高中化学鲁科版物质结构与性质第二章化学键与分子间作用力 省赛获奖

课时训练9分子的空间构型与分子的性质基础夯实1.已知三角锥形分子E和直线形分子G反应,生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10),如下图所示,则下列判断错误的是()是最活泼的非金属单质是极性分子能使紫色石蕊溶液变蓝色化学性质活泼解析：本题主要考查用球棍模型表示物质的方法及氮气、氨气的化学性质等。由组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10及E为三角锥形分子可知E为NH3,组成L的元素除氢外另一元素为-1价的氟,故G为F2,L为HF,M为N2,故本题答案为D。答案：D2.下列说法中正确的是()A.含有非极性键的分子一定是非极性分子B.非极性分子中一定含有非极性键C.、、等分子的立体构型都是对称的,它们都是非极性分子D.只含有极性键的分子不一定是极性分子解析：H2O2分子中含有O—O非极性键,但它是极性分子,A错;CO2分子是非极性分子,但分子中含有极性键,B错;H2O分子有对称轴,但该分子中正电荷重心与负电荷重心不重合,是极性分子,C错。答案：D3.下列分子有极性的是() 解析：CCl4为正四面体形,是非极性分子;CO2为直线形,是非极性分子;NH3为三角锥形,是极性分子;C6H6为平面正六边形,是非极性分子。答案：C4.使用微波炉加热,具有使物质均匀受热、表里一致、加热速度快、热效率高等优点。其工作原理是通电炉内的微波场以几亿的高频改变电场的方向,水分子因而能迅速摆动,产生热效应。这是因为()A.水分子具有极性共价键B.水分子中有共用电子对C.水由氢、氧两元素组成D.水分子是极性分子解析：只有极性分子才能在电场中定向移动,非极性分子几乎不发生定向移动。水分子是由极性键构成的极性分子,故选D。答案：D5.下列关于三聚氰胺()分子的说法中正确的是()A.所有氮原子均采用sp3杂化B.一个三聚氰胺分子中共含有15个σ键C.属于极性分子D.三聚氰胺分子中同时含有极性键和非极性键解析：三聚氰胺分子中,处于环上的氮原子是sp2杂化,A项错误;由三聚氰胺分子的结构知,它是对称结构,为非极性分子,C项错误;三聚氰胺分子中不存在由同种元素的原子形成的共价键,故不存在非极性键,D项错误。答案：B6.实验测得BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl键之间的夹角为180°并有对称性,由此可判断BeCl2属于()A.由极性键形成的极性分子B.由极性键形成的非极性分子C.由非极性键形成的极性分子D.由非极性键形成的非极性分子解析：BeCl2由Be、Cl两种元素组成,故其中的键为极性键。Be—Cl键之间的夹角为180°并有对称性,故其中电荷分布均匀,为非极性分子,B项正确。答案：B7.三氟化硼分子呈平面正三角形,因此是非极性分子,推断三氯甲烷(碳原子位于分子结构中心)分子的结构和分子的极性情况是()A.正四面体,非极性分子B.平面三角形,非极性分子C.四面体,极性分子D.平面三角形,极性分子解析：甲烷是正四面体结构是由于四个碳氢键完全相同且互相排斥,而三氯甲烷(CHCl3)中由于氯原子有较强的吸引电子能力,故C—Cl键中的共用电子对偏向于Cl,使整个分子结构成为变形的四面体结构,因而正、负电荷重心不能重合,是极性分子。答案：C8.在HCl、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3分子中:(1)以非极性键结合的非极性分子是;

(2)以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是;

(3)以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是;

(4)以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是;

(5)以极性键结合的具有sp3杂化轨道结构的分子是;

(6)以极性键结合的具有sp2杂化轨道结构的分子是。

答案：(1)N2(2)CS2(3)CH4(4)NH3(5)HCl、H2O、NH3、CH4(6)BF3能力提升9.已知H2O2分子的结构如图所示,H2O2分子不是直线形的,两个氢原子犹如在半展开的书的两页上,氧原子则在书的夹缝上,书页夹角为93°51',而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52'。试回答:(1)H2O2的结构式为,H2O2分子内存在的化学键有。

(2)估计它难溶于CS2,简要说明原因:

