考點9-共價鍵的極性

考點9共價鍵的極性【核心考點梳理】考點一、鍵的極性和分子的極性1．共價鍵的極性 極性鍵非極性鍵定義由不同原子形成的共價鍵，電子對發(fā)生偏移電子對不發(fā)生偏移的共價鍵原子吸引電子能力不同相同共用電子對共用電子對偏向吸引電子能力強的原子共用電子對不發(fā)生偏移成鍵原子電性顯電性電中性成鍵元素一般是不同種非金屬元素同種非金屬元素舉例Cl—Cl、H—H2.分子的極性(1)極性分子與非極性分子(2)共價鍵的極性與分子極性的關系【核心歸納】1.鍵的極性判斷(1)從組成元素判斷①同種元素：A—A型為非極性共價鍵；②不同種元素：A—B型為極性共價鍵。(2)從電子對偏移判斷①有電子對偏移為極性共價鍵；②無電子對偏移為非極性共價鍵。(3)從電負性判斷①電負性相同為非極性共價鍵；②電負性不同為極性共價鍵。2．鍵的極性和分子極性的關系(1)極性分子中一定含有極性鍵，可能含有非極性鍵(如H2O2)。(2)非極性分子中有的只含非極性鍵(如O2)，有的只含極性鍵(如BF3等)，有的既含極性鍵又含非極性鍵(如CH2=CH2等)?？键c二、鍵的極性對化學性質(zhì)的影響鍵的極性對物質(zhì)的化學性質(zhì)有重要影響。例如，羧酸是一大類含羧基(—COOH)的有機酸，羧基可電離出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小來衡量，pKa越小，酸性越強。羧酸的酸性大小與其分子的組成和結構有關，如下表所示：不同羧酸的pKa羧酸pKa丙酸(C2H5COOH)4.88乙酸(CH3COOH)4.76甲酸(HCOOH)3.75氯乙酸(CH2ClCOOH)2.86二氯乙酸(CHCl2COOH)1.29三氯乙酸(CCl3COOH)0.65三氟乙酸(CF3COOH)0.23【必備知識基礎練】1．（2021·湖南·高二階段練習）我國提出爭取在2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和，這對于改善環(huán)境，實現(xiàn)綠色發(fā)展至關重要。碳中和是指CO2的排放總量和減少總量相當。下列說法不正確的是A．CO2分子含有非極性共價鍵 B．CO2催化還原為甲酸能促進碳中和C．CO2固體可用于人工降雨 D．CO2是酸性氧化物【答案】A【詳解】A．CO2分子中C=O鍵是極性共價鍵，A錯誤；B．CO2催化還原為甲酸，可減少CO2排放，能促進碳中和，B正確；C．CO2固體即干冰，升華吸收大量的熱使周邊溫度下降，可用于人工降雨，C正確；D．CO2能與堿反應生成鹽和水，是酸性氧化物，D正確；故答案選A。2．下列有關共價鍵的敘述中不正確的是(?)A．某原子跟其他原子形成共價鍵時，其共價鍵數(shù)一定等于該元素原子的價電子數(shù)B．水分子內(nèi)氧原子結合的電子數(shù)已經(jīng)達到飽和，故不能再結合其他氫原子C．Cl2和HCl分子中的共價鍵極性不同D．H2O分子中H—O鍵的極性比H2S分子中H—S鍵的極性強【答案】A【詳解】A.非金屬元素的原子形成的共價鍵數(shù)目取決于該原子最外層的未成對電子數(shù)，一般最外層有幾個未成對電子就能形成幾個共價鍵，而價電子數(shù)不一定等于未成對電子數(shù)，共價鍵數(shù)不一定等于該元素原子的價電子數(shù)，故A錯誤；B.共價鍵具有飽和性，一個原子有幾個不成對電子，就會與幾個自旋相反的未成對電子成鍵，一個氧原子有兩個不成對電子，只能與兩個氫原子結合生成H2O，故B正確；C.氯氣分子中的共價鍵為非極性鍵，氯化氫分子中的共價鍵為極性鍵，共價鍵極性不同，故C正確；D.形成共價鍵的非金屬元素的電負性差值越大，共價鍵的極性越強，O的電負性大于S，則H2O分子中H—O鍵的極性比H2S分子中H—S鍵的極性強，故D正確；故選A。3．（2021·四川省資陽中學高二期中）如圖所示，六氟化硫分子呈正八面體形。若分子中有一個F原子被CF3取代，則會變成溫室氣體SF5-CF3，下列說法正確的是A．SF5-CF3分子中有σ鍵也有π鍵B．SF5-CF3分子中所有原子在同一平面內(nèi)C．六氟化硫分子是非極性分子D．1molSF5-CF3分子中共用電子對數(shù)為8mol【答案】C【詳解】A．SF5-CF3分子中只存在單鍵，都為σ鍵，故A錯誤；B．根據(jù)分子結構，SF6為正八面體，S原子在八面體的中心，且-CF3中C原子為sp3雜化，因此SF5-CF3分子中所有原子不可能共面，故B錯誤；C．SF6為正八面體結構，正負電荷中心重合，為非極性分子，故C正確；D．1個SF5-CF3分子中含5個S-F、1個S-C、3個C-F鍵，則1molSF5-CF3分子中共用電子對數(shù)為9mol，故D錯誤；故選C。4．（2021·四川·射洪中學高二階段練習）下列分子屬于極性分子的是A．CH4 B．CO2 C．SO3 D．NH3【答案】D【詳解】A．CH4空間構型為正四面體，結構對稱，屬于非極性分子，故不選A；B．CO2空間構型為直線形分子，結構對稱，屬于非極性分子，故不選B；C．