第3节 第2课时　分子间作用力　分子的手性

第2课时分子间作用力分子的手性课后·训练提升基础巩固1.下列有关范德华力的叙述正确的是()。A.范德华力的实质也是一种电性作用,所以范德华力是一种特殊的化学键B.范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同C.任何分子间在任意情况下都会产生范德华力D.范德华力非常微弱,故破坏范德华力不需要消耗能量答案:B解析:范德华力的实质是一种电性作用,但范德华力是分子间较弱的作用力,不是化学键,A项错误。化学键是粒子间的强烈的相互作用,范德华力是分子间较弱的作用力,B项正确。若分子间的距离足够远,则分子间没有范德华力,C项错误。虽然范德华力非常微弱,但破坏它时也要消耗能量,D项错误。2.下列说法中正确的是()。A.分子间作用力越大,分子越稳定B.分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高C.相对分子质量越大,其分子间作用力越大D.分子间只存在范德华力答案:B解析:分子间作用力主要影响物质的物理性质,化学键主要影响物质的化学性质,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高,B项正确,A项错误。分子间作用力包括氢键和范德华力,分子的组成和结构相似时,相对分子质量越大,其范德华力越大,对于分子间形成氢键的物质来说,分子间作用力较大,C、D项错误。3.下列叙述正确的是()。A.氢键能随时断裂、随时形成B.氢键能存在于固态、液态甚至于气态物质中C.由于氢键的存在,水凝结为冰时密度减小,体积增大D.由于氢键的存在,导致某些物质的气化热、升华热减小答案:C4.下列几种氢键:①O—H…O—,②N—H…N—,③F—H…F—,④O—H…N—,按氢键从强到弱的顺序排列正确的是()。A.③>①>④>② B.①>②>③>④C.③>②>①>④ D.①>④>③>②答案:A解析:F、O、N的电负性依次减小,F—H、O—H、N—H的极性依次降低,故F—H…F—氢键最强,其次为O—H…O—,再次是O—H…N—,最弱的为N—H…N—。5.根据“相似相溶”规律判断,下列物质在水中溶解度最大的是()。A.乙烯 B.二氧化碳C.二氧化硫 D.氢气答案:C解析:乙烯、二氧化碳和氢气都是非极性分子,二氧化硫属于极性分子,易溶于极性溶剂,水属于极性溶剂,所以极性分子二氧化硫在水中的溶解度最大。6.下列化合物在水中的溶解度,排列次序正确的是()。a.HOCH2CH2CH2OHb.CH3CH2CH2OHc.CH3CH2COOCH3d.HOCH2CH(OH)CH2OHA.d>a>b>cB.c>d>a>bC.d>b>c>aD.c>d>b>a答案:A解析:题述物质中CH3CH2COOCH3不能与水形成氢键,其溶解度最小,分子中含有羟基数目越多,与水形成的氢键越多,则溶解度越大,所以溶解度大小为HOCH2CH(OH)CH2OH>HOCH2CH2CH2OH>CH3CH2CH2OH>CH3CH2COOCH3,即d>a>b>c。7.下列说法不正确的是()。A.互为手性异构体的分子组成相同,官能团不同B.手性异构体的性质不完全相同C.手性异构体是同分异构体的一种D.利用手性催化剂合成可以只得到一种或主要只得到一种手性分子答案:A解析:互为手性异构体的分子组成完全相同,官能团也相同。8.下列化合物分子中含有2个手性碳原子的是()。A. B.C. D.答案:B解析:A项,分子中只有1个手性碳原子;B项,分子中连接氯原子的两个碳原子都是手性碳原子;C项,分子中只有1个碳原子为手性碳原子;D项,分子中无手性碳原子。9.试用有关知识解释下列现象。(1)有机化合物大多难溶于水,而乙醇、乙酸可与水互溶:。

