高中化學《選擇性必修2物質結構與性質》課后習題第三節(jié)　第一課時　共價鍵的極性

第三節(jié)分子結構與物質的性質第一課時共價鍵的極性必備知識基礎練1.兩種非金屬元素A、B所形成的下列分子中一定屬于極性分子的是()A. B.B—A—BC. D.2.下列各組物質的分子中,都屬于含極性鍵的非極性分子的是()A.CO2、H2S B.C2H4、CH4C.Cl2、C2H2 D.NH3、HCl3.下列敘述不正確的是()A.鹵化氫分子中,鹵族元素的非金屬性越強,共價鍵的極性越強,穩(wěn)定性也越強B.以極性鍵結合的分子不一定是極性分子C.可判斷A2B或AB2型分子是極性分子的依據(jù)是含有極性鍵且分子的空間結構不對稱,分子的空間結構為鍵角小于180°的非直線形D.非極性分子中各原子之間都以非極性鍵結合4.下列各物質的酸性強弱關系正確的是()A.CH2Cl—COOH>CHCl2—COOHB.CCl3—COOH<CFCl2—COOHC.CH3CF2—COOH>CHF2—COOHD.C17H35—COOH>C4H9—COOH5.苯酚()具有弱酸性,乙醇是非電解質,水是弱電解質,三種物質中都含有—OH,在這三種物質中,氫氧鍵的極性由強到弱的順序是()A.苯酚>乙醇>水 B.乙醇>水>苯酚C.水>苯酚>乙醇 D.苯酚>水>乙醇6.(2021·山東煙臺高二檢測)某化學家研究出一種新型復合光催化劑(C3N4/CQDs),能利用太陽光高效分解水,原理如圖所示。下列說法正確的是()A.H2O2中存在非極性共價鍵,是非極性分子B.反應Ⅰ中涉及極性鍵的斷裂和非極性鍵的形成C.非極性分子中一定有非極性鍵,極性分子中一定有極性鍵D.H2O是非極性分子7.已知N、P同屬于元素周期表的第ⅤA族元素,N在第二周期,P在第三周期。NH3分子呈三角錐形,N原子位于錐頂,3個H原子位于錐底,N—H間的夾角是107°。(1)N4分子的空間結構為,它是一種(填“極性”或“非極性”)分子。

(2)PH3分子與NH3分子的空間結構(填“相同”“相似”或“不相似”),P—H(填“有”或“無”)極性,PH3分子(填“有”或“無”)極性。

(3)NCl3是一種淡黃色油狀液體,下列對NCl3的有關描述不正確的是(填字母)。

a.該分子呈平面三角形b.該分子中的化學鍵為極性鍵c.該分子為極性分子d.因N—Cl的鍵能大,故NCl3穩(wěn)定8.有下列粒子:①CH4②CH2CH2③CH≡CH④NH3⑤NH4+⑥BF3⑦H填寫下列空白(填序號):(1)呈正四面體形的是。

(2)中心原子軌道為sp3雜化的是,為sp2雜化的是,為sp雜化的是。

(3)所有原子共平面的是,共線的是。

(4)含有極性鍵的極性分子的是。

關鍵能力提升練以下選擇題中有1~2個選項符合題意。9.通常把原子總數(shù)相同及價層電子總數(shù)也相同的分子或離子稱為等電子體。人們發(fā)現(xiàn)等電子體的空間結構相同,則下列有關說法正確的是()A.CH4和NH4B.NO3-和CC.H3O+和PCl3是等電子體,均為三角錐形結構D.B3N3H6和苯是等電子體,二者都是非極性分子10.S2Cl2是橙黃色液體,少量泄漏會產(chǎn)生有窒息性氣味的氣體,噴水霧可減慢揮發(fā),并產(chǎn)生酸性懸濁液,其分子結構如右圖所示。下列關于S2Cl2的說法錯誤的是()A.為非極性分子B.分子中既含有極性鍵,又含有非極性鍵C.與S2Br2結構相似D.與水反應的化學方程式可能為2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl11.下列敘述正確的是()A.NH3、CO、CO2都是極性分子B.CH4、CCl4都是含有極性鍵的非極性分子C.HCl、H2S、NH3分子中的中心原子的雜化方式分別是sp、sp2、sp3D.CS2、H2O、C2H2都是直線形分子12.短周期元素X、Y、Z和W的原子序數(shù)依次增大。X原子的s能級電子總數(shù)是p能級電子總數(shù)的2倍,Y與X同主族,Z和W原子中未成對電子數(shù)之比為2∶1。下列說法錯誤的是()A.XW4為非極性分子B.Y、Z、W最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序是W<Y<ZC.ZW2分子是由極性鍵構成的極性分子D.XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均為sp雜化13.已知與碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一個長周期,短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3,它們形成化合物的分子式是XY4。試回答:(1)X元素的基態(tài)原子的電子排布式為,Y元素原子的最外層電子的軌道表示式為。

