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高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 共价键优质学案
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 共价键优质学案，共14页。学案主要包含了学习目标，知识点梳理，课堂练习，课后演练等内容，欢迎下载使用。
【学习目标】
理解离子键的形成。
学习化学键。
了解共价键。
【知识点梳理】
几种常见的化学键
化学键：相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。
离子键：带相反电荷离子之间的强相互作用叫做离子键。
共价键：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。
共价键的本质与分类
共价键的形成及本质
共价键的分类：按照共用电子对数、共用电子对的偏移程度、原子轨道重叠方式分类。
键参数
键能、键长、键角
【思考】
判断共价键强弱的办法
①由原子半径和共用电子对判断②由键能判断③由键长判断④由电负性判断
【课堂练习】
1.A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A原子核外电子数等于电子层数，B原子的主族序数是周期数的3倍，同周期元素形成的简单离子中C元素的离子半径最小，D的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HnZOn+2，E元素的一种氧化物常用做油漆、涂料的红色颜料。下列说法错误的是（ ）
A. 简单离子半径：AC. E元素为过渡元素 D. C与D的最高价氧化物的水化物之间可以反应
【解析】【解答】A．电子层数越多，简单离子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，离子半径越大，则简单离子半径大小关系为：(A)H+＜(C)Al3+＜(B)O2-＜(D)S2-，A符合题意；
B．A(H)与B(O)形成的H2O2含有O-O非极性共价键，B不符合题意；
C．E(Fe)位于第Ⅷ族，为过渡元素，C不符合题意；
D．C(Al)与D(S)的最高价氧化物的水化物Al(OH)3和H2SO4之间可以反应生成硫酸铝和水，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A原子核外电子数等于电子层数，则A为H；B原子的主族序数是周期数的3倍，则B为第二周期ⅥA族元素即B为O；E元素的一种氧化物常用做油漆、涂料的红色颜料，则E为Fe；同周期元素形成的简单离子中C元素的离子半径最小，且C的原子序数比B(O)大比E(Fe)小，则C为Al；D的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HnZOn+2，且原子序数比C大比E小，则D为S；综上所述，A、B、C、D、E分别为H、O、Al、S、Fe，结合元素周期表、律相关知识解答。
2.下列说法中正确的是( )
A. CH4和BCl3分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构
B. Na2O2、NaClO中所含化学键类型不完全相同
C. 将某种化合物溶于水，若能导电说明这种化合物是离子化合物
D. 氯气与NaOH反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成
【解析】【解答】A．CH4中的氢原子不满足8电子的稳定结构，B原子最外层电子数是3，和3个 Cl 共用三对电子，3+3=6，则B原子不满足8电子结构；Cl最外层电子数是7，每个 Cl 都和 B 共用1对电子，1+7=8，则Cl原子满足8电子结构，故A不符合题意；
B．过氧化钠是离子化合物，由钠离子与过氧根离子构成，含离子键和O-O非极性共价键，NaClO是离子化合物，由Na+离子和ClO-离子构成，含离子键和极性共价键，所以Na2O2、NaClO中所含化学键类型不完全相同，故B符合题意；
C．HCl溶于水形成盐酸，溶液中有自由移动的离子，可以导电，但HCl是共价化合物，故C不符合题意；
D．2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O，反应物中有离子键和非极性键的断裂，生成物有离子键和极性键生成，没有极性键的断裂，没有非极性键的形成，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.氢原子周围只是达到了2个电子稳定结构，而B原子周围也只有6个电子
B.过氧化钠是由钠离子和过氧根离子形成的离子化合物，含有离子键和非极性共价键，而次氯酸钠是离子化合物，含有离子键和极性共价键
C.共价化合物如氯化氢溶于水可以导电，但是不是离子化合物，要证明离子化合物在熔融状态下可以导电的化合物
D.氯气和氢氧化钠的反应主要产物是氯化钠和次氯酸钠和水，主要涉及离子键的断裂以及非极性共价键的断裂，生成物有离子键和极性键的形成
3.下列说法错误的是（ ）
A. 乙烯分子中的 σ键和π键比例为 5：1
B. 某元素气态基态原子的逐级电离能（kJ•ml﹣1）分别为 738、1451、7733、10540、13630、17995、21703， 当它与氯气反应时可能生成的阳离子是 X2+
C. Na、P、Cl 的电负性依次增大
D. 向配合物[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O 溶液中加入足量的 AgNO3 溶液，所有 Cl-均被完全沉淀
【解析】【解答】A. 乙烯的结构式为 ，含有5个σ键，1个π键，σ键和π键比例为 5：1，A不符合题意；
B. 该元素第三电离能剧增，最外层应有2个电子，表现+2价，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+，B不符合题意；
C.Na、P、Cl 为同周期元素，同周期元素，从左到右电负性依次增大，所以Na、P、Cl电负性依次增大，C不符合题意；
D. 向配合物 [TiCl(H2O)5]Cl2•H2O 溶液中加入足量的 AgNO3 溶液，外界Cl-被完全沉淀，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.共价单键是σ键，共价双键中含有1个π键1个σ键，共价三键中含有2个π键1个σ键，根据结构式即可找出比例
B.根据逐级电离能即可判断最外层电子数
C.同周期，电负性从左到右依次增大
D.配合物中，Ti2+的配位数是6，其中一个氯氯离子作为配体，故只能沉淀外界的氯离子
