资源简介 作业9 分子结构的测定和多样性 价层电子对互斥模型(分值:100分)(选择题1~12题,每小题5分,共60分)题组一 分子结构的测定1.TBC的一种标准谱图如图所示,它是 ( )A.核磁共振氢谱 B.质谱C.红外光谱 D.紫外光谱2.已知某分子质谱图如图所示,且分子的红外光谱信息中含有C—O、C—H、O—H的吸收峰。下列关于其分子结构的叙述正确的是 ( )A.该分子的结构为CH3CH2OHB.该分子的相对分子质量可能为27、31、45 或46C.该分子的结构为CH3—O—CH3D.该分子的红外光谱和质谱都可以全面反映分子结构的信息题组二 多样的分子空间结构3.(2023·天津高二期末)下列各组分子中所有的原子都处于同一平面的是 ( )A.CH4、CS2、BF3B.CO2、H2O、NH3C.甲醛(CH2O)、C2H2、苯(C6H6)D.CCl4、BeCl2、PH34.在白磷(P4)分子中,4个P原子分别处在正四面体的四个顶点,结合有关P原子的成键特点,下列有关白磷的说法正确的是 ( )A.白磷分子的键角为109°28'B.分子中共有4对共用电子对C.白磷分子的键角为60°D.分子中有6对未成键价电子题组三 价层电子对互斥模型及应用5.根据价层电子对互斥模型,判断下列分子或者离子的空间结构不是三角锥形的是 ( )A.PCl3 B.H3O+C.HCHO D.PH36.下列各组粒子中,空间结构不同的是 ( )A.SO3和BF3 B.S和PC.CO2和CNS- D.S和C7.下列描述正确的是 ( )A.CO2分子的空间结构为V形B.Cl的空间结构为平面三角形C.SF6中每个原子均满足最外层8电子稳定结构D.SiF4和S的中心原子无孤电子对8.(2024·重庆高二月考)有X、Y两种活性反应中间体微粒,均含有1个碳原子和3个氢原子,其空间结构模型如图所示:,。下列说法错误的是 ( )A.X的组成为CB.Y的组成为CC.X的价层电子对数为4D.Y中键角小于120°9.已知在CH4分子中C—H间的键角为109°28',NH3分子中N—H间的键角为107°,H2O分子中O—H间的键角为105°。下列说法正确的是 ( )A.孤电子对与σ键电子对间的斥力大于σ键电子对与σ键电子对间的斥力B.孤电子对与σ键电子对间的斥力小于σ键电子对与σ键电子对间的斥力C.孤电子对与σ键电子对间的斥力等于σ键电子对与σ键电子对间的斥力D.题干中的数据不能说明孤电子对与σ键电子对间的斥力和σ键电子对与σ键电子对间的斥力之间的大小关系10.下列说法正确的是 ( )A.NO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外电子层都满足8电子稳定结构B.SO2的VSEPR模型与分子的空间结构相同C.N的电子式为,离子呈平面正方形结构D.NH3分子中有一个孤电子对,它对成键电子对的排斥作用较强11.用短线“—”表示共用电子对,用“‥”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子的路易斯结构式可以表示为,下列叙述错误的是 ( )A.R与BF3的空间结构相同B.键角:PH3C.R可以是PH3或AsH3D.R分子的中心原子上的价层电子对数为412.在价层电子对互斥模型中,电子对斥力大小顺序可认为:孤电子对与孤电子对>孤电子对与成键电子对>成键电子对与成键电子对,当电子对之间的夹角大于90°时,斥力可忽略。当价层电子对数为5时,结构为三角双锥。PCl5是典型的三角双锥分子,两个编号为①的Cl原子和P原子在一条直线上,三个编号为②的Cl原子构成平面正三角形。SF4和BrF3价层电子对数也都是5,但它们分别有1个和2个孤电子对,以如图为参照。则它们的孤电子对分别占据什么位置时,价层电子对间斥力最小 ( )A B C DSF4 ① ① ② ②BrF3 ①① ②② ①① ②②13.(14分)短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序数逐渐增大,它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V形、直线形。(1)HZO分子的中心原子价层电子对数的计算式为 , 该分子的空间结构为 。 (2)Y的价层电子排布为 ,Y的最高价氧化物的VSEPR模型为 。 (3)X与Z形成的最简单化合物的化学式是 , 该分子中的键角是 。 (4)D、E的最简单氢化物的分子空间结构分别是正四面体形与三角锥形,这是因为 (填字母)。 a.两种分子的中心原子的价层电子对数不同b.D、E的非金属性不同c.E的氢化物分子中有一个孤电子对,而D的氢化物分子中没有14.