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第三节分子的性质第1课时分子的极性范德华力与氢键课时训练10分子的极性范德华力与氢键基础夯实一、键的极性和分子的极性1.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.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强D.CS2、H2O、C2H2都是直线形分子解析:分子的极性一般与物质的空间结构有关,空间结构对称,则属于非极性分子,反之,属于极性分子。键的极性只与形成该键的非金属的电负性有关,而物质的稳定性取决于共价键的键能。所以选项A中CO2属于非极性分子;选项C中HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱;选项D中的H2O属于V形结构。答案:B2.下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是()A.CO2H2O2B.C2H4CH4C.C60C2H4D.NH3HCl解析:在给定的四个选项中只有CO2、C2H4、CH4、C60为非极性分子,在CO2和CH4中全部是极性键;在C2H4中,既有极性键又有非极性键;在C60中全部是非极性键。答案:B3.下列说法正确的是()A.含有非极性键的分子一定是非极性分子B.非极性分子中一定含有非极性键C.由极性键形成的双原子分子一定是极性分子D.键的极性与分子的极性无关解析:含有非极性键的分子不一定是非极性分子,如H2O2;非极性分子中不一定含有非极性键,如CH4、CO2均是非极性分子,却仅含有极性键;分子的极性除与键的极性有关外,还与分子的立体构型有关。答案:C二、范德华力及其对物质性质的影响4.共价键、离子键、范德华力和氢键都是微观粒子之间的不同作用力,下列物质:Na2O2冰金刚石碘单质CaCl2白磷,其中只含有两种作用力的组合是()A.B.C.D.解析:中既含有离子键又含有共价键;中含有共价键、范德华力和氢键;中只含有共价键;中含有共价键和范德华力;中只含有离子键;中含有共价键和范德华力。答案:A5.下列说法不正确的是()A.NH4NO3、NaOH中既有离子键,又有极性共价键,其中NH4NO3中还有配位键B.氢键比范德华力强,且氢键是一种特殊的化学键C.范德华力与氢键可同时存在于分子之间D.水的沸点是100 ,硫化氢的分子结构跟水相似,但它的沸点却很低,是-60.7 ,引起这种差异的主要原因是水分子间有氢键解析:氢键是一种特殊的分子间作用力,不是化学键,它要比化学键弱。答案:B6.蜘蛛侠是我们非常熟悉的影片,片中的蜘蛛侠能飞檐走壁,过高楼如履平地。其实现实中的蜘蛛真能在天花板等比较滑的板面上爬行,你认为蜘蛛之所以不能从天花板上掉下的主要原因是()(导学号52700094)A.蜘蛛脚的尖端锋利,能抓住天花板B蜘蛛的脚上有“胶水”,从而能使蜘蛛粘在天花板上C.蜘蛛脚上的大量刚毛与天花板之间的范德华力这一“黏力”使蜘蛛不致坠落D.蜘蛛有特异功能,能抓住任何物体解析:蜘蛛不能掉下的根本原因是蜘蛛脚上的大量刚毛与天花板之间存在范德华力。答案:C三、氢键及其对物质性质的影响7.下列说法正确的是()A.乙硫醇(CH3CH2SH)比乙醇(CH3CH2OH)熔点低原因是乙醇分子间易形成氢键B.氯化钠易溶于水是因为形成了氢键C.氨易液化与氨分子间存在氢键无关D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致解析:氯化钠与水无法形成氢键,B项错;氨分子间易形成氢键,故导致氨易液化,C项错;H2O分子稳定是因为OH键的键能大,而不是因为H2O中含有氢键,D项错。答案:A8.关于氢键的下列说法正确的是()A.由于氢键的作用,使NH3、H2O、HF的沸点反常,且沸点高低顺序为HFH2ONH3B.氢键只能存在于分子间,不能存在于分子内C.没有氢键,就没有生命D.相同量的水在气态、液态和固态时均有氢键,且氢键的数目依次增多解析:NH3、H2O、HF在常温下只有H2O是液体,所以水的沸点最高。氢键既可以存在于分子间,又可以存在于分子内。水在气态时,分子间距过大,水分子间没有氢键。答案:C9.氨气溶于水时,大部分NH3与H2O以氢键(用“”表示)结合形成NH3H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3H2O的结构式为()A.B.C.D.