新教材2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)分層作業(yè)10分子的空間結(jié)構(gòu)與分子性質(zhì)魯科版選擇性必修2

第2章分層作業(yè)10分子的空間結(jié)構(gòu)與分子性質(zhì)A級必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.下列各組物質(zhì)中,都是由極性鍵構(gòu)成的極性分子的一組是()A.CH4和Br2 B.NH3和H2OC.H2S和CCl4 D.CO2和HCl2.某化學(xué)家探討出一種新型復(fù)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(yīng)Ⅰ中涉及極性鍵的斷裂和非極性鍵的形成C.非極性分子中確定有非極性鍵,極性分子中確定有極性鍵D.H2O是非極性分子3.下列敘述正確的是()A.以非極性鍵結(jié)合起來的雙原子分子確定是非極性分子B.以極性鍵結(jié)合起來的分子確定是極性分子C.非極性分子只能是雙原子單質(zhì)分子D.非極性分子中各原子確定共面4.CO2、CH4、BF3都是非極性分子,SO2、H2O、NH3都是極性分子,由此推想ABn型分子是非極性分子的閱歷規(guī)律是()A.全部原子在同一平面B.分子中每個鍵的鍵長應(yīng)相等C.A的相對原子質(zhì)量小于BD.在ABn中A原子沒有孤電子對5.下列化合物分子中含有兩個不對稱碳原子的是()A.B.C.D.6.試驗(yàn)測得BeCl2為共價化合物,兩個Be—Cl鍵的夾角為180°,由此可推斷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7.下列共價鍵①H—H鍵、②H—F鍵、③H—O鍵、④H—N鍵中,鍵的極性由小到大的依次正確的是()A.①②③④ B.④③②①C.①④③② D.②③④①8.下列說法正確的是()A.極性溶質(zhì)確定易溶于極性溶劑,非極性溶質(zhì)確定易溶于非極性溶劑B.Br2和H2O均是極性分子,CCl4是非極性分子,所以Br2易溶于H2O而難溶于CCl4C.CS2和白磷均是非極性分子,H2O是極性分子,所以白磷難溶于H2O而易溶于CS2D.H2O是極性分子,CO2可溶于H2O,因此CO2是極性分子9.[2024河北邢臺二中高二期末]SO3和O3的混合氣體經(jīng)光解作用可生成一種新分子,結(jié)構(gòu)簡式如下所示,下列說法正確的是()A.O3的鍵角為109°28'B.SO3與O3均為非極性分子C.SO3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形D.SO3中心原子為sp3雜化10.有A、B、C、D、E五種短周期元素,它們的核電荷數(shù)按C、A、B、D、E的依次依次增大。C、D都能分別與A按原子個數(shù)比為1∶1或2∶1形成化合物。CB可與EA2反應(yīng)生成C2A和氣態(tài)物質(zhì)EB4。E的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍?；卮鹣铝袉栴}。(1)寫出元素的名稱:A:;E:。

