第2章 第2节 第2课时 分子的空间结构与分子性质（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修2（鲁科版）

第2课时　分子的空间结构与分子性质  基础过关练 　　　　　　　　　　　　　　　  题组一　手性碳原子与手性分子的判断  1.(2025河北衡水武强中学期中)某有机物分子结构如图所示(),其分子中含有的手性碳原子数是(　　)  A.0　　　B.1　　　C.2　　　D.3  2.(教材习题改编)下列物质中,不具有旋光性的是(　　)  A.BrCH2CHOHCH2OH　B.  C.CH3CHOHCOOH　　　D.CH3COCH2CH3  3.(不定项)(2025陕西宝鸡一模)丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子,它存在对映异构体(如图所示),下列关于丙氨酸的两种对映异构体(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,具有不同的分子极性 C.Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子 D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,但分子的性质不完全相同 4.下列有关叙述错误的是(　　)  A.利用手性催化剂合成可只得到一种或主要得到一种手性分子 B.互为对映异构体的分子互为镜像,且分子组成相同,性质完全相同 C.互为对映异构体的两种分子具有相反的旋光性 D.CFClBrI(氟氯溴碘甲烷)存在同分异构体是因为其分子结构中含有手性碳原子 题组二　分子中的电荷分布与极性  5.(2025天津耀华中学期末)下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是(　　)  　　　　　　　　　　　　　　  A.PCl3和NCl3　　　　B.BeCl2(g)和HCl  C.NH3和BH3　　　　D.CO2和SO2  6.(2025福建福州延安中学阶段检测)现代无机化学对硫—氮化合物的研究是最为活跃的领域之一,如图是已经合成的最著名的一种硫—氮化合物的分子结构。下列说法正确的是(　　)  A.该物质的分子式为SN B.该物质的分子中只含极性键 C.该物质的分子是非极性分子 D.N原子采取sp2杂化 7.(2025四川资阳中学月考)绿芦笋中含有天门冬氨酸(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。回答下列问题: (1)天门冬氨酸中的共价键类型为　　　　(根据原子轨道重叠方式判断),其中C原子的杂化轨道类型为　　　　,图中O—C—C的键角　　　C—C—N的键角(填“大于”或“小于”)。  (2)H2S和H2Se相比热稳定性较好的是　　　　,从分子结构角度解释其原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)将天门冬氨酸中的—NH2换成—NO2,得到的新物质的酸性会增强,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  能力提升练 　　　　　　　　　　　　　　　  题组一　键的极性、分子的极性对物质性质的影响  1.(2025吉林八校期末联考)在半导体生产或灭火剂的使用中,会向空气逸散气体,如NF3、CHClFCF3、C3F8和CF4等。它们虽是微量的,有些却是强温室气体。下列有关推测正确的是 (　　)  A.NF3是平面形分子 B.CHClFCF3分子中有两个手性碳原子 C.CF4在CCl4中的溶解度比在水中的小 D.CHClFCF3属于极性分子 2.(2025安徽合肥第二中学阶段测试)下列几种有机羧酸中,按酸性由强到弱的顺序排列正确的是(　　)  ①乙酸(CH3COOH) ②氯乙酸(CH2ClCOOH) ③三氯乙酸(CCl3COOH) ④三氟乙酸(CF3COOH) A.②①④③　　　　B.①②③④  C.④③②①　　　　D.③②④①  3.(不定项)(2025浙江杭州学军中学期中,)三氟化氯(ClF3)是极强助燃剂,能自耦电离:2ClF3 Cl+Cl,其分子空间结构如图。下列推测合理的是 (　　)  A.ClF3分子是含有极性键的极性分子 B.BrF3比ClF3更易发生自耦电离 C.ClF3水解反应的产物为HCl和HFO D.Cl与H2O、Cl与CCl4的空间结构分别相同 题组二　分子空间结构及分子性质的综合考查  4.(2025山东青岛阶段练习)氨硼烷(NH3BH3)在一定条件下与水反应:3NH3BH3+6H2O 3N+B3+9H2↑,B3的结构如图所示,下列说法正确的是(　　)  A.NH3与H3O+具有相同的空间结构 B.BH3是三角锥形的极性分子 C.NH3中各原子均满足最外层8e-稳定结构 D.B3结构中B原子的杂化方式为sp3 5.(2025湖北圆创联盟一模)一种常见的还原剂结构如图所示。其中X、Y、Z、W和Q是原子序数依次增大的短周期非金属元素,五种元素位于三个不同的周期。下列说法错误的是(　　)  A.键角:YX4>WQ3 B.Z能与Q形成多种二元化合物 C.分子的极性:Y2X4>Q2Z D.W单质的空间构型可能是正四面体形 6.(2025天津南开中学期末)按要求回答下列问题。 (1)SO2和N的空间结构分别为　　　　,键角:SO2　　　　N(填“>”或“<”),理由是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)成语“信口雌黄”中的雌黄化学式为As2S3,分子结构如图所示,As原子的杂化方式为　　　　,雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体,SnCl4分子的VSEPR模型为　　　　。  (3)某绿色农药结构简式如图,分子中编号为①的碳原子和与其成键的另外几个原子构成的空间结构为　　　　　　　　。  