必考点06-分子结构与物质性质(解析版)

必考点06-分子结构与物质的性质题型一共价键的极性和分子的极性例1．（2022·四川省资阳中学高二期中）如图所示，六氟化硫分子呈正八面体形。若分子中有一个F原子被CF3取代，则会变成温室气体SF5-CF3，下列说法正确的是A．SF5-CF3分子中有σ键也有π键B．SF5-CF3分子中所有原子在同一平面内C．六氟化硫分子是非极性分子D．1molSF5-CF3分子中共用电子对数为8mol【答案】C【解析】A．SF5-CF3分子中只存在单键，都为σ键，故A错误；B．根据分子结构，SF6为正八面体，S原子在八面体的中心，且-CF3中C原子为sp3杂化，因此SF5-CF3分子中所有原子不可能共面，故B错误；C．SF6为正八面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故C正确；D．1个SF5-CF3分子中含5个S-F、1个S-C、3个C-F键，则1molSF5-CF3分子中共用电子对数为9mol，故D错误；故选C。例2．（2022·四川·射洪中学高二阶段练习）下列分子属于极性分子的是A．CH4 B．CO2 C．SO3 D．NH3【答案】D【解析】A．CH4空间构型为正四面体，结构对称，属于非极性分子，故不选A；B．CO2空间构型为直线形分子，结构对称，属于非极性分子，故不选B；C．SO3空间构型为平面三角形分子，结构对称，属于非极性分子，故不选C；D．NH3空间构型为三角锥，结构不对称，正负电荷的重心不重合，属于极性分子，故选D；选D。例3．（2022·福建·泉州市第六中学高二期中）下列各组物质中，属于由极性键构成的极性分子的是A．和 B．和 C．和 D．和【答案】B【解析】A．CH4是由极性键构成的非极性分子，单质溴是由非极性键构成的非极性分子，故A不符合题意；B．氨气和硫化氢分子都是由极性键构成的极性分子，故B符合题意；C．BF3和二氧化碳都是由极性键构成的非极性分子，故C不符合题意；D．氯化铍是由极性键构成的非极性分子，HCl是由极性键构成的极性分子，故D不符合题意；故选B。例4．（2022·吉林·长春市清蒲中学高二期中）下列描述正确的是A．CO2为V形极性分子B．SiF4与CH4的中心原子均为sp3杂化C．C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1D．水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键【答案】B【详解】A．CO2中价层电子对个数=2+（4-2×2）/2=2，且该分子中正负电荷重心重合，所以为直线形非极性分子，故A错误；B．SiF4中价层电子对个数=4+（4-4×1）/2=4，CH4中价层电子对个数=4+（4-4×1）/2=4，所以SiF4与CH4中中心原子的价层电子对数均为4，因此中心原子均为sp3杂化，故B正确；C．单键都是σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，则C2H2（H-C≡C-H）分子中σ键与π键的数目比为3∶2，故C错误；D．水加热到很高温度都很难分解是因为O-H键能大，与氢键无关，故D错误；故选B。例5．下列有关共价键的叙述中不正确的是( )A．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该元素原子的价电子数B．水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和，故不能再结合其他氢原子C．Cl2和HCl分子中的共价键极性不同D．H2O分子中H—O键的极性比H2S分子中H—S键的极性强【答案】A【解析】A.非金属元素的原子形成的共价键数目取决于该原子最外层的未成对电子数，一般最外层有几个未成对电子就能形成几个共价键，而价电子数不一定等于未成对电子数，共价键数不一定等于该元素原子的价电子数，故A错误；B.共价键具有饱和性，一个原子有几个不成对电子，就会与几个自旋相反的未成对电子成键，一个氧原子有两个不成对电子，只能与两个氢原子结合生成H2O，故B正确；C.氯气分子中的共价键为非极性键，氯化氢分子中的共价键为极性键，共价键极性不同，故C正确；D.形成共价键的非金属元素的电负性差值越大，共价键的极性越强，O的电负性大于S，则H2O分子中H—O键的极性比H2S分子中H—S键的极性强，故D正确；故选A。【解题技巧提炼】1．键的极性判断(1)从组成元素判断：①同种元素：A—A型为非极性共价键；②不同种元素：A—B型为极性共价键。(2)从电子对偏移判断：①有电子对偏移为极性共价键；②无电子对偏移为非极性共价键。(3)从电负性判断：①电负性相同为非极性共价键；②电负性不同为极性共价键。2．共价键的极性与分子极性的关系(1)极性分子中一定含有极性键，可能含有非极性键(如H2O2)。(2)非极性分子中有的只含非极性键(如O2)，有的只含极性键(如BF3等)，有的既含极性键又含非极性键(如CH2=CH2等)。题型二、分子间作用力与的氢键存在与对物质性质的影响例1．（2022秋·湖南怀化·高二统考期中）研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。下列说法正确的是A．