人教版选修3 第2章第3节 分子的性质 作业.doc

第三节 分子的性质 同步测试一、单选题（共15题；共30分）1.有且只有一个手性碳的有机分子为手性分子，下列有机物分子中属于手性分子的是（）新戊烷（ch3）4c乳酸ch3ch（oh）cooh甘油 a.b.和c.和d.2.下列现象不能用“相似相溶”解释的是（） a.氯化氢易溶于水b.用ccl4 萃取碘水中的碘c.氯气易溶于naoh溶液d.苯与水混合静置后分层3.下列分子中，属于极性分子的是（ ） a.n2b.o2c.nh3d.co24.下列有关说法中不正确的是（ ） a.手性异构体的分子互为镜像b.与手性碳原子直接相连的四个原子不能相同c.甲烷、乙烷、丙烷均没有手性异构体d.手性异构体的分子组成相同5.“暖冰”是韩国首尔大学科学家将水置于一个足够强的电场中，在20时，水分子瞬间凝固形成的某老师在课堂上做了一个如图所示的实验，发现烧杯中酸性kmno4溶液褪色若将烧杯中的溶液换成含有少量kscn 的fecl2溶液，则溶液呈血红色则下列说法中不正确的是（）a.在电场作用下，水分子间更易形成氢键，因而可以制得“暖冰”b.水凝固形成20时的“暖冰”所发生的变化是化学变化c.该条件下h2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质d.该条件下h2燃烧的产物中可能含有一定量的h2o26.美国科学家威廉诺尔斯、柏林沙普利斯和日本化学家野依良治因通过使用快速和可控的重要化学反应来合成某些手性分子的方法而获得2001年的诺贝尔化学奖。所谓手性分子是指在分子中，当一个碳原子上连有彼此互不相同的四个原子或原子团时，称此分子为手性分子，中心碳原子为手性碳原子。凡是有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性。例如，有机化合物有光学活性。则该有机化合物分别发生如下反应后，生成的有机物仍有光学活性的是（ ） a.与乙酸发生酯化反应b.与naoh水溶液共热c.与银氨溶液作用d.在催化剂存在下与氢气作用7.下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是（） a.ch4sih4geh4snhb.kclnaclnaflifc.rbknalid.金刚石氯化钠钠干冰8.含有极性键的共价化合物是（） a.na2o2b.naohc.h2d.hcl9.下列事实与氢键有关的是（ ） a.水加热到很高的温度都难以分解b.水结成冰体积膨胀，密度变小c.ch4、sih4、geh4、snh4熔点随着相对分子质量的增加而升高d.hf、hcl、hbr、hi的热稳定性依次减弱10.下列变化需克服相同类型作用力的是（ ） a.碘和干冰的升华b.硅和c60的熔化c.氯化氢和氯化钾的溶解d.溴和汞的汽化11.下列物质的沸点最高的是（ ） a.氯乙烷b.乙醇c.甲醛d.丁烷12.下列烷烃沸点最高的是（ ） a.ch3ch2ch3b.ch3ch2ch2ch3c.ch3（ch2）3ch3d.（ch3）2chch2ch313.关于氢键，下列说法正确的是 a.含氢元素的化合物中一定有氢键b.因为氢键的缘故，比熔沸点高c.由于氢键比范德华力强，所以h2o分子比h2s分子稳定d.“可燃冰”甲烷水合物（例如：8ch446h2o）中ch4与h2o之间存在氢键14.推测下列最适合溶解白磷（p4）的溶剂是（ ） a.水b.ch3oh（甲醇）c.cs2 （二硫化碳）d.ch3cooh （乙酸）15.根据等电子原理：由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体，它们具有相似的结构特征以下各组微粒结构不相似的是（ ） a.co和n2b.o3和no2c.co2和n2od.n2h4和c2h4二、填空题（共5题；共22分）16.（1）随着人们生活质量的提高，不仅室外的环境安全为人们所重视，室内的环境安全和食品安全也越来越为人们所关注甲醛（ch2o）是室内主要空气污染物之一（其沸点是19.5），甲醇是“假酒”中的主要有害物质（其沸点是64.65），甲醇的沸点明显高于甲醛的主要原因是_；甲醛分子中c的杂化方式为_，分子中共有_个键（2）砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转化为光能 已知砷化镓的晶胞结构如右图是回答下列问题：下列说法正确的是_（选填序号）a砷化镓晶胞结构与nacl相同 b第一电离能：asgac电负性：asga d砷和镓都属于p区元素ga的核外电子排布式为_17.在hf、h2o、nh3、ch4、n2、co2分子中：（1）以非极性键结合的非极性分子是_（2）以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是_（3）以极性键相结合，具有v形结构的极性分子是_ 18.