4.治疗新冠肺炎药物瑞德西韦的主要成分结构如图。下列说法错误的是（ ）
A. 分子中存在σ键、π键
B. 分子中的N—H键的键能小于O—H键的键能
C. 分子中P原子的杂化方式为sp2
D. 该分子能发生加成反应
【解析】【解答】A．分子中所有单键都是σ键，碳氮三键、碳氧双键等含有π键，A不符合题意；
B．N原子半径大于O，所以分子中的N-H键的键能小于O-H键的键能，B不符合题意；
C．根据该物质的结构简式可知，该分子中P原子的成键方式与PO43-类似，价层电子对数为4，杂化方式为sp3，C符合题意；
D．分子中含有苯环、碳氮三键等，能发生加成反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.分子中含有单键和双键和三键，单键是 σ键，而双键或三键中含有Π键
B.键能主要和半径有关，半径越大键能越小，而氮原子半径大于氧原子半径
C.根据p原子的配位方式，即可判断杂化方式
D.含有不饱和键，可以发生加成
5.下面两表分别列出了CO和N2 的某些性质及相关键能，有关说法错误的是( )
表一
表二
A. CO与N2的价电子总数相等
B. 由表2可知，CO的活泼性不及N2
C. 由表1可知，CO的熔沸点高于N2 ， 是因为CO分子间作用力大于N2
D. 由表2可知，σ键的稳定性不一定强于π键
【解析】【解答】A．CO的价电子总数为6+4=10，N2的价电子总数为5+5=10，故A不符合题意；
B．一个CO分子中含有2个π键，根据表中键能知，CO中第一个π键的键能是1071.9kJ/ml-798.9kJ/ml=273kJ/ml，N2中第一个π键的键能是941.7kJ/ml-418.4kJ/ml=523.3kJ/ml，CO中第一个π键的键能较小，所以CO的第一个π键比N2更容易断，所以一氧化碳比氮气活泼，故B符合题意；
C．一氧化碳和氮气形成晶体为分子晶体，分子间作用力越大，沸点越高，由表 1 可知，CO 的熔沸点高于 N2，是因为CO为极性分子，分子间作用力大于N2，故C不符合题意；
D．根据表格数据，CO分子中有一个π键的键能为798.9kJ/ml-357.7kJ/ml=441.2 kJ/ml，键能大于C-O单键即σ键的键能，更稳定，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】根据能量越低越稳定，而氨气的能量低于一氧化碳，故氮气稳定，一氧化碳活泼。
【课后演练】
1.一种由短周期元素组成的化合物，其结构如图所示。X、Y、Z、Q、R位于同一周期原子序数依次递增，Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍。下列错误的是（ ）
A. Y和R形成的化合物中各原子最外层均满足8电子稳定结构
B. 原子半径：X＞Z＞Q＞R
C. 元素的非金属性：Z＜Q＜R
D. 化合物存在离子键和共价键
2.能用键能解释，且结论正确的是（ ）
A. 熔点：金刚石>晶体硅
B. 分子稳定性：H2O > HF
C. 溶解度：SO2 > CO2
D. 状态：常温时Cl2是气态
3.下列化学式所表示的物质中，属于含共价键的离子化合物是（ ）
A. CaC2 B. H2SO4 C. CH2Cl2 D. AlCl3
4.一定条件下氨气和氯气反应的能量与反应过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 相同条件下Cl2比HCl稳定
B. 过程I：断裂极性键和非极性键
C. 过程Ⅱ：形成极性键和非极性键
D. 热化学方程式为NH3(g)+Cl2(g)→NH2Cl(g)+HCl(g) △H=+11.3KJ
5.W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，W与Y同主族，X与Z同主族。其中X、Y、Z构成的某种物质结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A. W与X形成的化合物是共价化合物 B. Y和Z形成的最简单化合物水溶液呈酸性
C. 简单离子半径：Z>Y>X>W D. 向该物质中加人稀硫酸，产生气泡和淡黄色沉淀
6.一种可作为纺织品阻燃剂的化合物结构如图所示，其中M、W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大。下列说法错误的是（ ）
A. 单质的氧化性： YB. M、W、X形成的二元酸只有 M2WX3
C. M、W、Z三种元素可组成通常为气态的化合物
D. Y分别与X、Z形成的化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
7.最近，中国科大的科学家们将 C60 分子组装在一单层分子膜表面，在-268℃时冻结分子的热振荡，并利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、双键的分子图像。下列化合物分子中一定 既含单键又含双键的是（ ）
A. CO2 B. SO3 C. COCl2 D. H2O2
8.下列各组物质的晶体中，所含化学键类型全部相同，熔化时所克服的作用力也完全相同是（ ）
A. SiC和SiO2 B. NaCl和HCl C. (NH4)2CO3和CO(NH2)2(尿素) D. AlCl3和KCl
9.氨分子中，两个N-H键的键角是（ ）
A. 90 B. 107 C. 10928 D. 120°
10.如图所示为元素周期表的一部分，下列说法中正确的是( )
A. Z元素的最高价氧化物对应的水化物能与X的最简单气态氢化物的水溶液反应
B. X、Y、Z、W元素形成的原子半径由小到大的顺序为XC. X和W与氢元素均能形成18电子的分子
D. X、Z两种元素的氧化物中所含化学键的类型相同
11.现有A、B、C、D四种元素，其原子序数依次递增．已知，A、C为短周期非金属元素，其单质在常温下均为气体，两单质混合见光爆炸生成AC，AC溶液显强酸性．B、D为金属元素，B的原子序数为D的一半，D与C2和AC溶液反应分别得DC3和DC2，烧碱溶液不能与D单质反应，而能与B单质反应．请回答下列问题：
（1）C的原子结构示意图为________；B在周期表中的位置是 ________。
（2）用电子式表示AC的形成过程 ________。
（3）写出B单质与NaOH溶液反应的离子方程式 ________。
（4）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，右图是该方法处理污水的实验装置示意图（B、D金属单质作电极）．实验过程中，污水的pH始终保持在5.0～6.0之间．接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用．阳极的电极反应有两个，分别是2H2O-4e-=4H++O2↑和 ________。阳极区生成沉淀的离子方程式是________。
