内容正文:
1.带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流时,细流会发生偏转的是( )
A.CS2 B.液溴
C.CCl4 D.H2O
解析:D [二硫化碳分子是直线形结构,是非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,不发生偏转,故A错误;溴分子是非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,不发生偏转,故B错误;四氯化碳分子是正四面体形结构,是非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,不发生偏转,故C错误;H2O为V形结构,水分子是极性分子,电荷分布不均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,发生偏转,故D正确。]
2.下列分子含有非极性键的极性分子的是( )
A. B.C60
C.HCN D.CH3CH2Cl
解析:D [苯是非极性键和极性键形成的非极性分子,故A错误;C60是非极性键形成的非极性分子,故B错误;HCN是极性键形成的极性分子,故C错误;CH3CH2Cl是含有非极性碳碳键的极性分子,故D正确。]
3.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子,如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是( )
A.H2O2分子为直线形的非极性分子
B.CO2分子为极性共价键构成的非极性分子
C.BF3分子中的B原子满足8电子稳定结构
D.CH3COOH分子中C原子均为sp2杂化
解析:B [A.H2O2分子是空间立体分子,其空间结构不是直线形,A错误;B.CO2分子中三个原子在同一直线上,两个O原子在C原子的两侧,故该分子为非极性分子,B正确;C.BF3分子中的B原子最外层只有6个电子,所以不满足8电子稳定结构,C错误;D.CH3COOH分子中甲基C原子采用sp3杂化,羧基C原子采用sp2杂化,D错误。答案选B。]
4.下列化学键中,键的极性最强的是( )
A.H-F B.H-O
C.H-N D.H-C
解析:A [同周期元素随着核电荷数的增加,电负性逐渐增大,F、O、N、C这四种元素中C的电负性最小,F的电负性最大,所以H-F键的极性最强。]
5.(双选)下列叙述正确的是( )
A.离子化合物中可能存在非极性键
B.非极性分子中不可能既含有极性键又含有非极性键
C.非极性分子中一定含有非极性键
D.不同非金属元素的原子之间形成的化学键都是极性键
解析:AD [过氧根离子的电子式为其中含有非极性键,A正确;CH2=CH2、CH≡CH均为非极性分子,分子中C—H键为极性键,C=C和C≡C均为非极性键,B项错误;CO2、BF3、CCl4等是由极性键形成的非极性分子,C项错误;不同非金属元素的原子形成的共用电子对发生偏移,形成极性键,D项正确。]
6.下列关于水分子的说法不正确的是( )
A.水分子间存在π键
B.水分子中含极性键
C.水分子是V形结构
D.水分子是极性分子
解析:A [π键存在于双键和三键中,水分子间不存在π键,A错误;水分子中存在的O-H键是极性键,B正确;水分子中O原子的价电子对数为2+×(6-2×1)=4,采取sp3杂化,含有2对孤电子对,为V形结构,C正确;H2O分子结构不对称,正、负电荷重心不重合,为极性分子,D正确。]
7.下列物质:①BeCl2,②C2H4,③P4,④BF3,⑤NF3,⑥H2O2,其中含有极性键的非极性分子是( )
A.①③④ B.②③⑥
C.①②④ D.③④⑤
解析:C [①BeCl2中含有极性键,为直线形分子,其结构对称,正、负电荷的重心重合,为非极性分子,故①正确;②C2H4中含有C—H极性键,其结构对称,正、负电荷的重心重合,为非极性分子,故②正确;③P4为单质,分子中只含有非极性键,为非极性分子,故③错误;④BF3中含有极性键,为平面三角形分子,正、负电荷的重心重合,为非极性分子,故④正确;⑤NF3中含有极性键,为三角锥形分子,正、负电荷的重心不重合,为极性分子,故⑤错误;⑥H2O2中含有极性键,但氧原子上有孤电子对,其结构不对称,正、负电荷的重心不重合,为极性分子,故⑥错误。]
8.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是非极性分子
