人教版 (2019)选择性必修2第一节 共价键习题
展开第1课时 共价键的极性
一、选择题
1.(2021·河南商丘高二校考期末)下列分子中,含有极性键和非极性键的是
A.H2SB.N2C.CS2D.H2O2
【答案】D
【解析】A项,H2S分子中只含有H—S极性共价键,错误;B项,N2分子中只含有氮氮非极性共价键,错误;C项,CS2分子中只含有碳硫极性共价键,错误;D项,H2O2分子中含有氧氢极性共价键和氧氧非极性共价键,正确。
2.(2022·北京丰台区高二下学期期末)下列分子中属于极性分子的是
A.C60B.C2H2C.NH3D.CO2
【答案】C
【解析】A项,C60只由C原子构成,是非极性分子,不符合题意;B项,C2H2的结构式为H-C≡C-H,含有碳碳三键,为直线形分子,正负电荷中心重合,是非极性分子,不符合题意;C项,NH3中N的价层电子对数为3+ EQ \f(1,2)×(5-3×1)=4,孤电子对数为1,空间构型为三角锥形,正负电荷中心不重合,是极性分子,符合题意;D项,CO2中C的价层电子对数为2+ EQ \f(1,2)×(4-2×2)=2,孤电子对数为0,空间构型为直线形,正负电荷中心重合,是非极性分子,不符合题意。
3.(2022·四川射洪中学高二阶段练习改编)下列分子属于极性分子的是
A.CH4B.CO2C.SO3D.PCl3
【答案】D
【解析】A项,CH4空间构型为正四面体,结构对称,属于非极性分子,不符合题意;B项,CO2空间构型为直线形分子,结构对称,属于非极性分子,不符合题意;C项,SO3空间构型为平面三角形分子,结构对称,属于非极性分子,不符合题意;D项,PCl3空间构型为三角锥,结构不对称,正负电荷的重心不重合,属于极性分子,符合题意。
4.(2023·浙江衢州高二校联考期末)下列物质中,由极性键构成的极性分子的是
A.SO2B.BF3C.CS2D.CF4
【答案】A
【解析】A项,SO2是由极性键构成的极性分子,正确;B项,BF3是由极性键构成的非极性分子,错误;C项,CS2是由极性键构成的非极性分子,错误;D项,CF4是由极性键构成的非极性分子,错误。
5.(2022·北京东城区高二下学期期末)下列物质中,由极性键构成的极性分子是
A.氨B.氯气C.二氧化碳D.四氯化碳
【答案】A
【解析】A项,NH3是三角锥形结构,正负电荷中心不重合,是由极性键N-H键构成的极性分子,符合题意;B项,氯气是单质,一个氯气分子由两个氯原子构成,是由非极性键构成的非极性分子,不符合题意;C项,二氧化碳是直线形结构,正负电荷中心重合,是由极性键构成的非极性分子,不符合题意;D项,四氯化碳是正四面体结构,正负电荷中心重合,是由是由极性键构成的非极性分子,不符合题意。
6.(2022·北京顺义区高二下学期期末)下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的一组是
A.CH4和Br2B.NH3和H2O
C.H2S和CCl4D.CO2和HCl
【答案】B
【解析】A项,CH4是极性键形成的非极性分子,Br2是非极性键结合成的非极性分子,错误;B项,NH3是极性键形成的极性分子,H2O是极性键形成的极性分子,正确;C项,H2S是极性键构成的极性分子,CCl4是由极性键构成的非极性分子,错误;D项,HCl是极性键构成的极性分子,CO2是由极性键构成的非极性分子,错误。
7.(2022·河北唐山高二校考阶段练习)在我国南海300~500 m深的海底存在着大量的“可燃冰”,其主要成分为甲烷水合物。在常温、常压下它会分解成水和甲烷,因而得名。下列关于甲烷和水这两种分子极性的描述正确的是
A.两种分子都是极性分子
B.两种分子都是非极性分子
C.CH4是极性分子
D.H2O是极性分子,CH4是非极性分子
【答案】D
【解析】A项,水是“V”形结构,是极性分子,甲烷是正四面体结构,是非极性分子,错误;B项,根据A选项分析,错误;C项,甲烷是正四面体结构,CH4是非极性分子,错误;D项,根据前面分析,H2O是极性分子,CH4是非极性分子,正确。
8.(2023·天津南开高二天津市天津中学校考期末)下列羧酸中酸性最弱的是
A.HCOOHB.CH3COOH
C.CH2ClCOOHD.CHCl2COOH
【答案】B