SO3空間構型為平面三角形分子，結構對稱，屬于非極性分子，故不選C；D．NH3空間構型為三角錐，結構不對稱，正負電荷的重心不重合，屬于極性分子，故選D；選D。5．（2021·福建·泉州市第六中學高二期中）下列各組物質(zhì)中，屬于由極性鍵構成的極性分子的是A．和 B．和 C．和 D．和【答案】B【詳解】A．CH4是由極性鍵構成的非極性分子，單質(zhì)溴是由非極性鍵構成的非極性分子，故A不符合題意；B．氨氣和硫化氫分子都是由極性鍵構成的極性分子，故B符合題意；C．BF3和二氧化碳都是由極性鍵構成的非極性分子，故C不符合題意；D．氯化鈹是由極性鍵構成的非極性分子，HCl是由極性鍵構成的極性分子，故D不符合題意；故選B。6．（2021·吉林·長春市清蒲中學高二期中）下列描述正確的是A．CO2為V形極性分子B．SiF4與CH4的中心原子均為sp3雜化C．C2H2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為1∶1D．水加熱到很高溫度都難分解是因水分子間存在氫鍵【答案】B【詳解】A．CO2中價層電子對個數(shù)=2+（4-2×2）/2=2，且該分子中正負電荷重心重合，所以為直線形非極性分子，故A錯誤；B．SiF4中價層電子對個數(shù)=4+（4-4×1）/2=4，CH4中價層電子對個數(shù)=4+（4-4×1）/2=4，所以SiF4與CH4中中心原子的價層電子對數(shù)均為4，因此中心原子均為sp3雜化，故B正確；C．單鍵都是σ鍵，三鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵，則C2H2（H-C≡C-H）分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為3∶2，故C錯誤；D．水加熱到很高溫度都很難分解是因為O-H鍵能大，與氫鍵無關，故D錯誤；故選B。7.A、B、C、D、E為五種由短周期元素構成的微粒，它們都有10個電子，已知B是由極性鍵構成的4原子分子，A和D可以形成B和E。其結構特點如下：微粒ABCDE原子核數(shù)雙核多核單核多核多核電荷數(shù)1－02＋1＋0(1)A、C、E的化學式：A________、C________、E________。(2)B分子是________分子(填“極性”或“非極性”)，室溫下，等物質(zhì)的量的B與鹽酸反應后，溶液pH_______________________7(填“<”“>”或“＝”)。(3)B、E兩種分子的空間結構分別為B________、E________?！敬鸢浮?1)OH－Mg2＋H2O(2)極性<(3)三角錐形V形【解析】常見的10電子微粒有分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne。離子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－、N3－、OH－、NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4))、H3O＋等。據(jù)題給信息可知A為OH－、C為Mg2＋、B為NH3、D為NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4))、E為H2O?！娟P鍵能力提升練】8.(雙選)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N是等電子體,鍵角均為60°B.N和C是等電子體,均為平面正三角形結構C.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【答案】BD【解析】CH4和N是等電子體,都是正四面體結構,鍵角均為109°28',A項不正確;N和C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;B3N3H6與苯是等電子體,兩種分子的空間結構相似,二者都是非極性分子,D項正確。9.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,其分子結構如下圖所示。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↓+4HCl【答案】A【解析】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。10.下列說法正確的是()A．分子中只有極性鍵B．CH4分子中含有極性共價鍵，是極性分子C．CO2分子中的化學鍵為非極性鍵D．CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp【答案】D【解析】同種原子形成的共價鍵是非極性鍵，即CC鍵是非極性鍵，A錯誤；CH4是非極性分子，B錯誤；二氧化碳結構為OCO，化學鍵為極性鍵，C錯誤；CH4分子中碳原子的雜化類型是sp3雜化，而CO2分子中碳原子是sp雜化，D正確。