考點(diǎn)9-共價(jià)鍵的極性

考點(diǎn)9共價(jià)鍵的極性【核心考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一、鍵的極性和分子的極性1．共價(jià)鍵的極性 極性鍵非極性鍵定義由不同原子形成的共價(jià)鍵，電子對(duì)發(fā)生偏移電子對(duì)不發(fā)生偏移的共價(jià)鍵原子吸引電子能力不同相同共用電子對(duì)共用電子對(duì)偏向吸引電子能力強(qiáng)的原子共用電子對(duì)不發(fā)生偏移成鍵原子電性顯電性電中性成鍵元素一般是不同種非金屬元素同種非金屬元素舉例Cl—Cl、H—H2.分子的極性(1)極性分子與非極性分子(2)共價(jià)鍵的極性與分子極性的關(guān)系【核心歸納】1.鍵的極性判斷(1)從組成元素判斷①同種元素：A—A型為非極性共價(jià)鍵；②不同種元素：A—B型為極性共價(jià)鍵。(2)從電子對(duì)偏移判斷①有電子對(duì)偏移為極性共價(jià)鍵；②無(wú)電子對(duì)偏移為非極性共價(jià)鍵。(3)從電負(fù)性判斷①電負(fù)性相同為非極性共價(jià)鍵；②電負(fù)性不同為極性共價(jià)鍵。2．鍵的極性和分子極性的關(guān)系(1)極性分子中一定含有極性鍵，可能含有非極性鍵(如H2O2)。(2)非極性分子中有的只含非極性鍵(如O2)，有的只含極性鍵(如BF3等)，有的既含極性鍵又含非極性鍵(如CH2=CH2等)?？键c(diǎn)二、鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響鍵的極性對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有重要影響。例如，羧酸是一大類含羧基(—COOH)的有機(jī)酸，羧基可電離出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小來(lái)衡量，pKa越小，酸性越強(qiáng)。羧酸的酸性大小與其分子的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，如下表所示：不同羧酸的pKa羧酸pKa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【必備知識(shí)基礎(chǔ)練】1．（2021·湖南·高二階段練習(xí)）我國(guó)提出爭(zhēng)取在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，這對(duì)于改善環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要。碳中和是指CO2的排放總量和減少總量相當(dāng)。下列說(shuō)法不正確的是A．CO2分子含有非極性共價(jià)鍵 B．CO2催化還原為甲酸能促進(jìn)碳中和C．CO2固體可用于人工降雨 D．CO2是酸性氧化物【答案】A【詳解】A．CO2分子中C=O鍵是極性共價(jià)鍵，A錯(cuò)誤；B．CO2催化還原為甲酸，可減少CO2排放，能促進(jìn)碳中和，B正確；C．CO2固體即干冰，升華吸收大量的熱使周邊溫度下降，可用于人工降雨，C正確；D．CO2能與堿反應(yīng)生成鹽和水，是酸性氧化物，D正確；故答案選A。2．下列有關(guān)共價(jià)鍵的敘述中不正確的是(?)A．某原子跟其他原子形成共價(jià)鍵時(shí)，其共價(jià)鍵數(shù)一定等于該元素原子的價(jià)電子數(shù)B．水分子內(nèi)氧原子結(jié)合的電子數(shù)已經(jīng)達(dá)到飽和，故不能再結(jié)合其他氫原子C．Cl2和HCl分子中的共價(jià)鍵極性不同D．H2O分子中H—O鍵的極性比H2S分子中H—S鍵的極性強(qiáng)【答案】A【詳解】A.非金屬元素的原子形成的共價(jià)鍵數(shù)目取決于該原子最外層的未成對(duì)電子數(shù)，一般最外層有幾個(gè)未成對(duì)電子就能形成幾個(gè)共價(jià)鍵，而價(jià)電子數(shù)不一定等于未成對(duì)電子數(shù)，共價(jià)鍵數(shù)不一定等于該元素原子的價(jià)電子數(shù)，故A錯(cuò)誤；B.共價(jià)鍵具有飽和性，一個(gè)原子有幾個(gè)不成對(duì)電子，就會(huì)與幾個(gè)自旋相反的未成對(duì)電子成鍵，一個(gè)氧原子有兩個(gè)不成對(duì)電子，只能與兩個(gè)氫原子結(jié)合生成H2O，故B正確；C.氯氣分子中的共價(jià)鍵為非極性鍵，氯化氫分子中的共價(jià)鍵為極性鍵，共價(jià)鍵極性不同，故C正確；D.形成共價(jià)鍵的非金屬元素的電負(fù)性差值越大，共價(jià)鍵的極性越強(qiáng)，O的電負(fù)性大于S，則H2O分子中H—O鍵的極性比H2S分子中H—S鍵的極性強(qiáng)，故D正確；故選A。3．（2021·四川省資陽(yáng)中學(xué)高二期中）如圖所示，六氟化硫分子呈正八面體形。若分子中有一個(gè)F原子被CF3取代，則會(huì)變成溫室氣體SF5-CF3，下列說(shuō)法正確的是A．SF5-CF3分子中有σ鍵也有π鍵B．SF5-CF3分子中所有原子在同一平面內(nèi)C．六氟化硫分子是非極性分子D．1molSF5-CF3分子中共用電子對(duì)數(shù)為8mol【答案】C【詳解】A．SF5-CF3分子中只存在單鍵，都為σ鍵，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)分子結(jié)構(gòu)，SF6為正八面體，S原子在八面體的中心，且-CF3中C原子為sp3雜化，因此SF5-CF3分子中所有原子不可能共面，故B錯(cuò)誤；C．