必考点06 分子结构与物质性质-高二化学下学期期中期末必考题精准练（人教版选择性必修2）

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必考点06 -分子结构与物质的性质题型一  共价键的极性和分子的极性例1．（2021·四川·射洪中学高二阶段练习）下列分子属于极性分子的是A．CH4 B．CO2 C．SO3 D．NH3例2．（2021·福建·泉州市第六中学高二期中）下列各组物质中，属于由极性键构成的极性分子的是A．和 B．和 C．和 D．和例3．（2021·四川省资阳中学高二期中）如图所示，六氟化硫分子呈正八面体形。若分子中有一个F原子被CF3取代，则会变成温室气体SF5-CF3，下列说法正确的是A．SF5-CF3分子中有σ键也有π键B．SF5-CF3分子中所有原子在同一平面内C．六氟化硫分子是非极性分子D．1mol SF5-CF3分子中共用电子对数为8mol例4．（2021·吉林·长春市清蒲中学高二期中）下列描述正确的是A．CO2为V形极性分子B．SiF4与CH4的中心原子均为sp3杂化C．C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1D．水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键【解题技巧提炼】1．键的极性判断(1)从组成元素判断：①同种元素：A—A型为非极性共价键；②不同种元素：A—B型为极性共价键。(2)从电子对偏移判断：①有电子对偏移为极性共价键；②无电子对偏移为非极性共价键。(3)从电负性判断：①电负性相同为非极性共价键；②电负性不同为极性共价键。2．共价键的极性与分子极性的关系(1)极性分子中一定含有极性键，可能含有非极性键(如H2O2)。(2)非极性分子中有的只含非极性键(如O2)，有的只含极性键(如BF3等)，有的既含极性键又含非极性键(如CH2==CH2等)。题型二、分子间作用力与的氢键存在与对物质性质的影响例1．（2021·浙江·诸暨中学高二期中）下列叙述中正确的是A．冰融化时水分子中共价键发生断裂B．H2O2、PCl5都是含有极性键的非极性分子C．HF、HCl、HBr、HI的酸性依次增强D．对羟基苯甲醛沸点比邻羟基苯甲醛高，是由于前者分子内形成了氢键例2．下列关于氢键的说法中，错误的是A．氢键是共价键的一种B．同一分子内也可能形成氢键C．X、Y元素具有强电负性，是氢键形成的基本条件D．氢键能增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高例3．（2021·宁夏·石嘴山市第三中学高二期中）下列说法正确的是A．硫酸氢钠溶于水、加热至熔融态都破坏了离子键和共价键B．氯化氢气体溶于水破坏了离子键，金刚石熔化破坏了共价键C．冰→水→氢气和氧气依次破坏了氢键和范德华力，共价键D．利用微机械剥离石墨制得石墨烯破坏了共价键和大π键例4．（2021·浙江·诸暨中学高二期中）茶文化是中国人民对世界饮食文化的一大贡献，茶叶中含有少量的咖啡因(结构简式如图)。下列关于咖啡因的说法正确的是A．咖啡因的分子式为C8H9N4O2B．咖啡因分子中sp2与 sp3杂化C个数比为5：3C．咖啡因与足量 H2加成的产物含有 1 个手性碳原子D．咖啡因分子间存在氢键【解题技巧提炼】1．范德华力的正确理解范德华力很弱，比化学键的键能小1～2个数量级，分子间作用力的实质是电性引力，其主要特征有以下几个方面：广泛存在于分子之间，只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力(范德华力)，如固体和液体物质中。范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。共价键键能大小影响分子的热稳定性，范德华力的大小影响物质的熔、沸点；相对分子质量接近时，分子的极性越大，范德华力越大。相对分子质量、极性相似的分子，分子的对称性越强，范德华力越弱，如正丁烷＞异丁烷，邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯。2．氢键及其对物质性质的影响氢键通常用A—H…B表示，其中A、B为N、O、F，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。氢键的本质是静电相互作用，它比化学键弱得多，通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。氢键具有方向性和饱和性。存在分子内氢键，存在分子间氢键。前者的沸点低于后者。氢键主要影响物质的熔、沸点，分子间氢键使物质熔、沸点升高，分子内氢键使物质熔、沸点降低。3．溶解性(1)“相似相溶”规律非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂，如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；萘和碘易溶于四氯化碳，难溶于水。(2)氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好(填“好”或“差”)。(3)分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越大，如乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。题型三、手性碳与分子的手性的判断例1．（2021·浙江·诸暨中学高二期中）茶文化是中国人民对世界饮食文化的一大贡献，茶叶中含有少量的咖啡因(结构简式如图)。下列关于咖啡因的说法正确的是A．咖啡因的分子式为C8H9N4O2B．咖啡因分子中sp2与 sp3杂化C个数比为5：3C．咖啡因与足量 H2加成的产物含有 1 个手性碳原子D．咖啡因分子间存在氢键例2．手性分子是指在分子结构中，当a、b、x、y为彼此互不相同的原子或原子团时，称此分子为手性分子，中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子（用＊标记）不属于手性碳原子的是A．苹果酸B．丙氨酸C．葡萄糖D．甘油醛例3．(双选)下列说法不正确的是(　　)A.HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增强B.苹果酸分子中含有1个手性碳原子C.HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是可与H2O分子形成氢键D.以极性键结合的分子一定是极性分子【解题技巧提炼】1．手性分子：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体(或对映异构体)，具有手性异构体的分子称为手性分子：。2．手性分子的判断(1)判断方法：有机物分子中是否存在手性碳原子。(2)手性碳原子：有机物分子中连有四个各不相同的原子或基团的碳原子。如，R1、R2、R3、R4互不相同，即是手性碳原子。 题型一  共价键的极性和分子的极性1.下列说法正确的是(　　)A．分子中只有极性键B．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子C．CO2分子中的化学键为非极性键D．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp2.(双选)通常把原子总数相同及价层电子总数也相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法正确的是(　　)A.CH4和N是等电子体,键角均为60°B.N和C是等电子体,均为平面正三角形结构C.H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构D.B3N3H6和苯是等电子体,二者都是非极性分子3.S2Cl2是橙黄色液体,少量泄漏会产生有窒息性气味的气体,喷水雾可减慢挥发,并产生酸性悬浊液,其分子结构如下图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是(　　)A.