高二人教版化學選修3同步作業(yè)第二章第三節(jié)第2課時較強的分子間作用力——氫鍵

1、第2課時較強的分子間作用力氫鍵1 .氨氣溶于水中，大部分 NH3與H20以氫鍵（用"表示）結合形成NH 3 H20分子。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知 NH 3 H 20的結構式為（）答案 B解析 從氫鍵的成鍵原理上講，A、B都成立；但從空間構型上講，由于氨分子是三角錐形，易于提供孤電子對，所以以B方式結合空間阻礙最小，結構最穩(wěn)定；從事實上講，依據(jù)NH 3 H 2O NH 4+OH可知答案是B。2 .下列物質(zhì)中含有氫鍵，且氫鍵最強的是（）A.甲醇 B. NH3 C.冰 D. （HF）n答案 D解析 氫鍵可表示為 XH-Y （X、Y可相同也可不同，一般為 N、0、F）,當X、Y原子半徑越小、電負

2、性越大時，在分子間 H與Y產(chǎn)生的靜電吸引作用越強，形成的氫鍵越牢固。3 .在硼酸B（OH） 3分子中，B原子與3個羥基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結構。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是（）A. sp,范德華力B. sp2,范德華力C. sp2,氫鍵D. sp3,氫鍵答案 C解析 B原子最外層的3個電子都參與成鍵，故 B原子可以形成sp2雜化軌道；B(OH)3分子中的 OH 可以與相鄰分子中的 H 原子形成氫鍵。故選 C。4 下列事實與氫鍵沒有關系的是()A. H2O比H2s更難分解B HF 的熔、沸點高于HClC 酒精可以和水以任意比例互溶D 鄰羥基苯甲醛的沸點低

3、于對羥基苯甲醛答案A解析溶質(zhì)與水分子間形成氫鍵會促進溶解，分子間形成氫鍵會導致物質(zhì)的熔、沸點升高，分子內(nèi)形成氫鍵則會導致物質(zhì)的熔、沸點降低。氫化物的穩(wěn)定性與分子內(nèi)的共價鍵的鍵能有OH 極關，與氫鍵無關。常見的氫化物分子間存在氫鍵的有HF、H2O、NH3。酒精分子中性強，能與水形成氫鍵。鄰羥基苯甲醛易形成分子內(nèi)氫鍵，而對羥基苯甲醛易形成分子間氫鍵。5 下列物質(zhì)的熔、沸點高低順序正確的是()A F2>Cl2>Br2>I2B CF4>CCl4>CBr4>CI4C HF<HCl<HBr<HID CH4<siH4<GeH4<snH4

4、答案 D解析 物質(zhì)的熔、沸點高低由分子間作用力大小決定，分子間作用力越大，熔、沸點越高， 反之越低。 A 中鹵素單質(zhì)隨相對分子質(zhì)量的增大，分子間作用力逐漸增大，熔、沸點升高，故 A 錯誤；同理B 錯誤； C 中雖然四種物質(zhì)的相對分子質(zhì)量增大，但是，在 HF 分子中存在氫鍵，故HF 的熔、沸點是最高的。6 下列敘述正確的是()A.由于氫鍵的存在，使水凝結為冰時密度減小，體積增大B 由于氫鍵的存在，導致某些物質(zhì)的氣化熱、升華熱減小C.氫鍵能存在于固態(tài)、液態(tài)甚至于氣態(tài)中D 氫鍵能隨時斷裂、隨時形成答案A解析氫鍵是比范德華力強而比化學鍵弱的一種分子間作用力，水分子間形成氫鍵使水結成冰，水的密度減小，體

5、積增大。7 共價鍵、 離子鍵和范德華力是構成物質(zhì)時粒子間的不同作用力。 下列物質(zhì)中， 只含有上述 一種作用力的是()A 干冰B 氯化鈉C 氫氧化鈉D 碘答案 B解析 A中，干冰由CO2分子構成，故存在分子間作用力，CO2分子內(nèi)部存在極性鍵；B中， 氯化鈉由Na卡和C構成，只存在離子鍵； C中，氫氧化鈉由Na卡和OH構成，故存在離子 鍵，OH內(nèi)存在極性鍵；D中，碘是由I2分子構成，故存在分子間作用力，I2分子內(nèi)部存在非極性鍵。A 鹵化氫中， HF 沸點最高，是由于HF 分子間存在氫鍵8 H2O 的沸點比 HF 的高，可能與氫鍵有關C 氨水中含有分子間氫鍵D.氫鍵XHY的三個原子總在一條直線上答案

