2020學年高中化學第2章分子結構與性質第3節(jié)分子的性質練習(含解析)新人教版選修3

PAGE第三節(jié)分子的性質eq\a\vs4\al(層級一學業(yè)達標練)1．下列物質的分子中，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、HCl解析：選B由兩種不同元素形成的共價鍵才會有極性，因此C項中Cl2中無極性鍵。之后根據結構可以判斷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。故正確答案為B。2．常溫下三氯化氮(NCl3)是一種淡黃色液體，其分子結構呈三角錐形。以下關于三氯化氮的說法中正確的是()A．分子中N—Cl鍵是非極性鍵B．分子中不存在孤電子對C．NCl3分子是極性分子D．因N—Cl鍵的鍵能大，它的沸點高解析：選CNCl3電子式為，N原子上還有一對孤電子對；NCl3分子為極性分子，結構不對稱，為三角錐形。N—Cl鍵為極性鍵，其鍵能大說明分子穩(wěn)定，而物質熔、沸點的高低受分子間作用力影響，與共價鍵強弱無關。3．關于氫鍵，下列說法正確的是()A．氫鍵比分子間作用力強，所以它屬于化學鍵B．冰中存在氫鍵，水中不存在氫鍵C．分子間形成的氫鍵使物質的熔點和沸點升高D．H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于氫鍵所致解析：選C氫鍵屬于分子間作用力，其大小介于范德華力和化學鍵之間，不屬于化學鍵，分子間氫鍵的存在，加強了分子間作用力，使物質的熔、沸點升高，A項錯誤，C項正確；在冰和水中都存在氫鍵，而H2O的穩(wěn)定性主要是由分子內的O—H鍵的鍵能決定，B、D項錯誤。4．下列敘述與范德華力無關的是()A．氣體物質加壓或降溫時能凝結或凝固B．通常狀況下氯化氫為氣體C．氟、氯、溴、碘單質的熔、沸點依次升高D．氟、氯、溴、碘的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越來越弱解析：選D分子間作用力主要影響物質的熔點、沸點等物理性質。A項，氣體物質加壓時，范德華力增大，降溫時，氣體分子的平均動能減小，兩種情況下，分子靠自身的動能不足以克服分子間作用力，從而聚集在一起形成液體甚至固體；B項，氯化氫分子之間的作用力是很弱的范德華力，因此通常狀況下氯化氫為氣體；C項，一般來說組成和結構相似的物質，隨著相對分子質量的增加，范德華力逐漸增強，物質的熔、沸點逐漸升高；D項，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性受分子中化學鍵強弱的影響，與范德華力無關。5．當一個碳原子連接四個不同原子或原子團時，該碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2個手性碳原子的是()解析：選CA、B、D三項中化合物均只含有1個手性碳原子，C項中劃*的為化合物中含有的手性碳原子，故僅有C項符合題意。6．已知含氧酸可用通式(HO)nXOm來表示，如X是S，則m＝2，n＝2，這個式子就表示H2SO4。一般而言，該式中m大的是強酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最強的是()A．HClO4 B．H2SeO3C．H3BO3 D．H3PO4解析：選A根據題目所給通式，HClO4表示為(HO)ClO3，m＝3；H2SeO3表示為(HO)2SeO，m＝1；H3BO3表示為(HO)3B，m＝0；H3PO4表示為(HO)3PO，m＝1。HClO4的m值最大，酸性最強。7．(1)(2019·全國卷Ⅱ)元素As與N同族。預測As的氫化物的沸點比NH3的________(填“高”或“低”)，其判斷理由是____________________。(2)(2018·全國卷Ⅱ)S8的結構如圖，其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多，主要原因為____________________________________________________________________________________________________________。(3)(2017·全國卷Ⅲ)研究發(fā)現(xiàn)，CO2低壓合成甲醇的反應為：CO2＋3H2=CH3OH＋H2O，反應所涉及的4種物質中，沸點從高到低的順序為___________________，原因是____________________________________。(4)(2016·全國卷Ⅱ)氨的沸點________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是__________________。