(10分)已知:①CS2 ②PCl3 ③H2S ④CH2O ⑤H3O+ ⑥N ⑦BF3 ⑧SO2。(1)中心原子没有孤电子对的是 (填序号,下同)。 (2)空间结构为直线形的分子或离子有 ;空间结构为平面三角形的分子或离子有 。 (3)空间结构为V形的分子或离子有 。 (4)空间结构为三角锥形的分子或离子有 ;空间结构为正四面体形的分子或离子有 。 15.(16分)20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),用于预测简单分子的空间结构。其要点可以概括:Ⅰ.用AXnEm表示只含一个中心原子的分子组成,A为中心原子,X为与中心原子相结合的原子,E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对),(n+m)称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥,均匀地分布在中心原子周围的空间;Ⅱ.分子的空间结构是指分子中的原子在空间中的排布,不包括中心原子未成键的孤电子对;Ⅲ.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为ⅰ.孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力;ⅱ.双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力;ⅲ.X原子得电子能力越弱,A—X形成的共用电子对之间的斥力越强;ⅳ.其他。请仔细阅读上述材料,回答下列问题:(1)根据要点Ⅰ可以画出AXnEm的VSEPR理想模型,请填写下表:n+m 2VSEPR理想模型 正四面体形价层电子对之间的理想键角 109°28'(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因: 。 (3)H2O分子的空间结构为 ,请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因: 。 (4)SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0型分子,S与O之间以双键结合,S与Cl、S与F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构: ,SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl (填“<”“>”或“=”)SO2F2分子中∠F—S—F。 答案精析1.C2.A [题中分子的相对分子质量为46,B错误;从该分子的红外光谱信息可知,分子中有羟基,A正确、C错误;质谱只能反映分子相对分子质量信息,不能全面反映分子结构的信息,D错误。]3.C [CH4和CCl4均为正四面体形分子,NH3和PH3均为三角锥形分子,所有原子不可能在同一平面内。]4.C [根据共价键的方向性和饱和性,每个磷原子都以3个共价键与其他3个磷原子结合,从而形成正四面体结构,键角为60°。]5.C [PCl3中P原子含有的孤电子对数是=1,σ键电子对数为3,P的价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,PCl3的空间结构为三角锥形,不选A;H3O+中O原子含有的孤电子对数是=1,σ键电子对数为3,O的价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,H3O+的空间结构为三角锥形,不选B;HCHO中C原子含有的孤电子对数是=0,σ键电子对数为3,C的价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,甲醛的空间结构是平面三角形,选C;PH3中P原子含有的孤电子对数是=1,σ键电子对数为3,P的价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,PH3的空间结构为三角锥形,不选D。]6.D [SO3中中心S原子上的价层电子对数=3+×(6-3×2)=3,且不含孤电子对,其空间结构为平面三角形;BF3中中心B原子上的价层电子对数=3+×(3-3×1)=3,且不含孤电子对,其空间结构为平面三角形,A项不符合题意;S中中心S原子上的价层电子对数=4+×(6+2-4×2)=4,且不含孤电子对,其空间结构为正四面体形;P中中心P原子上的价层电子对数=4+×(5+3-4×2)=4,且不含孤电子对,其空间结构为正四面体形,B项不符合题意;CO2中中心C原子上的价层电子对数=2+×(4-2×2)=2,且不含孤电子对,其空间结构为直线形;CNS-中中心C原子上的价层电子对数=2+×(4+1-1×3-1×2)=2,且不含孤电子对,其空间结构为直线形,C项不符合题意;S中中心S原子上的价层电子对数=3+×(6+2-3×2)=4,含1个孤电子对,其空间结构为三角锥形;C中中心C原子上的价层电子对数=3+×(4+2-2×3)=3,且不含孤电子对,其空间结构为平面三角形,D项符合题意。]