6、D解析因氟化氫分子之間存在氫鍵，所以HF 是鹵化氫中沸點最高的；氨水中除NH 3分子之間存在氫鍵，NH3與H2O, H2O與H2O之間都存在氫鍵，C正確；氫鍵中的XHY三原子應盡可能的在一條直線上，但在特定條件下，如空間位置的影響下，也可能不在一條直線上，故 D 錯。9 下列說法不正確的是()A 分子間作用力是分子間相互作用力的總稱B 分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔、沸點升高外，對物質(zhì)的溶解度等也有影響C 范德華力與氫鍵可同時存在于分子之間D 氫鍵是一種特殊的化學鍵，它廣泛存在于自然界中答案D解析分子間存在多種相互作用力，這些作用統(tǒng)稱為分子間作用力，A 正確；分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔、沸點升

7、高外，對物質(zhì)的溶解度也有影響， B 正確；范德華力和氫鍵均屬分子間的作用力，兩者有可能同時存在于分子之間， C 正確；氫鍵屬于分子間作用力，而不是化學鍵， D 錯誤。10比較下列化合物的沸點，前者低于后者的是()A.乙醇與氯乙烷與對羥基苯甲酸D. H2O 與 H2Te答案 B解析 氫鍵分為兩類：存在于分子之間時，稱為分子間氫鍵；存在于分子內(nèi)部時，稱為分子 內(nèi)氫鍵。同類物質(zhì)相比，分子內(nèi)形成氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點要低于分子間形成氫鍵的物質(zhì)的 熔、沸點。如鄰羥基苯甲酸、鄰羥基苯甲醛等容易形成分子內(nèi)氫鍵，沸點較低；而對羥基苯 甲酸、對羥基苯甲醛則容易形成分子間氫鍵，沸點較高，所以B選項正確；對于 A選項

8、，由于乙醇存在分子間氫鍵，而氯乙烷不存在氫鍵，所以乙醇的沸點(78.5 C)高于氯乙烷的沸點(12.3 C)；同樣道理，D選項中，H2O的沸點(100 C)高于H2Te的沸點。11 .氧是地殼中含量最多的元素。(1)氧元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)為 (2)H2O 分子內(nèi)的 OH 鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強到弱依次為OHCHO的沸點比、一/高，原因是H可與H2O形成H3O+,H3O+中。原子采取 雜化。七。+中H OH鍵角比H2O中H OH鍵角大，原因為 答案（1）2 （2）O H鍵、氫鍵、范德華力鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵，而對羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大（3）s

9、p3 H2O中O原子有2對孤電子對，H3O+中O原子只有1對孤電子對，排斥力較小解析（1）氧元素核外有8個電子，其基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p4,所以氧元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)為2。（2）O H鍵屬于共價鍵，強度最大，分子間的范德華力和氫鍵均屬于分子間作用力的范疇，但氫鍵要強于分子間的范德華力，所以它們從強到弱的順序依次為O H鍵、氫鍵、范德華力；氫鍵不僅存在于分子之間，有時也存在于分子內(nèi)，鄰羥基苯 甲醛在分子內(nèi)形成氫鍵，而在分子之間不存在氫鍵，對羥基苯甲醛正好相反，只能在分子間形成氫鍵，而在分子內(nèi)不能形成氫鍵，所以對羥基苯甲醛的沸點比鄰羥基苯甲醛的高。（3）依1據(jù)價層電子對互斥

10、理論知H3O中O上的孤電子對數(shù)=：X（53M）=1,由于H3O的中心原子O的價層電子對數(shù)為 3+1=4,所以 七。十的VSEPR模型為四面體，因此 大。+中O原子1米取的是sp3雜化；同理可以計算出 H2O中O原子上的孤電子對數(shù)= 2X6 2X1）=2,因此排 斥力較大，水分子中 HO H鍵角較小。12 . X、Y、Z、Q、E五種元素中，X原子核外的M層中只有兩對成對電子，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Z是地殼內(nèi)含量（質(zhì)量分數(shù)）最高的元素，Q的核電荷數(shù)是 X與Z 的核電荷數(shù)之和，E在元素周期表的各元素中電負性最大。請回答下列問題：（1）X、Y的元素符號依次為 、。（2）XZ2與YZ2分子

