2022年高三化学寒假课时训练：09分子的性质 Word版含答案

这是一份2022年高三化学寒假课时训练：09分子的性质 Word版含答案，共51页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．判断物质在不同溶剂中的溶解性时，一般都遵循“相似相溶”规律。下列装置中，不宜用做HCl尾气吸收的是( )
2．下列有机化合物分子中含有手性碳原子，且与H2发生加成反应后仍含有手性碳原子的是( )
A．B．CH3CH2CHO
C．D．
3．下列各组含氧酸中，前者比后者酸性弱的是( )
A．H2SO4和H2SO3B．(HO)2RO2和(HO)2RO3
C．HNO3和HNO2D．H2SiO3和H4SiO4
4．微波炉加热时，电炉内的微波场以极高的频率改变电场的方向，使水分子迅速摆动而产生热效应。在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动的原因是( )
A．水分子具有极性共价键 B．水分子中有共用电子对
C．水由氢、氧两种元素组成D．水分子是极性分子
5．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，所以在三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
6．下列说法中正确的是( )
A．极性分子组成的溶质一定易溶于极性分子组成的溶剂之中，非极性分子组成的溶质一定易溶于非极性分子组成的溶剂中
B．溴分子和水分子是极性分子，四氯化碳分子是非极性分子，所以溴难溶于水而易溶于四氯化碳
C．白磷分子是非极性分子，水分子是极性分子，而二硫化碳是非极性分子，所以白磷难溶于水而易溶于二硫化碳
D．水分子是极性分子，二氧化碳可溶于水，因此二氧化碳是极性分子
二、非选择题
7．下表所列是A、B、C、D、E五种短周期元素的相关数据：
(1)元素A是形成有机物的主要元素，下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是________。
A．B．CH4
C．CH2==CHCH3D．CH3CH2C≡CH
E．CH3CH3
(2)用氢键表示式写出E的氢化物的水溶液中存在的所有氢键：______________________________。
(3)相同条件下，AD2与BD2分子在水中的溶解度较大的是______(化学式)，理由是____________________。
(4)B、D形成的氢化物沸点：________更高，热稳定性________更强。(写化学式)
8．判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是：含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。如下表所示：
含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系
(1)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性强弱相差很大，H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可知它们的结构式分别为①__________，②__________。
(2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是①__________，②__________。
(3)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况__________，写出反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
一、选择题
1．根据物质的溶解性“相似相溶”的一般规律，说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大，下列说法正确的是( )
A．溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素
B．溴、碘是单质，四氯化碳是化合物
C．Cl2、Br2、I2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水是极性分子
D．以上说法都不对
2．下列物质在水中溶解度的顺序正确的是( )
A．NH3＞HCl＞CO2＞SO2＞Cl2
B．SO2＞CS2＞H2S>S8
C．HOCH2(CHOH)4CHO＞C17H35COOH＞HCOOH
D．HF＞CO2＞CH4
3.在水中，水分子可彼此通过氢键形成(H2O)n的小集团。在一定温度下(H2O)n的n＝5，每个水分子被4个水分子包围着形成四面体。(H2O)n的n＝5时，下列说法中正确的是( )
A．(H2O)n是一种新的水分子
B．(H2O)n仍保留着水的化学性质
C．1 ml(H2O)n中有2个氢键
D．1 ml(H2O)n中有4 ml氢键
4．正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子之间通过氢键相连(层状结构如图所示，图中“虚线”表示氢键)。下列有关正硼酸的说法正确的是( )