7.D [CO2分子中C原子形成2个σ键,孤电子对数为0,为直线形分子,A错误;Cl中Cl原子形成3个σ键,孤电子对数为=1,为三角锥形离子,B错误;SF6中S原子最外层电子数为6×2=12,C错误;SiF4分子中Si原子形成4个σ键,孤电子对数为0,S中S原子形成4个σ键,孤电子对数为=0,D正确。]8.C [由图可知,X为平面三角形结构,其碳原子应该有3个价层电子对,其组成为C,A项正确、C项错误;Y为三角锥形,其碳原子有4个价层电子对,故其组成为C,键角小于120°,B、D项正确。]9.A [孤电子对与σ键电子对间的斥力大于σ键电子对与σ键电子对间的斥力,孤电子对对σ键电子对的排斥导致分子中的键角变小,A项正确。]10.D [NCl3分子中原子的最外电子层都满足8电子稳定结构,故A错误;N呈正四面体形结构,故C错误;分子中,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对间的排斥力,所以NH3分子中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较强,故D正确。]11.A [R的空间结构为三角锥形,BF3中心原子价层电子对数为3+0=3,其空间结构是平面三角形,因此其空间结构与BF3不相同,故A错误;PH3、NH3都为三角锥形,键角小于109°28',而N的电负性大,吸引电子的能力比P强,因此NH3共用电子对之间的排斥力比PH3共用电子对之间的排斥力大,其键角大,所以键角:PH312.D [SF4的孤电子对若在①位置时,孤电子对与成键电子对夹角为90°的有3组,而SF4的孤电子对在②位置时,孤电子对与成键电子对夹角为90°的有2组,孤电子对在②时价层电子对间斥力最小;BrF3有2个孤电子对,若均在①上,则孤电子对与成键电子对夹角为90°的有6组,斥力太大,若1个在①上,1个在②上,则还有孤电子对与孤电子对之间夹角为90°的1组,孤电子对与成键电子对夹角为90°的有3组,斥力较大,若两个孤电子对均在②上,则孤电子对与成键电子对夹角为90°的为4组,此时价层电子对之间斥力最小。]13.(1)2+×(6-1×1-1×1) V形(2)3s23p4 平面三角形 (3)SiCl4 109°28' (4)c解析 由题意可推出D、E、X、Y、Z分别为C、N、Si、S、Cl。14.(1)①④⑥⑦ (2)① ④⑦ (3)③⑧(4)②⑤ ⑥解析 (2)①CS2的中心C原子的价层电子对数为2+=2,不含孤电子对,故CS2为直线形结构;④CH2O的中心C原子的价层电子对数为3,不含孤电子对,故为平面三角形;⑦BF3的中心B原子的价层电子对数为3+=3,不含孤电子对,故为平面三角形。(3)③H2S的中心S原子的价层电子对数为2+=4,孤电子对数为2,为V形;⑧SO2的中心S原子的价层电子对数为2+=3,孤电子对数为1,为V形。(4)②PCl3的中心P原子价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,为三角锥形;⑤H3O+的中心O原子的价层电子对数为3+=4,含有1个孤电子对,为三角锥形;⑥N的中心N原子的价层电子对数为4+=4,不含孤电子对,为正四面体形。15.(1)4 直线形 180°(2)CO2属AX2E0,n+m=2,故为直线形(3)V形 H2O属AX2E2,n+m=4,VSEPR理想模型为正四面体形,价层电子对之间的夹角应均为109°28',根据Ⅲ中的ⅰ,应有∠H—O—H<109°28'(4)四面体形 >作业10 杂化轨道理论(分值:100分)(选择题1~13题,每小题6分,共78分)题组一 杂化轨道理论1.下列有关杂化轨道的说法不正确的是 ( )A.原子中能量相近的某些轨道,在成键时能重新组合成能量相等的新轨道B.轨道杂化前后轨道数目可以相等,也可以不等C.杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理D.杂化轨道可分为sp、sp2、sp3杂化等2.(2023·长沙南雅中学高二检测)能正确表示CH4中碳原子成键方式的示意图为 ( )A.B.C.D.3.