11、的立體型分別是 和,相同條件下兩者在水中的溶解 度較大的是 （寫分子式），理由是 。Q的元素符號是,它屬于第 周期，它的核外電子排布式為,在形成化合物時它的最高化合價為 。(4)用氫鍵表示式寫出 E的氫化物溶液中存在的所有氫鍵： 。答案 (1)S C(2)V形 直線形 SO2因為CO2是非極性分子，SO2和H2O都是極性分子，SO2在H2O中 的溶解度較大(3)Cr 四 1s22s22p63s23p63d54s1+6 價(4)FHF、FH0、OHF、OH0解析 由“X原子核外的M層中只有兩對成對電子”則X為硫元素?！癥原子核外的L層電子 數(shù)是K層的兩倍”則Y為碳元素。 ”是地殼內(nèi)含量最高的元素

12、”則Z為氧元素?！癚的核電荷 數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和”則Q為銘元素，其元素符號為Cr,位于元素周期表的第四周期， 其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,在形成化合物時其最高化合價為+6價。”在元素周期表的各元素中電負性最大”即E為氟(F)元素，在E的氫化物(HF)溶液中存在的所有氫鍵為 F HH0、OHHF、OHH0、FHHF 。XZ2 與 YZ2 分別為 SO2 和 CO2 分子，其立 體構型分別為 V形(角形)和直線形，在相同條件下二者在水中溶解度較大的是SO2,原因是CO2是非極性分子，SO2和H2O都是極性分子，SO2在H2O中溶解度較大。13 . (1)一定

13、條件下，CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結構(如下圖所示)的水合物晶體，其相 關參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱何燃冰朱FCH40.43616.40C020.51229.91 可燃冰”中分子間存在的兩種作用力是 。為開采深海海底的 何燃冰”，有科學家提出用 CO2置換CH4的設想。已知上圖中籠狀結構的空腔直徑為0.586 nm,根據(jù)上述圖表，從物質(zhì)結構及性質(zhì)的角度分析，該設想的依據(jù)是（2）H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為答案（1）氫鍵、范德華力CO2的分子直徑小于籠狀空腔直徑，且與H2O的結合能大于CH4（2）H2O與CH3CH20H之

14、間可以形成氫鍵解析（1）可燃冰”中分子間存在的2種作用力是分子間作用力和氫鍵。根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，籠狀空腔的直徑是 0.586 nm,而CO2分子的直徑是 0.512 nm,籠狀空腔直徑大于 C02 分子的直徑，而且C02與水分子之間的結合能大于 CH4,因此可以實現(xiàn)用 C02置換CH4的設 想。（2）水可以與乙醇互溶，是因為 ±0與CH3CH20H之間可以形成分子間氫鍵。14 .現(xiàn)有A、B兩有機物，結構簡式如下所示,OilA可通過分子內(nèi)氫鍵形成一個六元環(huán)，而B只能通過分子間氫鍵締合。若用“u”表示硝基、用“'表示氫鍵，畫出 A分子形成分子內(nèi)氫鍵時的結構: O(2)A、B分別溶

15、于水， 的溶解度稍大些。(選填"A或"B；下同)(3)工業(yè)上用水蒸氣蒸儲法分離A、B的混合物，則首先被蒸出的成分是 。Y H.口NI答案(1)(2(2)B (3)A15 .水是自然界中普遍存在的一種物質(zhì)，也是維持生命活動所必需的一種物質(zhì)。信息一：水的性質(zhì)存在許多反常現(xiàn)象，如固態(tài)密度小于液態(tài)密度使冰浮在水面上，沸點相對 較高使水在常溫常壓下呈液態(tài)等。信息二：在20 C、1個大氣壓下，水可以結成冰，稱為熱冰”如圖)：試根據(jù)以上信息回答下列問題：(1)s軌道與s軌道重疊形成的共價鍵可用符號表示為0-s, p軌道以 頭碰頭”方式重疊形成的共價鍵可用符號表示為gp,則H2O分子中含有的共價鍵用符號表示為 。(2)下列物質(zhì)熔化時，所克服的微粒間的作用與熱冰”熔化時所克服的作用類型完