2024-2025學年高中化學第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)第1課時鍵的極性和分子的極性范德華力和氫鍵練習含解析新人教版選修3

PAGE4-鍵的極性和分子的極性范德華力和氫鍵1．下列各組分子中，都屬于含極性鍵的非極性分子的是()A．CO2、H2O2 B．C2H4、CH4C．C60、C2H4 D．NH3、HCl解析：在給定的四個選項中只有CO2、C2H4、CH4、C60為非極性分子，在CO2和CH4中全部是極性鍵；在C2H4中，既有極性鍵又有非極性鍵；在C60中全部是非極性鍵。答案：B2．下列物質(zhì)改變，只與范德華力有關(guān)的是()A．碘溶于四氯化碳 B．乙酸汽化C．乙醇與丙酮混溶 D．HCON(CH3)2溶于水答案：A3．下列事實不能用氫鍵來說明的()A．冰的密度比水小，能浮在水面上B．NH3的沸點比PH3高C．鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛D．H2O的分解溫度比H2S高得多解析：氫鍵使冰晶體中的水分子呈肯定規(guī)則排列，空間利用率低，密度??；由于NH3分子間存在氫鍵，所以其沸點比PH3高；鄰羥基苯甲醛存在分子內(nèi)氫鍵，而對羥基苯甲醛存在分子間氫鍵，故后者沸點較高。H2O比H2S分解溫度高是因為H—O共價鍵比H—S共價鍵的鍵能大。答案：D4.某化學科研小組，在探究分子極性時，做了如下試驗：把液體分別裝在酸式滴定管中，并使其以細流流下，當用帶有靜電的玻璃棒接近細流時，細流可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是()A．CCl4 B．H2OC．CS2 D.解析：當用帶有靜電的玻璃棒接近液體細流時，極性分子的正、負電荷中心不重合，會受靜電作用而偏轉(zhuǎn)。答案：B5．下列現(xiàn)象與化學鍵有關(guān)的是()A．F2、Cl2、Br2、I2單質(zhì)的熔點依次上升B．H2O的沸點遠高于H2S的沸點C．H2O在高溫下也難分解D．干冰汽化解析：在A項中，鹵素單質(zhì)分子間存在著分子間作用力，且相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，單質(zhì)的熔、沸點也就越高。B項中由于H2O分子間存在氫鍵，使分子間作用力增加，所以H2O的沸點要比H2S的高。C項中水分解要破壞化學鍵，由于H—O鍵鍵能很大，在較高溫度時也難打開，所以H2O分子很穩(wěn)定，與共價鍵有關(guān)。D項，在干冰中，CO2分子間通過范德華力結(jié)合在一起，在汽化時須要克服范德華力，而CO2分子內(nèi)的化學鍵并沒有斷裂。答案：C6．下列關(guān)于粒子結(jié)構(gòu)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1個極性鍵的18電子粒子C．CH2Cl2和CCl4均是四面體構(gòu)型的非極性分子D．SO2和SO3的雜化軌道類型均為sp2，空間構(gòu)型分別為V形、平面三角形解析：A.H2S中氫、硫元素間形成極性鍵，且立體構(gòu)型不對稱，屬于極性分子；NH3中含有極性鍵，立體構(gòu)型為三角錐形，正負電荷的中心不重合，屬于極性分子，故A正確；B.HS－和HCl都只含一個極性鍵，都具有18個電子，故B正確；C.CH2Cl2正負電荷的中心不重合，是極性分子，故C錯誤；D.SO2中硫原子形成兩個σ鍵，孤電子對數(shù)為1/2×(6－2×2)＝1，價層電子對數(shù)為3，為sp2雜化，分子立體構(gòu)型為V形，三氧化硫分子中，中心原子硫原子最外層有6個電子，外圍有三個原子，所以不含孤電子對，價層電子對數(shù)為σ鍵個數(shù)＋孤電子對數(shù)＝3＋1/2×(6－3×2)＝3，為sp2雜化，三氧化硫分子為平面三角形結(jié)構(gòu)，故D正確。答案：C7．下列事實不能用分子間作用力說明的是()A．HF、H2O的沸點比HCl、H2S的沸點高許多B．正戊烷的沸點比新戊烷的沸點高C．的沸點比的沸點低D．Na2O的熔點比MgO的熔點低解析：A中HF、H2O分子間可形成氫鍵，所以比HCl、H2S的沸點高；B中正戊烷為直鏈形，分子間靠的比較近，比新戊烷沸點高；C中存在分子內(nèi)氫鍵，而存在分子間氫鍵，前者比后者沸點低；D中二者均為離子化合物，與分子間作用力無關(guān)。答案：D8．水分子間存在一種叫“氫鍵”的作用(介于范德華力與化學鍵之間)彼此結(jié)合而形成(H2O)n。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的四面體，通過“氫鍵”相互連接成浩大的分子晶體。(1)1mol冰中有________mol“氫鍵”。(2)水分子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__________。