2024鲁教版高中化学选择性必修2同步练习题--第2课时 分子的空间结构与分子性质（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024鲁教版高中化学选择性必修2同步练习题--第2课时 分子的空间结构与分子性质（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-22 19:49:26 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
2024鲁教版高中化学选择性必修2同步
第2课时 分子的空间结构与分子性质
基础过关练
题组一 手性分子及其判断
1.下列分子中含有手性碳原子的是( )
A.CH3COOH
B.(CH3)3CC(CH3)2CH2CH3
C.
D.CO(NH2)2(尿素)
2.(2022福建厦门外国语学校检测)下列物质中不存在对映异构体的是( )
A.BrCH2CHOHCH2OH B.
C.CH3CHOHCOOH D.CH3COCH2CH3
3.(2022安徽滁州期中)丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子,它存在对映异构体(如图所示),下列关于丙氨酸的两种对映异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子
B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称,具有不同的分子极性
C.Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,只含有极性键,不含非极性键
D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,但分子的性质不同
4.(2023山东济宁一中期末改编)下列有关叙述错误的是( )
A.利用手性催化剂合成可只得到一种或主要得到一种手性分子
B.互为对映异构体的分子互为镜像,且分子组成相同,性质完全相同
C.互为对映异构体的两种分子具有相反的旋光性
D.CFClBrI(氟氯溴碘甲烷)存在同分异构体是因为其分子结构中含有手性碳原子
题组二 分子中的电荷分布与极性
5.已知带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流,水流方向发生改变,则用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流方向也发生偏转的是 ( )
A.苯 B.二硫化碳
C.H2O2 D.四氯化碳
6.(2022安徽淮北第一中学月考)偶极矩是电荷量与正、负电荷重心间的距离的乘积。用偶极矩可判断分子的极性,一般来说,极性分子的偶极矩不为零;非极性分子的偶极矩是零。下列分子中偶极矩不为零的是( )
A.BeCl2 B.BF3 C.NH3 D.CH4
7.已知N、P都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分子的空间结构为,它是一种 (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)PH3分子与NH3分子的空间结构 (填“相同”“相似”或“不相似”),P—H键 (填“有”或“无”)极性,PH3分子 (填“是”或“不是”)极性分子。
(3)常温下,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 。
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
能力提升练
题组 分子空间结构及分子性质的综合考查
1.(2023河南洛阳强基联盟联考)有X、Z、Q、T四种元素,X元素原子的M层的p轨道上有两个未成对电子且无空轨道;Z元素原子的L层的p轨道有一个空轨道;Q元素原子的L层的p轨道上只有一对成对电子;T元素原子的M层的p轨道上有3个未成对电子。下列说法中不正确的是( )
A.T元素有一种单质的立体构型为正四面体形
B.ZQ分子中含有1个σ键和2个π键
C.X和Q元素能形成两种只含极性键的极性分子
D.Z与X、Q元素均能形成直线形非极性分子
2.(2022山东实验中学期中)下列物质中,和CO2一样既是非极性分子,且所有原子的最外层都达到8电子稳定结构的是( )
A.N2O B.CF2 CF2 C.CCl2F2 D.SF6
3.(2022安徽淮北第一中学月考)科学家发现铂的两种化合物a()和b(),实验测得a和b具有不同的特性。则下列关于a、b的叙述正确的是( )
A.b在水中的溶解度比a大
B.a和b互为同分异构体
C.a和b都为极性分子
D.a和b的空间结构是四面体形
4.(2022山东日照检测)双氧水是一种医用消毒杀菌剂,已知H2O2分子的结构如图所示。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,书面角为93°52',而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52'。试回答:
(1)H2O2分子的电子式为 ,结构式为 。
(2)H2O2分子中存在 键和 键,为 (填“极性”或“非极性”)分子。
(3)H2O2难溶于CS2,其原因是 。
(4)H2O2分子中氧元素的化合价为 ,原因是 。
5.(2023安徽合肥八中质量调研)硫元素可形成丰富的化合物,在生产生活中具有广泛的用途。
(1)H2S气体是一种重要的化工原料,从轨道重叠方式的角度分析H2S的成键,H2S分子中硫原子的 轨道与氢原子的s轨道重叠形成 键。
(2)S、SO3、SO2、CS2是中学化学的常见微粒,其中属于极性分子的是 ,四种微粒的键角由大到小的顺序是 。
(3)硫代硫酸可看作是硫酸分子中一个端基氧原子被硫原子取代而得到的产物,S2的结构如图所示,S2的中心原子杂化方式为 ,空间结构是 ;S2与I2反应的离子方程式为2S2+I2S4+2I-,根据所学知识分析,此反应中I2得到的是端基氧原子还是端基硫原子的电子,预测S4可能的结构是 (填字母)。
a. b.