A．1 ml H3BO3晶体中含有6 ml氢键
B．硼原子、氧原子最外层均为8电子的稳定结构
C．H3BO3分子中既存在σ键，又存在π键
D．H3BO3分子的稳定性与氢键无关
5．已知含氧酸可用通式XOm(OH)n表示，如X是S，则m＝2，n＝2，则这个式子就表示H2SO4。一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是( )
A．HClO3 B．H2SeO3
C．H2BO2D．HMnO4
二、非选择题
6．(1)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有________(填序号)，CS2分子的空间构型是________。CO2与CS2相比，________的熔点较高。
7．如图所示是过氧化氢(H2O2)分子的空间结构示意图。
(1)写出过氧化氢分子的电子式________。
(2)下列关于过氧化氢的说法中正确的是(填序号)____。
①分子中有极性键 ②分子中有非极性键 ③氧原子的轨道发生了sp2杂化 ④O—O共价键是p—pσ键 ⑤分子是非极性分子
(3)过氧化氢分子之间易形成氢键，该氢键的表示式是____________。
(4)过氧化氢难溶于二硫化碳，主要原因是______________________；过氧化氢易溶于水，主要原因是________________________。
(5)过氧乙酸也是一种过氧化物，它可以看作是过氧化氢分子中的一个氢原子被乙酰基(CH3CO)取代的产物，是一种常用的杀菌消毒剂。在酸性条件下过氧乙酸易发生水解反应生成过氧化氢。
①写出过氧乙酸发生水解反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)：________________________________________________________________________。
②过氧乙酸用作杀菌消毒剂的原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
8．短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的特征电子排布可表示为：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。
回答下列问题：
(1)由A、B、C、E中的任意两种元素可形成多种分子，下列分子①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4，其中属于极性分子的是__________(填序号)。
(2)C的氢化物比下一周期同族元素的氢化物沸点还要高，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)。
(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为__________(填化学式)。
答案
1答案：B
解析：A项中的Br2，C项中的CCl4，D项中的CO2都是非极性分子。
2答案：C
解析：乙醇为共价化合物，分子内只有共价键，分子间有范德华力和氢键，分子内部存在极性键和非极性键。
3答案：B
解析：A项中，N2和O2都是非极性分子，在水中的溶解度都不大，但在相同条件下，O2分子与水分子之间的作用力比N2分子与水分子之间的作用力大，故O2在水中的溶解度大于N2。B项中，HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与其分子中的氢卤键的强弱有关，而与分子间作用力无关。C项中，F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，故其熔、沸点逐渐升高。D项中，烷烃分子之间的作用力随相对分子质量的增大而增大，故乙烷、丙烷、丁烷的沸点逐渐升高，在烷烃的同分异构体中，支链越多分子结构越对称，分子间作用力越小，熔、沸点越低，故异丁烷的沸点小于正丁烷。
4答案：C
解析：S、F原子分别有6个、7个价电子，所以H2S和HF的价电子总数均为8，同时它们都是极性分子；HS－和HCl中分别含有极性键H—S键和H—Cl键，同时它们都有18个电子；CH2Cl2和CCl4均是四面体形，但前者是极性分子，后者是非极性分子；NH3和H2O分子中N、O原子的杂化方式都是sp3，都是极性分子。
5答案：A
解析：从S2Cl2分子的图示可知该分子空间不对称，为极性分子。
6答案：C
解析：A项，SO2的水溶液导电，是因为SO2与H2O反应，生成电解质H2SO3，SO2本身不能电离，不属于电解质；B项，白磷分子为P4,4个P原子位于正四面体的4个顶点，每个面都是正三角形，P—P键键角为60°；C项，NH3分子与H2O分子都是极性分子，且相互可以形成氢键，所以NH3在H2O中溶解度很大；D项，HF和HCl的熔、沸点与分子内的共价键无关，只与分子间作用力有关，HF分子间可以形成氢键，所以HF比HCl沸点高。答案为C。
7答案：D
解析：考查极性键、非极性键的判断，分析分子的空间构型，结构对称的为非极性分子。
8答案：B