在乙烯分子中有5个σ键、1个π键,它们分别是 ( )A.sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B.sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C.碳与氢原子之间是sp2杂化轨道形成的σ键,碳与碳原子之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键D.碳与碳原子之间是sp2杂化轨道形成的σ键,碳与氢原子之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键4.(2023·西安第一中学高二检测)s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为s s σ键,p轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号表示为p p σ键,请你指出下列分子中含有s sp2 σ键的是 ( )A.N2 B.C2H4C.C2H2 D.HCl5.BF3是典型的平面三角形分子,它溶于氢氟酸或NaF溶液中都形成B,则BF3和B中B原子的杂化轨道类型分别是 ( )A.sp2、sp2 B.sp3、sp3C.sp2、sp3 D.sp、sp26.下列分子所含原子中,既有sp3杂化,又有sp2杂化的是 ( )A.乙醛[]B.丙烯腈[]C.甲醛[]D.丙炔[]题组二 杂化轨道理论的应用7.N的空间结构和氮的杂化方式分别为 ( )A.直线形,sp B.V形,sp2C.三角锥形,sp3 D.平面三角形,sp28.下列关于N、NH3、N三种微粒的说法不正确的是 ( )A.三种微粒所含有的电子数相等B.三种微粒中氮原子的杂化方式相同C.三种微粒的空间结构相同D.键角大小关系:N>NH3>N9.氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的VSEPR模型、分子的空间结构和中心原子(S)采取的杂化方式的说法正确的是 ( )A.四面体形、三角锥形、sp3B.平面三角形、V形、sp2C.平面三角形、平面三角形、sp2D.四面体形、三角锥形、sp210.下列说法不正确的是 ( )A.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变B.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°C.ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道D.杂化轨道全部参与形成共价键11.下列说法正确的是( )A.PCl3分子是三角锥形,这是因为磷原子是sp2杂化的结果B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C.中心原子采取sp3杂化的分子,其空间结构可能是四面体形或三角锥形或V形D.AB3型的分子空间结构必为平面三角形12.下列说法正确的是 ( )A.含有四个原子的分子的空间结构不可能为正四面体形B.分子式为AB2的分子的空间结构一定为V形C.在S中硫原子的杂化方式为sp2,是正四面体形结构D.C中心碳原子的孤电子对数为0,故其结构为平面三角形13.(2024·杭州学军中学高二月考)下表中各粒子对应的空间结构及解释均错误的是 ( )选项 粒子 空间结构 解释A NF3 三角锥形 N原子采用sp3杂化B SeO2 平面三角形 Se原子采用sp2杂化,与H2O中的O原子杂化方式不同C C2H2 直线形 C原子采用sp2杂化且C原子的价电子均参与成键D SCl2 V形 S原子采用sp3杂化14.(10分)已知:①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5,氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5。②PCl5分子中,P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道,PCl5分子呈三角双锥形()。(1)NH3、PCl3和PCl5分子中,所有原子的最外层电子数都是8个的是 (填分子式),该分子的空间结构是 。 (2)下列关于PCl5分子的说法正确的有 (填字母)。 A.PCl5分子中磷原子没有孤电子对B.PCl5分子中没有形成π键C.PCl5分子中所有的Cl—P—Cl键角都相等(3)N、P是同一族元素,P能形成PCl3、PCl5两种氯化物,而N只能形成一种氯化物NCl3,而不能形成NCl5,原因是 。 (4)经测定,NH5中存在离子键,N原子最外层电子数是8,所有氢原子的最外层电子数都是2,则NH5中H元素的化合价为 和 ;该化合物中N原子的杂化方式为 杂化。 