2024人教版高中化学选择性必修2同步
第二章 分子结构与性质
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
基础过关练
题组一 键的极性
1.(2023天津静海四校联考)下列物质中含有极性共价键的盐是( )
A.KCl B.H2O2 C.NH4Cl D.Cu2S
2.大多数有机物分子里的碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合的化学键( )
A.只有极性键
B.只有非极性键
C.有极性键或非极性键
D.有离子键
3.很多护肤品中含有保湿的甘油(丙三醇),已知其结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。以下对甘油的叙述正确的是( )
A.分子中只含有极性键
B.分子中只含有非极性键
C.分子中既含有σ键又含有π键
D.分子中既含有极性键又含有非极性键
4.(2023吉林长春综合实验中学期末)下列共价键①H—H、②H—F、③H—O、④N—H、⑤P—H中,键的极性由小到大的顺序正确的是 ( )
A.①②③④⑤ B.⑤④③②①
C.①⑤④③② D.②③④⑤①
5.短周期元素X、Y、Z的原子序数之和为20,且Y2-与Z+核外电子排布相同。下列化合物中同时存在极性共价键和非极性共价键的是 ( )
A.X2Y2 B.X2Y C.ZX D.ZYX
题组二 分子的极性
6.(2023山东名校联盟联考)非极性分子是指正、负电中心重合的分子,下列物质的分子极性与其他不同的是( )
A.O3 B.BF3 C.F2 D.CCl4
7.(教材习题改编)下列各组物质中,都是由极性键构成的非极性分子的是( )
A.CH4和PCl3 B.CH4和NH3
C.CO2和SO3 D.H2S和BeCl2
8.(经典题)在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中:
(1)以非极性键结合的非极性分子是 。
(2)以极性键相结合,具有直线形结构的非极性分子是 。
(3)以极性键相结合,具有三角锥形结构的极性分子是 。
(4)以极性键相结合,具有正四面体结构的非极性分子是 。
(5)以极性键相结合,具有V形结构的极性分子是 。
(6)以极性键相结合,而且分子极性最大的是 。
题组三 键的极性对羧酸酸性的影响
9.(2023湖北新高考协作体联考)下列物质中,酸性最强的是( )
A.CH2ClCOOH B.CH2FCOOH
C.CHF2COOH D.CHBr2COOH
10.下列几种有机羧酸中,按酸性由强到弱的顺序排列正确的是( )
①乙酸(CH3COOH) ②氯乙酸(CH2ClCOOH)
③三氯乙酸(CCl3COOH) ④三氟乙酸(CF3COOH)
A.②①④③ B.①②③④
C.④③②① D.③②④①
能力提升练
题组一 键的极性和分子的极性
1.(2023山东青岛五十八中期末)下列分子均属于极性分子且中心原子均为sp3杂化的是( )
A.NH3、H2O B.SO2、SCl2
C.PCl3、SO3 D.CH4、C60
2.中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.H2O2中存在非极性共价键,是非极性分子
B.反应Ⅰ中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
C.非极性分子中一定有非极性键,极性分子中一定有极性键
D.H2O由于存在分子间氢键而稳定性强
3.某药物主要成分的结构简式如图所示,其中X、Y、W三种元素的原子序数依次增大,基态W原子的电子分布于3个能级。下列说法错误的是( )
A.该分子中有2个X原子的杂化方式相同
B.X、Y、W的第一电离能大小顺序为W>X>Y
C.Y的氢化物分子中只含极性键
D.元素W可以形成非极性分子
4.下列关于粒子的描述不正确的是( )
A.H2S和NH3均是价层电子总数为8的极性分子,且H2S分子的键角较大
B.HS-和HCl均是含一个极性键的18电子粒子
C.CH4和CCl4均是四面体形的非极性分子