SF6為正八面體結(jié)構(gòu)，正負(fù)電荷中心重合，為非極性分子，故C正確；D．1個(gè)SF5-CF3分子中含5個(gè)S-F、1個(gè)S-C、3個(gè)C-F鍵，則1molSF5-CF3分子中共用電子對(duì)數(shù)為9mol，故D錯(cuò)誤；故選C。4．（2021·四川·射洪中學(xué)高二階段練習(xí)）下列分子屬于極性分子的是A．CH4 B．CO2 C．SO3 D．NH3【答案】D【詳解】A．CH4空間構(gòu)型為正四面體，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，屬于非極性分子，故不選A；B．CO2空間構(gòu)型為直線形分子，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，屬于非極性分子，故不選B；C．SO3空間構(gòu)型為平面三角形分子，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，屬于非極性分子，故不選C；D．NH3空間構(gòu)型為三角錐，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，正負(fù)電荷的重心不重合，屬于極性分子，故選D；選D。5．（2021·福建·泉州市第六中學(xué)高二期中）下列各組物質(zhì)中，屬于由極性鍵構(gòu)成的極性分子的是A．和 B．和 C．和 D．和【答案】B【詳解】A．CH4是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，單質(zhì)溴是由非極性鍵構(gòu)成的非極性分子，故A不符合題意；B．氨氣和硫化氫分子都是由極性鍵構(gòu)成的極性分子，故B符合題意；C．BF3和二氧化碳都是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，故C不符合題意；D．氯化鈹是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，HCl是由極性鍵構(gòu)成的極性分子，故D不符合題意；故選B。6．（2021·吉林·長(zhǎng)春市清蒲中學(xué)高二期中）下列描述正確的是A．CO2為V形極性分子B．SiF4與CH4的中心原子均為sp3雜化C．C2H2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為1∶1D．水加熱到很高溫度都難分解是因水分子間存在氫鍵【答案】B【詳解】A．CO2中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+（4-2×2）/2=2，且該分子中正負(fù)電荷重心重合，所以為直線形非極性分子，故A錯(cuò)誤；B．SiF4中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+（4-4×1）/2=4，CH4中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+（4-4×1）/2=4，所以SiF4與CH4中中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4，因此中心原子均為sp3雜化，故B正確；C．單鍵都是σ鍵，三鍵中含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，則C2H2（H-C≡C-H）分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為3∶2，故C錯(cuò)誤；D．水加熱到很高溫度都很難分解是因?yàn)镺-H鍵能大，與氫鍵無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；故選B。7.A、B、C、D、E為五種由短周期元素構(gòu)成的微粒，它們都有10個(gè)電子，已知B是由極性鍵構(gòu)成的4原子分子，A和D可以形成B和E。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：微粒ABCDE原子核數(shù)雙核多核單核多核多核電荷數(shù)1－02＋1＋0(1)A、C、E的化學(xué)式：A________、C________、E________。(2)B分子是________分子(填“極性”或“非極性”)，室溫下，等物質(zhì)的量的B與鹽酸反應(yīng)后，溶液pH_______________________7(填“<”“>”或“＝”)。(3)B、E兩種分子的空間結(jié)構(gòu)分別為B________、E________?！敬鸢浮?1)OH－Mg2＋H2O(2)極性<(3)三角錐形V形【解析】常見(jiàn)的10電子微粒有分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne。離子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－、N3－、OH－、NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4))、H3O＋等。據(jù)題給信息可知A為OH－、C為Mg2＋、B為NH3、D為NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4))、E為H2O?！娟P(guān)鍵能力提升練】8.