2019化学同步新优化鲁科选修三精练：第二章 化学键与分子间作用力 2-4 WORD版含解析.docx

1、第 4 节 分子间作用力与物质性质一、非标准1.下列关于范德华力影响物质性质的叙述中正确的是()A.范德华力是决定由分子构成物质熔沸点高低的唯一因素B.范德华力与物质的性质没有必然的联系C.范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质D.范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素解析:范德华力不影响物质的化学性质,仅影响由分子构成的物质的部分物理性质,如熔点、沸点以及溶解性,并且不是唯一的影响因素。答案:D2.下列叙述中错误的是()A.范德华力是普遍存在的一种分子间作用力,属于电性作用B.范德华力比较弱,但范德华力越强,物质的熔点和沸点越高C.氢键属于一种较强的分子间作用力,只能存在于分子间D.形

2、成氢键时必须含有氢原子,另外氢原子两边的原子必须具有很强的电负性、很小的原子半径解析:氢键是一种较强的分子间作用力,它可以存在于分子之间,也可以存在于复杂的分子内部,如邻羟基苯甲醛分子、水杨酸分子内都可以形成分子内氢键。答案:C3.若不断地升高温度,实现“雪花水水蒸气氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是()A.氢键;分子间作用力;非极性键B.氢键;氢键;极性键C.氢键;极性键;分子间作用力D.分子间作用力;氢键;非极性键解析:因为 O 的电负性较大,在雪花、水中存在 OHO 氢键,故在实现雪花水水蒸气的变化阶段主要破坏水分子间的氢键,而由水蒸气氧气和氢气则破坏了

3、 OH 极性共价键。答案:B4.下列说法中正确的是()A.化学键的极性越大,键就越强B.凡能形成氢键的物质,其熔点、沸点比同类物质的熔点、沸点高C.CFH3分子中,既有 H 原子,又有电负性大、半径小的 F 原子,因此,CFH3分子间可以形成氢键D.稀有气体能在温度充分降低时液化,而且随相对分子质量的增大熔点升高解析:A 说法错误,影响化学键强度的因素很多,键的极性只是其中之一。B 说法错误,分子内氢键使化合物的熔点、沸点降低。C 说法错误,因为在 CFH3分子中,是 CF 和 CH 间形成共价键,而在 H 与 F 之间并没有形成共价键,不符合形成氢键的条件,所以 CFH3分子间不能形成氢键。

4、D 说法正确,稀有气体是非极性的单原子分子,分子间存在范德华力,所以在温度充分降低时液化,而且范德华力随着相对分子质量的增大而增大,所以熔点依次升高。答案:D5.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()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。答案:B6.下列说法中错误的是()A.卤化氢中,以 HF 沸点最高,是由于 HF 分子间存在氢键B.H2O 的沸点比 HF 的高,可能与氢键有关C.氨水中有分子间氢键D.氢键 XH

5、Y 的三个原子总在一条直线上解析:因氟化氢分子之间存在氢键,所以 HF 是卤化氢中沸点最高的;氨水中除 NH3分子之间存在氢键,NH3与 H2O,H2O 与 H2O 之间都存在氢键,C 正确;形成氢键的 XHY 三个原子应尽可能地在一条直线上,但是在特定条件下,如空间位置的影响下,也可能不在一条直线上,故 D 错。答案:D7.在水中,水分子可彼此通过氢键形成(H2O)n的小集团。在一定温度下(H2O)n的 n=5,每个水分子被 4 个水分子包围着形成四面体。(H2O)n的 n=5 时,下列说法中正确的是()A.(H2O)n是一种新的水分子B.(H2O)n仍保留着水的化学性质C.1 mol(H2

6、O)n中有 2 个氢键D.1 mol(H2O)n中有 4 mol 氢键解析:(H2O)n是 H2O 分子之间通过氢键结合而成的,氢键不属于化学键,因此(H2O)n不是一种新的分子,(H2O)n仍保留着水的化学性质。(H2O)n中每个氢原子分享到一个氢键,折合每摩尔水有 2NA个氢键(NA为阿伏加德罗常数的值),当 n=5 时,1 mol(H2O)5所含氢键数相当于 5 mol H2O分子含有的氢键数,应为 10NA个。答案:B8.稀有气体的熔点、沸点和在水中的溶解度等信息(部分)如下表:氦(He)氖(Ne)氩(Ar)氪(Kr)氙(Xe)熔点/K83.95116.55161.15沸点/K4.24

