2018-2019学年高中化学第二章分子结构与性质第3节分子的性质第1课时键的极性分子极性范德华力和氢键课时作业新人教版选修3 .doc

第二章第三节第1课时 键的极性、分子极性、范德华力和氢键基 础 巩 固一、选择题1下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是(B)ACH4和Br2BNH3和H2OCH2S和CCl4DCO2和HCl解析：A项中的Br2，C项中的CCl4，D项中的CO2都是非极性分子。2固体乙醇晶体中不存在的作用力是(C)A极性键B非极性键C离子键D范德华力解析：乙醇为共价化合物，分子内只有共价键，分子间有范德华力和氢键，分子内部存在极性键和非极性键。3下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是(B)A在相同条件下，N2在水中的溶解度小于O2BHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱CF2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高DCH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高解析：A项中，N2和O2都是非极性分子，在水中的溶解度都不大，但在相同条件下，O2分子与水分子之间的作用力比N2分子与水分子之间的作用力大，故O2在水中的溶解度大于N2。B项中，HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与其分子中的氢卤键的强弱有关，而与分子间作用力无关。C项中，F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，故其熔、沸点逐渐升高。D项中，烷烃分子之间的作用力随相对分子质量的增大而增大，故乙烷、丙烷、丁烷的沸点逐渐升高，在烷烃的同分异构体中，支链越多分子结构越对称，分子间作用力越小，熔、沸点越低，故异丁烷的沸点小于正丁烷。4有关甲醛(CHOH)、苯、二氧化碳及水的说法中不正确的是(B)A苯与B3N3H6互为等电子体，且分子中原子共平面B甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2杂化C苯、二氧化碳是非极性分子，水和甲醛是极性分子D水的沸点比甲醛的高得多，是因为水分子间能形成氢键，而甲醛分子间不能形成氢键解析：A苯与B3N3H6价电子总数相等，原子数也相等，互为等电子体，A正确。B甲醛、苯分子中的碳原子均含有3个键，没有孤电子对，采用sp2杂化，二氧化碳中碳原子含有2个键，没有孤电子对，采用sp杂化，B错误。C苯、CO2结构对称，正负电荷的中心重合，为非极性分子；水和甲醛的正负电荷的中心不重合，为极性分子，C正确。D水的沸点比甲醛的高得多，是因为水分子间能形成氢键，D正确。5S2Cl2是橙黄色液体，少量泄漏会产生有窒息性气味的气体，喷水雾可减慢挥发，并产生酸性悬浊液，其分子结构如下图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是(A)A为非极性分子B分子中既含有极性键，又含有非极性键C与S2Br2结构相似，熔沸点：S2Br2S2Cl2D与水反应的化学方程式可能为2S2Cl22H2O=SO23S4HCl解析：从S2Cl2分子的图示可知该分子空间不对称，为极性分子。6美国科学家宣称：普通盐水在无线电波照射下可燃烧，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。上述中“结合力”实质是(D)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：水中没有游离态的氢原子，氢原子以共价键与氧原子形成水，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，这种结合力为共价键，该共价键是由不同元素形成的，为极性共价键。7两种非金属元素A、B所形成的下列分子中一定属于极性分子的是(D)解析：考查极性键、非极性键的判断，分析分子的空间构型，结构对称的为非极性分子。8在“石蜡液体石蜡石蜡蒸气裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是(B)A范德华力、范德华力、范德华力B范德华力、范德华力、共价键C范德华力、共价键、共价键 D共价键、共价键、共价键解析：“石蜡液体石蜡石蜡蒸气”属于石蜡的 “三态”之间的转化，所以转化的过程中要克服分子间作用力；“石蜡蒸气裂化气”属于石油的裂化，属于化学变化，必然要破坏化学键(共价键)，答案选B。二、非选择题9在HF、H2S、NH3、CO2、CCl4、N2、C60、SO2分子中：(1)以非极性键结合的非极性分子是_N2、C60_；(2)以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是_CO2_；(3)以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是_CCl4_；(4)以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是_NH3_；(5)以极性键相结合，具有V形结构的极性分子是_H2S、SO2_；(6)以极性键相结合，而且分子极性最大的是_HF_。