鲁科版选修3 共价键与分子的立体构型 作业4.doc

自主广场我夯基 我达标1.下列物质的分子中，只存在极性共价键的是（ ）a.ch4 b.h2o2 c.co2 d.cl2.思路解析:ch4中ch键是极性键；h2o2中ho是极性键，oo键是非极性键；co2中c=o键是极性键；cl2中clcl键是非极性键。答案：ac2.下列说法正确的是（ ）a.由极性键构成的分子都是极性分子 b.含有非极性键的分子不一定是非极性分子c.极性分子一定含有极性键，非极性键分子一定含有非极性键d.以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子思路解析:以非极性键结合成的双原子分子都是非极性分子，以极性键结合成的双原子分子都是极性分子。以极性键结合成的多原子分子，可能是极性分子，也可能是非极性分子，这决定于分子中各键的空间排列。答案：bd3.把下列液体分别装在酸式滴定管中，并使其以细流流下，当用带有静电的玻璃棒接近液体细流时，细流发生偏移的是（ ）a.ccl4 b. c2h5oh c.cs2 d.h2o思路解析:ccl4和cs2是非极性分子，c2h5oh和h2o是极性分子。答案：bd4.下列元素原子与氢形成的分子中，共价键的极性最大的是（ ）a. i b. s c.f d.cl思路解析:因为f的电负性最大，故hf键的极性最强。答案：c5.下列分子的立体构型，可以用sp杂化方式解释的是（ ）a.hcl b.becl2 c. pcl3 d.ccl4.思路解析:becl2是直线形分子。答案：b6.能说明苯分子的结构是的事实是（ ）苯不能使溴水和酸性kmno4溶液褪色苯分子中碳碳键长、键能均相等苯能与3 mol氢气加成生成环己烷实验室测得与是同种结构的分子苯分子中的碳原子是sp2杂化，每个原子有一个未参与杂化的2p轨道，形成一个大键苯在催化剂条件下可以与液溴发生取代反应，生成溴苯a. b. c. d.思路解析:苯分子中，碳碳键是均等的化学键，键长与键能都相等，不存在碳碳双键与单键，且苯不能使溴水和kmno4酸性溶液褪色。答案：b7.经验规律（相似相溶原理）：一般来说，由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。以下事实中可以用相似相溶原理说明的是（ ）a.hcl易溶于水 b.i2可溶于水c.cl2可溶于水 d.nh3易溶于水思路解析:hcl、nh3是极性分子，i2、cl2是非极性分子，h2o是极性溶剂。答案：ad8.使用微波炉加热，具有使受热物质均匀、表里一致、速度快、热效率高等优点。其工作原理是通电炉内的微波场以几亿的高频改变电场的方向，水分子因而能迅速摆动，产生热效应，这是因为（ ）a.水分子具有极性共价键 b.水分子中有共同电子对c.水由氢、氧两元素组成 d.水分子是极性分子思路解析:只有极性分子才能在电场中定向移动，非极性分子几乎不发生定向移动。水分子是由极性键构成的极性分子，故选d。答案：d9.下列化合物中，化学键的类型和分子的极性（极性或非极性）皆相同的是（ ）a.co2和so2 b.ch4和sio2 c.bf3和nh3 d.hcl和hi思路解析:a中co2为极性键构成的非极性分子，为直线形结构，so2为折线形结构，是极性分子；b中ch4为极性键构成的非极性分子，是正四面体结构，sio2不是分子；c中bf3为极性键构成的非极性分子，是平面三角形结构，nh3为极性键构成的极性分子，是三角锥形结构；d中hcl和hi都是极性键构成的直线结构。故都为极性分子。答案：d10.在brch=chbr分子中，c-br键采用的成键轨道是（ ）a.sp-p b.sp2-s c.sp2-p d.sp3-p思路解析:分子中的两个碳原子都是采用sp2杂化，溴原子的价电子为4s24p5，4p轨道上有一个单电子，与碳原子的一个sp2杂化轨道成键。答案：c11.中心原子采取sp2杂化的分子是（ ）a.nh3 b.bcl3 c.pcl3 d.h2o思路解析:a选项中的n、c选项中的p和d选项中的o都采取sp3杂化。答案：b12.