鲁科版选修3 分子间作用力与物质性质 作业4.doc

自主广场我夯基 我达标1.下列有关氢键的说法中错误的是（ ）a.氢键是一种相对比较弱的化学键b.通常说氢键是较强的分子间作用力c.氢键是由于氢原子与非金属性极强的原子相互作用而形成的d.分子间形成氢键会使物质的熔沸点升高思路解析:氢键是一种较强的电性作用，属于分子间作用力的范畴，它是由带正电性的h原子与强极性的非金属原子间发生相互作用而形成的，它对物质的熔沸点和溶解度等物理性质有明显的影响。答案：a2.就ch4、nh3、h2o、hf而言，下列说法正确的是（ ）a.它们各自的电子总数相等，中子总数也相等b.它们都是含有极性键的共价化合物c.在同温、同压下，等质量的四种气体，体积也相同d.ch4、nh3、h2o、hf分子间都有氢键的作用思路解析:ch4、nh3、h2o、hf的电子数都是10，中子数依次为6、7、8、10。答案：b3.下列过程中，化学键一定被破坏的是（ ）a.碘升华 b.无色透明的水晶被粉碎c.蔗糖溶于水 d.hcl溶于水思路解析:碘升华克服的是范德华力，无色透明的水晶被粉碎破坏的是共价键，蔗糖溶于水克服的是范德华力，hcl溶于水破坏的是共价键。答案：bd4.1993年中国的科学研究人员合成了世界上最大的碳氢化合物，其分子式为c1134h1146，关于此物质，下列说法无科学道理的是（ ）a.属于烃类化合物 b.此物质的熔、沸点较低c.具有金刚石的硬度 d.分子中不含有氢键思路解析:c1134h1146属于烃类化合物，有分子结构，存在范德华力，不存在氢键。答案：c5.下列物质的沸点，从高到低的顺序排列正确的是（ ）a.hihbrhclhf b.ci4cbr4ccl4cf4c.naclnabrkbr d.namgal思路解析:hi、hbr、hcl三个分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，熔沸点依次变小，而hf中还存在氢键，故hf的熔沸点反常，为最大，则沸点大小顺序为hfhihbrhcl;而ci4、cbr4、ccl4、cf4结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，熔沸点依次变小;nacl、nabr、kbr中存在离子键，离子所带电荷相同，离子间距依次变大，故离子键的作用力依次变小，沸点依次变小;na、mg、al是金属，它们的原子最外层价电子数依次为1、2、3，na+、mg2+、al3+半径依次变小，故金属键的作用力依次增大，沸点依次变大。答案：bc6.工业合成氨时，对从合成塔里出来的平衡混合气体采用迅速降温冷却的方法，就可以使氨气变成液氨，其中的原因是什么？思路解析:从nh3容易液化的角度考虑。答案：nh3分子中含有nh键，所以分子中有几乎裸露的质子存在，而分子中的每个n原子都有一对孤对电子存在，所以分子之间的h和n都有形成氢键的能力，故nh3的熔点、沸点较低，易液化。7.下表给出几种氯化物的熔点和沸点。naclmgcl2alcl3sicl4.熔点801714190-70沸点1 4131 41218057有关表中所列四种氯化物的性质，以下叙述中，你认为符合科学道理的有_。氯化铝在加热时可以升华 四氯化硅在固态时存在范德华力，没有氢键 氯化钠的微粒之间有氢键的作用 氯化铝中含有强烈的离子键 氯化钠比氯化镁的熔沸点都高,是因为na+与cl-的核间距比mg2+与cl-的核间距要小得多 氯化钠比四氯化硅的沸点高是因为氯化钠是离子晶体，四氯化硅为分子晶体思路解析:根据物质的熔点、沸点的高低以及两者的差距可判断物质的内部可能存在的相互作用。答案：8.自然界中往往存在许多有趣也十分有意义的现象，下表列出了若干化合物的结构简式、化学式、相对分子质量和沸点。结构简式化学式相对分子质量沸点/（1）h-ohh2o18100（2）ch3-ohch4o3264（3）ch3ch2ohc2h6o4678（4）ch3coohc2h4o260118（5）ch3-o-ch3c2h6o5856（6）ch3ch2ch2ohc3h8o6097（7）ch3ch2och3c3h8o6011它们的沸点说明什么问题？