高二化学2-3 分子的性质 优化训练（人教版选修3）

高二化学2-3 分子的性质 优化训练（人教版选修3）

‎1．(2011年高考海南卷)下列分子中，属于非极性的是(双选)(　　)‎ A．SO2　　　　　　　 B．BeCl2‎ C．BBr3 D．COCl2‎ 解析：选BC。对于ABn型分子，若A原子的最外层电子均参与成键，该分子为非极性分子，否则为极性分子。BeCl2和BBr3为非极性分子，SO2为极性分子。COCl2的分子结构为，碳上连一个双键氧，然后左右各一个氯，键角约111.8°。负电在三角上，正电在碳上，但它们的正负电荷中心不是重合的，是极性分子。‎ ‎2．常温下三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于NCl3说法正确的是(　　)‎ A．分子中N—Cl键是非极性键 B．分子中不存在孤电子对 C．NCl3分子是极性分子 D．因N—Cl键的键能大，它的沸点高 解析：选C。NCl3电子式 ，N原子上还有一对孤电子对。NCl3分子类似于NH3。N原子上还有孤电子对，不是＋5价，为极性分子，结构不对称，类似于NH3，为三角锥形。N—Cl键为极性键，键能大说明分子稳定。而物质熔、沸点的高低应受分子间作用力影响，与共价键强弱无关。‎ ‎3．下列关于范德华力的叙述中，正确的是(　　)‎ A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊化学键 B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题 C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量 解析：选B。范德华力是分子与分子之间的一种相互作用，其实质与化学键类似，也是一种电性作用，但两者的区别是作用力的强弱不同。化学键必须是强烈的相互作用(120 kJ/mol～800 kJ/mol)，范德华力只有几到几十千焦每摩尔，故范德华力不是化学键；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量；范德华力普遍地存在于分子之间，但也必须满足一定的距离要求，若分子间的距离足够大，分子之间也难产生相互作用。‎ ‎4．(2011年烟台高二质检)下列物质中不存在氢键的是(　　)‎ A．冰醋酸中醋酸分子之间 B．液态氟化氢中氟化氢分子之间 C．一水合氨分子中的氨分子与水分子之间 D．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间 解析：选D。只有非金属性很强的元素与氢元素形成强极性的共价键之间才可能形成氢键(如N、O、F)，C—H不是强极性共价键，故选D。‎ ‎5．(2011年北京海淀区高二检测)已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6，且都含有18个电子，B、C是由两种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为1∶2。D是一种有毒的有机物。‎ ‎(1)组成A分子的原子的元素符号是________。‎ ‎(2)从B分子的立体构型判断，该分子属于________(填“极性”或“非极性”)分子。‎ ‎(3)C分子中包含________个σ键，________个π键。‎ ‎(4)D的熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是(须指明D是何物质)：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：由题给信息可知，A为Ar，B为H2S，C为N2H4，D为CH3OH。H2S分子呈V形，正电中心和负电中心不重合，是极性分子；N2H4的结构式为：，包含5个σ键，无π键；CH3OH可形成O—H…O氢键，使CH3OH的熔、沸点升高，大于CH4的熔、沸点。‎ 答案：(1)Ar　(2)极性　(3)5　0‎ ‎(4)D是CH3OH，分子之间能形成氢键 ‎1．(2011年南昌市高二检测)下列氯元素含氧酸酸性最强的是(　　)‎ A．HClO　　　　　　　　　　 B．HClO2‎ C．HClO3 D．HClO4‎ 解析：选D。由于A～D四个选项中Cl的化合价分别为＋1、＋3、＋5、＋7，化合价越高则含氧酸的酸性越强，故D正确。‎ ‎2．下列判断与分子间作用力无关的是(　　)‎ A．熔点：H2O>H2S B．NH3易液化 C．CH3CH2OH易溶于水 D．HI易分解 解析：选D。HI分解与分子内的H—I键的强弱有关，而与分子间作用力无关。‎ ‎3．下列叙述中正确的是(　　)‎ A．卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，稳定性也越强 B．以极性键结合的分子，一定是极性分子 C．判断A2B或AB2型分子是否是极性分子的依据是看分子中是否具有极性键 D．非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合 解析：选A。对比HF、HCl、HBr、HI分子中H—X极性键强弱，卤素中非金属性越强，键的极性越强，是正确的。以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子，但以极性键结合成的多原子分子，也可能是非极性分子，如CO2。A2B型如H2O、H2S等，AB2型如CO2、CS2等，判断其是否是极性分子的根据是看是否有极性键且电荷分布是否对称；如CO2、CS2为直线形，键角180°，电荷分布对称，为非极性分子，如H2O，有极性键，电荷分布不对称，为极性分子。多原子分子，其电荷分布对称，这样的非极性分子中可以含有极性键。‎ ‎4．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是(　　)‎ A．氢键；分子间作用力；非极性键 B．氢键；氢键；极性键 C．氢键；极性键；分子间作用力 D．分子间作用力；氢键；非极性键 解析：选B。因为O的电负性较大，在雪花、水中存在O—H…O氢键，故在实现雪花→水→水蒸气的变化阶段主要破坏水分子间的氢键，而由水蒸气→氧气和氢气则破坏了O—H极性共价键。‎ ‎5．下列关于粒子结构的描述不正确的是(　　)‎ A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子 B．HS－和HCl均是含一个极性键的18电子粒子 C．CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子 D．1 mol DO中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)‎ 解析：选C。