2021学年第一节 共价键第1课时课后练习题

第三节　分子结构与物质的性质

第1课时　共价键的极性

基础过关练

题组一　键的极性

1.下列共价键中,属于非极性键的是(　　)

A.C—H B.C—Cl C. D.

2.下列物质中,既含有极性键又含有非极性键的是(　　)

A.CO2 B.CH4 C.C2H4 D.NH4Cl

3.下列化学键中,键的极性最强的是(　　)

A.H—F B.H—O C.H—N D.H—C

4.下列叙述正确的是(　　)

A.离子化合物中不可能存在非极性键

B.非极性分子中不可能既含有极性键又含有非极性键

C.非极性分子中一定含有非极性键

D.不同非金属元素的原子之间形成的化学键都是极性键

5.很多护肤品中含有保湿的甘油(丙三醇),已知其结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。以下对甘油的叙述正确的是(　　)

A.分子中只含有极性键

B.分子中只含有非极性键

C.分子中既含有σ键又含有π键

D.分子中既含有极性键又含有非极性键

6.下列各组分子中的共价键按极性由强至弱排序的是(　　)

A.HF、H2O、NH3、CH4 B.CH4、NH3、H2O、HF

C.H2O、HF、CH4、NH3 D.HF、H2O、CH4、NH3

7.下列各组分子中都属于含极性键的非极性分子的是(　　)

A.SO2、H2O、NH3 B.CH4 、C2H4、

C.N2、Cl2、O3 D.H2O2、CO、PCl3

8.苯、乙烯、乙炔是常见的有机物分子,下列关于它们的说法不正确的是(　　)

A.都含有π键和σ键

B.都含有极性键和非极性键

C.三种分子中C原子的杂化方式共两种

D.都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色

题组二　分子的极性

9.(2020江苏徐州一中高二月考)已知带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流,细流的方向会发生偏转,则用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流的方向也发生偏转的是(　　)

A.苯                   B.二硫化碳

C.过氧化氢   D.四氯化碳

10.下列说法正确的是(　　)

A.含有非极性键的分子一定是非极性分子

B.非极性分子中一定含有非极性键

C.由极性键形成的双原子分子一定是极性分子

D.键的极性与分子的极性无关

11.下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是(深度解析)

A.CH4和H2O B.CO2和HCl

C.NH3和H2S D.HCN和BF3

12.下列叙述正确的是(　　)

A.NH3是极性分子,分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心

B.CCl4是非极性分子,分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心

C.H2O是极性分子,分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央

D.CO2是非极性分子,分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央

13.已知N、P都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,N—H键间的夹角是107°。

(1)N4分子的空间结构为,它是一种　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。 

(2)PH3分子与NH3分子的空间结构　　　　(填“相同”“相似”或“不相似”),P—H键　　　　(填“有”或“无”)极性,PH3分子　　　　(填“是”或“不是”)极性分子。 

(3)常温下,NCl3是一种淡黄色油状液体。下列对NCl3的有关描述不正确的是　　　　(填字母)。 

a.该分子呈平面三角形

b.该分子中的化学键为极性键

c.该分子为极性分子

题组三　键的极性对化学性质的影响

14.(原创)下列物质中,酸性最强的是(　　)

A.HCOOH          B.HOCOOH

C.CH3COOH D.C6H13COOH

15.(原创)下列物质中,酸性最强的是(　　)

A.CH2ClCOOH B.CH2FCOOH

C.CHF2COOH D.CHBr2COOH

能力提升练

题组一　键的极性和分子的极性的综合应用

1.(2020山东枣庄三中高二月考,)下列分子中中心原子采取sp2杂化且为非极性分子的是(　　)

A.CS2   B.H2S  C.SO2  D.SO3

2.(双选)(2020山东济宁高二期末,)下列关于粒子的描述不正确的是(　　)

A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,且H2S分子的键角较大

B.HS-和HCl均是含一个极性键的18电子微粒

C.CH2Cl2和CCl4均是四面体形的非极性分子

D.1 mol O中含中子、质子、电子的数目均为10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)