第2课时 分子的空间结构与分子性质
基础过关练
1.C 2.D 3.D 4.B 5.C 6.C
1.C CH3COOH中饱和碳原子连有3个氢原子,另一个碳原子是不饱和碳原子,故A不符合题意;(CH3)3CC(CH3)2CH2CH3中不含手性碳原子,故B不符合题意;中连接羟基的碳原子上所连接的四个原子或基团不相同,该碳原子为手性碳原子,故C符合题意;CO(NH2)2(尿素)中碳原子是不饱和碳原子,故D不符合题意。
2.D 若一个碳原子上连接了四个不同的原子或基团,则该碳原子称为不对称碳原子,含有不对称碳原子的物质存在对映异构体,D项分子中不存在不对称碳原子,因此该分子不存在对映异构体。
3.D 根据题图可知,Ⅰ和Ⅱ分子中均存在1个手性碳原子,故A错误;对映异构体具有相同的分子极性,Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,故B错误;Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,分子中含有极性键,如C—H键,也含有非极性键,如C—C键,故C错误;Ⅰ和Ⅱ互为对映异构体,分子的性质不同,故D正确。
4.B 利用手性催化剂合成可只得到一种或主要得到一种手性分子,故A正确;互为对映异构体的两个分子具有镜像关系,分子组成相同,性质不相同,故B错误;互为对映异构体的两种分子具有相反的旋光性,C正确;CFClBrI(氟氯溴碘甲烷)分子中的C原子连接了4个不同的原子,为手性碳原子,存在对映异构,故D正确。
5.C H2O为极性分子,带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流,水流方向会发生改变。A项,苯为非极性分子,带静电的有机玻璃棒靠近苯的细流,细流方向不发生改变;B项,二硫化碳为非极性分子,带静电的有机玻璃棒靠近二硫化碳的细流,细流方向不发生改变;C项,H2O2为极性分子,用带静电的有机玻璃棒靠近H2O2的细流,细流方向会发生改变;D项,四氯化碳为非极性分子,带静电的有机玻璃棒靠近四氯化碳的细流,细流方向不发生改变;故选C。
6.C 由题意可知,非极性分子的偶极矩为零,极性分子的偶极矩不为零。在题给四种分子中,只有NH3 是极性分子,偶极矩不为零。
7.答案 (1)非极性 (2)相似 有 是 (3)a
解析 (1)N4分子是正四面体结构,是非极性分子。
(2)NH3分子与PH3分子的空间结构相似,P—H键为不同元素原子之间形成的共价键,为极性键;PH3分子的空间结构为三角锥形,正、负电荷重心不重合,为极性分子。
(3)NCl3中N原子的价电子对数为3+×(5-3×1)=4,孤电子对数为1,该分子呈三角锥形,a错误;N、Cl之间形成的键为极性键,b正确;NCl3分子的正、负电荷重心不重合,故该分子为极性分子,c正确。
能力提升练
1.C 2.B 3.B
1.C X元素原子的M层的p轨道上有两个未成对电子且无空轨道,核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,为S元素;Z元素原子的L层的p轨道有一个空轨道,核外电子排布式为1s22s22p2,为C元素;Q元素原子的L层的p轨道上只有一对成对电子,核外电子排布式为1s22s22p4,为O元素;T元素原子的M层的p轨道上有3个未成对电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,为P元素。白磷的空间构型为正四面体形,故A正确;1个CO分子中含有1个σ键和2个π键,故B正确;X和Q元素形成的化合物为二氧化硫、三氧化硫,SO3为平面三角形,属于非极性分子,故C不正确;CS2、CO2均为直线形结构,分子中正、负电荷重心重合,属于非极性分子,故D正确。
2.B N2O是极性分子,A错误;CF2 CF2是非极性分子,所有原子的最外层都达到8电子稳定结构,B正确;CCl2F2中正、负电荷重心不重合,是极性分子,C错误;SF6中S原子最外层不是8电子稳定结构,D错误。
3.B a和b具有不同的特性说明结构不同,互为同分异构体,B正确;a和b的空间结构若是四面体形,两个氯原子就不存在相邻和相间位置关系,因此a与b的空间结构只能是平面四边形,D错误;根据分子的空间结构可知,a中正、负电荷重心不重合,为极性分子,在水中的溶解度大,b中正、负电荷重心重合,为非极性分子,A、C错误。
4.答案 (1) H······H H—O—O—H
(2)极性 非极性 极性