(2)乙醚(C2H5OC2H5)的相对分子质量远大于乙醇,但乙醇的沸点却比乙醚高很多,原因:。

(3)从氨合成塔里出来的H2、N2、NH3的混合物中分离出NH3,常采用加压使NH3液化的方法:。

(4)水在常温下,其组成的化学式可用(H2O)m表示,原因:。

答案:(1)乙醇分子中的醇羟基、乙酸分子中的羧羟基均可与水形成分子间氢键,相互结合成缔合分子,故表现为互溶(2)乙醇分子之间形成的氢键作用远大于乙醚分子间的范德华力,故乙醇的沸点比乙醚高很多(3)NH3分子间可以形成氢键,而N2、H2分子间的范德华力很小,故可采用加压液化的方法将NH3从混合物中分离(4)常温下,液态水中水分子间通过氢键缔合成较大分子团,所以用(H2O)m表示,而不是以单个分子形式存在10.根据下列表1和表2数据,回答问题。表1第ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素氢化物的沸点化合物沸点/℃化合物沸点/℃化合物沸点/℃H2O100HF19.5NH3-33.3H2S-60.7HCl-84PH3-87.4H2Se-42HBr-67.0AsH3-62H2Te-1.8HI-35.4SbH3a表2常见物质的沸点结构简式分子式相对分子质量沸点/℃①H—OHH2O18100②CH3OH(甲醇)CH4O3264③CH3CH2OH(乙醇)C2H6O4678④CH3COOH(乙酸)C2H4O260118⑤CH3COCH3(丙酮)C3H6O5856⑥CH3CH2CH2OH(丙醇)C3H8O6097⑦CH3CH2OCH3(甲乙醚)C3H8O6011(1)表1中a的范围是。

(2)根据表1中数据,同主族元素简单氢化物沸点高低的规律是。

(3)根据表2中沸点数据找规律,由②③⑥得出:;由①④⑥得出:。

答案:(1)-62<a<-33.3(2)同主族元素简单氢化物的沸点随相对分子质量增大而升高,如果含氢键,该氢化物沸点最高(3)组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,沸点越高分子间存在氢键,会使其沸点较高,分子极性越大,氢键越强,沸点越高解析:(1)从表1数据可以得出-62<a<-33.3。(2)水、氟化氢、氨分子间存在氢键,沸点出现“反常”,因此同主族元素简单氢化物的沸点高低与氢键和相对分子质量有关。(3)表2中规律仍然要从氢键、相对分子质量等因素变化得出。能力提升1.374℃、22.1MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力,并含有较多的H+和OH-,由此可知超临界水()。A.显中性,pH等于7B.表现出非极性溶剂的特性C.显酸性,pH小于7D.表现出极性溶剂的特性答案:B解析:超临界水仍然呈中性,但pH不为7,故A、C项错误。根据“相似相溶”规律,B项正确,D项错误。2.下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是()。A.H2S在水中的溶解度和NH3在水中的溶解度B.I2在水中的溶解度和I2在CCl4中的溶解度C.I与H形成共价键的极性和F与H形成共价键的极性D.对羟基苯甲醛()和邻羟基苯甲醛()的沸点答案:D解析:氨气和水分子间可形成氢键,NH3在水中的溶解度大于H2S的,A项不符合题意。I2是非极性分子,水是极性分子,CCl4是非极性分子,根据“相似相溶”规律,I2在水中的溶解度小于I2在CCl4中的溶解度,B项不符合题意。氟的电负性大于碘的电负性,所以I与H形成共价键的极性小于F与H形成共价键的极性,C项不符合题意。