（5）一定条件下，2ml B与3ml D的氧化物W恰好反应，则W的化学式________。
12.华为公司于2021年2月2日提交了一项全新的“硅碳复合材料”的专利，该专利可有效延长电池的使用寿命。该公司发行的5G平板电脑，创新搭载了3D石墨烯散热技术。华为还入股了国产碳化硅晶片制造行业。
（1）硅碳复合材料中以石墨为骨架，硅材料均匀分布在无定形碳中。工业上用焦炭还原石英砂(主要成分为SiO2)制取粗硅，该反应的化学方程式是________。
（2）石墨烯应用于5G平板电脑，是利用了石墨烯良好的________性。
（3）碳化硅的化学式是________，其中的碳原子和硅原子之间通过________ (填“离子”或“共价”)键相连，具有类似金刚石的结构，所以它具有的性质是________ (写一种)。
答案解析部分
1.【答案】 A
【解析】【解答】A．Y与R形成的化合物为BF3，B原子没有满足8电子稳定结构，B原子周围为6个电子，故A符合题意；
B．同一周期，从左到右原子半径逐渐减小，Li>C>O>F，故B不符合题意；
C．同一周期，从左到右，非金属性增强，所以BD．阴阳离子间存在离子键，阴离子内部存在共价键，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】X、Y、Z、Q、R位于同一周期，Z形成4个共价键，为IVA元素，Q形成2个共价键，为VIA族元素；R形成1个共价键，为VIIA族元素；由Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍，可以推出Z为C，Q为O，R为F，X为Li；Y形成4个共价键，整个阴离子带有1个单位的负电荷，则Y为IIIA族元素B，以此解答。
2.【答案】 A
【解析】【解答】A．原子晶体中原子形成的共价键越强，晶体的熔点越高，金刚石和晶体硅都是原子晶体，碳碳键的键长小于硅硅键、键能大于硅硅键，则金刚石中的碳碳键强于晶体硅中的硅硅键，熔点高于晶体硅，能用键能解释，故A符合题意；
B．元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，氟元素的非金属性强于氧元素，则氟化氢的稳定性强于水，不能用键能解释，故B不符合题意；
C．二氧化硫和水是极性分子，二氧化碳是非极性分子，由相似相溶原理可知，二氧化硫在水中的溶解度大于二氧化碳，不能用键能解释，故C不符合题意；
D．氯气形成的晶体是分子晶体，分子间的作用力很小，则氯气的沸点低，常温时是气体，不能用键能解释，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.键能可以影响熔沸点，键能越大，熔沸点越高，键长越短，键能越大，键长越短，原子半径越小
B.氢化物的稳定性主要和元素的非金属性有关
C.溶解度主要和构型有关系，相似相溶原理
D.主要是和分子间作用力有关
3.【答案】 A
【解析】【解答】A．CaC2中含有Ca2+和C22-形成的离子键，属于离子化合物，同时含有C原子和C原子形成的共价键，A符合题意；
B．硫酸中只含共价键，为共价化合物，B不符合题意；
C．二氯甲烷中只含共价键，为共价键化合物，C不符合题意；
D．氯化铝中只含共价键，为共价化合物，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】硫酸和二氯甲烷氯化铝均为共价化合物，碳化钙是含有共价键的离子化合物
4.【答案】 B
【解析】【解答】A．Cl原子的半径比H原子半径大，所以Cl-Cl键长比H-Cl键长更长，键能更小，则相同条件下HCl比Cl2稳定，A不符合题意；
B．过程I中氨气分子中氮氢极性共价键断裂，氯气中的非极性键断裂，B符合题意；
C．过程Ⅱ中形成氮氢极性共价键断裂、氯氢极性共价键断裂，没有非极性键生成，C不符合题意；
D．据图可知生成物的能量高于反应物，热化学方程式应为：NH3(g)+Cl2(g)→NH2Cl(g)+HCl(g) △H=-11.3KJ，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.半径越大，越不稳定
B.根据1反应物和产物即可判断断键的类型
C.非极性键是同种原子形成，II中没有形成
D.根据图示写出热化学方程式即可
5.【答案】 D
【解析】【解答】A． 氧与氢形成的化合物可以是共价化合物、氧与锂形成的是离子化合物，A不符合题意；
B．Y和Z形成的最简单化合物为硫化钠，水溶液因水解呈碱性，B不符合题意；
C．同主族从上到下离子半径递增、电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：Z>X >Y >W，C不符合题意；
D．该物质为硫代硫酸钠，加入稀硫酸，生成硫酸钠、二氧化硫、硫和水，故产生气泡和淡黄色沉淀，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，W与Y同主族，X与Z同主族。由 知，Z可形成6对共用电子对、X可形成2对共用电子对，则Z为S、X为O，Y为+1价，Y为Na，则W为H或Li
6.【答案】 B
【解析】【解答】A．氯气的氧化性强于硅单质，所以A不符合题意；
B．H、C、O形成的二元酸H2CO3、H2C2O4以及其他多种二元羧酸，B符合题意
C．H、C、Cl三种元素可组成通常为气态的化合物，如CH3Cl，C不符合题意；
D．Si和O、Cl形成二氧化硅和SiCl4，所有原子均满足8电子稳定结构，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】根据图示结构可知，Z为带一个负电荷的阴离子，M可以形成一个共价键，X可以形成两个共价键，W可以形成四个共价键，Y可以形成四个共价键，且M、W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大，所以M为H，W为C，X为O，Y为Si，Z为Cl。
7.【答案】 C
【解析】【解答】A．CO2分子中只含碳氧双键，故A不符合题意；
B．SO3分子中只含双键，无单键存在，故B不符合题意；
C．COCl2分子中含单键，如C-Cl键，也含双键，如C=O键，故C符合题意；
D．H2O2中只含单键，如H-O，O-O键，无双键存在，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据满足8个电子或2个电子稳定结构，写出给出物质的结构式即可判断
8.【答案】 A
【解析】【解答】A．SiO2和SiC都是共价化合物，含有共价键，属于共价晶体，熔化时破坏共价键，故A选；
