高中化學魯科版物質結構與性質第二章化學鍵與分子間作用力 省賽獲獎

課時訓練9分子的空間構型與分子的性質基礎夯實1.已知三角錐形分子E和直線形分子G反應,生成兩種直線形分子L和M(組成E、G、L、M分子的元素原子序數均小于10),如下圖所示,則下列判斷錯誤的是()是最活潑的非金屬單質是極性分子能使紫色石蕊溶液變藍色化學性質活潑解析：本題主要考查用球棍模型表示物質的方法及氮氣、氨氣的化學性質等。由組成E、G、L、M分子的元素原子序數均小于10及E為三角錐形分子可知E為NH3,組成L的元素除氫外另一元素為-1價的氟,故G為F2,L為HF,M為N2,故本題答案為D。答案：D2.下列說法中正確的是()A.含有非極性鍵的分子一定是非極性分子B.非極性分子中一定含有非極性鍵C.、、等分子的立體構型都是對稱的,它們都是非極性分子D.只含有極性鍵的分子不一定是極性分子解析：H2O2分子中含有O—O非極性鍵,但它是極性分子,A錯;CO2分子是非極性分子,但分子中含有極性鍵,B錯;H2O分子有對稱軸,但該分子中正電荷重心與負電荷重心不重合,是極性分子,C錯。答案：D3.下列分子有極性的是() 解析：CCl4為正四面體形,是非極性分子;CO2為直線形,是非極性分子;NH3為三角錐形,是極性分子;C6H6為平面正六邊形,是非極性分子。答案：C4.使用微波爐加熱,具有使物質均勻受熱、表里一致、加熱速度快、熱效率高等優(yōu)點。其工作原理是通電爐內的微波場以幾億的高頻改變電場的方向,水分子因而能迅速擺動,產生熱效應。這是因為()A.水分子具有極性共價鍵B.水分子中有共用電子對C.水由氫、氧兩元素組成D.水分子是極性分子解析：只有極性分子才能在電場中定向移動,非極性分子幾乎不發(fā)生定向移動。水分子是由極性鍵構成的極性分子,故選D。答案：D5.下列關于三聚氰胺()分子的說法中正確的是()A.所有氮原子均采用sp3雜化B.一個三聚氰胺分子中共含有15個σ鍵C.屬于極性分子D.三聚氰胺分子中同時含有極性鍵和非極性鍵解析：三聚氰胺分子中,處于環(huán)上的氮原子是sp2雜化,A項錯誤;由三聚氰胺分子的結構知,它是對稱結構,為非極性分子,C項錯誤;三聚氰胺分子中不存在由同種元素的原子形成的共價鍵,故不存在非極性鍵,D項錯誤。答案：B6.實驗測得BeCl2為共價化合物,兩個Be—Cl鍵之間的夾角為180°并有對稱性,由此可判斷BeCl2屬于()A.由極性鍵形成的極性分子B.由極性鍵形成的非極性分子C.由非極性鍵形成的極性分子D.由非極性鍵形成的非極性分子解析：BeCl2由Be、Cl兩種元素組成,故其中的鍵為極性鍵。Be—Cl鍵之間的夾角為180°并有對稱性,故其中電荷分布均勻,為非極性分子,B項正確。答案：B7.三氟化硼分子呈平面正三角形,因此是非極性分子,推斷三氯甲烷(碳原子位于分子結構中心)分子的結構和分子的極性情況是()A.正四面體,非極性分子B.平面三角形,非極性分子C.四面體,極性分子D.平面三角形,極性分子解析：甲烷是正四面體結構是由于四個碳氫鍵完全相同且互相排斥,而三氯甲烷(CHCl3)中由于氯原子有較強的吸引電子能力,故C—Cl鍵中的共用電子對偏向于Cl,使整個分子結構成為變形的四面體結構,因而正、負電荷重心不能重合,是極性分子。答案：C8.在HCl、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3分子中:(1)以非極性鍵結合的非極性分子是;

(2)以極性鍵結合的具有直線形結構的非極性分子是;

(3)以極性鍵結合的具有正四面體形結構的非極性分子是;

(4)以極性鍵結合的具有三角錐形結構的極性分子是;

(5)以極性鍵結合的具有sp3雜化軌道結構的分子是;

(6)以極性鍵結合的具有sp2雜化軌道結構的分子是。

答案：(1)N2(2)CS2(3)CH4(4)NH3(5)HCl、H2O、NH3、CH4(6)BF3能力提升9.已知H2O2分子的結構如圖所示,H2O2分子不是直線形的,兩個氫原子猶如在半展開的書的兩頁上,氧原子則在書的夾縫上,書頁夾角為93°51',而兩個O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52'。試回答:(1)H2O2的結構式為,H2O2分子內存在的化學鍵有。

(2)估計它難溶于CS2,簡要說明原因:

