化学选择性必修2第一节 共价键精品第1课时巩固练习

第二章　第三节　第1课时

A组·基础达标

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

【答案】C

【解析】含有非极性键的分子不一定是非极性分子，如H2O2；非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2均是非极性分子，却不含非极性键；分子的极性不仅与键的极性有关，还与分子空间结构有关。

2．X、Y为两种不同的元素，下列化学式表示的物质一定为极性分子的是(　　)

A．XY B．XY2

C．XY3 D．XY4

【答案】A

【解析】A项，在XY分子中X、Y是不同的原子，吸引电子能力不同，正、负电荷中心不重合，一定是极性分子；B项，三原子在同一条直线上时就是非极性分子，如CO2；C项，四原子若在同一平面内就是非极性分子，如BF3，不在同一平面内就是极性分子，如NH3；D项，该分子若是正四面体结构，则是非极性分子。

3．下列关于粒子结构的描述正确的是(　　)

A．CS2、H2O、BeCl2都是直线形分子

B．CCl4和CH2Cl2均是四面体形的非极性分子

C．H2S和NH3均是由极性键构成的极性分子

D．HCl和HS－均是含有一个极性键的极性分子

【答案】C

【解析】水不是直线形分子，A错误；由于C—H键的键长小于C—Cl键的键长，故CH2Cl2的空间结构不是对称的正四面体形，因而属于极性分子，B错误；HS－不是分子，是阴离子，D错误。

4．通常状况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间结构与氨分子相似，下列对NCl3的有关叙述错误的是(　　)

A．NCl3分子中N—Cl键的键长比CCl4分子中C—Cl键的键长短

B．NCl3分子是非极性分子

C．NCl3分子中的所有原子均达到8电子稳定结构

D．NBr3与NCl3分子的空间结构相似

【答案】B

【解析】C原子的原子半径大于N原子的原子半径，所以CCl4中C—Cl键的键长比NCl3中N—Cl键的键长大，A正确；NCl3分子的空间结构与氨分子相似，都是三角锥形结构，氨分子是极性分子，所以NCl3分子也是极性分子，B错误；NCl3分子中N原子最外层电子数为5＋3＝8，NCl3分子中Cl原子最外层电子数为7＋1＝8，所以N原子和Cl原子均达到8电子稳定结构，C正确；NBr3与NCl3分子的空间结构都是三角锥形，D正确。

5．下列说法不正确的是(　　)

A．含有共价键的化合物就是共价化合物

B．含有极性键的分子可能是非极性分子

C．有电子转移的反应是氧化还原反应

D．水溶液中能完全电离的电解质是强电解质

【答案】A

【解析】含有共价键的化合物也可能是离子化合物，如NaOH、NH4Cl等，A错误；含有极性键的分子可能是非极性分子，如CH4，B正确；有电子转移的反应一定是氧化还原反应，C正确；水溶液中能完全电离的电解质是强电解质，D正确。

6．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是(　　)

A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键

B．分子中四个氮原子共平面

C．该物质的分子是非极性分子

D．该物质分子中氮原子之间的共价键均为σ键

【答案】D

【解析】N和O两种原子属于不同非金属元素的原子，它们之间形成的共价键是极性键，A错误；因为该分子中N—N—N键角都是108.1°，所以该分子中四个氮原子不可能共平面，B错误；由该分子的空间结构可知，分子空间结构不对称，是极性分子，C错误；该物质分子中氮原子之间的共价键都是单键，故均为σ键，D正确。

7．北斗卫星导航系统是中国自行研制并开发的，其中第八颗和第九颗北斗卫星是被长征三号甲运载火箭送入太空预定转移轨道的。已知运送卫星的火箭所需燃料除液态过氧化氢外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该分子结构中只有单键。

(1)该氮氢化合物的电子式为__________________，其中N原子采取________杂化方式，该分子是__________(填“极性”或“非极性”)分子。

(2)若该物质与液态过氧化氢恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，在该反应的反应物和生成物中既含有极性键又含有非极性键的是__________，只含有非极性键的是________，只含有极性键的是________。

(3)NH3分子中的N原子上有一对孤电子对，能发生反应：NH3＋HCl===NH4Cl。试写出将上述氮氢化合物通入足量盐酸时，发生反应的化学方程式：__________________________。

(4)“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式)；又已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，则N2O的电子式可表示为____________________________，由此可知它________(填“含有”或“不含”)非极性键。