解析：HF是含有极性键、直线形的极性分子(极性最大，因F的电负性最大)；H2S和SO2都含有极性键、V形结构的极性分子；NH3含有极性键、三角锥形结构的极性分子；CO2含有极性键、直线形的非极性分子；CCl4是含有极性键、正四面体形的非极性分子；N2、C60都是由非极性键结合的非极性分子。10短周期元素D、E、X、Y、Z原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直线形。回答下列问题：(1)Y的最高价氧化物的化学式为_SO3_；Z的核外电子排布式是_1s22s22p63s23p5_。(2)D的最高价氧化物与E的一种氧化物为等电子体，写出E的氧化物的化学式_N2O_。(3)D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为_直线形_，D原子的轨道杂化方式是_sp杂化_。X与Z构成的分子是_非极性_分子(填“极性”或“非极性”)(4)写出一个验证Y与Z的非金属性强弱的离子反应方程式_Cl2S2=S2Cl_。(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物与水反应生成两种碱性物质，该反应的化学方程式是_Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3_。解析：短周期元素的氢化物有CH4、NH3、H2O、HF、SiH4、PH3、H2S、HCl，空间构型呈正四面体的有CH4、SiH4，呈三角锥形的有NH3、PH3，角形的有H2O、H2S，直线形的有HF、HCl。由D、E、X、Y、Z原子序数逐渐增大，它们的氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形、直线形知，D、E、X、Y、Z分别是碳、氮、硅、硫、氯。能 力 提 升一、选择题1下列现象与氢键有关的是(B)NH3的熔、沸点比第A族相邻元素的氢化物高小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小尿素的熔、沸点比醋酸的高邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低NH3分子加热难分解ABCD解析：分子间氢键的存在导致物质熔沸点升高、溶解性增大，且同分异构体中分子内氢键导致物质的熔沸点较低、分子间氢键导致物质熔沸点升高，第VA族中只有N的氢化物中含有氢键，氢键的存在导致氨气熔沸点升高，所以NH3的熔、沸点比VA族其它元素氢化物的高，故正确；小分子的醇、羧酸都可以和水形成分子间氢键，导致溶解性增大，所以可以和水以任意比互溶，故正确；冰中存在氢键，其体积变大，则相同质量时冰的密度比液态水的密度小，所以冰的密度比液态水的密度小，故正确；尿素分子间可以形成的氢键比醋酸分子间形成的氢键多，尿素的熔、沸点比醋酸的高，故正确；对羟基苯甲酸易形成分子之间氢键，而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，故正确；NH3分子加热难分解与其化学键有关，与氢键无关，故错误。2下列叙述中正确的是(B)ANH3、CO、CO2都是极性分子BCH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子CHCl、H2S、NH3中的非氢原子的杂化方式分别是sp、sp2、sp3DCS2、H2O、C2H2都是直线形分子解析：A项中CO2属于非极性分子；C项中中心原子S、N均采取sp3方式杂化；D项中的H2O分子中的O原子有2对成键原子和2对孤电子对，故分子属于V形结构。3卤素单质从F2到I2，在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态的原因是(B)A原子间的化学键键能逐渐减小B范德华力逐渐增大C原子半径逐渐增大D氧化性逐渐减弱解析：卤素单质组成、结构相似，从F2到I2相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。4BF3与一定量的水形成晶体Q(H2O)2BF3，Q在一定条件下可转化为R：晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及(C)离子键共价键配位键金属键氢键范德华力ABCD解析：Q非金属元素原子之间易形成共价键，B原子含有空轨道、O原子含有孤电子对，所以B原子和O原子之间存在配位键，分子之间存在范德华力，水分子中的O原子和其它分子中的H原子易形成氢键，所以不涉及的是离子键和金属键。5短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大X原子的S能级电子总数是P能级电子总数的2倍，Y与X同主族，Z和W原子中未成对电子数之比为21.