【解析】烃基是推电子基团,导致羧基中O−H的极性减小,电离氢离子能力减弱,酸性减小,故酸性HCOOH>CH3COOH;Cl的电负性比H大,C−Cl的极性大于C-H,导致羧基中O-H的极性增大,电离氢离子能力增强,酸性增强,C原子数相同时,Cl原子越多,酸性越强,故酸性CHCl2COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH,故酸性最弱的是CH3COOH,B项符合题意。
9.(2022·浙江高二统考期末)下列物质的分子中既有σ键又有π键,并含有非极性键的是
①NH3 ②N2 ③H2O ④HCl ⑤C2H4 ⑥C2H2
A.②⑤⑥B.①②⑤⑥C.②③④D.②④⑥
【答案】A
【解析】①NH3分子中只有N-H键,含σ键不含π键;②N2分子中有氮氮三键,为非极性键,既有σ键又有π键;③H2O分子中只有O-H键,含σ键不含π键;④HCl分子中有H-Cl键,含σ键不含π键;⑤C2H4分子中有碳碳双键;为非极性键,既有σ键又有π键;⑥C2H4分子中有碳碳三键,为非极性键,既有σ键又有π键;所以②⑤⑥分子中既有σ键又有π键;并含有非极性键,故答案选A项。
10.(2022·宁夏石嘴山高二平罗中学校考期中)由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是
A.键角:NH3<BF3
B.酸性:CH3COOH>CF3COOH
C.SOCl2分子()中只存在σ键,不存在π键
D.H2S、O3分子的空间结构均为直线形,且均为非极性分子
【答案】A
【解析】A项,NH3中的N为sp3杂化,BF3中的B为sp2杂化,故键角NH3<BF3,正确;B项,氟的电负性较强,使O-H的极性增强,更易电离出氢离子,故酸性:CH3COOH<CF3COOH,错误;C项,该分子中含有两个S−Cl键和一个S=O键,单键是σ键,双键中有一个σ键和一个π键,错误;D项,H2S、O3分子的空间结构均为V形,均为极性分子,错误。
11.(2023·吉林长春外国语学校高二上学期期末)S2Cl2是橙黄色液体,少量泄漏会产生有窒息性的气体,喷水雾可减慢挥发,并产生酸性悬浊液,其分子结构如图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是
A.为非极性分子
B.分子中既含有极性键,又含有非极性键
C.与S2Br2结构相似
D.分子中S-Cl键能大于S-S键的键能
【答案】A
【解析】A项,从S2Cl2分子的空间结构可知,该分子空间结构不对称,为极性分子,错误;B项,S2Cl2中Cl—S键属于极性键,S—S键属于非极性键,不对称的结构,为极性分子,正确;C项,同主族元素的结构相似,正确;D项,氯原子半径小于硫原子半径,键长越短键能越大,所以分子中S—Cl键能大于S—S键的键能,正确。
12.(2022·海南省直辖县级单位高二校考期中)下列分子是非极性分子且中心原子采取sp2杂化的是
A.CS2B.NH3C.SO2D.SO3
【答案】D
【解析】A项,CS2分子中中心C原子价层电子对数是2+ EQ \f(1,2)(4-2×2)=2,中心C原子上无孤对电子,因此中心C原子采用sp杂化,分子呈直线型,分子结构中正负电荷重心重合,因此是非极性分子,不符合题意;B项,NH3分子中中心N原子价层电子对数是3+ EQ \f(1,2)(5-3×1)=4,中心N原子上有1对孤对电子,因此中心N原子采用sp3杂化,分子属于极性分子,不符合题意;C项,SO2分子中中心S原子价层电子对数是2+ EQ \f(1,2)(6-2×2)=3,中心S原子上有1对孤对电子,因此中心S原子采用sp2杂化,分子呈V型,属于极性分子,不符合题意;D项,SO3分子中中心S原子价层电子对数是3+ EQ \f(1,2)(6-3×2)=3,中心S原子上无孤对电子,因此中心S原子采用sp2杂化,分子呈平面三角形,属于非极性分子,符合题意。
13.(2022·广东高三校联考阶段练习)数据是科学推理中的重要证据,由下表中的数据,所得推论正确的是
A.相同浓度下,乙酸的酸性一定强于氯乙酸
B.烃基是吸电子基团,烃基越长,吸电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
C.卤素原子是推电子基团,卤素原子使得羧基中羟基的极性变小,导致二氯乙酸的酸性强于一氯乙酸