D.1 mol O中含中子、质子、电子的数目均为10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)
5.(2023湖北华中师大附中期中)二氯化二硫为(S2Cl2)非平面结构,常温下是一种黄红色液体,有刺激性恶臭,熔点-80 ℃,沸点135.6 ℃,下列对二氯化二硫的叙述正确的是( )
A.二氯化二硫的电子式为
B.分子中既有极性键又有非极性键
C.二氯化二硫属于非极性分子
D.分子中S—Cl键的键能小于S—S键的键能
6.下列叙述不正确的是( )
A.卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越强,稳定性也越强
B.以极性键结合的分子,不一定是极性分子
C.判断A2B或AB2型分子是极性分子的依据:具有极性键且分子空间结构不对称,键角小于180°,为非直线形结构
D.非极性分子中,各原子间都应以非极性键结合
7.a、b、c、d四种常见分子均含有14个电子,其有关信息如表所示:
a b c d
双原子分子、非极性分子,只含非极性键 双原子分子、极性分子,只含极性键 多原子分子、极性分子,只含极性键 多原子分子、非极性分子,既有非极性键,又有极性键
符合题目给出的信息的是( )
①a的化学式为N2 ②b的化学式为CO ③c的结构式可以为 ④d的结构简式可以为 ⑤a的符号为 ⑥d的化学式为H2O2
A.①②③④ B.④⑤⑥
C.②③⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
8.一种液态氮氢化合物中氢元素的质量分数为12.5%,相对分子质量为32,该化合物分子中只有单键。
(1)该氮氢化合物的电子式为 ,其中N原子采取 杂化,该分子是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)若该物质与液态H2O2反应,产生两种无毒又不污染环境的物质,在该反应的反应物和生成物中既含有极性键又含有非极性键的是 (填化学式,下同),只含有非极性键的是 ,只含有极性键的是 。
(3)已知NH3分子中的N原子有一个孤电子对,能发生反应:NH3+HCl NH4Cl。试写出将上述液态氮氢化合物加入足量盐酸中时,发生反应的化学方程式: 。
题组二 键的极性对物质性质的影响
9.使用微波炉加热,具有使受热物质均匀受热、速度快、热效率高等优点。微波炉工作原理是通电后炉内的微波场以几亿赫兹的高频改变外电场的方向,水分子因而能迅速摆动,产生热效应。水分子能迅速摆动是因为( )
A.水分子中具有非极性共价键
B.水分子中含极性键,是极性分子
C.水由氢、氧两种元素组成
D.水分子中有共用电子对
10.新兴大脑营养学研究表明:大脑的发育和生长与不饱和脂肪酸有密切的联系,从深海鱼油中提取的被称作“脑黄金”的DHA(C21H31COOH)就是一种不饱和度很高的脂肪酸。下列说法正确的是( )
DHA的结构简式
A.酸性:C21H31COOH
C.DHA中碳原子存在三种杂化方式
D.DHA中所有原子共面
11.CH3COOH是一种弱酸,而氯乙酸ClCH2COOH的酸性强于CH3COOH,这是因为—Cl是一种强吸电子基团,能使—OH上的H原子具有更强的活泼性。有的基团属于斥电子基团,能减弱—OH上H原子的活泼性。试依据上述规律填空:
(1)HCOOH显酸性,而H2O为中性,这是由于HCOOH分子中存在 (填“吸”或“斥”)电子基团,这种基团是 。
(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH,这是由于CH3COOH分子中存在 (填“吸”或“斥”)电子基团,这种基团是 。
(3)—C6H5属于吸电子基团,故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性 (填“强”或“弱”)。
(4)CF3COOH、CCl3COOH、CHCl2COOH、CH2ClCOOH中,酸性最强的是 。
答案与分层梯度式解析
第二章 分子结构与性质
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