答案与分层梯度式解析 第2课时　分子的空间结构与分子性质 基础过关练 1.D　该分子中共有3个手性碳原子,如图(标记*的为手性碳原子)。 方法点津　判断手性碳原子的关键是先找出分子中采用sp3杂化的碳原子,然后逐一判断该C是否连有四个互不相同的原子或基团。 2.D　A、B、C项分子中均有一个手性碳原子,均为手性分子;D项分子不是手性分子,因此该分子不具有旋光性。 名师点睛　本题是教材P60第4题的变式题,题目通过判断物质是否为手性分子进而推断物质是否具有旋光性。 3.CD　根据题图可知,Ⅰ和Ⅱ分子中均存在1个手性碳原子,故A错误;对映异构体具有相同的分子极性,Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,故B错误,C正确;Ⅰ和Ⅱ互为对映异构体,分子的性质不完全相同,故D正确。 4.B　利用手性催化剂合成可只得到一种或主要得到一种手性分子,A正确;互为对映异构体的两个分子具有镜像关系,分子组成相同,性质不完全相同,B错误;互为对映异构体的两种分子具有相反的旋光性,C正确;CFClBrI(氟氯溴碘甲烷)分子中的C原子连接了4个不同的原子,为手性碳原子,存在对映异构体,D正确。 5.A　 分子 共价键 空间结构 分子的极性 结论 PCl3 只含极性键 三角锥形 极性分子 A项符 合题意 NCl3 只含极性键 三角锥形 极性分子 BeCl2(g) 只含极性键 直线形 非极性分子 B项不符 合题意 HCl 只含极性键 — 极性分子 NH3 只含极性键 三角锥形 极性分子 C项不符 合题意 BH3 只含极性键 平面三角形 非极性分子 CO2 只含极性键 直线形 非极性分子 D项不符 合题意 SO2 只含极性键 V形 极性分子 6.C　 分子正电荷重心和负电荷重心重合,是非极性分子,C正确。 7.答案　(1)σ键、π键　sp2、sp3　大于 (2)H2S　S的原子半径小于Se,S—H键的键长较短,键能较大,分子的热稳定性更强 (3)O的电负性比H大,—NO2吸引电子的能力大于—NH2,导致羧基上羟基的极性更大,更易电离出H+ 解析　(1) O—C—C中间的碳原子为sp2杂化,C—C—N中间的碳原子为sp3杂化,键角:O—C—C>C—C—N。 能力提升练 1.D　NF3分子中N原子的价电子对数=3+=4,有一对孤电子对,采取sp3杂化,分子呈三角锥形,A错误;CHClFCF3中只有一个手性碳原子,B错误;CF4为非极性分子,CCl4为非极性分子,H2O为极性分子,根据相似相溶原理可知,CF4在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度,C错误;CHClFCF3的正电荷重心与负电荷重心不重合,属于极性分子,D正确。 2.C　由于电负性:F>Cl>C,则键的极性:C—F>C—Cl,—CH3是推电子基团,故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性最大,最易电离出氢离子,酸性最强;乙酸中羧基中的羟基的极性最小,酸性最弱。酸性强弱顺序为CF3COOH>CCl3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH,C正确。 3.AB　由题图可知,ClF3分子的正、负电荷重心不重合,是含有极性键的极性分子,A正确;电负性F>Cl>Br,Br—F键的极性强于Cl—F键,则BrF3比ClF3更易发生自耦电离,B正确;F的电负性大于Cl,ClF3水解反应的产物中F显负价,C错误;Cl与H2O的中心原子的价电子对数都是4,孤电子对数都是2,空间结构都是V形,Cl的中心原子Cl的价电子对数=4+×(7+1-4×1)=6,有2对孤电子对,CCl4的中心原子C的价电子对数=4+×(4-4×1)=4,无孤电子对,所以Cl与CCl4的空间结构不同,D错误。 知识拓展　液态极性分子自发发生电离的现象称为自耦电离。自耦电离程度很微弱,但在极性溶剂中普遍存在。 4.A　NH3与H3O+的空间结构都是三角锥形,A正确;BH3是空间结构为平面三角形的非极性分子,B错误;NH3中N原子满足最外层8e-稳定结构,H原子最外层只有2个电子,C错误;通过B3的结构图可知,B形成3个σ键,无孤电子对,价电子对数为3,采用sp2杂化,D错误。 5.C　X、Y、Z、W和Q是原子序数依次增大的短周期非金属元素,五种元素位于三个不同的周期,则X是H元素;Y形成4个共价键、Z形成2个共价键、W形成3个共价键、Q形成1个共价键,Y、Z、W、Q元素分别为C、O、P、Cl。CH4和PCl3的中心原子价电子对数均为4,均采用sp3杂化,C上没有孤电子对,P原子有一对孤电子对,所以CH4的键角大,故A正确;O和Cl可以形成ClO2和Cl2O等多种二元化合物,故B正确;C2H4分子中含有碳碳双键,为平面结构,是非极性分子,Cl2O中O原子价电子对数为4,有2对孤电子对,空间构型为V形,为极性分子,极性Cl2O>C2H4,故C错误;P4的空间结构为正四面体形,故D正确。 6.答案　(1)V形、平面三角形　<　二者的中心原子均为sp2杂化,SO2中S存在1对孤电子对,N中N不存在孤电子对,孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对之间的斥力 (2)sp3杂化　正四面体形 (3)四面体形 解析　(1)SO2的中心原子S的价电子对数为2+=3,有1对孤电子对,采取sp2杂化,则分子结构呈V形;N的中心原子N的价电子对数为3+=3,无孤电子对,采取sp2杂化,则分子呈平面三角形。(2)从As2S3的分子结构看,1个As原子形成3个共价键,且还有1对孤电子对,则杂化方式为sp3杂化;SnCl4的中心原子Sn的价电子对数为4+=4,则VSEPR模型为正四面体形。(3)分子中编号为①的碳原子与1个C原子、1个N原子、2个H原子各形成1个共价键(σ键),则①号碳原子发生sp3杂化,构成的空间结构为四面体形。 1 学科网（北京）股份有限公司 $