜電作用，靜電作用包括靜電引力和靜電斥力，A項(xiàng)不正確；活潑金屬與活潑非金屬容易形成離子鍵，一般當(dāng)成鍵原子所屬元素的電負(fù)性差值小于1.7時(shí)，原子間不易形成離子鍵，如AlCl3和BeCl2中金屬與非金屬原子形成共價(jià)鍵，B項(xiàng)正確；原子最外層只有1個(gè)電子的主族元素包括H元素和堿金屬元素，H元素與鹵素形成共價(jià)鍵，堿金屬元素與鹵素形成離子鍵，C項(xiàng)不正確；由非金屬元素形成的化合物中可能含有離子鍵，如銨鹽中NH與陰離子形成離子鍵。 2．若X、Y兩種粒子之間可形成配位鍵，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．X、Y只能均是分子 B．X、Y只能均是離子 C．若X提供空軌道，則Y至少要提供一對(duì)孤電子對(duì) D．若X提供空軌道，則配位鍵表示為X→Y 答案　C 解析　形成配位鍵的兩種微粒可以均是分子或者均是離子，還可以一種是分子、一種是離子，但必須是一種微粒提供空軌道、一種微粒提供孤電子對(duì)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；配位鍵中箭頭應(yīng)該指向提供空軌道的X，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說(shuō)法正確的是(　　) A．金屬鍵具有方向性和飽和性 B．金屬鍵是金屬陽(yáng)離子與自由電子間的相互作用 C．金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶?chǎng)作用下產(chǎn)生自由電子 D．金屬具有光澤是因?yàn)榻饘訇?yáng)離子吸收并放出可見(jiàn)光 答案　B 解析　金屬鍵沒(méi)有方向性和飽和性，A不正確；金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和自由電子間的相互作用，B正確；金屬導(dǎo)電是因?yàn)樽杂呻娮釉谕饧与妶?chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng)，C不正確；金屬具有光澤是因?yàn)樽杂呻娮幽軌蛭詹⒎懦隹梢?jiàn)光，D不正確。 4．下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性，而共價(jià)鍵有方向性和飽和性 B．金屬鍵的實(shí)質(zhì)是在整塊固態(tài)金屬中不停運(yùn)動(dòng)的“自由電子”與金屬陽(yáng)離子相互作用，使得體系的能量大大降低 C．配位鍵在形成時(shí)，由成鍵雙方各提供一個(gè)電子形成共用電子對(duì) D．三種不同的非金屬元素可以形成離子化合物 答案　C 解析　A項(xiàng)為離子鍵和共價(jià)鍵的特征，正確；C項(xiàng)，配位鍵在形成時(shí)，由成鍵原子的一方提供孤對(duì)電子，另一方提供空軌道，錯(cuò)誤；NH4Cl是不含金屬元素的離子化合物且是由三種不同的非金屬元素組成的，D正確。 5．下列關(guān)于配位化合物的敘述中不正確的是(　　) A．配位化合物中必定存在配位鍵 B．配位化合物中只有配位鍵 C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空軌道，H2O中的O原子提供孤電子對(duì)，兩者結(jié)合形成配位鍵 D．配位化合物在半導(dǎo)體等尖端技術(shù)、醫(yī)學(xué)科學(xué)、催化反應(yīng)和材料化學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用 答案　B 解析　配位化合物中一定含有配位鍵，但也含有其他化學(xué)鍵；Cu2＋提供空軌道，H2O中的O原子提供孤電子對(duì)，兩者結(jié)合形成配位鍵。 6．回答下列問(wèn)題： (1)下列金屬的金屬鍵最強(qiáng)的是____________(填字母)。 a．Na b．Mg c．K d．Ca (2)有下列物質(zhì)： A．NaOH B．Na2O C．NH4Cl D．Na2O2 E．Ni(CO)4 F．CH4 ①只含離子鍵的化合物________(填字母，下同)。 ②含有極性鍵的離子化合物________。 ③含有非極性鍵的離子化合物________。 ④存在著配位鍵的化合物是________。 ⑤含鍵的類(lèi)型最多的是________________。 (3)在配離子[Fe(CN)6]3－中，中心離子的配位數(shù)為_(kāi)_____________，提供空軌道的是______________，與其配位體互為等電子體的一種微粒是______________。 答案　(1)b　(2)①B　②AC?、跠　④CE?、軨　(3)6　Fe3＋　CO(或N2、C等寫(xiě)出一種即可) 解析　(1)金屬陽(yáng)離子半徑越小，金屬價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，四種金屬中陽(yáng)離子電荷數(shù)最多而半徑最小的是Mg2＋，故金屬鎂的金屬鍵最強(qiáng)。 (2)離子鍵是陰、陽(yáng)離子間強(qiáng)烈的靜電作用，存在于離子化合物中。一般共價(jià)鍵的成鍵微粒是原子，主要存在于非金屬單質(zhì)(稀有氣體除外)、共價(jià)化合物、某些離子化合物中；配位鍵也屬于共價(jià)鍵，是由具有空軌道的原子或離子和具有孤對(duì)電子的分子或離子組成的，主要存在于配合物中。同種非金屬元素的原子之間形成非極性共價(jià)鍵，不同種非金屬元素的原子之間形成極性鍵。 (3)[Fe(CN)6]3－中的配位數(shù)為6，F(xiàn)e3＋提供空軌道。配位體為CN－，其等電子體有N2、CO、C等。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組1　離子鍵及其存在 1．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．共價(jià)化合物中不可能含有離子鍵 B．含有金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)都是離子化合物 C．僅由非金屬元素組成的化合物中不可能含有離子鍵 D．由金屬元素和非金屬元素組成的化合物一定是離子化合物 答案　A 解析　金屬單質(zhì)都含有金屬陽(yáng)離子，它們不是化合物，更不是離子化合物，B錯(cuò)誤；NH4Cl等銨鹽是僅由非金屬元素組成的化合物，其中含有離子鍵，C錯(cuò)誤；AlCl3是由金屬元素和非金屬元素組成的，是共價(jià)化合物，D錯(cuò)誤。 2．下列有關(guān)離子鍵的特征的敘述中正確的是(　　) A．因?yàn)槁然c的化學(xué)式是NaCl，故每個(gè)Na＋周?chē)粋€(gè)Cl－ B．因?yàn)殡x子鍵無(wú)方向性，故陰、陽(yáng)離子的排列是沒(méi)有規(guī)律的、隨意的 C．因?yàn)殡x子鍵無(wú)飽和性，故一種離子周?chē)梢晕我舛鄠€(gè)帶異性電荷的離子 D．一種離子對(duì)帶異性電荷離子的吸引作用與其所處的方向無(wú)關(guān)，故離子鍵無(wú)方向性 答案　D 解析　因?yàn)殡x子鍵無(wú)方向性，故帶異性電荷的離子間的相互作用與其所處的相對(duì)位置無(wú)關(guān)，但是為了使物質(zhì)的能量最低、體系最穩(wěn)定，陰、陽(yáng)離子的排列也是有規(guī)律的，不是隨意的；離子鍵無(wú)飽和性，體現(xiàn)在一種離子周?chē)梢员M可能多地吸引帶異性電荷的離子，但也不是任意的，因?yàn)檫@個(gè)數(shù)目還要受兩種離子的半徑比(即空間條件是否允許)和個(gè)數(shù)比的影響。 3．下列各組化合物中，化學(xué)鍵類(lèi)型都相同的是(　　) A．CaCl2和Na2S B．Na2O和Na2O2 C．CH4和NaH D．HCl和NaOH 答案　A 解析　CaCl2和Na2S是典型的離子化合物，只含有離子鍵；Na2O只含有離子鍵，Na2O2中既含有離子鍵又含有非極性共價(jià)鍵；CH4是共價(jià)化合物，只含有共價(jià)鍵，NaH是離子化合物，只含有離子鍵；HCl中只含有共價(jià)鍵，NaOH是離子化合物，既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵。 4．NaF、NaI、MgO均為離子化合物，根據(jù)下列數(shù)據(jù)，判斷這三種化合物熔點(diǎn)的高低順序是(　　) 物質(zhì) ①NaF ②NaI ③MgO 離子所帶電荷數(shù) 1 1 2 鍵長(zhǎng)(10－10 m) 2.31 3.18 2.10 A.