15.(12分)根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构,试根据相关知识填空:(1)AsCl3分子的空间结构为 ,其中As的杂化轨道类型为 。 (2)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为 。 (3)一种有机化合物的结构简式如下:①该分子中有 个sp2杂化的碳原子; 个sp3杂化的碳原子。 ②该分子中有 个sp2 sp3σ键; sp3 sp3σ键。 (4)SCN-与N的结构相同,空间结构呈 形,中心原子都采取 杂化。 (5)C、N等粒子具有相同的原子个数,它们的价电子总数都是 ,空间结构呈 形,中心原子都采取 杂化。 答案精析1.B [原子中能量相近的某些轨道,在成键时能重新组合成能量相等的新轨道,轨道数不变,轨道形状发生变化,A正确、B错误;杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理,这样形成的分子才能最稳定,C正确。]2.D [碳原子中的2s轨道与2p轨道形成4个等性的杂化轨道,因此碳原子最外层上的4个电子分占在4个sp3杂化轨道上并且自旋状态相同。]3.A [乙烯分子中存在4个C—H和1个CC,碳原子上没有孤电子对,成键电子对数为3,则C原子采取sp2杂化,碳氢键是sp2杂化轨道形成的σ键,碳碳双键中有1个是sp2杂化轨道形成的σ键,还有1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键,A项正确。]4.B [N2存在p p σ键和π键,A项错误;C2H4中,C原子为sp2杂化,存在s sp2 σ键,B项正确;C2H2中,中心C原子发生sp杂化,形成s sp σ键,C项错误;HCl中只存在s p σ键,D项错误。]5.C [BF3中B原子的价层电子对数为3,所以为sp2杂化,B中B原子的价层电子对数为4,所以为sp3杂化。]6.A [甲基中C原子为sp3杂化,—CHO中C原子为sp2杂化,A项正确;碳碳双键中C原子为sp2杂化,—CN中C原子为sp杂化,B项错误;—CHO中C原子为sp2杂化,C项错误;甲基中C原子为sp3杂化,碳碳三键中C原子为sp杂化,D项错误。]7.A [N中N原子价层电子对数为2+×(5-1-2×2)=2,因此杂化类型为sp,阳离子空间结构为直线形,A项正确。]8.C [N、NH3、N中含有的电子数均为10,A正确;N、NH3、N三种微粒中氮原子的杂化方式均为sp3杂化,B正确;N为正四面体形,NH3为三角锥形,N为V形,C错误;N、NH3、N三种微粒的键角大小关系为N>NH3>N,D正确。]9.A [SOCl2分子中S原子形成2个S—Cl、1个SO,价层电子对数=σ键数+孤电子对数=3+×(6-1×2-2)=4,杂化轨道数是4,故S原子采取sp3杂化,SOCl2分子的VSEPR模型为四面体形,且S原子含1个孤电子对,则其分子的空间结构为三角锥形,A项正确。]10.D [杂化过程中,原子轨道总数不变,即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等,杂化后轨道的形状发生变化,A正确;sp3、sp2与sp杂化轨道的空间结构分别为正四面体形、平面三角形和直线形,因此其杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°和180°,B正确;杂化轨道可以部分参与形成共价键,部分容纳孤电子对,D错误。]11.C [PCl3中P原子形成3个σ键,有1个孤电子对,采取sp3杂化,PCl3分子是三角锥形,A项错误;sp3杂化轨道是由能量相近的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道,B项错误;中心原子采取sp3杂化的分子,其空间结构可能是四面体形(如CH3Cl)或三角锥形(如NH3)或V形(如H2O),C项正确;AB3型的分子空间结构可能为平面三角形(如BF3)或三角锥形(如NH3),D项错误。]12.D [P4分子的空间结构是正四面体形,A错误;BeCl2中铍原子成键电子对数是2,无孤电子对,是sp杂化,分子是直线形,B错误;在S中硫原子的孤电子对数是0,与其相连的原子数为4,根据杂化轨道理论可推知硫原子为sp3杂化,S的空间结构是正四面体形,C错误;C中心碳原子的成键电子对数为3,孤电子对数为×(4+2-3×2)=0,该离子是平面三角形结构,D正确。]