Химия ЕГЭ - 1000 заданий с ответами и решениями - 2018 год
Ковалентная химическая связь, ее разновидности и механизмы образования. Характеристики ковалентной связи (полярность и энергия связи). Ионная связь. Металлическая связь. Водородная связь - Химическая связь и строение вещества - ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИИ
Тесты с выбором ответа с решениями
1. Между атомами одного и того же неметалла образуется связь
1) ковалентная полярная
2) водородная
3) ковалентная неполярная
4) ионная
2. Полярная ковалентная связь имеется в соединении
1) СO2
2) KI
3) F2
4) Н2
3. Между активными металлами и активными неметаллами образуется связь
1) ковалентная полярная
2) ковалентная неполярная
3) металлическая
4) ионная
4. Ионная связь имеется в соединении
1) H2SO4
2) K2SO4
3) ССl4
4) С2Н5ОН
5. Одна из связей образована по донорно-акцепторному механизму в
1) ацетате натрия
2) нитрате железа(III)
3) хлориде аммония
4) сульфате алюминия
6. Укажите два вещества, в каждом из которых имеются связи, образованные по донорно-акцепторному механизму.
1) NH3, [Ag(NH3)2]OH
2) (NH4)2SO4, K3[Fe(CN)6]
3) Na[Al(OH)4], (CuOH)2CO3
4) [CH3NH3]Cl, C6H5COONa
7. Водородная связь образуется между молекулами
1) этана
2) этаналя
3) этанола
4) ацетона
8. Общим для металлической и ковалентной связи является
1) наличие общих пар электронов
2) наличие молекул
3) наличие отрицательных ионов
4) обобществление электронов
9. Наименьшую длину связь Н — Э имеет в молекуле
1) HF
2) НСl
3) НВr
4) HI
10. В молекуле фенола
1) 12 σ-связей и 3 π-связи
2) 13 σ-связей и 3 π-связи
3) 8 σ-связей и 3 π-связи
4) 13 σ-связей и 6 π-связей
Тесты с выбором ответа для самостоятельного решения
11. Между атомами разных неметаллов образуется связь
1) ионная
2) ковалентная неполярная
3) водородная
4) ковалентная полярная
12. Неполярная ковалентная связь имеется в молекуле
1) НСl
2) NaCl
3) SiF4
4) O2
13. Связь, образованная по донорно-акцепторному механизму, имеется в соединении
1) NH4Cl
2) NH3
3) N2H4
4) HNO2
14. Водородная связь образуется между молекулами в каждом из двух соединений
1) СН3ОН и СН3ОСН3
2) СН3СООН и СН3СОСН3
3) С2Н5СООН и С2Н5ОН
4) НСНО и НСООН
15. Укажите два вещества, в каждом из которых имеются ковалентные полярные связи.
1) НСl, O2
2) Н2O, KI
3) NH3, СO2
4) H2S, Na2S
16. Укажите два вещества, в каждом из которых имеются только ионные связи.
1) NaCl, ССl4
2) Na2SO4, KI
3) СаСО3, AgCl
4) K2S, CaF2
17. Укажите два вещества, в каждом из которых имеются ковалентные неполярные связи.
1) Н2O2, С2Н6
2) N2, СН4
3) Cl2, H2SO4
4) O2, НСlO4
18. Водородная связь образуется между молекулами
1) Н2
2) HF
3) НВr
4) НСl
19. Металлические связи образуются
1) между атомами активных металлов и активных неметаллов
2) между атомами неактивных металлов и неактивных неметаллов
3) между атомами разных неметаллов
4) в металлах
20. В молекуле ортофосфорной кислоты
1) 6 σ-связей и 2 π-связи
2) 8 σ-связей
3) 7 σ-связей и 1 π-связь
4) 5 σ-связей и 3 π-связи
Ответы на тесты раздела 1.3.1
1. 3 2. 1 3. 4 4. 2 5. 3 6. 2 7. 3 8. 4 9. 1 10. 2 11. 4 12. 4 13. 1 14. 3 15. 3 16. 4 17. 1 18. 2 19. 4 20. 3
Решения тестов раздела 1.3.1
Решение 1. Ковалентная неполярная связь обычно образуется между одинаковыми атомами неметаллов, например, в молекулах Н2, O2, N2 и др. Ковалентная неполярная связь — это связь с помощью общей пары электронов, которая располагается на середине расстояния между двумя одинаковыми атомами.
Насыщаемость ковалентной связи состоит в том, что атомы образуют ограниченное число связей, равное их валентности. Направленность ковалентной связи обозначает, что связь образуется в определенном направлении — направлении максимального перекрывания орбиталей. В отличие от ковалентной связи ионная связь — ненасыщаемая и ненаправленная.
Таким образом, между атомами одного и того же неметалла образуется ковалентная неполярная связь.
Ответ: 3.
Решение 2. Ковалентная полярная связь образуется между атомами разных неметаллов. Ковалентная полярная связь — это связь с помощью общей пары электронов, которая сдвинута в сторону более электроотрицательного атома. Такая связь имеется в молекуле СO2. В KI имеются ионные связи, в F2 и Н2 — связи ковалентные неполярные.
Ответ: 1.
Решение 3. Ионная связь — это электростатическая связь между ионами противоположных зарядов. Ионная связь образуется между атомами активных металлов и атомами активных неметаллов, например, в KI, СаСl2 и др.
Ответ: 4.