(雙選)通常把原子總數(shù)相同及價(jià)層電子總數(shù)也相同的分子或離子稱為等電子體。人們發(fā)現(xiàn)等電子體的空間結(jié)構(gòu)相同,則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.CH4和N是等電子體,鍵角均為60°B.N和C是等電子體,均為平面正三角形結(jié)構(gòu)C.H3O+和PCl3是等電子體,均為三角錐形結(jié)構(gòu)D.B3N3H6和苯是等電子體,二者都是非極性分子【答案】BD【解析】CH4和N是等電子體,都是正四面體結(jié)構(gòu),鍵角均為109°28',A項(xiàng)不正確;N和C是等電子體,均為平面正三角形結(jié)構(gòu),B項(xiàng)正確;H3O+和PCl3價(jià)層電子總數(shù)不相等,不是等電子體,C項(xiàng)不正確;B3N3H6與苯是等電子體,兩種分子的空間結(jié)構(gòu)相似,二者都是非極性分子,D項(xiàng)正確。9.S2Cl2是橙黃色液體,少量泄漏會(huì)產(chǎn)生有窒息性氣味的氣體,噴水霧可減慢揮發(fā),并產(chǎn)生酸性懸濁液,其分子結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列關(guān)于S2Cl2的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.為非極性分子B.分子中既含有極性鍵,又含有非極性鍵C.與S2Br2結(jié)構(gòu)相似D.與水反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl【答案】A【解析】從S2Cl2分子的空間結(jié)構(gòu)可知,該分子空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,為極性分子。10.下列說(shuō)法正確的是()A．分子中只有極性鍵B．CH4分子中含有極性共價(jià)鍵，是極性分子C．CO2分子中的化學(xué)鍵為非極性鍵D．CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp【答案】D【解析】同種原子形成的共價(jià)鍵是非極性鍵，即CC鍵是非極性鍵，A錯(cuò)誤；CH4是非極性分子，B錯(cuò)誤；二氧化碳結(jié)構(gòu)為OCO，化學(xué)鍵為極性鍵，C錯(cuò)誤；CH4分子中碳原子的雜化類型是sp3雜化，而CO2分子中碳原子是sp雜化，D正確。11.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)鈉的化合物的性質(zhì)時(shí),記錄了以下四個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式:①Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3↓②Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑③Na2CO3+H2SO3Na2SO3+H2O+CO2↑④Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑請(qǐng)你根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)判斷,4個(gè)反應(yīng)中涉及的4種含氧酸中酸性最強(qiáng)的是()A.H2SO4 B.H2SO3C.H2SiO3 D.H2CO3【答案】A【解析】都是二元酸,根據(jù)較強(qiáng)酸可以生成較弱酸的反應(yīng)規(guī)律,4種含氧酸的酸性強(qiáng)弱順序是:H2SO4>H2SO3>H2CO3>H2SiO3。12.(雙選)短周期元素X、Y、Z和W的原子序數(shù)依次增大。X原子的s能級(jí)電子總數(shù)是p能級(jí)電子總數(shù)的2倍,Y與X同主族,Z和W原子中未成對(duì)電子數(shù)之比為2∶1。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.XW4為非極性分子B.Y、Z、W最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱順序是W<Y<ZC.ZW2分子是由極性鍵構(gòu)成的極性分子D.XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均為sp雜化【答案】BD【解析】短周期元素X、Y、Z和W的原子序數(shù)依次增大,X原子的s能級(jí)電子總數(shù)是p能級(jí)電子總數(shù)的2倍,則X是C元素;Y與X同主族,則Y是Si元素;Z和W原子中未成對(duì)電子數(shù)之比為2∶1,且二者原子序數(shù)都大于Y,則Z是S元素、W是Cl元素。CCl4分子為正四面體結(jié)構(gòu),正負(fù)電荷中心重合,為非極性分子,A項(xiàng)正確;元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性Si<S<Cl元素,所以Y、Z、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱順序是Y<Z<W,B項(xiàng)錯(cuò)誤;ZW2是SCl2,由于分子中硫原子上有兩對(duì)孤電子對(duì),故SCl2為V形極性分子,C項(xiàng)正確;CCl4、SiCl4、SCl2分子中的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)都是4,所以均為sp3雜化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。