高中化学人教版选择性必修2《物质结构与性质》《长江作业本》07+课后素养评价（七）分子结构与物质的性质

知识点1键的极性和分子的极性1．下列各种物质中，都是由极性键构成的非极性分子的是()A．NH3和CH4B．CO2和CCl4C．CH3Cl和BF3D．SO3和PCl3B解析：NH3为三角锥形，分子中正电中心和负电中心不重合，为由极性键构成的极性分子，CH4为正四面体形分子，分子中正电中心和负电中心重合，为由极性键构成的非极性分子，A不符合题意；CO2为直线形分子，分子中正电中心和负电中心重合，为由极性键构成的非极性分子，CCl4为正四面体形分子，分子中正电中心和负电中心重合，为由极性键构成的非极性分子，B符合题意；CH3Cl为四面体形分子，分子中正电中心和负电中心不重合，为由极性键构成的极性分子，BF3为平面正三角形分子，分子中正电中心和负电中心重合，为由极性键构成的非极性分子，C不符合题意；SO3为平面三角形分子，分子中正电中心和负电中心重合，为由极性键构成的非极性分子，PCl3为三角锥形分子，分子中正电中心和负电中心不重合，为由极性键构成的极性分子，D不符合题意。知识点2范德华力与氢键2．有下列两组命题，其中乙组命题正确且能用甲组命题正确解释的是()甲组乙组Ⅰ.H—I的键能大于H—Cl的键能a．HI比HCl稳定Ⅱ.H—I的键能小于H—Cl的键能b.HCl比HI稳定Ⅲ.HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力c.HI的沸点比HCl的高Ⅳ.HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力d.HI的沸点比HCl的低①Ⅰa②Ⅱb③Ⅲc④ⅣdA．①③B．②③C．①④D．②④B解析：键能的大小影响物质的热稳定性，键能越大，物质越稳定。H—Cl的键能大于H—I的键能，所以HCl比HI稳定。范德华力影响物质的熔、沸点，范德华力越大，熔、沸点越高。由于HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力，所以HI的沸点比HCl的高。3．氢键可以影响物质的性质。下列实验事实与氢键无关的是()A．水和甲醇相互溶解B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛C．羊毛织品水洗后会变形D．HF(g)分解时吸收的热量比HCl(g)分解时吸收的热量多D解析：甲醇分子中含有电负性大、原子半径小的氧原子，溶于水时与水中的氢原子形成氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致物质相互溶解，这与氢键的形成有关，A不符合题意；邻羟基苯甲醛会形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛形成的是分子间氢键，增加了分子之间的作用力，导致邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，这与氢键的形成有关，B不符合题意；羊毛织品的主要成分是蛋白质，其中含有电负性较大的氮原子，水洗时与水分子的氢原子之间形成氢键，导致水洗后会缩小变形，这与氢键的形成有关，C不符合题意；HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多，是因为氢氟键强于氢氯键，断裂共价键消耗的能量多，与氢键无关，故D符合题意。知识点3溶解性4．下列分子中，均属于易溶于水的物质的一组是()A．CH4、CCl4、CO2B．NH3、HCl、HBrC．Cl2、H2、N2D．H2S、NO、SO2B解析：水是极性溶剂，根据“相似相溶”规律，属于极性物质的溶质一般易溶于水。A项中三种分子空间结构分别为正四面体形、正四面体形、直线形，三种分子都属于非极性分子，三种物质均不属于易溶于水的物质，不符合题意；B项，NH3分子空间结构为三角锥形，属于极性分子，HCl和HBr均为由极性键形成的极性分子，三种物质都易溶于水，符合题意；C项，三种分子都属于由非极性键形成的非极性分子，三种物质不属于易溶于水的物质，不符合题意；D项中NO不溶于水，不符合题意。知识点4手性5．已知3－氯－2－丁氨酸的结构简式为eq\a\vs4\al()，请回答下列问题：(1)3－氯－2－丁氨酸分子中含有________个手性碳原子。(2)3－氯－2－丁氨酸的一对对映异构体可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应为和____________。解析：(1)根据手性碳原子周围连接四个不同的基团或原子这一规律可以判断出该物质的中间两个碳原子为手性碳原子。(2)参照例子可知，对映异构体关系就像照镜子一样，某物质的对映异构体就是该物质在镜子中的“形象”。答案：(1)2(2)6．下列对一些实验事实的解释正确的是()选项实验事实解释A水加热到较高温度都难以分解水分子间存在氢键B白磷为正四面体分子白磷分子中P—P间的键角是109°28′C用苯萃取碘水中的I2苯和I2均为非极性分子且苯与水不互溶DH2O的沸点高于H2SH—O的键长比H—S的键长短C解析：水分子的稳定性与化学键有关，与氢键无关，水加热到较高温度都难以分解，说明水中存在的化学键较强，故A错误；白磷是正四面体结构，四个顶角上分别占有一个P，键角为60°，故B错误；H2O的沸点高于H2S，是因为水分子间含有氢键，故D错误。7．下列说法不正确的是()A．HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增强1个手性碳原子C．HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是与H2O均能形成氢键D．以极性键结合的分子不一定是极性分子C解析：HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增强，A正确；苹果酸中与羧基和羟基相连的碳原子连接四个各不相同的基团，是手性碳原子，B正确；HCl不能与H2O形成氢键，C错误；以极性键结合的分子不一定是极性分子，如甲烷是非极性分子，D正确。8．下列有关SO2、SO3、SOeq\o\al(2-,4)、H2SO4的说法，正确的是()A．SO2转化为SO3时没有破坏共价键B．SO3的空间结构为三角锥形C．SOeq\o\al(2-,4)与SO3中的键角相等D．浓硫酸中H2SO4分子间能形成氢键D解析：SO2和O2反应生成SO3，既有旧共价键的断裂，又有新共价键的生成，A错误；SO3中S的价层电子对数为3＋eq\f(6－3×2,2)＝3＋0＝3，不含孤电子对，SO3的空间结构为平面三角形，B错误；SOeq\o\al(2-,4)中S的价层电子对数为4＋eq\f(6＋2－4×2,2)＝4＋0＝4，不含孤电子对，SOeq\o\al(2-,4)的空间结构为正四面体形，SO3的空间结构为平面三角形，二者的键角不相等，C错误；H2SO4分子中含有O—H，则浓硫酸中H2SO4分子间能形成氢键，D正确。9．吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大π键。在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①_________，②_________________________________________________________________。答案：①吡啶能与H2O分子形成分子间氢键②吡啶和H2O均为极性分子，“相似相溶”，而苯为非极性分子10．(挑战创新题)一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成如图所示的笼状结构(表面的小球是水分子，内部的大球是CH4分子或CO2分子；可燃冰是CH4与H2O形成的水合物)，其相关参数见表。分子参数分子直径/nm分子与H2O的结合能E/(kJ·mol-1)CH40.43616.40CO20.51229.91(1)CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为______，CO2与SO2相同条件下在水中的溶解度较大的是SO2，理由是___________________________________________。(2)为开采海底的可燃冰，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_________________________。(3)可燃冰中分子间存在的作用力是氢键和____________，图中最小的环中连接的原子总数是__________。解析：(1)CO2分子中中心原子成键电子对数为2，孤电子对数为0，碳原子采取sp杂化；二氧化碳为非极性分子，二氧化硫和水均为极性分子，根据“相似相溶”规律，极性分子易溶于极性溶剂中。(2)由表中数据可知二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径，且二氧化碳与水的结合能高于甲烷。(3)“可燃冰”分子为共价化合物，存在共价键，其中H与O相连，分子之间易形成氢键，除此之外