2023-2024學(xué)年高中化學(xué)人教版2019選擇性必修2課后習(xí)題第二章　分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)　第二課時(shí)　分子間的作用力　分子的手性

第二課時(shí)分子間的作用力分子的手性必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.(2021·湖南長(zhǎng)沙高二檢測(cè))以下對(duì)冰的描述中不正確的是()A.冰形成后,密度小于水,故冰山浮在水面上,能導(dǎo)致游輪被撞沉B.水在4℃時(shí)達(dá)到最大密度,4℃后水的密度變小C.范德華力與氫鍵可同時(shí)存在于分子之間D.在冰中含有的作用力只有共價(jià)鍵和氫鍵2.下列幾種氫鍵:①O—H…O②N—H…N③F—H…F④O—H…N其強(qiáng)度由強(qiáng)到弱的排列順序是()A.③①④② B.①②③④C.③②①④ D.①④③②3.下列說(shuō)法不正確的是()A.氫鍵既可存在于分子之間,也能存在于某些物質(zhì)的分子之內(nèi)B.對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子,其范德華力隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大C.分子之間形成的氫鍵與分子內(nèi)形成的氫鍵都會(huì)使物質(zhì)的沸點(diǎn)升高D.冰融化時(shí)只克服分子間作用力,分子內(nèi)共價(jià)鍵未受破壞4.(2021·黑龍江哈爾濱高二檢測(cè))下列關(guān)于CS2、SO2、I2與HF四種物質(zhì)的說(shuō)法正確的是()A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其屬于極性分子B.SO2和HF均易溶于水,原因之一是它們都是極性分子C.CS2為非極性分子,在四種物質(zhì)中熔、沸點(diǎn)最低D.I2在酒精中易溶,故可用酒精萃取碘水中的碘5.(2022·遼寧沈陽(yáng)重點(diǎn)高中聯(lián)合體高二期末)下列說(shuō)法正確的是()①NH3的熔、沸點(diǎn)比第ⅤA族其他元素氫化物的都高②碳原子數(shù)相同的多元醇比一元醇在水中的溶解度大③同溫同壓下,冰的密度比液態(tài)水的密度?、苣蛩豙CO(NH2)2]的熔、沸點(diǎn)比醋酸的高⑤鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低⑥水分子穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵A.全部B.只有②③④⑤C.只有①②③④⑤D.只有①②③6.碘單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大的原因是()A.碘單質(zhì)和四氯化碳中都含有鹵素B.碘是單質(zhì),四氯化碳是化合物C.I2是非極性分子,CCl4也是非極性分子,而水是極性分子D.以上說(shuō)法都不對(duì)7.試用有關(guān)知識(shí)解釋下列現(xiàn)象:(1)有機(jī)化合物大多難溶于水,而乙醇、乙酸可與水互溶:

。

(2)乙醚(C2H5OC2H5)的相對(duì)分子質(zhì)量遠(yuǎn)大于乙醇,但乙醇的沸點(diǎn)卻比乙醚高很多,原因:

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(3)從氨合成塔里出來(lái)的H2、N2、NH3的混合物中分離出NH3,常采用加壓使NH3液化的方法:

。

(4)水在常溫下,其組成的化學(xué)式可用(H2O)m表示,原因:

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8.(1)鐵的一種化合物的化學(xué)式為[Fe(Htrz)3](ClO4)2,其中Htrz為1,2,4三氮唑()。1,2,4三氮唑與環(huán)戊二烯()的物理性質(zhì)如下:名稱環(huán)戊二烯1,2,4三氮唑相對(duì)分子質(zhì)量6669物理性質(zhì)無(wú)色液體,不溶于水,沸點(diǎn)為42.5℃無(wú)色晶體,溶于水,沸點(diǎn)為260℃它們的水溶性和沸點(diǎn)差異很大的主要原因是。

(2)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,分子中碳原子的軌道雜化類型為;推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性(填“難溶于水”或“易溶于水”)。

(3)下列化合物中含有3個(gè)手性碳原子的是(填字母)。

A.B.C.D.(4)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2CH3OH+H2O)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?原因是。