过程Ⅰ有H-O键断裂并放出能量B．过程Ⅱ既有极性键形成，又有非极性键形成C．过程Ⅲ存在着H-O键断裂和O=O键的形成D．2mol的总能量大于2mol和1mol的总能量【答案】C【解析】A．由图可知，过程Ⅰ有H-O键断裂，而化学键断裂需要吸收能量，A错误；B．过程Ⅱ中实际上是2个H结合为H2以及2个羟基结合成H2O2，所以形成了1个H—H键和1个O—O键，新键均为非极性键，B错误；C．由图可知，过程Ⅰ有H-O键断裂，过程Ⅲ存在氧气中O=O的形成，C正确；D．氢气在氧气中燃烧生成水的过程为放热过程，故2mol的总能量小于2mol和1mol的总能量，D错误；故选C。例2．（2022秋·广东·高二校联考期中）工厂的氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理，其中在电极表面的氧化过程的微观示意图如图：下列说法中，不正确的是A．使用催化剂降低了反应的活化能，可加快反应速率，提高反应的平衡转化率B．催化剂不可以降低该反应的焓变C．过程①②均有N-H键断裂，N-H键断裂时需要吸收能量D．过程④中有非极性键形成【答案】A【解析】A．催化剂不能提高平衡转化率，A项错误；B．使用催化剂该反应的焓变不变，可以改变活化能，B项正确；C．由图可知,在过程①中变为,在过程②中变为,则过程①②均有键断裂，断键需要吸收能量，C项正确；D．过程④中形成，则过程中有非极性键形成，D项正确；答案选A。例3．（2022秋·海南儋州·高二校考期末）下列关于氢键的说法中，错误的是A．氢键是共价键的一种B．同一分子内也可能形成氢键C．X、Y元素具有强电负性，是氢键形成的基本条件D．氢键能增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高【答案】A【详解】A．氢键属于分子间或分子内作用力，不属于化学键，A错误；B．氢键分为分子间氢键和分子内氢键，所以同一分子内也可能形成氢键，B正确；C．氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，所以X、Y元素具有很大的电负性，是氢键形成的基本条件，C正确；D．氢键能影响物质的性质，增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高，D正确；故选A。例4．（2022·宁夏·石嘴山市第三中学高二期中）下列说法正确的是A．硫酸氢钠溶于水、加热至熔融态都破坏了离子键和共价键B．氯化氢气体溶于水破坏了离子键，金刚石熔化破坏了共价键C．冰→水→氢气和氧气依次破坏了氢键和范德华力，共价键D．利用微机械剥离石墨制得石墨烯破坏了共价键和大π键【答案】C【详解】A．硫酸氢钠溶于水破坏了离子键和共价键，加热至熔融态电离出钠离子和硫酸氢根离子，破坏了离子键，共价键不变，故A错误；B．氯化氢气体溶于水破坏了共价键，金刚石熔化破坏了共价键，故B错误；C．冰→水属于状态变化，破坏了氢键和范德华力，水→氢气和氧气属于化学变化，共价键被破坏，故C正确；D．从石墨剥离得石墨烯，需破坏石墨中层与层之间的分子间作用力，即需克服范德华力，化学键不变，故D错误；故选C。例4．（2022春·福建龙岩·高二福建省连城县第一中学校考阶段练习）已知W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是

A．化合物X2Y2中含有极性共价键和非极性共价键B．简单气态氢化物的热稳定性：Y>WC．简单离子半径：Z>Y>W>XD．非金属性：Y<Z【答案】D【分析】由图象和题给信息可知，浓度均为0.01mol．L-l的溶液，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH都小于7，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸，说明W、Y、Z都是非金属元素，W、Z最高价氧化物对应的水化物的pH=2，为一元强酸，根据原子序数Z＞W，Z是Cl，W是N；Y的最高价氧化物对应的水化物的pH＜2，Y的最高价氧化物对应的水化物为二元强酸，为硫酸，Y是S，X的最高价氧化物对应的水化物的pH=12，X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱，X是Na，可以判断出W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl，由此回答。【解析】A．化合物X2Y2为Na2S2，为离子化合物，硫原子之间为非极性共价键，S和Na+之间是离子键，A错误；B．非金属性越强气态氢化物稳定性越强，N非金属性大于硫，非金属性强，气态氢化物的稳定性W＞Y，B错误；C．电子层数越多，原子或离子的半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，对核外电子的吸引能力越强，半径越小，N3－、Na+、S2-、Cl-的半径大小为S2-＞Cl-＞N3－＞Na+，即Y＞Z＞W＞X，C错误；D．同周期自左向右非金属性逐渐增强，非金属性：Y<Z，D正确；答案选D。【解题技巧提炼】1．