2021-2022学年高中化学 第二章 分子结构与性质 第三节 第一课时 键的极性与分子的极性 范德华力和氢键及其对物质性质的影响训练（含解析）新人教版选修3.docx

1、第一课时键的极性与分子的极性 范德华力和氢键及其对物质性质的影响课后篇素养形成A组定向巩固定向巩固一、键的极性与分子的极性1.在下列物质中,分子中电荷的空间分布是对称的是()CO2CCl4NH3H2OHBrA.B.C.D.解析在由三个以上原子形成的化合物分子中,空间结构对称的分子,其电荷的空间分布对称,如直线形的CO2、正四面体形的CCl4。答案D2.现有6种物质:N2NaOHC2H4Na2O2H2O2NH4Cl。下列说法正确的是()A.既存在单键又存在双键的分子只有B.既存在非极性键又存在极性键的极性分子是C.既存在键又存在键的分子只有D.既存在离子键又存在极性共价键的是解析只有中既有碳碳双

2、键(是非极性键)又有碳氢单键(是极性键),A正确;分子为非极性分子,B错误;中既有碳碳双键(是非极性键)又有碳氢单键(是极性键),碳碳双键由一个键和一个键构成,C错误;含有离子键和非极性共价键,D错误。答案A3.下列说法正确的是()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.由极性键形成的双原子分子一定是极性分子D.分子的极性与键的极性无关解析含有非极性键的分子不一定是非极性分子,如H2O2;非极性分子中不一定含有非极性键,如CH4、CO2均是非极性分子,却仅有极性键;分子的极性不仅与键的极性有关,还与分子立体构型有关。答案C4.X、Y为两种不同的元素,下列化学式

3、一定为极性分子的是()A.XYB.XY2C.XY3D.XY4解析A项中在XY分子中X、Y是不同的原子,吸引电子能力不同,正、负电荷中心不重合,一定是极性分子;B项中三原子在同一条直线上时就是非极性分子,如CO2;C项中四原子若在同一平面内就是非极性分子,如BF3,不在同一平面内就是极性分子,如NH3;D项中该分子无论是四面体结构还是平面结构都是对称性分子,是非极性分子。答案A5.下列关于粒子结构的描述错误的是()A.CS2、C2H2、BeCl2都是直线形分子B.CCl4和CH2Cl2均是四面体构型的非极性分子C.H2S和NH3均是由极性键构成的极性分子D.HCl和HS-均是含有一个极性键的18

4、电子粒子解析由于CH键的键长小于CCl键的键长,故CH2Cl2的立体构型不是对称的正四面体构型,因而属于极性分子,B错误。答案B定向巩固二、氢键及其对物质性质的影响6.下列几种氢键:OHONHNFHFOHN其强度由强到弱的排列顺序是()A.B.C.D.解析F、O、N的电负性依次降低,FH、OH、NH键的极性依次降低,所以FHF中的氢键最强,其次是OHO,再次是OHN,最弱的是NHN,答案选A。答案A7.你认为下列说法不正确的是()A.氢键存在于分子之间,不存在于分子之内B.对于组成和结构相似的分子,其范德华力随着相对分子质量的增大而增大C.氢键不仅存在于分子之间,有时也存在于分子内部D.冰融化

5、时只克服分子间作用力解析氢键既能存在于分子之间,又能存在于分子之内,只要符合形成氢键的条件即可,A错。答案A8.下列物质的性质递变规律正确且与氢键有关的是()A.熔点:CI4CBr4CCl4CF4B.沸点:邻羟基苯甲醛HBrCS2SO2D.密度:冰水水蒸气解析四种物质的熔点高低只与范德华力大小有关,与氢键无关,A不符合;邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,前者沸点低于后者,B符合;SO2的溶解度大于CS2,C不符合;冰的密度小于水,D不符合。答案B9.水分子间存在一种叫作“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间),彼此形成(H2O)n。在冰中,每个水分子被4个水分子包围,形

6、成变形的正四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的冰。(1)1 mol冰中有mol“氢键”。(2)水分子中可电离生成两种含有相同电子数的微粒,其电离方程式为。(3)用x、y、z分别表示H2O、H2S、H2Se的沸点(),则x、y、z的大小关系是,其判断依据是。解析H2O中1个O有两对孤电子对,可与另外2个H2O中的H产生电性作用,从而形成2个氢键。H2O电离后形成的2种离子是H3O+和OH-。答案(1)2(2)2H2OH3O+OH-(3)xzyH2O分子间可以形成氢键,且H2Se的相对分子质量大于H2S,故有沸点:H2OH2SeH2S,即xzyB组综合提升1.下列物质中,分子内和分子间均可形成氢键