(2)畫出E的原子結(jié)構(gòu)示意圖:。

(3)寫出D2A2的電子式:。

(4)C2A是由(填“極性”或“非極性”,下同)鍵形成的分子;EB4是由鍵形成的分子。

(5)任寫一種與C2A互為等電子體的微粒(寫化學(xué)式)。

B級關(guān)鍵實(shí)力提升練以下選擇題中有1~2個選項(xiàng)符合題意。11.下列關(guān)于鏈狀葡萄糖(結(jié)構(gòu)如圖)的敘述錯誤的是()A.分子中含有σ鍵和π鍵兩種共價鍵B.分子間存在氫鍵,使其熔、沸點(diǎn)較高C.2~6號碳原子均為sp3雜化D.每個分子中有5個手性碳原子12.丙氨酸(C3H7NO2)分子為手性分子,存在手性異構(gòu)體,其結(jié)構(gòu)如圖所示:下列關(guān)于丙氨酸的兩種手性異構(gòu)體(Ⅰ和Ⅱ)的說法正確的是()A.Ⅰ和Ⅱ分子中均存在1個不對稱碳原子B.Ⅰ和Ⅱ呈鏡面對稱,都是非極性分子C.Ⅰ和Ⅱ分子都是極性分子,只含有極性鍵,不含非極性鍵D.Ⅰ和Ⅱ所含的化學(xué)鍵相同13.X、Y為兩種不同元素,由它們組成的下列物質(zhì)的分子中,確定有極性的是()A.XY4 B.XY3C.XY2 D.XY14.有一種AB2C2型分子,在該分子中A為中心原子。下列關(guān)于該分子的空間結(jié)構(gòu)和極性的說法中,正確的是()A.假設(shè)為平面四邊形,則該分子確定為非極性分子B.假設(shè)為四面體形,則該分子確定為非極性分子C.假設(shè)為平面四邊形,則該分子可能為非極性分子D.假設(shè)為四面體形,則該分子可能為非極性分子15.科學(xué)家最近研制出有望成為高效火箭推動劑的N(NO2)3(如圖所示)。已知該分子中N—N鍵之間的鍵角都是108.1°,下列有關(guān)N(NO2)3的說法正確的是()A.分子中N、O間形成的共價鍵是非極性鍵B.分子中四個氮原子共平面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16.科學(xué)家發(fā)覺鉑的兩種化合物a()和b()。試驗(yàn)測得a和b具有不同的特性:a具有抗癌作用,而b沒有。則下列關(guān)于a、b的敘述正確的是()A.a和b屬于同一種物質(zhì)B.a和b互為同分異構(gòu)體C.a和b都為極性分子D.a和b的空間結(jié)構(gòu)是四面體形17.有機(jī)化合物具有手性,發(fā)生下列反應(yīng)后,生成的產(chǎn)物中仍有手性分子的是()①與H2發(fā)生加成反應(yīng)②與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)A.都沒有 B.①②C.只有① D.只有②18.下列物質(zhì)結(jié)構(gòu)圖中,●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)代表形成共價鍵的最外層電子,短線代表共價鍵,如F2的結(jié)構(gòu)可表示為。(1)試寫出A、B、C、D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,將用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近細(xì)流,細(xì)流發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是(填分子式)。

(3)寫出B分子中極性共價鍵的類型和個數(shù):。

(4)A、C分子中,中心原子以何種類型的雜化軌道成鍵?其分子空間結(jié)構(gòu)是什么形態(tài)?C級學(xué)科素養(yǎng)拔高練19.回答下列問題:(1)A、B、C、D四種元素,已知A原子核內(nèi)只有一個質(zhì)子,B原子的電子總數(shù)恰好與D原子最外層電子數(shù)相等,且D原子最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3倍,又知A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大。據(jù)此推知:①A與D組成的化合物中,既有極性鍵又有非極性鍵的是(填化學(xué)式)。

②B與D組成的化合物中,屬于極性分子的化學(xué)式為;屬于非極性分子的結(jié)構(gòu)式為。

③A與C組成的四核分子屬于(填“極性”或“非極性”)分子。

④由A、B、D組成的相對分子質(zhì)量最小的分子屬于(填“極性”或“非極性”)分子。

(2)雙氧水(H2O2)是一種醫(yī)用消毒殺菌劑,已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如圖1所示。H2O2分子不是直線形的,兩個氫原子如同在半綻開的書的兩面紙上,書面夾角為93°52',而兩個O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52'。試回答:圖1①下列關(guān)于H2O2的說法正確的是(填字母)。

a.分子中有極性鍵b.分子中有非極性鍵c.氧原子的軌道發(fā)生sp2雜化d.分子是非極性分子②H2O2分子的電子式為。

③H2O2分子中氧元素的化合價為,緣由是

。

④H2O2難溶于CS2,主要緣由是

。

(3)已知白磷(P4)的結(jié)構(gòu)如圖2所示,可知每個磷原子以個共價鍵與另外的個磷原子結(jié)合成正四面體形結(jié)構(gòu),它應(yīng)當(dāng)是(填“極性”或“非極性”)分子,在CS2中(填“能”或“不能”)溶解,磷原子的雜化方式為。