①>②>③ B．③>①>② C．③>②>① D．②>①>③ 答案　B 解析　一般來(lái)說(shuō)，離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，則離子鍵越強(qiáng)，離子化合物的熔點(diǎn)也越高；同時(shí)，所含化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)越短，鍵能往往越大，破壞化學(xué)鍵所需的能量就越高，離子化合物的熔點(diǎn)也越高。根據(jù)表中信息，題給三種化合物的熔點(diǎn)按③①②的順序逐漸降低。 題組2　金屬鍵與金屬的物理性質(zhì) 5．下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．金屬鍵沒(méi)有飽和性和方向性 B．金屬鍵中的自由電子屬于整塊金屬 C．金屬的性質(zhì)和金屬固體的形成都與金屬鍵有關(guān) D．金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作用 答案　D 解析　金屬鍵沒(méi)有方向性和飽和性；金屬鍵中的自由電子屬于整塊金屬；金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用，既包括金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的靜電吸引作用，也包括金屬陽(yáng)離子之間及自由電子之間的靜電排斥作用；金屬的性質(zhì)及固體的形成都與金屬鍵強(qiáng)弱有關(guān)。 6．物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論推出：金屬鍵越強(qiáng)，其金屬的硬度越大，熔點(diǎn)越高。且研究表明，一般來(lái)說(shuō)，金屬陽(yáng)離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，則金屬鍵越強(qiáng)，由此判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．硬度：Mg＞Al B．熔點(diǎn)：Mg＞Ca C．硬度：Mg＞K D．熔點(diǎn)：Ca＞K 答案　A 解析　根據(jù)題目所給信息，鎂原子和鋁原子的電子層數(shù)相同，價(jià)電子數(shù)：Al＞Mg，離子半徑：Al3＋＜Mg2＋，金屬鍵：Mg＜Al，鋁的硬度大于鎂，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鎂、鈣原子價(jià)電子數(shù)相同，離子半徑：Ca2＋＞Mg2＋，金屬鍵：Mg＞Ca，鎂的熔點(diǎn)高于鈣，B項(xiàng)正確；價(jià)電子數(shù)：Mg＞K，離子半徑：Mg2＋＜Na＋＜K＋，金屬鍵：Mg＞K，鎂的硬度大于鉀，C項(xiàng)正確；鈣和鉀元素位于同一周期，價(jià)電子數(shù)：Ca＞K，離子半徑：K＋＞Ca2＋，金屬鍵：Ca＞K，鈣的熔點(diǎn)高于鉀，D項(xiàng)正確。 題組3　配位鍵與配合物 7．下列各種說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵 B．NH4NO3、H2SO4都含有配位鍵 C．共價(jià)鍵的形成條件是成鍵原子必須有未成對(duì)電子 D．形成配位鍵的條件是一方有空軌道，一方有孤對(duì)電子 答案　C 解析　配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵，A正確；NH4NO3、H2SO4中的NH、SO含有配位鍵，B正確；配位鍵是成鍵的兩個(gè)原子一方提供孤對(duì)電子，另一方提供空軌道，D正確。 8．既有離子鍵又有共價(jià)鍵和配位鍵的化合物是(　　) A．NH4NO3 B．NaOH C．H2SO4 D．H2O 答案　A 9．[Co(NH3)5Cl]Cl2是一種紫紅色的晶體，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．