7、的是()A.NH3B.C.H2OD.CH3CH2OH解析形成氢键的分子中含有NH、HO或HF键,NH3、H2O、CH3CH2OH可以形成氢键,但只存在于分子间。B项,中OH间可在分子间形成氢键,OH与可在分子内形成氢键。答案B2.下列说法正确的是()C2H6分子中既含极性键又含非极性键由于氨和水分子之间能形成氢键,NH3分子极易溶于水F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均达到8e-稳定结构原子序数为34号的元素属于长周期的副族元素由于非金属性:ClBrI,所以酸性:HClHBrHIA.B.C.D.解析34号元素是Se,位于第四周期

8、第A族。酸性:HIHBrHCl。答案B3.通常状况下,NCl3是一种油状液体,其分子立体构型与氨分子相似,下列对NCl3的有关叙述正确的是()A.NCl3分子中NCl键的键长比CCl4分子中CCl键的键长长B.NCl3分子是非极性分子C.分子中的所有原子均达到8电子稳定结构D.NBr3比NCl3易挥发解析C原子的原子半径大于N原子的原子半径,所以CCl4中CCl键的键长比NCl3中NCl键的键长长,A错误;NCl3的分子立体构型与氨分子相似,都是三角锥形结构,氨分子是极性分子,所以NCl3分子也是极性分子,B错误;NCl3中N原子最外层电子数为5+3=8,所以N原子达到8电子稳定结构,NCl3

9、中Cl原子最外层电子数为7+1=8,所以Cl原子达到8电子稳定结构,C正确;组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,其熔、沸点越高,所以NBr3比NCl3的熔、沸点高,NCl3比NBr3易挥发,错误。答案C4.过氧化氢(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂,已知H2O2分子的结构如图所示。H2O2分子不是直线形的,两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上,书面夹角为9352,而两个OH键与OO键的夹角均为9652。试回答:(1)H2O2分子的电子式为,结构式为。(2)H2O2分子中存在(填“极性”或“非极性”,下同)键和键,为分子。(3)H2O2分子中氧元素的化合价为,原因是。解析(2)H2O2分子的立

10、体构型为不对称结构,应为极性分子,含有OO非极性键和OH极性键。答案(1)HOOHHOOH(2)极性非极性极性(3)-1价OO键为非极性键,OH键为极性键,共用电子对偏向于氧,故氧元素显-1价5.已知与碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们形成化合物的分子式是XY4。试回答:(1)X元素的基态原子的电子排布式为,Y元素原子的最外层电子的电子排布图为。(2)若X、Y两元素电负性分别为1.8和3.0,试判断XY4中X与Y之间的化学键为(填“共价键”或“离子键”)。(3)该化合物的立体构型为形,中心原子的轨道杂化类型为,分子为(填“

11、极性分子”或“非极性分子”)。(4)该化合物在常温下为液体,该液体微粒间的作用力是。(5)该化合物的沸点与SiCl4比较:(填化学式)的沸点高,原因是。解析依题意,X为第四周期第A族元素Ge,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,Y元素原子的最外层电子数比内层电子总数少3,则Y是Cl元素,Cl元素原子最外层电子的电子排布图为。GeCl4中Ge与Cl形成的是共价键,立体构型为正四面体形,中心原子为sp3杂化,为非极性分子,微粒间的作用力是范德华力。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(2)共价键(3)正四面体sp3杂化非极性分子(4)范德华

12、力(5)GeCl4组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高6.北斗卫星导航系统是中国自行研制并开发的,其中第八颗和第九颗北斗卫星是被长征三号甲运载火箭送入太空预定转移轨道的。已知运送卫星的火箭所需燃料除液态过氧化氢外,还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%,相对分子质量为32,结构分析发现该分子结构中只有单键。(1)该氮氢化合物的电子式为,其中N原子采取杂化方式,该分子是(填“极性”或“非极性”)分子。(2)若该物质与液态过氧化氢恰好完全反应,产生两种无毒又不污染环境的气态物质,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,只

13、含有非极性键的是,只含有极性键的是。(3)NH3分子中的N原子有一对孤电子对,能发生反应:NH3+HClNH4Cl。试写出将上述氮氢化合物通入足量盐酸时,发生反应的化学方程式:。(4)“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式);又已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,则N2O的电子式可表示为,由此可知它(填“含有”或“不含”)非极性键。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,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,分子的结构式为,分子中的键全部是单键,故N原子的杂化方式

14、与NH3分子中的N原子杂化方式相同,也是sp3杂化,该分子为极性分子。(2)两者反应后生成的物质无毒又不污染环境,故得到的是N2和H2O,反应的化学方程式为N2H4+2H2O2N2+4H2O,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N原子上各有一对孤电子对,故一分子N2H4能与两分子HCl反应,反应的化学方程式为N2H4+2HClN2H6Cl2。(4)因为N2O和CO2互为等电子体,故结构相似,应该都为直线形,因CO2的结构式为OCO,而N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,故N2O的结构式为NNO,其电子式为NNO,分子中既含有极性键又含有氮氮非极性键。答案(1)HNHNHHsp3极性(2)N2H4和H2O2N2H2O(3)N2H4+2HClN2H6Cl2(4)NNO含有