内容正文:
课时测评11 共价键的极性
(时间:45分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-11题,每小题3分,共33分)
题点一 键的极性和分子的极性
1.下列关于键的极性和分子的极性的说法中,错误的是( )
A.相同元素形成的双原子分子一定是非极性分子
B.含极性键的非极性分子,其空间结构是对称的
C.不同元素形成的双原子分子一定是极性分子
D.极性分子中一定只含有极性键
答案:D
解析:相同元素形成的双原子分子一定是非极性分子,如氢气、氧气都是非极性分子,故A正确;含极性键的非极性分子,其空间结构是对称的,如甲烷、四氯化碳,故B正确;不同元素形成的双原子分子一定是极性分子,如氯化氢是极性分子,故C正确;极性分子中不一定只含有极性键,如H2O2是极性分子,含有极性键和非极性键,故D错误。
2.下列分子属于非极性分子的是( )
A.SO2 B.NCl3
C.ClO2 D.SiF4
答案:D
解析:SO2的价层电子对数为2+(6-2×2)=2+1=3,为V形结构,正负电中心不重合,为极性分子,A不选;NCl3的价层电子对数为3+=3+1=4,为三角锥形结构,正负电中心不重合,是极性分子,B不选;ClO2的价层电子对数为2+=2+1.5=3.5,为V形结构,正负电中心不重合,电荷分布不均匀,是极性分子,C不选;SiF4的价层电子对数为4+=4+0=4,为正四面体结构,正负电中心重合,为非极性分子,D正确。
3.下列属于非极性分子的是( )
A.CH4 B.HCl
C.H2O2 D.O3
答案:A
解析:CH4含有H—C极性键,空间构型为正四面体,结构对称且正负电中心重合,为非极性分子,故A选;HCl中只含有H—Cl极性键,正负电中心不重合,属于极性分子,故B不选;H2O2的空间结构为,为半开书页形,两个O在书轴上,两个H分别与两个O相连,但不在同一平面上,为极性分子,故C不选;O3的空间构型为V形,正负电中心不重合,为极性分子,D不选。
4.下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的一组是( )
A.CH3Cl、CCl4、CO2
B.C2H4、C2H2、C6H6
C.Cl2、H2、N2
D.NH3、H2O、SO2
答案:B
解析:CCl4、CO2分子中共价键都属于极性共价键,分子都是对称结构,属于非极性分子,CH3Cl为四面体结构,由于Cl原子的存在,正负电中心不重合,是极性分子,A不符合题意;C2H4、C2H2、C6H6均含有碳氢原子形成的极性键,且三者分子正负电中心重合,结构对称,属于非极性分子,B符合题意;Cl2、H2、N2均属于单质分子,双原子单质分子均为非极性键形成的非极性分子,C不符合题意;NH3分子中的N原子含有1个孤电子对,空间结构为三角锥形,H2O、SO2分子空间结构为V形,三者均含有极性键,由于孤电子对的存在,三者正负电中心均不重合,属于极性分子, D不符合题意。
题点二 有机酸的酸性强弱判断
5.下列羧酸的酸性比较错误的是( )
A.甲酸>乙酸>丙酸
B.氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸
C.氯乙酸>二氯乙酸>三氯乙酸
D.二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸
答案:C
解析:乙酸中存在甲基,甲基使得羧基中羟基的极性减弱,不容易电离出氢离子,同理碳原子数越多,极性越弱,酸性越弱,故酸性:甲酸>乙酸>丙酸,A正确;电负性:F>Cl>Br,电负性越强,使得羧基中羟基的极性增强,容易电离出氢离子,酸性增强,故酸性:氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸,B正确;随氯原子增加,对电子的吸引力增强,导致羧基中羟基的极性增大,酸性增强,故酸性:氯乙酸<二氯乙酸<三氯乙酸,C错误;同B分析,卤素原子使得羧基中羟基的极性增强,容易电离出氢离子,酸性增强,故酸性:二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸,D正确。
6.下列物质中,酸性最强的是( )
A.HCOOH B.HOCOOH
C.CH3COOH D.C6H13COOH
答案:A
解析:推电子效应—C6H13>—CH3>—H,HOCOOH是碳酸,故酸性:HCOOH>CH3COOH>HOCOOH>C6H13COOH。
题点三 无机酸的酸性强弱判断
7.元素X和Y属于同一个主族。元素X的负二价氢化物在通常状况下是一种液体,其中X的质量分数为88.9%;元素X和元素Y可以形成两种化合物。在这两种化合物中,X的质量分数分别为50%和60%。下列说法正确的是( )
A.两种元素分别为C和Si,且酸性H2CO3>H2SiO3
B.两种元素分别为N和P,且酸性HNO3>H3PO4
C.两种元素分别为O和S,且酸性H2SO4>H2SO3
D.两种元素分别是Mg和Ca,且碱性Ca(OH)2>Mg(OH)2
答案:C
解析:根据负二价的元素X与氢化合的产物在通常状况下是一种液体,可知该元素为O,则Y为S元素;根据非羟基氧原子数越多,酸的酸性越强可知,酸性:H2SO4>H2SO3。
8.已知含氧酸可用通式(HO)nXOm来表示,如X是S,则m=2,n=2,这个式子就表示H2SO4。一般而言,该式中m大的是强酸,m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是( )
A.HClO4 B.H2SeO3
C.H3BO3 D.H3PO4
答案:A
解析:根据题目所给通式,HClO4表示为(HO)ClO3,m=3;H2SeO3表示为(HO)2SeO,m=1;H3BO3表示为(HO)3B,m=0;H3PO4表示为(HO)3PO,m=1。HClO4的m值最大,酸性最强。
9.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电子粒子
答案:B
解析:由于C—H键的键长小于C—Cl键的键长,故CH2Cl2的空间结构不是对称的正四面体形,因而属于极性分子,B错误。