(3)H2O2为极性分子,CS2为非极性分子,根据“相似相溶”原理可知H2O2难溶于CS2
(4)-1 因为O—O键为非极性键,O—H键为极性键,共用电子对偏向O,故氧元素显-1价
解析 (1)根据H2O2分子的结构图,可知H2O2分子的结构式为
H—O—O—H。(2)H2O2分子的空间结构为不对称结构,H2O2为极性分子,含有O—O非极性键和O—H极性键。(3)根据“相似相溶”原理可知,H2O2难溶于非极性溶剂CS2。
5.答案 (1)sp3杂化 σ
(2)SO2 CS2>SO3>SO2>S
(3)sp3 四面体形 a
解析 (1)H2S的中心原子S原子的价电子对数为2+=4,S原子采取sp3杂化,所以从轨道重叠方式的角度分析H2S的成键,H2S分子中硫原子的sp3杂化轨道与氢原子的s轨道重叠形成σ键。
(2)S不是极性分子,是一种酸根离子,S采取sp3杂化,键角小于109°28';SO3是平面三角形,为对称结构,正、负电荷重心重合,为非极性分子,键角为120°;SO2的空间结构为角形,不是对称结构,正、负电荷重心不重合,为极性分子,键角小于120°;CS2的空间结构为直线形,为对称结构,正、负电荷重心重合,为非极性分子,键角为180°,故四种微粒的键角由大到小的顺序是CS2>SO3>SO2>S。
(3)S2的中心原子S原子的价电子对数为4,杂化方式为sp3,空间结构是四面体形;S2失去电子生成S4,S的非金属性较弱,所以此反应中I2得到的是端基硫原子的电子,则S4可能的结构是a。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2024鲁教版高中化学选择性必修2同步
第2课时 分子的空间结构与分子性质
基础过关练
题组一 手性分子及其判断
1.下列分子中含有手性碳原子的是( )
A.CH3COOH
B.(CH3)3CC(CH3)2CH2CH3
C.
D.CO(NH2)2(尿素)
2.(2022福建厦门外国语学校检测)下列物质中不存在对映异构体的是( )
A.BrCH2CHOHCH2OH B.
C.CH3CHOHCOOH D.CH3COCH2CH3
3.(2022安徽滁州期中)丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子,它存在对映异构体(如图所示),下列关于丙氨酸的两种对映异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子
B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称,具有不同的分子极性
C.Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,只含有极性键,不含非极性键
D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,但分子的性质不同
4.(2023山东济宁一中期末改编)下列有关叙述错误的是( )
A.利用手性催化剂合成可只得到一种或主要得到一种手性分子
B.互为对映异构体的分子互为镜像,且分子组成相同,性质完全相同
C.互为对映异构体的两种分子具有相反的旋光性
D.CFClBrI(氟氯溴碘甲烷)存在同分异构体是因为其分子结构中含有手性碳原子
题组二 分子中的电荷分布与极性
5.已知带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流,水流方向发生改变,则用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流方向也发生偏转的是 ( )
A.苯 B.二硫化碳
C.H2O2 D.四氯化碳
6.(2022安徽淮北第一中学月考)偶极矩是电荷量与正、负电荷重心间的距离的乘积。用偶极矩可判断分子的极性,一般来说,极性分子的偶极矩不为零;非极性分子的偶极矩是零。下列分子中偶极矩不为零的是( )
A.BeCl2 B.BF3 C.NH3 D.CH4
7.已知N、P都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分子的空间结构为,它是一种 (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)PH3分子与NH3分子的空间结构 (填“相同”“相似”或“不相似”),P—H键 (填“有”或“无”)极性,PH3分子 (填“是”或“不是”)极性分子。