（1）甲醛易溶于水的原因是_（2）沸点：甲醇_甲醛（填“”或“”）；原因：_（3）为了减缓温室效应，科学家设计反应：co2+4h2ch4+2h2o以减小空气中co2 若有2mol ch4生成，则有_mol键和_mol键断裂（4）下列六种晶体：co2 ， nacl，na，si，cs2 ， 金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为_（填序号） 19.写出氨水溶液中存在氢键的表示式_ 20.第四周期过渡元素mn、fe、ti可与c、h、o形成多种化合物（1）下列叙述正确的是_（填字母）ach2o与水分子间能形成氢键bch2o和co2分子中的中心原子均采用sp2杂化cc6h6分子中含有6个键和1个大键，c6h6是非极性分子dco2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低（2）mn和fe的部分电离能数据如下表：元素mnfe电离能/kjmol1i1717759i215091561i332482957mn元素价电子排布式为3d54s2，气态mn2+再失去一个电子比气态fe2+再失去一个电子难，其原因是_（3）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中ti属于_区（4）ti的一种氧化物x，其晶胞结构如图所示，则x的化学式为_（5）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的cn离子，可在x的催化下，先用naclo将cn氧化成cno ， 再在酸性条件下cno继续被naclo氧化成n2和co2 h、c、n、o四种元素的电负性由小到大的顺序为_与cno互为等电子体微粒的化学式为_（写出一种即可）氰酸（hocn）是一种链状分子，它与异氰酸（hnco）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式_三、综合题（共2题；共10分）21.在1919年，langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体等电子体的结构相似、物理性质相近 （1）根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：_和_；_和_ （2）此后，等电子原理又有所发展例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征在短周期元素组成的物质中，与no2 互为等电子体的分子有：_、_ 22.将下列粒子的符号填入相应的空格内：o2、nh3、co2、h2o、n2、（nh4）2so4、sicl4 （1）存在极性键的极性分子是_ （2）存在非极性键的非极性分子是_ （3）存在极性键的非极性分子是_ （4）全部由非金属元素组成的离子化合物是_ 答案解析部分一、单选题1.【答案】b 【解析】【解答】新戊烷分子中，碳原子所连接的四个基团都是甲基，不是手性碳原子，故错误；乳酸ch3ch（oh）cooh分子中，有一个碳原子所连的四个取代基分别是羟基、甲基、氢原子和羧基，该碳原子具有手性，故正确；甘油分子中，碳原子所连接的四个基团两个是一样的h，另两个是一样的ch2oh，不是手性碳原子，故错误；分子中，有一个碳原子所连的四个取代基分别是羟基、甲基、氢原子和苯基，该碳原子具有手性，故正确；故选b【分析】手性碳原子指连有四个不同基团的碳原子，手性碳原子判断注意：1、手性碳原子一定是饱和碳原子；2、手性碳原子所连接的四个基团要是不同的2.【答案】c 【解析】【解答】解：a氯化氢和水分子均是极性分子，根据相似相溶原理：极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂可以判断，故a不选； b碘和四氯化碳都是非极性分子，根据相似相溶原理知，碘易溶于四氯化碳，故b不选；c氯气和氢氧化钠之间发生反应生成可溶性的盐溶液，不符合相似相溶原理，故c选；d溶液分层，说明苯不溶于水，故d不选故选c【分析】相似相溶原理是指由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非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，难溶于极性分子组成的溶剂，含有相同官能团的物质互溶，以此解答该题3.【答案】c 【解析】【解答】解：an2为非金属单质，只含有非极性键，为非极性分子，故a错误； bo2为非金属单质，只含有非极性键，为非极性分子，故b错误；cnh3中n原子形成3个键，有1个孤电子对，为sp3杂化，分子构型为三角锥形，空间结构不对称为极性分子，故c正确；dco2为直线形结构，结构对称，正负电荷中心重叠为非极性分子，故d错误故选c【分析】极性分子中正负电荷的中心不重合，具有一定的极性，极性分子是由极性键构成的结构不对称的分子，以此解答该题4.