B．NaCl属于离子化合物，含有离子键，熔化时破坏离子键；HCl是共价化合物，含有共价键，是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，故B不选；
C．(NH4)2CO3属于离子化合物，含有离子键，熔化时破坏离子键；CO(NH2)2属于共价化合物，含有共价键，是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，故C不选；
D．AlCl3是共价化合物，含共价键，是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力；KCl是离子化合物，含有离子键，熔化时破坏离子键，故D不选；
故答案为：A。
【分析】常见的作用力类型是共价键、离子键、金属键、分子间作用力等等
熔化破坏共价键的是：二氧化硅、碳化硅
熔化破坏离子键的是：氯化钠、碳酸铵、氯化钾
破坏分子间作用力的是：冰、AlCl3 、CO(NH2)2(尿素)、HCl
9.【答案】 B
【解析】【解答】氨分子中，N原子的价层电子数为 3+5−1×32=4，N采取sp3杂化，有一对孤电子对，氨气为三角锥形，孤电子对—成键电子对的斥力大于成键电子对—成键电子对的斥力，N-H键的键角为107°，略小于正四面体构型的键角109°28′， 故答案为：B。
【分析】氨气分子是三角锥型，键角小于正四面体结构的键角。为107°
10.【答案】 C
【解析】【解答】A．Al元素的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，N的最简单气态氢化物为NH3，其水溶液是氨水，氨水是弱碱，不能和Al(OH)3反应，A不符合题意；
B．一般地，电子层数越多，原子半径越大，若电子层数相同，则质子数越多，原子半径越小，X、Y、Z、W元素形成的原子半径由小到大的顺序为Y＜X＜W＜Z，B不符合题意；
C．N和H可形成N2H4，是18电子分子，S和H可形成H2S，是18电子分子，C符合题意；
D．氮氧化物中都是非金属元素，含共价键，Al2O3含离子键，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】从周期表结构分析，X是N，Y是F，Z是Al，W是S。
11.【答案】（1）Cl；第三周期第IIIA族
（2）
（3）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
（4）Fe-2e-=Fe2+；4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+
（5）FeO
【解析】【解答】（1）短周期非金属元素，其单质在常温下为气体有：H2、N2、O2、F2、Cl2，根据题意，A、C两单质混合见光爆炸生成AC，混合见光爆炸是H2和Cl2的特征反应，结合原子序数依次递增，则可确定A是H元素，单质是H2，C是Cl元素，单质是Cl2．化合物AC为HCl．D与C2和AC溶液反应分别得DC3和DC2，即D与Cl2和HCl溶液反应分别得DCl3和DCl2，可分析出金属D化合价具有+2、+3价，确定出D为Fe元素．Fe的原子序数为26，则B的原子序数为13，即B为Al元素．C是Cl，Cl的原子序数=核电荷数=核外电子数=17，故原子示意图为 ，B是Al，Al的原子序数=13，原子核外有3个电子层，最外层排布3个电子，根据电子层数=周期数，最外层电子数=主族序数，可得Al在周期表中位置为第三周期、第IIIA族。（2）AC为化合物HCl，用电子式表示形成过程时，反应物用原子的电子式表示，生成物用化合物的电子式表示，符号用“→”符号，故表示为 。（3）B单质是Al，根据铝的性质，与NaOH溶液反应时有水参与，生成偏铝酸钠和氢气，反应为Al+NaOH+H2O→NaAlO2+H2↑，根据化合价升降法配平，Al由0价上升到+3价，上升3价，H2中H由+1价降低为0价，总共降低2价，所以Al前面计量数为2，H2前面计量数为3，其它物质前计量数根据原子守恒配平即得方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，改写离子方程式时Al、H2是单质保留化学式，H2O是弱电解质保留化学式，NaOH和NaAlO2是易溶于水、易电离物质改成离子形式，再删除不参与离子反应的Na+，即得离子方程式2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。（4）根据题意，电解池的阳极材料为Fe，阴极材料为Al．金属作阳极时，电极称为活性电极，由于金属失电子能力强于溶液中的阳离子，所以阳极上是活性电极自身先失去电子．电解池的阳极放电顺序是：活性电极＞Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+等，因此阳极的另一个电极反应为Fe-2e-=Fe2+．生成的Fe2+进入溶液中，溶液中Fe2++2OH-═Fe（OH）2↓，来自水的电离H2O H++OH-， Fe（OH）2易被氧气氧化，反应为4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3↓，上述三步反应合并即得总反应为4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+。（5）根据题意，B单质是Al，D为Fe，2mlAl与3mlFe的氧化物反应为铝热反应，生成Fe和铝的氧化物，依据原子守恒，2mlAl生成1mlAl2O3，1mlAl2O3中共含有3ml氧原子，3ml氧原子只能来自于3mlFe的氧化物中，因此Fe的氧化物中只含一个氧原子，反应方程式为2Al+3FeO Al2O3+3Fe，即D的氧化物W为FeO。
【分析】本题考查元素周期表的推断、化学键、电解原理、铝热反应，综合性较强，解题的关键是要熟悉基本理论知识，具备一定的分析能力。
12.【答案】 （1）SiO2+2C Si+2CO↑
（2）导热
（3）SiC；共价；硬度大
【解析】【解答】(1)反应的化学方程式是SiO2+2C Si+2CO↑。
(2)根据题干“该公司发行的5G平板电脑，创新搭载了3D石墨烯散热技术”，石墨烯应用于5G平板电脑，是利用了石墨烯良好的导热性。
(3)碳化硅由C和Si构成，根据C和Si的非金属性强弱可知，C为负价，Si为正价，C和Si都是第ⅣA族元素，所以C为-4价，Si为+4价，则碳化硅的化学式是SiC，C和Si都是非金属元素，所以碳原子和硅原子之间通过共价键相连，具有类似金刚石的结构，所以它具有的性质和金刚石相似，硬度大，熔沸点高。
【分析】（1）焦炭和SiO2高温反应生成硅和CO，不是二氧化碳
（2）根据题意知道石墨烯具有很高的散热性
（3）根据名称写出化学式，碳化硅是原子晶体通过共价键连接，具有硬度大、熔点高等特点
