高中化學 第二章 分子結構與性質 2.3.1 鍵的極性與分子的極性 范德華力和氫鍵及其對物質性質的影響同步配套練習 新人教版選修3.doc

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第一課時　鍵的極性與分子的極性　范德華力和氫鍵及其對物質性質的影響 基礎鞏固 1下列說法正確的是(　　) A.含有非極性鍵的分子一定是非極性分子 B.非極性分子中一定含有非極性鍵 C.由極性鍵形成的雙原子分子一定是極性分子 D.分子的極性與鍵的極性無關 答案：C 解析：含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子,如H2O2;非極性分子中不一定含有非極性鍵,如CH4、CO2均是非極性分子,卻僅有極性鍵;分子的極性不僅與鍵的極性有關,還與分子立體構型有關。 2下列說法不正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.分子間作用力是分子間相互作用力的總稱 B.分子間氫鍵的形成除使物質的熔、沸點升高,對物質的溶解、電離等也都有影響 C.范德華力與氫鍵可同時存在于分子之間 D.氫鍵是一種特殊的化學鍵,它廣泛存在于自然界中 答案：D 解析：分子間作用力是分子間靜電作用的總稱,它包括氫鍵和范德華力,它的作用弱于化學鍵,但不屬于化學鍵,其存在也有一定要求,對物質熔、沸點等有影響。 3下列物質中,分子內和分子間均可形成氫鍵的是(　　) A.NH3 B. C.H2O D.CH3CH2OH 答案：B 解析：形成氫鍵的分子含有N—H、H—O或H—F鍵,NH3、H2O、CH3CH2OH中的氫鍵只存在于分子間。B項,中—O—H間可在分子間形成氫鍵,—O—H與可在分子內形成氫鍵。 4下列事實與氫鍵有關的是(　　) A.水加熱到很高的溫度都難以分解 B.水結成冰體積膨脹,密度變小 C.CH4、SiCl4、GeH4、SnH4熔點隨相對分子質量增大而升高 D.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱 答案：B 解析：形成氫鍵的條件是一方有“裸露”的氫原子,另一方有半徑較小且吸引電子能力較強的活潑非金屬原子。A項表示水的穩(wěn)定性,與化學鍵有關,C項與分子間作用力有關,D項與共價鍵的鍵能有關,只有B項與形成氫鍵有關。 5下列敘述中正確的是(　　) A.離子化合物中不可能存在非極性鍵 B.非極性分子中不可能既含極性鍵又含非極性鍵 C.非極性分子中一定含有非極性鍵 D.不同非金屬元素原子之間形成的化學鍵都是極性鍵 答案：D 解析：A項,離子化合物中可能存在非極性鍵,如Na2O2是離子化合物,其中O—O鍵是非極性鍵,A錯誤;B項,非極性分子中,既含非極性鍵又含極性鍵是可能的,如乙炔(H—C≡C—H)分子中C—H鍵是極性鍵,C≡C鍵是非極性鍵,B錯誤;C項,由極性鍵組成的多原子分子,只要分子結構對稱就是非極性分子。如CO2(OCO)是非極性分子,分子中所有化學鍵都是極性鍵,C項錯誤;D項,因為不同非金屬原子吸引電子的能力不同,它們之間的共用電子對必偏向其中一方而形成極性共價鍵,D正確。 6下列各組物質中,都是由極性鍵構成的極性分子的一組是(　　) A.CH4和Br2 B.NH3和H2O C.H2S和CCl4 D.CO2和HCl 答案：B 解析：Br2是由非極性鍵構成的非極性分子,H2S、HCl、NH3和H2O是由極性鍵構成的極性分子,CH4、CCl4、CO2是由極性鍵構成的非極性分子。 7實驗測得BeCl2為共價化合物,兩個Be—Cl鍵間的夾角為180,由此可判斷BeCl2屬于(　　) A.由極性鍵形成的極性分子 B.由極性鍵形成的非極性分子 C.由非極性鍵形成的極性分子 D.由非極性鍵形成的非極性分子 答案：B 解析：鍵角是180說明分子是對稱的,正電荷中心與負電荷中心重合是非極性分子。 8下列兩組命題中,B組命題正確,且能用A組中的命題加以解釋的是(　　) A組 B組 Ⅰ.H—I鍵的鍵能大于H—Cl鍵的鍵能 ①HI比HCl穩(wěn)定 Ⅱ.H—I鍵的鍵能小于H—Cl鍵的鍵能 ②HCl比HI穩(wěn)定 Ⅲ.H2S分子間的范德華力大于H2O分子間的范德華力 ③H2S的沸點比H2O的高 Ⅳ.HI分子間的范德華力小于HCl分子間的范德華力 ④HI的沸點比HCl的低 A.Ⅰ① B.Ⅱ② C.Ⅲ③ D.Ⅳ④ 答案：B 解析：碘和氯位于同主族,碘的原子半徑大于氯的原子半徑,碘的非金屬性弱于氯的非金屬性,H—Cl鍵的鍵能大于H—I鍵的鍵能,HCl的穩(wěn)定性大于HI的穩(wěn)定性,A錯誤,B正確;H2S的結構和H2O的結構相似,但由于H2O分子間存在較強的氫鍵,所以H2O的沸點高。 9你認為下列說法不正確的是(　　) A.氫鍵存在于分子之間,不存在于分子之內 B.對于組成和結構相似的分子,其范德華力隨著相對分子質量的增大而增大 C.