范德华力的正确理解范德华力很弱，比化学键的键能小1～2个数量级，分子间作用力的实质是电性引力，其主要特征有以下几个方面：广泛存在于分子之间，只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力(范德华力)，如固体和液体物质中。范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。共价键键能大小影响分子的热稳定性，范德华力的大小影响物质的熔、沸点；相对分子质量接近时，分子的极性越大，范德华力越大。相对分子质量、极性相似的分子，分子的对称性越强，范德华力越弱，如正丁烷＞异丁烷，邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯。2．氢键及其对物质性质的影响氢键通常用A—H…B表示，其中A、B为N、O、F，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。氢键的本质是静电相互作用，它比化学键弱得多，通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。氢键具有方向性和饱和性。存在分子内氢键，存在分子间氢键。前者的沸点低于后者。氢键主要影响物质的熔、沸点，分子间氢键使物质熔、沸点升高，分子内氢键使物质熔、沸点降低。3．溶解性(1)“相似相溶”规律非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂，如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；萘和碘易溶于四氯化碳，难溶于水。(2)氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好(填“好”或“差”)。(3)分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越大，如乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。题型三、手性碳与分子的手性的判断例1．（2022·浙江·诸暨中学高二期中）茶文化是中国人民对世界饮食文化的一大贡献，茶叶中含有少量的咖啡因(结构简式如图)。下列关于咖啡因的说法正确的是A．咖啡因的分子式为C8H9N4O2B．咖啡因分子中sp2与sp3杂化C个数比为5：3C．咖啡因与足量H2加成的产物含有1个手性碳原子D．咖啡因分子间存在氢键【答案】B【详解】A．从咖啡因的结构简式可知，其分子式为C8H10N4O2，A错误；B．sp2杂化C原子存在一个双键，sp3杂化C原子存在四个单键，从咖啡因的结构简式可知，咖啡因分子中sp2与sp3杂化C个数比为5:3，B正确；C．咖啡因与足量H2加成，产物是，含有2个手性碳原子，C错误；D．咖啡因分子内不存在O-H、N-H等可形成氢键的共价键，故其分子间不存在氢键，D错误；故选B。例2．手性分子是指在分子结构中，当a、b、x、y为彼此互不相同的原子或原子团时，称此分子为手性分子，中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子（用＊标记）不属于手性碳原子的是A．苹果酸B．丙氨酸C．葡萄糖D．甘油醛【答案】A【解析】根据手性碳原子指连有四个不同基团的碳原子，手性碳原子判断时抓住：手性碳原子一定是饱和碳原子、手性碳原子所连接的四个基团要是不同的A、HOOC﹣CH2﹣CHOH﹣COOH中*号碳原子上连有两个一样的氢原子，不是手性碳原子，故A正确；B、中*号碳原子上连有四个不一样的基团：氢原子、甲基、羧基和氨基，是手性碳原子，故B错误；C、中*号碳原子上连有四个不一样的基团：氢原子、﹣CH2OH、羟基以及剩余的大取代基，是手性碳原子，故C错误；D、中*号碳原子上连有四个不一样的基团：氢原子、﹣CH2OH、羟基以及醛基，是手性碳原子，故D错误．例3．(双选)下列说法不正确的是()A.HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增强B.苹果酸分子中含有1个手性碳原子C.HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是可与H2O分子形成氢键D.以极性键结合的分子一定是极性分子【答案】CD【解析】HCl与H2O分子间不能形成氢键,C项错误;以极性键结合的分子,若空间结构对称,则该分子为非极性分子,D项错误。【解题技巧提炼】1．手性分子：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体(或对映异构体)，具有手性异构体的分子称为手性分子：。2．手性分子的判断(1)判断方法：有机物分子中是否存在手性碳原子。(2)手性碳原子：有机物分子中连有四个各不相同的原子或基团的碳原子。如，R1、R2、R3、R4互不相同，即eq\o(C,\s\up6(*))是手性碳原子。题型一共价键的极性和分子的极性1．（2022秋·浙江宁波·高二余姚中学校考阶段练习）科学家研制了一种可水解生成次氯酸的新型漂白剂，其分子结构可用如图表示。W、X、Y、Z均为原子序数依次增大的短周期元素。常温下，0.1mol∙L-1Z的氢化物的水溶液pH=1，且Z与Y位于不同周期。下列叙述正确的是A．