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思路解析:有非极性键的分子不一定是非极性分子，如h2o2；非极性分子中也不一定含非极性键，如ch4；由极性键形成的双原子分子一定是极性分子；分子的极性是由键的极性和分子的构型共同决定的，故键的极性与分子的极性有关。答案：c13.试用杂化轨道理论说明下列分子或离子的立体构型。（1）sif4（正四面体形）（2）bcl3（平面三角形）（3）nf3（三角锥形，键角为102）思路解析:根据分子或离子的立体构型，结合中心原子的价电子情况进行推导。答案：（1）si原子是sp3杂化，形成四个sp3杂化轨道，键角都是10928，正好与四个只有一个不成对的电子的f原子成键。（2）b原子是sp2杂化，形成三个在同一平面上的sp2杂化轨道，键角都是120，为平面三角形结构。（3）n原子是sp3杂化，形成四个sp3杂化轨道，键角应该是10928，而n原子最外层有五个电子，有一对电子正好占据一个sp3杂化轨道，另三个不成对电子各占据一个sp3杂化轨道，与三个f原子成键，而占据一个sp3杂化轨道的一对电子对其他三个n-f键的排斥作用，使其他三个n-f键有点收缩，键角为102。14.在hf、h2o、nh3、cs2、ch4、n2、bf3分子中：（1）以非极性键结合的非极性分子是_。（2）以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是_。（3）以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是_。（4）以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是_。（5）以极性键结合的具有sp3杂化轨道结构的分子是_。（6）以极性键结合的具有sp2杂化轨道结构的分子是_。思路解析:根据键的极性和分子极性的判断标准进行推导。答案：（1）n2 （2）cs2 （3）ch4 （4）nh3 （5）nh3、h2o、ch4 （6）bf3我综合 我发展15.(2006全国高考理综)下列叙述正确的是（ ）a.nh3是极性分子，分子中n原子是在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思路解析:nh3为三角锥形，n原子位于锥顶，a错；ccl4为正四面体型，c原子处在4个cl原子所组成的正四面体的中心，b错；h2o为“v”形，c正确； co2为直线形，c原子处在2个o原子所连成的直线的中央，故d错。答案：c16.co2、ch4、bf3都是非极性分子，hf、h2o、nh3都是极性分子，由此推测abn型分子是非极性分子的经验规律正确的是（ ）a.所有原子在同一平面 b.分子中不含有氢原子c.在abn中a原子没有孤对电子 d.a的相对原子质量小于b思路解析:co2、ch4、bf3中所有电子都参与形成了共价键，没有孤对电子，都是对称结构，而hf、h2o、nh3不是所有电子都参与形成了共价键，都有孤对电子，都不是对称结构。答案：c17.已知a、b、c、d、e为中学化学常见的五种物质，均含元素y，且y在这些物质中所呈化合价依次升高，其中只有b为单质。若在常温下将气体d通入水中可以发生反应，生成c和e。工业上以a、空气和水为原料，通过催化氧化法制取e。请完成以下问题：（1）a分子的空间构型为_；b分子的电子式为_；b发生反应生成1 mol a时放出的热量为46.2 kj，写出该反应的热化学方程式_。（2）实验室制取a的化学反应方程式为_。（3）e具有不稳定性，因此实验室中保存e的方法是_。（4）工业上，若输送cl2的管道漏气，用a进行检验时可观察到大量白烟，同时有b生成，写出此反应的化学方程式：_；当反应中转移的电子为3 mol时，被氧化的a在标准状况下的体积为_ l。思路解析:根据题意：a、b、c、d、e中均含有y元素，且y元素的化合价依次升高，b为单质，则y在a中显负价，y为非金属元素，d中y元素化合价介于c和e之间，d与水发生反应生成c、e，可见a为nh3，b为n2，c为no，d为no2，e为hno3。