解析:从氢键的成键原理上讲,A、B两项都成立;但从立体构型上讲,由于氨分子是三角锥形,N原子易提供孤电子对,所以,以选项B的方式结合成氢键时,空间阻碍最小,结构最稳定;从事实上讲,依据NH3H2ON+OH-,可知答案是选项B。答案:B10.下列物质的变化,仅破坏范德华力的是()A.碘单质的升华B.NaCl溶于水C.将水加热变为水蒸气D.NH4Cl受热解析:A项,碘升华破坏的是范德华力;C项,液态水变成水蒸气,既破坏了氢键又破坏了范德华力;B、D项破坏的是化学键,NaCl溶于水破坏了离子键,而NH4Cl受热既破坏了离子键又破坏了共价键。答案:A11.氧是地壳中含量最多的元素。(导学号52700095)(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为。(2)H2O分子内的OH键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为。的沸点比高,原因是。(3)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下,加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为,甲醇分子内的OCH键角(填“大于”或“小于”)甲醛分子内的OCH键角。解析:(1)依据基态原子核外电子排布原则可写出氧原子的电子排布图:,所以未成对电子数为2。(2)沸点高说明分子间作用力大,因此结合氢键的形成方式得出形成分子间氢键,而形成的是分子内氢键的结论。(3)甲醇分子中的C原子的成键电子对数为4,无孤电子对,中心原子的杂化类型为sp3,立体构型为四面体形,而甲醛中的C原子的杂化方式为sp2,立体构型为平面三角形,故甲醛分子中的OCH的键角比甲醇中的大。答案:(1)2(2)OH键、氢键、范德华力形成分子内氢键,而形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力增大,导致沸点升高(3)sp3小于能力提升1.下列各组物质中,都是由极性键构成极性分子的一组是() A.CH4和Br2B.NH3和H2OC.H2S和CCl4D.CO2和HCl解析:CH4、CCl4、CO2都是由极性键形成的非极性分子,NH3、H2O、H2S、HCl都是由极性键形成的极性分子。答案:B2.下列事实与氢键有关的是()A.水加热到很高的温度都难以分解B.水结成冰体积膨胀,密度变小C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量增大而升高D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱答案:B3.两种非金属元素A、B所形成的下列分子中一定属于极性分子的是()A.B.BABC.D.解析:考查极性键、非极性键的判断,分析分子的立体构型,结构对称的为非极性分子。答案:D4.最近科学家宣称:普通盐水在无线电波照射下可燃烧,这伟大的发现有望解决用水作人类能源的重大问题。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”,释放出氢原子,若点火,氢原子就会在该种频率下持续燃烧。上述“结合力”实质是()A.分子间作用力B.氢键C.非极性共价键D.极性共价键解析:由题意可以看出要想释放出氢原子需要破坏该“结合力”,故该力的实质是OH极性共价键。答案:D5.有4组同一族元素所形成的不同物质,在101 kPa时测定它们的沸点()如下表所示:第一组He-268.8(a)-249.5Ar-185.8Kr-151.7第二组F2-187.0Cl2-33.6(b)58.7I2184.0第三组(c)19.4HCl-84.0HBr-67.0HI-35.3第四组H2O100.0H2S-60.2(d)42.0H2Te-1.8下列各项判断正确的是()A.a、b、c的化学式分别为Ne2、Br2、HFB.第三组与第四组相比较,化合物的稳定顺序:HBrdC.第三组物质溶于水后,溶液的酸性c最强D.第四组物质中H2O的沸点最高,是因为H2O分子内存在氢键解析:a、b、c的化学式分别为Ne、Br2、HF,选项A错;第三组物质溶于水后,溶液的酸性c最弱,选项C错。答案:D6.固体乙醇中不存在的作用力是()A.离子键B.极性键C.非极性键D.范德华力解析:乙醇为共价化合物,分子内只有共价键,分子间为范德华力和氢键,分子内部存在极性键和非极性键。答案:A7.下列化合物含有氢键,且形成的氢键最强的是()A.