第2章 第2节 第2课时 分子的空间结构与分子性质（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

[基础训练] 1．下列分子具有旋光性的是(　　) A．　　 B．H2NCH2COOH C． D．CH2===CH2 解析　不对称碳原子上连接有四个不同的原子或原子团，含有不对称碳原子的分子即为手性分子，手性分子具有旋光性。 答案　C 2．微波炉加热时，电炉内的微波场以极高的频率改变电场的方向，使水分子迅速摆动而产生热效应。在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动的原因是(　　) 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　水分子在电场中摆动，说明水分子中存在正极和负极，即水分子是极性分子。 答案　D 3．下列叙述中正确的是(　　) A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子 B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子 C．非极性分子只能是双原子单质分子 D．非极性分子中一定含非极性键 解析　全由非极性键结合的分子为非极性分子，如氧气、氮气、氯气等，A正确；以极性键结合起来的分子可能为非极性分子，如甲烷、二氧化碳等，B错误；非极性分子可能为多原子分子，如甲烷、二氧化碳等，C错误；非极性分子中不一定含非极性键，如甲烷为非极性分子，C—H为极性键，D错误。 答案　A 4．已知CO2、BF3、SO3都是非极性分子，NH3、H2S、H2O都是极性分子，由此可推知ABn型分子是非极性分子的经验规律是(　　) A．分子中不能含有氢原子 B．在ABn分子中A原子没有孤电子对(或A原子最外层电子均已成键) C．在ABn分子中每个共价键的键长和键能都相等 D．分子中所有原子在同一平面内 解析　CO2、BF3、SO3中所有电子都参与形成了共价键，都不含孤电子对，分子都是对称结构，为非极性分子。H2S、H2O、NH3都含有孤电子对，分子都是不对称结构，为极性分子。ABn分子的极性取决于分子的空间结构是否对称，而对称性与分子是否含有孤电子对有关，与其他因素无关。 答案　B 5．下列说法正确的是(　　) A．非极性分子中的原子上一定不含孤电子对 B．平面三角形分子一定是非极性分子 C．中心原子采取sp3杂化的AB4型分子，一定是非极性分子 D．单质分子一定是非极性分子 解析　Cl2分子是非极性分子，但每个Cl原子上都有孤电子对，故A错误；平面三角形分子不一定是非极性分子，如甲醛，故B错误；中心原子采取sp3杂化且为AB4型的分子是以A为中心的正四面体形结构，一定是非极性分子，故C正确；单质分子不一定是非极性分子，如臭氧是极性分子，故D错误。 答案　C 6．下列各组物质中，都是极性键构成的极性分子的是(　　) A．CCl4和H2O　　　　 B．CH3Cl和H2S C．CS2和HCl D．H2O2和BF3 解析　H2O分子中只含极性键，空间结构为V形，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子，CCl4分子中只含极性键，空间结构为正四面体形，结构对称，正电中心与负电中心重合，属于非极性分子，A错误；CH3Cl分子中只含极性键，空间结构为四面体形，结构不对称，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子，H2S分子中只含极性键，空间结构为V形，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子，B正确；CS2中只含极性键，空间结构为直线形，结构对称，正电中心与负电中心重合，属于非极性分子，HCl分子中只含极性键，空间结构为直线形，结构不对称，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子，C错误；H2O2分子中含有极性键、非极性键，空间结构不对称，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子，BF3分子中只含极性键，空间结构为平面三角形，结构对称，正电中心与负电中心重合，属于非极性分子，D错误。 答案　B 7．