答案：（1）三角锥形 n2（g）+3h2(g)2nh3(g) h=-92.4 kjmol-1（2）2nh4cl+ca(oh)2cacl2+2nh3+2h2o （3）贮存在棕色瓶中，置于冷、暗处(4)8nh3+3cl2=6nh4cl+n2 22.418.分子式为pt（nh2）2cl2的分子构型是平面正方形。它有两种空间异构体俗称顺铂和反铂。其结构式为：试对顺铂和反铂的水溶性做预测。思路解析:水分子是极性分子，水是极性溶剂，故极性分子溶质更易溶于水。答案：顺铂是极性分子，反铂是非极性分子，故顺铂可溶于水，反铂难溶于水。19.原子总数相等，电子总数也相等的分子或离子互称为等电子体，而等电子体具有相同的分子结构。现已知co2、n2o、o3、no2、n2、co、cn-、no+、，试完成下列问题：（1）上述分子或离子是等电子体的是_。（2）试说明co的分子结构。思路解析:（1）根据等电子体的定义判断；（2）co与n2是等电子体，而等电子体又具有相同的结构，故co与n2结构基本相同。答案：（1）co2、n2o、;n2、co、cn-、no+（2）co与 n2为等电子体，n2的结构为nn，有一个键，两个键，故co中也是一个键，两个键，结构为co。20.h2o和h2s的结构相似，都是两个氢原子的s轨道与o、s原子的两个sp3杂化轨道形成键，为什么h2o中ho间的夹角和h2s中hs间的夹角不是109.5，而是比109.5小，并且h2o中ho间的夹角（104.5）比h2s中hs间的夹角（90）大？思路解析:根据实际结构，结合s和o的区别，推测可能的原因。答案：o和s原子都是sp3杂化，形成4个sp3杂化轨道，键角都应该是10928，但o与s原子最外层有6个电子，有两对电子正好各占据1个sp3杂化轨道，另2个不成对电子各占据1个sp3杂化轨道，与2个h成键，而占据2个sp3杂化轨道的两对电子对其他2个oh和sh键的排斥作用，使2个oh和sh键有点收缩，键角小于10928，且h2s中的两对孤对电子对sh键斥力比h2o中两对孤对电子对oh键的斥力大，故h2o的ho键间的夹角为10430，h2s中hs键间的夹角约为90。21.化学工作者已经合成了一个新的分子，经测定它只含有h、n、b，其中h、n、b的物质的量之比为211，它的相对分子质量为80.4，且它是非极性分子。（1）试求该分子的分子式。（2）此分子有两种可能构型：甲和乙，在甲分子中h原子分别连在不同原子上，此结构与苯分子相似，而乙分子中b原子上没有连接h原子，分子中含有一个三元环。试画出甲、乙两分子的结构简式。（3）说明甲、乙两分子中化学键的类型。（4）说明甲、乙两分子为什么是非极性分子。思路解析:由题意可知该分子式的通式为（bnh2）n，相对分子质量为80.4，得n=3，即分子式为b3n3h6。该分子是非极性分子，具有抗磁性，由此得它的结构应该是对称的，从立体几何和化学的成键情况综合分析得下列两种结构：甲分子有一个六元环，而且有一个六中心六电子的键，因而结构稳定，而乙分子中有一个三元环，张力太大，故结构不稳定。答案：（1）b3n3h6（2）（3）甲分子中的n和b原子都是sp2杂化，n-b键、n-h键、b-h键都是键，而乙分子中的n原子是sp3杂化，b原子都是sp2杂化，b-b键、b-n键、n-h键都是键。（4）结构都是对称的。我创新 我超越22.已知纯水中存在2h2oh3o+oh-。液氨中存在2nh3（液）+，pcl5是一种白色固体。某同学对其进行以下实验：将其加热至160 升华，测得150 时蒸气密度（折合成标准状况）为9.3 gl-1，且为非极性分子，同时测得pcl键长204 pm和211 pm两种。若将pcl5蒸气加热到250 时测得压强为初始的2倍。将pcl5在加压时在148 液化，形成的熔融体能导电，测得pcl键键长有198 pm和206 pm两种。由以上数据和事实分析下列问题：(1)在180 时，pcl5蒸气中可能存在什么分子？试写出分子式和结构式，并指出立体构型。(2)在250 时，pcl5蒸气中可能存在什么分子？试写出分子式和结构式，