(2)若X、Y兩元素電負性分別為1.8和3.0,試判斷XY4中X與Y之間的化學鍵為(填“共價鍵”或“離子鍵”)。

(3)該化合物分子的空間結構為形,中心原子的軌道雜化類型為,分子為(填“極性”或“非極性”)分子。

14.(1)CO2的資源化利用是解決溫室效應的重要途徑。以下是在一定條件下用NH3捕獲CO2生成重要化工產(chǎn)品三聚氰酸的反應:NH3+CO2+H2O。三聚氰酸的分子式為,三聚氰酸分子中C原子采取雜化,分子中碳原子形成的是(填“極性”或“非極性”)鍵,三聚氰酸屬于(填“極性”或“非極性”)分子。

(2)氰氣[(CN)2]為無色可燃氣體,劇毒、有苦杏仁味,和鹵素單質的結構相似,已知氰分子鍵之間夾角為180°并有對稱性,(CN)2分子為(填“極性”或“非極性”)分子。

(3)溴化碘(IBr)的化學性質類似于鹵素單質,溴化碘的電子式是,它是由鍵形成的分子,IBr與水反應的化學方程式為

。

(4)O3分子是否為極性分子?(填“是”或“否”)。

學科素養(yǎng)拔高練15.(2021·廣東深圳高二檢測)在極性分子中,正電荷中心同負電荷中心間的距離稱為偶極長,常用d表示。極性分子的極性強弱同偶極長和正(或負)電荷中心的電量(q)有關,一般用偶極矩(μ)來衡量。分子的偶極矩定義為偶極長和偶極上一端電荷電量的乘積,即μ=d·q。試回答下列問題:(1)HCl、CS2、H2S、SO2四種分子中μ=0的是。