分子
熔点/℃
沸点/℃
常温时在水中溶解度
CO
-205.05
-191.49
2.3mL
N2
-210.00
-195.81
1.6mL
CO
C-O
C=O
C≡O
键能(kJ /ml)
357.7
798.9
1071.9
N2
N-N
N=N
N≡N
键能(kJ /ml)
193
418
946
【学习目标】
理解离子键的形成。
学习化学键。
了解共价键。
【知识点梳理】
几种常见的化学键
化学键：相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。
离子键：带相反电荷离子之间的强相互作用叫做离子键。
共价键：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。
共价键的本质与分类
共价键的形成及本质
共价键的分类：按照共用电子对数、共用电子对的偏移程度、原子轨道重叠方式分类。
键参数
键能、键长、键角
【思考】
判断共价键强弱的办法
①由原子半径和共用电子对判断②由键能判断③由键长判断④由电负性判断
【课堂练习】
1.A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A原子核外电子数等于电子层数，B原子的主族序数是周期数的3倍，同周期元素形成的简单离子中C元素的离子半径最小，D的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HnZOn+2，E元素的一种氧化物常用做油漆、涂料的红色颜料。下列说法错误的是（ ）
A. 简单离子半径：A
【解析】【解答】A．电子层数越多，简单离子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，离子半径越大，则简单离子半径大小关系为：(A)H+＜(C)Al3+＜(B)O2-＜(D)S2-，A符合题意；
B．A(H)与B(O)形成的H2O2含有O-O非极性共价键，B不符合题意；
C．E(Fe)位于第Ⅷ族，为过渡元素，C不符合题意；
D．C(Al)与D(S)的最高价氧化物的水化物Al(OH)3和H2SO4之间可以反应生成硫酸铝和水，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A原子核外电子数等于电子层数，则A为H；B原子的主族序数是周期数的3倍，则B为第二周期ⅥA族元素即B为O；E元素的一种氧化物常用做油漆、涂料的红色颜料，则E为Fe；同周期元素形成的简单离子中C元素的离子半径最小，且C的原子序数比B(O)大比E(Fe)小，则C为Al；D的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HnZOn+2，且原子序数比C大比E小，则D为S；综上所述，A、B、C、D、E分别为H、O、Al、S、Fe，结合元素周期表、律相关知识解答。
2.下列说法中正确的是( )
A. CH4和BCl3分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构
B. Na2O2、NaClO中所含化学键类型不完全相同
C. 将某种化合物溶于水，若能导电说明这种化合物是离子化合物
D. 氯气与NaOH反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成
【解析】【解答】A．CH4中的氢原子不满足8电子的稳定结构，B原子最外层电子数是3，和3个 Cl 共用三对电子，3+3=6，则B原子不满足8电子结构；Cl最外层电子数是7，每个 Cl 都和 B 共用1对电子，1+7=8，则Cl原子满足8电子结构，故A不符合题意；
B．过氧化钠是离子化合物，由钠离子与过氧根离子构成，含离子键和O-O非极性共价键，NaClO是离子化合物，由Na+离子和ClO-离子构成，含离子键和极性共价键，所以Na2O2、NaClO中所含化学键类型不完全相同，故B符合题意；
C．HCl溶于水形成盐酸，溶液中有自由移动的离子，可以导电，但HCl是共价化合物，故C不符合题意；
D．2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O，反应物中有离子键和非极性键的断裂，生成物有离子键和极性键生成，没有极性键的断裂，没有非极性键的形成，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.氢原子周围只是达到了2个电子稳定结构，而B原子周围也只有6个电子
B.过氧化钠是由钠离子和过氧根离子形成的离子化合物，含有离子键和非极性共价键，而次氯酸钠是离子化合物，含有离子键和极性共价键
C.共价化合物如氯化氢溶于水可以导电，但是不是离子化合物，要证明离子化合物在熔融状态下可以导电的化合物
D.氯气和氢氧化钠的反应主要产物是氯化钠和次氯酸钠和水，主要涉及离子键的断裂以及非极性共价键的断裂，生成物有离子键和极性键的形成
3.下列说法错误的是（ ）
A. 乙烯分子中的 σ键和π键比例为 5：1
B. 某元素气态基态原子的逐级电离能（kJ•ml﹣1）分别为 738、1451、7733、10540、13630、17995、21703， 当它与氯气反应时可能生成的阳离子是 X2+
C. Na、P、Cl 的电负性依次增大
D. 向配合物[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O 溶液中加入足量的 AgNO3 溶液，所有 Cl-均被完全沉淀
【解析】【解答】A. 乙烯的结构式为 ，含有5个σ键，1个π键，σ键和π键比例为 5：1，A不符合题意；
B. 该元素第三电离能剧增，最外层应有2个电子，表现+2价，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+，B不符合题意；
C.Na、P、Cl 为同周期元素，同周期元素，从左到右电负性依次增大，所以Na、P、Cl电负性依次增大，C不符合题意；
D. 向配合物 [TiCl(H2O)5]Cl2•H2O 溶液中加入足量的 AgNO3 溶液，外界Cl-被完全沉淀，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.共价单键是σ键，共价双键中含有1个π键1个σ键，共价三键中含有2个π键1个σ键，根据结构式即可找出比例
B.根据逐级电离能即可判断最外层电子数
C.同周期，电负性从左到右依次增大
D.配合物中，Ti2+的配位数是6，其中一个氯氯离子作为配体，故只能沉淀外界的氯离子
4.治疗新冠肺炎药物瑞德西韦的主要成分结构如图。下列说法错误的是（ ）
A. 分子中存在σ键、π键
B. 分子中的N—H键的键能小于O—H键的键能
C. 分子中P原子的杂化方式为sp2
D. 该分子能发生加成反应
