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高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 分子结构与物质的性质第3课时当堂检测题
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 分子结构与物质的性质第3课时当堂检测题，共10页。试卷主要包含了手性分子往往具有一定光学活性，下列化合物中含有手性碳原子的是，下列分子为手性分子的是等内容，欢迎下载使用。
1.下列有机化合物中含有手性碳原子的是( )
A.CH3CH(CH3)2
B.CH3CH2OH
C.CH3CH(OH)CH2CH3
D.CH3CHO
2.手性分子往往具有一定光学活性。乳酸分子是手性分子,如。乳酸中的手性碳原子是( )
A.① B.② C.③ D.②③
3.下列化合物中含有手性碳原子的是( )
A.CCl2F2
B.
C.CH3CH2OH
D.
4.下列分子为手性分子的是( )
A.CBr2F2
B.CH3CH2OH
C.CH3CH2CH3
D.CH3CHFCOOH
5.当一个碳原子连接四个不同的原子或原子团时,该碳原子叫作“手性碳原子”。下列化合物中含有两个手性碳原子的是( )
A. B. C. D.
6.下列化合物中含3个手性碳原子的是( )
A.
B.
C.
D.
7.有机物具有手性,发生下列反应后,分子仍有手性的是( )
①与H2发生加成反应
②与乙酸发生酯化反应
③发生水解反应
④发生消去反应
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
8.丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子,它存在手性异构体,如图L2-3-7所示:
图L2-3-7
下列关于丙氨酸的两种手性异构体(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,只含有极性键,不含非极性键
D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,但分子的性质不同
9.短周期的5种非金属元素,其中A、B、C的最外层电子排布可表示为A:asa;B:bsbbpb;C:csccp2c。D与B同主族,E在C的下一周期,且是同周期元素中电负性最大的元素。
请回答下列问题。
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子。下列分子中属于极性分子的是 (填序号)。
①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4
(2)C形成的气态氢化物比下周期同族元素形成的气态氢化物的沸点还要高,其原因是 。
(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂,其分子式为 、 。DE4在前者中的溶解性 (填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为 (填化学式)。
10.(1)3-氯-2-丁氨酸的结构简式为,该有机物分子中含有 个手性碳原子,其中—NH2中氮原子的杂化轨道类型是 。
(2)青蒿素是从黄花蒿中提取得到的一种无色针状晶体,分子结构如图L2-3-8所示,则青蒿素分子中含有 个手性碳原子。
图L2-3-8
11.A、B、C、D、E、G(G的某种单质可以吸收紫外线)为前三周期的元素。其中,A元素和B元素的原子都有一个未成对电子,A3+比B-少一个电子层,B原子得一个电子后3p轨道全充满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价与最低化合价代数和为4,其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池;E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子。请回答下列问题:
(1)CB3分子的中心原子的杂化类型是 ,空间结构为 ,CG3-的空间结构为 。
(2)分子R是由G元素与氢元素形成的18电子分子,R的电子式为 。
(3)C、E、G的第一电离能由大到小的顺序为 。
(4)已知EC-的结构与C2相似,1 ml EC-中的π键数目为 (用NA表示)。
12.均由两种短周期元素组成的A、B、C、D四种化合物分子,都含有18个电子,它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6。A和C分子中的原子个数比为1∶1,B和D分子中的原子个数比为1∶2。D可作为火箭推进剂的燃料。
请回答下列问题。
(1)A与HF相比,其熔、沸点较低,原因是 。
(2)B分子的空间结构为 形,该分子属于 分子(填“极性”或“非极性”)。由此可以预测B分子在水中的溶解度较 (填“大”或“小”)。
(3)D分子的中心原子的杂化方式是 ,由该原子组成的1个单质分子中包含 个π键。
13.(1)如图L2-3-9所示是H2O2的空间结构,H2O2中每个氧原子都是 杂化,H2O2为 (填“极性”或“非极性”)分子。
图L2-3-9
(2)H2S和H2O2的主要物理性质如下表所示:
H2S和H2O2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是
