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分子的空间构型与分子性质一、选择题1．下列有机物分子中属于手性分子的是()①乳酸[CH3CH(OH)COOH]④乙酸A．只有①B．①和②C．①②③D．①②③④解析：有机物分子中含有手性碳原子的分子是手性分子，手性碳原子连接四个不同的原子或原子团。答案：C2．下列叙述正确的是()A．NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B．CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C．H2O是极性分子，分子中O原子不在2个H原子所连直线的中点处D．CO2是非极性分子，分子中C原子不在2个O原子所连直线的中点处解析：A项，NH3为三角锥形结构，4个原子不共面；B项，CCl4为正四面体结构，是非极性分子，C原子处在正四面体的中心；C项，H2O为V形结构；D项，CO2为直线形结构，C原子处于2个O原子所连直线的中点处。答案：C3．下列叙述中正确的是()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中的非氢原子的杂化方式分别是sp1、sp2、sp3D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子解析：分子的极性一般与分子的空间构型有关，键的极性只与成键原子的电负性有关。杂化轨道类型与中心原子形成σ键数目和容纳未成键的孤对电子数有关。分子空间构型可用价电子对互斥理论预测。A项中CO2属于非极性分子；C项中中心原子S、N均采取sp3杂化方式；D项中的H2O分子中的O原子有两对成键电子和两对孤对电子，故分子呈V形结构。答案：B4．偶极矩是电荷量与正、负电荷重心间的距离的乘积。用偶极矩可判断分子的极性；一般来说极性分子的偶极矩不为零；非极性分子的偶极矩是零。下列分子中偶极矩不为零的是()A．BeCl2B．BF3C．NF3D．CH4解析：由题意可知，非极性分子的偶极矩为零。在题给四种分子中，只有NF3(结构与NH3相似)是极性分子。答案：C5．下列各组物质中，都是由极性键构成为极性分子的一组是()A．CH4和H2OB．CO2和HClC．NH3和H2SD．HCN和BF3解析：CH4、CO2、BF3是由极性键构成的非极性分子；H2O、HCl、NH3、H2S、HCN是由极性键构成的极性分子。答案：C6．下列描述中正确的是()A．CS2分子的空间构型为V形B．ClO－3的空间构型为平面三角形C．SF6中每个原子均满足最外层8电子稳定结构D．SiF4和SO2－3的中心原子均为sp3杂化解析：A项，CS2分子中C原子形成2个σ键，孤电子对数为0，应为直线形分子，故A错误；B项，ClO－3中Cl原子形成3个σ键，孤电子对数为7＋1－3×22＝1，应为三角锥形分子，故B错误；C项，SF6中S原子最外层电子数为6＋6＝12，故C错误；D项，SiF4分子中Si原子形成4个σ键，孤电子对数为0，为sp3杂化，SO2－3中S原子形成3个σ键，孤电子对数为6＋2－2×32＝1，为sp3杂化，故D正确。答案：D7．NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CCl4等是极性键形成的非极性分子。根据上述事实可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是()A．分子中不能含有氢原子B．在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键C．在ABn分子中每个共价键都相同D．在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量解析：二者是极性分子；三者均是非极性分子，可知分子内中心原子的所有价电子都参与成键时为非极性分子。答案：B8．已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示，如图所示，则有关H2O2的结构的说法中正确的是()A．分子的正、负电荷重心重合B．分子正、负电荷重心不重合C．H2O2是含极性键的非极性分子D．H2O2是含非极性键的非极性分子解析：据图示可知H2O2分子的正、负电荷重心不重合，属于极性分子；H2O2分子中存在H—O极性键和O—O非极性键。答案：B9．已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl，下列有关说法不正确的是()A．O原子发生sp3杂化B．O原子与H、Cl都形成σ键C．该分子为直线形分子D．该分子为极性分子解析：HClO中O原子的价电子对数为6＋22＝4，故O原子采取sp3杂化；O原子的2个sp3杂化轨道分别与H原子的1s、Cl原子的3p轨道形成σ键；由于O原子上还有2对孤对电子，可知HClO分子空间构型为V形；由于HClO分子的共价键全部是极性分子，分子结构不对称，所以HClO分子为极性分子。答案：C10．已知三角锥形分子E和直线形分子G反应，生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)，如下图所示，则下列判断错误的是()A．G是最活泼的非金属单质B．L是极性分子C．E能使紫色石蕊试液变蓝色D．M化学性质活泼解析：据题意可知E为NH3、G为F2、L为HF、M为N2。N2分子中存在稳定的N≡N叁键，故化学性质稳定。答案：D二、非选择题11．指出下列各组分子的极性和空间构型：(1)OF2________；BeF2________。(2)PF3________；BF3________。(3)CF4________；SiF4________。解析：(1)OF2为V形结构，两个F原子不是对称的分布在中心原子O的周围，整个分子的正、负电荷重心不重合，是极性分子。而BeF2是直线形结构，两个F原子对称地分布在中心原子Be的周围，整个分子的正、负电荷重心重合，是非极性分子。(2)PF3为三角锥形结构，是极性分子。BF3为平面正三角形结构，是非极性分子。(3)CF4为正四面体形结构，是非极性分子。SiF4为正四面体形结构，是非极性分子。答案：(1)极性分子、V形非极性分子、直线形(2)极性分子、三角锥形非极性分子、平面正三角形(3)非极性分子、正四面体形非极性分子、正四面体形12．有A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：(1)写出A、B、C、D、E五种元素的元素符号：A是________，B是________，C是________，D是________，E是________。(2)D元素在周期表中的位置为____________。(3)B元素的价电子排布为________。(4)元素的电负性的大小关系是B________D(填“”“”或“＝”)，C与E的第一电离能的大小关系是C________E(填“”“”或“＝”)。(5)A2D属于________(填“极性”或“非极性”)分子，其分子的空间构型为________，其中所含化学键类型为________(填“极性键”或“非极性键”)。(6)D、E元素形成的化合物的电子式为________。解析：A、E同主族，且价电子排布为ns1，可知为ⅠA族元素，又因为E为金属元素，且原子序数EDCBA，则A为氢元素，E可能为钠或钾元素；B、D同主族，且最外层的p能级电子数是s能级电子数的2倍，故二者价电子排布为ns2np4，为ⅥA族元素，B为氧元素，D为硫元素，则E为钾元素；C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半，故C为铝元素。答案：(1)HOAlSK(2)第3周期ⅥA族(3)2s22p4(4)(5)极性V形极性键(6)K＋[S]2－K＋