2019_2020学年高中化学第2章分子结构与性质第3节分子的性质练习新人教版选修3.doc

　第三节　分子的性质
课时跟踪训练
一、选择题
1．(2019·郑州高二检测)用一带静电的有机玻璃棒靠近A、B两种纯液体流，现象如图所示，下列关于A、B两种液体分子的极性判断正确的是(　　)
A．A是极性分子，B是非极性分子
B．A是非极性分子，B是极性分子
C．A、B都是极性分子
D．A、B都是非极性分子
解析：选B　有机玻璃棒带电，靠近纯液体流后，B液体流发生偏离，说明液体B有极性，故A是非极性分子，B是极性分子。
2．下列化合物中，化学键的极性和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是(　　)
A．CO2和SO2 B．CH4和H2O
C．BF3和NH3 D．HCl和HI
解析：选D　A中CO2是极性键构成的非极性分子，SO2是极性分子；B中CH4是极性键构成的非极性分子，H2O是极性键构成的极性分子；C中BF3是极性键构成的非极性分子，NH3是极性键构成的极性分子；D中HCl和HI都是极性键构成的极性分子。
3．氨气溶于水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为(　　)

解析：选B　从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从立体构型上讲，由于氨分子是三角锥形，易于提供孤电子对，所以，以B方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3·H2ONH＋OH－可知答案是B。
4．常温下三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形。以下关于三氯化氮的说法中正确的是(　　)
A．分子中N—Cl键是非极性键
B．分子中不存在孤电子对
C．NCl3分子是极性分子
D．因N—Cl键的键能大，它的沸点高
解析：选C　NCl3电子式为，N原子上还有一对孤电子对；NCl3分子为极性分子，结构不对称，为三角锥形。N—Cl键为极性键，其键能大说明分子稳定，而物质熔、沸点的高低应受分子间作用力影响，与共价键强弱无关。
5．下列事实与氢键无关的是(　　)
A．水和乙醇可以以任意比例互溶
B．氨容易液化
C．液态氟化氢的化学式有时写成(HF)n的形式
D．甲烷难溶于水而易溶于四氯化碳
解析：选D　D项甲烷在水中和四氯化碳中的溶解性不同，是根据“相似相溶”原理得出的，与氢键无关。
6．下列叙述与范德华力无关的是(　　)
A．气体物质加压或降温时能凝结或凝固
B．通常状况下氯化氢为气体
C．氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高
D．氟、氯、溴、碘的气态氢化物的稳定性越来越弱
解析：选D　分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点等物理性质。A项，气体物质加压时，范德华力增大，降温时，气体分子的平均动能减小，两种情况下，分子靠自身的动能不足以克服分子间作用力，从而聚集在一起形成液体甚至固体；B项，HCl分子之间的作用力是很弱的范德华力，因此通常状况下氯化氢为气体；C项，一般来说组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增强，物质的熔、沸点逐渐升高；D项，气态氢化物的稳定性受分子中化学键强弱的影响，与范德华力无关。
7．下列变化中，吸收的热量用于克服分子间作用力的是(　　)
A．液溴受热变成溴蒸气 B．加热金刚石使之熔化
C．加热食盐使之熔化 D．加热碘化氢使之分解
解析：选A　液溴为分子晶体，受热蒸发变成溴蒸气，克服的是分子间作用力；金刚石晶体中原子间是共价键，加热晶体使之熔化克服的是共价键；氯化钠晶体是离子晶体，微粒间的作用力是离子键；碘化氢分解，发生化学键的断裂，克服的是共价键。
8．比较下列化合物的沸点，前者低于后者的是(　　)
A．乙醇与氯乙烷

D．H2O与H2Te
解析：选B　氢键分为两类：存在于分子之间时，称为分子间氢键；存在于分子内部时，称为分子内氢键。同类物质相比，分子内形成氢键的物质的熔、沸点要低于分子间形成氢键的物质的熔、沸点。如邻羟基苯甲酸、邻羟基苯甲醛等容易形成分子内氢键，沸点较低；而对羟基苯甲酸、对羟基苯甲醛则容易形成分子间氢键，沸点较高，B选项正确，C选项错误；对于A选项，由于乙醇存在分子间氢键，而氯乙烷不存在氢键，所以乙醇的沸点(78.5 ℃)高于氯乙烷的沸点(12．3 ℃)，错误；同理，D选项中，H2O的沸点(100 ℃)高于H2Te的沸点，错误。
9．关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是(　　)
A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子
B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低
D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
解析：选B　根据“相似相溶”原理，水是极性分子，CS2是非极性分子，SO2和NH3都是极性分子，故A错误，B正确；由于CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体，故C错误；NH3在水中溶解度很大，除了由于NH3分子有极性外，还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键，故D错误。
10．下列关于物质溶解性及应用的说法错误的是(　　)
A．根据相似相溶原理，利用CCl4萃取溴水中的Br2
B．Na2CO3与CaCO3都是电解质，但Na2CO3在相同温度下溶解度更大
C．卤化氢都易溶于水，且都得到强酸性溶液
D．乙酸比甲酸甲酯易溶于水
解析：选C　Br2在CCl4溶解度比在水中的溶解度大，且不与CCl4反应，故可以利用CCl4萃取溴水中的Br2，A项正确； Na2CO3与CaCO3都属于盐类，属于电解质，Na2CO3是易溶性盐，CaCO3是难溶性盐，B项正确；卤化氢都易溶于水，其中HF属于弱酸，C项错误；由于乙酸含有—OH，能与水形成氢键，故溶解度大，D项正确。
11．当一个碳原子连接四个不同原子或原子团时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是(　　)