配體是Cl－和NH3，配位數(shù)是8 B．中心離子是Co2＋，配離子是Cl－ C．內(nèi)界和外界中Cl－的數(shù)目比是1∶2 D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－一定被完全沉淀 答案　C 解析　配位數(shù)不包括外界離子，故[Co(NH3)5Cl]Cl2中配體是Cl－和NH3，配位數(shù)是6，A錯(cuò)誤；Co3＋為中心離子，配離子是[Co(NH3)5Cl]2＋，B錯(cuò)誤；[Co(NH3)5Cl]Cl2內(nèi)界是[Co(NH3)5Cl]2＋，外界是Cl－，內(nèi)界和外界中Cl－的數(shù)目比是1∶2，C正確；加入足量的AgNO3溶液，內(nèi)界Cl－不沉淀，D錯(cuò)誤。 10．已知Co(Ⅲ)的八面體配合物的化學(xué)式為CoClmnNH3，若1 mol配合物與AgNO3溶液反應(yīng)生成1 mol AgCl沉淀，則m、n的值是 (　　) A．m＝1，n＝5 B．m＝3，n＝4 C．m＝5，n＝1 D．m＝4，n＝5 答案　B 解析　由1 mol配合物與AgNO3反應(yīng)生成1 mol AgCl可知，1 mol配合物電離出1 mol Cl－，即配離子顯＋1價(jià)、外界有一個(gè)Cl－；因?yàn)殁掞@＋3價(jià)，所以?xún)?nèi)界中有兩個(gè)Cl－；因?yàn)槠淇臻g構(gòu)型為八面體，所以n＝6－2＝4。配合物為[Co(NH3)4Cl2]Cl。 題組4　關(guān)于化學(xué)鍵的綜合考查 11．下列敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A．形成配位鍵時(shí)，成鍵雙方各提供一個(gè)電子形成共用電子對(duì) B．離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性，共價(jià)鍵有方向性和飽和性 C．金屬鍵的實(shí)質(zhì)是金屬中的“自由電子”與金屬陽(yáng)離子形成的一種強(qiáng)烈的相互作用 D．金屬鍵中的“自由電子”為金屬陽(yáng)離子共用 答案　A 解析　形成配位鍵時(shí)，成鍵雙方一方提供空軌道，一方提供孤對(duì)電子，故A錯(cuò)誤；共價(jià)鍵具有方向性和飽和性，但離子鍵、金屬鍵都無(wú)方向性和飽和性，故B正確；金屬中的“自由電子”與金屬陽(yáng)離子形成的一種強(qiáng)烈的相互作用是金屬鍵，故C正確；金屬原子的價(jià)電子脫離原子核的束縛在整個(gè)三維空間里運(yùn)動(dòng)，被所有金屬陽(yáng)離子所共用，故D正確。 12．下列各組元素的原子之間形成的化學(xué)鍵與物質(zhì)對(duì)應(yīng)關(guān)系不正確的是(　　) 原子 a b c d e f g M層電子數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 A.a與f——離子鍵——離子化合物 B．c與g——離子鍵——離子化合物 C．d與f——共價(jià)鍵——共價(jià)化合物 D．b與c——金屬鍵——合金 答案　B 解析　根據(jù)所給元素原子M層電子數(shù)可知，a為Na、b為Mg、c為Al、d為Si、e為P、f為S、g為Cl。c與g形成的AlCl3為共價(jià)化合物，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 [綜合強(qiáng)化] 13．下列變化中：①碘升華　②燒堿熔化?、凼雏}溶于水?、蹾Cl溶于水　⑤O2溶于水?、轓aHCO3熱分解。 (1)未發(fā)生化學(xué)鍵破壞的是_______________(填序號(hào)，下同)； (2)僅發(fā)生離子鍵破壞的是______________； (3)僅發(fā)生共價(jià)鍵破壞的是______________； (4)既發(fā)生離子鍵破壞，又發(fā)生共價(jià)鍵破壞的是______________________________________。 答案　(1)①⑤　(2)②③　(3)④　(4)⑥ 解析　物理變化不破壞化學(xué)鍵，電解質(zhì)溶于水時(shí)發(fā)生電離，離子鍵或共價(jià)鍵被破壞。 14．(1)水分子在特定條件下容易得到一個(gè)H＋，形成水合氫離子(H3O＋)。