分子間的作用力分子的手性-2022-2023學(xué)年高二化學(xué)知識(shí)點(diǎn)歸納與練習(xí)(人教版2019選擇性必修2)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

考點(diǎn)10分子間的作用力分子的手性

【核心考點(diǎn)梳理】

考點(diǎn)一、分子間作用力

I.范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

(1)概念:是分子間普遍存在的相互作用力,它使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)(固態(tài)和液態(tài))

存在。

⑵特征:很弱,比化學(xué)鍵的鍵能小1?2個(gè)數(shù)量級(jí)。

(3)影響因素:分子的極性越大,范德華力越大;組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越

大,范德華力越大。

(4)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響:范德華力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì),如熔、沸點(diǎn),組成和結(jié)構(gòu)相似

的物質(zhì),范德華力越大,物質(zhì)熔、沸點(diǎn)越高。

2.氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

(1)概念:由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(如水分子中的氫)與另一個(gè)電負(fù)性

很大的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。

(2)表示方法:氫鍵通常用A—H...B表示,其中A、B為N、O、F,“一”表示共價(jià)鍵,“…”

表示形成的氫鍵。

(3)氫鍵的本質(zhì)和性質(zhì)

氫鍵的本質(zhì)是靜電相互作用,它比化學(xué)鍵弱得多,通常把氫鍵看作是一種比較強(qiáng)的分子間作

用力。

氫鍵具有方向性和飽和性,但本質(zhì)上與共價(jià)鍵的方向性和飽和性不同。

①方向性:A-H...B三個(gè)原子一般在同一方向上。原因是在這樣的方向上成鍵兩原子電子

云之間的排斥力最小,形成的氫鍵最強(qiáng),體系最穩(wěn)定。

②飽和性:每一個(gè)A—H只能與一個(gè)B原子形成氫鍵,原因是H原子半徑很小,再有一個(gè)

原子接近時(shí),會(huì)受到A、B原子電子云的排斥。

(4)分類:氫鍵可分為分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵兩類。

()存在分子內(nèi)氫鍵,H(Y存在分子間氫鍵。前者的沸點(diǎn)低于后者。

(5)氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響:氫鍵主要影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn),分子間氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)升

高,分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)降低。

【典型例題】

例1.(2022?高二課時(shí)練習(xí))下列關(guān)于范德華力的敘述正確的是(深度解析)

A.是一種較弱的化學(xué)鍵B.分子間存在的強(qiáng)于化學(xué)鍵的相互作用

C.直接影響所有物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)D.稀有氣體的分子間存在范德華力

【答案】D

【解析】A.范德華力的實(shí)質(zhì)也是一種電性作用,但是范德華力是分子間較弱的作用力,它

不是化學(xué)鍵,故A錯(cuò)誤;

B.范德華力為電磁力的一種,且范德華力比化學(xué)鍵弱,故B錯(cuò)誤;

C.范德華力只對(duì)分子晶體的熔沸點(diǎn)有影響,故C錯(cuò)誤;

D.分子間都存在范德華力,則稀有氣體原子之間存在范德華力,故D正確;

故選:D。

例2.(2022春?黑龍江哈爾濱?高二哈師大附中??计谥?下列說法正確的是

A.可燃冰(CH「8凡0)中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵

B."X—H…Y”三原子不在一條直線上時(shí),不可能形成氫鍵

C.Al原子核外電子有7種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

D.鹵素單質(zhì)、堿金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)均隨著摩爾質(zhì)量的增大而升高

【答案】C

【解析】A.甲烷分子與水分子間不能形成氫鍵,A錯(cuò)誤:

B."X—H...Y"三原子在一條直線上時(shí),可能形成氫鍵,B錯(cuò)誤;

C.Al原子核外電子排布為Is22s22p63s23pi,有1+1+3+1+1=7種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),C正確;

D.鹵素單質(zhì)隨著摩爾質(zhì)量增大,分子間作用力增大,熔沸點(diǎn)升高;從上往下,金屬陽離子

半徑增大,對(duì)外層電子束縛能力減弱,金屬鍵減弱,熔沸點(diǎn)降低,D錯(cuò)誤;

故選C。

例3.(2022春.福建莆田.高二??计谥?相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇和烷燒相比,醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高

于烷燒。根據(jù)表中得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是

化合物(相對(duì)分子質(zhì)量)沸點(diǎn)/℃化合物(相對(duì)分子質(zhì)量)沸點(diǎn)/℃

甲醇(32)乙烷(30)

乙醇(46)丙烷(44)

正丙醇(60)正丁烷(58)

正丁醇(74)正戊烷(72)

A.醇分子之間的作用力只存在氫鍵

B.相同類型的化合物相對(duì)分子質(zhì)量越大,物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高

C.烷燒分子之間的作用力主要是范德華力

D.氫鍵作用力比范德華力大,故相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇和烷燒相比,醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于烷煌

