第2章 第3节 分子结构与物质的性质 综合训练-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2作业与测评课件PPT（人教版2019）

第二章　分子结构与性质 第三节　分子结构与物质的性质 综合训练 (建议用时：40分钟) 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 范德华力 键的极性和分子的极性 氢键与相似相溶 相似相溶 分子间作用力 范德华力 手性碳 原子 题号 8 9 10 11 12 13 14 难度 ★★ ★★ ★★ ★★★ ★★★ ★★ ★★ 对点 分子的极性、相似相溶 键的极性和分空间结构、氢键 分子间作用力、σ键与π键、分子的极性 氢键、分子的极性 手性碳原子、分子间作用力 σ键与π键、键的极性和分子的极性 键的极性和分子的极性、 相似相溶 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．(2024·南阳一中高二月考)下列液体物质受热挥发时只克服范德华力的是(　　) A．水 B．酒精 C．液溴 D．水银 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 2．下列叙述中正确的是(　　) A．NH3、CO、CO2都是极性分子 B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子 C．H2S、NH3中的中心原子的杂化方式分别是sp2、sp3 D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子 解析：A项，CO2属于非极性分子；C项，H2S中的中心原子S采取sp3杂化；D项，H2O分子中的O原子上有2个成键电子对和2个孤电子对，故分子是V形结构。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 3．下列事实与氢键无关的是(　　) A．水和乙醇可以以任意比例互溶 B．氨容易液化 C．液态氟化氢中存在(HF)n的形式 D．甲烷难溶于水而易溶于四氯化碳 解析：D项，甲烷在水中和四氯化碳中的溶解度不同，符合“相似相溶”规律，与氢键无关。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 4．下列现象中不能用“相似相溶”规律解释的是(　　) A．酒精与水以任意比例互溶 B．用纯碱清洗油污 C．氯化氢易溶于水 D．用苯将溴水中的溴萃取出来 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6 5．下列说法正确的是(　　) A．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于其分子间存在氢键 B．稀有气体的化学性质比较稳定，是因为其键能很大 C．液氨中的氢键可表示为N—H…N D．干冰升华时破坏了共价键 解析：氢键属于一种分子间作用力，只影响物质的物理性质(熔、沸点等)，而物质的稳定性受化学键的影响；稀有气体的化学性质比较稳定是因为其原子的最外层为8电子稳定结构(氦为2)，无化学键；干冰升华时破坏了范德华力。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7 [重难点拨] 热稳定性与共价化合物达到沸点汽化的理论解释容易混淆，热稳定性是讨论化学键强弱，因受热分解，破坏的是化学键；而共价化合物达到沸点汽化时，破坏的是分子间作用力(氢键或范德华力)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8 6．下列有关范德华力的叙述正确的是(　　) A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同 C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量 解析：范德华力的实质是一种电性作用，但范德华力是分子间较弱的作用力，不是化学键，A错误；化学键是微粒间的强烈的相互作用，范德华力是分子间较弱的作用力，B正确；若分子间的距离足够远，则分子间没有范德华力，C错误；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量，D错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11 8．(2024·山西省太原市高二期中)臭氧(分子空间结构为V形)主要存在于距离地面25 km左右的大气层中，它能有效阻挡紫外线，保护人类健康。但是在近地面，臭氧却是一种污染物。下列说法不正确的是(　　) A．O3和O2互为同素异形体 B．O3是极性分子，O2是非极性分子 C．相同条件下在水中的溶解度：O3>O2 D．O3分子中的中心原子采取sp杂化 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13 9．某一化合物的分子式为AB2，A属于第ⅥA族元素，B属于第ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.5和4.0，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是(　　) A．AB2分子中只有σ键 B．AB2分子的空间结构为直线形 C．A—B为极性共价键，AB2分子为极性分子 D．AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14 解析：由A属于第ⅥA族元素，B属于第ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.5和4.0可知，A为O元素、B为F元素、AB2为OF2，二氟化氧分子中氧原子的价层电子对数为4、孤电子对数为2，氧原子的杂化方式为sp3杂化，分子的空间结构为V形。由分析可知，二氟化氧分子中只含有sp3­p σ键，A正确；由分析可知，B错误；二氟化氧分子中O—F为极性共价键，二氟化氧分子的空间结构为结构不对称的V形，属于极性分子，C正确；水分子能形成分子间氢键，二氟化氧分子不能形成分子间氢键，与水相比，二氟化氧分子的分子间作用力小于水，熔点、沸点低于水，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10．氢气是清洁能源之一，解决氢气的存储问题是当今科学界需要攻克的课题。C16S8是新型环烯类储氢材料，利用物理吸附的方法来储存氢分子，其分子结构如图所示，下列相关说法正确的是(　　) A．C16S8的熔点由所含化学键的键能决定 B．C16S8完全燃烧的产物均为极性分子 C．分子中的σ键和π键的数目比为4∶1 D．C16S8储氢时与H2间的作用力为氢键 解析：C16S8的熔点由范德华力的大小决定，故A错误；C16S8完全燃烧的产物分别为CO2和SO2，CO2为非极性分子，SO2为极性分子，故B错误；C16S8分子中没有能形成氢键的原子，故二者之间的作用力是范德华力，故D错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 11．(2024·江西省高三联合考试)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的电子只有一种自旋状态，Y元素原子核外有3个未成对电子；Z元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，W元素基态原子核外有6种不同空间运动状态的电子，且只有一个不成对电子。下列说法正确的是(　　) A．W原子最高能级电子云轮廓图为哑铃形 B．X、Y、Z元素原子第一电离能的大小顺序为Z>Y>X C．Y和Z的最简单氢化物的沸点：Y<Z D．