邻羟基苯甲醛的两个基团靠得很近,能形成分子内氢键,使沸点较低;而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,使沸点较高,所以邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低,D项符合题意。3.(福建晋江高二下校级期中)下列对分子的性质的解释中不正确的是()。A.水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键所致B.乳酸()有一对手性异构体,因为其分子中含有一个手性碳原子C.白磷难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳可用“相似相溶”规律解释D.氨气极易溶于水,既可以用“相似相溶”规律解释,也可以用氨和水形成分子间氢键增大溶解度来解释答案:A解析:化合物的稳定性与化学键的强弱有关,氢键属于特殊的分子间作用力,影响水的沸点但不影响水的稳定性,A项错误。乳酸()中间碳原子上连有四个不同的原子或原子团,为手性碳原子,存在手性异构体,B项正确。白磷为非极性分子,根据“相似相溶”规律,白磷易溶于非极性溶剂CS2,不易溶于极性溶剂H2O,酒精的极性介于极性的水和非极性的CS2之间,所以白磷微溶于酒精,C项正确。NH3与H2O都是极性分子,根据“相似相溶”规律,极性溶质NH3易溶于极性溶剂H2O;氮原子、氧原子得电子能力强,则NH3与水易形成氢键,以上两方面的原因致使NH3极易溶于水,D项正确。4.有下列两组命题,其中乙组命题正确且能用甲组命题正确解释的是()。甲组乙组Ⅰ.H—I的键能大于H—Cl的键能Ⅱ.H—I的键能小于H—Cl的键能Ⅲ.HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力Ⅳ.HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力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①Ⅰ—a②Ⅱ—b③Ⅲ—c④Ⅳ—dA.①③ B.②③C.①④ D.②④答案:B解析:键能的大小影响物质的热稳定性,键能越大,物质越稳定。H—Cl的键能大于H—I的键能,所以HCl比HI稳定。范德华力影响物质的熔、沸点的高低,通常结构相似的物质的范德华力越大,熔、沸点越高。由于HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力,所以HI的沸点比HCl的高。5.已知含有“手性碳原子”的物质通常具有不同的光学特征(称为光学活性),下列物质在一定条件下不能使分子失去光学活性的是()。A.H2 B.CH3COOHC.O2/Cu D.NaOH溶液答案:B解析:分子中醛基与氢气发生加成反应,原来的手性碳原子反应后连接2个—CH2OH,不再是手性碳原子,分子失去光学活性,A项不符合题意。分子中羟基与乙酸发生酯化反应,原来的手性碳原子反应后仍连接4个不同的原子团,分子没有失去光学活性,B项符合题意。羟基被氧化生成—CHO,原来的手性碳原子反应后连接2个—CHO,不再是手性碳原子,分子失去光学活性,C项不符合题意。在NaOH溶液中,溴原子会发生取代反应被—OH替代,原来的手性碳原子反应后连接2个—CH2OH,不再是手性碳原子,分子失去光学活性,D项不符合题意。6.丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。(1)该结构中,碳碳之间的共价键类型是σ键,也是(填“极性键”或“非极性键”);碳氮之间的共价键类型是(填“σ键”“π键”或“σ键和π键”),该键属于(填“极性键”或“非极性键”)。

