4.1 分子构型与物质的性质  每课一练（苏教版选修3）
夯基达标
1.下列分子中，既有σ键又有π键的是（    ）
A.CCl4                  B.C2H4               C.BeCl2              D.NH3
解析：CCl4中含有4个C—Cl  σ键，故A不选；C2H4中含有4个C—H σ键，1个C—C σ键和一个π键，故B选；BeCl2中含有2个Be—Cl σ键，故C不选；NH3中含有3个N—H σ键，故D不选。
答案：B
2.以下分子或离子的结构为正四面体构型的是（    ）
①CH4  ②
  ③CH3Cl  ④P4  ⑤H2S
A.①②③           B.①②④             C.①②⑤              D.①④⑤
解析：此题考查了空间结构与键长及键角间的关系。①CH4中C原子采取sp3杂化，形成4个完全相同的C—H σ键，键角为109.5°，为正四面体结构；②
中N原子采取sp3杂化，得到四个键长、键角相同的N—H α键（其中有一个配位键），为正面体型；③CH3Cl中碳原子虽然采取sp3杂化，但C—H键与C—Cl键键长不同，分子为四面体型，但不是正四面体型；④P4中四个磷原子构成中空的正四面体结构；⑤H2S中硫原子采取sp3杂化，结构同H2O分子，为V形分子。
答案：B
3.下列分子中，所有原子不可能处在同一平面上的是（    ）
A.C2H2             B.CS2                C.NH3                D.C6H6
解析：A中H—C≡C—H为直线形结构，B中S==C==S为直线形结构，C中
为三角锥形，D中
所有原子都在同一平面上。
答案：C
4.下列分子中划横线的原子的杂化轨道类型属于sp杂化的是（    ）
A.CO2              B.SiH4                   C.NH3                D.C2H4
解析：CO2分子为直线形结构，碳原子采取sp杂化；SiH4为正四面体结构，硅原子采取sp3杂化；NH3为三角锥形，氮原子采取sp3杂化；
为平面结构，每个碳原子都采取sp2杂化。
答案：A
5.下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是（    ）
A.CO2、H2S         B.C2H4、CH4              C.Cl2、C2H2           D.NH3、HCl
解析：此题考查共价键的极性和分子的极性，A中CO2结构为O==C==O，H2S为
，所以都含极性键，但H2S是极性分子。B中C2H4为
，CH4为
，都含极性键，且都属于非极性分子，故B为正确选项；C中Cl2不含极性键，D中NH3为极性分子。
答案：B
6.下列叙述正确的是（    ）
A.非极性分子中一定含有非极性键          B.以极性键结合起来的分子一定是极性分子
C.非极性键只存在于双原子单质分子里      D.非极性分子中，不一定含有非极性共价键
解析：本题主要考查键的极性与分子极性的关系。双原子分子的极性与键的极性一致。多原子分子的极性除与键的极性有关外还与分子空间结构有关。如CH4、BF3、CO2、BeCl2等分子都是由极性键结合成的非极性分子，故A、B错，D对；一些离子化合物中也存在非极性键如Na2O2，故C错。
答案：D
7.下列说法中正确的是（    ）
A.BCl3分子中B—Cl键是非极性的
B.BCl3分子中B—Cl不都是极性的
C.BCl3分子是极性分子，而B—Cl键是非极性的
D.BCl3分子是非极性分子，而B—Cl键是极性的
解析：BCl3分子结构与BF3分子相似，属于非极性分子，B—Cl是由两种不同元素形成的，由于两种元素的电负性不同，所以B—Cl是极性键。故A、B、C都不对。
答案：D
8.在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中：
（1）以非极性键结合的非极性分子是_______________。
（2）以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是_______________。
（3）以极性键相结合，具有三角锥结构的极性分子是_______________。
（4）以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是_______________。
（5）以极性键相结合，具有V形结构的极性分子是_______________。
（6）以极性键相结合，而且分子极性最大的是_______________。
解析：主要考查分子极性与分子空间结构的关系。以非极性键结合的分子为N2；以极性键结合的分子为HF、H2O、NH3、CS2、CH4；非极性分子为CS2、CH4、N2；极性分子为HF、H2O、NH3。
答案：（1）N2  （2）CS2  （3）NH3  (4)CH4  (5)H2O  (6)HF