【答案】b 【解析】答案:bb不正确，与手性碳原子直接相连的四个原子可以相同，只要与手性碳原子相连的四个原子团不相同就行。如下图所示的物质。5.【答案】b 【解析】【解答】a在电场作用下，水分子间更易形成氢键，因而可以制得“暖冰”，否则20时，水分子不能瞬间凝固形成冰，故a正确；b水凝固形成20时的“暖冰”，只是水的存在状态发生了变化，没有生产新的物质，所发生的是物理变化，故b错误；c酸性kmno4溶液褪色，说明燃烧生成了具有还原性的物质；含有少量kscn 的fecl2溶液呈血红色，说明燃烧生成了具有氧化性的物质，故c正确；d该条件下h2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质，该物质可能是双氧水，故d正确；故选b【分析】a根据题意知，电场作用下，水分子间更易制得“暖冰”；b在反应中有新物质生成的是化学反应；c酸性kmno4溶液褪色，说明燃烧生成了具有还原性的物质；含有少量kscn 的fecl2溶液呈血红色，说明燃烧生成了具有氧化性的物质；d该条件下h2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质，该物质可能是双氧水6.【答案】c 【解析】【分析】正确答案：ca、与乙酸发生酯化反应后生成酯基与原来的相同；b、水解后生成ch2oh与原来的相同；d、在催化剂存在下与氢气作用，生成ch2oh与原来的相同。7.【答案】d 【解析】【解答】a分子结构相似，且都为分子晶体，分子的相对分子质量越大，分子之间作用力越大，熔点越高，则有ch4sih4geh4 ， 故a错误；b离子晶体的晶格能大小取决于离子半径的电荷的因素，离子半径越小，电荷越多，晶格能越大，离子晶体的熔点越高，则有kclnaclnaflif，故b错误；c碱金属从上到下，原子半径逐渐增大，金属键键能逐渐减小，金属晶体的熔点逐渐降低，则有rbknali，故c错误；d金刚石都为原子晶体，熔点最大，氯化钠为离子晶体，熔点较较高但是比原子晶体低，na的熔点较低，干冰为分子晶体熔点很低，则熔点：金刚石氯化钠钠干冰，故d正确故选d【分析】不同晶体的熔点：一般为原子晶体离子晶体金属晶体分子晶体；相同晶体从影响晶体熔沸点高低的因素分析8.【答案】d 【解析】【解答】ana2o2是钠离子和过氧根离子构成的离子化合物，电子式为， 含有离子键和非极性键，属于含有非极性键的离子化合物，故a错误；bnaoh含有离子键和极性键，电子式为：，为离子化合物，故b错误；ch2中只含有非极性共价键，属于单质，故c错误；dhcl中只含hcl极性共价键，属于共价化合物，故d正确；故选d【分析】化合物中至少含有两种元素，共价化合物中不含离子键，同种非金属元素之间以非极性键相结合，不同非金属元素之间以极性键相结合，据此解答9.【答案】b 【解析】【解答】解：氢键是一种特殊的分子间作用力，非化学键，只影响物质的物理性质，不影响化学性质a、水的分解破坏的是化学键，不是氢键，故a错误；b、氢键具有方向性，氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，所以水结成冰时，体积增大当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的间隙减小，密度反而增大，故b正确c、ch4、sih4、geh4、snh4的熔点随相对分子质量的增大而升高是与分子间作用力有关，分子间不存在氢键，与氢键无关，故c错误；d、hf、hcl、hbr、hi的热稳定性与f、cl、br、i的非金属性有关，非金属性越强，其氢化物越稳定，同一主族的元素，非金属性随着原子序数的增加而减小，所以其氢化物的热稳定性逐渐减弱，与氢键无关，故d错误故选b【分析】a、根据水的分解破坏的键判断；b、根据氢键对冰的结构、密度的影响判断；c、根据范德华力对物质性质的影响判断；d、根据氢化物的热稳定性与非金属的非金属性性之间的关系判断；10.【答案】a 【解析】【解答】解：a碘和干冰属于分子晶体，升华时破坏分子间作用力，类型相同，故a正确； b硅属于原子晶体，c60属于分子晶体，熔化时分别破坏共价键和分子间作用力，故b错误；c氯化氢溶于水破坏共价键，氯化钠溶解破坏离子键，故c错误；d溴气化破坏分子间作用力，汞气化破坏金属键，故d错误故选a【分析】题中碘、干冰、氯化氢、溴、c60属于分子晶体，其中hcl属于电解质，溶于水共价键被破坏，汞属于金属晶体，硅属于原子晶体，氯化钠属于离子晶体，以此判断11.【答案】b 【解析】【解答】解：甲醛和丁烷常温下为气体，氯乙烷和乙醇在常温下为液体，乙醇分子之间存在氢键，沸点比氯乙烷高； 故选b【分析】分子晶体的相对分子质量越大，则熔沸点越高，含有氢键的熔沸点较高，据此分析12.【答案】c 【解析】【解答】解：戊烷的相对分子质量比丁烷、丙烷大，所以戊烷的沸点比丁烷、丙烷高，戊烷的同分异构体中正戊烷支链最少，所以正戊烷的沸点最高， 故选c【分析】对应烃类物质，烃的相对分子质量越大，沸点越高；分子式相同的，支链越多，沸点越低13.