3.()研究表明:H2O2具有立体结构,两个氢原子像在一本半展开的书的两页纸上,两页纸面的夹角为93°51',氧原子在书的夹缝上,O—H键与O—O键之间的夹角为96°52'。下列说法不正确的是(　　)

A.H2O2分子中既含极性键,又含非极性键

B.H2O2为极性分子

C.H2O2分子中的两个O原子均是sp3杂化

D.H2O2分子中既有σ键,又有π键

4.()下列叙述不正确的是(　　)

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,不一定是极性分子

C.判断A2B或AB2型分子是极性分子的依据:具有极性键且分子空间结构不对称,键角小于180°,为非直线形结构

D.非极性分子中,各原子间都应以非极性键结合

5.()甲醛分子式为CH2O,有强烈刺激性气味,甲醛在常温下是气态,已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。下列关于其结构及性质的分析正确的是(　　)

A.C原子采取sp3杂化,O原子采取sp杂化

B.甲醛分子中中心原子价层电子对数为4,含有一对孤电子对,是三角锥形结构

C.一个甲醛分子中含有3个σ键和1个π键

D.甲醛分子为非极性分子

6.()使用微波炉加热,具有使受热物质均匀受热、表里一致、速度快、热效率高等优点。微波炉工作原理是通电后炉内的微波场以几亿赫兹的高频改变外电场的方向,水分子因而能迅速摆动,产生热效应。水分子能迅速摆动是因为(　　)

A.水分子中具有极性共价键 

B.水分子是极性分子

C.水由氢、氧两种元素组成 

D.水分子中有共用电子对

7.()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原子有一对孤电子对,能发生反应:NH3+HCl NH4Cl。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:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

题组二　键的极性对物质性质的影响

8.(双选)(原创,)新兴大脑营养学研究表明:大脑的发育和生长与不饱和脂肪酸有密切的联系,从深海鱼油中提取的被称作“脑黄金”的DHA(C21H31COOH)就是一种不饱和度很高的脂肪酸。下列说法正确的是(　　)

DHA的结构简式

A.酸性:C21H31COOH<CH3COOH

B.DHA中含有的元素电负性最大的是碳元素

C.DHA中碳原子存在两种杂化形式

D.DHA中所有原子共面

9.()CH3COOH是一种弱酸,而氯乙酸ClCH2COOH的酸性强于CH3COOH,这是因为—Cl是一种强吸电子基团,能使—OH上的H原子具有更大的活泼性。有的基团属于斥电子基团,能减弱—OH上H原子的活泼性。试依据上述规律填空:

(1)HCOOH显酸性,而H2O显中性,这是由于HCOOH分子中存在　　　　(填“吸”或“斥”)电子基团,这种基团是　　　　。 

(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH,这是由于CH3COOH分子中存在　　　　(填“吸”或“斥”)电子基团,这种基团是　　　　。 

(3)—C6H5也属于吸电子基团,故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性　　　　(填“强”或“弱”)。 

(4)下列酸中:CF3COOH、CCl3COOH、CHCl2COOH、CH2ClCOOH,酸性最强的是　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.D　键是由同种非金属元素原子间形成的非极性共价键,D正确。

2.C　CO2、CH4中只含有极性键;C2H4中含有极性键和非极性键;NH4Cl中含有极性键和离子键。

3.A　一般,同周期元素随着核电荷数的增加,电负性逐渐增大,F、O、N、C这四种元素中C的电负性最小,F的电负性最大,所以H—F键的极性最强。

4.D　过氧化钠的电子式为Na+[······]2-Na+,其中含有非极性键,A项错误;、均为非极性分子,分子中C—H键为极性键,键和键均为非极性键,B项错误;CO2、BF3、CCl4等都是由极性键形成的非极性分子,C项错误;不同非金属元素原子形成的共用电子对发生偏移,形成极性键,D项正确。