(3)常温下,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 。
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
能力提升练
题组 分子空间结构及分子性质的综合考查
1.(2023河南洛阳强基联盟联考)有X、Z、Q、T四种元素,X元素原子的M层的p轨道上有两个未成对电子且无空轨道;Z元素原子的L层的p轨道有一个空轨道;Q元素原子的L层的p轨道上只有一对成对电子;T元素原子的M层的p轨道上有3个未成对电子。下列说法中不正确的是( )
A.T元素有一种单质的立体构型为正四面体形
B.ZQ分子中含有1个σ键和2个π键
C.X和Q元素能形成两种只含极性键的极性分子
D.Z与X、Q元素均能形成直线形非极性分子
2.(2022山东实验中学期中)下列物质中,和CO2一样既是非极性分子,且所有原子的最外层都达到8电子稳定结构的是( )
A.N2O B.CF2 CF2 C.CCl2F2 D.SF6
3.(2022安徽淮北第一中学月考)科学家发现铂的两种化合物a()和b(),实验测得a和b具有不同的特性。则下列关于a、b的叙述正确的是( )
A.b在水中的溶解度比a大
B.a和b互为同分异构体
C.a和b都为极性分子
D.a和b的空间结构是四面体形
4.(2022山东日照检测)双氧水是一种医用消毒杀菌剂,已知H2O2分子的结构如图所示。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,书面角为93°52',而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52'。试回答:
(1)H2O2分子的电子式为 ,结构式为 。
(2)H2O2分子中存在 键和 键,为 (填“极性”或“非极性”)分子。
(3)H2O2难溶于CS2,其原因是 。
(4)H2O2分子中氧元素的化合价为 ,原因是 。
5.(2023安徽合肥八中质量调研)硫元素可形成丰富的化合物,在生产生活中具有广泛的用途。
(1)H2S气体是一种重要的化工原料,从轨道重叠方式的角度分析H2S的成键,H2S分子中硫原子的 轨道与氢原子的s轨道重叠形成 键。
(2)S、SO3、SO2、CS2是中学化学的常见微粒,其中属于极性分子的是 ,四种微粒的键角由大到小的顺序是 。
(3)硫代硫酸可看作是硫酸分子中一个端基氧原子被硫原子取代而得到的产物,S2的结构如图所示,S2的中心原子杂化方式为 ,空间结构是 ;S2与I2反应的离子方程式为2S2+I2S4+2I-,根据所学知识分析,此反应中I2得到的是端基氧原子还是端基硫原子的电子,预测S4可能的结构是 (填字母)。
a. b.
第2课时 分子的空间结构与分子性质
基础过关练
1.C 2.D 3.D 4.B 5.C 6.C
1.C CH3COOH中饱和碳原子连有3个氢原子,另一个碳原子是不饱和碳原子,故A不符合题意;(CH3)3CC(CH3)2CH2CH3中不含手性碳原子,故B不符合题意;中连接羟基的碳原子上所连接的四个原子或基团不相同,该碳原子为手性碳原子,故C符合题意;CO(NH2)2(尿素)中碳原子是不饱和碳原子,故D不符合题意。
2.D 若一个碳原子上连接了四个不同的原子或基团,则该碳原子称为不对称碳原子,含有不对称碳原子的物质存在对映异构体,D项分子中不存在不对称碳原子,因此该分子不存在对映异构体。
3.D 根据题图可知,Ⅰ和Ⅱ分子中均存在1个手性碳原子,故A错误;对映异构体具有相同的分子极性,Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,故B错误;Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,分子中含有极性键,如C—H键,也含有非极性键,如C—C键,故C错误;Ⅰ和Ⅱ互为对映异构体,分子的性质不同,故D正确。
4.B 利用手性催化剂合成可只得到一种或主要得到一种手性分子,故A正确;互为对映异构体的两个分子具有镜像关系,分子组成相同,性质不相同,故B错误;互为对映异构体的两种分子具有相反的旋光性,C正确;CFClBrI(氟氯溴碘甲烷)分子中的C原子连接了4个不同的原子,为手性碳原子,存在对映异构,故D正确。