D.氟原子的电负性大于氯原子,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,使三氟乙酸羧基中羟基的极性增大,导致三氟乙酸容易电离出氢离子
【答案】D
【解析】A项,由表可知电离平衡常数Ka(CH3COOH)=10-4.76,Ka(CH2ClCOOH)=10-2.86,电离平衡常数越大电离程度越大,则相同浓度下,氯乙酸的酸性强于乙酸,错误;B项,烃基为推电子基团,碳原子数越多,推电子能力越强,则酸性越弱,故酸性有:甲酸>乙酸>丙酸,错误;C项,卤素原子为吸电子基团,卤素元素电负性越大,吸电子能力越强,故酸性:二氯乙酸>一氯乙酸,错误;D项,电负性越大吸引电子能力越强,F的电负性大于Cl,则F-C极性大于Cl-C的极性,F元素吸引电子能力较大导致F3C-C极性大于Cl3C-C的极性,则三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,所以三氟乙酸的酸性较强,正确。
14.(2022·上海青浦高三上海市朱家角中学校考期中)联氨(N2H4)是火箭燃料,其分子结构如图所示。下列有关联胺的说法错误的是
A.分子中既有极性键,也有非极性键
B.该分子是非极性分子
C.联胺晶体内只存在共价键一种化学键
D.具有还原性
【答案】B
【解析】A项,从图中可以看出,联氨分子中既有N-H极性键,也有N-N非极性键,正确;B项,从图中可以看出,该分子结构不对称,是极性分子,错误;C项,联胺为共价化合价,其晶体内只存在共价键一种化学键,正确;D项,联氨中氮元素显-2价,氮元素化合价能升高体现出还原性,正确。
15.(2023·吉林通化高二梅河口市第五中学校考期末)下表为元素周期表前4周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是
A.W、R元素单质分子内都存在非极性键
B.W4呈正四面体构型,键角为109°28′
C.键长W—H<Y—H,键的极性Y—H>W—H
D.键长X—H<W—H,键能X—H>W—H
【答案】D
【解析】A项,P的常见同素异形体红磷和白磷的分子中均有非极性键,而Ar都是单原子分子,其分子内没有化学键,错误;B项,P4的分子构型是P原子在四个顶点的正四面体,键角为60°,错误;C项,原子半径:W>Y,故键长:W—H键>Y—H键,错误;D项,原子半径:W>X,故键长:W—H键>X—H键,键长越短,键能越大,故键能:键X—H>W—H键,正确。
二、填空题
16.(2023·吉林高二吉林市田家炳高级中学校考期末)按要求回答问题:
(1)1 ml HCHO分子中含有σ键的数目为_______NA。
(2)CS2分子中,共价键的类型有___________。
(3)下列物质中:①MgCl2;②Na2O2;③CS2;④NaOH;⑤H2,只存在极性键的是_______(填序号,下同),只存在非极性键的是_______,只存在离子键的是_______,既存在离子键又存在极性共价键的是_______,既存在离子键又存在非极性共价键的是_______。
【答案】(1)3NA (2)极性键 (3)③ ⑤ ① ④ ②
【解析】(1)HCHO结构式是,共价单键都是σ键,共价双键中一个是σ键,一个是π键,可见1个HCHO分子中含有3个σ键,则在1 ml HCHO分子中含有σ键的数目为3NA;(2)CS2是由分子构成,在1个CS2分子中C原子与2个S原子形成4个共价键,结构式是S=C=S,C=S键是两种不同的非金属元素的原子形成的共价键,因此属于极性键;(3)①MgCl2是离子化合物,Mg2+与2个Cl-之间以离子键结合,存在离子键;②Na2O2是离子化合物,2个Na+与O22-以离子键结合,在O22-中2个O原子之间以非极性共价键结合,故Na2O2中存在离子键、非极性共价键;③CS2是由CS2分子构成的共价化合物,其结构式是S=C=S,分子中存在极性共价键;④NaOH是离子化合物,Na+与OH-之间以离子键结合,在OH-中H、O原子之间以极性键结合,故NaOH中含有离子键、极性共价键;⑤H2是由分子构成的非金属单质,在H2中2个H原子之间以非极性键H-H键结合,故其中只含非极性键。
综上所述可知:只存在极性键的物质序号是③;只存在非极性键的物质序号是⑤;只存在离子键的物质序号是①;既存在离子键又存在极性共价键的物质序号是④;既存在离子键又存在非极性共价键的是②。
