-新教材高中化學課時檢測9分子間作用力含解析魯科版選擇性必修

PAGEPAGE8分子間作用力(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括7小題,每小題5分,共35分)1.(雙選)下列物質中不存在氫鍵的是 ()A.液態(tài)氫的分子之間B.液態(tài)氟化氫中氟化氫分子之間C.一水合氨分子中的氨分子與水分子之間D.可燃冰(CH4·nH2O)中甲烷分子與水分子之間【解析】選A、D。只有非金屬性很強的元素與氫元素形成強極性的共價鍵時才可能形成氫鍵(如N、O、F),H—H鍵、C—H鍵不是強極性共價鍵,故選A、D。2.(2021·泉州高二檢測)下列對分子的性質的解釋中,不正確的是 ()A.水很穩(wěn)定(1000℃以上才會部分分解)是因為水中含有大量的氫鍵B.乳酸()有一對手性異構體,因為其分子中含有一個手性碳原子C.白磷難溶于水,微溶于乙醇,易溶于二硫化碳可用相似相溶原理解釋D.氨氣極易溶于水,既可以用相似相溶原理解釋也可以用氨和水形成分子間氫鍵增大溶解度來解釋【解析】選A?；衔锏姆€(wěn)定性與化學鍵的強弱有關,氫鍵屬于特殊的分子間作用力,影響水的沸點但不影響水的穩(wěn)定性,故A錯誤;乳酸()中間碳原子上連有四個不同的原子或原子團:氫原子、甲基、羥基、羧基,為手性碳,存在對映異構即手性異構體,故B正確;白磷為非極性分子,根據相似相溶原理,白磷易溶于非極性溶劑CS2,不易溶于極性溶劑H2O,乙醇的極性較差,介于極性水和非極性的CS2之間,所以白磷微溶于乙醇,故C正確;NH3與H2O都是極性分子,根據相似相溶原理,極性溶質NH3易溶于極性溶劑H2O;氮原子、氧原子得電子能力強,則NH3與水易形成氫鍵,綜合兩方面使NH3在H2O中的溶解度增大,故D正確。3.(2020·威海高二檢測)下列關于氫鍵的說法正確的是 ()A.由于氫鍵的作用,使NH3、H2O、HF的沸點反常,且沸點高低順序為HF>H2O>NH3B.氫鍵只能存在于分子間,不能存在于分子內C.沒有氫鍵,就沒有生命D.相同量的水在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)時均有氫鍵,且氫鍵的數目依次增多【解析】選C。由于氫鍵的作用,使NH3、H2O、HF在同主族氫化物中的沸點反常,但常溫下水為液體,則沸點高低順序為H2O>HF>NH3,故A錯誤;氫鍵存在于不直接相連的H原子與電負性較大的原子間,則可以存在于分子之間,也可以存在于分子內,故B錯誤;由于氫鍵的存在,常溫常壓下水為液態(tài),而水的液態(tài)是生物體營養(yǎng)傳遞的基礎,故C正確;氣態(tài)時,分子間距離增大,不存在氫鍵,液態(tài)和固態(tài)時均有氫鍵,且氫鍵的數目相同,故D錯誤。4.(雙選)下列物質發(fā)生變化時,所克服的粒子間相互作用屬于同種類型的是 ()A.液溴和苯分別受熱變?yōu)闅怏wB.干冰和氯化銨分別受熱變?yōu)闅怏wC.二氧化硅和金剛石分別受熱熔化D.食鹽和葡萄糖分別溶解在水中【解析】選A、C。A項,均克服分子間作用力(或范德華力);B項,前者克服分子間作用力,后者克服離子鍵和共價鍵;C項,都是克服共價鍵;D項,前者克服離子鍵,后者克服分子間作用力。5.下列有關范德華力的強弱對比正確的是 ()A.CH4>CH3CH3B.CH3CH2CH2CH2CH3>C.SO2<CO2D.>【解析】選B。CH4和CH3CH3的結構類似,前者的相對分子質量小于后者,故前者的范德華力小于后者;CH3CH2CH2CH2CH3與是同分異構體,相對分子質量相同,后者的支鏈比前者多,范德華力是前者大于后者;SO2的相對分子質量大于CO2,且SO2是極性分子,而CO2是非極性分子,故SO2分子間的范德華力大于CO2;的極性小于,且兩者相對分子質量相同,故的分子間的范德華力大于。【補償訓練】下列變化規(guī)律正確并且與化學鍵的強弱無關的是 ()A.H2O、H2S、H2Se、H2Te的熱穩(wěn)定性依次減弱B.熔點:Al>Mg>Na>KC.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低D.CF4、CCl4、CBr4、CI4的熔、沸點依次升高【解析】選D。D項中四種物質熔、沸點依次升高,是由于四種物質的相對分子質量依次增大,范德華力依次增大造成的。6.(2021年湖北適應性測試)短周期元素W、X、Y和Z的原子序數依次增大。W是宇宙中最豐富的元素,W2X是維持生命過程的必需物質,WY可用于玻璃的刻蝕,ZX2是酸雨的主要形成原因之一,室溫下化合物ZY4是氣體。下列說法錯誤的是 ()A.Y的第一電離能在四種元素中最大B.W2X和ZX2的中心原子分別為sp3和sp2雜化C.W2X的沸點高于W2Z的沸點D.ZY4分子中原子均為8電子結構【解析】選D。宇宙中最豐富的元素為H元素,故W為H元素。W2X是維持生命過程的必需物質,故W2X為H2O,X為O元素。WY可用于玻璃的刻蝕,WY為HF,故Y為F元素。ZX2是酸雨的主要形成原因之一,ZX2為SO2,Z為S元素。H、O、F、S四種原子中,第一電離能最大的為F,故A正確;H2O中O原子的雜化方式為sp3雜化,SO2中S原子的雜化方式為sp2雜化,故B正確;H2O分子間含有氫鍵,其沸點高于H2S,故C正確;在SF4中硫最外層有6個電子,再共用4個電子,最外層則有10個電子,而不是8電子穩(wěn)定結構,故D錯誤。7.下列說法中正確的是 ()A.C60氣化和金剛石熔化克服的作用力相同B.甲酸甲酯的熔點高于乙酸的熔點C.氯化鈉和氯化氫溶于水時,破壞的化學鍵都是離子鍵D.通常狀況下,乙醇呈液態(tài),說明乙醇分子間存在氫鍵【解析】選D。A項,C60氣化克服分子間作用力,金剛石熔化克服共價鍵;B項,乙酸分子間存在氫鍵,故熔點:CH3COOH>HCOOCH3;C項,NaCl溶于水破壞離子鍵,HCl溶于水破壞共價鍵。二、非選擇題(本題包括3小題,共35分)8.(11分)(1)我國科學家成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)?；卮鹣铝袉栴}:經X射線衍射測得化合物R的晶體結構,其局部結構如圖所示。圖中虛線代表氫鍵,其表示式為(N)N—H…Cl、______、________。