7、27.2587.45溶解度 (H2O,20)13.814.773110.9(1)表中的稀有气体,熔点最低的是 ,沸点最高的是 ,氩在水中的溶解度大于 而小于 。(2)下列说法中错误的是(用序号填空)。稀有气体的范德华力随着熔点的升高而增大;稀有气体的范德华力随着沸点的升高而增大;稀有气体的范德华力随着溶解度的增大而增大;稀有气体的范德华力随着相对原子质量的增大而增大。解析:表中稀有气体熔沸点和在水中溶解度的数据变化呈现了一定的规律,这种规律反映了稀有气体中范德华力的变化规律。答案:(1)氦(He)氙(Xe)14.7 mLL-1 73 mLL-1(2)9.根据元素周期表知识回答下列问题:(1)P

8、H3分子与 NH3分子的构型关系 (填“相似”或“不相似”),PH 键 (填“有”或“无”)极性,PH3分子 (填“是”或“不是”)极性分子。(2)NH3与 PH3相比,热稳定性 更强。(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 (选填序号)。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(氢键)解析:(1)N 原子和 P 原子结构相似,NH3分子与 PH3分子结构相似,PH 键为不同种元素原子之间形成的共价键,为极性共价键。(2)由 N、P 在元素周期表的

9、位置关系和元素周期律可知,NH3的热稳定性大于 PH3。(3)NH3和 PH3同属于分子晶体,但 NH3比 PH3易液化,是由于 NH3分子间既有范德华力,又能形成氢键。答案:(1)相似 有 是(2)NH3(3)D10.氧是地壳中含量最多的元素。(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为 个。(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)H+可与 H2O 形成 H3O+,H3O+中 O 原子采用 杂化。H3O+中 HOH 键角比 H2O 中HOH 键角大,原因为 。解析:(1)氧原子核外有 8 个电子,其基态原子轨道表示式为,所以氧元素基态原

10、子核外未成对电子数为 2 个。(2)OH 键属于共价键,键能最大;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴,但氢键要强于范德华力,所以它们从强到弱的顺序依次为 OH 键、氢键、范德华力;氢键不仅存在于分子之间,有时也存在于分子内。存在分子内氢键;存在分子间氢键,分子间氢键的形成导致沸点升高。(3)依据价层电子对互斥理论知 H3O+中 O 上的价层电子对数=(6+31-1)=4,孤对电子数=4-3=1,因此 H3O+中 O 原子采用的是 sp3杂化,所以 H3O+空间构型为三角锥形;同理可以计算出H2O 中 O 原子上的价层电子对数=(6+21)=4,孤对电子数=4-2=2,因此排斥力较大

11、,水中 HOH 键角较小。答案:(1)2(2)OH 键氢键范德华力 易形成分子内氢键,而易形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力增大(3)sp3 H2O 中 O 原子上有 2 对孤对电子,H3O+中 O 原子上只有 1 对孤对电子,排斥力较小11.W、X、Y、Z 四种元素的原子序数依次增大。其中 Y 原子的 L 电子层中,成对电子与未成对电子占据的轨道数相等,且无空轨道;X 原子的 L 电子层中未成对电子数与 Y 相同,但还有空轨道;W、Z 的原子序数相差 10,且 Z 原子的第一电离能在同周期中最小。(1)写出下列元素的元素符号:W ,X,Y ,Z 。(2)XY 分子中,X 原子与 Y 原

12、子都达到 8 电子稳定结构,则 XY 分子中 X 和 Y 原子用于成键的电子数目分别是 ;根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的主要类型有 。(3)XY2与 ZYW 反应时,通过控制反应物的物质的量之比,可以得到不同的产物,相同条件下,在水中溶解度较小的产物是 (填化学式),其原因是该化合物阴离子间可形成二聚离子或多聚链状离子。该化合物阴离子能够相互缔合的原因是 。解析:(1)根据 Y 原子的 L 电子层中,成对电子与未成对电子占据的轨道数相等,且无空轨道,可知 Y 原子的核外电子排布式为:1s22s22p4,即为氧(O)元素。X 原子的 L 电子层中未成对电子数与 Y 相同,但还有空轨道,

13、可知 X 原子的核外电子排布式为 1s22s22p2,即为碳(C)元素。W、Z 的原子序数相差 10,且 Z 原子的第一电离能在同周期中最小(处于第A 族),W、X、Y、Z 四种元素的原子序数依次增大,可知 W 为氢元素、Z 为钠元素。(2)CO 分子中,要使 C 原子与 O 原子都达到 8 电子稳定结构,则 CO 分子的电子式可表示为CO,其中 C 原子和 O 原子用于成键的电子数目分别是 2 和 4;分子里共价键的主要类型有 键和 键。(3)CO2与 NaOH 反应时,通过控制反应物的物质的量之比,可以得到不同的产物(Na2CO3、NaHCO3),相同条件下,在水中溶解度较小的产物是 NaHCO3,其原因是 HC -中含有 OH 键,相互之间可通过 OHO 氢键缔合。答案:(1)H C O Na(2)2 和 4 键,键(3)NaHCO3 因为 HC -中含有 OH 键,相互之间可通过 OHO 氢键缔合