下列對(duì)上述過(guò)程的描述不合理的是________(填字母)。 a．氧原子的雜化類(lèi)型發(fā)生了改變 b．微粒的空間構(gòu)型發(fā)生了改變 c．微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變 d．微粒中H—O—H的鍵角發(fā)生了改變 (2)配離子[Cu(NH3)2(H2O)2]2＋的中心離子是______，配位體是________，配位數(shù)為_(kāi)_______，其含有的微粒間的作用力類(lèi)型有________________。 (3)過(guò)渡元素鈷有兩種化學(xué)式均為Co(NH3)5BrSO4的配合物，且配位數(shù)均為6，它們分別溶解于水時(shí)電離出的陽(yáng)離子的化學(xué)式可能為_(kāi)___________和______________。鑒別兩者的實(shí)驗(yàn)方法是分別取樣并滴加______________(填化學(xué)式)溶液。 答案　(1)a　 (2)Cu2＋　NH3、H2O　4　配位鍵、極性共價(jià)鍵　(3)[Co(NH3)5Br]2＋　[Co(NH3)5SO4]＋　BaCl2(或AgNO3) 解析　(1)H2O分子中氧原子采取sp3雜化形成4個(gè)雜化軌道，孤對(duì)電子占據(jù)2個(gè)sp3雜化軌道，由于孤對(duì)電子的排斥作用使水分子為V形；H3O＋中氧原子采取sp3雜化形成4個(gè)雜化軌道，孤對(duì)電子占據(jù)1個(gè)sp3雜化軌道，由于孤對(duì)電子的排斥作用，使H3O＋為三角錐形。因此H2O與H3O＋的鍵角不同，微粒的空間構(gòu)型不同。H2O和H3O＋結(jié)構(gòu)不同，化學(xué)性質(zhì)不同。(2)由書(shū)寫(xiě)形式可以看出其中心原子是Cu2＋，配位體是H2O、NH3，配位數(shù)為4。[Cu(NH3)2(H2O)2]2＋中含有的微粒間作用力有配位鍵及極性共價(jià)鍵。(3)由配合物配位數(shù)均為6可知溶于水電離出的陽(yáng)離子可能是[Co(NH3)5Br]2＋和[Co(NH3)5SO4]＋，可根據(jù)外界離子進(jìn)行鑒別。 15．Cu2＋能與NH3、H2O、OH－、Cl－等形成配位數(shù)為4的配合物。 (1)向CuSO4溶液中加入過(guò)量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。 ①畫(huà)出[Cu(OH)4]2－中的配位鍵：__________________________________________。 ②Na2[Cu(OH)4]中除了配位鍵外，還存在的化學(xué)鍵類(lèi)型有________(填字母)。 A．離子鍵 B．金屬鍵 C．極性共價(jià)鍵 D．非極性共價(jià)鍵 (2)金屬銅單獨(dú)與氨水或過(guò)氧化氫都不能反應(yīng)，但可與氨水和過(guò)氧化氫的混合溶液發(fā)生如下反應(yīng)： Cu＋H2O2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。其原因是________________________________。 (3)Cu2＋可以與乙二胺(H2N—CH2CH2—NH2)形成配離子，如下圖： ①H、O、N三種元素的電負(fù)性從大到小的順序?yàn)開(kāi)_________________。 ②乙二胺分子中N原子成鍵時(shí)采取的雜化類(lèi)型是______。 答案　(1)①　②AC　(2)過(guò)氧化氫可氧化Cu生成Cu2＋，氨分子與Cu2＋形成配位鍵　(3)①O＞N＞H?、趕p3 解析　(1)①Cu2＋含有空軌道，OH－含有孤對(duì)電子，可形成配位鍵，[Cu(OH)4]2－中1個(gè)Cu2＋與4個(gè)OH－形成配位鍵，可表示為；②Na2[Cu(OH)4]為離子化合物，含有離子鍵，并且O—H鍵為極性共價(jià)鍵。(2)過(guò)氧化氫可氧化Cu生成Cu2＋，Cu2＋與氨分子能形成配位鍵。(3)①同周期，從左到右，元素的電負(fù)性逐漸增大，則電負(fù)性O(shè)＞N，三種元素中H的電負(fù)性最弱，則電負(fù)性O(shè)＞N＞H；②乙二胺分子中N原子采取sp3雜化。