课时作业1：2.3.1 键的极性、分子极性、范德华力

第三节 分子的性质

第1课时 键的极性、分子极性、范德华力

40分钟课时作业

[基础过关]

一、键的极性与分子极性的关系

1．下列叙述正确的是( )

A．含有非极性键的分子一定是非极性分子

B．非极性分子中一定含有非极性键

C．由极性键形成的双原子分子一定是极性分子

D．键的极性与分子的极性有关

答案 C

解析 含有非极性键的分子不一定是非极性分子，如H2O2；非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2均是非极性分子，却都只含有极性键；键的极性只与成键原子是否相同有关，与分子的极性无关，分子的极性除与键的极性有关外，还与分子的立体构型有关。

2．下列分子属于含有极性键的非极性分子的是( )

A．O2 B．NH3

C．H2O2 D．C2H2

答案 D

解析 O2分子中只有非极性键，A项错误；NH3、H2O2含有极性键，但都是极性分子，B、C两项都错；C2H2含有极性键C—H键，但是C2H2分子是非极性分子，D项正确。

3．下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是( )

A．CO2和SO2 B．CH4和PH3

C．BF3和NH3 D．HCl和HI

答案 D

解析 题目所给各物质分子中均为极性键。CO2、CH4、BF3为非极性分子，SO2、PH3、NH3、HCl、HI为极性分子。

二、分子极性的判断方法

4．X、Y为两种不同元素，由它们组成的下列物质的分子中，肯定有极性的是( )

A．XY4 B．XY3

C．XY2 D．XY

答案 D

解析 XY为直线形分子，不同种元素对电子对吸引能力不同，分子必有极性。

5．NH3、H2S为极性分子，CO2、BF3、CCl4等为非极性分子，据上述事实可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律为( ) A．分子中不能含有氢原子

B．在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键

C．在ABn分子中每个共价键相同

D．在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的

答案 B

解析 A项中CH4也为非极性分子；C项中NH3、H2S价键均相同，仍为极性分子；D项与相对原子质量无关，故B项正确。

6．下列叙述正确的是( )

A．NH3是极性分子，分子中氮原子处在3个氢原子所组成的三角形的中心

B．CCl4是非极性分子，分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的中心

C．H2O是极性分子，分子中氧原子不处在2个氢原子所连成的直线的中央

D．CO2是非极性分子，分子中碳原子不处在2个氧原子所连成的直线的中央

答案 C

解析 NH3的氮原子以sp3杂化，形成三角锥形结构，电荷分布不对称，是极性分子；CCl4分子中C—Cl键为极性键，碳原子采取sp3杂化，且无孤电子对，分子构型为正四面体形，碳原子位于正四面体的中心；H2O分子中H—O键为极性键，氧采取sp3杂化，且有两对孤电子对，分子构型为V形，整个分子电荷分布不对称，为极性分子；CO2分子中碳采取sp杂化，分子构型为直线形，分子为非极性分子，碳原子位于2个氧原子所连成的直线的中央。

7．有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。下列关于该分子的空间结构和极性的说法中，正确的是( )

A．假设为平面四边形，则该分子一定为非极性分子

B．假设为四面体，则该分子一定为非极性分子

C．假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子

D．假设为四面体，则该分子可能为非极性分子

答案 C

解析

三、范德华力

8．下列关于范德华力的叙述正确的是( ) A．是一种较弱的化学键

B．分子间存在的较强的电性作用

C．直接影响物质的熔、沸点

D．稀有气体的原子间存在范德华力

答案 D

解析 范德华力是分子间存在的较弱的电性作用，它不是化学键且比化学键弱得多，只能影响由分子构成的物质的熔、沸点；稀有气体为单原子分子，分子之间靠范德华力相结合。

9．根据物质溶解性“相似相溶”的一般规律，能说明碘、溴单质在CCl4中比在水中溶解度大的是( )

A．溴、碘单质和CCl4中都含有卤素

B．溴、碘是单质，CCl4是化合物

C．Br2、I2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水为极性分子

D．以上说法都不对

答案 C

解析 “相似相溶”原理是从实验中归纳出的经验规律。一般非极性溶质(或极性小的)易溶于非极性溶剂，难溶于极性溶剂，强极性溶质易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂。

[能力提升]

10．将下列粒子的符号填入相应的空格内：O2、CO2、H2O、N2、(NH4)2SO4、SiCl4、H2S、C2H4、CH4、Cl2、C2H2、NH3、HCl、H2O2、CH3CH2OH、NaOH、SiO2、CH3Cl。