。
参考答案
1.C 【解析】 连接4个不同的原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子,CH3CH(CH3)2、CH3CH2OH、CH3CHO中都不含手性碳原子,CH3CH(OH)CH2CH3中含1个手性碳原子,CH3C*H(OH)CH2CH3中*碳原子为手性碳原子,答案选C。
2.B 【解析】 ②号碳原子连接CH3—、—H、—COOH、—OH四种不同的基团。
3.B 【解析】 手性碳原子应连接4个不同的原子或原子团。A项中1个C原子上连接了2个Cl原子和2个F原子;C项中与—OH直接相连的C原子上连接了2个相同的氢原子;D项中间的C原子连接了2个—CH2OH;B项中与—Cl 直接相连的C原子分别与1个H原子、1个—COOH、1个—CH3、1个—Cl相连,为手性碳原子。
4.D 【解析】 D项,CH3CHFCOOH的中间碳原子连有甲基、氟原子、氢原子、羧基四个不同的原子或基团,则该碳原子是手性碳原子,故CH3CHFCOOH为手性分子。
5.C 【解析】 由题意可知,A项、B项和D项中各有1个手性碳原子;C项中有2个手性碳原子。
6.C 【解析】 手性碳原子上应连接4个不同的原子或原子团。A项,中间碳原子是手性碳原子;B项,中间碳原子和最右端碳原子是手性碳原子;C项,除左端碳原子之外的碳原子都是手性碳原子;D项,无手性碳原子。
7.B 【解析】 原有机物中与—OH相连的碳原子为手性碳原子,与H2加成后,连有两个乙基,不再具有手性;与乙酸发生酯化反应后,所连的四个取代基不同,仍具有手性;发生水解反应后,所连的四个取代基也不同,该碳原子仍具有手性;当发生消去反应时,原手性碳原子生成双键后不再具有手性。
8.D 【解析】 Ⅰ和Ⅱ分子中都只含有1个手性碳原子,都是极性分子,分子中都含有极性键和非极性键,二者互为手性异构体,具有不同的性质。
9.(1)③ (2)H2O分子间形成氢键
(3)C6H6 H2O 大于 (4)SiCl4>CCl4>CH4
10.(1)2 sp3杂化 (2)7
【解析】 (1)连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,3-氯-2-丁氨酸的结构简式为,标“*”的碳原子为手性碳原子,所以一个该有机物分子中含有2个手性碳原子,其中—NH2中N含有1对孤电子对和3对σ键电子对,则N的价层电子对数为4,采取sp3杂化。(2)手性碳原子连接4个不同的原子或原子团,故青蒿素分子中手性碳原子标识如图:,共7个。
11.(1)sp3 三角锥形 平面三角形
(2) (3)N>O>C (4)2NA
【解析】 A、B、C、D、E、G为前三周期的元素,其中,A元素和B元素的原子都有一个未成对电子,B原子得一个电子后3p轨道全充满,则B是Cl,A3+比B-少一个电子层,则A是Al;C原子的p轨道中有3个未成对电子,则位于第ⅤA族,其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大,则C是N;D的最高化合价与最低化合价代数和为4,其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池,则D是S;E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子,有几种运动状态的电子就有几个电子,则E是C;G的某种单质可以吸收紫外线,则G是O。(1)NCl3分子的中心原子含有3个σ键和1对孤电子对,所以N原子的杂化类型是sp3,分子的空间结构是三角锥形;NO3-中没有孤电子对,离子空间结构为平面三角形。(2)分子R是由氧元素与氢元素形成的18电子分子,R为H2O2,其电子式为。(3)同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但是因为p轨道半充满体系具有很强的稳定性,N的p轨道本来就是半充满的,O的p轨道失去一个电子才是半充满的,故第一电离能N>O>C。(4)CN-与N2分子结构类似,含有碳氮三键,1 ml CN-中的π键数目为2NA。
12.(1)HF分子之间存在氢键
(2)V 极性 大 (3)sp3 2
【解析】 根据18电子化合物的分子中原子个数比可推知A、B、C、D四种化合物分别为HCl、H2S、H2O2、N2H4。(2)B分子为H2S,其结构类似于H2O,因为H2O分子中O原子以sp3杂化,分子结构为V形,所以H2S分子结构也为V形,属于极性分子。(3)D分子为N2H4,其结构式为,N原子以sp3杂化,N2的结构式为N≡N,其中有1个σ键,2个π键。
13.(1)sp3 极性
(2)H2O2分子间存在氢键,溶于水后也可与H2O形成氢键
【解析】 (1)H2O2的空间结构不对称,正、负电荷中心不重合,为极性分子。
(2)H2O2间易形成氢键,又能与H2O间形成氢键,故H2O2沸点较高,易溶于水。
物质
熔点/K
沸点/K
水中的溶解度(标准状况)
H2S
187
202
2.6
H2O2
272
423
以任意比互溶
1.下列有机化合物中含有手性碳原子的是( )
A.CH3CH(CH3)2
B.CH3CH2OH
C.CH3CH(OH)CH2CH3
D.CH3CHO
2.手性分子往往具有一定光学活性。乳酸分子是手性分子,如。乳酸中的手性碳原子是( )
A.① B.② C.③ D.②③
3.下列化合物中含有手性碳原子的是( )
A.CCl2F2
B.