圖2(4)[2024山東卷,16節(jié)選]吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。、、的堿性隨N原子電子云密度的增大而增加,其中堿性最弱的是。

答案：1.B解析A項(xiàng)中CH4、Br2為非極性分子;C項(xiàng)中CCl4為非極性分子;D項(xiàng)中CO2為非極性分子。2.B解析H2O2是極性分子,故A錯誤;反應(yīng)Ⅰ是在催化劑作用下H2O生成H2和H2O2,涉及極性鍵H—O鍵的斷裂和非極性鍵H—H鍵、O—O鍵的形成,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(jié)構(gòu)親密相關(guān),分子中的正負(fù)電中心是否重合是推斷分子極性的依據(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。3.A解析由非極性鍵結(jié)合的雙原子分子為非極性分子,如氧氣、氮?dú)?、氯氣?故A正確;以極性鍵結(jié)合起來的分子可能為非極性分子,如甲烷、二氧化碳等,故B錯誤;非極性分子可能為多原子分子,如甲烷、二氧化碳等,故C錯誤;非極性分子中各原子不確定共面,如甲烷為非極性分子,空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,其原子不共面,故D錯誤。4.D解析CO2、CH4、BF3的中心原子的全部價電子都參加成鍵,沒有孤電子對,都是對稱結(jié)構(gòu),而SO2、H2O、NH3中含有孤電子對,都不是對稱結(jié)構(gòu)。5.B解析依據(jù)不對稱碳原子的定義推斷,A項(xiàng)中有一個不對稱碳原子,B項(xiàng)中有兩個不對稱碳原子,C項(xiàng)中有三個不對稱碳原子,D項(xiàng)中沒有不對稱碳原子。6.B解析BeCl2中Be—Cl鍵是不同元素形成的共價鍵,為極性鍵,兩個Be—Cl鍵的夾角為180°,說明分子是對稱的,正電荷重心與負(fù)電荷重心重合,BeCl2屬于非極性分子,故BeCl2是由極性鍵形成的非極性分子。7.C解析非金屬元素的電負(fù)性越大,其原子與氫原子形成的共價鍵的極性越強(qiáng)。第2周期元素的電負(fù)性:N<O<F,則共價鍵的極性H—N鍵<H—O鍵<H—F鍵,共價鍵H—H鍵是非極性鍵,因此H—H鍵的極性最小。8.C解析“相像相溶”原理是閱歷規(guī)律,存在特別狀況,部分有機(jī)化合物分子是極性分子,但因?yàn)闃O性很弱,所以大部分難溶于水,故A不正確;Br2是非極性分子,H2O是極性分子,CCl4是非極性分子,依據(jù)“相像相溶”原理,Br2難溶于H2O而易溶于CCl4,故B不正確;CS2和白磷均是非極性分子,H2O是極性分子,所以白磷難溶于H2O而易溶于CS2,故C正確;CO2是非極性分子,CO2溶于H2O時,部分與H2O反應(yīng)生成H2CO3,故D不正確。9.C解析O3分子中中心原子的價電子對數(shù)是2+6-2×22=3,存在1對孤電子對,空間結(jié)構(gòu)為角形,鍵角小于109°28',A錯誤;SO3分子中硫原子價電子對數(shù)是3+6-210.答案(1)氧硅(2)(3)(4)極性極性極性非極性(5)H2S(合理即可)解析E的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍,故E應(yīng)為Si,且可知EA2為SiO2,氣態(tài)EB4為SiF4,由反應(yīng)4HF+SiO2══SiF4↑+2H2O可知,C為H,A為O,B為F,C、D分別與A形成原子個數(shù)比為1∶1或2∶1的化合物,可推斷D為Na。