(1)只含非极性键的非极性分子：___________________________________________；

(2)含极性键的非极性分子：________________________________________________；

(3)既含极性键，又含非极性键的非极性分子：________________________________

________；

(4)含非极性键的极性分子：________________________________________________；

(5)含极性键的极性分子：__________________________________________________

________________________________________________________________________；

(6)既含极性键，又含非极性键的极性分子：__________________________________

______________；

(7)全部由非金属元素组成的离子化合物：____________________________________。

答案 (1)O2、N2、Cl2 (2)CO2、SiCl4、C2H4、CH4、C2H2 (3)C2H4、C2H2 (4)H2O2、CH3CH2OH

(5)H2O、H2S、NH3、HCl、H2O2、CH3CH2OH、CH3Cl

(6)H2O2、CH3CH2OH (7)(NH4)2SO4

11．二氯化硫(Cl—S—S—Cl，直线形)是一种琥珀色液体，是合成硫化染料的重要原料。

(1)写出它的电子式________________________________________________________。 (2)指出它分子内的键型____________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)估计它能不能易溶于水____________。

(4)指出硫元素的化合价为________。

答案 (1) (2)S—S键是非极性共价键，S—Cl键是极性共价键 (3)不能 (4)＋1

解析 二氯化硫是直线形分子，其正负电荷中心重合，属非极性分子。H2O是极性溶剂，根据“相似相溶”原理，其不易溶于水。在该分子中由于Cl的电负性比S元素的强，且原子间以单键相结合，故氯元素呈－1价，因此S呈＋1价。

12．今有三种物质AC2、B2C2、AD4，且AC2为气体，元素A的最高正价和最低负价绝对值相等，元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B2C2；元素D的负一价阴离子电子层结构与氩原子相同，则：

(1)A、B、C、D的元素符号分别为________、________、________、________。

(2)AC2分子内含________键，属于________分子；AD4分子内含________键，属________分子(填“极性”或“非极性”)。

(3)B2C2的电子式为________________________，属于________化合物(填“离子”或“共价”)。

答案 (1)C Na O Cl (2)极性 非极性 极性

非极性 (3) 离子

13．有主族元素A、B、C、D四种元素，原子序数依次递增，A元素原子2p轨道上有2个未成对电子。B原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大。C的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含C的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数。D原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道为全充满。

请回答下列问题：

(1)AC2分子中含有______个π键，属于________分子(填“极性”或“非极性”)。

(2)B的氢化物的立体构型为____________，B原子的原子轨道采用________杂化。

(3)写出A的常见氧化物与B的氧化物中互为等电子体的一组物质：

________________________________________________________________________。

(4)C元素的电负性________D元素的电负性(填“>”、“<”或“＝”)；用一个化学方程式表示：________________________________________________________________________

________________________。

答案 (1)2 非极性 (2)三角锥形 sp3 (3)CO2和N2O (4)< H2S＋Cl2===2HCl＋S↓ 解析 由题意，A元素原子的价电子排布式为1s22s22p2或1s22s22p4，可能为碳元素或氧元素。B原子的价电子排布式为ns2np3，为ⅤA族元素，由B的氢化物的溶解度可知B为氮元素，则A为碳元素。C的最高正价和最低负价代数和为4，则为ⅥA族元素，为硫元素。D元素得1个电子后，3p轨道全充满，说明价电子排布式为3s23p5，为氯元素。(1)CS2的结构式为S===C===S，含有两个π键，为直线形、非极性分子。(2)NH3分子中N原子的原子轨道发生sp3杂化，其中一个杂化轨道为孤电子对占有，立体构型为三角锥形。(3)碳元素的常见氧化物有CO和CO2，其中CO2与氮的氧化物N2O互为等电子体。(4)硫、氯同周期，同周期元素电负性随原子序数的递增而增大，所以电负性C

[拓展探究]

14．已知H2O2的结构如下图所示：

H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面上，氧原子则在书的夹缝上，书页角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′，试回答：

(1)写出H2O2分子的电子式和结构式。

(2)写出分子内的键型。

(3)估计它难溶于CS2，简要说明原因。

(4)指出氧元素的化合价，简要说明原因。

答案 (1)

(2)分子内既有极性键，又有非极性键。

(3)因H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2中。

(4)氧为－1价；因O—O键为非极性键，而O—H键为极性键，共用电子对偏向氧，故氧为－1价。