(2)该结构中,氧氢之间除共价键外还可能存在。

(3)该结构中,碳原子的杂化轨道类型有。

答案:(1)非极性键σ键和π键极性键(2)氢键(3)sp2、sp3解析:(1)碳碳之间是非极性键;由于碳氮之间是双键,故既有σ键又有π键,该键是不同种原子之间形成的键,故为极性键。(2)由分子结构可以看出和氮原子相连的氧原子与羟基上的氢原子之间可能还存在氢键。(3)在该结构中,甲基上的碳原子采取sp3杂化,而双键中碳原子采取sp2杂化。7.请回答下列问题。(1)NH3在水中的溶解度是常见气体中最大的。下列因素与NH3的水溶性没有关系的是(填字母)。

a.NH3和H2O都是极性分子b.NH3在水中易形成氢键c.NH3溶于水建立了以下平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-d.NH3是一种易液化的气体(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断CrO2Cl2是(填“极性”或“非极性”)分子。

(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体Ni(CO)4,呈正四面体形。Ni(CO)4易溶于下列(填字母)。

a.水 b.CCl4c.C6H6(苯) d.NiSO4溶液(4)甲醛、甲醇和甲酸等分子中含碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水,而甲烷、甲酸甲酯难溶于水,试解释原因:

。

(5)下列分子中若有手性碳原子,请用“*”标出;若无手性碳原子,此小题不必作答。a. b.c. d.CH3CHClCH2CHO答案:(1)d(2)非极性(3)bc(4)甲醛、甲醇和甲酸等分子中含碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与水分子间形成氢键,而甲烷、甲酸甲酯与水分子间难形成氢键(5)a.d.CH3*CHClCH2CHO解析:(1)NH3极易溶于水主要是因为NH3与H2O形成分子间氢键,另外,NH3和H2O都是极性分子,NH3和H2O能够发生化学反应。NH3易液化是因为NH3分子之间易形成氢键,而不是NH3与H2O分子之间的作用。(2)CCl4、CS2是非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,CrO2Cl2是非极性分子。(3)由常温下Ni(CO)4易挥发,可知Ni(CO)4为共价化合物分子。由于Ni(CO)4为正四面体形,所以Ni(CO)4为非极性分子,根据“相似相溶”规律,Ni(CO)4易溶于CCl4和苯。(4)由有机化合物与水分子间能否形成氢键的角度思考原因。(5)手性碳原子必须连有4个不同的原子或原子团。过关检测一、选择题(本题包括18个小题,每小题2分,共36分。每小题四个选项只有一项符合题目要求)1.(山东烟台高二上期末)下列关于共价键的说法正确的是()。A.丙炔分子中含有5个σ键和2个π键B.乙醇分子中O—H的极性强于C—H的极性C.乙烷分子中只含有极性键,不含有非极性键D.由分子构成的物质中共价键的键能越大,该分子的熔点和沸点一定也越高答案:B解析:丙炔分子中有6个σ键和2个π键,A项错误。氧的电负性比碳的大,则O—H的极性强于C—H的极性,B项正确。乙烷分子中含有C—H极性键和C—C非极性键,即乙烷分子中既含有极性键又含有非极性键,C项错误。由分子构成的物质的熔点和沸点与分子之间的作用力有关,与分子内的共价键的键能无关,D项错误。2.若不断地升高温度,就会实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段破坏的粒子间的主要相互作用依次是()。A.氢键范德华力非极性键B.氢键氢键极性键C.氢键极性键范德华力D.范德华力氢键非极性键答案:B解析:因为O的电负性较大,在雪花、水中存在O—H…O氢键,故在实现“雪花→水→水蒸气”的变化阶段主要破坏了水分子间的氢键,而实现“水蒸气→氧气和氢气”的变化则破坏了O—H极性共价键。3.在下列化学反应中,既有离子键、极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、非极性键形成的是()。A.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑B.Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑C.Cl2+H2OHClO+HClD.NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O答案:A解析:B项反应中缺少非极性共价键的断裂和形成,不符合题意;C项反应中没有离子键的断裂和形成,也没有非极性共价键的形成,不符合题意;D项反应中没有非极性共价键的断裂和形成,不符合题意。4.白磷是一种能自燃的单质,其分子的球棍模型如图所示:,下列叙述错误的是()。A.每个磷原子形成3个σ键,磷原子为sp2杂化B.每个磷原子的价层电子对数为4,磷原子均为sp3杂化C.1mol白磷中共含6mol非极性键D.白磷分子的空间结构为正四面体形答案:A解析:由白磷分子的球棍模型图可知,每个磷原子均形成了3个σ键,另外每个磷原子还有一个孤电子对,故磷原子的价层电子对数为4,磷原子为sp3杂化,A项错误,B项正确。由题图可知C、D项正确。5.(山西孝义高二下月考)氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120°,它能水解。下列有关叙述正确的是()。A.氯化硼分子间含有氢键B.氯化硼中心原子采用sp杂化C.氯化硼分子呈正三角形,属极性分子D.氯化硼分子的空间结构类似于CH2O答案:D解析:氯化硼不是含氢化合物,且分子中无N、O、F,则氯化硼分子间不含有氢键,A项错误。