解析：选C　A、B、D三项中化合物均只含有1个手性碳原子，C项中划*的为化合物中含有的手性碳原子，故仅有C项符合题意。
12．下列叙述中正确的是(　　)
A．无机含氧酸分子中含有几个氢原子，它就属于几元酸
B．同周期非金属元素的氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强
C．同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，酸性越强
D．H3PO4和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为1，它们的酸性相近，均为中强酸
解析：选C　H3PO3的分子结构为，它是二元酸，A项错误；B项所述规律对非金属元素的最高价氧化物对应的水化物才适合；C项是比较无机含氧酸酸性强弱的重要规律，C项正确；D项中H3PO4和H2CO3的非羟基氧原子数均为1，但H2CO3酸性弱于H3PO4，这是由于溶于水的CO2只有很少的一部分与水结合成碳酸。
二、非选择题
13．数十亿年来，地球上的物质不断变化，大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前空气的主要成分：
空气的成分
N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体(如He、Ne等)
原始大气的主要成分
CH4、NH3、CO、CO2等
用上表所涉及的分子填写下列空白：
(1)含有10个电子的分子有____________(填化学式，下同)。
(2)由极性键构成的非极性分子有____________________________。
(3)与H＋可直接形成配位键的分子有__________________________。
(4)沸点最高的物质是______，用所学的知识解释其沸点最高的原因________________。
(5)分子中不含孤电子对的分子(稀有气体除外)有____________，它的立体构型为____________。
(6)CO的结构可表示为OC，与CO结构最相似的分子是____________，这两种结构相似的分子的极性__________(填“相同”或“不相同”)，CO分子中有一个键的形成与另外两个键不同，它叫
________________________________________________________________。
解析：(1)含10电子的分子有CH4、NH3、H2O、Ne等。(2)具有对称结构的分子是非极性分子，如N2、O2、CH4、CO2，其中由极性键形成的非极性分子只有CH4和CO2，另两个非极性分子是由非极性共价键形成的。
(3)H2O可与H＋直接形成配位键，形成H3O＋(水合氢离子)，NH3与H＋以配位键结合成NH。
(4)表中所涉及的物质都是由分子构成的。沸点的高低比较主要看范德华力的强弱，但水分子中除了范德华力外，还有氢键的作用，分子间氢键的存在使水的沸点较高。
(5)碳原子最外层有4个电子，在甲烷分子中形成了4个共价键，不存在孤电子对，最外层电子都参与成键，构型为正四面体形。
(6)由一氧化碳的结构式可知，碳原子和氧原子之间存在三个共价键，氮气分子中两个氮原子之间也存在三个共价键，结构相似。CO分子中的三个键是由两个不同的原子形成的，是极性共价键，而N2分子中的三键是由两个相同的氮原子形成的，是非极性共价键。CO中带箭头的键与其他的共价键不同，它是配位键。
答案：(1)H2O、Ne、CH4、NH3　(2)CH4、CO2　(3)NH3、H2O　(4)H2O　水分子间存在氢键，使分子间作用力增大，沸点升高　(5)CH4　正四面体形　(6)N2　不相同　配位键
14．双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂，已知H2O2分子的结构如右图所示：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__________________。
解析：(1)H2O2分子的立体构型为不对称结构，应为极性分子，含有O—O非极性键和O—H极性键。(2)根据“相似相溶”原理可知，H2O2难溶于非极性溶剂CS2。(3)共用电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。
答案：(1) 　H—O—O—H
(2)极性　非极性　极性
(3)因为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，1个共用电子对偏向于氧，故氧元素显－1价
15．短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的特征电子排布可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c；A与B在不同周期，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题：
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子：①BC2　②BA4　③A2C2　④BE4，其中属于极性分子的是________(填序号)。
(2)C的氢化物比下一周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是
_______________________________________________________________。
(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂，其化学式分别为________、________。DE4在前者中的溶解性________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为__________________(填化学式)。
(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为__________________(填化学式)。
解析：由s轨道最多可容纳2个电子可得：a＝1，b＝c＝2，即A为H，B为C，C为O；由D与B同主族，且为非金属元素得D为Si；由E在C的下一周期且E为同周期元素中电负性最大的元素可知E为Cl。
(1)①②③④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。
(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的主要原因。
(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂。SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂(苯)中。
(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4>CCl4>CH4。
(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m≥1，n≥0)，n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO4>HClO3>HClO2>HClO。
答案：(1)③　(2)H2O分子间可形成氢键
(3)C6H6　H2O　大于　(4)SiCl4>CCl4>CH4
(5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO
16．判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律：含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。如下表所示。
含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系
含氧酸
次氯酸
磷酸
硫酸
高氯酸
结构
Cl—OH

非羟基氧
原子数
0
1
2
3
酸性
弱酸
中强酸
强酸
最强酸
(1)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大，H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构分别为：
①________________，②________________。
(2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是：
①______________________________________________________________，
②______________________________________________________________。
(3)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况______________，
写出化学方程式：________________________________________________。
解析：(1)已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，依题给信息可知H3PO3中含1个非羟基氧原子，H3AsO3中不含非羟基氧原子。
(2)书写与过量NaOH溶液反应的方程式，需要知道H3PO3和H3AsO3分别为几元酸，从题给信息可知，含氧酸分子结构中含几个羟基氢，则该酸为几元酸，故H3PO3为二元酸，H3AsO3为三元酸。
(3)H3PO3为中强酸，不与盐酸反应；H3AsO3为两性物质，可与盐酸反应。
答案：(1)
(2)①H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O
②H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O
(3)H3PO3为中强酸，不与盐酸反应，H3AsO3为两性物质，可与盐酸反应　As(OH)3＋3HCl===AsCl3＋3H2O

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