17.(2022·新疆塔城高二乌苏市第一中学校考阶段练习改编)有以下物质:①H2O;②H2;③HF;④N2;⑤C2H6;⑥C2H4;⑦Cl2;⑧HCHO;⑨HCN;⑩H2O2。
(1)只含有非极性键的是____________。
(2)只含有极性键的是_____________。
(3)既有极性键,又有非极性键的是__________。
(4)只有σ键的化合物是________。
(5)既有σ键又有π键,且为非极性分子的是___________。
(6)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是___________。
【答案】(1)②④⑦ (2)①③⑧⑨ (3)⑤⑥⑩ (4)①③⑤⑩ (5)④⑥ (6)②
【解析】通常,同种原子形成的共价键是非极性键,不同种原子形成的共价键是极性键,共价单键是σ键,双键中一个是σ键、另一个是π键,共价三键由一个σ键、两个π键组成,据此分析、判断。
①H2O只含极性键,且为σ键,为极性分子;②H2只含非极性键,且为σ键,为非极性分子;③HF只含极性键,且为σ键,为极性分子;④N2只含非极性键,且由一个σ键、两个π键组成,为非极性分子;⑤C2H6含有极性键和非极性键,且均为σ键,为非极性分子;⑥C2H4含有极性键和非极性键,碳碳双键中含有一个σ键、1个π键,为非极性分子;⑦Cl2只含非极性键,且为σ键,为非极性分子;⑧HCHO只含极性键,且碳氧双键由一个σ键、1个π键组成,为极性分子;⑨HCN(H-C≡N)含有极性键和非极性键,三键由一个σ键、两个π键,为极性分子;⑩H2O2含有极性键和非极性键,为σ键,为极性分子。
(1)只含有非极性键的是②④⑦;(2)只含有极性键的是①③⑧⑨;(3)既有极性键,又有非极性键的是⑤⑥⑩;(4)只有σ键的是①③⑤⑩;(5)既有σ键又有π键的是④⑥;(6)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是②。
18.(2022·黑龙江双鸭山高二双鸭山一中校考阶段练习)①NH3;②CO2;③SiCl4;④BF3;⑤C2H4;⑥H2O2;⑦Cl2;⑧P4;⑨H2S。
(1)含极性共价键的非极性分子______________(填序号,下同)。
(2)含非极性共价键的非极性分子___________。
(3)含极性共价键的极性分子___________。
(4)NH3中心原子杂化方式___________分子的空间构型_____________。
(5)BF3中心原子杂化方式___________分子的空间构型_____________。
【答案】(1)②③④⑤ (2)⑤⑦⑧ (3)①⑥⑨ (4)sp3 三角锥形 (5)sp2 平面三角形
【解析】NH3中存在N-H键,CO2中存在C=O键,SiCl4中存在Si-Cl键,BF3中存在B-F键,C2H4中存在C=C非极性共价键和C-H键,H2O2中存在O-O非极性共价键和O-H键,Cl2中存在Cl-Cl非极性共价键,P4为正四面体结构存在P-P非极性共价键,H2S中存在H-S键,据此答题。
(1)含极性共价键的非极性分子为CO2、SiCl4、BF3、C2H4,符合条件的非极性分子为②③④⑤;(2)含非极性共价键的非极性分子为C2H4、Cl2、P4,符合条件的含非极性共价键的非极性分子为⑤⑦⑧;(3)含极性共价键的极性分子为NH3、H2O2、H2S,符合条件的含极性共价键的极性分子为①⑥⑨;(4)NH3中价层电子对数为4,孤电子对数为1,则中心原子杂化方式sp3;由于受孤电子对的影响NH3分子的空间构型为三角锥形;(5)BF3中价层电子对数为3,孤电子对数为0,则BF3中心原子杂化方式为sp2;孤电子对数为0,则BF3分子的空间构型为平面三角形。羧酸
pKa=-lgKa
丙酸(C2H5COOH)
4.88
乙酸(CH3COOH)
4.76
甲酸(HCOOH)
3.75
氯乙酸(CH2ClCOOH)
2.86
二氯乙酸(CHCl2COOH)
1.29
三氯乙酸(CCl3COOH)
0.65
三氟乙酸(CF3COOH)
0.23
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