思路解析:从分子间作用力及氢键理论加以分析：（2）（3）（6）均为醇类，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高;（4）（6）（7）相对分子质量均为60，沸点不同，这是由于（4）（6）分子间存在氢键。从表中可以得出结论。答案：（1）组成和结构相似的分子化合物，相对分子质量越高，沸点越高。（2）分子间存在氢键，会使其沸点升高，分子极性越大，氢键越强，沸点越高。9.已知n2、o2、he和ar的沸点分别是-195.8 、-183.0 、-286.9 和-185.7 ，当不发生化学反应时，指出这些气体在水中溶解度的大小。思路解析:四种气体分子都是非极性分子，且都不与水反应，其水溶性和沸点都与范德华力大小有关。答案：当不发生化学反应时，气体在水中的溶解度与气体分子的范德华力大小及气体与溶剂水间的范德华力大小有关。而气体的沸点与其范德华力有关，即沸点越高，说明分子间的范德华力越大。因此，根据四种气体的沸点，可以判断其在水中溶解度大小顺序是hen2aro2。10.已知alf3的熔点是890 ，alcl3的熔点是190 （2.02105 pa）,沸点是180 。（1）试解释alf3和 alcl3的熔沸点存在很大差异的原因。（2）在500 k和1.01105 pa时,测得alcl3蒸气的密度为11.92 gl-1(已经换算成标准状况)，试用共价键理论和配位键理论解释其中的原因并画出其中的结构式。（3）试设计一个实验方案，判断alcl3是离子化合物还是共价化合物。思路解析:根据题目中给出的提示回答。答案：（1）alf3是由离子键构成的离子晶体，而alcl3是分子晶体，分子间存在的是范德华力，故前者是熔沸点高于后者。（2）氯化铝的相对分子质量为11.9222.4=267，由此可以计算出分子式为al2cl6。al原子是sp3杂化，al原子最外层有三个电子，占据四个sp3杂化轨道中的三个，与三个cl原子形成共价键，还有一个sp3杂化轨道没有电子，与最近一个cl原子上的孤对电子形成配位键（如右图）。（3）看熔融的氯化铝是否导电，若导电，是离子化合物，若不导电，是共价化合物。11.从形成氢键的角度分析写出h3o+、的结构式。思路解析:h+与h2o中的o通过配位键形成h3o+、h3o+再通过氢键与一个或多个h2o结合成不同的离子。答案：我综合 我发展12.下列说法正确的是（ ）a.用乙醇或ccl4可提取碘水中的碘单质b.nacl和sic晶体熔化时，克服粒子间作用力的类型相同c.24mg32s晶体中电子总数与中子总数之比为11d.h2s和sif4分子中各原子最外层都满足8电子结构思路解析:乙醇可以与水以任意比混溶，不能提取碘水中的碘单质，a错；nacl熔化时，需克服离子键，sic晶体熔化时，需克服原子间共价键，故b错；24mg32s晶体中电子总数为12+16=28，中子总数为（24-12）+（32-16）=28，故c对；h原子最外层为2个电子，不满足8电子结构，故d错。答案：c13.下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是（ ）a.液溴和苯分别受热变为气体 b.干冰和氯化铵分别受热变为气体c.二氧化硅和铁分别受热熔化 d.食盐和葡萄糖分别溶解在水中思路解析:液溴和苯分别受热变为气体都需克服分子间作用力，a正确；干冰受热变为气体克服分子间作用力，而氯化铵受热会发生分解反应，破坏的是化学键，故b错；二氧化硅受热熔化破坏共价键，铁受热熔化破坏金属键，故c错；食盐溶解在水中需破坏离子键，葡萄糖溶解在水中，破坏的是分子间作用力，所以d错。答案：a14.图2-9中每条折线表示周期表中aa中的某一族元素氢化物的沸点变化，其中a点代表的是（ ）图2-9a.h2s b.hcl c.ph3 d.sih4思路解析:第a族、第a族、第a族中的nh3、h2o、hf沸点有反常，而第a族的ch4无反常，所以a点应为第a族的sih4，答案应是d。答案：d15.下列哪一种说法是正确的（ ）a.色散力仅存在于非极性分子之间 b.诱导力仅存在于极性分子之间c.取向力仅存在于极性分子之间 d.氢键一定有氢原子参加思路解析:色散力普遍存在于任何分子之中；诱导力存在于极性分子和非极性分子之间、极性分子和极性分子之间；取向力存在于极性分子和极性分子之间。答案：cd16.