【解析】【解答】A．分子中所有单键都是σ键，碳氮三键、碳氧双键等含有π键，A不符合题意；
B．N原子半径大于O，所以分子中的N-H键的键能小于O-H键的键能，B不符合题意；
C．根据该物质的结构简式可知，该分子中P原子的成键方式与PO43-类似，价层电子对数为4，杂化方式为sp3，C符合题意；
D．分子中含有苯环、碳氮三键等，能发生加成反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.分子中含有单键和双键和三键，单键是 σ键，而双键或三键中含有Π键
B.键能主要和半径有关，半径越大键能越小，而氮原子半径大于氧原子半径
C.根据p原子的配位方式，即可判断杂化方式
D.含有不饱和键，可以发生加成
5.下面两表分别列出了CO和N2 的某些性质及相关键能，有关说法错误的是( )
表一
表二
A. CO与N2的价电子总数相等
B. 由表2可知，CO的活泼性不及N2
C. 由表1可知，CO的熔沸点高于N2 ， 是因为CO分子间作用力大于N2
D. 由表2可知，σ键的稳定性不一定强于π键
【解析】【解答】A．CO的价电子总数为6+4=10，N2的价电子总数为5+5=10，故A不符合题意；
B．一个CO分子中含有2个π键，根据表中键能知，CO中第一个π键的键能是1071.9kJ/ml-798.9kJ/ml=273kJ/ml，N2中第一个π键的键能是941.7kJ/ml-418.4kJ/ml=523.3kJ/ml，CO中第一个π键的键能较小，所以CO的第一个π键比N2更容易断，所以一氧化碳比氮气活泼，故B符合题意；
C．一氧化碳和氮气形成晶体为分子晶体，分子间作用力越大，沸点越高，由表 1 可知，CO 的熔沸点高于 N2，是因为CO为极性分子，分子间作用力大于N2，故C不符合题意；
D．根据表格数据，CO分子中有一个π键的键能为798.9kJ/ml-357.7kJ/ml=441.2 kJ/ml，键能大于C-O单键即σ键的键能，更稳定，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】根据能量越低越稳定，而氨气的能量低于一氧化碳，故氮气稳定，一氧化碳活泼。
【课后演练】
1.一种由短周期元素组成的化合物，其结构如图所示。X、Y、Z、Q、R位于同一周期原子序数依次递增，Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍。下列错误的是（ ）
A. Y和R形成的化合物中各原子最外层均满足8电子稳定结构
B. 原子半径：X＞Z＞Q＞R
C. 元素的非金属性：Z＜Q＜R
D. 化合物存在离子键和共价键
2.能用键能解释，且结论正确的是（ ）
A. 熔点：金刚石>晶体硅
B. 分子稳定性：H2O > HF
C. 溶解度：SO2 > CO2
D. 状态：常温时Cl2是气态
3.下列化学式所表示的物质中，属于含共价键的离子化合物是（ ）
A. CaC2 B. H2SO4 C. CH2Cl2 D. AlCl3
4.一定条件下氨气和氯气反应的能量与反应过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 相同条件下Cl2比HCl稳定
B. 过程I：断裂极性键和非极性键
C. 过程Ⅱ：形成极性键和非极性键
D. 热化学方程式为NH3(g)+Cl2(g)→NH2Cl(g)+HCl(g) △H=+11.3KJ
5.W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，W与Y同主族，X与Z同主族。其中X、Y、Z构成的某种物质结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A. W与X形成的化合物是共价化合物 B. Y和Z形成的最简单化合物水溶液呈酸性
C. 简单离子半径：Z>Y>X>W D. 向该物质中加人稀硫酸，产生气泡和淡黄色沉淀
6.一种可作为纺织品阻燃剂的化合物结构如图所示，其中M、W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大。下列说法错误的是（ ）
A. 单质的氧化性： Y
C. M、W、Z三种元素可组成通常为气态的化合物
D. Y分别与X、Z形成的化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
7.最近，中国科大的科学家们将 C60 分子组装在一单层分子膜表面，在-268℃时冻结分子的热振荡，并利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、双键的分子图像。下列化合物分子中一定 既含单键又含双键的是（ ）
A. CO2 B. SO3 C. COCl2 D. H2O2
8.下列各组物质的晶体中，所含化学键类型全部相同，熔化时所克服的作用力也完全相同是（ ）
A. SiC和SiO2 B. NaCl和HCl C. (NH4)2CO3和CO(NH2)2(尿素) D. AlCl3和KCl
9.氨分子中，两个N-H键的键角是（ ）
A. 90 B. 107 C. 10928 D. 120°
10.如图所示为元素周期表的一部分，下列说法中正确的是( )
A. Z元素的最高价氧化物对应的水化物能与X的最简单气态氢化物的水溶液反应
B. X、Y、Z、W元素形成的原子半径由小到大的顺序为X
D. X、Z两种元素的氧化物中所含化学键的类型相同
11.现有A、B、C、D四种元素，其原子序数依次递增．已知，A、C为短周期非金属元素，其单质在常温下均为气体，两单质混合见光爆炸生成AC，AC溶液显强酸性．B、D为金属元素，B的原子序数为D的一半，D与C2和AC溶液反应分别得DC3和DC2，烧碱溶液不能与D单质反应，而能与B单质反应．请回答下列问题：
（1）C的原子结构示意图为________；B在周期表中的位置是 ________。
（2）用电子式表示AC的形成过程 ________。
（3）写出B单质与NaOH溶液反应的离子方程式 ________。
（4）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，右图是该方法处理污水的实验装置示意图（B、D金属单质作电极）．实验过程中，污水的pH始终保持在5.0～6.0之间．接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用．阳极的电极反应有两个，分别是2H2O-4e-=4H++O2↑和 ________。阳极区生成沉淀的离子方程式是________。
（5）一定条件下，2ml B与3ml D的氧化物W恰好反应，则W的化学式________。