5.D　在甘油分子中,碳原子与碳原子、碳原子与氧原子、碳原子与氢原子、氧原子与氢原子之间都是共价单键,故分子中只含有σ键,C项错误;分子中既含有极性键(C—H键、O—H键、C—O键)又含有非极性键(C—C键),因此A、B项错误,D项正确。

6.A　共价键极性的比较,主要看成键的两个原子吸引电子能力的差别,差别越大,则共用电子对偏移程度越大,键的极性越强。F、O、N、C四种元素的非金属性依次减弱,则它们吸引电子的能力也依次减弱,形成的氢化物中键的极性也依次减弱。

7.B　SO2、H2O、NH3三种分子都是含有极性键的极性分子,A错误。CH4中碳氢键为极性键,分子为正四面体结构,是非极性分子;C2H4是平面结构,是非极性分子;是平面正六边形结构,是非极性分子,B正确。N2、Cl2、O3都含非极性键,C错误。H2O2、CO、PCl3都是极性分子,D错误。

8.D　三种烃分子中都含有碳氢单键,因此都含有σ键,苯分子中含有大π键,乙烯分子中含有碳碳双键,乙炔分子中含有碳碳三键,因此都含有π键,A正确;碳氢单键是极性键,碳原子之间形成的是非极性键,即都含有极性键和非极性键,B正确;苯和乙烯均是平面形结构,碳原子是sp2杂化,乙炔是直线形结构,碳原子是sp杂化,因此三种分子中C原子的杂化方式共两种,C正确;乙烯和乙炔都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。

9.C　苯的空间结构对称,为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近苯的细流时,细流的方向不发生偏转,故A错误;二硫化碳的空间结构对称,为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近二硫化碳的细流时,细流的方向不发生偏转,故B错误;H2O2的空间结构不对称,为极性分子,电荷分布不均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近过氧化氢的细流时,细流的方向会发生偏转,故C正确;四氯化碳分子的空间结构对称,为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近四氯化碳的细流时,细流的方向不发生偏转,故D错误。

10.C　含有非极性键的分子如果空间结构不对称,正电中心与负电中心不重合,则为极性分子,如H2O2;由极性键形成的分子,如果正电中心与负电中心重合,则为非极性分子,如CH4;分子的极性除与键的极性有关外,还与分子的空间结构有关。

11.C　极性键是存在于不同元素原子之间的共价键;极性分子是分子的正电中心和负电中心不重合的分子。NH3是呈三角锥形的极性分子;CO2是呈直线形的非极性分子;H2O、H2S都是呈V形的极性分子;HCl、HCN都是呈直线形的极性分子;CH4是呈正四面体形的非极性分子;BF3是呈平面三角形的非极性分子。

归纳总结　(1)键的极性取决于成键原子的种类。

(2)极性分子中一定有极性键,非极性分子中不一定含有非极性键。如CH4是非极性分子,但只含有极性键。

(3)含有非极性键的分子不一定为非极性分子,如H2O2是含有极性键、非极性键的极性分子。

12.C　NH3是三角锥形结构,A错误;CCl4是正四面体结构,B错误;H2O是V形结构,C正确;CO2是C原子在2个O原子中间的直线形分子,D错误。

13.答案　(1)非极性　(2)相似　有　是　(3)a

解析　(1)N4分子是正四面体结构,是非极性分子。

(2)NH3分子与PH3分子空间结构相似,P—H键为不同元素原子之间形成的共价键,为极性键;PH3分子的空间结构为三角锥形,正电中心与负电中心不重合,为极性分子。

(3)NCl3中N原子的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,该分子为三角锥形,a错误;N、Cl之间形成的键为极性键,b正确;NCl3分子中正电中心与负电中心不重合,故该分子为极性分子,c正确。

