2020-2021魯科化學(xué)性2課時(shí)2.2.2分子的空間結(jié)構(gòu)與分子性質(zhì)含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年新教材魯科化學(xué)選修性必修2課時(shí)分層作業(yè)：2.2.2分子的空間結(jié)構(gòu)與分子性質(zhì)含解析課時(shí)分層作業(yè)(八）分子的空間結(jié)構(gòu)與分子性質(zhì)(建議用時(shí)：40分鐘）［合格過關(guān)練］1．下列分子中，屬于含極性鍵的非極性分子的是(）A．SO2 B．H2C．BBr3 D．NH3C［SO2、NH3屬于含極性鍵的極性分子；H2屬于含非極性鍵的非極性分子。]2．某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)手性分子提出了以下四個(gè)觀點(diǎn)：①互為手性異構(gòu)體的分子互為鏡像②利用手性催化劑合成可得到一種或主要得到一種手性分子③互為手性異構(gòu)體的分子組成相同④手性異構(gòu)體的性質(zhì)相同你認(rèn)為正確的是(）A．①②③ B．①②④C．②③④ D．全部A[互為手性異構(gòu)體的分子結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)不同，故④錯(cuò)誤，①②③均正確.］3．兩種非金屬元素A、B所形成的下列分子中，屬于極性分子的是()D［對(duì)于多原子分子是否是極性分子，取決于分子的結(jié)構(gòu)是否對(duì)稱，即正、負(fù)電荷的重心是否重合。A項(xiàng)中分子為正四面體形，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，正、負(fù)電荷的重心重合，是非極性分子；B項(xiàng)中分子為直線形,結(jié)構(gòu)對(duì)稱，正、負(fù)電荷的重心重合，是非極性分子；C項(xiàng)中分子為平面正三角形，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，正、負(fù)電荷的重心重合，是非極性分子；D項(xiàng)中分子為三角錐形，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,正、負(fù)電荷的重心不重合，是極性分子.］4．(素養(yǎng)題）(雙選)常溫下三氯化氮(NCl3)是一種淡黃色液體，其分子結(jié)構(gòu)呈三角錐形,以下關(guān)于NCl3的說法正確的是（）A．分子中N—Cl鍵是極性鍵B．分子中不存在孤電子對(duì)C．NCl3分子是極性分子D．因N-Cl鍵的鍵能大，它的沸點(diǎn)高AC［NCl3分子中N原子上還有一對(duì)孤電子對(duì)，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,為三角錐形，為極性分子。N—Cl鍵為極性鍵，鍵能大說明分子穩(wěn)定，而物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的高低與共價(jià)鍵的強(qiáng)弱無關(guān).]5．下列電子式表示的物質(zhì)中，屬于極性分子的是(）C[A項(xiàng)為離子化合物，不存在分子；B項(xiàng)為非極性分子；D項(xiàng)為陽離子.]6．下列分子中，既含有極性鍵又含有非極性鍵的是（)A．CH2Cl2 B．HCHOC．H2O D．CH2=CH—CH3D[同種元素的原子之間形成的共價(jià)鍵是非極性鍵，不同種元素的原子之間形成的共價(jià)鍵是極性鍵。CH2Cl2、HCHO和H2O中都只含有極性鍵,CH2=CH-CH3中既含有極性鍵又含有非極性鍵，D正確。］7．意大利科學(xué)家制造出了由4個(gè)氧原子構(gòu)成的氧分子，并用質(zhì)譜儀探測到了它的存在.若該氧分子具有空間對(duì)稱結(jié)構(gòu)，下列關(guān)于該氧分子的說法正確的是()A．是一種新的氧化物B．不可能含有極性鍵C．是極性分子D．是臭氧的同分異構(gòu)體B[由題目信息可知，該氧分子為O4,是氧元素的一種新的單質(zhì)，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤;O4分子具有空間對(duì)稱結(jié)構(gòu)，則其為非極性分子，C項(xiàng)錯(cuò)誤.]8．使用微波爐加熱，具有使物質(zhì)受熱均勻、表里一致、速度快、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)。其工作原理是爐內(nèi)的微波場以幾億次的高頻改變外電場的方向，水分子因而能高頻振動(dòng)，產(chǎn)生熱效應(yīng)，這是因?yàn)椋ǎ〢．水分子具有極性共價(jià)鍵B．水分子中有共用電子對(duì)C．水由氫、氧兩元素組成D．水分子是極性分子D[只有極性分子才能在電場中定向移動(dòng)，非極性分子幾乎不發(fā)生定向移動(dòng).水分子是由極性鍵構(gòu)成的極性分子，故選D.］9．在有機(jī)物分子中，當(dāng)碳原子連有四個(gè)不同的原子或基團(tuán)時(shí)，這種碳原子稱為“手性碳原子”，凡具有一個(gè)手性碳原子的化合物一定具有光學(xué)活性。下列分子中含有“手性碳原子”的是()A．CBr2F2 B．CH3CH2C．CH3CH2CH3 D．CH3CH(OH）COOHD10．CO2、CH4、BF3都是非極性分子，SO2、H2O、NH3都是極性分子，由此推測ABn型分子是非極性分子的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是(）A．