氫鍵不僅存在于分子之間,有時也存在于分子內部 D.冰融化時只破壞分子間作用力 答案：A 解析：氫鍵既能存在于分子之間,又能存在于分子之內,只要符合形成氫鍵的條件即可,A錯。 10下列說法正確的是(　　) ①C2H6分子中既含極性鍵又含非極性鍵?、谟捎诎焙退肿又g能形成氫鍵,所以NH3極易溶于水　③F2、Cl2、Br2、I2熔點隨相對分子質量增大而升高?、躈Cl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均達到8e-穩(wěn)定結構?、菰有驍?shù)為34號的元素屬于長周期的副族元素?、抻捎诜墙饘傩訡l>Br>I,所以酸性HCl>HBr>HI A.①②⑤⑥ B.①②③④ C.①②④⑤ D.②③④⑤ 答案：B 解析：⑤34號元素是Se,位于第四周期第ⅥA族。⑥酸性:HI>HBr>HCl。 11同學們使用的涂改液中含有很多有害的揮發(fā)性物質,二氯甲烷就是其中的一種,吸入會引起慢性中毒,有關二氯甲烷的說法正確的是(　　) A.含有非極性共價鍵 B.鍵角均為10928 C.有兩種同分異構體 D.分子屬于極性分子 答案：D 12(1)(2016全國甲,節(jié)選)氨的沸點　　　　　(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是　　　　　　　　　　　　　　　;氨是　　　　　分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為　　　　　　。 (2)(2016四川理綜8,節(jié)選)H2S的沸點低于與其組成相似的H2O,其原因是 　。 答案：(1)高于　NH3分子間可形成氫鍵　極性　sp3 (2)H2S分子間不存在氫鍵,H2O分子間存在氫鍵 解析：(1)NH3分子間存在氫鍵,而PH3分子間只存在范德華力,氫鍵的強度大于范德華力,故氨的沸點高于PH3。氨分子為三角錐形分子,為極性分子,中心原子N原子采用sp3雜化;(2)H2O分子間存在氫鍵,使其沸點高于H2S的沸點。 13鹵素化學豐富多彩,能形成鹵化物、鹵素互化物、多鹵化物等多種類型的化合物。 (1)基態(tài)溴原子的價電子排布式為　　　　　　　　　　　。 (2)鹵素互化物如IBr、ICl等與鹵素單質結構相似、性質相近。則Cl2、IBr、ICl的沸點由高到低的順序為　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)氣態(tài)氟化氫中存在二聚分子(HF)2,這是由于　　　　　　　　　　　　　　　。 (4 (5)IBr與水能發(fā)生反應,生成物中有一種為三原子分子,寫出該化合物的結構式　。 答案：(1)4s24p5　(2)IBr>ICl>Cl2 (3)HF分子間可以形成氫鍵 (4)V形(或角形)　sp3　(5)H—O—I 解析：溴原子為第四周期第ⅦA族元素,價電子排布式為4s24p5;鹵素互化物如IBr、ICl等與鹵素單質結構相似,則Cl2、ICl、IBr的沸點隨著相對分子質量增加而增大,因此沸點由高到低的順序為IBr>ICl>Cl2。氣態(tài)氟化氫存在二聚分子原因是分子間可以形成氫V形(或角形),中心原子雜化類型為sp3。IBr與水能發(fā)生反應,生成物為HBr和HIO,其中的三原子分子為HIO,結構式為H—O—I。 14A、B、C、D、E是相鄰三個周期中的五種元素,它們的原子序數(shù)依次增大,B、C、D屬同一周期,A、E在周期表中處于同一縱列。已知: ①除A外,各元素原子的內層均已填滿電子,其中B的最外層有4個電子; ②A與B,B與C都能生成氣態(tài)非極性分子的化合物; ③D與E生成離子化合物,其離子的電子層結構相同。 回答: (1)A為　　　元素,B為　　　元素,C為　　　元素,D為　　　元素,E為　　　元素; (2)C元素在周期表中屬　　　周期　　　族,其原子電子排布式為　; (3)B與C形成的非極性分子的電子式是　　　　　　　　　　　　,其中共價鍵類型(填σ或π鍵)及數(shù)目是　。 答案：(1)氫　碳　氧　氟　鈉 (2)第二　第ⅥA　1s22s22p4 (3) 解析：B的最外層有4個電子,應在第ⅣA族,A與B,B與C都能生成氣態(tài)非極性分子的化合物,則B是C,A是H,C是O,由B、C、D屬同一周期,且A、B、C、D、E是相鄰三個周期,A、E同族,D與E生成離子化合物,其離子的電子層結構相同知,D是F,E是Na。 15短周期元素D、E、X、Y、Z原子序數(shù)逐漸增大。它們的最簡單氫化物分子的立體構型依次是正四面體形、三角錐形、正四面體形、V形、直線形。回答下列問題: (1)Y的最高價氧化物的化學式為　　　　;Z的核外電子排布式是　。 (2)D的最高價氧化物與E的一種氧化物為等電子體,寫出該E的氧化物的化學式:　。 (3)D和Y形成的化合物,其分子的立體結構為　　　　　　　,D原子的軌道雜化方式是　　　　　　 。 