C.CH3CH2OH
D.
4.下列分子为手性分子的是( )
A.CBr2F2
B.CH3CH2OH
C.CH3CH2CH3
D.CH3CHFCOOH
5.当一个碳原子连接四个不同的原子或原子团时,该碳原子叫作“手性碳原子”。下列化合物中含有两个手性碳原子的是( )
A. B. C. D.
6.下列化合物中含3个手性碳原子的是( )
A.
B.
C.
D.
7.有机物具有手性,发生下列反应后,分子仍有手性的是( )
①与H2发生加成反应
②与乙酸发生酯化反应
③发生水解反应
④发生消去反应
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
8.丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子,它存在手性异构体,如图L2-3-7所示:
图L2-3-7
下列关于丙氨酸的两种手性异构体(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,只含有极性键,不含非极性键
D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,但分子的性质不同
9.短周期的5种非金属元素,其中A、B、C的最外层电子排布可表示为A:asa;B:bsbbpb;C:csccp2c。D与B同主族,E在C的下一周期,且是同周期元素中电负性最大的元素。
请回答下列问题。
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子。下列分子中属于极性分子的是 (填序号)。
①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4
(2)C形成的气态氢化物比下周期同族元素形成的气态氢化物的沸点还要高,其原因是 。
(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂,其分子式为 、 。DE4在前者中的溶解性 (填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为 (填化学式)。
10.(1)3-氯-2-丁氨酸的结构简式为,该有机物分子中含有 个手性碳原子,其中—NH2中氮原子的杂化轨道类型是 。
(2)青蒿素是从黄花蒿中提取得到的一种无色针状晶体,分子结构如图L2-3-8所示,则青蒿素分子中含有 个手性碳原子。
图L2-3-8
11.A、B、C、D、E、G(G的某种单质可以吸收紫外线)为前三周期的元素。其中,A元素和B元素的原子都有一个未成对电子,A3+比B-少一个电子层,B原子得一个电子后3p轨道全充满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价与最低化合价代数和为4,其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池;E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子。请回答下列问题:
(1)CB3分子的中心原子的杂化类型是 ,空间结构为 ,CG3-的空间结构为 。
(2)分子R是由G元素与氢元素形成的18电子分子,R的电子式为 。
(3)C、E、G的第一电离能由大到小的顺序为 。
(4)已知EC-的结构与C2相似,1 ml EC-中的π键数目为 (用NA表示)。
12.均由两种短周期元素组成的A、B、C、D四种化合物分子,都含有18个电子,它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6。A和C分子中的原子个数比为1∶1,B和D分子中的原子个数比为1∶2。D可作为火箭推进剂的燃料。
请回答下列问题。
(1)A与HF相比,其熔、沸点较低,原因是 。
(2)B分子的空间结构为 形,该分子属于 分子(填“极性”或“非极性”)。由此可以预测B分子在水中的溶解度较 (填“大”或“小”)。
(3)D分子的中心原子的杂化方式是 ,由该原子组成的1个单质分子中包含 个π键。
13.(1)如图L2-3-9所示是H2O2的空间结构,H2O2中每个氧原子都是 杂化,H2O2为 (填“极性”或“非极性”)分子。
图L2-3-9
(2)H2S和H2O2的主要物理性质如下表所示:
H2S和H2O2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是
。
参考答案
1.C 【解析】 连接4个不同的原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子,CH3CH(CH3)2、CH3CH2OH、CH3CHO中都不含手性碳原子,CH3CH(OH)CH2CH3中含1个手性碳原子,CH3C*H(OH)CH2CH3中*碳原子为手性碳原子,答案选C。