所有原子在同一平面上B．分子中每個(gè)鍵的鍵長應(yīng)相等C．A的相對(duì)原子質(zhì)量小于BD．在ABn中A原子沒有孤電子對(duì)D［CO2、CH4、BF3的中心原子的所有價(jià)電子都參與成鍵，沒有孤電子對(duì)，都是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，而SO2、H2O、NH3的中心原子上都有未參與成鍵的孤電子對(duì)，都不是對(duì)稱結(jié)構(gòu)。］11．3。氯。2。丁氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為一個(gè)3.氯-2。丁氨酸分子中含有________個(gè)手性碳原子。其中一對(duì)鏡像異構(gòu)體用簡單的投影式表示為則另一對(duì)鏡像異構(gòu)體的簡單投影式為[解析］根據(jù)手性碳原子周圍連接四個(gè)不同的原子或基團(tuán)這一規(guī)律可以判斷該物質(zhì)的手性碳原子個(gè)數(shù);參照例子可以知道對(duì)應(yīng)異構(gòu)體關(guān)系就像我們照鏡子一樣，其另一種就是該物質(zhì)在鏡子中的“鏡像”。12．下列物質(zhì)結(jié)構(gòu)圖中，eq\o(?)代表原子序數(shù)從1到10的元素的原子實(shí)（原子實(shí)是原子除去最外層電子后剩余的部分)，小黑點(diǎn)代表形成共價(jià)鍵的最外層電子，短線代表共價(jià)鍵，如F2(1)試寫出四種圖示所代表的分子式：A________,B________,C________,D________。（2）將上述四種物質(zhì)的液體呈細(xì)流流下，用帶靜電的玻璃棒靠近細(xì)流,細(xì)流發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是________________(填分子式)。(3)寫出1個(gè)B分子中極性共價(jià)鍵的類型和個(gè)數(shù)________________________.（4)A、C分子中,中心原子以何種類型雜化軌道成鍵？其分子空間結(jié)構(gòu)是什么形狀？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。［解析]根據(jù)題給條件，很容易判斷出A、B、C、D四種物質(zhì)分別為NH3、HCN、BF3、CO（NH2）2；其中，NH3、HCN、CO(NH2)2為極性分子，易被靜電吸引或排斥而偏移，BF3為非極性分子；1個(gè)H—C≡N分子中含有一個(gè)C-Hσ鍵、一個(gè)C-Nσ鍵和兩個(gè)π鍵。［答案](1）NH3HCNBF3CO(NH2)2(2）NH3、HCN、CO(NH2)2（3)2個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵(4)NH3分子中N原子以sp3雜化軌道成鍵，呈三角錐形；BF3分子中，B原子以sp2雜化軌道成鍵,呈平面正三角形13．主族元素A、B、C、D的原子序數(shù)都小于18，A與D同主族，B與C在同一周期，A、D原子的價(jià)電子數(shù)都是1，C原子最外層電子數(shù)比B原子少2個(gè)，且最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍。A、B的單質(zhì)在常溫下均為氣體，它們?cè)诟邷叵乱泽w積比2∶1完全反應(yīng),生成物在常溫下為液體。此液體與D單質(zhì)能劇烈反應(yīng)生成A的單質(zhì)。所得溶液滴入酚酞顯紅色，同時(shí)溶液中含有與氖原子的電子層結(jié)構(gòu)相同的陽離子。試回答下列問題：（1）寫出元素符號(hào):B________，D________。(2)寫出元素原子的價(jià)電子排布式:A______________，C________。(3）B與C在高溫下完全反應(yīng)后的生成物的化學(xué)式為________，它是由________（填“極性”或“非極性”)鍵形成的________分子,分子的空間結(jié)構(gòu)呈________。（4)A與B的單質(zhì)以體積比2∶1形成的化合物的中心原子的雜化方式為________，分子的空間結(jié)構(gòu)呈________。[解析]由題意知A、B、C、D四種元素分別為H、O、C、Na，C與O2完全反應(yīng)的生成物為CO2，它是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，為直線形結(jié)構(gòu)。H2O中氧原子采取sp3雜化，為角形分子。[答案］(1)ONa(2）1s12s22p2(3）CO2極性非極性直線形（4)sp3角形［素養(yǎng)培優(yōu)練］14．科學(xué)家最近研制出有望成為高效火箭推進(jìn)劑的N(NO2)3(如圖所示）.已知該分子中N—N-N鍵角都是108.1°,下列有關(guān)N（NO2）3的說法正確的是（）A．分子中N、O間形成的共價(jià)鍵是非極性鍵B．分子中四個(gè)氮原子共平面C．該物質(zhì)既有氧化性又有還原性D．該分子為非極性分子C［由于N、O為不同原子，其電負(fù)性不同，所以N、O間形成極性鍵，A錯(cuò)；如圖四個(gè)氮原子形成三角錐形結(jié)構(gòu)，所以B錯(cuò)；該分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,所以它是極性分子，D錯(cuò)。］15．下列溫室氣體中,和CO2一樣，既是非極性分子,所有原子的最外層電子又都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是（）A．