。

答案：(1)H—O—O—H极性共价键和非极性共价键(2)H2O2是极性分子,则难溶于非极性溶剂CS210.有A、B、C、D四种短周期元素,它们的原子序数由A到D依次增大,已知A和B的原子有相同的电子层数,且A的最外层电子数是次外层电子数的两倍;C燃烧时呈现黄色火焰,C的单质在加热条件下与B的单质反应,可以得到与D单质颜色相同的固态化合物;D的最高价与最低价代数和为其最低价绝对值的两倍。试根据以上叙述回答:(1)A与B形成最稳定化合物的结构式为;该化合物所含有的化学键属于(填“极性”或“非极性”)键;该化合物的分子属于(填“极性”或“非极性”)分子。

(2)用电子式表示C与B两元素可能形成的化合物。

(3)D的原子结构示意图为,C与D两元素组成的化合物的水溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示)。

解析：A的最外层电子数是次外层电子数的两倍,则A为碳元素;A和B原子有相同的电子层数,则B在第2周期;C燃烧时呈现黄色火焰,为钠元素;D的最高价与最低价代数和为其最低价绝对值的两倍,则其最高价为+6,最低价为-2,原子序数由A到D依次增大,是短周期元素,故D为硫元素;C的单质在加热条件下与B的单质反应,可以得到与D单质颜色相同(淡黄色)的固态化合物——Na2O2,则B为氧元素。(1)A与B可形成CO和CO2,其中最稳定化合物是CO2,CO2中含有极性键CO键,它是直线形分子,是对称结构,属于非极性分子。(2)Na和O可形成Na2O、Na2O2两种化合物。(3)硫是16号元素,它的原子结构简图不难画出,Na2S水解使溶液呈碱性。答案：(1)OCO极性非极性(2)Na+[··O······]2-Na+、(3)○+16◝2◞◝8◞◝6◞S2-+H2OHS-+OH-,HS11.白磷单质是四原子分子,空间结构示意图如图Ⅰ。六氧化四磷(P4O6)和十氧化四磷(P4O10)都是磷的氧化物。(导学号52720238)(1)下列说法正确的是(用序号填空)。

①白磷分子中的化学键是非极性键②白磷分子中的化学键是σ键③白磷分子是非极性分子④白磷分子中的键角是90°(2)图Ⅱ是一种磷的氧化物分子的空间结构示意图,它的化学式是,该分子(填“有”或“无”)极性,主要原因是

(从分子极性原理的角度进行说明)。

解析：(1)由题意可知白磷分子的4个磷原子应位于四面体的四个顶点,形成正四面体结构;磷原子之间形成单键,为σ键,也是非极性键;正四面体为对称结构,故为非极性分子;每个面均为正三角形,键角为60°。(2)由图可知白球均形成两条键,黑球形成五条键,故白球为氧,有10个,黑球为磷,有4个,分子式P4O10,由于该分子呈对称结构,故无极性。答案：(1)①②③(2)P4O10无该分子正、负电荷重心重合(NH2)2为平面正方形结构,它可以形成两种固体:一种为淡黄色,在水中溶解度小;另一种为黄绿色,在水中溶解度大。(1)请写出这两种固体分子的结构简式;(2)请说出黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体在水中溶解度大的原因。解析：可能的平面正方形结构有:①②②中结构对称,因此分子无极性。由“相似相溶”原理可知,它在水中溶解度小,而①的分子有极性所以在水中溶解度大。答案：(1)黄绿色固体淡黄色固体(2)因为黄绿色固体分子为极性分子,而淡黄色固体分子为非极性分子,水为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂中,所以黄绿色固体比淡黄色固体在水中的溶解度大。13.(1)(2023全国甲,37节选)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的空间构型是。

②氨是分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为。

(2)(2023全国乙,37节选)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为,微粒之间存在的作用力是。

(3)(2023全国丙,37节选)AsCl3分子的空间构型为,其中As的杂化轨道类型为。

(4)(2023四川理综,8节选)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍,R是同周期元素中最活泼的金属元素,X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题:X与M形成的XM3分子的空间构型是。

解析：(1)①SO42-中的中心原子S为sp3杂化,故②氨分子为三角锥形分子,为极性分子,中心原子N采用sp3杂化。(2)金刚石中C为sp3杂化,C与C之间为非极性共价键,Ge单晶与金刚石结构相似,杂化方式与存在的作用力也与