氯化硼中硼原子上的价层电子对数是3+3-3×12=3,因此硼原子采用sp2杂化,氯化硼分子呈正三角形,属于非极性分子,B、C项错误。氯化硼分子的分子空间结构类似于CH2O,6.下列说法正确的是()。A.非极性分子中的原子上一定不含孤电子对B.平面三角形分子一定是非极性分子C.二氯甲烷(CH2Cl2)分子的中心原子采取sp3杂化,键角均为109°28'D.ABn型分子的中心原子最外层满足8电子结构,则ABn不一定是非极性分子答案:D解析:CCl4是非极性分子,氯原子上含有孤电子对,A项错误。HCHO分子的中心原子C上无孤电子对,价层电子对数为3,空间结构为平面三角形,C原子位于三角形内部,HCHO分子的结构不对称,为极性分子,B项错误。甲烷分子的空间结构是正四面体形,键角均为109°28',二氯甲烷分子的空间结构是四面体形,键角发生了变化,不等于109°28',C项错误。CH4的中心原子C最外层满足8电子结构,CH4是非极性分子,NH3的中心原子N最外层满足8电子结构,但NH3为极性分子,D项正确。7.用短线“—”表示共用电子对,用“··”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子的路易斯结构式可以表示为。下列叙述错误的是()。A.R为三角锥形 B.R可以是BF3C.R是极性分子 D.键角小于109°28'答案:B解析:的中心原子上含有3个σ键电子对和1个孤电子对,中心原子的价层电子对数为4,R分子的空间结构为三角锥形,A项正确。BF3分子中B原子最外层含有3个电子,BF3中B原子形成3个σ键,B原子上没有孤电子对,所以R不能是BF3,B项错误。由极性键构成的分子,若结构对称,正、负电中心重合,则为非极性分子,R分子的结构不对称,R是极性分子,C项正确。R分子的键角为107°,键角小于109°28',D项正确。8.下列有机化合物分子中有3个手性碳原子的是()。A.乳酸CH3—CHOH—COOHB.甘油CH2OH—CHOH—CH2OHC.脱氧核糖CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHOD.核糖CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO答案:D解析:乳酸分子中只有中间连有羟基的碳原子为手性碳原子,A项不符合题意。甘油分子中没有手性碳原子,B项不符合题意。脱氧核糖分子中含有2个手性碳原子,C项不符合题意。核糖分子中有3个手性碳原子,D项符合题意。9.下列说法正确的是()。A.冰融化时,分子中H—O发生断裂B.随着卤素原子核外电子层数的增加,卤化物CX4(X为卤素原子)分子间作用力逐渐增大,所以它们的熔、沸点也逐渐升高C.由于H—O比H—S牢固,所以水的熔、沸点比H2S的高D.在由分子构成的物质中,分子间作用力越大,该物质越稳定答案:B解析:冰融化时发生物理变化,只破坏水分子间的分子间作用力而不破坏化学键,A项错误。结构相似的分子中,物质的熔、沸点与其相对分子质量成正比,所以随着卤素原子核外电子层数的增加,卤化物CX4的分子间作用力逐渐增大,所以它们的熔、沸点也逐渐升高,B项正确。H2O和H2S的熔、沸点与化学键无关,水的熔、沸点比H2S的高是因为水分子间存在氢键,C项错误。由分子构成的物质的稳定性与化学键有关,与分子间作用力无关,D项错误。10.下列关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是()。A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子B.SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子C.CS2为非极性分子,所以在三种物质中熔、沸点最低D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子为极性分子答案:B解析:根据“相似相溶”规律,水是极性分子,CS2是非极性分子,SO2和NH3都是极性分子,A项错误,B项正确。由于CS2常温下是液体,SO2和NH3常温下是气体,C项错误。NH3在水中溶解度很大,除了由于NH3分子为极性分子外,还因为NH3和H2O之间可形成分子间氢键,D项错误。11.科学家将C60分子组装在一单层分子膜表面,在-268℃时冻结分子的热振荡,利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、双键的分子图像。下列化合物分子中一定既含σ键又含π键的是()。A.N2 B.CO2 C.C2H6O D.H2O2答案:B解析:N2的结构式为N≡N,分子中含有1个σ键和2个π键,但N2不是化合物,A项错误。CO2的结构式为OCO,分子中含有2个σ键和2个π键,B项正确。C2H6O分子中只存在单键,无双键,只含σ键,不含π键,C项错误。H2O2的结构式为H—O—O—H,分子中只含有σ键,不含π键,D项错误。12.下列叙述中正确的是()。A.VSEPR模型就是分子的空间结构B.在共价化合物分子中一定存在σ键C.全由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物D.共价键键长越短,键能一定越大答案:B解析:VSEPR模型是价层电子对互斥模型,VSEPR模型不一定与分子的空间结构一致,分子的空间结构还与孤电子对数有关,A项错误。共价化合物中一定含有σ键,单键一定是σ键,双键或三键中一定有一个σ键,B项正确。全部由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如氯化铵属于离子化合物,C项错误。通常共价键的键长越短,键能越大,但也存在特例,D项错误。13.水星大气中含有一种被称为硫化羰(化学式为COS)的物质。已知硫化羰与CO2的结构相似,但能在O2中完全燃烧,下列有关硫化羰的说法正确的是()。A.硫化羰的电子式为