N2O B．CF2=CF2C．CCl2F2 D．SFB［N2O中不是所有原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；CF2=CF2是非極性分子，所有原子的最外層電子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),B正確;CCl2F2中正、負(fù)電荷重心不重合，是極性分子,C錯(cuò)誤；SF616．下列反應(yīng)過程中同時(shí)有離子鍵、極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的斷裂和形成的是()A．H2＋CuOeq\o（=,\s\up10(△))Cu＋H2OB．2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑C．2KClO3eq\o（=，\s\up10（MnO2),\s\do8（Δ））2KCl＋3O2↑D．2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2OB[A項(xiàng),反應(yīng)過程中存在非極性鍵、離子鍵的斷裂以及金屬鍵和極性鍵的形成，不符合；B項(xiàng)，同時(shí)有離子鍵、極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的斷裂和形成,符合；C項(xiàng)，反應(yīng)過程中不存在非極性共價(jià)鍵的斷裂和極性共價(jià)鍵的形成，不符合;D項(xiàng)，反應(yīng)過程中不存在非極性共價(jià)鍵的形成，不符合。]17．有五種元素X、Y、Z、Q、T,X元素為主族元素，X原子的M層上有兩個(gè)未成對(duì)電子且無空軌道；Y原子的特征電子結(jié)構(gòu)為3d64s2；Z原子的L電子層的p能級(jí)上有一個(gè)空軌道;Q原子的L電子層的p能級(jí)上只有一對(duì)成對(duì)電子;T原子的M電子層上p軌道半充滿。下列敘述不正確的是(）A．元素Y和Q可形成化合物Y2Q3B．X與T的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，前者的酸性比后者強(qiáng),是因?yàn)榍罢叩姆橇u基氧原子數(shù)目大于后者C．X和Q結(jié)合生成的化合物為離子化合物D．ZQ2是極性鍵構(gòu)成的非極性分子C[根據(jù)題給信息可知，基態(tài)X原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，為S元素;基態(tài)Y原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，為Fe元素；基態(tài)Z原子的核外電子排布式為1s22s22p2，為C元素；基態(tài)Q原子的核外電子排布式為1s22s22p4，為O元素；基態(tài)T原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3，為P元素。元素Y和Q可形成化合物Fe2O3，A正確;X與T的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別為H2SO4、H3PO4，酸性：H2SO4〉H3PO4，這是因?yàn)镠2SO4的非羥基氧原子數(shù)目大于H3PO4，B正確;X和Q結(jié)合形成的化合物為SO2或SO3,它們都是共價(jià)化合物，C錯(cuò)誤；ZQ2為CO2，由極性鍵構(gòu)成，但CO2是直線形分子，屬于非極性分子，D正確。］18．在極性分子中，正電荷重心與負(fù)電荷重心間的距離稱為偶極長,通常用r表示。極性分子的極性強(qiáng)弱與偶極長和電荷量（q）有關(guān),一般用偶極矩(μ)來衡量.分子的偶極矩是偶極長和電荷量的乘積,即μ＝rq。在非極性分子中，其正、負(fù)電荷重心重合,故μ為0。試回答下列問題：（1）HCl、CS2、H2S、SO2四種分子中μ＝0的有________。(2)實(shí)驗(yàn)測得：μ(PF3）＝1.03、μ（BCl3）＝0。①由此可知，PF3分子的空間結(jié)構(gòu)為________________。②BCl3分子的空間結(jié)構(gòu)為________________,中心原子的雜化方式為________________。(3）治癌藥物Pt（NH3）2Cl2具有平面四邊形結(jié)構(gòu)，Pt處在四邊形中心，NH3和Cl分別處在四邊形的4個(gè)頂點(diǎn)。已知該化合物有兩種同分異構(gòu)體，棕黃色化合物的μ>0，淡黃色化合物的μ＝0。試寫出兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________________(棕黃色)、______________(淡黃色)，在水中溶解度較大的是________________（填結(jié)構(gòu)簡式)。[解析](1)HCl是由極性鍵形成的雙原子極性分子；根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論可知，CS2是直線形分子,正、負(fù)電荷重心重合,為非極性分子，其偶極矩為0；H2S、SO2都是角形結(jié)構(gòu)，是極性分子，其μ＞0.（2)①μ(PF3）＝1.03說明PF3是極性分子，則PF3是三角錐形結(jié)構(gòu)。②μ（BCl3）＝0說明BCl3是非極性分子，其正、負(fù)電荷重心重合，應(yīng)是平面正三角形結(jié)構(gòu)；中心原子B與3個(gè)Cl原子形成3個(gè)共價(jià)鍵（沒有孤電子對(duì)），即B原子的雜化方式是sp2雜化.（3)根據(jù)題意，