13.C [NF3的中心N原子上的价层电子对数为3+=4,含有1个孤电子对,根据价层电子对互斥模型知,该分子为三角锥形,N原子采用sp3杂化,故A正确;SeO2的中心Se原子上的价层电子对数为2+=3,且含有1个孤电子对,根据价层电子对互斥模型知,该分子为V形,Se原子采用sp2杂化,水分子的中心O原子采用sp3杂化,故B正确;C2H2中每个碳原子上的价层电子对数都是2,都不含孤电子对,该分子为直线形,C原子采用sp杂化,且C原子的价电子均参与成键,故C错误;SCl2的中心S原子上的价层电子对数为2+=4,含2个孤电子对,该分子为V形,S原子采用sp3杂化,故D正确。]14.(1)PCl3 三角锥形 (2)AB (3)N原子最外层无d轨道,不能发生sp3d杂化,故无NCl5(4)+1 -1 sp315.(1)三角锥形 sp3 (2)sp3、sp2 (3)①2 6②3 3 (4)直线 sp (5)24 平面三角 sp2解析 (1)AsCl3中As的价层电子对数为3+,As的杂化方式为sp3杂化,AsCl3分子的空间结构为三角锥形。(2)CH3COOH的结构式为,分子中甲基上的碳原子采取sp3杂化,羧基中碳原子采取sp2杂化。(3)有机物中饱和碳原子采取sp3杂化,双键上的碳原子采取sp2杂化。①该分子中有2个sp2杂化碳原子;6个sp3杂化碳原子。②该分子中有3个sp2 sp3 σ键;3个sp3 sp3 σ键。(4)SCN-与N的中心原子采取sp杂化,形成直线形分子。(5)C、N的价电子总数都是24,中心原子均采取sp2杂化,形成平面三角形分子。作业12 共价键的极性(分值:100分)(选择题1~13题,每小题6分,共78分)题组一 键的极性与分子的极性1.X、Y为两种不同的元素,由它们组成的下列物质的分子中,肯定有极性的是 ( )A.XY4 B.XY3 C.XY2 D.XY2.(2023·泉州第六中学高二月考)下列各组物质中,属于由极性键构成的极性分子的是 ( )A.CH4和Br2 B.NH3和H2SC.BF3和CO2 D.BeCl2和HCl3.已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示,如图所示,下列有关H2O2结构的说法不正确的是 ( )A.分子的正、负电中心不重合B.H2O2分子内既含极性键又含非极性键C.H2O2是极性分子D.H2O2是非极性分子4.科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是 ( )A.该分子中N、O间形成的共价键是非极性键B.该分子中四个氮原子共平面C.该分子是非极性分子D.该分子中氮原子之间的共价键均为σ键5.在极性分子中,正电荷中心同负电荷中心间的距离称偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷中心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。下列四组分子中,所有分子都符合μ=0的是 ( )A.HCl、CS2、H2S、SO2 B.BF3、CCl4、BeCl2、CO2C.N2、NH3、H2O、CCl4 D.CH4、SO3、NH3、H2O题组二 键的极性对化学性质的影响6.下列物质中,酸性最强的是 ( )A.CH2ClCOOH B.CH2FCOOHC.CHF2COOH D.CHBr2COOH7.分析表中数据,下列结论正确的是 ( )羧酸 丙酸 乙酸 甲酸 氯乙酸 二氯 乙酸 三氯 乙酸 三氟 乙酸pKa 4.88 4.76 3.75 2.86 1.29 0.65 0.23A.相对分子质量越大,羧酸的酸性越强B.羧酸的酸性大小与分子中氢原子数目有关C.连接羧基的烷基越大,羧酸的酸性越强D.羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关8.(2023·广东六校联盟高二联考)数据是科学推理中的重要证据,根据表中的数据所得推论正确的是 ( )羧酸 pKa=-lg Ka丙酸(C2H5COOH) 4.88乙酸(CH3COOH) 4.76甲酸(HCOOH) 3.75氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65三氟乙酸(CF3COOH) 0.23A.相同浓度下,乙酸的酸性一定强于氯乙酸B.烷基是吸电子基团,烷基越长,吸电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱C.卤素原子是推电子基团,卤素原子使得羧基中羟基的极性变小,导致二氯乙酸的酸性强于氯乙酸D.氟原子的电负性大于氯原子,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,使三氟乙酸羧基中羟基的极性增大,导致三氟乙酸容易电离出氢离子9.