原子半径：B．最简单氢化物的热稳定性：X＞YC．Z的含氧酸的酸性可能弱于W的含氧酸酸性D．如图分子中的W=Y键是极性共价键，且共用电子对偏向W【答案】C【分析】W、X、Y、Z均为原子序数依次增大的短周期元素。常温下，0.1mol∙L-1Z的氢化物的水溶液pH=1，则Z为Cl元素；Z与Y位于不同周期，则Y为第2周期元素。从图中可以看出，X形成3对共用电子、W形成4对共用电子、Y形成2对共用电子，则X、W、Y的最外层电子数分别为5、4、6，从而得出X、W、Y分别为N、C、O。所以W、X、Y、Z分别为C、N、O、Cl元素。【解析】A．W、X分别为C、N元素，二者位于同周期，且C在N的左边，所以原子半径：，A不正确；B．X、Y分别为N、O元素，最简单氢化物为NH3和H2O，非金属性N＜O，则热稳定性：NH3＜H2O，B不正确；C．Z、W分别为Cl、C元素，Z的含氧酸HClO的酸性弱于W的含氧酸H2CO3的酸性，C正确；D．如图分子中，C=O键是极性共价键，由于非金属性C＜O，所以共用电子对偏向O，D不正确；故选C。2．（2022春·河南许昌·高二鄢陵一中校考阶段练习）气态N4分子，其分子结构如下图所示。已知断裂1molN—N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，判断下列说法正确的是A．N4属于一种新型的化合物 B．N4分子中存在非极性键C．N4分子中N—N键角为109°28′ D．1molN4转变成N2将吸收882kJ热量【答案】B【解析】A．N4是由氮元素形成的一种单质，不属于化合物，故A错误；B．氮元素是活泼的非金属，氮元素与氮元素之间形成的是非极性键，故B正确；C．根据图示，N4是正四面体型结构，键角是60°，故C错误；D．已知断裂1molN-N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，则1molN4转变成N2时的反应热△H=6×167kJ/mol-2×942kJ/mol=-882kJ/mol，因此1molN4转变成N2将放出882kJ热量，故D错误；选B。3．（2022·高二课时练习）下列模型分别表示、、的结构，其中说法正确的是A．分子中含有键B．是由非极性键构成的分子C．分子中有键和键D．分子中不含非极性键【答案】C【解析】A．中含有键，因此分子中所含键的物质的量为，A项错误；B．根据的结构可知，是由极性键构成的，B项错误；C．两成键原子之间最多形成1个键，双键中有1个键、1个键，因此乙烯分子中含有键和键，C项正确；D．C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误；故选：C。题型二、分子间作用力与的氢键存在与对物质性质的影响1.以下对冰的描述不正确的是()A.冰的密度小于水,冰山浮在水面上,导致游轮被撞沉B.在冰中存在分子间氢键,导致冰山硬度大,能撞沉游轮C.在冰中每个水分子最多能形成四个氢键D.在冰中含有的作用力只有共价键和氢键【答案】D【解析】水在形成冰时,由于氢键的存在,使得密度减小,故冰浮在水面上;在冰中每个水分子最多形成四个氢键,它们分别为:水分子中每个O原子与其他水分子中的两个氢原子形成两个氢键,而分子中的两个氢原子分别与另外的水分子中的氧原子形成氢键;在水分子内含有O—H共价键,水分子间存在氢键,同时也存在范德华力。2.在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是()A.范德华力、范德华力、范德华力B.范德华力、范德华力、共价键C.范德华力、共价键、共价键D.共价键、共价键、共价键【答案】B【解析】“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气”是石蜡的固、液、气三种状态的转变,属于物理变化,需要克服分子之间的范德华力;“石蜡蒸气→裂化气”是化学变化,破坏的是分子内的共价键,所以选B。3．下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是A．氯化氢易溶于水 B．氯气易溶于溶液C．碘易溶于 D．酒精易溶于水【答案】B【详解】A．氯化氢、水都是极性分子，所以氯化氢易溶于水，能用“相似相溶”规律解释，故不选A；B．氯气易溶于溶液是因为氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，不能用“相似相溶”规律解释，故选B；C．碘、都是非极性分子，所以碘易溶于，能用“相似相溶”规律解释，故不选C；D．酒精、水都是极性分子，所以酒精易溶于水，能用“相似相溶”规律解释，故不选D；选B。4．关于氢键，下列说法正确是（）A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键比范德华力强B．H2O是一种非常稳定的化合物，就是由于水分子间形成氢键所致C．氢原子和非金属性很强的元素原子（F、O、N）形成的共价键，称为氢键D．分子间形成的氢键通常会使相应物质的熔点和沸点升高，氢键也可存在于分子内【答案】D【解析】A．F，O，N等为电负性大而原子半径较小的非金属原子，在某些含N-H、O-H、F-H的化合物中形成氢键，所以含有氢元素不一定有氢键，如甲烷分子间不能形成氢键，故A错误；B．