解析:B [H2O2是极性分子,故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,故B正确;分子的极性与分子内共价键的极性和分子的空间结构密切相关,分子中的正负电重心是否重合是分子极性的依据,重心重合是非极性分子,不重合是极性分子,如甲烷是极性键形成的非极性分子,故C错误;H2O是极性分子,故D错误。]
9.维生素C的结构简式是,它能防治坏血病,该分子中有手性碳原子个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析:B [该分子中属于手性碳原子的是左边第二、三号碳,它们均是连接四个不同原子或基团的碳原子,所以含有2个手性碳原子。]
10.手性分子往往具有一定光学活性。乳酸分子是手性分子,如图。乳酸中的手性碳原子是( )
A.① B.② C.③ D.②③
解析:B [②号碳原子连接-CH3、-H、-COOH、-OH四种不同的原子或基团。]
11.(双选)丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子,它存在手性异构体,如图所示:
下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子
B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称,具有相同的分子极性
C.Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,只含有极性键,不含非极性键
D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,但分子的性质不同
解析:BD [Ⅰ和Ⅱ分子中都只含有1个手性碳原子,都是极性分子,分子中都含有极性键和非极性键,二者互为手性异构体,具有不同的性质。]
12.已知以下反应中的四种物质由三种元素组成,其中a的分子空间结构为正四面体形,一个a分子含有10e-,组成b物质的元素为第3周期元素。下列判断正确的是( )
A.四种分子中的化学键均是极性键
B.四种分子中既有σ键,又有π键
C.a、c分子中中心原子均采用sp3杂化
D.b、d分子中共价键的键能:b>d
解析:C [b是氯与氯形成的非极性共价键,故A错误;四种分子都无π键,故B错误;甲烷中碳与氢形成4个碳氢σ键、一氯甲烷分子中形成三个碳氢σ键和一个碳氯σ键,中心原子均为sp3杂化,故C正确;氯的原子半径大于氢原子半径,所以氯气分子中的氯氯键的键能小于氯化氢分子中的氢氯键的键能,故D错误。]
13.已知有下列分子:①CH4 ②NH3 ③H2O
④CO2 ⑤BF3 ⑥PCl3 ⑦H2S ⑧SO3
⑨SiCl4 ⑩C2H2。
(1)其中为直线形非极性分子的有 ________ (填序号,下同);
(2)其中为平面正三角形非极性分子的有 ________ ;
(3)其中为正四面体形非极性分子的有 ________ ;
(4)其中为V形结构的极性分子的有 ________ ;
(5)其中为三角锥形的极性分子的有 ________ 。
解析:根据杂化轨道数=σ键数目+孤电子对数,确定杂化轨道,再结合孤电子对数确定空间结构;①CH4分子中σ键数目为4,孤电子对数为0,所以分子空间结构为正四面体形非极性分子;②NH3分子中σ键数目为3,孤电子对数为1,所以分子空间结构为三角锥形的极性分子;③H2O分子中σ键数目为2,孤电子对数为2,所以分子空间结构为V形结构的极性分子;④CO2分子结构式为O=C=O,键角为180°,所以分子空间结构为直线形非极性分子;⑤BF3分子中σ键数目为3,孤电子对数为0,所以分子空间结构为平面正三角形非极性分子;⑥PCl3分子中σ键数目为3,孤电子对数为1,所以分子空间结构为三角锥形的极性分子;⑦H2S分子中σ键数目为2,孤电子对数为2,所以分子空间结构为V形结构的极性分子;⑧SO3分子中σ键数目为3,孤电子对数为0,所以分子空间结构为平面正三角形非极性分子;⑨SiCl4分子中σ键数目为4,孤电子对数为0,所以分子空间结构为正四面体形非极性分子;⑩C2H2分子中中心原子碳σ键数目为2,孤电子对数为0,所以分子空间结构为直线形非极性分子;所以其中为直线形非极性分子的有④⑩;其中为平面正三角形非极性分子的有⑤⑧;其中为正四面体形非极性分子的有①⑨;其中为V形结构的极性分子的有③⑦;其中为三角锥形的极性分子的有②⑥。
答案:(1)④⑩ (2)⑤⑧ (3)①⑨
(4)③⑦ (5)②⑥
14.有下列粒子:
①CH4 ②CH2=CH2 ③CH≡CH ④NH3 ⑤NH ⑥BF3 ⑦H2O
填写下列空白(填序号):
(1)呈正四面体形的是 ________ 。
(2)中心原子轨道为sp3杂化的是 ________ ,为sp2杂化的是 ________ ,为sp杂化的是 ________ 。
(3)所有原子共平面的是 ________ ,共线的是 ________ 。