11.小明同學在學習鈉的化合物的性質(zhì)時,記錄了以下四個化學反應方程式:①Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3↓②Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑③Na2CO3+H2SO3Na2SO3+H2O+CO2↑④Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑請你根據(jù)學過的知識判斷,4個反應中涉及的4種含氧酸中酸性最強的是()A.H2SO4 B.H2SO3C.H2SiO3 D.H2CO3【答案】A【解析】都是二元酸,根據(jù)較強酸可以生成較弱酸的反應規(guī)律,4種含氧酸的酸性強弱順序是:H2SO4>H2SO3>H2CO3>H2SiO3。12.(雙選)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【答案】BD【解析】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兩對孤電子對,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.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鍵間的夾角是107°。(1)N4分子的空間結構如圖，它是一種________(填“極性”或“非極性”)分子。(2)PH3分子與NH3分子的構型關系________(填“相似”或“不相似”)，P—H鍵________(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鍵的鍵能大，故NCl3穩(wěn)定(4)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：三聚氰酸的分子式為____________，三聚氰酸分子中C原子采取____________雜化，分子中含碳原子形成的是______________(填“極性”“非極性”)鍵，三聚氰酸屬于____________(填“極性”或“非極性”)分子。(5)氰(CN)2為無色可燃氣體、劇毒、有苦杏仁味，和鹵素單質(zhì)的結構相似，已知氰分子鍵之間夾角為180°并有對稱性，(CN)2的結構式為________________，(CN)2分子為________________(填“極性”或“非極性”)分子。(6)溴化碘(IBr)的化學性質(zhì)類似于鹵素單質(zhì)，溴化碘的電子式是______________，它是由________鍵形成的________分子。(7)O3分子是否為極性分子？________(填“是”或“否”)。【答案】(1)非極性(2)相似有有(3)A(4)C3H3N3O3sp2極性非極性(5)N≡C—C≡N非極性(6)極性極性(7)是【解析】(1)N4分子是正四面體形結構，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，該分子為極性分子，C正確；共價鍵的鍵能越大，含有該鍵的物質(zhì)越穩(wěn)定，D正確。(4)三聚氰酸的分子式為C3H3N3O3，該分子中C與N形成雙鍵，則應采取sp2雜化，C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。(5)(CN)2的結構式為N≡C—C≡N，是非極性分子。(6)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，IBr中正電荷中心與負電荷中心不重合，屬于極性分子。(7)可以把O3看成一個O原子是中心原子，其他2個O原子為配原子，看成三原子分子，類似SO2分子，其價電子對數(shù)是3，有一個孤電子對，分子構型為V形，所以O3分子是極性分子?！緦W科素養(yǎng)拔高練】14.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自行研制并開發(fā)的,其中第八顆和第九顆北斗衛(wèi)星是被長征三號甲運載火箭送入太空預定轉移軌道的。已知運送衛(wèi)星的火箭所需反應物除液態(tài)過氧化氫外,還有另一種液態(tài)氮氫化合物。已知該化合物中氫元素的質(zhì)量分數(shù)為12.5%,相對分子質(zhì)量為32,結構分析發(fā)現(xiàn)該分子結構中只有單鍵。(1)該氮氫化合物的電子式為,其中N原子采取雜化方式,該分子是(填“極性”或“非極性”)分子。

(2)若該物質(zhì)與液態(tài)過氧化氫恰好完全反應,產(chǎn)生兩種無毒又不污染環(huán)境的物質(zhì),在該反應的反應物和生成物中既含有極性鍵又含有非極性鍵的是,只含有非極性鍵的是,只含有極性鍵的是。

(3)NH3分子中的N原