解析：(1)As與N同族，則As的氫化物為AsH3，由于NH3分子間存在氫鍵使沸點升高，故AsH3的沸點較NH3低。(2)S8的相對分子質量大于SO2，因此S8的分子間作用力大，熔沸點比SO2的高。(3)水和甲醇均為極性分子，常溫常壓下兩種物質均呈液態(tài)；二氧化碳和氫氣均為非極性分子，常溫常壓下兩種物質均呈氣態(tài)，根據四種物質在相同條件下的狀態(tài)可以判斷出水、甲醇的沸點均高于二氧化碳、氫氣的沸點。由于水分子中的2個氫原子都能參與氫鍵的形成，而甲醇分子中只有羥基上的氫原子能夠形成氫鍵，所以水中的氫鍵比甲醇多，則水的沸點高于甲醇的沸點。二氧化碳和氫氣都屬于分子晶體，但由于二氧化碳的相對分子質量大于氫氣，所以二氧化碳的沸點高于氫氣的沸點。(4)NH3分子間存在氫鍵，故沸點比PH3高。答案：(1)低NH3分子間存在氫鍵(2)S8相對分子質量大，分子間范德華力強(3)H2O>CH3OH>CO2>H2H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2分子量較大，范德華力較大(4)高于NH3分子間可形成氫鍵8．數(shù)十億年來，地球上的物質不斷變化，大氣的成分也發(fā)生了很大的變化。下表是原始大氣和目前空氣的主要成分：空氣的成分N2、O2、CO2、水蒸氣及稀有氣體(如He、Ne等)原始大氣的主要成分CH4、NH3、CO、CO2等用上表所涉及的分子填寫下列空白：(1)含有10個電子的分子有____________(填化學式，下同)；(2)由極性鍵構成的非極性分子有______________________；(3)與H＋可直接形成配位鍵的分子有_______________________；(4)沸點最高的物質是______，用所學的知識解釋其沸點最高的原因________________；(5)分子中不含孤電子對的分子(稀有氣體除外)有____________，它的立體構型為____________；(6)CO的結構可表示為Oeq\o(=,\s\up7())C，與CO結構最相似的分子是________，這兩種結構相似的分子的極性________(填“相同”或“不相同”)，CO分子中有一個鍵的形成與另外兩個鍵不同，它叫________。解析：(1)題中含10電子的分子有CH4、NH3、H2O、Ne。(2)具有對稱結構的分子是非極性分子，如N2、O2、CH4、CO2，其中由極性鍵形成的非極性分子只有CH4和CO2，另兩個非極性分子是由非極性共價鍵形成的。(3)H2O可與H＋直接形成配位鍵，形成H3O＋(水合氫離子)，NH3與H＋以配位鍵結合成NHeq\o\al(＋,4)。(4)表中所涉及的物質都是由分子構成的。沸點的高低比較主要看范德華力的強弱，但水分子間除了范德華力外，還有氫鍵的作用，分子間氫鍵的存在使水的沸點較高。(5)碳原子最外層有4個電子，在甲烷分子中形成了4個共價鍵，不存在孤電子對，最外層電子都參與成鍵，構型為正四面體形。(6)由一氧化碳的結構式可知，碳原子和氧原子之間存在三個共價鍵，氮氣分子中兩個氮原子之間也存在三個共價鍵，結構相似。CO分子中的三鍵是由兩個不同的原子形成的，是極性共價鍵，而N2分子中的三鍵是由兩個相同的氮原子形成的，是非極性共價鍵。CO中帶箭頭的鍵與其他的共價鍵不同，它是配位鍵。答案：(1)H2O、Ne、CH4、NH3(2)CH4、CO2(3)NH3、H2O(4)H2O水分子間存在氫鍵，使分子間作用力增大，沸點升高(5)CH4正四面體形(6)N2不相同配位鍵eq\a\vs4\al(層級二應試提能練)9．下列化合物中，化學鍵的極性和分子的極性(極性或非極性)皆相同的是()A．CO2和SO2 B．CH4和H2OC．BF3和NH3 D．HCl和HI解析：選DA項中CO2為極性鍵構成的非極性分子，SO2是極性分子；B項中CH4為極性鍵構成的非極性分子，H2O是極性鍵構成的極性分子；C項中BF3為極性鍵構成的非極性分子，NH3為極性鍵構成的極性分子；D項中HCl和HI都是極性鍵構成的極性分子，故選D。10．下列物質變化，只與范德華力有關的是()A．碘溶于四氯化碳 B．乙酸汽化C．乙醇與丙酮混溶 D．HCON(CH3)2溶于水解析：選A范德華力存在分子之間，不含氫鍵的分子晶體符合題目要求。乙酸、乙醇分子間存在氫鍵，HCON(CH3)2溶于水時與水分子間會形成氫鍵。11．下列事實與氫鍵無關的是()A．水和乙醇可以以任意比例互溶B．氨容易液化C．液態(tài)氟化氫的化學式有時寫成(HF)n的形式D．甲烷難溶于水而易溶于四氯化碳解析：選DD項甲烷在水中和四氯化碳中的溶解性不同，是根據“相似相溶”原理得出的，與氫鍵無關。12．關于CS2、SO2、NH3三種物質的說法中正確的是()A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其屬于極性分子B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它們都是極性分子C．