基础过关练
1.C 2.C 3.D 4.C 5.A 6.A 7.C 9.C
10.C
1.C 氯化钾中不含共价键,A错误;过氧化氢不属于盐,B错误;氯化铵属于盐,铵根离子中存在N、H原子间的极性共价键,C正确;硫化亚铜中不含共价键,D错误。
2.C 碳原子和碳原子之间形成非极性共价键,碳原子和其他原子之间形成极性共价键。
3.D 在甘油分子中,碳原子与碳原子、碳原子与氧原子、碳原子与氢原子、氧原子与氢原子之间都是共价单键,故分子中只含有σ键,C项错误;分子中既含有极性键(C—H键、O—H键、C—O键)又含有非极性键(C—C键),因此A、B项错误,D项正确。
4.C 同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,与氢元素形成共价键时极性逐渐增强,则极性:N—H
5.A 由题意知Y为O、Z为Na、X为H。H2O2中既有非极性共价键,又有极性共价键,故A正确;H2O中只有极性共价键,故B错误;NaH中只有离子键,故C错误;NaOH中没有非极性共价键,故D错误。
6.A O3的空间结构与H2O的相似,是极性分子;其他三种分子是非极性分子。
7.C NH3、PCl3中都含有极性键,分子空间结构为三角锥形,正、负电中心不重合,为极性分子,故A、B不符合题意;CO2中含有极性键,空间结构为直线形,是非极性分子,SO3中含有极性键,空间结构为平面三角形,正、负电中心重合,是非极性分子,故C符合题意;H2S中含有H—S极性键,正、负电中心不重合,是极性分子,BeCl2中含有Be—Cl极性键,空间结构为直线形,是非极性分子,故D不符合题意。
归纳总结 (1)键的极性主要取决于成键原子的种类。
(2)极性分子中一定有极性键,非极性分子中不一定含有非极性键。如CH4是非极性分子,但只含有极性键。
(3)含有非极性键的分子不一定为非极性分子,如H2O2是含有极性键、非极性键的极性分子。
8.答案 (1)N2 (2)CS2 (3)NH3 (4)CH4
(5)H2O (6)HF
解析 不同原子间形成的共价键均为极性键,以极性键形成的分子,正、负电中心重合的为非极性分子,不重合的为极性分子。
9.C 由于电负性:F>Cl>Br,则键的极性:C—F>C—Cl>C—Br,故CHF2COOH中羧基中的羟基的极性最大,最易电离出氢离子,酸性最强。
10.C 由于电负性:F>Cl>H,则键的极性:C—F>C—Cl>C—H,故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性最大,最易电离出氢离子,酸性最强;乙酸中羧基中的羟基的极性最小,酸性最弱。酸性强弱顺序为CF3COOH>CCl3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH,C正确。
能力提升练
1.A 2.B 3.C 4.A 5.B 6.D 7.A 9.B
10.A
1.A NH3中N原子为sp3杂化,分子空间结构为三角锥形,空间结构不对称,为极性分子;H2O中O原子为sp3杂化,分子空间结构为V形,空间结构不对称,为极性分子,故A符合题意。SO2中S原子为sp2杂化,分子空间结构为V形,空间结构不对称,为极性分子;SCl2中S原子为sp3杂化,分子空间结构为V形,空间结构不对称,为极性分子,故B不符合题意。PCl3中P原子为sp3杂化,分子空间结构为三角锥形,空间结构不对称,为极性分子;SO3中S原子为sp2杂化,分子空间结构为平面三角形,空间结构对称,为非极性分子,故C不符合题意。CH4中C原子为sp3杂化,分子空间结构为正四面体形,空间结构对称,为非极性分子;一个C60是由60个C原子组成的分子,碳原子为sp2杂化,C60为非极性分子,故D不符合题意。
2.B H2O2是极性分子,A错误;反应Ⅰ是在催化剂作用下H2O生成H2和H2O2,涉及极性键H—O键的断裂和非极性键H—H键、O—O键的形成,B正确;非极性分子中不一定有非极性键,如CO2,C错误;H2O分子间氢键影响的是物理性质,而稳定性是化学性质,D错误。
3.C