2.B 【解析】 ②号碳原子连接CH3—、—H、—COOH、—OH四种不同的基团。
3.B 【解析】 手性碳原子应连接4个不同的原子或原子团。A项中1个C原子上连接了2个Cl原子和2个F原子;C项中与—OH直接相连的C原子上连接了2个相同的氢原子;D项中间的C原子连接了2个—CH2OH;B项中与—Cl 直接相连的C原子分别与1个H原子、1个—COOH、1个—CH3、1个—Cl相连,为手性碳原子。
4.D 【解析】 D项,CH3CHFCOOH的中间碳原子连有甲基、氟原子、氢原子、羧基四个不同的原子或基团,则该碳原子是手性碳原子,故CH3CHFCOOH为手性分子。
5.C 【解析】 由题意可知,A项、B项和D项中各有1个手性碳原子;C项中有2个手性碳原子。
6.C 【解析】 手性碳原子上应连接4个不同的原子或原子团。A项,中间碳原子是手性碳原子;B项,中间碳原子和最右端碳原子是手性碳原子;C项,除左端碳原子之外的碳原子都是手性碳原子;D项,无手性碳原子。
7.B 【解析】 原有机物中与—OH相连的碳原子为手性碳原子,与H2加成后,连有两个乙基,不再具有手性;与乙酸发生酯化反应后,所连的四个取代基不同,仍具有手性;发生水解反应后,所连的四个取代基也不同,该碳原子仍具有手性;当发生消去反应时,原手性碳原子生成双键后不再具有手性。
8.D 【解析】 Ⅰ和Ⅱ分子中都只含有1个手性碳原子,都是极性分子,分子中都含有极性键和非极性键,二者互为手性异构体,具有不同的性质。
9.(1)③ (2)H2O分子间形成氢键
(3)C6H6 H2O 大于 (4)SiCl4>CCl4>CH4
10.(1)2 sp3杂化 (2)7
【解析】 (1)连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,3-氯-2-丁氨酸的结构简式为,标“*”的碳原子为手性碳原子,所以一个该有机物分子中含有2个手性碳原子,其中—NH2中N含有1对孤电子对和3对σ键电子对,则N的价层电子对数为4,采取sp3杂化。(2)手性碳原子连接4个不同的原子或原子团,故青蒿素分子中手性碳原子标识如图:,共7个。
11.(1)sp3 三角锥形 平面三角形
(2) (3)N>O>C (4)2NA
【解析】 A、B、C、D、E、G为前三周期的元素,其中,A元素和B元素的原子都有一个未成对电子,B原子得一个电子后3p轨道全充满,则B是Cl,A3+比B-少一个电子层,则A是Al;C原子的p轨道中有3个未成对电子,则位于第ⅤA族,其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大,则C是N;D的最高化合价与最低化合价代数和为4,其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池,则D是S;E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子,有几种运动状态的电子就有几个电子,则E是C;G的某种单质可以吸收紫外线,则G是O。(1)NCl3分子的中心原子含有3个σ键和1对孤电子对,所以N原子的杂化类型是sp3,分子的空间结构是三角锥形;NO3-中没有孤电子对,离子空间结构为平面三角形。(2)分子R是由氧元素与氢元素形成的18电子分子,R为H2O2,其电子式为。(3)同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但是因为p轨道半充满体系具有很强的稳定性,N的p轨道本来就是半充满的,O的p轨道失去一个电子才是半充满的,故第一电离能N>O>C。(4)CN-与N2分子结构类似,含有碳氮三键,1 ml CN-中的π键数目为2NA。
12.(1)HF分子之间存在氢键
(2)V 极性 大 (3)sp3 2
【解析】 根据18电子化合物的分子中原子个数比可推知A、B、C、D四种化合物分别为HCl、H2S、H2O2、N2H4。(2)B分子为H2S,其结构类似于H2O,因为H2O分子中O原子以sp3杂化,分子结构为V形,所以H2S分子结构也为V形,属于极性分子。(3)D分子为N2H4,其结构式为,N原子以sp3杂化,N2的结构式为N≡N,其中有1个σ键,2个π键。
13.(1)sp3 极性
(2)H2O2分子间存在氢键,溶于水后也可与H2O形成氢键
【解析】 (1)H2O2的空间结构不对称,正、负电荷中心不重合,为极性分子。
(2)H2O2间易形成氢键,又能与H2O间形成氢键,故H2O2沸点较高,易溶于水。
物质
熔点/K
沸点/K
水中的溶解度(标准状况)
H2S
187
202
2.6
H2O2
272
423
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