CS2為非極性分子，所以在三種物質中熔、沸點最低D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有極性解析：選B根據“相似相溶”原理，水是極性分子，CS2是非極性分子，SO2和NH3都是極性分子，故A錯誤，B正確；由于CS2常溫下是液體，SO2和NH3常溫下是氣體，故C錯誤；NH3在水中溶解度很大，除了由于NH3分子有極性外，還因為NH3分子和H2O分子之間可以形成氫鍵，故D錯誤。13．碘單質在水中的溶解度很小，但在CCl4中的溶解度很大，這是因為()A．CCl4與I2相對分子質量相差較小，而H2O與I2相對分子質量相差較大B．CCl4與I2都是直線形分子，而H2O不是直線形分子C．CCl4和I2都不含氫元素，而H2O中含有氫元素D．CCl4和I2都是非極性分子，而H2O是極性分子解析：選DCCl4是非極性分子，I2是非極性分子，水是極性分子，所以根據“相似相溶”原理可知，碘單質在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大。14．無機含氧酸的化學式可以用XOn(OH)m來表示(X代表成酸元素，n代表XO基中的氧原子數(shù)，m代表OH數(shù))，則n值越大，m值越小，該酸的酸性就越強。硫酸、磷酸的結構為，則它們的酸性()A．硫酸和磷酸都是強酸B．硫酸是強酸，但是酸性比磷酸弱C．硫酸是強酸，且酸性比磷酸強D．磷酸和硫酸都是弱酸解析：選C硫酸可寫為SO2(OH)2，磷酸可寫為PO(OH)3，n值分別是2、1，m值分別是2、3，由n值越大、m值越小，該酸的酸性就越強，因此硫酸的酸性強于磷酸。15．短周期的5種非金屬元素，其中A、B、C的特征電子排布可表示為：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c；A與B在不同周期，D與B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中電負性最大的元素?；卮鹣铝袉栴}：(1)由A、B、C、E四種元素中的兩種元素可形成多種分子，下列分子：①BC2②BA4③A2C2④BE4，其中屬于極性分子的是________(填序號)。(2)C的氫化物比下一周期同族元素的氫化物沸點還要高，其原因是________________________________________________________________________。(3)B、C兩元素都能和A元素組成兩種常見的溶劑，其化學式分別為________、________。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的沸點從高到低的順序為__________________(填化學式)。(5)A、C、E三種元素可形成多種含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列舉的四種酸其酸性由強到弱的順序為：__________________(填化學式)。解析：由s軌道最多可容納2個電子可得：a＝1，b＝c＝2，即A為H，B為C，C為O；由D與B同主族，且為非金屬元素得D為Si；由E在C的下一周期且E為同周期元素中電負性最大的元素可知E為Cl。(1)①、②、③、④分別為CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2為極性分子，其他為非極性分子。(2)C的氫化物為H2O，H2O分子間可形成氫鍵是其沸點較高的主要原因。(3)B、A兩元素組成C6H6，C、A兩元素組成H2O，兩者都為常見的溶劑。SiCl4為非極性分子，易溶于非極性溶劑(苯)中。(4)BA4、BE4、DE4分別為CH4、CCl4、SiCl4，三者結構相似，相對分子質量逐漸增大，分子間作用力逐漸增強，故它們的沸點順序為SiCl4>CCl4>CH4。(5)這四種酸分別為HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可寫為(HO)mClOn(m≥1，n≥0)，n值越大，酸性越強，故其酸性由強到弱的順序為HClO4>HClO3>HClO2>HClO。答案：(1)③(2)H2O分子間形成氫鍵(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4>CCl4>CH4(5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO16．判斷含氧酸酸性強弱的一條經驗規(guī)律：含氧酸分子結構中含非羥基氧原子數(shù)越多，該含氧酸的酸性越強。如下表所示。含氧酸酸性強弱與非羥基氧原子數(shù)的關系：(1)亞磷酸H3PO3和亞砷酸H3AsO3分子式相似，但它們的酸性差別很大，H3PO3是中強酸，H3AsO3