【答案】(1) 　sp3　极性　(2)N2H4和H2O2　N2　H2O

(3)N2H4＋2HCl===N2H6Cl2

(4)　含有

【解析】(1)由该物质的相对分子质量和氢元素的质量分数，计算可知其分子式为N2H4，它的结构可看作是NH3分子中的一个H原子被—NH2取代后所得，该分子的结构式为，分子中的键全部是单键，故N原子的杂化方式与NH3分子中的N原子杂化方式相同，也是sp3杂化，该分子为极性分子。

(2)两者反应后生成的物质无毒又不污染环境，故得到的是N2和H2O，反应的化学方程式为N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O，两种反应物中都含有极性键和非极性键，在生成物H2O中只含有极性键，N2中只含有非极性键。

B组·能力提升

8．通常把原子总数相同及价电子总数也相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法不正确的是(　　)

A．CH4和NH是等电子体，键角均为109°28′

B．NO和CO是等电子体，均为平面正三角形结构

C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构

D．B3N3H6和苯是等电子体，二者都是非极性分子

【答案】C

【解析】解题关键是利用等电子体具有相似结构，判断键角和分子的空间结构。CH4和NH是等电子体，都是正四面体结构，键角均为109°28′，A正确；NO和CO是等电子体，均为平面正三角形结构，B正确；H3O＋和PCl3价层电子总数不相等，不是等电子体，C错误；B3N3H6与苯是等电子体，两种分子的空间结构相似，二者都是非极性分子，D正确。

9．S2Cl2是橙黄色液体，少量泄漏会产生有窒息性气味的气体，喷水雾可减慢挥发，并产生酸性悬浊液，其分子结构如右图所示。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．与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl

【答案】A

【解析】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。

10．下列叙述正确的是(　　)

A．NH3、CO、CO2都是极性分子

B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子

C．HCl、H2S、NH3分子中的中心原子的杂化方式分别是sp、sp2、sp3

D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子

【答案】B

【解析】A项中CO2属于非极性分子；C项，中心原子S、N均采取sp3方式杂化，形成HCl分子时，氯原子没有采取轨道杂化；D项，H2O分子中的O原子上有2对孤电子对，H2O分子空间结构为V形。

11．小明同学在学习钠的化合物的性质时，记录了以下四个化学反应方程式：

①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓

②Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑

③Na2CO3＋H2SO3===Na2SO3＋H2O＋CO2↑

④Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑

请你根据学过的知识判断，4个反应中涉及的4种含氧酸中酸性最强的是(　　)

A．H2SO4 B．H2SO3

C．H2SiO3 D．H2CO3

【答案】A

【解析】都是二元酸，根据较强酸可以生成较弱酸的反应规律，4种含氧酸的酸性强弱顺序是：H2SO4>H2SO3>H2CO3>H2SiO3。

12．短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大。X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，Y与X同主族，Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1。下列说法错误的是(　　)

A．XW4为非极性分子

B．Y、Z、W最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是Y<Z<W

C．ZW2分子是由极性键构成的极性分子

D．XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp杂化

【答案】D

【解析】短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大，X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，则X是C元素；Y与X同主族，则Y是Si元素；Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1，且二者原子序数都大于Y，则Z是S元素、W是Cl元素。CCl4分子为正四面体结构，正负电荷重心重合，为非极性分子，A正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素非金属性Si<S<Cl，所以Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是Y<Z<W，B正确；ZW2是SCl2，由于分子中硫原子上有两对孤电子对，故SCl2为V形极性分子，C正确；CCl4、SiCl4、SCl2分子中的中心原子价层电子对个数都是4，所以均为sp3杂化，D错误。

13．一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。

(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。

①Mn2＋基态的电子排布式可表示为_______________________________。

②NO的空间构型是________(用文字描述)。

(2)在铜锰氧化物的催化下， CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O。

①根据等电子体原理， CO分子的结构式为________。

②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为________。

③1 mol CO2中含有的σ键数目为__________。

【答案】(1)①1s22s22p63s23p63d5(或3d5)　②平面三角形

(2)①CO　②sp3　③2×6.02×1023(或2NA)

【解析】(1)②NO为sp2杂化，形成平面三角形结构。

(2)①CO与N2为二原子、28电子的等电子体， N2结构式为NN，CO结构式为CO。②O有两对孤电子对，各要占据一个杂化轨道，再加上2个氢的轨道共计4个轨道，所以为sp3杂化。③1 mol CO2中有2 mol σ键，2 mol π键。