高二化学人教版选修三课下能力提升五 分子的性质含答案.docx
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高二化学人教版选修三课下能力提升五分子的性质含答案
课下能力提升(五) 分子的性质
一、选择题
1.下列物质的分子中,都属于含极性键的非极性分子的是( )
A.CO2、H2S B.C2H4、CH4
C.Cl2、C2H2D.NH3、HCl
2.(2016·桓台高二检测)通常状况下,NCl3是一种油状液体,其分子空间构型与氨分子相似,下列对NCl3的有关叙述正确的是( )
A.分子中N—Cl键键长比CCl4分子中C—Cl键键长长
B.分子中的所有原子均达到8电子稳定结构
C.NCl3分子是非极性分子
D.NBr3比NCl3易挥发
3.下列叙述不正确的是( )
A.卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越强,稳定性也越强
B.以极性键结合的分子,不一定是极性分子
C.判断A2B或AB2型分子是极性分子的依据是:
具有极性键且分子构型不对称,键角小于180°,为非直线形结构
D.非极性分子中,各原子间都应以非极性键结合
4.下列关于粒子结构的描述不正确的是( )
A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子
B.HS-和HCl均是含一个极性键的18电子粒子
C.CH2Cl2和CCl4均是四面体形的非极性分子
D.1molD
O中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)
5.(2016·宿迁高二检测)下列分子中指定的碳原子(用*标记)不属于手性碳原子的是( )
A.苹果酸 HOOC—
H2—CHOH—COOH
B.丙氨酸
C.葡萄糖
D.甘油醛
6.(2016·滁州高二检测)下列事实与氢键有关的是( )
A.水加热到很高温度都难以分解
B.水结成冰体积膨胀,密度变小
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D.NH3的热稳定性比PH3强
7.下列说法中正确的是( )
A.极性溶质一定易溶于极性溶剂,非极性溶质一定易溶于非极性溶剂
B.溴分子和水分子是极性分子,四氯化碳分子是非极性分子,所以溴难溶于水而易溶于四氯化碳
C.白磷分子是非极性分子,水分子是极性分子,而二硫化碳是非极性分子,所以白磷难溶于水而易溶于二硫化碳
D.水分子是极性分子,二氧化碳可溶于水,因此二氧化碳是极性分子
8.(2016·成都高二检测)下列有关分子的结构和性质的说法正确的是( )
A.PCl3和SO2都是极性分子
B.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致
C.BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
D.凡是中心原子采取sp3杂化轨道形成的分子其几何构型都是正四面体
9.(2016·邛崃高二检测)下列有关叙述正确的是( )
A.氢键是一种特殊化学键,它广泛地存在于自然界中
B.在
分子中含有1个手性C原子
C.碘单质在水溶液中溶解度很小是因为I2和H2O都是非极性分子。
D.含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示,若n值越大,则含氧酸的酸性越大
10.下列两组命题中,B组中命题正确,且能用A组中的命题加以解释的是( )
A组
B组
Ⅰ.H—I键的键能大于H—Cl键的键能
①HI比HCl稳定
.H—I键的键能小于H—Cl键的键能
②HCl比HI稳定
.H2S的范德华力小于H2O的范德华力
③H2S的沸点比H2O的高
Ⅳ.HI的范德华力小于HCl的范德华力
④HI的沸点比HCl的低
A.Ⅰ ②B.
②
C.
③D.