解析：“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气”属于石蜡的 “三态”之间的转化，所以转化的过程中要克服分子间作用力；“石蜡蒸气→裂化气”属于石油的裂化，属于化学变化，必然要破坏化学键(共价键)，答案选B。
9答案：(1)N2、C60 (2)CO2 (3)CCl4 (4)NH3 (5)H2S、SO2 (6)HF
解析：HF是含有极性键、直线形的极性分子(极性最大，因F的电负性最大)；H2S和SO2都含有极性键、V形结构的极性分子；NH3含有极性键、三角锥形结构的极性分子；CO2含有极性键、直线形的非极性分子；CCl4是含有极性键、正四面体形的非极性分子；N2、C60都是由非极性键结合的非极性分子。
10答案：(1)2 (2)2H2OH3O＋＋OH－
(3)20
解析：(1)因为每个水分子与周围4个水分子形成氢键，而每个氢键为两个水分子共有，所以1 ml冰中含有的氢键数为4×eq \f(1,2)＝2 ml。(2)水电离产生OH－(含有10个电子)，则与其电子数相同的粒子为H3O＋(含10个电子)，电离方程式为2H2OH3O＋＋OH－。(3)氢键的键能为eq \f(51 kJ/ml－11 ml/kJ,2)＝20 kJ/ml。
1答案：AC
解析： A.乙醚分子间不存在氢键，乙醚的沸点与氢键无关，正确；B.乙醇和水分子间能形成氢键，乙醇在水中的溶解度与氢键有关，错误；C.氢化镁为离子化合物，氢化镁的熔点与氢键无关，正确；D.DNA的双螺旋结构与氢键有关，错误，选AC。
2答案：B
解析：A项中CO2属于非极性分子；C项中中心原子S、N均采取sp3方式杂化；D项中的H2O分子中的O原子有2对成键原子和2对孤电子对，故分子属于V形结构。
3答案：B
解析：卤素单质组成、结构相似，从F2到I2相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。
4答案：B
解析：键能的大小决定着物质的热稳定性，键能越大，物质越稳定，H—Cl键比H—I键的键能大，HCl比HI稳定；范德华力影响着物质的沸点的高低，范德华力越大，沸点越高，HI分子间范德华力大于HCl分子间范德华力，HI沸点比HCl高。
5答案：A
解析：F、O、N电负性依次降低，F—H、O—H、N—H键的极性依次降低，故F—H…F中氢键最强，其次为O—H…O，再次是O—H…N，最弱的为N—H…N。
D．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间
6答案：D
解析：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项。
7答案：A
解析：第三行物质中HF是弱酸，故B错误；从第四组物质的沸点的数据变化为高→低→高，与非金属性的变化不同，故C错误；氢键影响物质的熔沸点，与分子的稳定性无关，D错。
8答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2
(2)共价键 (3)正四面体形 sp3杂化 非极性分子
(4)范德华力 (5)GeCl4 二者结构相似，GeCl4的相对分子质量大，分子间作用力强，沸点高
解析：X位于第四周期第ⅣA族，为锗(Ge)元素。若Y为第二周期元素，第二周期元素只有两个电子层，则内层电子数为2，不符合题意；若Y为第三周期元素，由题意知为氯元素，电子排布式为1s22s22p63s23p5。
(1)由构造原理写出32Ge、17Cl的电子排布式、电子排布图。
(2)Ge、Cl两元素的电负性差值小，两者形成共价键。
(3)GeCl4中Ge原子中无孤电子对，故GeCl4为正四面体形分子，Ge原子采取sp3杂化。
(4)该化合物熔点低，分子间存在范德华力。
(5)GeCl4的相对分子质量比SiCl4大，沸点比SiCl4高。
9答案：(1)H2O、Ne、CH4、NH3
(2)CH4、CO2 (3)NH3、H2O
(4)H2O 液态水中存在氢键，使分子间作用力增强，沸点升高
(5)CH4 正四面体形
(6)N2 不相同 配位键
解析：(1)10e－分子可以用氖(Ne)作为标准，依次找出与氖同周期的元素与氢形成的化合物，有HF、H2O、NH3、CH4，题干要求用表中分子填空，不应填写HF。
(2)由极性键构成的非极性分子应是含有极性键且分子有对称结构的，应是CH4和CO2。
(3)H＋有空轨道，与它形成配位键的分子应有孤电子对，据知，NH3和H2O可以和H＋以配位键结合分别形成NHeq \\al(＋,4)和H3O＋。
(4)已知物质全是分子，沸点高低可以比较分子间作用力的大小，但要考虑到H2O分子间可以形成氢键，且强度高于氨气与水形成的氢键，所以水沸点最高。
(5)甲烷电子式为，不存在孤电子对，且中心碳原子采用sp3杂化，故其立体构型为正四面体形。
(6)根据信息OC知，C和O之间存在三个共价键，氮气中两个原子间也是三个共价键，与CO结构相似。但C和O电负性不同，共价键是极性键，而N2中两个氮原子形成的键是非极性键，OC中“→”表示氧原子单方提供电子对，是配位键。
A
B
C
D
E
化合价
－4
－2
－1
－2
－1
电负性
2.55
2.58
3.16
3.44
3.98
次氯酸
磷酸
硫酸
高氯酸
含氧酸
Cl—OH
非羟基氧原子数
0
1
2
3
酸性
弱酸
中强酸
强酸
最强酸