Решение 4. Ионная связь образуется между атомами активных металлов и атомами активных неметаллов. Атом металла имеется только в сульфате калия. В этом соединении имеются ионные связи между катионами калия К+ и анионами SO42-. Другие соединения (H2SO4, ССl4, С2Н5ОН) образованы с помощью ковалентной полярной связи.
Ответ: 2.
Решение 5. По донорно-акцепторному механизму связь образуется с помощью общей пары электронов, образованной из свободной орбитали одного атома — акцептора и не поделенной орбитали другого атома — донора. Акцепторами являются катионы водорода Н+ и катионы металлов Fe3+, Cu2+, Ag+ и др. Донорами являются анионы ОН-, CN-, Сl- и др. и нейтральные молекулы NH3, Н2О. Ион аммония NH4+ образуется с помощью донорно-акцепторной связи из катиона водорода и молекулы аммиака, поэтому все соли аммония образованы с участием донорно-акцепторной связи. Такой солью среди перечисленных веществ является хлорид аммония NH4Cl.
Ответ: 2.
Решение 6. В координационных соединениях связи образованы по донорно-акцепторному механизму. Внешним признаком записи формул координационных соединений является наличие квадратных скобок, которые отделяют внутреннюю сферу комплекса от внешней сферы. Например: в формуле красной кровяной соли, или гексацианоферрата(III) калия, K3[Fe(CN)6]. Связь между ионами внешней сферы 3К+ и ионами внутренней сферы Fe(CN)63— ионная. Связь между центральным ионом Fe3+ и лигандами CN- образована по донорно-акцепторному механизму. Кроме того, как отмечалось ранее, связи, образованные по донорно-акцепторному механизму, характерны для солей аммония. Таким образом, связи, образованные по донорно-акцепторному механизму, имеются в таких соединениях, как гидроксид диамин серебра(I) [Ag(NH3)2]OH, сульфат аммония (NH4)2SO4, гексацианоферрат(III) калия K3[Fe(CN)6], тетрагидроксоалюминат натрия Na[Al(OH)4], хлорид метиламмония [CH3NH3]Cl.
Ответ: 2.
Решение 7. Водородная связь образуется между положительно заряженными атомами водорода, с одной стороны, и электроотрицательными атомами (F, О, N), с другой стороны. Водородные связи отсутствует между молекулами алканов, алкенов и алкинов, поскольку в этих соединениях нет электроотрицательных атомов. Водородные связи отсутствует между молекулами альдегидов, кетонов, простых и сложных эфиров, хотя в этих соединениях есть электроотрицательные атомы кислорода, но атомы водорода соединены с атомами углерода и не несут достаточного положительного заряда. Водородные связи образуются между молекулами спиртов и кислот, поскольку в этих соединениях присутствуют электроотрицательные атомы кислорода и атомы водорода, соединенные с атомами кислорода и несущие значительный положительных заряд. Наличие водородных связей, более прочных, чем силы межмолекулярного взаимодействия, обуславливает более высокие температуры кипения спиртов и кислот по сравнению с альдегидами. Так, при обычных условиях метанол и метановая кислота — жидкости, а метаналь — газ.
Ответ: 3.
Решение 8. Металлическая связь образуется с помощью свободных электронов. Кристаллические решетки металлов построены из атомов и положительных ионов металлов и свободных электронов. Там нет молекул и отрицательных ионов. Металлическая связь сходна с ковалентной связью, так как в ее основе также лежит обобществление электронов, но в металлах электроны не связаны прочно с атомами, а свободно перемещаются по кристаллу. Поэтому металлы пластичны, проводят электрический ток, проводят тепло, имеют характерный металлический блеск и т.д.
Ответ: 4.
Решение 9. Длина связи, то есть расстояние между ядрами двух атомов, зависит от размеров этих атомов. Так, в ряду F - Cl - Br - I радиус атома увеличивается, поэтому длина связи в ряду молекул HF - НСl - HBr - HI также увеличивается. С увеличением длины связи энергия связи, как правило, уменьшается. Энергия связи — это энергия, необходимая для разрыва связи. Е(Н2) = 436 кДж/моль, Е(Сl2) = 242 кДж/моль, Е(N2) = 946 кДж/моль. С увеличением кратности связи ее энергия увеличивается, а длина связи уменьшается. Таким образом, наименьшая длина связи Н - Э в молекуле HF.
Ответ: 1.
Решение 10. Ковалентные связи могут быть простыми (одинарными), двойными или тройными. Простые, двойные или тройные связи — это связи двух атомов с помощью одной, двух или трех общих пар электронов. Понятие “общая пара электронов” соответствует связывающему электронному облаку. Связь называется σ-связью (“сигма”-связью), если электронное облако этой связи располагается вдоль линии, соединяющей ядра двух атомов. Простая связь — это всегда σ-связь. σ-Связь может быть дополнена одной или двумя π-связями (“пи”-связями). Электронная плотность я-связей состоит из двух частей, симметрично расположенных относительно линии, соединяющей ядра двух атомов. Двойная связь состоит из одной σ-связи и одной π-связи. Тройная связь состоит из одной σ-связи и двух π-связей. Для решения вопроса о числе связей необходимо написать структурную формулу фенола, не забыв написать связи между атомами углерода с атомами водорода. Записав бензольное кольцо в виде формулы Кекуле, можно увидеть, что имеются три двойные связи, а значит, имеются три π-связи. Из формулы видно, что имеются 13 σ-связей: шесть циклических связей С-С, пять связей С-Н, одна связь С-O и одна связь О-Н.
Ответ: 2.