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2024苏教版高中化学选择性必修2同步
第2课时 分子的极性 手性分子
基础过关练
题组一 键的极性与分子的极性
1.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.分子的极性与键的极性无关
2.(2023江苏南京六校联合调研)下列说法正确的是( )
A.H2O中的H—O—H夹角与COCl2中的Cl—C—Cl夹角都为120°
B.CCl4、SiF4都是由极性键构成的非极性分子
C.乙醇可以和水以任意比互溶只是因为两者均为极性分子,相似相溶
D.如图,S8分子和SF6分子都是极性分子
SF6
3.(经典题)(2022广东茂名期末)下列含有极性键的非极性分子是( )
①CCl4 ②NH3 ③CH4 ④CO2 ⑤N2
⑥H2S ⑦SO2 ⑧CS2 ⑨H2O ⑩HF
A.②③④⑥⑧ B.①③④⑤⑦
C.①③④⑧ D.以上均不是
4.(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
题组二 相似相溶规则
5.(2023北京第二中学月考)利用“相似相溶规则”不能解释的是( )
A.I2易溶于KI溶液中
B.I2微溶于水,易溶于CCl4
C.HCl易溶于水;S8易溶于CS2
D.在水中的溶解度:C2H5OH>CH3CH2CH2CH2OH
6.根据“相似相溶规则”,解释溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大的原因是( )
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.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
题组三 手性分子和手性碳原子
7.下列说法不正确的是( )
A.互为手性异构体的分子互为镜像
B.利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子
C.手性异构体分子组成相同
D.手性异构体性质相同
8.(2023四川达州第一中学月考)下列分子属于手性分子的是( )
A.CHFBr2
B.CH3CH2OH
C.
D.
能力提升练
题组一 极性分子、非极性分子及其性质
1.(2023江苏南京师范大学附属中学期末)石灰氮(CaCN2)是一种氮肥,与土壤中的H2O反应生成氰胺(),氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列有关说法不正确的是( )
A.H2O为极性分子
B.C的空间构型为直线形
C.CO(NH2)2属于极性分子,易溶于水
D.1个分子中含3个σ键
2.(2022河北石家庄二中模拟)在半导体生产或灭火剂的使用中,会向空气逸散气体,如NF3、CHClFCF3与C3F8。它们虽是微量的,有些却是强温室气体。下列有关推测正确的是( )
A.NF3属于非极性分子
B.CHClFCF3属于手性分子
C.C3F8分子中,所有碳原子在一条直线上
D.由价层电子对互斥模型可确定NF3分子中N原子采用sp2杂化,分子呈平面三角形
3.(2022江苏扬州测试)下列有关SO2、SO3、S和S的说法正确的是( )
A.S中S的杂化方式为sp3
B.S的空间构型为平面正方形
C.SO2晶体熔点高、硬度大
D.SO3分子是极性分子
4.(2023江苏无锡期中)下列说法正确的是( )
A.CCl4和CO2均为含有极性键的非极性分子
B.NH3分子中的键角与N中的键角大小相同
C.PCl3为极性分子,其空间构型为平面三角形
D.O3为非极性分子,所含化学键均为极性键
题组二 手性分子及其判断方法
5.下列关于丙氨酸的说法中,正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ的结构和性质完全不相同
B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称,都是非极性分子
C.Ⅰ和Ⅱ具有完全相同的组成和原子排列方式
D.Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类与数目不完全相同
6.(2022辽宁沈阳质量监测)下列反应是合成抗肿瘤药物的一步反应,下列说法正确的是( )
A.乙分子是手性分子
B.K2CO3中阴离子的VSEPR模型为四面体形
C.甲分子中含σ键和π键的数目之比为3∶1
D.S8易溶于CS2,可用相似相溶规则解释
7.下列有关分子结构与性质的叙述中,不正确的是 ( )
A.是手性分子
B.含有手性碳原子的分子有旋光性
C.凡是中心原子采用sp3杂化的分子,其空间结构都是正四面体形,键角为109°28'
D.F3C—的极性强于Cl3C—的极性,三氟乙酸(F3CCOOH)的酸性大于三氯乙酸(Cl3CCOOH)的酸性
第2课时 分子的极性 手性分子
基础过关练
对应主书P58
1.C 2.B 3.C 5.A 6.C 7.D 8.D
1.C 含有非极性键的分子如果空间结构不对称,正、负电荷重心不相重合,则为极性分子,如H2O2,A项错误;非极性分子中不一定含有非极性键,由极性键形成的分子,如果空间结构对称,正、负电荷重心相重合,则为非极性分子,如CH4,B项错误;分子的极性除与键的极性有关外,还与分子的空间结构有关,D项错误。
2.B H2O中氧原子上有2对孤电子对,孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力,故H—O—H夹角小于109°28',COCl2的中心原子C采用sp2杂化,CO键和C—Cl键间的斥力大于C—Cl键和C—Cl键间的斥力,故COCl2中的Cl—C—Cl夹角小于120°,A错误;CCl4、SiF4都是由极性键构成的分子,都是正四面体结构,二者正、负电荷重心重合,为非极性分子,B正确;乙醇可以和水以任意比互溶不仅仅是因为两者均为极性分子,还与乙醇和水分子间存在氢键有关,C错误;S8分子和SF6分子为对称结构,且正、负电荷重心重合,都是非极性分子,D错误。