④
二、非选择题
11.双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂,已知H2O2分子的结构如图所示:
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纸上,书面角为93°52′,而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。
试回答:
(1)H2O2分子的电子式为________,结构式为_______________________。
(2)H2O2分子中存在________键和________键,为____________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)H2O2难溶于CS2,其原因是_____________________________。
(4)H2O2分子中氧元素的化合价为________,原因是__________________________。
12.(2016·邛崃高二检测)根据已学知识,请你回答下列问题:
(1)试比较含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”):
HClO3________HClO4。
(2)根据价层电子对互斥理论判断:
H2O的VSEPR构型为________H3O+的分子立体结构为_______________________________________________。
(3)沸点比较:
邻羟基苯甲醛________对羟基苯甲醛(“>”、“<”或“=”)
(4)在下列物质①NH3 ②BF3 ③HCl ④SO3,属于非极性分子的是(填序号)________。
(5)①苯 ②CH3OH ③HCHO ④CS2 ⑤CCl4五种有机溶液剂中,碳原子采取sp2杂化的分子有________(填序号)。
(6)配离子[TiCl(H2O)5]2+的中心离子的符号为________,配位数为________。
13.X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳中含量(质量分数)最多的元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,E在元素周期表的各元素中电负性最大。
请回答下列问题:
(1)X、Y的元素符号依次为________、________。
(2)XZ2与YZ2分子分别属于________和________(“极性分子”或“非极性分子”)。
(3)Q的元素符号是________,它属于第________周期,它的核外电子排布式为________,在形成化合物时它的最高化合价为________。
[能力提升]
14.短周期的5种非金属元素,其中A、B、C的特征电子排布可表示为:
A:
asa,B:
bsbbpb,C:
csccp2c;D与B同主族,E在C的下一周期,且是同周期元素中电负性最大的元素。
回答下列问题:
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子,下列分子:
①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4,其中属于极性分子的是________(填序号)。
(2)C的氢化物比下一周期同族元素的氢化物沸点还要高,其原因是________________________________________________________。
(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂,其化学式分别为________、________。
DE4在前者中的溶解性________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为__________________________(填化学式)。
(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸,如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等,以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为:
________________________________________________(填化学式)。
15.(2016·福州高二检测)如表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
试填空。
(1)写出元素D与A形成的化合物的电子式________,该化合物分子的空间构型是________,其中元素D的杂化方式为________。
(2)J的离子结构示意图________;K元素在周期表的位置__________。
元素L基态原子的电子排布式___________________________________。
(3)E、H、I这三种元素的第一电离能由大到小的顺序是(填对应的元素符号)_____________。
(4)由D、J的氢化物相互作用所生成的物质所含化学键有下列的________。
A.离子键 B.非极性键 C.极性键
