「精品」高中化学第2章化学键与分子间作用力第2节共价键与分子的空间构型第2课时分子的空间构型与分子性质

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1 学业分层测评(八) 分子的空间构型与分子性质

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

1．下列分子是由极性键构成的非极性分子的是( )

A．CH4 B．NH3 C．H2O D．HF

【答案】 A

2．已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示，则有关H2O2的结构的说法中正确的是(

)

A．分子的正、负电荷重心重合

B．分子的正、负电荷重心不重合

C．H2O2是含极性键的非极性分子

D．H2O2是只含非极性键的极性分子

【解析】 由H2O2分子的空间结构可知，正、负电荷重心不重合，H2O2为含极性键和非极性键的极性分子。

【答案】 B

3．下列电子式表示的物质中，属于极性分子的是(

)

【解析】 A项为离子化合物，不存在分子；B项为非极性分子；D项为阳离子；C项正确。

【答案】 C

4．下列叙述正确的是( )

A．NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心

B．CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心

C．H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央

D．CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央

【解析】 本题主要考查常见物质的极性和空间构型。NH3是三角锥形的立体极性分子，A错；CCl4是以C原子为中心的正四面体形结构，B错；CO2是C原子在2个O原子中央的直线形分子，D错；而水分子是O原子在2个H原子中间的V形分子，即，故选C。 精选资料 值得拥有

2 【答案】 C

5．膦又称磷化氢，化学式为PH3，在常温下是一种无色有大蒜气味的有毒气体，它的分子呈三角锥形。以下关于PH3的叙述中正确的是( )

A．PH3是非极性分子

B．PH3中有未成键电子对

C．PH3是一种强氧化剂

D．PH3分子中P—H键是非极性键

【解析】 N、P属同一主族，故PH3的分子空间构型应与NH3的相似，即为极性键形成的极性分子，有一对孤对电子，无强氧化性。

【答案】 B

6．使用微波炉加热，具有使物质受热均匀、表里一致、速度快、热效率高等优点。其工作原理是炉内的微波场以几亿次的高频改变外电场的方向，水分子因而能高频振动，产生热效应，这是因为( )

A．水分子具有极性共价键

B．水分子中有共用电子对

C．水由氢、氧两元素组成

D．水分子是极性分子

【解析】 只有极性分子才能在电场中定向移动，非极性分子几乎不发生定向移动。水分子是由极性键构成的极性分子，故选D。

【答案】 D

7．2001年诺贝尔化学奖授予在“手性碳原子的催化氢化、氧化反应”研究领域做出贡献的美、日三位科学家。在有机物分子中，当碳原子连有4个不同的原子或原子团时，这种碳原子称为“手性碳原子”，凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性。下列分子中含有“手性碳原子”的是( )

A．CBr2F2 B．CH3CH2OH

C．CH3CH2CH3 D．CH3CH(OH)COOH

【解析】 手性碳原子连接四个不同的原子或原子团。

【答案】 D

8．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是( )

A．CH4和H2O B．CO2和HCl

C．NH3和H2S D．HCN和BF3

【解析】 CH4、CO2、BF3是由极性键构成的非极性分子；H2O、HCl、NH3、H2S、HCN是由极性键构成的极性分子。

【答案】 C

9．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 精选资料 值得拥有

3 【解析】 若A、B、C空间结构均匀对称，即：A为正四面体结构，B为平面三角形，C为直线形，则均为非极性分子，但D为双原子构成的化合物一定为极性分子。

【答案】 D

10．3­氯­2­丁氨酸的结构简式为：

一个3­氯­2­丁氨酸分子中含有________个手性碳原子。其中一对镜像异构体用简单的投影式表示为：和

则另一对镜像异构体的简单投影式为

和________。

【解析】 根据手性碳原子周围连接四个不同的原子或基团这一规律可以判断该物质的手性碳原子个数；参照例子可以知道对应异构体关系就像我们照镜子一样，其另一种就是该物质在镜子中的“镜像”。