(2024·南京高二期中)下列有关共价键对物质化学性质的影响,说法错误的是 ( )A.乙二酸的酸性强于己二酸B.一元酸的酸性:氯乙酸>二氯乙酸C.由酸性ClCH2COOH>CH3COOH,可知酸性FCH2COOH>CH3COOHD.氮气稳定性强于白磷(P4)的原因是N≡N的键能大于P—P的键能10.下列有关分子的结构与性质的说法正确的是 ( )A.BBr3、NCl3分子的空间结构均为平面三角形B.SO2与CO2分子的空间结构均为直线形C.CH4和NH3中的分子的极性和共价键的极性均相同D.乙酸酸性大于丙酸,是因为乙基的推电子效应大于甲基11.膦(PH3)又称磷化氢,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含有磷化氢。它的分子空间结构是三角锥形。下列关于PH3的叙述正确的是 ( )A.PH3分子中有未成键的孤电子对B.PH3是非极性分子C.PH3是一种强氧化剂D.PH3分子的P—H是非极性键12.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.H2O分子的VSEPR模型为V形D.H2O是非极性分子13.硫 氮化合物是现代无机化学研究的热点之一。如图是已经合成的某硫 氮化合物(S4N4)的分子结构。下列有关该物质的说法正确的是 ( )A.其分子中各原子最外层都达到了8电子稳定结构B.其分子中只含极性键C.其分子是非极性分子D.其与化合物S2N2互为同素异形体14.(12分)(1)CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应:三聚氰酸的分子式为 ,三聚氰酸分子中C原子采取 杂化,分子中碳原子形成的是 (填“极性”或“非极性”,下同)键,三聚氰酸属于 分子。 (2)氰[(CN)2]为无色可燃气体、剧毒、有苦杏仁味,和卤素单质的结构相似,已知氰分子内键之间夹角为180°并有对称性,(CN)2的结构式为 , (CN)2分子为 (填“极性”或“非极性”)分子。 15.(10分)北斗卫星导航系统是中国自行研制并开发的,其中第八颗和第九颗北斗卫星是被长征三号甲运载火箭送入太空预定转移轨道的。已知运送卫星的火箭所需反应物除液态过氧化氢外,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,结构分析发现该分子结构中只有单键。(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)若该物质与液态过氧化氢恰好完全反应,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 ,只含有非极性键的是 ,只含有极性键的是 。 (3)“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。 答案精析1.D [XY为直线形分子,不同种元素原子对共用电子对的吸引能力不同,分子必有极性。]2.B [CH4是由极性键构成的非极性分子,Br2是由非极性键构成的非极性分子,故A不符合题意;NH3和H2S都是由极性键构成的极性分子,故B符合题意;BF3和CO2都是由极性键构成的非极性分子,故C不符合题意;BeCl2是由极性键构成的非极性分子,HCl是由极性键构成的极性分子,故D不符合题意。]3.D [由题图知,H2O2分子的空间结构是二面角形,正、负电中心不重合,为极性分子,A、C正确,D错误;H2O2是共价化合物,氢原子与氧原子之间形成极性共价键,氧原子和氧原子之间形成非极性共价键,B正确。]4.D [N和O两种原子属于不同非金属元素的原子,它们之间形成的共价键是极性键,A项错误;因为该分子中N—N—N键角都是108.1°,所以该分子中四个氮原子不可能共平面,B项错误;由该分子的空间结构可知,分子空间结构不对称,是极性分子,C项错误;该分子中氮原子之间的共价键都是单键,故均为σ键,D项正确。]5.B [HCl是由极性键构成的极性分子,μ不等于0;H2S、SO2都是V形分子,即极性分子,μ不等于0;CS2是直线形分子,即非极性分子,μ=0,故A不符合题意;BF3为平面三角形分子,CCl4为正四面体形分子,BeCl2、CO2均为直线形分子,四种分子的分子结构均对称,均为非极性分子,所有分子都符合μ=0,故B符合题意;N2和CCl4均为非极性分子,μ=0;NH3为三角锥形分子,H2O为V形分子,都属于极性分子,μ不等于0,故C不符合题意;CH4为正四面体形分子,SO3为平面三角形分子,二者均为非极性分子,μ=0;NH3为三角锥形分子,H2O为V形分子,都属于极性分子,μ不等于0,故D不符合题意。]