根据价电子对互斥理论，下列分子的空间结构和极性均正确的是(　　) 选项 分子式 价电子对 互斥模型 分子的空 间结构 分子 极性 A SO2 平面三角形 角形 极性 B HCHO 平面三角形 三角锥形 极性 C PCl3 四面体形 正三角形 非极性 D SiF4 正四面体形 正四面体形 极性 解析　SO2分子中中心原子S的价电子对数是2＋＝3，杂化类型是sp2杂化，SO2的价电子对互斥模型是平面三角形，由于S原子上有1个孤电子对，则分子的空间结构为角形，分子中正电中心与负电中心不重合，因此该分子是极性分子，A正确；HCHO分子中中心原子C的价电子对数是3＋＝3，杂化方式为sp2杂化，价电子对互斥模型为平面三角形，由于中心原子C上没有孤电子对，所以分子的空间结构为平面三角形，HCHO分子中正电中心与负电中心不重合，因此该分子是极性分子，B错误；PCl3分子中，中心原子P的价电子对数是3＋＝4，P原子采取sp3杂化，价电子对互斥模型为四面体形，由于P原子上有1个孤电子对，所以其空间结构为三角锥形，PCl3分子中正电中心与负电中心不重合，因此该分子是极性分子，C错误；SiF4分子中，中心原子Si的价电子对数是4＋＝4，Si原子采取sp3杂化，价电子对互斥模型为四面体形，由于Si原子上没有孤电子对，所以其空间结构为正四面体形，SiF4分子中正电中心与负电中心重合，因此该分子是非极性分子，D错误。 答案　A 8．在①HF、②H2O、③NH3、④CS2、⑤CH4、⑥N2、⑦BF3分子中： (1)以非极性键结合的非极性分子是________(填序号，下同)。 (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杂化轨道和角形结构的极性分子是________。 (6)以极性键结合的具有sp2杂化轨道的非极性分子是________。 解析　①HF含有H—F极性键，为极性分子；②H2O含有H—O极性键，中心O原子价电子对数是2＋×(6－2×1)＝4，O原子杂化轨道类型为sp3杂化，有2个孤电子对，空间结构为角形，结构不对称，是极性分子；③NH3含有H—N极性键，中心N原子价电子对数是3＋×(5－3×1)＝4，N原子杂化轨道类型为sp3杂化，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，结构不对称，是极性分子；④CS2含有C===S极性键，中心C原子价电子对数是2＋×(4－2×2)＝2，无孤电子对，C原子杂化轨道类型为sp杂化，空间结构为直线形，结构对称，是非极性分子；⑤CH4含有H—C极性键，中心C原子价电子对数是4＋×(4－4×1)＝4，C原子杂化轨道类型为sp3杂化，无孤电子对，空间结构为正四面体形，结构对称，是非极性分子；⑥N2含有N≡N非极性键，是非极性键结合的非极性分子；⑦BF3含有B—F极性键，中心B原子价电子对数是3＋×(3－3×1)＝3，B原子杂化轨道类型为sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，结构对称，是非极性分子。 答案　(1)⑥　(2)④　(3)⑤　(4)③　(5)②　(6)⑦ [能力提升] 9．(2024·陕西师大附中期中)下列有关漂白剂说法正确的是(　　) A．SO2是含有极性键的非极性分子 B．O3是含有非极性键的非极性分子 C．H2O2是含有极性键和非极性键的极性分子 D．HCHO是含有极性键的非极性分子 解析　SO2中S、O原子之间只存在极性键，SO2的中心S原子价电子对数＝2＋＝3，含有1个孤电子对，则SO2为角形，正、负电荷重心不重合，为极性分子，A错误；O3中的共价键为极性键，O3和SO2互为等电子体，结构相似，SO2为极性分子，则O3为极性分子，B错误；H2O2中存在O—H极性键、O—O非极性键，H2O2是书页形结构，正、负电荷重心不重合，为极性分子，C正确；HCHO的中心碳原子为sp2杂化，为平面结构，是由极性键构成的极性分子，D错误。 答案　C 10．(双选)4­(3­三氟甲苯基)­4­羟基哌啶的结构简式如下图所示，它是制备医药氟哌多的中间体。下列说法错误的是(　　) A．该分子属于非极性分子 B．该分子中C—F的极性大于C—N的极性 C．该分子具有旋光性 D．1 mol该分子中含有σ键的数目为32NA 解析　该分子结构不对称，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子，故A错误；由于F的电负性大于N，所以C—F的极性大于C—N的极性，故B正确；该分子中没有手性碳原子，不是手性分子，没有旋光性，故C错误；所有的单键都是σ键，一个双键中含有一个σ键，所以1 mol该分子中含有σ键的数目为32NA，故D正确。 答案　AC 11．