由以上分析结合“X、Y、W三种元素的原子序数依次增大,基态W原子的电子分布于3个能级”可知,W为第二周期的F元素、X为N元素、Y为O元素。N原子有sp3和sp2两种杂化方式,该分子中有2个N原子为sp3杂化,A项正确;N的2p轨道为半充满结构,故第一电离能N>O,X、Y、W的第一电离能大小顺序为F>N>O,B项正确;O可以形成H2O和H2O2两种氢化物,H2O2中含有极性键和非极性键,C项错误;F2是非极性分子,D项正确。
4.A H2S和NH3均是价层电子总数为8的极性分子,NH3的键角为107°,而H2S的键角比H2O的小,水分子的键角为105°,故H2S分子的键角较小,A错误;HS-和HCl均是含一个极性键的18电子粒子,B正确;CH4和CCl4均是四面体形的非极性分子,C正确;1个O分子中含10个质子、10个中子、10个电子,则1 mol O中含中子、质子、电子的物质的量均为10 mol,数目均为10NA,D正确。
5.B S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对,Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对,S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl,则电子式为 ,A错误;S—Cl键属于极性键,S—S键属于非极性键,S2Cl2的分子结构不对称,为极性分子,B正确、C错误;氯原子半径小于硫原子半径,键长越短键能越大,所以分子中S—Cl键的键能大于S—S键的键能,D错误。
6.D 非极性分子中,各原子间不一定以非极性键结合,如CO2中为极性键,D错误。
7.A a是双原子分子、非极性分子,只含非极性键,而且a的电子总数为14,则a中每个原子含有7个电子,所以a为N2,因是分子不是离子,所以a不能为,故①正确、⑤错误;若将N原子换成周期表中相邻的碳,则另一种原子是O,b为双原子分子、极性分子,只含极性键,所以b为CO,故②正确;c为多原子分子、极性分子,只含极性键,若考虑把N2中的一个N原子换为C原子,这时还差1个电子,可用H原子来补足,则c可以为HCN,故③正确;d为多原子分子、非极性分子,既有非极性键,又有极性键,则d可以为C2H2,其结构简式为,故④正确、⑥错误。
8.答案 (1) sp3 极性
(2)N2H4和H2O2 N2 H2O
(3)N2H4+2HCl N2H6Cl2
解析 (1)由该物质的相对分子质量和氢元素的质量分数可知其分子式为N2H4,分子中的键全部是单键,它的结构可看作是NH3分子中的一个H原子被—NH2取代后所得,故N原子的杂化方式与NH3分子中的N原子杂化方式相同,是sp3杂化,该分子为极性分子。(2)N2H4与H2O2反应后得到N2和H2O,两种反应物中都含有极性键和非极性键,在生成物H2O中只含有极性键,N2中只含有非极性键。(3)因为在N2H4分子的每个N原子上都有一个孤电子对,故一分子N2H4能与两分子HCl反应。
9.B 根据微波炉的工作原理可知,水分子之所以能迅速摆动是因为水分子中含有极性键,是极性分子,故选B。
10.A 推电子效应—C21H31>—CH3,故酸性C21H31COOH
(4)CF3COOH
解析 (1)HCOOH显酸性,H2O为中性,说明甲酸分子中存在吸电子基团,能使—OH上的H原子活泼性增强,甲酸中含有醛基,故醛基属于吸电子基团。(2)CH3COOH酸性弱于HCOOH,说明乙酸分子中存在斥电子基团,能减弱—OH上H原子的活泼性,乙酸中含有—CH3,故—CH3属于斥电子基团,导致乙酸的酸性弱于甲酸。(3)由题给信息可知,—C6H5属于吸电子基团,—CH3属于斥电子基团,故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性强。(4)—F、—Cl、—H吸电子的能力由大到小的顺序为—F>—Cl>—H,故酸性最强的是CF3COOH。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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