10.下列反应中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的是( )
A.NH4ClNH3↑+HCl↑
B.NH3+CO2+H2ONH4HCO3
C.2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O
D.2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
答案:D
解析:A、B项中无非极性键的断裂和形成;C项中无非极性键的形成;D项中Na2O2反应时有离子键和非极性共价键的断裂,CO2反应时有极性共价键的断裂,生成Na2CO3时既有离子键又有极性共价键形成,生成O2时有非极性共价键形成,故选D项。
11.(双选)PH3又称磷化氢,在常温下是一种无色、有大蒜气味的气体,电石气的杂质中常含有它。它的结构与NH3分子结构相似。以下关于PH3的叙述中正确的是( )
A.PH3是非极性分子
B.PH3分子中有未成键的电子对
C.PH3是一种强还原剂
D.PH3分子中的P—H键是非极性键
答案:BC
解析:PH3与NH3分子的结构相似,因此在P原子的最外层有一个孤电子对未成键,PH3的空间结构为三角锥形。P—H键是由不同元素原子形成的共价键,属于极性键。根据PH3的分子结构可知该分子的正电中心和负电中心不重合,故分子有极性。PH3中P呈-3价,具有很强的还原性。
12.(6分)完成下列问题。
(1)H2O中O原子中有 个孤电子对,O原子的杂化类型为 。
(2)基态O原子的电子排布式为 。
(3)H2O的空间结构为 ;NH3极易溶于水的原因是
。
答案:(1)2 sp3 (2)1s22s22p4
(3)V形 氨气和水都是极性分子,极性相似的物质相溶,且氨气分子和水分子间可以形成氢键,大大增强溶解能力
解析:(1)H2O中的O原子的孤电子对数==2;H2O分子中心原子价层电子对数=2+=4,杂化轨道类型为sp3;
(2)O是8号元素,基态O原子的电子排布式为1s22s22p4;
(3)H2O分子中心原子价层电子对数=2+=4,杂化轨道类型为sp3,O有两个孤电子对,因此H2O的空间结构为V形;氨气和水都是极性分子,极性相似的物质相溶,且氨气分子和水分子间可以形成氢键,大大增强溶解能力。
13.(10分)判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。如下表所示:
含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系
含氧酸
次氯酸
磷酸
硫酸
高氯酸
结构简式
Cl—OH
非羟基氧原子数
0
1
2
3
酸性
弱酸
中强酸
强酸
最强酸
(1)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似,但它们的酸性差别很大,H3PO3是中强酸,H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为 , 。
(2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是
, 。
(3)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸,分析反应情况:
,写出化学方程式: 。
答案:(1)
(2)H3PO3+2NaOHNa2HPO3+2H2O H3AsO3+3NaOHNa3AsO3+3H2O
(3)H3PO3为中强酸,不与盐酸反应,H3AsO3可与盐酸反应
H3AsO3+3HClAsCl3+3H2O
解析:(1)从已知信息看,无非羟基氧的酸为弱酸,有一个非羟基氧的为中强酸,而有两个及以上的为强酸。已知H3PO3为中强酸,则其结构中有1个非羟基氧,结构简式为。H3AsO3为弱酸,则没有非羟基氧,所有的氧原子均为—OH,结构简式为;
(2)从信息可知羟基可以电离出H+,H3PO3为二元酸对应的酸根为HP,而H3AsO3为三元酸其对应的酸根为As。所以反应方程式为H3AsO3+3NaOHNa3AsO3+3H2O和H3PO3+2NaOHNa2HPO3+2H2O;(3)H3PO3为中强酸,不与盐酸反应;H3AsO3为两性物质,可与盐酸反应生成盐AsCl3和H2O。所以方程式为H3AsO3+3HClAsCl3+3H2O。
14.(11分)已知运送卫星的火箭所需燃料除液态H2O2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,结构分析发现该化合物分子中只有单键。
(1)该氮氢化合物的电子式为 ,其中N原子采取 杂化,该分子是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)若该物质与液态H2O2反应,产生两种无毒又不污染环境的物质,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 (填化学式,下同),只含有非极性键的是 ,只含有极性键的是 。
(3)已知NH3分子中的N原子有一个孤电子对,能发生反应:NH3+HClNH4Cl。试写出将上述液态氮氢化合物加入足量盐酸中时,发生反应的化学方程式: 。
答案:(1)sp3 极性
(2)N2H4和H2O2 N2 H2O
(3)N2H4+2HClN2H6Cl2
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,分子中的键全部是单键,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,故N原子的杂化方式与NH3分子中的N原子杂化方式相同,是sp3杂化,该分子为极性分子。
(2)N2H4与H2O2反应后得到N2和H2O,两种反应物中都含有极性键和非极性键,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分子的每个N原子上各有一个孤电子对,故一分子N2H4能与两分子HCl反应。
学科网(北京)股份有限公司
$