14.A　推电子效应—C6H13>—CH3>—H,HOCOOH是碳酸,故酸性HCOOH>CH3COOH>HOCOOH>C6H13COOH。

15.C　电负性F>Cl>Br,则酸性最强的是CHF2COOH,答案为C。

能力提升练

1.D　根据价层电子对互斥模型可知,CS2分子中碳原子含有的孤电子对数==0,因此二硫化碳是直线形结构,属于非极性分子,碳原子是sp杂化,A不正确;H2S分子中S原子含有的孤电子对数==2,因此H2S是V形结构,属于极性分子,S原子是sp3杂化,B不正确;SO2分子中S原子含有的孤电子对数==1,因此SO2是V形结构,属于极性分子,S原子是sp2杂化,C不正确;三氧化硫分子中S原子含有的孤电子对数==0,因此SO3是平面三角形结构,属于非极性分子,S原子是sp2杂化,D正确。

2.AC　H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,NH3的键角约为107°,而H2S的键角比H2O的小,接近90°,故H2S分子的键角较小,A错误;HS-和HCl均是含一个极性键的18电子微粒,B正确;CH2Cl2和CCl4均是四面体形,前者是极性分子,后者是非极性分子,C错误;1个O分子含10个质子、10个中子、10个电子,则1 mol O中含中子、质子、电子的物质的量均为10 mol,数目为10NA,D正确。

3.D　A项,1个H2O2分子中存在2个O—H极性键和1个O—O非极性键,正确;B项,根据H2O2的立体结构知,H2O2分子中正电中心和负电中心不重合,H2O2为极性分子,正确;C项,H2O2中两个O原子都分别形成1个氢氧σ键和1个氧氧σ键,每个O原子上还有两对孤电子对,两个O原子均为sp3杂化,正确;D项,H2O2分子中只有单键,所以只有σ键,没有π键,错误。

4.D　非极性分子中,各原子间不一定以非极性键结合,如CO2中含极性键,D错误。

5.C　一个甲醛分子中含有两个碳氢键,一个碳氧双键,C原子采取sp2杂化,氧原子形成一个碳氧双键,含有2对孤电子对,O原子采取sp2杂化,A错误;甲醛分子中中心原子价层电子对数为3,不含孤电子对,是平面三角形结构,B错误;一个甲醛分子中含有两个碳氢键、一个碳氧双键,双键含有一个σ键和一个π键,所以共含有3个σ键和1个π键,C正确;甲醛分子为平面三角形结构,碳原子位于三角形内部,空间结构不对称,所以为极性分子,D错误。

6.B　根据微波炉的工作原理可知,水分子之所以能迅速摆动是因为水分子是极性分子,故选B。

7.答案　(1)H······H　sp3　极性

(2)N2H4和H2O2　N2　H2O

(3)N2H4+2HCl N2H6Cl2

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,在生成物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原子上各有一对孤电子对,故一分子N2H4能与两分子HCl反应。

8.AC　推电子效应—C21H31>—CH3,故酸性C21H31COOH<CH3COOH,A项正确;C、H、O三种元素中O元素的电负性最大,B项错误;DHA中,碳原子存在sp2和sp3两种杂化形式,C项正确;DHA中存在—CH3结构,故所有原子不可能共面,D项错误。

9.答案　(1)吸　—CHO

(2)斥　—CH3

(3)强　

(4)CF3COOH

解析　(1)HCOOH显酸性,H2O呈中性,说明甲酸分子中存在强吸电子基团,能使—OH上的H原子活泼性增强,甲酸中含有醛基,故醛基属于强吸电子基团。(2)CH3COOH酸性弱于HCOOH,说明乙酸分子中存在斥电子基团,能减弱—OH上H原子的活泼性而使该物质的酸性减弱,乙酸中含有—CH3,故—CH3属于斥电子基团,导致乙酸的酸性小于甲酸。(3)由题给信息可知,—C6H5属于吸电子基团,—CH3属于斥电子基团,故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性强。(4)—F、—Cl、—H的吸电子的能力由大到小的顺序为—F>—Cl>—H,故酸性最强的是CF3COOH。