(2)在CO2低壓合成甲醇反應(CO2+3H2CH3OH+H2O)所涉及的4種物質中,沸點從高到低的順序為__________,原因是______________________________。

【解析】(1)結合題圖可知,與H3O+中的H原子,與N中的H原子間均存在氫鍵。(2)比較分子晶體的沸點時注意考慮范德華力和氫鍵答案:(1)(H3O+)O—H…N()(N)N—H…N()(2)H2O>CH3OH>CO2>H2H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多;CO2與H2均為非極性分子,CO2相對分子質量較大、范德華力較大9.(13分)(2021·煙臺高二檢測)A、B、C、D、E為短周期的5種非金屬元素,其中A、B、C的特征電子排布可表示為A:asa,B:bsbbpb,C:csccp2c回答下列問題:(1)由A、B、C、E四種元素中的兩種元素可形成多種分子,下列分子:①BC2②BA4③A2C2④BE4,其中屬于極性分子的是________(2)C的氫化物比下周期同族元素的氫化物沸點還要高,其原因是_________。

(3)B、C兩元素都能和A元素組成兩種常見的溶劑,其分子式分別為________________、________________。DE4在前者中的溶解性________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。

(4)BA4、BE4和DE4的沸點從高到低的順序為______________________(用化學式表示)。

【解析】由s軌道最多可容納2個電子可得:a=1,b=c=2,即A為H元素,B為C元素,C為O元素。由D與B同主族,且為短周期的非金屬元素得D為Si元素;由E在C的下一周期且E為同周期電負性最大的元素可知E為Cl元素。(1)①、②、③、④分別為CO2、CH4、H2O2、CCl4,其中H2O2為極性分子,其他為非極性分子。(2)C的氫化物為H2O,H2O分子間可形成氫鍵是其沸點較高的重要原因。(3)B、A兩元素組成苯,C、A兩元素組成水,兩者都為常見的溶劑,SiCl4為非極性分子,易溶于非極性溶劑苯中。(4)BA4、BE4、DE4分別為CH4、CCl4、SiCl4,三者結構相似,相對分子質量逐漸增大,分子間作用力逐漸增強,故它們的沸點順序為SiCl4>CCl4>CH4。答案:(1)③(2)H2O分子間形成氫鍵(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4>CCl4>CH410.(11分)X、Y、Z、E四種元素中,X原子核外的M層上只有兩對成對電子,Y原子核外的L層電子數是K層電子數的2倍,Z是地殼中含量(質量分數)最高的元素,E是元素周期表中電負性最大的元素。請回答下列問題:(1)X、Y、E的元素符號依次為________、________、________。