B.硫化羰分子中三个原子位于同一直线上C.硫化羰的沸点比二氧化碳的低D.硫化羰在O2中完全燃烧后的产物是CO2和SO3答案:B解析:氧与硫属于同主族元素,把二氧化碳的结构与物理性质迁移过来,可知硫化羰的电子式为

··O······C····S····,A14.顺铂[Pt(NH3)2Cl2](Ⅰ)是具有抗癌活性的金属配合物;碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,属于第二代铂族抗癌药物,其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是()。(已知1,1-环丁二羧酸的结构简式为)A.碳铂中所有碳原子的杂化方式相同B.顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2C.碳铂分子中sp3杂化的碳原子数与sp2杂化的碳原子数之比为2∶1D.1mol1,1-环丁二羧酸含有σ键的数目为12NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)答案:C解析:顺铂分子中1个N原子形成3个N—H和1个Pt—N,则N原子的杂化方式是sp3,B项错误。1个碳铂分子中有4个C原子均形成4个σ键,均为sp3杂化,有2个C原子均形成3个σ键,为sp2杂化,则碳铂分子中sp3杂化的碳原子数与sp2杂化的碳原子数之比为2∶1,A项错误,C项正确。1,1-环丁二羧酸分子中C—H、C—C、C—O、O—H均为σ键,1个CO中有1个σ键,则1mol1,1-环丁二羧酸含有σ键的数目为18NA,D项错误。15.S2Cl2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.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:S2Br2>S2Cl2D.与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl答案:A解析:从S2Cl2分子的图示可知该分子空间结构不对称,为极性分子。16.氧族元素的氢化物的沸点如下表:H2OH2SH2SeH2Te100℃-61.8℃-41.1℃-2℃下列说法中正确的是()。A.氧族元素氢化物沸点的高低与范德华力的大小无关B.范德华力一定随相对分子质量的增大而减小C.水分子间还存在一种特殊的分子间作用力D.水分子间存在共价键,加热时较难断裂答案:C解析:H2S、H2Se、H2Te的相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增强,其沸点逐渐升高,H2O与H2S等的结构具有相似性,H2O的相对分子质量最小,但其沸点最高,说明H2O分子间除了存在范德华力外,还存在一种特殊作用力——氢键。H2O分子极为稳定,加热时分子内的共价键很难断裂。17.已知以下反应中的四种物质由三种元素组成,其中a分子的空间结构为正四面体形,组成a物质的两种元素的原子序数之和小于10,组成b物质的元素为第三周期元素。下列判断正确的是()。A.四种分子中的化学键均是极性键B.a、c分子中的中心原子均采用sp3杂化C.四种分子中既有σ键,又有π键D.b、d分子中共价键的键能:b>d答案:B解析:由题意可知,a是甲烷,b为氯气。四种分子中氯气分子所含的化学键为非极性键,A项错误。四种分子中均只存在σ键而没有π键,C项错误。b为氯气,d为氯化氢,Cl—Cl的键长比H—Cl的键长长,故Cl—Cl的键能小于H—Cl的键能,D项错误。18.(宁夏银川一中高二期中)白磷(P4)、三氧化二磷(P4O6)和五氧化二磷(P4O10)的分子结构分别如图所示,下列说法中错误的是()。A.P4O6中的磷原子采用sp3杂化B.中文名称三氧化二磷、五氧化二磷都只表示原子个数比,不表示分子的实际组成C.P4、P4O6、P4O10分子中同一磷原子上两个化学键之间的夹角都是60°D.P4O6分子中4个磷原子构成正四面体,6个氧原子构成正八面体答案:C解析:P4O6中磷原子的价层电子对数=3+1=4,采用sp3杂化,A项正确;由图可知,中文名称三氧化二磷、五氧化二磷都只表示原子个数比,不表示分子的实际组成,B项正确;P4O6和P4O10分子中同一磷原子上两个化学键之间的夹角都不是60°,C项错误;由P4O6的分子结构可知,4个磷原子构成正四面体,6个氧原子构成正八面体,D项正确。二、非选择题(本题包括6个小题,共64分)19.(8分)(1)蓝矾(CuSO4·5H2O)的结构如图所示:SO42-的空间结构是,其中S采用的杂化方式是(2)气态SO3分子的空间结构为;将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图,此固态SO3中S采用的杂化方式是。