【答案】 2

11．A、B、C、D、E为五种由短周期元素构成的微粒，它们都有10个电子，其结构特点如下：

【导学号：66240017】

微粒 A B C D E

原子核数 双核 多核 单核 多核 多核

电荷数 1－ 0 2＋ 1＋ 0

其中：B是由极性键构成的4原子分子，A和D可以形成B和E。

(1)A、C、E的化学式是：A________，C________，

E________。

(2)B分子是________分子(填“极性”或“非极性”)，室温下，等物质的量的B与盐酸反应后，溶液pH________7(填“＜”“＞”或“＝”)。 精选资料 值得拥有

4 (3)B、E两种分子的空间构型分别为：B________，

E________。

【解析】 常见的10电子微粒有：(1)分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne；(2)离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－、N3－、OH－、NH＋4、H3O＋等。据题给信息可知A为OH－、C为Mg2＋、B为NH3、D为NH＋4、E为H2O。

【答案】 (1)OH－ Mg2＋ H2O (2)极性 ＜ (3)三角锥形 V形

12．下列物质结构图中，•代表原子序数从1到10的元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分)，小黑点代表形成共价键的最外层电子，短线代表共价键，如F2

(1)试写出四种图示所代表的分子式：

A________，B________，C________，D________。

(2)将上述四种物质的液体呈细流流下，用带静电的玻璃棒靠近细流，细流发生偏转的是________(填分子式)。

(3)写出B分子中极性共价键的类型和个数________________。

(4)A、C分子中，中心原子以何种类型杂化轨道成键？其分子空间构型是什么形状？

【解析】 根据题给条件，很容易判断出A、B、C、D四种物质分别为NH3、HCN、BF3、CO(NH2)2；其中，NH3、HCN、CO(NH2)2为极性分子，易被静电吸引或排斥而偏移，BF3为非极性分子；H—C≡N中，一个C—H σ键，一个C—N σ键，两个π键。

【答案】 (1)NH3 HCN BF3 CO(NH2)2

(2)NH3、HCN、CO(NH2)2 (3)2个σ键，2个π键

(4)NH3分子中N原子以sp3杂化轨道成键，呈三角锥形，BF3分子中，B原子以sp2杂化轨道成键，呈平面正三角形。

[能力提升]

13．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。

已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )

A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键

B．分子中四个氮原子共平面

C．该物质既有氧化性又有还原性

D．该分子为非极性分子

【解析】 由于N、O为不同原子，其电负性不同，所以N、O间形成极性键，A错；如图四个氮原子形成三角锥形结构，所以B错。该分子结构不对称，所以它是极性分子，D错。 精选资料 值得拥有

5 【答案】 C

14．NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CCl4等是极性键形成的非极性分子。根据上述事实可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是( )

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分子中每个共价键都相同

D．在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量

【解析】 A．如CH4为非极性分子却含有H原子。

B．电子式：、，价电子中有孤对电子，而中心原子所有价电子都参与成键，故B正确。

C．如：NH3、H2S每个共价键都相同却为极性分子。

D．如：CH4中C的相对原子质量大于H的却为非极性分子。

【答案】 B

15．通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是( )

A．CH4和NH＋4是等电子体，键角均为60°

B．NO－3和CO2－3是等电子体，空间结构相同

C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构

D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道

【解析】 CH4和NH＋4都是正四面体结构，键角均为109.5°，A项不正确；NO－3和CO2－3是等电子体，均为平面正三角形结构，B项正确；H3O＋和PCl3价电子总数不相等，不是等电子体，C项不正确；B3N3H6结构与苯相似，也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项不正确。

【答案】 B

16．有A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷数按C、A、B、D、E的顺序依次增大。C、D都能分别与A按原子个数比为1∶1或2∶1形成化合物。CB可与EA2反应生成C2A和气态物质EB4。E的M层电子数是K层电子数的2倍。

【导学号：66240018】

(1)写出元素的名称A：________；E：________。

(2)画出E的原子结构示意图______________。

(3)写出电子式D2A2______________。

(4)C2A是由________键形成的________分子；EB4是由________键形成的________分子(填“极性”或“非极性”，上同)。

(5)任写一种与C2A互为等电子体的微粒________(写化学式)。