(双选)M、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素。M基态原子L层p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，X最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法错误的是(　　) A．M与X形成的三原子化合物属于极性分子 B．M的氢化物都是极性分子 C．M与X、Y均可形成X(Y)M型的极性离子 D．化合物XY2是非极性分子 解析　M、X、Y是原子序数依次增大的短周期主族元素，M基态原子L层p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，则M为O；X最外层电子数是最内层电子数的3倍，则X为S；Y为Cl。SO2为V形结构，结构不对称，为极性分子，故A正确；H2O和H2O2都是极性分子，故B正确；SO中中心原子S的价电子对数为4＋×(6＋2－4×2)＝4，无孤电子对，为正四面体形结构，ClO中中心原子Cl的价电子对数为4＋×(7＋1－4×2)＝4，无孤电子对，为正四面体形结构，两种离子结构对称，不具有极性，故C错误；SCl2的中心原子S具有4个价电子对，是角形结构，为极性分子，D错误。 答案　CD 12．主族元素A、B、C、D的原子序数都小于18，A与D同主族，B与C在同一周期，A、D原子的价电子数都是1，C原子最外层电子数比B原子少2个，且最外层电子数是次外层电子数的2倍。A、B的单质在常温下均为气体，它们在高温下以体积比2∶1完全反应，生成物在常温下为液体。此液体与D单质能剧烈反应生成A的单质。所得溶液滴入酚酞显红色，同时溶液中含有与氖原子的电子层结构相同的阳离子。 试回答下列问题： (1)写出元素符号：B：________，D：________。 (2)写出元素基态原子的价电子排布：A：______，C：________。 (3)B与C在高温下完全反应后的生成物的化学式为________，它是由________(填“极性”或“非极性”，下同)键形成的________分子，分子的空间结构呈________形。 (4)A与B的单质以体积比2∶1形成的化合物的中心原子的杂化方式为________，分子的空间结构呈________，是________(填“极性”或“非极性”)分子。 解析　由题意知A、B、C、D四种元素分别为H、O、C、Na，C与O2完全反应的生成物为CO2，它是由极性键构成的非极性分子，为直线形结构。H2O中氧原子采取sp3杂化，为V形结构，是极性分子。 答案　(1)O　Na　(2)1s1　2s22p2　(3)CO2　极性　非极性　直线　(4)sp3　V形　极性 13．(1)若ABn型分子的中心原子上有一对孤电子对未能成键，当n＝2时，其分子的空间结构呈________，中心原子的杂化方式为________；当n＝3时，其分子的空间结构呈________形，中心原子的杂化方式为________。 (2)“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，是________分子。 (3)Pt(NH3)2Cl2分子的空间结构是平面正方形。它有两种空间异构体——俗称顺铂和反铂，其结构简式为 ①试对顺铂和反铂的水溶性做出预测。 ________________________________________________________________________。 ②Pt(NH3)2Cl2分子是否具有手性？ ________________________________________________________________________。 解析　(1)若ABn型分子的中心原子A有一对孤电子对未能成键，则分子的空间结构将会发生变化。当n＝2时，中心原子的价电子对数为3，因此是sp2杂化，分子的空间结构呈V形；当n＝3时，中心原子的价电子对数为4，因此是sp3杂化，分子的空间结构呈三角锥形。(2)根据等电子原理，N2O与CO2分子具有相似的结构，其电子式为，具有极性键，是极性分子。(3)①根据分子的空间结构可知，顺铂的正、负电荷重心不重合，为极性分子，反铂的正、负电荷重心重合，为非极性分子，水分子为极性分子，因而顺铂相对易溶于水；②由于铂原子所连的四个原子或基团两两相同，因而Pt(NH3)2Cl2不是手性分子。 答案　(1)V形　sp2　三角锥　sp3　 (2) 　含有　极性　 (3)①顺铂是极性分子，反铂是非极性分子，故顺铂相对易溶于水，反铂难溶于水　②不具有手性 学科网（北京）股份有限公司 $