11.D解析單鍵都是σ鍵,雙鍵中一個是σ鍵、一個是π鍵,故鏈狀葡萄糖的分子中含有σ鍵和π鍵兩種共價鍵,故A不符合題意;鏈狀葡萄糖的分子中含有羥基,氫原子干脆與氧原子相連,可形成分子間氫鍵,使其熔、沸點(diǎn)較高,故B不符合題意;2~6號碳原子均形成四個單鍵,價電子對數(shù)為4,因此碳原子為sp3雜化,故C不符合題意;2~5號碳原子均連接4個不同原子或基團(tuán),為手性碳原子,但6號碳原子連兩個氫原子,不是手性碳原子,1號碳原子連有三個原子或基團(tuán),也不是手性碳原子,因此每個分子中有4個手性碳原子,故D符合題意。12.AD解析Ⅰ和Ⅱ分子中都只含有1個不對稱碳原子,A正確;Ⅰ和Ⅱ分子結(jié)構(gòu)不對稱,都是極性分子,B錯誤;Ⅰ和Ⅱ分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵,C錯誤;Ⅰ和Ⅱ互為手性異構(gòu)體,所含化學(xué)鍵相同,D正確。13.D解析若A、B、C項(xiàng)中分子空間結(jié)構(gòu)勻稱對稱,即:A為正四面體結(jié)構(gòu),B為三角形結(jié)構(gòu),C為直線形結(jié)構(gòu),則均為非極性分子。但D為雙原子構(gòu)成的化合物,確定為極性分子。14.C解析①分子為平面結(jié)構(gòu),如為,則為非極性分子,如為,則為極性分子。②分子為立體結(jié)構(gòu),為極性分子。15.C解析由于N、O為不同元素的原子,其電負(fù)性不同,所以N、O原子間形成的是極性鍵,A錯誤;四個氮原子形成三角錐形結(jié)構(gòu),所以四個氮原子不共平面,B錯誤;該分子結(jié)構(gòu)不對稱,所以是極性分子,D錯誤。16.B解析因?yàn)閍和b具有不同的特性,所以a和b確定不是同一種物質(zhì)。性質(zhì)不同說明結(jié)構(gòu)不同,而a與b的分子式是相同的,所以a和b互為同分異構(gòu)體。a和b的空間結(jié)構(gòu)若是四面體形,兩個氯原子就不存在相鄰和相間之分,因此a與b的空間結(jié)構(gòu)只能是平面四邊形。依據(jù)分子的空間結(jié)構(gòu),a中正、負(fù)電荷重心不重合,為極性分子,b中正、負(fù)電荷重心重合,為非極性分子。17.D解析原有機(jī)化合物中與—OH相連的碳原子為不對稱碳原子,與H2加成后,該碳原子連有兩個乙基,不再具有手性;與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)后,該碳原子所連四個取代基不同,仍具有手性。18.答案(1)NH3HCNBF3CO(NH2)2(2)NH3、HCN、CO(NH2)2(3)2個σ鍵,2個π鍵(4)NH3分子中氮原子以sp3雜化軌道成鍵,呈三角錐形;BF3分子中,硼原子以sp2雜化軌道成鍵,呈三角形。解析依據(jù)題給條件,很簡單推斷出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使其液體流偏移,BF3為非極性分子;H—C≡N中,含有一個C—Hσ鍵,一個C—Nσ鍵,兩個π鍵。19.答案(1)①H2O2②COO═C═O③極性④極性(2)①ab②③-1價因?yàn)镺—O鍵為非極性鍵,共用電子對不發(fā)生偏移;O—H鍵為極性鍵,共用電子對偏向于氧,故氧元素化合價為-1④因?yàn)镠2O