下列说法错误的是(D)AXW4为非极性分子BY、Z、W的最高价氧化物的水化物酸性强弱顺序是YZWCX、Y的氢化物由固态转化为气态时，克服相同的作用力DXW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp杂化解析：短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大，X原子的S能级电子总数是P能级电子总数的2倍，则X是C元素，Y与X同主族，则Y是Si元素，Z和W原子中未成对电子数之比为21，且二者原子序数都大于Y，则Z是S元素、W是Cl元素，ACCl4为正四面体结构，正负电荷重心重合，为非极性分子，故A正确；B元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性SiSCl元素，所以Y、Z、W的最高价氧化物的水化物酸性强弱顺序是YZW，故B正确；CX、Y的氢化物分别是CH4、SiH4，二者都是分子晶体，所以由固态转化为气态时，克服相同的作用力，都是分子间作用力，故C正确；DCCl4、SiCl4、SCl2分子中的中心原子价层电子对个数都是4，所以均为sp3杂化，故D错误。6下列物质中不存在氢键的是(D)A冰醋酸中醋酸分子之间B液态氟化氢中氟化氢分子之间C一水合氨分子中的氨分子与水分子之间D可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子之间解析：只有非金属性很强的元素与氢元素形成强极性的共价键之间才可能形成氢键(如N、O、F)，CH不是强极性共价键，故选D项。7下列同族元素的物质，在101.3 kPa时测定它们的沸点()如下表所示：He268.8(a)249.5Ar185.5Kr151.7F2187.0Cl233.6(b)58.7I2184.0(c)19.4HCl84.0HBr67.0HI35.3H2O100.0H2S60.2(d)42.0H2Te1.8CH4161.0SiH4112.0GeH490.0(e)52.0对应表中内容，下列各项中正确的是(A)Aa、b、c的化学式分别为Ne、Br2、HFB第行物质均有氧化性；第行物质对应水溶液均是强酸C第行中各化合物中数据说明非金属性越强，气态氢化物沸点越高D上表中的HF和H2O，由于氢键的影响，它们的分子特别稳定解析：第三行物质中HF是弱酸，故B错误；从第四组物质的沸点的数据变化为高低高，与非金属性的变化不同，故C错误；氢键影响物质的熔沸点，与分子的稳定性无关，D错。二、非选择题8已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1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，它们所形成化合物的分子式是XY4。试回答：(1)X元素的原子基态时电子排布式为_1s22s22p63s23p63d104s24p2_；Y元素原子最外层电子的电子排布图为_。(2)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85，则XY4中X与Y之间的化学键为_共价键_(填“共价键”或“离子键”)。(3)该化合物的立体构型为_正四面体形_，中心原子的杂化类型为_sp3杂化_，分子为_非极性分子_(填“极性分子”或“非极性分子”)。(4)该化合物在常温下为液体，该化合物中分子间作用力是_范德华力_。(5)该化合物的沸点与SiCl4比较，_GeCl4_(填化学式)的高，原因是_二者结构相似，GeCl4的相对分子质量大，分子间作用力强，沸点高_。解析：X位于第四周期第A族，为锗(Ge)元素。若Y为第二周期元素，第二周期元素只有两个电子层，则内层电子数为2，不符合题意；若Y为第三周期元素，由题意知为氯元素，电子排布式为1s22s22p63s23p5。(1)由构造原理写出32Ge、17Cl的电子排布式、电子排布图。(2)Ge、Cl两元素的电负性差值小，两者形成共价键。(3)GeCl4中Ge原子中无孤电子对，故GeCl4为正四面体形分子，Ge原子采取sp3杂化。(4)该化合物熔点低，分子间存在范德华力。(5)GeCl4的相对分子质量比SiCl4大，沸点比SiCl4高。9(2018河北石家庄一模)(3)硫化亚铜和氧化亚铜均为离子晶体，其中熔点较高的为_Cu2O_(填化学式)，原因为_因为氧离子半径小于硫离子半径，所以氧化亚铜的晶格能大于硫化亚铜的晶格能，熔点也高于硫化亚铜_。(4)下图为铜与氧(O)、钇(Y)、钡(Ba)形成的一种超导体材料的长方体晶胞结构，其晶胞参数如图()所示，该结构中有平面正方形(CuO4)和四方锥(CuO6)结构单元如图()所示。该超导体材料的化学式为_YBa2Cu3O7_。已知该化合物的摩尔质量为M gmol1，阿伏加德罗常数的值为NA，其密度为_ gcm3(列出表达式即可)。解析：(3)考查晶体熔沸点高低的判断，两者属于离子晶体，判断熔沸点高低需要从晶格能的角度思考，因此有因为氧离子半径小于硫离子半径，所以氧化亚铜的晶格能大于硫化亚铜的晶格能，熔点也高于硫化亚铜；(4)考查晶胞的计算，根据图i，Cu位于顶点和棱上，Ba、Y位于内部，根据图，O位于棱上，共有14个，根据均摊法，求出化学式为YBa2Cu3O7；晶胞的质量为Mg，晶胞的体积为(a1010a1010b1010)cm3，根据密度的定义，晶胞的密度为g/cm3。