实验测得二聚甲酸解聚的反应为（hcooh）22hcooh，该反应需要吸收60 kjmol-1的能量。此能量比破坏化学键所需的能量低得多，试解释其中的原因并计算此作用力的作用能。思路解析:根据反应过程、分子结构、反应过程中的能量变化分析。答案：（hcooh）2中两个hcooh分子之间存在的是氢键，如下图所示。故二聚甲酸解聚时消耗的能量较小。此分子间有两个氢键，故该氢键的作用能为30 kjmol -1。17.实验测得邻硝基苯酚（）在水中的溶解度比对硝基苯酚（）的小，而且邻硝基苯酚的熔沸点比对硝基苯酚的低，试解释其中的原因。思路解析:从分子与分子之间的相互作用的角度分析。答案：邻硝基苯酚存在分子内氢键，对硝基苯酚存在分子间氢键。18.通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热（h），化学反应的h等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键siosiclhhhclsisisic键能/kjmol-1460360436431176347请完成下列问题：（1）比较下列两组物质的熔点高低（填“”或“”）： sic_si;sicl4_sio2（2）图2-10立方体中心的“”表示硅晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“”表示出与之紧邻的硅原子。图2-10（3）工业上高纯硅可通过下列反应制取：sicl4(g)+2h2(g)si(s)+4hcl(g)该反应的反应热h=_ kjmol-1。思路解析:本题属于信息给予题，主要考查利用题给信息解决问题的能力，同时考查了晶体硅的空间构型，侧重考查空间信息想象能力和利用新信息做出正确判断的能力。（1）由提供的键能数据可以看出si-c键能大于si-si键，大于si-o键，大于si-cl键，且sio2为原子晶体，而sicl4为分子晶体，因此它们的熔沸点高低是sicsi，sicl4sio2；（2）根据si晶体为四面体结构，不难画出其他硅原子的位置，见答案；（3）根据信息，h=4360+2436-4176-4431=236 kjmol-1答案：（1） （2）如下图 （3）+23619.第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1 000年的能量需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可以容纳1个ch4分子或1个游离的h2o分子，而开采出的天然气水合物晶体在常温、常压下很容易变成液体，同时放出甲烷气体。试完成下列问题。（1）构成天然气水合物晶体的两种分子是_（填“极性分子”或“非极性分子”）。（2）构成天然气水合物晶体的作用力为_。（3）若晶体中每8个笼只有6个容纳ch4分子，另外2个笼容纳了游离的h2o分子，则该天然气水合物晶体的分子式为_。思路解析:（1）ch4和h2o的极性判断；（2）所有作用力的全面分析；（3）h2o与ch4的分子个数比为（46+2）6=486。答案：（1）极性分子和非极性分子 （2）分子中极性键，水分子间有氢键和范德华力，甲烷与水分子间是范德华力 （3）（h2o）48（ch4）620.图2-11中a、b、c、d四条曲线分别表示a、va、a、a族元素的气态氢化物的沸点，其中表示a族元素气态氢化物沸点的是曲线_，表示a族元素气态氢化物沸点的是曲线_;同一族中第3、4、5周期元素的气态氢化物沸点依次升高，其原因是_。曲线中第2周期元素的气态氢化物的沸点显著高于第3周期元素气态氢化物的沸点，其原因是_。图2-11思路解析:h2o与h2o分子之间有四个氢键，故沸点最高，故a为a族元素气态氢化物，a的氢化物都为非极性分子，沸点较低，第2周期元素的氢化物中不存在氢键，故选d。答案：a d 相对分子质量依次增大，范德华力依次增大，故沸点依次升高 存在氢键我创新 我超越21.某温度、压强下，某同学取三份等体积的无色气体a，在25 、80 、90 测得其摩尔质量分别为58.0 gmol-1、20.6 gmol-1、20.0 gmol-1。这个同学对下列问题感到很疑惑，请你帮助他解释一下：（1）为什么不同温