3.C CCl4为正四面体结构,含有极性键,正、负电荷重心相重合,电荷分布均匀,为非极性分子,①符合题意;NH3为三角锥形结构,含有极性键,正、负电荷重心不相重合,电荷分布不均匀,为极性分子,②不符合题意;CH4为正四面体结构,含有极性键,正、负电荷重心相重合,电荷分布均匀,为非极性分子,③符合题意;CO2中C、O之间形成极性键,且分子结构对称,正、负电荷重心相重合,属于非极性分子,④符合题意;N2中只有N原子间形成的非极性键,属于非极性分子,⑤不符合题意;H2S中H、S之间形成极性键,分子结构不对称,正、负电荷重心不相重合,属于极性分子,⑥不符合题意;SO2中O、S元素之间形成极性键,分子结构不对称,正、负电荷重心不相重合,属于极性分子,⑦不符合题意;CS2中C、S元素之间形成极性键,分子结构对称,正、负电荷重心相重合,属于非极性分子,⑧符合题意;H2O中H、O元素形成极性键,H2O为V形分子,正、负电荷重心不相重合,属于极性分子,⑨不符合题意;HF中H、F元素形成极性键,结构不对称,HF属于极性分子,⑩不符合题意;综上所述,含有极性键的非极性分子是①③④⑧,选C。
4.答案 (1)非极性 (2)相似 有 是 (3)a
解析 (1)N4分子呈正四面体结构,是非极性分子。
(2)NH3分子与PH3分子空间结构相似,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、负电荷重心不相重合,为极性分子。
(3)NCl3中N原子的价电子对数为=4,孤电子对数为1,该分子为三角锥形,a错误;N、Cl之间形成的键为极性键,b正确;NCl3分子正、负电荷重心不重合,故该分子为极性分子,c正确。
5.A 相似相溶规则:极性分子易溶于极性溶剂,而非极性分子易溶于非极性溶剂。I2溶于KI溶液是发生了反应:I2+I- ,没有利用到“相似相溶规则”,A项符合题意;H2O为极性溶剂,CCl4为非极性溶剂,I2为非极性分子,易溶于非极性溶剂,利用到了“相似相溶规则”,B项不符合题意;HCl为极性分子,易溶于极性溶剂H2O,而S8为非极性分子,易溶于非极性溶剂CS2,利用到了“相似相溶规则”,C项不符合题意;C2H5OH极性大于CH3CH2CH2CH2OH,更易溶于水中,利用到了“相似相溶规则”,D项不符合题意。
6.C Br2、I2是非极性分子,易溶于由非极性分子组成的溶剂,CCl4是非极性溶剂,水是极性溶剂,根据“相似相溶规则”可知,Br2、I2在水中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,故选C。
7.D 互为手性异构体的分子性质有差异,D不正确。
8.D CHFBr2中碳原子上连着的四个原子中有两个溴原子,该碳原子不是手性碳原子,A错误;—CH3中碳原子连着三个氢原子、—CH2OH中碳原子连着两个氢原子,都不是手性碳原子,B错误;中碳原子上连有2个甲基,C错误;中一个碳原子上连有甲基、氨基、氢原子、羧基这四个不同原子或原子团,该碳原子是手性碳原子,D正确。
能力提升练
对应主书P59
1.D 2.B 3.A 4.A 5.C 6.D 7.C
1.D H2O分子的正、负电荷重心不重合,是极性分子,A正确;C的中心原子C采用sp杂化,C呈直线形,B正确;CO(NH2)2是尿素,属于极性分子,易溶于水,C正确;1个分子中含4个σ键,D错误。
2.B NF3分子中N原子采用sp3杂化,NF3的空间构型呈三角锥形,NF3的结构类似于NH3,属于极性分子,A、D错误;CHClFCF3中存在一个手性碳原子,该分子属于手性分子,B正确;C3F8分子中,C原子均为sp3杂化,3个碳原子不可能在一条直线上,C错误。
3.A A项,S中S的孤电子对数为1,价电子对数为4,则S采用sp3杂化,正确;B项,S中S的孤电子对数为0,价电子对数为4,则S采用sp3杂化,S为正四面体形,错误;C项,SO2为分子晶体,熔点低,硬度小,错误;D项,SO3的空间构型为平面正三角形,其正、负电荷重心相重合,则SO3为非极性分子,错误。
4.A CCl4中含有C—Cl极性键,为正四面体结构,其正、负电荷重心重合,属于非极性分子;CO2中C O键是极性共价键,CO2的空间结构为直线形,属于非极性分子,A正确。NH3的中心原子N上含有孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力>成键电子对与成键电子对的斥力,则NH3中的键角比N中键角要小,B错误。PCl3的中心原子P采用sp3杂化,P上存在一对孤电子对,PCl3为极性分子,其空间构型为三角锥形,C错误。O3为极性分子,O3中的化学键为极性键,D错误。
5.C Ⅰ和Ⅱ在某些性质上有所不同,但它们有着相同的官能团,化学性质相似,故A错误;根据其结构可知,Ⅰ和Ⅱ都是极性分子,故B错误;Ⅰ和Ⅱ的组成和原子排列方式完全相同,故C正确;Ⅰ和Ⅱ互为对映异构体,所含化学键的种类与数目是相同的,故D错误。
6.D 乙分子中没有手性碳原子,故乙分子不是手性分子,A错误;K2CO3中阴离子的中心原子C的价电子对数为=3,VSEPR模型为平面三角形,B错误;甲分子中含σ键和π键的数目之比为14∶2=7∶1,C错误;S8是非极性分子,易溶于非极性溶剂CS2,可用相似相溶规则解释,D正确。
7.C 分子中含一个手性碳原子,该分子为手性分子,A项正确;含有手性碳原子的分子为手性分子,具有旋光性,B项正确;中心原子采用sp3杂化的分子,其空间结构不一定都是正四面体形,可能为三角锥形等,C项错误;F3C—的极性强于Cl3C—的极性,使羧基电离出氢离子的能力:F3CCOOH>Cl3CCOOH,三氟乙酸(F3CCOOH)的酸性大于三氯乙酸(Cl3CCOOH)的酸性,D项正确。
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