。

答案：(1)H—O—O—H極性共價鍵和非極性共價鍵(2)H2O2是極性分子,則難溶于非極性溶劑CS210.有A、B、C、D四種短周期元素,它們的原子序數由A到D依次增大,已知A和B的原子有相同的電子層數,且A的最外層電子數是次外層電子數的兩倍;C燃燒時呈現黃色火焰,C的單質在加熱條件下與B的單質反應,可以得到與D單質顏色相同的固態(tài)化合物;D的最高價與最低價代數和為其最低價絕對值的兩倍。試根據以上敘述回答:(1)A與B形成最穩(wěn)定化合物的結構式為;該化合物所含有的化學鍵屬于(填“極性”或“非極性”)鍵;該化合物的分子屬于(填“極性”或“非極性”)分子。

(2)用電子式表示C與B兩元素可能形成的化合物。

(3)D的原子結構示意圖為,C與D兩元素組成的化合物的水溶液顯堿性的原因是(用離子方程式表示)。

解析：A的最外層電子數是次外層電子數的兩倍,則A為碳元素;A和B原子有相同的電子層數,則B在第2周期;C燃燒時呈現黃色火焰,為鈉元素;D的最高價與最低價代數和為其最低價絕對值的兩倍,則其最高價為+6,最低價為-2,原子序數由A到D依次增大,是短周期元素,故D為硫元素;C的單質在加熱條件下與B的單質反應,可以得到與D單質顏色相同(淡黃色)的固態(tài)化合物——Na2O2,則B為氧元素。(1)A與B可形成CO和CO2,其中最穩(wěn)定化合物是CO2,CO2中含有極性鍵CO鍵,它是直線形分子,是對稱結構,屬于非極性分子。(2)Na和O可形成Na2O、Na2O2兩種化合物。(3)硫是16號元素,它的原子結構簡圖不難畫出,Na2S水解使溶液呈堿性。答案：(1)OCO極性非極性(2)Na+[··O······]2-Na+、(3)○+16?2??8??6?S2-+H2OHS-+OH-,HS11.白磷單質是四原子分子,空間結構示意圖如圖Ⅰ。六氧化四磷(P4O6)和十氧化四磷(P4O10)都是磷的氧化物。(導學號52720238)(1)下列說法正確的是(用序號填空)。

①白磷分子中的化學鍵是非極性鍵②白磷分子中的化學鍵是σ鍵③白磷分子是非極性分子④白磷分子中的鍵角是90°(2)圖Ⅱ是一種磷的氧化物分子的空間結構示意圖,它的化學式是,該分子(填“有”或“無”)極性,主要原因是

(從分子極性原理的角度進行說明)。

解析：(1)由題意可知白磷分子的4個磷原子應位于四面體的四個頂點,形成正四面體結構;磷原子之間形成單鍵,為σ鍵,也是非極性鍵;正四面體為對稱結構,故為非極性分子;每個面均為正三角形,鍵角為60°。(2)由圖可知白球均形成兩條鍵,黑球形成五條鍵,故白球為氧,有10個,黑球為磷,有4個,分子式P4O10,由于該分子呈對稱結構,故無極性。答案：(1)①②③(2)P4O10無該分子正、負電荷重心重合(NH2)2為平面正方形結構,它可以形成兩種固體:一種為淡黃色,在水中溶解度小;另一種為黃綠色,在水中溶解度大。(1)請寫出這兩種固體分子的結構簡式;(2)請說出黃綠色固體在水中溶解度比淡黃色固體在水中溶解度大的原因。解析：可能的平面正方形結構有:①②②中結構對稱,因此分子無極性。由“相似相溶”原理可知,它在水中溶解度小,而①的分子有極性所以在水中溶解度大。答案：(1)黃綠色固體淡黃色固體(2)因為黃綠色固體分子為極性分子,而淡黃色固體分子為非極性分子,水為極性溶劑,極性分子易溶于極性溶劑中,所以黃綠色固體比淡黃色固體在水中的溶解度大。13.(1)(2023全國甲,37節(jié)選)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的空間構型是。

②氨是分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為。

(2)(2023全國乙,37節(jié)選)Ge單晶具有金剛石型結構,其中Ge原子的雜化方式為,微粒之間存在的作用力是。

(3)(2023全國丙,37節(jié)選)AsCl3分子的空間構型為,其中As的雜化軌道類型為。

(4)(2023四川理綜,8節(jié)選)M、R、X、Y為原子序數依次增大的短周期主族元素,Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數是s軌道電子數的2倍,R是同周期元素中最活潑的金屬元素,X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物,Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請回答下列問題:X與M形成的XM3分子的空間構型是。

解析：(1)①SO42-中的中心原子S為sp3雜化,故②氨分子為三角錐形分子,為極性分子,中心原子N采用sp3雜化。(2)金剛石中C為sp3雜化,C與C之間為非極性共價鍵,Ge單晶與金剛石結構相似,雜化方式與存在的作用力也與