氢键只影响物质的物理性质，H2O是一种非常稳定的化合物，是因为H-O键的稳定性强，故B错误；C．氢原子与电负性大、半径小的原子X(氟、氧、氮等)以一种特殊的分子间作用力结合，若与电负性大的原子Y(与X相同的也可以)接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的键，称为氢键，不属于化学键，故C错误；D．氢键的存在使分子间作用力增强，能够显著提高物质的熔沸点，氢键也可存在于分子内，如邻羟基苯甲醛分子()内的羟基与醛基之间即存在氢键，故D正确；故选D。点睛：本题考查了氢键的存在和对物质性质的影响，把握氢键的概念是解题的关键。注意氢键只影响物质的物理性质，与物质的稳定性无关。题型三、手性碳与分子的手性的判断1．下列分子中含有手性碳原子的是A．CH2Cl2 B．C． D．CH3CH2COOCH2CH3【答案】B【解析】A.CH2Cl2中碳连接有两个相同的氢原子和氯原子，不属于手性碳原子，故A不选；B.中，二号碳上分别连接羟基、羧基、甲基、氢原子四种不同的取代基，属于手性碳原子，故B选；C.中碳原子为不饱和碳原子，没有手性碳原子，故C不选；D.CH3CH2COOCH2CH3中中间一个碳原子为不饱和碳原子，其它四个碳原子所连接的四个基团有2个或3个是一样的，没有手性碳原子，故D不选。故选B。2.下列有机化合物分子中含有两个手性碳原子的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】由有机化合物的结构简式可以看出,A、C、D三项物质的分子中没有手性碳原子;B项中两个与氯原子相连的碳原子都是手性碳原子。3.3-氯-2-氨基丁酸的结构简式为一个3-氯-2-氨基丁酸分子中含有个手性碳原子。其中一对对映异构体用简单的投影式表示为和,则另一对对映异构体的简单投影式为和。

【答案】2【解析】根据手性碳原子周围连接四个不同的原子或原子团可以判断该物质分子中的手性碳原子个数;参照实例可以知道对映异构体的关系就像我们照镜子一样,其另一种就是该种物质在镜子中的“镜像”。1．（2022秋·陕西榆林·高二统考期末）乙醚、75%乙醇、过氧乙酸()、氯仿等化学药品均可有效灭活新冠病毒。下列说法不正确的是A．氯仿的化学名称是二氯甲烷 B．乙醇可与水互溶C．过氧乙酸中O原子的价态有2种 D．乙醚可由2分子乙醇脱水制得【答案】A【解析】A．氯仿的化学名称是三氯甲烷，故A错误；B．乙醇能和水形成氢键，可与水互溶，故B正确；C．由结构可知，过氧乙酸中O原子的价态有-1、-2价2种，故C正确；D．乙醚可由2分子乙醇脱水生成乙醚和水，故D正确；故选A。2．（2022秋·山东烟台·高二统考期末）咪唑()是生产抗真菌药物的主要原料之一，具有类似于苯的平面结构，易溶于水。下列说法错误的是A．咪唑的水溶液中存在4种氢键B．分子中键的极性小于键的极性C．分子中键的键长大于键的键长D．咪唑中两个N原子的价层孤电子对均占据杂化轨道【答案】D【解析】A．咪唑的水溶液中存在：-N⋯HN-、-N⋯H-O-H、H2O⋯HN-、H2O⋯H-O-H，4种氢键，A正确；B．氮的电负性大于碳，则分子中键的极性小于键的极性，B正确；C．氮原子半径小于碳，则分子中键的键长大于键的键长，C正确；D．咪唑中没有结合氢的氮原子形成2个σ键、1对孤电子对为杂化轨道；-NH中氮原子形成3个σ键、1对孤电子对为杂化轨道，D错误；故选D。3．（2022秋·湖南益阳·高二统考期末）是常用的氧化剂，其分子结构如下图所示，两个氢原子犹如在半展开的书的页面上。下列关于的说法正确的是A．是非极性分子B．分子中含有σ键、π键、氢键C．在中的溶解度小于在中的溶解度D．的电子式：【答案】D【解析】A．是由极性键和非极性键构成的极性分子，A错误；B．分子中只含有σ键，B错误；C．过氧化氢为极性分子，水为极性溶剂而四氯化碳为非极性溶剂，根据相似相溶原理极性分子能溶于极性溶剂知，在中的溶解度大于在中的溶解度，C错误；D．为共价化合物，各原子达到稳定结构，其电子式为，D正确；故选D。4．（2022秋·江苏·高二统考期末）TiO2的“纳米材料"有广泛的应用，工业上可利用TiCl4制取。TiCl4熔点为-25℃，沸点为136.4℃，易溶于有机溶剂。制取TiO2的反应为：①2FeTiO3+7Cl2+3C2TiCl4+2FeCl3+3CO2；②TiCl4+O2=TiO2+2Cl2。下列说法正确的是A．基态Ti原子核外价电子排布式为4s2B．Cl2、CO2都是含有非极性键的非极性分子C．TiCl4晶体是离子晶体，配位数为4D．反应①中被氧化的元素不止一种【答案】D【解析】A．Ti的原子序数为22，Ti原子核外有22个电子，基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价电子排布式为3d24s2，A错误；B．Cl2和CO2都是非极性分子，Cl2中含Cl—Cl非极性键，CO2中含C=O极性键、不含非极性键，B错误；C．TiCl4的熔点为-25℃，沸点为136.4℃，熔、沸点较低，TiCl4晶体是分子晶体，C错误；D．反应①中Fe元素的化合价由+2价升至+3价，C元素的化合价由0价升至+4价，被氧化的元素不止一种，D正确；答案选D。5．