(2)對硝基氯苯()、鄰硝基氯苯()、間硝基氯苯(),三種分子的偶極矩由大到小的排列順序是。

(3)實驗測得:μ(PF3)=1.03,μ(BCl3)=0。由此可知,PF3分子的空間結構是;BCl3分子的空間結構是。

參考答案第三節(jié)分子結構與物質的性質第一課時共價鍵的極性1.DA項分子空間結構是正四面體形,結構對稱是非極性分子,錯誤;B項分子空間結構是直線形,結構對稱是非極性分子,錯誤;C項分子空間結構是平面正三角形,結構對稱是非極性分子,錯誤;D項分子空間結構是三角錐形,結構不對稱,正負電荷中心不重合,是極性分子,正確。2.BC項Cl2分子中無極性鍵。根據(jù)分子的空間結構可以判斷A項中H2S,D項中NH3、HCl分子中正負電荷中心不重合,屬于極性分子。故答案為B。3.D對比HF、HCl、HBr、HI分子中鹵族元素(X為鹵素原子)的非金屬性越強,共價鍵的極性越強,A正確;CO2分子是極性鍵構成的非極性分子,B正確;A2B型分子如H2O、H2S分子是極性分子的依據(jù)是分子的空間結構不對稱,而CO2、CS2為直線形分子,鍵角為180°,分子的空間結構對稱,為非極性分子,C正確;空間結構對稱的非極性多原子分子中可能含有極性鍵,如CH4,D錯誤。4.B羧酸的酸性強弱與其分子的組成和結構有關。羧基所連基團的極性越強,羧基中羥基的極性越大,越容易電離出H+,酸性越強,酸性:CH2Cl—COOH<CHCl2—COOH,A錯誤;CCl3—COOH<CFCl2—COOH,B正確;烴基是推電子基團,烴基越長推電子效應越大,使羧基中的羥基的極性越小,酸性越弱,CH3CF2—COOH<CHF2—COOH,C錯誤;C17H35—COOH<C4H9—COOH,D錯誤。5.D苯酚具有弱酸性,說明苯酚分子結構中的—OH的極性較強,在水溶液中能夠發(fā)生電離;水屬于弱電解質,乙醇是非電解質,說明乙醇分子結構中的—OH的極性比水、苯酚弱,在有機反應中,氫氧鍵容易斷裂的是苯酚,氫氧鍵的極性由強到弱的順序是苯酚>水>乙醇。6.BH2O2是極性分子,故A錯誤;反應Ⅰ是在催化劑作用下H2O生成H2和H2O2,涉及極性鍵H—O的斷裂和非極性鍵H—H、O—O的形成,故B正確;分子的極性與分子內(nèi)共價鍵的極性和分子的空間結構密切相關,分子中的正負電中心是否重合是判斷分子極性的依據(jù),中心重合是非極性分子,不重合是極性分子,如甲烷是極性鍵形成的非極性分子,故C錯誤;H2O是極性分子,故D錯誤。7.答案(1)非極性(2)相似有有(3)a解析(1)N4分子是正四面體結構,是一種非極性分子。(2)NH3分子與PH3分子結構相似,P—H為不同元素原子之間形成的共價鍵,為極性鍵,PH3分子空間結構為三角錐形,正、負電荷中心不重合,PH3為極性分子。(3)NCl3中N原子的價層電子對數(shù)為3+5-3×12=4,孤電子對數(shù)為1,該分子為三角錐形,a錯誤;N、Cl之間形成的鍵應為極性鍵,b正確;NCl3分子中正、負電荷中心不重合,故該分子為極性分子,c正確;8.答案(1)①⑤(2)①④⑤⑦②⑥③(3)②③⑥⑦③(4)④⑦解析(1)①CH4中C原子采取sp3雜化,空間結構為正四面體形,②C2H4中C原子采取sp2雜化,空間結構為平面形,③C2H2中C原子采取sp雜化,空間結構為直線形,④NH3中氮原子采取sp3雜化,空間結構為三角錐形,⑤NH4+中氮原子采取sp3雜化,空間結構為正四面體形,⑥BF3中硼原子采取sp2雜化,空間結構為平面三角形,⑦H2O中O原子采取sp3雜化,空間結構為(2)由(1)分析可知,中心原子軌道為sp3雜化的是①④⑤⑦,中心原子軌道為sp2雜化的是②⑥;為sp雜化的是③。(3)①CH4空間結構是正四面體形,所有原子不共面也不共線,②C2H4空間結構是平面形,所有原子共平面而不共線;③CH≡CH空間結構是直線形,所有原子共平面也共線;④NH3空間結構是三角錐形,所有原子不共面也不共線,⑤NH4+空間結構是正四面體形,所有原子不共面也不共線,⑥BF3空間結構是平面三角形,所有原子共平面而不共線;⑦H2O空間結構是V形(4)④為含有N—H極性鍵的極性分子,⑦為含有O—H極性鍵的極性分子。9.BDCH4和NH4+是等電子體,都是正四面體結構,鍵角均為109°28',A項不正確;NO3-和CO32-是等電子體,均為平面正三角形結構,B項正確;H3O+和PCl3價層電子總數(shù)不相等,不是等電子體,C項不正確;B3N3H610.A從S2Cl2分子的空間結構可知,該分子空間結構不對稱,為極性分子。11.BA項中CO2屬于非極性分子;C項,中心原子S、N均采取sp3方式雜化,形成HCl分子時,氯原子沒有采取軌道雜化;D項,H2O分子中的O原子上有2個孤電子對,H2O分子空間結構為V形。12.BD短周期元素X、Y、Z和W的原子序數(shù)依次增大,X原子的s能級電子總數(shù)是p能級電子總數(shù)的2倍,則X是C元素;Y與X同主族,則Y是Si元素;Z和W原子中未成對電子數(shù)之比為2∶1,且二者原子序數(shù)都大于Y,則Z是S元素、W是Cl元素。CCl4分子為正四面體結構,正負電荷中心重合,為非極性分子,A項正確;元素的非金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的酸性越強,非金屬性Si<S<Cl元素,所以Y、Z、W的最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序是Y<Z<W,B項錯誤;ZW2是SCl2,由于分子中硫原子上有2個孤電子對,故SCl2為V形極性分子,C項正確;CCl4、SiCl4、SCl2分子中的中心原子價層電子對數(shù)都是4,所以均為sp3雜化,D項錯誤。13.答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(2)共價鍵(3)正四面體sp3雜化非極性解析依題意,X為第四周期第ⅣA族元素Ge,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2,短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3,則Y是Cl元素,Cl元素原子最外層電子的軌道表示式為。GeCl4分子中Ge與Cl形成的是極性共價鍵,分子的空間結構為正四面體形,中心原子為sp3雜化,為非極性分子。14.答案(1)C3H3N3O3sp2極性非極性(2)非極性(3)··I····(4)是解析(1)三聚氰酸的分子式為C3H3N3O3,該分子中C形成2個單鍵和1個雙鍵,則應采取sp2雜化,碳原子與氧、氮原子間形成極性鍵。三聚氰酸分子各鍵排列對稱,為非極性分子。(2)(CN)2的結構式為N≡C—C≡N,是非極性分子。(3)I和Br的電負性相差不大,形成的化學鍵是極性共價鍵,電子式為

··I