6.C [电负性:F>Cl>Br,则酸性最强的是CHF2COOH。]7.D [羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关,与相对分子质量和分子中氢原子数目无关,故A、B错误,D正确;羧基所连基团的极性越大,如—CF3,羧酸的酸性越强,而烷基越大,酸性越弱,故C错误。]8.D [由题表可知电离平衡常数Ka(CH3COOH)=10-4.76,Ka(CH2ClCOOH)=10-2.86,电离平衡常数越大电离程度越大,则相同浓度下,氯乙酸的酸性强于乙酸,A错误;烷基为推电子基团,烷基越长,推电子效应越大,则酸性越弱,故酸性:甲酸>乙酸>丙酸,B错误;卤素原子为吸电子基团,卤素原子越多,吸电子效应越大,故酸性:二氯乙酸>氯乙酸,C错误;电负性越大吸引电子能力越强,F的电负性大于Cl,则F—C极性大于Cl—C的极性,导致F3C—极性大于Cl3C—的极性,则三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,所以三氟乙酸的酸性较强,D正确。]9.B [—Cl为吸电子基团,C—Cl个数越多,使得羧基中的羟基极性越大,酸性越强,一元酸的酸性:氯乙酸<二氯乙酸,B错误;—F和—Cl均为吸电子基团,甲基为推电子基团,F—C的极性大于Cl—C的极性,使得FCH2COOH中的羟基的极性>ClCH2COOH中的羟基的极性>CH3COOH中的羟基的极性,从而使得酸性:FCH2COOH>ClCH2COOH>CH3COOH,C正确;氮气中的键能较大,导致氮气化学性质稳定,一般不易与其他物质反应,而白磷中的P—P的键能较小,使白磷性质活泼,易发生自燃等化学变化,D正确。]10.D [BBr3中心原子B的价层电子对数为3+=3,故空间结构为平面正三角形,NCl3中心原子N的价层电子对数为3+=4,空间结构为三角锥形,A错误;CO2中心原子C的价层电子对数为2+=2,空间结构为直线形,SO2中心原子S的价层电子对数为2+=3,含有1个孤电子对,则SO2的空间结构为V形,B错误;CH4为正四面体结构,分子结构对称,属于非极性分子,NH3为三角锥形结构,分子结构不对称,属于极性分子,两者分子的极性不同,C错误;烷基属于推电子基团,烷基越长,推电子效应越大,使羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱,D正确。]11.A [A项正确,P原子最外层有5个电子,只有3个电子参与成键,另有2个电子形成一个孤电子对;B项错误,与NH3类似,PH3是极性分子;C项错误,PH3中P处于最低价态,+1价氢的氧化性极弱,不可能具有强氧化性;D项错误,由于P和H的电负性明显不同,故P—H是极性键。]12.B [H2O2是极性分子,A错误;反应 Ⅰ 是H2O生成H2和H2O2,涉及极性键H—O的断裂和非极性键H—H、O—O的形成,B正确;H2O是极性分子,故D错误。]13.A [硫原子最外层有6个电子,若形成两个共价单键,则达到8电子稳定结构,氮原子最外层有5个电子,若形成3个共价单键,则达到8电子稳定结构,据图可知,A项正确;该物质的分子中既含S—N极性键,也含N—N非极性键,B项错误;该分子正、负电中心不重合,属于极性分子,C项错误;同素异形体描述的对象是单质,而不是化合物,D项错误。]14.(1)C3H3N3O3 sp2 极性 非极性(2)N≡C—C≡N 非极性解析 (1)三聚氰酸的分子式为C3H3N3O3,该分子中C原子采取sp2杂化,C原子与氧、氮原子间均形成极性键。三聚氰酸分子各键排列对称,为非极性分子。(2)(CN)2的结构式为N≡C—C≡N,是非极性分子。15.(1) sp3 极性 (2)N2H4和H2O2 N2 H2O (3) 含有解析 (1)由该物质的相对分子质量和氢元素的质量分数计算可知,其分子式为N2H4,它的结构可看作NH3分子中的一个H原子被—NH2取代后所得,该分子的结构式为,分子中的键全部是单键,故N原子的杂化方式与NH3分子中的N原子杂化方式相同,也是sp3杂化,该分子为极性分子。(2)两者反应后生成的物质无毒又不污染环境,故得到的是N2和H2O,反应的化学方程式为N2H4+2H2O2N2↑+4H2O,两种反应物中都含有极性键和非极性键,在生成物H2O中只含有极性键,N2中只含有非极性键。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第二章 作业10 杂化轨道理论.docx 第二章 作业12 共价键的极性.docx 第二章 作业9 分子结构的测定和多样性 价层电子对互斥模型.docx