(4)含有极性键的极性分子的是 ________ 。
解析:(1)①CH4中C原子采取sp3杂化,空间结构为正四面体形结构,②C2H4中C原子采取sp2杂化,空间结构为平面形分子,③C2H2中C原子采取sp杂化,空间结构为直线形分子,④NH3中氮原子采取sp3杂化,空间结构为三角锥形分子,⑤NH中氮原子采取sp3杂化,空间结构为正四面体形结构,⑥BF3中硼原子采取sp2杂化,空间结构为平面三角形分子,⑦H2O中O原子采取sp3杂化,空间结构为V形分子;
(2)①CH4中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=4+0=4,所以采取sp3杂化,②C2H4中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化,③C2H2中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=2+0=2,所以采取sp杂化,④NH3中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+1=4,所以采取sp3杂化;⑤NH中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=4+0=4,所以采取sp3杂化;⑥BF3中B原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化,⑦H2O中O原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化,所以中心原子轨道为sp3杂化的是①④⑤⑦,中心原子轨道为sp2杂化的是②⑥;为sp杂化的是③;(3)①CH4是正四面体形结构,所有原子不共面也不共线,②C2H4是平面形分子,所有原子共平面而不共线;③CH≡CH是直线形分子,所有原子共平面也共线;④NH3是三角锥形分子,所有原子不共面也不共线,⑤NH是正四面体形结构,所有原子不共面也不共线,⑥BF3是平面三角形分子,所有原子共平面而不共线;⑦H2O是V形分子,所有原子共平面而不共线;
(4)①CH4中C上无孤电子对,形成4个σ键,为正四面体形结构,只含C—H极性键,结构对称,为非极性分子;②CH2=CH中C上无孤电子对,每个C形成3个σ键,为平面形结构,含C=C键C-H键,为非极性分子;③CH≡CH中C上无孤电子对,每个C形成2个键,为直线形结构,含C≡C键、C-H键,为非极性分子;④NH3中N上有1对孤电子对,N形成3个σ键,为三角锥形,只含N-H键,为极性分子;⑤NH中N上无孤电子对,N形成4个σ键,为正四面体结构,只含N-H键,为非极性分子;⑥BF3中B上无孤电子对,形成3个σ键,为平面三角形,只含B-F键,为非极性分子;⑦H2O中O上有2对孤电子对,O形成2个σ键,为V形,含O-H极性键,为极性分子。
答案:(1)①⑤ (2)①④⑤⑦ ②⑥ ③
(3)②③⑥⑦ ③ (4)④⑦
15.已知N、P同属于元素周期表的VA族元素,N在第2周期,P在第3周期。NH3分子呈三角锥形,N原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,N—H键间的夹角是107°。
(1)N4分子的空间结构为,它是一种 ________ (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)PH3分子与NH3分子的空间结构 ________ (填“相同”“相似”或“不相似”),P—H ________ (填“有”或“无”)极性,PH3分子 ________ (填“有”或“无”)极性。
(3)NCl3是一种淡黄色油状液体,下列对NCl3的有关描述不正确的是 ________ (填字母)。
a.该分子呈平面三角形
b.该分子中的化学键为极性键
c.该分子为极性分子
d.因N—Cl键的键能大,故NCl3稳定
解析:(1)N4分子是正四面体形结构,是一种非极性分子。(2)NH3分子与PH3分子互为等电子体,结构相似,P—H键为不同种元素原子之间形成的共价键,为极性键,PH3分子的空间结构为三角锥形,正、负电荷重心不重合,PH3为极性分子。(3)NCl3中N原子的价电子对数为3+=4,孤电子对数为1,该分子为三角锥形,a错误;N、Cl之间形成的N-Cl键应为极性键,b正确;NCl3分子中正、负电荷重心不重合,故该分子为极性分子,c正确;共价键的键能越大,含有该键的物质越稳定,d正确。
答案:(1)非极性 (2)相似 有 有 (3)a
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