4.1分子的空间结构（第2课时）分子的极性与手性分子 课后训练巩固提升（含答案）

1、第一单元 分子的空间结构第2课时分子的极性与手性分子课后训练巩固提升基础巩固1.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答案：D解析：互为手性异构体的分子互为镜像关系,A项正确;在手性催化中,与催化剂手性匹配的化合物在反应过程中会与手性催化剂形成一种最稳定的过渡态,从而只会诱导出一种手性分子,所以利用手性催化剂合成主要得到一种手性分子,B项正确;手性异构体是同分异构体的一种,同分异构体分子式相同,所以手性异构体分子组成相同,C项正确;手性异构体的旋光性和生理作用往往不同。2.下列现象不能

2、用“相似相溶规则”解释的是()。A.氯化氢易溶于水B.氯气易溶于氢氧化钠溶液中C.碘易溶于四氯化碳D.碘难溶于水答案：B解析：氯化氢是极性溶质,水是极性溶剂;碘是非极性溶质,四氯化碳是非极性溶剂。氯气与氢氧化钠发生化学反应。3.下列有机物分子中属于手性分子的是()。乳酸CH3CH(OH)COOH2-乙基丁酸丙三醇A.B.C.D.答案：C解析：、中有手性碳原子(标*的);、中没有手性碳原子。4.下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是()。A.H2OB.Cl2C.NH3D.CCl4答案：D解析：H2O分子中OH键为极性键,是极性分子;Cl2分子中,ClCl键是非极性键;NH3分子中NH键是极性

3、键,NH3分子呈三角锥型,是极性分子;CCl4分子中CCl键是极性键,CCl4分子呈正四面体型,是非极性分子。5.碘单质在水中的溶解度很小,但在CCl4中的溶解度很大,这是因为()。A.CCl4与I2的相对分子质量相差较小,而H2O与I2的相对分子质量相差较大B.CCl4与I2都是直线形分子,而H2O不是直线形分子C.CCl4与I2中都不含氢元素,而H2O中含有氢元素D.CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子答案：D解析：CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子,根据“相似相溶规则”可知碘单质在水中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,与相对分子质量、是不是直线形分子、是不是

4、含有氢元素等没有直接的关系,故选D项。6.莽草酸的结构为,其分子中手性碳原子的个数为()。A.1B.2C.3D.4答案：C解析：由莽草酸的结构可知连有羟基的三个碳原子都是手性碳原子。7.下列关于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分子有极性答案：B解析：根据“相似相溶规则”,水是极性分子,CS2是非极性分子,SO2和NH3都是极性分子,故A项错误,B项正确;由于CS2常温下是液体,S

5、O2和NH3常温下是气体,故C项错误;NH3在水中溶解度很大,除了由于NH3分子为极性分子外,还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键,故D项错误。8.双氧水是一种医用消毒杀菌剂。已知H2O2分子的结构如下图所示,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9352,而两个OH键与OO键的夹角均为9652。试回答下列问题:(1)H2O2分子的电子式为,结构式为。(2)H2O2分子中存在(填“极性”或“非极性”,下同)键和键,为分子。(3)H2O2难溶于CS2,其原因是。(4)H2O2分子中氧元素的化合价为价,原因是。答案：(1)HOOHHOOH(2)极性非极性极

6、性(3)H2O2为极性分子,CS2为非极性分子,根据“相似相溶规则”可知,H2O2难溶于CS2(4)-1OO键为非极性键,OH键为极性键,共用电子对偏向氧,故氧元素显-1价解析：(2)H2O2分子的空间结构为不对称结构,应为极性分子,含有OO非极性键和OH极性键。(3)根据“相似相溶规则”可知,H2O2难溶于非极性溶剂CS2。(4)共用电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。9.已知N、P同属于元素周期表的第A族元素,N在第二周期,P在第三周期。NH3分子呈三角锥型,N原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,NH键间的夹角是10718。(1)N4分子的空间结构为,它是一种(填“极性”或“非极性”)

7、分子。(2)PH3分子与NH3分子的空间结构(填“相同”“相似”或“不相似”),PH键(填“有”或“无”)极性,PH3分子(填“有”或“无”)极性。(3)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(填字母)。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d.因NCl键的键能大,故NCl3稳定答案：(1)非极性(2)相似有有(3)a解析：(1)N4分子是正四面体型结构,是一种非极性分子。(2)NH3分子与PH3分子互为等电子体,结构相似,PH键为不同元素原子之间形成的共价键,为极性键,PH3分子呈三角锥型,正、负电荷重心不重合,PH3为极性分子。(3

8、)NCl3中N原子的价电子对数为5+32=4,孤电子对数为1,该分子为三角锥型,a错误;N、Cl之间形成的键应为极性键,b正确;NCl3分子中正、负电荷重心不重合,故该分子为极性分子,c正确;共价键的键能越大,含有该键的物质越稳定,d正确。能力提升1.下列说法中正确的是()。A.极性分子组成的溶质一定易溶于极性分子组成的溶剂之中,非极性分子组成的溶质一定易溶于非极性分子组成的溶剂中B.溴分子和水分子是极性分子,四氯化碳分子是非极性分子,所以溴难溶于水而易溶于四氯化碳C.白磷分子是非极性分子,水分子是极性分子,而二硫化碳是非极性分子,所以白磷难溶于水而易溶于二硫化碳D.水分子是极性分子,二氧化碳

9、可溶于水,因此二氧化碳是极性分子答案：C解析：很多有机物分子都是极性分子,但因为极性很弱,所以大部分难溶于水,而有机物之间的溶解度通常比较大,A项错误。溴分子是非极性分子,B项错误。二氧化碳是非极性分子,D项错误。2.已知含有“手性碳原子”的物质通常具有不同的光学特征(称为光学活性),下列物质在一定条件下不能使分子失去光学活性的是()。A.H2B.CH3COOHC.O2/CuD.NaOH溶液答案：B解析：分子中醛基与氢气发生加成反应,原来的手性碳原子反应后连接2个CH2OH,不再是手性碳原子,分子失去光学活性,A项不符合题意。分子中羟基与乙酸发生酯化反应,原来的手性碳原子反应后仍连接4个不同的

10、原子团,分子没有失去光学活性,B项符合题意。羟基被氧化生成CHO,原来的手性碳原子反应后连接2个CHO,不再是手性碳原子,分子失去光学活性,C项不符合题意。在NaOH溶液中,溴原子会发生取代反应被OH替代,原来的手性碳原子反应后连接2个CH2OH,不再是手性碳原子,分子失去光学活性,D项不符合题意。3.已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们形成的化合物的分子式是XY4。请回答下列问题:(1)X元素的基态原子的核外电子排布式为,Y元素原子最外层电子的轨道表示式为。(2)若X、Y两元素电负性分别为1.8和3.0,则XY4中X

11、与Y之间的化学键为(填“共价键”或“离子键”)。(3)XY4分子的空间结构为,中心原子采取杂化,XY4分子为(填“极性分子”或“非极性分子”)。(4)XY4的沸点SiCl4的沸点,原因是。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或Ar3d104s24p2)(2)共价键(3)正四面体型sp3非极性分子(4)组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高解析：X为第四周期第A族元素Ge,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s24p2;Y元素原子的最外层电子数比内层电子总数少3,Y是氯,Y元素原子最外层电子的轨道表示式为。XY4中X与Y之间形成的是共价键,分子呈正四面体型,中心原子X为sp3杂化,为非极性分子,分子间的作用力是范德华力。