12.华为公司于2021年2月2日提交了一项全新的“硅碳复合材料”的专利，该专利可有效延长电池的使用寿命。该公司发行的5G平板电脑，创新搭载了3D石墨烯散热技术。华为还入股了国产碳化硅晶片制造行业。
（1）硅碳复合材料中以石墨为骨架，硅材料均匀分布在无定形碳中。工业上用焦炭还原石英砂(主要成分为SiO2)制取粗硅，该反应的化学方程式是________。
（2）石墨烯应用于5G平板电脑，是利用了石墨烯良好的________性。
（3）碳化硅的化学式是________，其中的碳原子和硅原子之间通过________ (填“离子”或“共价”)键相连，具有类似金刚石的结构，所以它具有的性质是________ (写一种)。
答案解析部分
1.【答案】 A
【解析】【解答】A．Y与R形成的化合物为BF3，B原子没有满足8电子稳定结构，B原子周围为6个电子，故A符合题意；
B．同一周期，从左到右原子半径逐渐减小，Li>C>O>F，故B不符合题意；
C．同一周期，从左到右，非金属性增强，所以B
故答案为：A。
【分析】X、Y、Z、Q、R位于同一周期，Z形成4个共价键，为IVA元素，Q形成2个共价键，为VIA族元素；R形成1个共价键，为VIIA族元素；由Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍，可以推出Z为C，Q为O，R为F，X为Li；Y形成4个共价键，整个阴离子带有1个单位的负电荷，则Y为IIIA族元素B，以此解答。
2.【答案】 A
【解析】【解答】A．原子晶体中原子形成的共价键越强，晶体的熔点越高，金刚石和晶体硅都是原子晶体，碳碳键的键长小于硅硅键、键能大于硅硅键，则金刚石中的碳碳键强于晶体硅中的硅硅键，熔点高于晶体硅，能用键能解释，故A符合题意；
B．元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，氟元素的非金属性强于氧元素，则氟化氢的稳定性强于水，不能用键能解释，故B不符合题意；
C．二氧化硫和水是极性分子，二氧化碳是非极性分子，由相似相溶原理可知，二氧化硫在水中的溶解度大于二氧化碳，不能用键能解释，故C不符合题意；
D．氯气形成的晶体是分子晶体，分子间的作用力很小，则氯气的沸点低，常温时是气体，不能用键能解释，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.键能可以影响熔沸点，键能越大，熔沸点越高，键长越短，键能越大，键长越短，原子半径越小
B.氢化物的稳定性主要和元素的非金属性有关
C.溶解度主要和构型有关系，相似相溶原理
D.主要是和分子间作用力有关
3.【答案】 A
【解析】【解答】A．CaC2中含有Ca2+和C22-形成的离子键，属于离子化合物，同时含有C原子和C原子形成的共价键，A符合题意；
B．硫酸中只含共价键，为共价化合物，B不符合题意；
C．二氯甲烷中只含共价键，为共价键化合物，C不符合题意；
D．氯化铝中只含共价键，为共价化合物，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】硫酸和二氯甲烷氯化铝均为共价化合物，碳化钙是含有共价键的离子化合物
4.【答案】 B
【解析】【解答】A．Cl原子的半径比H原子半径大，所以Cl-Cl键长比H-Cl键长更长，键能更小，则相同条件下HCl比Cl2稳定，A不符合题意；
B．过程I中氨气分子中氮氢极性共价键断裂，氯气中的非极性键断裂，B符合题意；
C．过程Ⅱ中形成氮氢极性共价键断裂、氯氢极性共价键断裂，没有非极性键生成，C不符合题意；
D．据图可知生成物的能量高于反应物，热化学方程式应为：NH3(g)+Cl2(g)→NH2Cl(g)+HCl(g) △H=-11.3KJ，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.半径越大，越不稳定
B.根据1反应物和产物即可判断断键的类型
C.非极性键是同种原子形成，II中没有形成
D.根据图示写出热化学方程式即可
5.【答案】 D
【解析】【解答】A． 氧与氢形成的化合物可以是共价化合物、氧与锂形成的是离子化合物，A不符合题意；
B．Y和Z形成的最简单化合物为硫化钠，水溶液因水解呈碱性，B不符合题意；
C．同主族从上到下离子半径递增、电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：Z>X >Y >W，C不符合题意；
D．该物质为硫代硫酸钠，加入稀硫酸，生成硫酸钠、二氧化硫、硫和水，故产生气泡和淡黄色沉淀，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，W与Y同主族，X与Z同主族。由 知，Z可形成6对共用电子对、X可形成2对共用电子对，则Z为S、X为O，Y为+1价，Y为Na，则W为H或Li
6.【答案】 B
【解析】【解答】A．氯气的氧化性强于硅单质，所以A不符合题意；
B．H、C、O形成的二元酸H2CO3、H2C2O4以及其他多种二元羧酸，B符合题意
C．H、C、Cl三种元素可组成通常为气态的化合物，如CH3Cl，C不符合题意；
D．Si和O、Cl形成二氧化硅和SiCl4，所有原子均满足8电子稳定结构，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】根据图示结构可知，Z为带一个负电荷的阴离子，M可以形成一个共价键，X可以形成两个共价键，W可以形成四个共价键，Y可以形成四个共价键，且M、W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大，所以M为H，W为C，X为O，Y为Si，Z为Cl。
7.【答案】 C
【解析】【解答】A．CO2分子中只含碳氧双键，故A不符合题意；
B．SO3分子中只含双键，无单键存在，故B不符合题意；
C．COCl2分子中含单键，如C-Cl键，也含双键，如C=O键，故C符合题意；
D．H2O2中只含单键，如H-O，O-O键，无双键存在，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据满足8个电子或2个电子稳定结构，写出给出物质的结构式即可判断
8.【答案】 A
【解析】【解答】A．SiO2和SiC都是共价化合物，含有共价键，属于共价晶体，熔化时破坏共价键，故A选；
B．NaCl属于离子化合物，含有离子键，熔化时破坏离子键；HCl是共价化合物，含有共价键，是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，故B不选；
C．(NH4)2CO3属于离子化合物，含有离子键，熔化时破坏离子键；CO(NH2)2属于共价化合物，含有共价键，是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，故C不选；