關(guān)鍵能力提升練以下選擇題中有1~2個(gè)選項(xiàng)符合題意。9.下列說(shuō)法正確的是()A.極性分子構(gòu)成的溶質(zhì)一定易溶于極性分子構(gòu)成的溶劑之中,非極性分子構(gòu)成的溶質(zhì)一定易溶于非極性分子構(gòu)成的溶劑中B.四氯化碳分子是非極性分子,所以溴難溶于水而易溶于四氯化碳,符合“相似相溶”規(guī)律C.白磷分子是非極性分子,水分子是極性分子,而二硫化碳是非極性分子,所以白磷難溶于水而易溶于二硫化碳D.水分子是極性分子,二氧化碳可溶于水,因此二氧化碳是極性分子10.在“石蠟→液體石蠟→石蠟蒸氣→裂化氣”的變化過(guò)程中,被破壞的作用力依次是()A.范德華力、范德華力、范德華力B.范德華力、范德華力、共價(jià)鍵C.范德華力、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵D.共價(jià)鍵、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵11.下列對(duì)分子及其性質(zhì)的解釋不正確的是()A.碘易溶于四氯化碳、甲烷難溶于水都可用“相似相溶”規(guī)律解釋B.乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一個(gè)手性碳原子C.H2O比H2S穩(wěn)定是由于水分子間可以形成氫鍵D.實(shí)驗(yàn)測(cè)定,接近100℃的水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量較大,這與水分子的相互締合有關(guān)12.下列說(shuō)法不正確的是()A.HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增強(qiáng)B.蘋果酸分子中含有1個(gè)手性碳原子C.HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是可與H2O分子形成氫鍵D.以極性鍵結(jié)合的分子一定是極性分子13.一定條件下,CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如圖所示)的水合物晶體,其相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/(kJ·mol1)CH40.43616.40CO20.51229.91(1)“可燃冰”中分子間存在的兩種作用力是。

(2)為開采深海海底的“可燃冰”,有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm,根據(jù)上述圖表,從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析,該設(shè)想的依據(jù)是

。

14.雙氧水是一種醫(yī)用消毒殺菌劑,已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如下圖所示。H2O2分子不是直線形的,兩個(gè)H原子猶如在半展開的書的兩面紙上,書面夾角為93°52',而兩個(gè)O—H與O—O的夾角均為96°52'。試回答:(1)下列關(guān)于H2O2的說(shuō)法正確的是(填字母)。

a.分子中有極性鍵b.分子中有非極性鍵c.氧原子的軌道發(fā)生sp2雜化d.分子是非極性分子(2)H2O2分子間易形成氫鍵,該氫鍵的表示式是。

(3)H2O2難溶于CS2,主要原因是

。

(4)H2O2易溶于水,主要原因是

。

(5)H2O2分子中氧元素的化合價(jià)為價(jià),原因是

。

學(xué)科素養(yǎng)拔高練15.(2021·安徽宣城月考)Ⅰ.某科學(xué)家曾宣稱:普通鹽水在某種無(wú)線電波照射下可以燃燒。無(wú)線電波可以降低鹽水中所含元素之間的“結(jié)合力”,釋放出氫原子,若點(diǎn)火,氫原子就會(huì)在該種電波下持續(xù)燃燒。上述“結(jié)合力”的實(shí)質(zhì)是(填字母)。

A.范德華力B.氫鍵C.非極性共價(jià)鍵D.極性共價(jià)鍵Ⅱ.科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在特殊條件下,水能表現(xiàn)出許多有趣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。(1)一定條件下給水施加一個(gè)弱電場(chǎng),常溫常壓下水結(jié)成冰,俗稱“熱冰”,其模擬圖如圖所示:采用弱電場(chǎng)使水結(jié)成“熱冰”,說(shuō)明水分子是(填“極性”或“非極性”)分子。請(qǐng)你展開想象,給“熱冰”設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。