甲醇B.NH3C.冰D.(HF)n解析:根据氢键的形成条件可知,非金属性越强的元素的氢化物形成的氢键越强,选项D符合题意。答案:D8.第二周期除Be、B、N、Ne四种元素外,其他元素的氢化物的沸点为:a.1 317 b.100 c.19.5 d.-162 。则c的化学式为()A.LiHB.CH4C.H2OD.HF解析:在LiH、CH4、H2O、HF四种氢化物中,LiH是离子化合物,熔点最高,故a是LiH;众所周知,水的沸点是100 ,故b是H2O;HF可形成分子间氢键,沸点高于CH4的,因此c是HF,d是CH4。答案:D9.图中每条折线表示周期表AA中的某一族元素形成的氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是()A.H2SB.HClC.PH3D.SiH4解析:NH3、H2O、HF因分子间存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素形成的氢化物的沸点,只有第A族元素形成的氢化物不存在反常现象,故a点代表的是SiH4。答案:D10.有下列两组命题(导学号52700096)A组B组.HI键键能大于HCl键键能.HI键键能小于HCl键键能.HI分子间范德华力大于HCl分子间范德华力.HI分子间范德华力小于HCl分子间范德华力a.HI比HCl稳定b.HCl比HI稳定c.HI的沸点比HCl的高d.HI的沸点比HCl的低B组命题正确且能用A组命题给以正确解释的是()abcdA.B.C.D.解析:键能的大小决定着物质的热稳定性,键能越大,物质越稳定,HCl键的键能比HI键的大,HCl比HI稳定;范德华力影响着物质的沸点的高低,范德华力越大,沸点越高,HI分子间范德华力大于HCl分子间范德华力,HI沸点比HCl高。答案:B11.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分子呈三角锥形,N原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,NH键间的夹角是107。(1)PH3分子与NH3分子的立体构型(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。(2)NH3与PH3相比,热稳定性更强的是(填化学式)。(3)NH3、PH3在常温、常压下都是气体,但NH3比PH3易液化,其主要原因是。A.键的极性:NH比PH强B.分子的极性:NH3比PH3强C.相对分子质量:PH3比NH3大D.NH3分子之间存在特殊的分子间作用力解析:(1)N原子与P原子结构相似,NH3分子与PH3分子结构也相似,PH键为不同种元素原子之间形成的共价键,为极性键。(2)由N、P在元素周期表中的位置关系和元素周期律,可知N的非金属性比P的强。由元素的非金属性与氢化物之间的热稳定性关系知,NH3的热稳定性比PH3的强。(3)按照相对分子质量与分子间作用力的关系,以及分子间作用力与物质的物理性质的关系分析,应该是PH3的沸点比NH3的高,PH3比NH3易液化。事实却是NH3比PH3易液化,这种反常现象的客观存在,说明这当中必有特殊的原因氢键的存在。答案:(1)相似有有(2)NH3(3)D12.卤素化学丰富多彩,能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。(导学号52700097)(1)基态溴原子的价电子排布式为。(2)卤素互化物如IBr、ICl等与卤素单质结构相似、性质相近。则Cl2、IBr、ICl的沸点由高到低的顺序为。(3)气态氟化氢中存在二聚分子(HF)2,这是由于。(4)属于多卤素阳离子,根据VSEPR模型推测的立体构型为,中心原子杂化类型为。(5)IBr和水能发生反应,生成物中有一种为三原子分子,写出该化合物的结构式。解析:溴原子为第四周期第A族元素,价电子排布式为4s24p5;卤素互化物如IBr、ICl等与卤素单质结构相似,则Cl2、ICl、IBr的沸点随着相对分子质量增加而增大,因此沸点按由高到低的顺序为IBrIClCl2。气态氟化氢存在二聚分子原因是存在分子间氢键;的立体构型为V形,中心原子杂化类型为sp3。IBr和水能发生反应,生成物为HBr和HIO,其中有一种三原子分子为HIO,结构式为HOI。答案:(1)4s24p5(2)IBrIClCl2(3)HF分子间形成氢键(4)V形sp3(5)HOI
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