5.C H2O为极性分子,带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流,水流方向会发生改变。A项,苯为非极性分子,带静电的有机玻璃棒靠近苯的细流,细流方向不发生改变;B项,二硫化碳为非极性分子,带静电的有机玻璃棒靠近二硫化碳的细流,细流方向不发生改变;C项,H2O2为极性分子,用带静电的有机玻璃棒靠近H2O2的细流,细流方向会发生改变;D项,四氯化碳为非极性分子,带静电的有机玻璃棒靠近四氯化碳的细流,细流方向不发生改变;故选C。
6.C 由题意可知,非极性分子的偶极矩为零,极性分子的偶极矩不为零。在题给四种分子中,只有NH3 是极性分子,偶极矩不为零。
7.答案 (1)非极性 (2)相似 有 是 (3)a
解析 (1)N4分子是正四面体结构,是非极性分子。
(2)NH3分子与PH3分子的空间结构相似,P—H键为不同元素原子之间形成的共价键,为极性键;PH3分子的空间结构为三角锥形,正、负电荷重心不重合,为极性分子。
(3)NCl3中N原子的价电子对数为3+×(5-3×1)=4,孤电子对数为1,该分子呈三角锥形,a错误;N、Cl之间形成的键为极性键,b正确;NCl3分子的正、负电荷重心不重合,故该分子为极性分子,c正确。
能力提升练
1.C 2.B 3.B
1.C X元素原子的M层的p轨道上有两个未成对电子且无空轨道,核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,为S元素;Z元素原子的L层的p轨道有一个空轨道,核外电子排布式为1s22s22p2,为C元素;Q元素原子的L层的p轨道上只有一对成对电子,核外电子排布式为1s22s22p4,为O元素;T元素原子的M层的p轨道上有3个未成对电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,为P元素。白磷的空间构型为正四面体形,故A正确;1个CO分子中含有1个σ键和2个π键,故B正确;X和Q元素形成的化合物为二氧化硫、三氧化硫,SO3为平面三角形,属于非极性分子,故C不正确;CS2、CO2均为直线形结构,分子中正、负电荷重心重合,属于非极性分子,故D正确。
2.B N2O是极性分子,A错误;CF2 CF2是非极性分子,所有原子的最外层都达到8电子稳定结构,B正确;CCl2F2中正、负电荷重心不重合,是极性分子,C错误;SF6中S原子最外层不是8电子稳定结构,D错误。
3.B a和b具有不同的特性说明结构不同,互为同分异构体,B正确;a和b的空间结构若是四面体形,两个氯原子就不存在相邻和相间位置关系,因此a与b的空间结构只能是平面四边形,D错误;根据分子的空间结构可知,a中正、负电荷重心不重合,为极性分子,在水中的溶解度大,b中正、负电荷重心重合,为非极性分子,A、C错误。
4.答案 (1) H······H H—O—O—H
(2)极性 非极性 极性
(3)H2O2为极性分子,CS2为非极性分子,根据“相似相溶”原理可知H2O2难溶于CS2
(4)-1 因为O—O键为非极性键,O—H键为极性键,共用电子对偏向O,故氧元素显-1价
解析 (1)根据H2O2分子的结构图,可知H2O2分子的结构式为
H—O—O—H。(2)H2O2分子的空间结构为不对称结构,H2O2为极性分子,含有O—O非极性键和O—H极性键。(3)根据“相似相溶”原理可知,H2O2难溶于非极性溶剂CS2。
5.答案 (1)sp3杂化 σ
(2)SO2 CS2>SO3>SO2>S
(3)sp3 四面体形 a
解析 (1)H2S的中心原子S原子的价电子对数为2+=4,S原子采取sp3杂化,所以从轨道重叠方式的角度分析H2S的成键,H2S分子中硫原子的sp3杂化轨道与氢原子的s轨道重叠形成σ键。
(2)S不是极性分子,是一种酸根离子,S采取sp3杂化,键角小于109°28';SO3是平面三角形,为对称结构,正、负电荷重心重合,为非极性分子,键角为120°;SO2的空间结构为角形,不是对称结构,正、负电荷重心不重合,为极性分子,键角小于120°;CS2的空间结构为直线形,为对称结构,正、负电荷重心重合,为非极性分子,键角为180°,故四种微粒的键角由大到小的顺序是CS2>SO3>SO2>S。
(3)S2的中心原子S原子的价电子对数为4,杂化方式为sp3,空间结构是四面体形;S2失去电子生成S4,S的非金属性较弱,所以此反应中I2得到的是端基硫原子的电子,则S4可能的结构是a。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)