【答案】b 【解析】【分析】a不正确，例如氯化氢中不存在氢键，a不正确；分子的稳定性和氢键是无关系的，而与化学键有关系，c不正确；ch键极性非常弱，不可能与水分子形成氢键。可燃冰之所以存在，是因为高压下水分子通过氢键而形成笼状结构，笼状结构的体积与甲烷分子相近，刚好可以容纳下甲烷分子，而甲烷分子与水分子之间没有氢键，d不正确，所以答案选b。【点评】氢键不是化学键，不会影响物质的稳定性，一般影响的是分子的物理性质。另外只有非金属性很强的元素才能形成氢键，例如f、o、n等。14.【答案】c 【解析】【解答】解：p4是非极性分子，水是极性分子，ch3oh是极性分子，cs2是非极性分子，ch3cooh是极性分子，根据相似相溶原理知，硫粉（s8）易溶于cs2 ， 所以a、b、d错误， 故选：c【分析】根据p4是非极性分子，利用相似相溶原理：极性分子易溶于极性分子，非极性分子易溶于非极性分子来判断15.【答案】d 【解析】【解答】解：aco和n2的原子个数都为2；价电子数：前者碳为4，氧为6，共为10，后者氮为5，2个氮共为10，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，它们具有相似的结构特征，故a不符合题意； bo3和no2的原子个数都为3；价电子数：前者氧为6，共为18，后者n和o共为18，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，它们具有相似的结构特征，故b不符合题意；cco2和n2o的原子个数都为3；价电子数：前者碳为4，氧为6，共为16，后者氮为5，氧为6，共为16，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，它们具有相似的结构特征，故c不符合题意；dn2h4 和c2h4的原子个数都为6；价电子数：前者氮为5，氢为1，共为14，后者碳为4，氢为1，共为12，原子数相等，但价电子数不相等，不属于等电子体，所以它们结构不相似，故d符合题意；故选d【分析】根据题干信息知，等电子原理：具有相同原子数和价电子数的微粒互称为等电子体抓住等电子体的特点进行分析、判断，即可解答二、填空题16.【答案】甲醇分子间存在氢键，而甲醛没有；sp2；1；bcd；1s22s22p63s23p63d104s24p1 【解析】【解答】解：（1）因甲醇分子之间容易形成分子间氢键，则沸点高，而甲醛中不存在氢键，由甲醛的结构可知，碳原子上的孤对电子数为0，键数为3，则碳原子的杂化类型为sp2 ， 又一般双键中有1个键为键，即甲醛中有1个键，故答案为：甲醇分子间存在氢键，而甲醛没有；sp2；1；（2）因nacl属于立方体心晶胞结构，由图可知，砷化镓晶胞结构中占据的不是顶点和体心，则晶体结构不同，故a错误；ga的金属性强，则第一电离能小，电负性小，故b、c正确；因砷和镓的电子排布中最后填充的是p电子，则都属于p区元素，故d正确；故答案为：bcd；因ga为31号元素，其核外电子数为31，由能量最低原理可知，其电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p1 ， 故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p1【分析】（1）利用氢键来分析物质的沸点差异，利用甲醛的结构， 来分析c原子的杂化和键；（2）nacl属于立方体心晶胞结构，金属性越强，第一电离能越小，非金属性越强，电负性越大，由最后填充的电子来分析在周期表中的位置；由ga的电子数及能量最低原理来分析核外电子排布式17.【答案】n2；ch4；h2o 【解析】【解答】（1）双原子单质分子是以非极性键结合的非极性分子，则n2是以非极性键结合的非极性分子，故答案为：n2；（2）ch4中含有极性键，空间结构为正四面体，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故答案为：ch4；（3）h2o中含有2个键，孤电子对数为=2，空间结构为v形，属于极性分子，故答案为：h2o【分析】（1）由不同非金属元素形成的化学键为极性键，由同种非金属元素形成的化学键为非极性键，只含非极性键的分子为非极性分子；（2）若分子含有极性键，但结构对称，正负电荷的中心重合，则为非极性分子，极性分子中正负电荷的中心不重合，具有一定的极性；（3）根据价层电子对互斥理论确定中心原子孤电子对个数，孤电子对个数=（axb），a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数18.