（2022秋·吉林通化·高二梅河口市第五中学校考期末）下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是A．CH4和CCl4 B．CO2和CS2 C．NH3和CH4 D．H2O和HBr【答案】D【解析】A．CH4和CCl4中的C-H键和C-Cl键均为极性键，CH4和CCl4分子均为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，均为非极性分子，故A不符合题意；B．CO2含有C=O极性键，空间结构为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子；CS2含有C=S极性键，空间结构为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子，故B不符合题意；C．NH3含有N-H极性键，分子空间结构为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子；CH4含有C-H极性键，为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，为非极性分子，故C不符合题意；D．H2O含有H-O极性键，分子空间结构为V形，正负电荷的中心不重合，是极性分子；HCl含有H-Cl极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子，故D符合题意；答案选D。6．（2022秋·河北秦皇岛·高二秦皇岛一中校考期末）X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中基态Y原子的s电子总数是p电子总数的2倍，W与Y位于同一主族，X、Y、Z三种元素可组成用于隐形飞机中吸收微波的物质R(结构如图)，Q元素单质可用作铝热反应的引燃剂。下列说法正确的是A．同一周期中，第一电离能比Q小的只有一种B．原子半径：W>Q>Y>XC．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W>YD．最简单气态氢化物的沸点：W>Y【答案】D【分析】X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，则Y为C元素；W与Y位于同一主族，则W为Si元素；Q元素单质可用作铝热反应的引燃剂，则Q为Mg元素；结合物质的结构式可知，X可形成1对共用电子对，则X为H元素，Z可形成2个共价单键，则根据满8电子稳定原则可知，Z最外层电子数为6，且位于第三周期，所以Z为S元素。【解析】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则钠元素、铝元素的第一电离能小于镁元素，A错误；B．电子层数越大，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小，原子半径越大，则原子半径从大到小的顺序为：Q(Mg)>W(Si)>Y(C)>X(H)，B错误；C．同周期从左到右元素非金属性依次增强，同主族从上到下元素非金属性依次减弱，则非金属性：Z(S)>Y(C)>W(Si)，最高价氧化物对应水化物的酸性硫酸大于碳酸大于硅酸，C错误；D．Y简单氢化物为CH4，W简单氢化物为SiH4，两者均属于结构相似的分子晶体，因SiH4的相对分子质量较大，范德华力较大，所以沸点较高，D正确；故选D。7．（2022秋·湖北武汉·高二校联考期末）环糊精在环保、农药、食品领域具有良好的发展前景。环糊精的结构如图所示，结构形似圆筒。下列说法错误的是A．环糊精能溶于水，且环糊精分子间可以形成氢键B．圆筒空腔能容纳一定大小的油性分子C．环糊精中的O原子均为杂化D．圈出的六元环为平面六边形结构【答案】D【解析】A．-环糊精中含有大量的羟基，具有亲水性，能溶于水，且环糊精分子间可以形成氢键，A正确；B．-环糊精圆筒空腔内壁没有亲水基，具有亲油性，能容纳一定大小的油性分子，B正确；C．-环糊精中的O原子均形成两个共价单键，有两对孤电子对，其价层电子对数为2+2=4，采用杂化，C正确；D．图中圈出的六元环中的碳原子均采取杂化，结构类似于环己烷，所以该结构不可能为平面六边形结构，D错误；故选D。8．（2022秋·河北唐山·高二唐山一中校考期末）法匹拉韦是治疗新冠肺炎的种药物，其结构简式如图所示，下列说法错误的是A．该分子中N、O、F的电负性由大到小的顺序为B．该分子中C—H键的键能大于N—H键的键能C．该分子中所有C原子都为sp2杂化D．该分子可形成分子间氢键【答案】B【解析】A．一般来说，同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小，所以该分子中N、O、F的电负性由大到小的顺序为：，A项正确；B．键长越小，键能越大，原子半径：C>N，则键长：C—H键>N—H键，所以该分子中C—H键的键能小于N—H键的键能，B项错误；C．该分子中C原子存在于碳碳双键和碳氧双键中，C原子都为sp2杂化，C项正确；D．该分子中存在氨基，可形成分子间氢键，D项正确；答案选B。9．（2022秋·辽宁营口·高二校联考期末）2022年北京冬奥会的成功举办离不开各种科技力量的支持。下列说法错误的是A．滑冰场上的冰中水分子的热稳定性高于甲烷B．