(2)X、Y、Z、E的簡單氫化物中,存在氫鍵的是______,用氫鍵表示式寫出它們的液態(tài)混合物中存在的所有氫鍵:_______________________。

【解析】(1)X原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,為硫元素,Y為碳元素,Z為氧元素,E為氟元素。(2)在H2S、CH4、H2O、HF中,H2O、HF中存在氫鍵,并且它們的液態(tài)混合物中存在的氫鍵有四種。答案:(1)SCF(2)H2O、HFF—H…F、F—H…O、O—H…O、O—H…F(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括2小題,每小題5分,共10分)11.(2021·濟南高二檢測)下列說法中正確的是 ()A.NaHSO4在熔融狀態(tài)下電離與在水中電離時,破壞的化學鍵完全相同B.H2O比H2S分子穩(wěn)定,是因為H2O分子間能形成氫鍵C.NaCl和HCl汽化時,克服的作用力不相同,故沸點不同D.碘沸點低、易升華,是因為分子中的I—I鍵能較小【解析】選C。NaHSO4溶于水電離出鈉離子、氫離子和硫酸根離子,破壞離子鍵和共價鍵;NaHSO4在熔融狀態(tài)下電離出鈉離子和硫酸氫根離子,只破壞離子鍵,故A錯誤;分子的穩(wěn)定性與共價鍵有關系,H2O比H2S分子穩(wěn)定,是因為H2O分子中H—O鍵比H2S分子中的H—S鍵穩(wěn)定,故B錯誤;NaCl汽化破壞離子鍵,HCl汽化破壞分子間作用力,NaCl和HCl汽化時,克服的作用力不相同,所以沸點不同,故C正確;分子的沸點與分子間作用力有關,碘沸點低、易升華,是因為分子中分子間作用力較小,故D錯誤。12.(2020·東營高二檢測)如圖所示每條折線表示元素周期表ⅣA～ⅦA中的某一族元素氫化物的沸點變化,每個小黑點代表一種氫化物,其中a點代表的是 ()A.H2S B.HClC.PH3 D.SiH4【解析】選D。常見氫化物分子間形成氫鍵的有H2O、HF、NH3,由圖示沸點變化折線可知a點所在折線為ⅣA族元素氫化物的沸點變化,因為相對分子質量:SnH4>GeH4>SiH4>CH4,則有沸點:SnH4>GeH4>SiH4>CH4,故a點表示SiH4。二、非選擇題(本題包括2小題,共20分)13.(10分)(2020·鶴壁高二檢測)空氣的主要成分是氮氣和氧氣,氧是地殼中含量最多的元素,氮是空氣中含量最多的元素。(1)水在常溫情況下,其組成的化學式可用(H2O)m表示,為什么?________________________。

(2)從氨合成塔里分離H2、N2、NH3的混合物,采用____________方法,為什么?__________________。

(3)N、P、As都屬于第ⅤA族元素,形成簡單氫化物的沸點由高到低的順序為__________>__________>__________。

(4)如圖a表示某種含氮有機化合物的結構,其分子內4個氮原子分別位于正四面體的4個頂點(見圖b)。分子內存在空腔,能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別。下列分子或離子中,能被該有機化合物識別的是________(填標號)。

a.CF4b.CH4c.Nd.H2O【解析】(1)常溫情況下,水分子不是以單個分子形式存在,而是依靠氫鍵締合成較大的分子,所以用(H2O)m表示其存在更符合實際。(2)采用加壓使NH3液化后,與H2、N2分離,因為NH3分子間存在氫鍵,故易液化。(3)N、P、As元素形成的簡單氫化物分別為NH3、PH3和AsH3,NH3能形成分子間氫鍵,其沸點最高。AsH3的相對分子質量大于PH3,則AsH3的范德華力強于PH3,故AsH3的沸點高于PH3。(4)能被該有機物識別即能嵌入空腔形成4個氫鍵,則要求某分子或離子是正四面體結構且能形成4個氫鍵,只有N符合。答案:(1)水分子依靠分子間氫鍵締合成較大的分子,用(H2O)m表示其存在更符合實際(2)加壓使NH3液化后,與H2、N2分離因為NH3分子間存在氫鍵,易液化(3)NH3AsH3PH3(4)c14.(10分)(2020·新余高二檢測)A、B、C、D四種元素處于同一短周期,在同族元素中,A的氣態(tài)氫化物的沸點最高,B的最高價氧化物對應水化物的酸性在同周期中最強,C的電負性介于A、B之間,D與B相鄰。(1)C原子的價電子排布式為____________。

(2)B的單質分子中存在______個σ鍵,______個π鍵。

(3)已知B的氣態(tài)氫化物很容易與H+結合,B原子與H+間形成的鍵叫________,形成的離子的空間構型呈____