X與Z構成的分子是　　　　　　　(填“極性”或“非極性”)分子。 答案：(1)SO3　1s22s22p63s23p5 (2)N2O (3)直線形　sp雜化　非極性 解析：短周期元素形成的氫化物有CH4、NH3、H2O、HF、SiH4、PH3、H2S、HCl,立體構型呈正四面體的有CH4、SiH4,呈三角錐形的有NH3、PH3,V形的有H2O、H2S,直線形的有HF、HCl。由D、E、X、Y、Z原子序數(shù)逐漸增大,它們的氫化物分子的立體構型依次是正四面體形、三角錐形、正四面體形、V形、直線形知,D、E、X、Y、Z分別是碳、氮、硅、硫、氯。 能力提升 1下列說法正確的是(　　) A.氫鍵有方向性和飽和性,屬于共價鍵 B.H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物,這是由于氫鍵所致 C.范德華力是一種分子間作用力,也是一種特殊的化學鍵 D.常溫常壓下,鹵素單質從F2→I2由氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài)的原因是范德華力逐漸增大 答案：D 解析：氫鍵具有飽和性和方向性,不屬于共價鍵,A錯誤;H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物,這是由于共價鍵鍵能大所致,氫鍵不是化學鍵,一般影響物質的物理性質,B錯誤;范德華力是一種分子間作用力,不是化學鍵,C錯誤;鹵素單質形成的晶體均是分子晶體,常溫常壓下,鹵素單質從F2→I2由氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài)的原因是范德華力逐漸增大,D正確。 2CO2的資源化利用是解決溫室效應的重要途徑。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(未配平): NH3+CO2+H2O 下列有關三聚氰酸的說法正確的是(　　) A.分子式為C3H6N3O3 B.分子中既含極性鍵,又含非極性鍵 C.屬于共價化合物 D.生成該物質的上述反應為中和反應 答案：C 解析：依據(jù)三聚氰酸的結構式可知:它的分子式為C3H3N3O3,是僅由極性鍵(不同種元素原子間形成的共價鍵)形成的共價化合物,故A項、B項錯誤,C項正確;該反應是非電解質之間的反應,不是酸與堿反應生成鹽和水的反應,所以不是中和反應,D項錯誤。 3下列關于粒子結構的描述不正確的是(　　) A.H2S和NH3均是價電子總數(shù)為8的極性分子 B.HS-和HCl均是含一個極性鍵的18電子粒子 C.CH2Cl2和CCl4均是正四面體構型的非極性分子 D.1 mol 答案：C 解析：CCl4具有正四面體結構,是非極性分子,但CH2Cl2中C—H鍵與C—Cl鍵不同,導致分子不為正四面體結構,故CH2Cl2為極性分子。 4水分子間“氫鍵”的作用,可以形成(H2O)n。在冰中,每個水分子被4個水分子包圍,形成變形的正四面體,通過“氫鍵”相互連接成龐大的冰。 (1)1 mol冰中有　　　　mol“氫鍵”。 (2)水分子中可電離生成兩種含有相同電子數(shù)的微粒,其電離方程式為　。 (3)用x、y、z分別表示H2O、H2S、H2Se的沸點(℃),則x、y、z的大小關系是　　　　　　,其判斷依據(jù)是　 　。 答案：(1)2 (2)2H2OH3O++OH- (3)x>z>y　H2O分子間存在氫鍵,且H2Se的相對分子質量大于H2S,故有沸點:H2O>H2Se>H2S,即x>z>y 5一定條件下,CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結構(如下圖所示)的水合物晶體,其相關參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。 　　　參數(shù) 分子　　　　 分子直徑/nm 分子與H2O的結合 能E/(kJmol-1) CH4 0.436 16.40 CO2 0.512 29.91 (1)“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)為開采深海海底的“可燃冰”,有科學家提出用CO2置換CH4的設想。已知上圖中籠狀結構的空腔直徑為0.586 nm,根據(jù)上述圖表,從物質結構及性質的角度分析,該設想的依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)氫鍵、范德華力 (2)CO2的分子直徑小于籠狀結構空腔直徑,且與H2O的結合能大于CH4 解析：(1)可燃冰中存在分子間作用力即范德華力,水分子間還存在氫鍵; (2)根據(jù)表格數(shù)據(jù),二氧化碳分子與水分子的結合能更大,表明CO2更易與水分子結合。