D.金属键 E.配位键
(5)用氢键表示式写出F的氢化物水溶液中所有氢键________。
课下能力提升(五)
1.解析:
选B 本题考查的是分子有无极性及分子中键的极性的判断。
由两种不同元素形成的共价键才会有极性,因此C项中Cl2中无极性键。
之后根据结构可以判断A项中H2S,D项中NH3、HCl分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子。
故正确答案为B。
2.解析:
选B C原子的原子半径大于N原子的原子半径,所以CCl4中C—Cl键键长比NCl3中N—Cl键键长长,A错误;NCl3中N原子最外层电子数(5)+化合价的绝对值(3)=8,所以N原子达到8电子稳定结构;NCl3中Cl原子最外层电子数7+化合价的绝对值
(1)=8,所以Cl原子达到8电子稳定结构,故B正确;NCl3的分子空间构型与氨分子相似,都是三角锥型结构,氨分子是极性分子,所以NCl3分子也是极性分子,C错误;分子晶体中物质的熔沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大其熔沸点越高,所以NBr3比NCl3的熔沸点高,NCl3比NBr3易挥发,故D错误。
3.解析:
选D 对比HF、HCl、HBr、HI分子中H—X极性键的强弱,可知卤素中非金属性越强,键的极性越强是对的。
以极性键结合的双原子分子,一定是极性分子,但以极性键结合的多原子分子,也可能是非极性分子,如CO2。
A2B型如H2O、H2S等,AB2型如CO2、CS2等,判断其为极性分子的依据是必有极性键且电荷分布不对称。
CO2、CH4等多原子分子,其电荷分布对称,这样的非极性分子中可以含有极性键。
4.解析:
选C H2S和NH3都是价电子总数为8的极性分子,A正确;HS-和HCl都只含一个极性键,都具有18个电子,B正确;CH2Cl2是四面体形极性分子,CCl4是正四面体形非极性分子,C不正确;一个氘原子D(
H)中含一个质子、一个电子、一个中子,故1molD
O中含中子、质子、电子各10NA,D正确。
5.解析:
选A A项标记的碳原子有两个氢原子,不属于手性碳原子;B项标记的碳连接四个不同的原子或原子团,属于手性碳原子;C项标记的碳原子连接四个不同的原子或原子团,属于手性碳原子;D项标记的碳连接四个不同部分,属于手性碳原子。
6.解析:
选B 水加热到很高温度都难以分解是因为在水分子中的共价键结合力强,与分子之间的氢键无关,A错误;水结成冰体积膨胀,密度变小是因为水分子排列由无序变为有序,分子之间的间隔变大,所以与氢键有关,B正确;CH4、SiH4、GeH4、SnH4是结构相似的物质。
相对分子质量越大,分子之间作用力就越大,因此熔点随相对分子质量增大而升高,但是这与氢键无关,C错误;NH3的热稳定性比PH3强是因为氨分子内的共价键比PH3强,与氢键无关,D错误。
7.解析:
选C 很多有机物分子都是极性分子,但因为极性很弱,所以大部分难溶于水,而有机物之间的溶解度却很大,所以A项错误;溴分子是非极性分子,故B项错误;二氧化碳(O===C===O)是非极性分子,D项错误。
8.解析:
选A PCl3和SO2都是由极性键形成的极性分子,A正确;H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于H—O键非常牢固,不是因为氢键的原因,B错误;BF3分子中B原子的最外层电子不满足8电子稳定结构,C错误;中心原子采取sp3杂化轨道形成的分子,价电子全部成键,其几何构型是四面体,四个价键完全相同时才是正四面体,D错误。
9.解析:
选B 氢键不是化学键,它只存在于电负性强的元素的化合物中,A错误;与羟基相连的C原子所连的四个基团都不一样,所以是手性碳,B正确;碘是非极性分子,水是极性分子,根据相似相溶原理,碘在水中的溶解度不大,C错误;含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示,若m值越大,则含氧酸性越强,错误。
10.解析:
选B 碘和氯属于同主族,碘的原子半径大于氯的原子半径,碘的非金属性弱于氯的非金属性,H—Cl键的键能大于H—I键的键能,HCl的稳定性大于HI的稳定性,A错,B对;H2S的结构与H2O的结构相似,但由于H2O分子间存在较强的氢键,故H2O的熔、沸点高;HCl和HI结构相似,HI的范德华力大于HCl的范德华力,HI的熔、沸点要高于HCl的熔、沸点。
11.解析:
(1)H2O2分子的立体构型为不对称结构,应为极性分子,含有O—O非极性键和O—H极性键。
(2)根据“相似相溶”原理可知,H2O2难溶于非极性溶剂CS2。
(3)共用电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。
答案:
(1)
H—O—O—H
(2)极性 非极性 极性
(3)因为H2O2为极性分子,CS2为非极性分子,根据“相似相溶”原理可知H2O2难溶于CS2
(4)-1 因为O—O键为非极性键,O—H键为极性键,共用电子对偏向于氧,故氧元素显-1价
12.解析:
(1)HClO3中Cl元素的化合价是+5价,HClO4中Cl元素的化合价是+7价,同种元素的含氧酸中,元素的化合价越高,酸性越强,所以HClO3 (2)H2O分子中O原子的价层电子数是2+ (6-2)=4,H2O的VSEPR模型为正四面体;H3O+的分子中,O原子的价层电子对数是3+ (6-1-3)=4,有一对孤对电子,所以H3O+的分子立体结构为三角锥形。 (3)邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键,使物质的沸点降低,所以沸点: 邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛。 (4)氨气是三角锥形分子,所以不是非极性分子;BF3是平面正三角形分子,所以是非极性分子;HCl是极性分子;SO3是平面正三角形分子,所以是非极性分子,答案选②④。 (5)判断C原子的杂化方式一般判断C原子周围的σ键数。 苯中C原子的σ键是3个,所以是sp2杂化;CH3OH分子中C原子周围的σ键是4个,所以是sp3杂化;HCHO分子中C原子周围的σ键是3个,所以是sp2杂化;CS2分子中C原子周围的σ键是2个,所以是sp杂化;CCl4分子中C原子周围的σ键的是4个,所以是sp3杂化,所以符合题意的有①③。 (6)配离子[TiCl(H2O)5]2+中,配离子一般是提供空轨道的过渡金属离子,所以Ti离子提供空轨道,水、氯离子提供孤对电子,氯离子带一个单位的负电荷,所以Ti带3个单位的正电荷,所以中心离子是Ti3+,配位数为5+1=6。 答案: (1)< (2)正四面体 三角锥 (3)< (4)②④ (5)①③ (6)Ti3+、6 13.解析: X原子核外的M层中只有两对成对电子,则X的价电子排布图为: ,因此X为S元素;Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,则Y为C元素;地壳中含量最多的元素为氧元素,因此Z为O元素;Q的核电荷数为S和O的和,因此Q为24号元素Cr;在元素周期表中电负性最大的是F元素。 (1)X、Y分别是S和C。 (2)XZ2和YZ2分别为SO2、CO2,它们的立体构型分别为V形和直线形,SO2为极性分子,CO2为非极性分子。 (3)Q为Cr元素,Cr和Fe处于同一周期,即第四周期,它的核外电子排布式为: 1s22s22p63s23p63d54s1,其价电子为3d54s1,因此它的最高化合价为+6。 答案: (1)S C (2)极性分子 非极性分子 (3)Cr 四 1s22s22p63s23p63d54s1 +6 14.解析: 由s轨道最多可容纳2个电子可得: a=1,b=c=2,即A为H,B为C,C为O;由D与B同主族,且为非金属元素得D为Si;由E在C的下一周期且E为同周期元素中电负性最大的元素可知E为Cl。 (1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4,其中H2O2为极性分子,其他为非极性分子。 (2)C的氢化物为H2O,H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的主要原因。 (3)B、A两元素组成苯,C、A两元素组成水,两者都为常见的溶剂。 SiCl4为非极性分子,易溶于非极性溶剂(苯)中。 (4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4,三者结构相似,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,故它们的沸点顺序为SiCl4>CCl4>CH4。 (5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4,含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m≥1,n≥0),n值越大,酸性越强,故其酸性由强到弱的顺序为HClO4>HClO3>HClO2>HClO。 答案: (1)③ (2)H2O分子间形成氢键 (3)C6H6 H2O 大于 (4)SiCl4>CCl4>CH4 (5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO 15.解析: (1)从表中知道A是H,D是N,形成化合物电子式为 氨分子的空间结构是三角锥形,N轨道中P的3个电子与3个H进行杂化,杂化方式为sp3。 (2)J为Cl那么离子结构示意图为: ○ +17 周期表第四周期从左到右族序数依次是ⅠA、 A、 B、 B、ⅤB、ⅥB、 B、 、ⅠB……所以K是在第 族、L是29号元素基态原子的电子排布式可写成[Ar]3d104s1。 (3)E、H、I分别为O、Mg、Al,元素金属性越强第一电离能越小,所以第一电离能大小为: O>Mg>Al。 (4)由D、J的氢化物相互作用所生成的物质是NH4Cl,是离子化合物则有离子键,N和H可形成极性键和配位键,所以化学键类为离子键、极性键、配位键。 (5)F的氢化物则是HF,水溶液中氢键有F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。 答案: (1)电子式略 三角锥型 sp3 (2) ○ +17 第四周期第 族 [Ar]3d104s1 (3)O>Mg>Al (4)A、C、E (5)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O
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