(2)用高能射線照射液態(tài)水時(shí),一個(gè)水分子能釋放出一個(gè)電子,同時(shí)產(chǎn)生一種陽(yáng)離子。①釋放出來(lái)的電子可以被若干水分子形成的“網(wǎng)”捕獲而形成水合電子,你認(rèn)為水分子間能形成“網(wǎng)”的原因是。

②水分子釋放出電子時(shí)產(chǎn)生的陽(yáng)離子具有較強(qiáng)的氧化性,試寫出該陽(yáng)離子與SO2反應(yīng)的離子方程式;該陽(yáng)離子還能與水分子作用生成羥基,經(jīng)測(cè)定反應(yīng)后的液體具有酸性,寫出該過(guò)程的離子方程式。

參考答案第二課時(shí)分子間的作用力分子的手性1.D水在形成冰時(shí),由于氫鍵的存在,使得密度減小,故冰浮在水面上,A正確;水在4℃時(shí)達(dá)到最大密度,B正確;范德華力與氫鍵可同時(shí)存在于分子之間,C正確;在水分子內(nèi)含有O—H共價(jià)鍵,水分子間存在氫鍵,同時(shí)也存在范德華力等分子間作用力,D錯(cuò)誤。2.AF、O、N的電負(fù)性依次減小,F—H、O—H、N—H的極性依次減小,所以氫鍵F—H…F最強(qiáng),其次是O—H…O,再次是O—H…N,最弱的是N—H…N,答案選A。3.C分子之間形成的氫鍵使物質(zhì)的沸點(diǎn)升高,分子內(nèi)形成的氫鍵不能使物質(zhì)的沸點(diǎn)升高,C項(xiàng)錯(cuò)誤。4.B水是極性分子,CS2是非極性分子,CS2在水中的溶解度很小,A錯(cuò)誤;因?yàn)镾O2和HF都是極性分子,水是極性分子,二者均易溶于水,B正確;I2在常溫下是固體,CS2在常溫下是液體,SO2和HF在常溫下是氣體,CS2的熔、沸點(diǎn)不是最低的,C錯(cuò)誤;酒精與水互溶,不能用酒精萃取碘水中的碘,D錯(cuò)誤。5.B①熔、沸點(diǎn):SbH3>NH3>AsH3>PH3,故①錯(cuò)誤;②羥基可與水形成氫鍵,碳原子數(shù)相同的多元醇比一元醇在水中的溶解度大,故②正確;③冰中水分子間形成的氫鍵比液態(tài)水多,同溫同壓下,冰的密度比液態(tài)水的密度小,故③正確;④尿素分子間形成的氫鍵比醋酸分子多,所以尿素[CO(NH2)2]的熔、沸點(diǎn)比醋酸的高,故④正確;⑤鄰羥基苯甲酸易形成分子內(nèi)氫鍵,對(duì)羥基苯甲酸形成分子間氫鍵,所以鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低,故⑤正確;⑥水分子的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵有關(guān),與氫鍵無(wú)關(guān),故⑥錯(cuò)誤;綜上,正確的是②③④⑤,選B。6.CI2以及CCl4都是非極性分子,而水是極性分子,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知碘單質(zhì)在四氯化碳中比在水中溶解度大。7.答案(1)乙醇分子中的醇羥基、乙酸分子中的羧基均可與水形成分子間氫鍵,相互結(jié)合成締合分子,故表現(xiàn)為互溶(2)乙醇分子之間形成的氫鍵作用遠(yuǎn)大于乙醚分子間的范德華力,故乙醇的沸點(diǎn)比乙醚高很多(3)NH3分子間可以形成氫鍵,而N2、H2分子間的范德華力很小,故NH3可采用加壓液化的方法從混合物中分離出來(lái)(4)常溫下,液態(tài)水中水分子間通過(guò)氫鍵締合成較大分子團(tuán),而不是以單個(gè)分子形式存在,所以用(H2O)m表示8.答案(1)1,2,4三氮唑分子間、與水分子間都可以形成氫鍵(2)sp3、sp2易溶于水(3)C(4)H2O>CH3OH>CO2>H2H2O與CH3OH均為極性分子,H2O分子中氫鍵比甲醇多;CO2與H2均為非極性分子,CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大、范德華力較大解析(1)兩者結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量非常接近,但Htrz分子中有N—H,N原子半徑小,電負(fù)性大,分子間可以形成氫鍵,也可以與水分子間形成氫鍵。