9.今有A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，A与C、B与D分别是同族元素，B、D两元素的质子数之和是A、C两元素质子数之和的两倍，这四种元素中有一种元素的单质能溶解于CS2溶剂中，则四种元素是：A_______________、_______________B、C_______________、D_______________。
解析：由一种元素的单质能溶解于CS2熔剂中，得出其中有一种元素为S，由A、B、C、D为短周期元素，且电荷数依次增大，则D为S，B为O，又由B、D两元素的质子数之和是A、C之和的两倍，得A为H，C为Na。
答案：H  O  Na  S
10.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线上，书页角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′，试完成下列各题：
（1）写出H2O2分子的电子式和结构式。
（2）写出分子内的键型。
（3）估计它难溶于CS2，简要说明原因。
（4）指出氧元素的化合价，简要说明原因。


解析：氧原子的电子式为
·，故H2O2分子的电子式为
，H2O2分子为折线形结构，结构式为
，在H2O2分子中H和O分别共用一对电子形成两个H—O极性键，O和O之间共用一对电子，形成O—O非极性键。由图知H2O2分子正负电荷重心不能重合，所以H2O2为极性分子，而CS2为非极性分子，根据相似相溶原理，H2O2难溶于CS2。
答案：（1）
  

（2）分子内既有极性键，又有非极性键。
（3）因H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据相似相溶规则，H2O2难溶于CS2。
（4）氧为-1价，因O—O为非极性键，而O—H为极性键，共用电子对偏向氧，故氧为-1价。
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11.下列分子中中心原子采取sp3杂化且分子空间构型为正四面体型的是（    ）
A.C2H2             B.C2H4               C.NH3                D.CH4
解析：C2H2中碳原子采取sp杂化，为直线形分子；C2H4中碳原子采取sp2杂化，为平面形分子；NH3中氮原子虽采取sp3杂化，但由于孤电子对的影响，为三角锥形分子；CH4中碳采取sp3杂化且为正四面体形分子。
答案：D
12.(经典回放)第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1 000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息，完成第（1）（2）小题。
（1）下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是（    ）
A.两种都是极性分子                      B.两种都是非极性分子
C.CH4是极性分子，H2O是非极性分子      D.H2O是极性分子，CH4是非极性分子
（2）若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为（    ）
A.CH4·14H2O                             B.CH4·8H2O
C.CH4·（23/3）H2O                        D.CH4·6H2O
解析：本题是对常见化合物是极性分子还是非极性分子判断的考查。天然气水合物中的CH4分子由于是正四面体构型，属于非极性分子；H2O分子是三角形结构，分子中O—H键的极性不能抵消，属于极性分子。题述中“每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子”是解题的关键，由于晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，由此得出8个笼只共有6个CH4分子，46+2=48个H2O分子，从而得出天然气水合物的化学式为CH4·8H2O。
答案：（1）D  （2）B
13.一种元素的最高价氧化物和气态氢化物的分子都是由极性键形成的非极性分子，这种元素是下列元素中的（    ）
A.硫               B.磷                  C.碳                 D.氯
解析：硫元素的最高价氧化物为SO3，气态氢化物为H2S，SO3和H2S都是极性分子，故A不选；磷元素的最高价氧化物为P2O5，气态氢化物为PH3，P2O5、PH3都为极性分子，B不选；碳元素的最高价氧化物为CO2，氢化物为CH4，CO2和CH4都是由极性键形成的非极性分子；氯元素的最高价氧化物为Cl2O7，气态氢化物为HCl，HCl为极性分子，故D不选。
答案：C