13.已知N、P同屬于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角錐形，N原子位于錐頂，3個(gè)H原子位于錐底，N—H鍵間的夾角是107°。(1)N4分子的空間結(jié)構(gòu)如圖，它是一種________(填“極性”或“非極性”)分子。(2)PH3分子與NH3分子的構(gòu)型關(guān)系________(填“相似”或“不相似”)，P—H鍵________(填“有”或“無(wú)”)極性，PH3分子________(填“有”或“無(wú)”)極性。(3)NCl3是一種淡黃色油狀液體，下列對(duì)NCl3的有關(guān)描述不正確的是________(填字母)。A．該分子呈平面三角形B．該分子中的化學(xué)鍵為極性鍵C．該分子為極性分子D．因N—Cl鍵的鍵能大，故NCl3穩(wěn)定(4)CO2的資源化利用是解決溫室效應(yīng)的重要途徑。以下是在一定條件下用NH3捕獲CO2生成重要化工產(chǎn)品三聚氰酸的反應(yīng)：三聚氰酸的分子式為_(kāi)___________，三聚氰酸分子中C原子采取____________雜化，分子中含碳原子形成的是______________(填“極性”“非極性”)鍵，三聚氰酸屬于____________(填“極性”或“非極性”)分子。(5)氰(CN)2為無(wú)色可燃?xì)怏w、劇毒、有苦杏仁味，和鹵素單質(zhì)的結(jié)構(gòu)相似，已知氰分子鍵之間夾角為180°并有對(duì)稱性，(CN)2的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______________，(CN)2分子為_(kāi)_______________(填“極性”或“非極性”)分子。(6)溴化碘(IBr)的化學(xué)性質(zhì)類似于鹵素單質(zhì)，溴化碘的電子式是______________，它是由________鍵形成的________分子。(7)O3分子是否為極性分子？________(填“是”或“否”)?！敬鸢浮?1)非極性(2)相似有有(3)A(4)C3H3N3O3sp2極性非極性(5)N≡C—C≡N非極性(6)極性極性(7)是【解析】(1)N4分子是正四面體形結(jié)構(gòu)，是一種非極性分子。(2)NH3分子與PH3分子結(jié)構(gòu)相似，P—H為不同元素原子之間形成的共價(jià)鍵，為極性鍵，PH3分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，正、負(fù)電荷中心不重合，PH3為極性分子。(3)NCl3中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)為1，該分子為三角錐形，A錯(cuò)誤；N、Cl之間形成的鍵應(yīng)為極性鍵，B正確；NCl3分子中正、負(fù)電荷中心不重合，該分子為極性分子，C正確；共價(jià)鍵的鍵能越大，含有該鍵的物質(zhì)越穩(wěn)定，D正確。(4)三聚氰酸的分子式為C3H3N3O3，該分子中C與N形成雙鍵，則應(yīng)采取sp2雜化，C原子與氧、氮原子間形成極性鍵。三聚氰酸分子各鍵排列對(duì)稱，為非極性分子。(5)(CN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N，是非極性分子。(6)I和Br的電負(fù)性相差不大，形成的化學(xué)鍵是極性共價(jià)鍵，電子式為，IBr中正電荷中心與負(fù)電荷中心不重合，屬于極性分子。(7)可以把O3看成一個(gè)O原子是中心原子，其他2個(gè)O原子為配原子，看成三原子分子，類似SO2分子，其價(jià)電子對(duì)數(shù)是3，有一個(gè)孤電子對(duì)，分子構(gòu)型為V形，所以O(shè)3分子是極性分子。【學(xué)科素養(yǎng)拔高練】14.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制并開(kāi)發(fā)的,其中第八顆和第九顆北斗衛(wèi)星是被長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭送入太空預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道的。已知運(yùn)送衛(wèi)星的火箭所需反應(yīng)物除液態(tài)過(guò)氧化氫外,還有另一種液態(tài)氮?dú)浠衔?。已知該化合物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%,相對(duì)分子質(zhì)量為32,結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)該分子結(jié)構(gòu)中只有單鍵。(1)該氮?dú)浠衔锏碾娮邮綖?其中N原子采取雜化方式,該分子是(填“極性”或“非極性”)分子。

(2)若該物質(zhì)與液態(tài)過(guò)氧化氫恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生兩種無(wú)毒又不污染環(huán)境的物質(zhì),在該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物中既含有極性鍵又含有非極性鍵的是,只含有非極性鍵的是,只含有極性鍵的是。

(3)NH3分子中的N原