D．AlCl3是共价化合物，含共价键，是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力；KCl是离子化合物，含有离子键，熔化时破坏离子键，故D不选；
故答案为：A。
【分析】常见的作用力类型是共价键、离子键、金属键、分子间作用力等等
熔化破坏共价键的是：二氧化硅、碳化硅
熔化破坏离子键的是：氯化钠、碳酸铵、氯化钾
破坏分子间作用力的是：冰、AlCl3 、CO(NH2)2(尿素)、HCl
9.【答案】 B
【解析】【解答】氨分子中，N原子的价层电子数为 3+5−1×32=4，N采取sp3杂化，有一对孤电子对，氨气为三角锥形，孤电子对—成键电子对的斥力大于成键电子对—成键电子对的斥力，N-H键的键角为107°，略小于正四面体构型的键角109°28′， 故答案为：B。
【分析】氨气分子是三角锥型，键角小于正四面体结构的键角。为107°
10.【答案】 C
【解析】【解答】A．Al元素的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，N的最简单气态氢化物为NH3，其水溶液是氨水，氨水是弱碱，不能和Al(OH)3反应，A不符合题意；
B．一般地，电子层数越多，原子半径越大，若电子层数相同，则质子数越多，原子半径越小，X、Y、Z、W元素形成的原子半径由小到大的顺序为Y＜X＜W＜Z，B不符合题意；
C．N和H可形成N2H4，是18电子分子，S和H可形成H2S，是18电子分子，C符合题意；
D．氮氧化物中都是非金属元素，含共价键，Al2O3含离子键，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】从周期表结构分析，X是N，Y是F，Z是Al，W是S。
11.【答案】（1）Cl；第三周期第IIIA族
（2）
（3）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
（4）Fe-2e-=Fe2+；4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+
（5）FeO
【解析】【解答】（1）短周期非金属元素，其单质在常温下为气体有：H2、N2、O2、F2、Cl2，根据题意，A、C两单质混合见光爆炸生成AC，混合见光爆炸是H2和Cl2的特征反应，结合原子序数依次递增，则可确定A是H元素，单质是H2，C是Cl元素，单质是Cl2．化合物AC为HCl．D与C2和AC溶液反应分别得DC3和DC2，即D与Cl2和HCl溶液反应分别得DCl3和DCl2，可分析出金属D化合价具有+2、+3价，确定出D为Fe元素．Fe的原子序数为26，则B的原子序数为13，即B为Al元素．C是Cl，Cl的原子序数=核电荷数=核外电子数=17，故原子示意图为 ，B是Al，Al的原子序数=13，原子核外有3个电子层，最外层排布3个电子，根据电子层数=周期数，最外层电子数=主族序数，可得Al在周期表中位置为第三周期、第IIIA族。（2）AC为化合物HCl，用电子式表示形成过程时，反应物用原子的电子式表示，生成物用化合物的电子式表示，符号用“→”符号，故表示为 。（3）B单质是Al，根据铝的性质，与NaOH溶液反应时有水参与，生成偏铝酸钠和氢气，反应为Al+NaOH+H2O→NaAlO2+H2↑，根据化合价升降法配平，Al由0价上升到+3价，上升3价，H2中H由+1价降低为0价，总共降低2价，所以Al前面计量数为2，H2前面计量数为3，其它物质前计量数根据原子守恒配平即得方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，改写离子方程式时Al、H2是单质保留化学式，H2O是弱电解质保留化学式，NaOH和NaAlO2是易溶于水、易电离物质改成离子形式，再删除不参与离子反应的Na+，即得离子方程式2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。（4）根据题意，电解池的阳极材料为Fe，阴极材料为Al．金属作阳极时，电极称为活性电极，由于金属失电子能力强于溶液中的阳离子，所以阳极上是活性电极自身先失去电子．电解池的阳极放电顺序是：活性电极＞Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+等，因此阳极的另一个电极反应为Fe-2e-=Fe2+．生成的Fe2+进入溶液中，溶液中Fe2++2OH-═Fe（OH）2↓，来自水的电离H2O H++OH-， Fe（OH）2易被氧气氧化，反应为4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3↓，上述三步反应合并即得总反应为4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+。（5）根据题意，B单质是Al，D为Fe，2mlAl与3mlFe的氧化物反应为铝热反应，生成Fe和铝的氧化物，依据原子守恒，2mlAl生成1mlAl2O3，1mlAl2O3中共含有3ml氧原子，3ml氧原子只能来自于3mlFe的氧化物中，因此Fe的氧化物中只含一个氧原子，反应方程式为2Al+3FeO Al2O3+3Fe，即D的氧化物W为FeO。
【分析】本题考查元素周期表的推断、化学键、电解原理、铝热反应，综合性较强，解题的关键是要熟悉基本理论知识，具备一定的分析能力。
12.【答案】 （1）SiO2+2C Si+2CO↑
（2）导热
（3）SiC；共价；硬度大
【解析】【解答】(1)反应的化学方程式是SiO2+2C Si+2CO↑。
(2)根据题干“该公司发行的5G平板电脑，创新搭载了3D石墨烯散热技术”，石墨烯应用于5G平板电脑，是利用了石墨烯良好的导热性。
(3)碳化硅由C和Si构成，根据C和Si的非金属性强弱可知，C为负价，Si为正价，C和Si都是第ⅣA族元素，所以C为-4价，Si为+4价，则碳化硅的化学式是SiC，C和Si都是非金属元素，所以碳原子和硅原子之间通过共价键相连，具有类似金刚石的结构，所以它具有的性质和金刚石相似，硬度大，熔沸点高。
【分析】（1）焦炭和SiO2高温反应生成硅和CO，不是二氧化碳
（2）根据题意知道石墨烯具有很高的散热性
（3）根据名称写出化学式，碳化硅是原子晶体通过共价键连接，具有硬度大、熔点高等特点
分子
熔点/℃
沸点/℃
常温时在水中溶解度
CO
-205.05
-191.49
2.3mL
N2
-210.00
-195.81
1.6mL
CO
C-O
C=O
C≡O
键能(kJ /ml)
357.7
798.9
1071.9
N2
N-N
N=N
N≡N
键能(kJ /ml)
193
418
946
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