(2)根據(jù)題給抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu),形成單鍵的碳原子為sp3雜化,雙鍵的碳原子為sp2雜化;抗壞血酸分子中含有4個(gè)—OH,能與水形成分子間氫鍵,因此抗壞血酸易溶于水。(3)A、B、C3個(gè)選項(xiàng)中的有機(jī)化合物中含有的手性碳原子的數(shù)目分別為1、2、3,D項(xiàng)中的有機(jī)化合物中不含手性碳原子。(4)H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中的氫鍵比甲醇多;CO2與H2均為非極性分子,CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大、范德華力較大。9.BC很多有機(jī)化合物分子都是極性分子,但因?yàn)闃O性很弱,所以大部分難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Br2、白磷、CCl4、CS2都是非極性分子,B、C項(xiàng)正確;二氧化碳(OCO)是非極性分子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.B“石蠟→液體石蠟→石蠟蒸氣”是石蠟的固、液、氣三種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變,屬于物理變化,需要克服分子之間的范德華力;“石蠟蒸氣→裂化氣”是化學(xué)變化,破壞的是分子內(nèi)的共價(jià)鍵,所以選B。11.C碘是非極性分子,易溶于非極性溶劑四氯化碳,甲烷屬于非極性分子,難溶于極性溶劑水,所以都可用“相似相溶”規(guī)律解釋,A正確;碳原子連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)時(shí),該碳原子為手性碳原子,所以中加“*”的碳原子為手性碳原子,B正確;H2O的沸點(diǎn)比H2S高是由于水分子間可以形成氫鍵,H2O比H2S穩(wěn)定是由于水分子中的H—O比硫化氫分子中的H—S強(qiáng),C錯(cuò)誤;水分子之間可以通過(guò)氫鍵而締合,D正確。12.CDHCl與H2O分子間不能形成氫鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;以極性鍵結(jié)合的分子,若空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱,則該分子為非極性分子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。13.答案(1)氫鍵、范德華力(2)CO2的分子直徑小于籠狀空腔直徑,且與H2O的結(jié)合能大于CH4解析(2)根據(jù)題給數(shù)據(jù)可知,籠狀空腔的直徑是0.586nm,而CO2分子的直徑是0.512nm,籠狀空腔直徑大于CO2分子的直徑,而且CO2與水分子之間的結(jié)合能大于CH4,因此可以實(shí)現(xiàn)用CO2置換CH4的設(shè)想。14.答案(1)ab(2)O—H…O(3)H2O2為極性分子,CS2為非極性分子,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知H2O2難溶于CS2(4)H2O2與H2O分子之間易形成氫鍵且H2O和H2O2均為極性分子(5)1O—O為非極性鍵,O—H為極性鍵,共用電子對(duì)偏向于氧,故氧元素顯1價(jià)解析(1)在H2O2中H—O為極性鍵,O—O為非極性鍵;根據(jù)H2O2的空間結(jié)構(gòu)可知,H2O2為極性分子;O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,O原子為sp3雜化。(2)H2O2中含有H—O,故分子間能形成氫鍵,表示為O—H…O。(3)H2O2為極性分子,CS2為非極性分子,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律知H2O2難溶于CS2。(4)H2O2和H2O均為極性分子,且H2O2與H2O分子之間易形成氫鍵,因此H2O2易溶于水。(5)共用電子對(duì)的偏移決定元素在化合物中的化合價(jià)。15.答案Ⅰ.DⅡ.(1)極性建造室溫溜冰場(chǎng)(或室溫條件下做冰雕,合理答案均可)(2)①水分子間存在氫鍵②2H2O++SO24H++SO42-H2O++H2OH3O++—解析Ⅰ