为非极性分子B.分子中既含有极性键,又含有非极性键C.与S2Br2结构相似D.与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl题型二、分子间作用力与的氢键存在与对物质性质的影响1.以下对冰的描述不正确的是(　　)A.冰的密度小于水,冰山浮在水面上,导致游轮被撞沉B.在冰中存在分子间氢键,导致冰山硬度大,能撞沉游轮C.在冰中每个水分子最多能形成四个氢键D.在冰中含有的作用力只有共价键和氢键2.在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是(　　)A.范德华力、范德华力、范德华力B.范德华力、范德华力、共价键C.范德华力、共价键、共价键D.共价键、共价键、共价键3．下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是A．氯化氢易溶于水 B．氯气易溶于溶液C．碘易溶于 D．酒精易溶于水4．关于氢键，下列说法正确是（）A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键比范德华力强B．H2O是一种非常稳定的化合物，就是由于水分子间形成氢键所致C．氢原子和非金属性很强的元素原子（F、O、N）形成的共价键，称为氢键D．分子间形成的氢键通常会使相应物质的熔点和沸点升高，氢键也可存在于分子内题型三、手性碳与分子的手性的判断1．下列分子中含有手性碳原子的是A．CH2Cl2 B．C． D．CH3CH2COOCH2CH32.下列有机化合物分子中含有两个手性碳原子的是(　　)A.B.C.D.3.3-氯-2-氨基丁酸的结构简式为一个3-氯-2-氨基丁酸分子中含有　　　　　个手性碳原子。其中一对对映异构体用简单的投影式表示为和,则另一对对映异构体的简单投影式为和　。  1．（2021·湖南·高二阶段练习）我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列说法不正确的是A．CO2分子含有非极性共价键 B．CO2催化还原为甲酸能促进碳中和C．CO2固体可用于人工降雨 D．CO2是酸性氧化物2．下列有关共价键的叙述中不正确的是( )A．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该元素原子的价电子数B．水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和，故不能再结合其他氢原子C．Cl2和HCl分子中的共价键极性不同D．H2O 分子中H—O键的极性比H2S分子中H—S键的极性强3．关于氢键，下列说法正确的是（）A．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键B．冰中存在氢键，水中不存在氢键C．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致4．关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子C．CS2为非极性分子，所以在四种物质中熔沸点最低D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性5．下列对分子性质的解释中，不正确的是A．SO2易溶于水只是因为相似相溶原理B．乳酸()分子中含有一个手性碳原子C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释D．由上图知酸性：H3PO4>HClO，因为H3PO4中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数6.现已知O3分子为V形结构,O3在水中的溶解度和O2比较(　　)A.O3在水中的溶解度和O2一样大B.O3在水中的溶解度比O2小C.O3在水中的溶解度比O2要大D.无法比较7.双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂,已知H2O2分子的结构如下图所示。H2O2分子不是直线形的,两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上,书面夹角为93°52',而两个O—H与O—O的夹角均为96°52'。试回答:(1)下列关于H2O2的说法中正确的是　　　　(填字母)。 a.分子中有极性键b.分子中有非极性键c.氧原子的轨道发生sp2杂化d.分子是非极性分子(2)H2O2分子间易形成氢键,该氢键的表示式是　　　　　　　　。 (3)H2O2难溶于CS2,主要原因是 　。 (4)H2O2易溶于水,主要原因是 　。 (5)H2O2分子中氧元素的化合价为　　　　,原因是 　。 8．根据要求完成下列问题：（1）某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道，试回答：该元素核外价电子排布图___，电子排布式_____。（2）指出配合物K3[Co(CN)6]中的中心离子、配位体及其配位数：____、____、____。（3）下列分子中若有手性原子，请用“*”标出其手性碳原子。（4）在下列物质①CO2、②NH3、③CCl4、④BF3、⑤H2O、⑥SO2、⑦SO3、⑧PCl3中，属于非极性分子的是（填序号）____。（5）试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“＝”)：H2SO4____H2SO3；HClO3____HClO4；H3PO4___H3PO3。（6）根据价层电子对互斥理论判断下列问题：NH3中心原子的杂化方式为___杂化，VSEPR构型为__，分子的立体构型为____。（7）H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高，这是由于____。9.(1)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。分子分子直径/nm分子与H2O的结合能E/(kJ·mol-1)CH40.43616.40CO20.51229.91 ①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是　　　　　　　　　　　　。 ②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 10.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，N—H键间的夹角是107°。(1)N4分子的空间结构如图，它是一种________(填“极性”或“非极性”)分子。(2)PH3分子与NH3分子的构型关系________(填“相似”或“不相似”)，P—H键________(填“有”或“无”)极性，PH3分子________(填“有”或“无”)极性。(3)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D．因N—Cl键的键能大，故NCl3稳定(4)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，分子中含碳原子形成的是______________(填“极性”“非极性”)键，三聚氰酸属于____________(填“极性”或“非极性”)分子。(5)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。(6)溴化碘(IBr)的化学性质类似于卤素单质，溴化碘的电子式是______________，它是由________键形成的________分子。(7)O3分子是否为极性分子？________(填“是”或“否”)。