答案:(1)正四面体形sp3杂化(2)平面三角形sp3杂化解析:(1)SO42-中S上有4个σ键电子对,S上孤电子对数是6+2-2×42=0,因此S上的价层电子对数为4,SO42-的空间结构是正四面体形,S采取sp3(2)SO3中S上的价层电子对数为3,没有孤电子对,SO3分子的空间结构为平面三角形;图中固态SO3中S形成4个共价单键,其S采用sp3杂化。20.(10分)a、b、c、d为四种由短周期元素组成的物质,它们组成的粒子中都含有14个电子,且四种物质中均只含有共价键。试回答下列问题。(1)a是单质,可用作半导体材料,则构成a物质的原子的核外电子排布式为。

(2)b是双核化合物,常温下为无色无味的气体,则b的化学式为。

(3)c是双核单质,其电子式为,c分子中所含共价键类型为(填“极性键”或“非极性键”)。

(4)d是四核化合物,其结构式为,1个d分子中含有个σ键,个π键,其中σ键的强度(填“>”“<”或“=”)π键,原因是。答案:(1)1s22s22p63s23p2(2)CO(3)··N︙︙(4)H—C≡C—H32>形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键大,形成的共价键强解析:a是单质,可用作半导体材料,且含有14个电子,则a是Si;b是双核化合物,含有14个电子,且常温下为无色无味的气体,则b为CO;c是双核单质,每个原子中含有7个电子,则c为N2;d是四核化合物,即4个原子共含有14个电子,则d为C2H2,C2H2的结构式为H—C≡C—H,1个C2H2分子中含有3个σ键和2个π键。21.(6分)(1)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。参数分子直径/nm分子与H2O的结合能E/(kJ·mol-1)CH40.43616.40CO20.51229.91①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是。

②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是。

(2)H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为。

答案:(1)①氢键、范德华力②CO2的分子直径小于笼状空腔直径,且与H2O的结合能大于CH4(2)H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键解析:(1)①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是范德华力和氢键。②根据表格数据可知,CO2分子的直径是0.512nm,而笼状空腔的直径是0.586nm,笼状空腔直径大于CO2分子的直径,而且CO2与水分子之间的结合能大于CH4,因此可以实现用CO2置换CH4的设想。(2)水可以与乙醇互溶,是因为H2O与CH3CH2OH之间可以形成分子间氢键。22.(12分)A、B、C、D、E是短周期的5种非金属主族元素,其中A、B、C的价层电子排布式可表示为A:asa,B:bsbbpb,C:csccp2c。D与B同主族,E在C的下一周期,且E是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题。(1)由A、B、C、E中的任意两种元素可组成多种分子,下列分子属于极性分子的是(填序号)。

①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4(2)C的常见氢化物的沸点比下一周期同主族元素的氢化物沸点高,其原因是。

(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂,其分子式分别为、。DE4在前者中的溶解度(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。

(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为(用化学式表示)。

答案:(1)③(2)水分子间存在氢键(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4>CCl4>CH4解析:A、B、C、D、E是短周期的5种非金属主族元素,由s轨道最多可容纳2个电子可得a=1,b=c=2,即A为氢元素,B为碳元素,C为氧元素;由D与B同主族,得D为硅元素;由E在C的下一周期且E为同周期元素中电负性最大的元素可知E为氯元素。23.(12分)下表所示是元素周期表的前三周期,请回答下列问题。(1)g的单质能与f元素的最高价氧化物对应水化物的溶液反应,请写出该反应的离子方程式:。

(2)a、b、c、d、e的氢化物的沸点如图所示,编号为“5”的氢化物的化学式为,用杂化轨道理论解释该分子的空间结构:。

(3)电子排布式为[Ne]3s23p4的元素名称为,其氢化物的空间结构为,用价层电子对互斥模型解释该