用于跨临界直冷技术制冰的二氧化碳是非极性分子C．闭幕式的水上烟火与原子核外电子发生跃迁有关D．颁奖礼服内胆中添加的石墨烯(部分结构如图)碳原子采取sp3杂化【答案】D【解析】A．周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，元素的氢化物稳定性增强，滑冰场上的冰中水分子的热稳定性高于甲烷，选项A正确；B．用于跨临界直冷技术制冰的二氧化碳是直线形分子，结构对称，是非极性分子，选项B正确；C．烟火是原子核外电子发生跃迁，由高能级跃迁到低能级时，释放的能量以光的形式呈现出来的，闭幕式的水上烟火与原子核外电子发生跃迁有关，选项C正确；D．碳原子最外层有4个电子，根据图中信息可知石墨烯中碳原子为sp2杂化，选项D错误；答案选D。10．（2022秋·山东济宁·高二统考期末）下列关于分子性质的解释错误的是A．丙酸酸性弱于乙酸，是因为丙酸的烃基长，推电子效应大，其羧基中羟基的极性小B．H2O比H2S沸点高，是因为O-H键能大于S-H键能C．乙醇与水任意比互溶，主要是因为乙醇与水易形成分子间氢键D．沸点：I2＞Cl2，是因为范德华力：I2＞Cl2【答案】B【解析】A．丙酸酸性弱于乙酸，是因为丙酸的烃基长，推电子效应大，使其羧基中羟基的极性小，羟基的H-O键不容易断裂，因此其酸性比CH3COOH弱，A正确；B．H2O比H2S沸点高，是因为H2O分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，而H2S分子之间只存在分子间作用力，而与物质分子内的化学键的键能大小无关，B错误；C．乙醇与水任意比互溶，主要是因为乙醇与水易形成分子间氢键，增加了分子之间的吸引作用，C正确；D．对于结构相似的物质，分子的相对分子质量越大，范德华力就越大，则克服分子间作用力使物质熔化、汽化消耗的能量就越多，物质的熔沸点就越高。I2、Cl2都是由分子构成，二者结构相似，相对分子质量：I2＞Cl2，范德华力：I2＞Cl2，所以沸点：I2＞Cl2，D正确；故合理选项是B。11．（2022秋·河北邯郸·高二统考期末）为实现碳达峰、碳中和目标，可将CO2催化加氢制甲醇，反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O，下列有关说法错误的是A．两个H结合形成H2，体现了共价键的饱和性B．H2O能与H+以配位键结合成H3O+C．CH3OH能与水分子形成分子间氢键D．CO2分子中σ键与π键的个数比为2：1【答案】D【解析】A．共价键的饱和性是指每个原子成键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。两个H结合形成H2，体现了共价键的饱和性，A正确；B．H2O中的氧原子提供孤电子对，H+提供空轨道，能以配位键结合成H3O+，B正确；C．CH3OH中的羟基能与水分子形成分子间氢键，C正确；D．CO2分子的结构式为：，σ键与π键的个数比为1：1，D错误；故选D。12．（2022秋·江苏南京·高二南京师大附中校考期末）石灰氮(CaCN2)是一种氮肥，与土壤中的H2O反应生成氰胺(H2N-C≡N)，氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列有关说法不正确的是A．H2O为极性分子 B．中子数为20的钙原子的质量数为40C．CO(NH2)2属于有机化合物 D．1个H2N-C≡N分子中含3个σ键【答案】D【解析】A．H2O分子中两个H和一个O不是承一直线排列的,而是有一个为104.5°的键角。因此结构是氧在一边,两个氢在另一边。氧的电负性较大,因此水是极性分子，A正确；B．中子数为20的钙原子的质量数为40，B正确；C．CO(NH2)2是尿素，属于有机化合物，C正确；D．1个H2N-C≡N分子中含3个σ键单键，碳氮三键中含有1个σ键，则H2N-C≡N分子中含4个σ键，D错误；故选D。13．（2022秋·山东菏泽·高二菏泽一中校考开学考试）第24届冬奥会在北京、张家口两地举办。国家速滑馆“冰丝带”里屡破奥运会纪录，该冰场是冬奥史上“最快冰面”，冰层表面结构如图所示。下列有关说法错误的是A．冰熔化是吸热的熵增过程B．第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构，密度比液态水小C．固态水分子之间的化学键较强，“准液体”水分子之间的化学键较弱D．当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性水分子”，使冰面变滑【答案】C【解析】A．冰熔化时，破坏一部分氢键，从而吸收热量，同时固态转化为液态，熵值增大，A正确；B．第一层固态冰中，每个水分子与周围的4个水分子间通过氢键形成空间网状结构，由于分子间距离比液态水大，所以密度比液态水小，B正确；C．固态水分子之间、“准液体”水分子之间都不存在化学键，只存在分子间作用力(含氢键)，C错误；D．“准液体”中的水分子与下层冰通过氢键连接，当高于一定温度时，氢键断裂，则产生“流动性水分子”，使冰面变滑，D正确；故选C。14．（2022·高二课时练习）下列对分子及其性质的解释不正确的是A．碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释B．乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一个手性碳原子C．H2O比H2S稳定是由于水分子间可以形成氢键D．实验测定，接近100℃的水蒸气的相对分子质量较大，这与水分子的相互缔合有关【答案】C【解析】A．碘和四氯化碳都是非极性分子，所以碘易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷是非极性分子，水是极性分子，所以甲烷难溶于极性溶剂水，则碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释，故A正确；B．由结构简式可知，乳酸分子中与羟基和羧基相连的碳原子为连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，故B正确；C．水比硫化氢稳定是因为氧元素的非金属性强于硫元素，与水分子间可以形成氢键无关，故C错误；D．实验测定，接近100℃的水蒸气的相对分子质量较大说明水分子之间可以通过氢键而缔合，故D正确；故选C。15．（2022·高二课时练习）(1)一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。参数分子分子直径/nm分子与H2O的结合能E/kJ·mol－1CH40.43616.40CO20.51229.91①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是_____________________________。②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_____。(2)H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为____________。【答案】

氢键、范德华力

CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合能大于CH4

H2O与CH3CH2OH之间可以形成分子间氢键【解析】（1）①由“可燃冰”的结构可知，分子间一定有范德华力，同时在水分子间还存在氢键，故答案为：氢键、范德华力；②根据题目所给信息，CO2的分子直径小于笼状结构空腔的直径，并且CO2与水的结合能大于CH4的结合能，故CO2能置换CH4，故答案为：CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合能大于CH4；（2）H2O与CH3CH2OH都是极性分子，分子中均含羟基(—OH)，分子间可形成氢键，导致H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，故答案为：H2O与CH3CH2OH之间可以形成分子间氢键。16．（2022·高二课时练习）水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)，彼此结合而形成(H2O)2。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。(1)1mol冰中有_______mol“氢键”。(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是_______。A．标准状况下把1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积B．标准状况下把1L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量C．该水蒸气冷凝后，测水的pHD．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为_______。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是_______。(4)在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51kJ·mol-1，则冰晶体中氢键的能量是_______kJ·mol-1。【答案】(1)2(2)AB(3)

H2O＋H2OH3O＋＋OH-

双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用(4)20【解析】（1）冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，1mol冰中含有氢键的物质的量为，故答案：2。（2）A.该物质也能与金属钠反应产生氢气，1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，若混有该物质，由于(H2O)2也能生成氢气，且一分子(H2O)2生成2分子氢气，所以产生氢气体积多，故A正确；B.该物质也能被浓硫酸吸收，若1L水蒸气通过浓硫酸后，由于相对H2O而言，(H2O)2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，说明存