Z原子可形成Z2与Z3两种气体单质分子，两者都是非极性分子 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 17 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 18 二、非选择题 12．氧是地壳中含量最多的元素。 (1)氧元素基态原子核外未成对电子数为____。 (2)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为______________________________。 (3)3­氯­2­丁氨酸的结构简式为 ，该有机物分子中含有____个手性碳原子；其中—NH2中N原子的杂化轨道类型是________。 2 答案 O—H键、氢键、范德华力 2 sp3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 19 (4)青蒿素是从黄花蒿中提取得到的一种无色针状晶体，分子结构如图所示，则青蒿素分子中含有________个手性碳原子。 (5)O、S、Se都属于第ⅥA族元素，其简单氢化物的沸点由高到低的顺序为______________(用化学式表示)。 7 答案 H2O>H2Se>H2S 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 20 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 21 13．A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。C原子的最外层电子排布为nsnnp2n。 (1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为____________(用元素符号表示)。 (2)X是含有________键(填“非极性”或“极性”，下同)的________分子。 (3)A的一种氢化物的相对分子质量为26，其分子中含有________。 a．σ键 b．π键 c．极性键 d．非极性键 (4)Y分子为_______分子(填“极性”或“非极性”)，其中心原子采取______杂化。 答案 C<O<N 极性 非极性 abcd 极性 sp3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 22 解析：C原子的最外层电子排布为nsnnp2n，s轨道上最多容纳2个电子，故n＝2，故C为O。由A、B、C、D元素的原子半径依次减小，且D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子，故A、B、C、D分别为C(碳)、N、O、H。X、Y、Z分别为CH4、NH3、H2O。 (3)该氢化物为HC≡CH，分子中含有3个σ键，2个π键，且C≡C键为非极性键，C—H键为极性键。 (4)NH3为三角锥形分子，正、负电中心不重合，为极性分子，N原子上有1个孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 23 14．双氧水(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，书面角为93°52′，而两个O—H与O—O的夹角均为96°52′。试回答： (1)H2O2分子的电子式为________________，结构式为________________。 (2)H2O2分子中存在________键和________键，为________分子(填“极性”或“非极性”)。 H—O—O—H 答案 极性 非极性 极性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 24 (3)H2O2难溶于CS2，其原因是__________________________________________ _______________________________________。 (4)H2O2分子中氧元素的化合价为_______，原因是________________________ __________________________________________________。 H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据“相似相溶”规律可知H2O2难溶于CS2 解析：(4)共用电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。 答案 解析 －1 O—O为非极性键，O—H为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显－1价 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 25 　　　　　　　　　　　　　 R 7．下列对分子的性质的解释中，不正确的是(　　) A．CH≡C—CH===CH—CH3中σ键和π键数目之比为10∶3 B．分子中不含手性碳原子 C．硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，说明极性：水>酒精>CS2 D．苹果酸含有1个手性碳原子 解析：1个单键就是1个σ键，1个双键含有1个σ键和1个π键，1个三键含有1个σ键和2个π键，则1个CH≡C—CH===CH—CH3分子含有10个σ键和3个π键，故CH≡C—CH===CH—CH3中σ键和π键数目之比为10∶3，A正确；连接四个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子，分子中含有手性碳原子(标“*”的碳原子)，B错误；硫是非极性分子，H2O是极性分子，根据“相似相溶”规律可知，极性：水>酒精>CS2，C正确；苹果酸中与羧基相连的碳原子连接四个各不相同的原子或原子团，是手性碳原子，D正确。 解析：O3和O2是由氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，A正确；O3分子的空间结构为V形，说明其正、负电中心不重合，则O3 是极性分子，而O2是非极性分子，H2O是极性分子，根据“相似相溶”原理可知，相同条件下在水中的溶解度：O3>O2，B、C正确；O3分子中中心O原子上的价层电子对数为2＋eq \f(6－2×2,2)＝3，故O3分子中的中心原子采取sp2杂化，D错误。 解析：X元素的电子只有一种自旋状态，即核外只有1个电子，则X为H；Y元素原子核外有3个未成对电子，电子排布式为1s22s22p3或1s22s22p63s23p3，则Y为N或P；Z元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，则Z为O或Mg；W元素基态原子核外有6种不同空间运动状态的电子，说明有6个轨道，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，且只有一个不成对电子，则其核外电子排布式为1s22s22p63s1，Z为Na；结合原子序数关系可知，Y为N，Z为O。Na原子最高能级为3s，电子云轮廓图为球形，A错误；N的第一电离能大于O的，B错误；O2为非极性分子，O3为极性分子，D错误。 解析：(2)O—H键属于共价键，强度最大，范德华力和氢键均属于分子间作用力，但氢键要强于范德华力，所以它们从强到弱的顺序依次为O—H键、氢键、范德华力。 (3)连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，3­氯­2­丁氨酸的结构简式为，标“*”的碳原子为手性碳原子，所以1个该有机物分子中含有2个手性碳原子；其中—NH2中N原子上含有1个孤电子对和3个共价键，则N原子上的价层电子对数为4，采取sp3杂化。 (4)青蒿素分子中手性碳原子标识如图： ，共7个。 $$