A项中H2S和NH3都是价电子总数为8的极性分子，A正确；B项中HS－和HCl都只含一个极性键，都具有18个电子，B正确；C项中CH2Cl2是极性分子，四面体构型，CCl4是非极性分子，正四面体构型，C不正确；D项中一个氘原子D(H)中含一个质子、一个电子、一个中子，故1 mol DO中含中子、质子、电子各10NA，D正确。‎ ‎6．(2011年黄冈中学高二检测)下列物质的变化过程中，共价键明显被破坏的是(双选)(　　)‎ A．I2升华 B．NaCl颗粒被粉碎 C．HCl溶于水得盐酸 D．从NH4HCO3中闻到了刺激性气味 解析：选CD。A.由I2分子组成的物质的升华是物理变化，共价键未被破坏；B.NaCl是离子化合物，其中有离子键无共价键，NaCl颗粒被粉碎的过程有离子键被破坏；C.HCl是共价型分子，分子中有共价键。HCl溶于水形成盐酸的过程中有变化：HCl===H＋＋Cl－‎ ‎，此变化中H—Cl共价键被破坏；D.NH4HCO3是由NH和HCO组成的离子化合物，NH与HCO之间的化学键是离子键。NH内的有关原子之间、HCO内的有关原子之间的化学键是共价键。从NH4HCO3中闻到的刺激性气味气体为NH3，是NH中的共价键被破坏而产生的。‎ ‎7．已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，H—N—H键间的夹角是107°。‎ ‎(1)PH3分子与NH3分子的构型关系是________(填“相同”、“相似”或“不相似”)，P—H键________极性(填“有”或“无”)，PH3分子________极性(填“有”或“无”)。‎ ‎(2)NH3与PH3相比，热稳定性更强的是________。‎ ‎(3)NH3、PH3在常温、常压下都是气体，但NH3比PH3易液化，其主要原因是________。‎ A．键的极性N—H比P—H强 B．分子的极性NH3比PH3强 C．相对分子质量PH3比NH3大 D．NH3分子之间存在特殊的分子间作用力 解析：(1)N原子与P原子结构相似，NH3分子与PH3分子结构也相似，P—H键为不同种元素原子之间形成的共价键，为极性键。‎ ‎(2)由N、P在元素周期表中的位置关系和元素周期律知，元素的非金属性N比P强。由元素的非金属性与氢化物之间的热稳定性关系知，NH3比PH3热稳定性强。‎ ‎(3)“易液化”属于物质的物理性质，NH3与PH3都是共价型分子，其物理性质与化学键无关。按照相对分子质量与分子间作用力的关系，以及分子间作用力与物质的物理性质的关系分析，应该是PH3比NH3沸点高，PH3比NH3易液化。事实是NH3比PH3易液化，这种反常现象的客观存在，说明这当中必有特殊的原因——氢键。‎ 答案：(1)相似　有　有　(2)NH3　(3)D ‎8．20世纪60年代美国化学家鲍林提出了一个经验规则：设含氧酸的化学式为HnROm，其中(m－n)为非羟基氧原子数，鲍林认为含氧酸的酸性强弱与非羟基氧原子数(m－n)有如下关系：‎ m－n ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 含氧酸强度 弱酸 中强酸 强酸 超强酸 实例 HClO H3PO4‎ HNO3‎ HClO4‎ ‎(1)按此规律判断：H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由强到弱的顺序为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)H3PO3和H3AsO3的分子组成相似，但酸性强弱相差很大，已知H3PO3为中强酸，H3AsO3‎ 为弱酸，试推断有关酸的结构简式：H3PO3________________________________________________________________________；‎ H3AsO3________________。‎ 解析：(1)H3AsO4的非羟基氧有1个，H2CrO4和HMnO4分别有2个和3个，故按鲍林提出的规则，酸性：HMnO4>H2CrO4>H3AsO4。(2)由于H3PO3为中强酸，查上表可知，其非羟基氧有1个，而分子中却有3个氢原子，说明必有一个氢原子是直接与P原子相连的，该分子的结构简式应为。H3AsO3为弱酸，所以其分子中不存在非羟基氧，故其结构简式为 ‎9．(思维拓展题)氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。请回答下列问题。‎ ‎(1)砷原子核外电子排布式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3＋与CN－之间的键型为________，该化学键能够形成的原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)已知：‎ CH4‎ SiH4‎ NH3‎ PH3‎ 沸点(K)‎ ‎101.7‎ ‎161.2‎ ‎239.7‎ ‎185.4‎ 分解温度(K)‎ ‎873‎ ‎773‎ ‎1073‎ ‎713.2‎ 分析上表中四种物质的相关数据，请回答：‎ ‎①CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点高低的原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②结合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时________先液化。‎ 解析：(1)砷为第四周期ⅤA族元素，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。‎ ‎(2)K3[Fe(CN)6]晶体中的[Fe(CN)6]3－为配离子，其中Fe3＋为中心离子，CN－‎ 为配体，因为Fe3＋有空轨道，CN－则含孤电子对，二者以配位键形成配合物。‎ ‎(3)结构相似的分子，其相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此SiH4的沸点高于CH4；而NH3分子间可形成氢键，氢键作用力大于分子间作用力，故NH3的沸点高于PH3。与NH3类似，HF分子间也可形成氢键，HF沸点高于HCl，因此HF与HCl混合气体降温时，HF先液化 。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3‎ ‎(2)配位键　CN－能提供孤电子对，Fe3＋能接受孤电子对(或Fe3＋有空轨道)‎ ‎(3)①结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此SiH4的沸点高于CH4；NH3分子间存在氢键，因此NH3的沸点高于PH3‎ ‎②HF