已知在相同條件下雙氧水的沸點明顯高于水的沸點，其可能的緣由是_________。(3)氨氣極易溶于水的緣由之一也與氫鍵有關(guān)。請推斷NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理結(jié)構(gòu)是下圖的(a)還是(b)？________。解析：(1)在冰晶體中，1個水分子與四周4個水分子形成四面體結(jié)構(gòu)，1個水分子可以形成4個氫鍵，而2個水分子共用1個氫鍵，所以1mol冰中含有的氫鍵數(shù)為4×eq\f(1,2)＝2(mol)。(2)水會電離出H＋和OH－，H＋以H3O＋的形式存在，即2H2OH3O＋＋OH－，在相同條件下，雙氧水的沸點明顯高于水的沸點，可能是因為雙氧水分子之間存在更劇烈的氫鍵。(3)由NH3·H2O的電離方程式NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，可知結(jié)構(gòu)中含有銨根和氫氧根的基本結(jié)構(gòu)，即(b)較合理。答案：(1)2(2)2H2OH3O＋＋OH－雙氧水分子之間存在更強的氫鍵(3)(b)9．已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一個長周期，短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，它們形成化合物的分子式是XY4。試回答：(1)X元素的原子基態(tài)時電子排布式為________，Y元素原子最外層電子的電子排布圖為________。(2)若X、Y兩元素電負性分別為1.8和3.0，試推斷XY4中X與Y之間的化學鍵為________(填“共價鍵”或“離子鍵”)。(3)該化合物的立體構(gòu)型為________形，中心原子的軌道雜化類型為________，分子為________(填“極性分子”或“非極性分子”)。(4)該化合物在常溫下為液體，該液體微粒間的作用力是______________。(5)該化合物的沸點與SiCl4比較：________(填化學式)的沸點高，緣由是_________________________________________________。解析：依題意，X為第4周期第ⅣA族元素Ge，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，Y元素原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，則Y是氯，Y元素原子最外層電子的電子排布圖為。XY4中X與Y形成的是共價鍵，立體構(gòu)型為正四面體形，中心原子為sp3雜化，為非極性分子，微粒間的作用力是范德華力。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)(2)共價鍵(3)正四面體sp3雜化非極性分子(4)范德華力(5)GeCl4組成和結(jié)構(gòu)相像的分子，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點越高10．主族元素A、B、C、D四種元素，原子序數(shù)依次遞增，A元素原子2p軌道中有2個未成對電子。B原子的p軌道中有3個未成對電子，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大。C的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4，其最高價氧化物中含C的質(zhì)量分數(shù)為40%，且其核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)。D原子得一個電子填入3p軌道后，3p軌道已充溢。請回答下列問題：(1)AC2分子中含有________個π鍵，屬于____________(填“極性分子”或“非極性分子”)。(2)B的氫化物的立體構(gòu)型為________，B原子的原子軌道采納________雜化，其氫化物在同族元素所形成的氫化物中沸點最高的緣由是________________。(3)寫出A的常見氧化物與B的氧化物中互為等電子體的一組是________。(4)C元素的電負性________D元素的電負性(填“>”“<”或“＝”)；用一個化學方程式表示__________________________。解析：A元素原子的價電子排布為1s22s22p2或1s22s22p4，可能為碳或氧。B原子的價電子排布式為ns2np3，為ⅤA族元素，由B的氫化物的溶解度可知B為氮元素，則A為碳。最高正價和最低負價之和為4，則為第ⅥA族元素，為硫。D元素得1個電子后，3p軌道充溢，說明價電子排布為3s23p5，為氯元素。(1)CS2的結(jié)構(gòu)式為S=C=S，含有2個π鍵，分子立體構(gòu)型為直線形，為非極性分子。(2)NH3分子中N原子的原子軌道發(fā)生sp3雜化，其中一個雜