【答案】甲醛与水分子间形成氢键；甲醇分子间有氢键；12；4； 【解析】【解答】（1）甲醛与水分子间形成氢键，所以甲醛易溶于水，故答案为：甲醛与水分子间形成氢键；（2）甲醇与甲醇分子间存在氢键，所以沸点：甲醇大于甲醛，故答案为：；甲醇分子间有氢键；（3）1个co2和4个h2分子中共含有6个键和2键，若有2molch4生成，则有12mol键和4mol键断裂，故答案为：12；4；（4）根据晶体类型分析，原子晶体离子晶体金属晶体分子晶体，si和金刚石都是原子晶体，原子半径越小，共价键越强，熔点越高，co2和cs2都是分子晶体，相对分子质量越大熔点越高，na的熔点低于100，所以熔点低到高的顺序为：；故答案为：【分析】（1）分子间形成氢键，物质的溶解度增大；（2）甲醇与甲醇分子间存在氢键，所以沸点异常的高；（3）首先判断co2和h2分子中含有多少键和键，根据化学方程式计算；（4）根据晶体类型分析，熔点：原子晶体离子晶体金属晶体分子晶体19.【答案】ohn；nho 【解析】【解答】解：n元素与o元素的电负性都很强，不同分子中的n原子、o原子与h原子之间都可以形成氢键，如ohn、nho、oho、nhn，故答案为：ohn；nho【分析】n元素与o元素的电负性都很强，不同分子中的n原子、o原子与h原子之间都可以形成氢键20.【答案】ad；3d54s2； mn2+转化为mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态，而fe2+转化为fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态；d；tio2；hcno；co2（n2o）、scn；ncoh 【解析】【解答】解：（1）a甲醛中氧元素电负性很大，与水分子中h原子可以形成氢键，故a正确；bch2o分子中c原子形成3个键，而co2分子中c原子形成2个键，均没有孤电子对，hcho分子中c原子采用sp2杂化，二氧化碳分子中c原子为sp杂化，故b错误；cc6h6分子中含有12个键和1个大键，故c错误；d二氧化碳晶体是分子晶体，二氧化硅晶体是原子晶体，所以co2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低，故d正确，故答案为：ad；（2）25号元素锰，价电子个数为2518=7，价电子排布为3d54s2 ， mn2+转化为mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态，而铁为26号元素，价电子排布为3d64s2 ， fe2+转化为fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态，故气态mn2+再失去一个电子比气态fe2+再失去一个电子难；故答案为：3d54s2； mn2+转化为mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态，而fe2+转化为fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态；（3）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，s区、d区、ds区、p区、f区，s区为第a、a族，p区为第a到零族，d区包括从第b族到八族，ds区为第b、b族，f区为镧系和锕系，其中钛位于第b族，属于d区；故答案为：d；（4）每个晶胞中含有钛原子数为80.125+1=2，氧原子数为40.5+2=4，故化学式为tio2；故答案为：tio2；（5）氢位于第一周期，碳、氮、氧元素位于第二周期，同周期从左向右，电负性逐渐增大，故电负性大小为hcno，故答案为：hcno；cno电子数为22，等电子体为电子数相等，故与cno互为等电子体微粒的化学式co2、n2o、scn等，故答案为：co2（n2o）、scn；氰酸（hocn）是一种链状分子，且其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，碳为四配位，氮为三配位，氧为两配位，故ncoh；故答案为：ncoh【分析】（1）a甲醛中氧元素电负性很大，与水分子中h原子可以形成氢键；bch2o分子中c原子形成3个键，而co2分子中c原子形成2个键，均没有孤电子对；cc6h6分子中含有12个键和1个大键；d二氧化碳晶体属于分子晶体，二氧化硅属于原子晶体（2）d电子半充满比较稳定，锰价电子排布为3d54s2 ， mn2+转化为mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态，而铁价电子排布为3d64s2 ， fe2+转化为fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态，气态mn2+失去一个电子比气态fe2+失去一个电子难；（3）元素周期表根据元素原子的外围电子排布的特征分成五个区域，s区、p区、d区、ds区、f区，s区为第a、a族，p区为第a到零族，d区包括从第b族到八族，ds区为第b、b族，f区为镧系和锕系；（4）晶胞中原子个数的计算，每个晶胞中含有