【答案】A

【解析】A.醇分子間存在范德華力,不只存在氫鍵,故A錯(cuò)誤;

B.相同類型的化合物,相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔沸點(diǎn)越高,故B正確;

C.范德華力是普遍存在的一種分子間作用力,烷燒分子之間的作用力主要是范德華力,故

C正確;

D.醇可以形成氫鍵,氫鍵作用力比范德華力大,故相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇和烷煌相比,醇

的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于烷燃,故D正確;

答案選A。

【核心歸納】

1.范德華力的正確理解

范德華力很弱,比化學(xué)鍵的鍵能小1?2個(gè)數(shù)量級(jí),分子間作用力的實(shí)質(zhì)是電性引力,其主

要特征有以下幾個(gè)方面:

(1)廣泛存在于分子之間。

(2)只有分子間充分接近時(shí)才有分子間的相互作用力(范德華力),如固體和液體物質(zhì)中。

(3)范德華力無方向性和飽和性。只要分子周圍空間允許,分子總是盡可能多地吸引其他分

子。

2.鍵能大小影響分子的熱穩(wěn)定性,范德華力的大小影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)。相對(duì)分子質(zhì)量接

近時(shí),分子的極性越大,范德華力越大。相對(duì)分子質(zhì)量、極性相似的分子,分子的對(duì)稱性越

強(qiáng),范德華力越弱,如正丁烷>異丁烷,鄰二甲苯>間二甲苯>對(duì)二甲苯。

3.溶解性影響因素

(1)“相似相溶''規(guī)律

非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑,如蔗糖和氨易溶于水,

難溶于四氯化碳;蔡和碘易溶于四氯化碳,難溶于水。

(2)影響物質(zhì)溶解性的因素

①外界因素:主要有溫度、壓強(qiáng)等。

②氫鍵:溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好(填"好''或"差")。

③分子結(jié)構(gòu)的相似性:溶質(zhì)和溶劑的分子結(jié)構(gòu)相似程度越大,其溶解性越大,如乙醇與水互

溶,而戊醇在水中的溶解度明顯減小。

考點(diǎn)二、分子的手性

1.概念

(1)手性異構(gòu)體:具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子,如同左手與右手一樣互為鏡

像,卻在三維空間里不能疊合,互稱手性異構(gòu)體(或?qū)τ钞悩?gòu)體)。

(2)手性分子:具有手性異構(gòu)體的分子。

2.手性分子的判斷

(1)判斷方法:有機(jī)物分子中是否存在手性碳原子。

(2)手性碳原子:有機(jī)物分子中連有四個(gè)各不相同的原子或基團(tuán)的碳原子。如

R2、R3、R?4互不相同,即C是手性碳原子。

【典型例題】

例1.(2022春?黑龍江哈爾濱?高二校聯(lián)考期末)下列對(duì)分子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)的解釋中,不正確

的是

A.乙烷難溶于水、澳易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解釋

B.酸性:H2CO3>HClO,是因?yàn)镠qo3分子中的氫原子數(shù)目比HCIo多

C.羥基乙酸[CH?(OH)COOH]不屬于手性分子,因其分子中不存在手性碳原子

D.CaCHQH的沸點(diǎn)高于CHQCH3,因乙醇分子中含一0H,能形成分子間氫鍵

【答案】B

【解析】A.水為極性分子,乙烷、漠、四氯化碳都為非極性分子,所以乙烷難溶于水、澳

易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解釋,A正確;

B.酸性的強(qiáng)弱與分子中氫原子數(shù)目的多少無關(guān),酸性:H2CO,>HClO,是因?yàn)镠2CO3分

子中的非羥基氧原子數(shù)目比HCIo多,B不正確;

C.羥基乙酸[CHZ(OH)COOH]分子中沒有手性碳原子,所以不屬于手性分子,C正確;

D.CHCHQH分子中含有一OH,能形成分子間的氫鍵,而CHQCH、分子間不能形成氫鍵,

所以CH,CHzOH的沸點(diǎn)高于CHQCH3,D正確;

故選B?

例2.3-氯-2-氨基丁酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

HOOC-CH-CH-CH

II30

NH2Cl一個(gè)3-氯-2-氨基丁酸分子中含有個(gè)手性碳原子。其中

f。。HCOOH

HiN-C-HH-C-NH2

Cl-C-HH-C-Cl

一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體用簡(jiǎn)單的投影式表示為CH3和CH1,則另一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體的簡(jiǎn)

COOH

I

H2N-C-H

H-C-Cl

單投影式為CH3和

COOH

I

H-C—NM

I

Cl-C-H

I

【答案】2CH3

【解析】根據(jù)手性碳原子周圍連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)可以判斷該物質(zhì)分子中的手性碳

原子個(gè)數(shù);參照實(shí)例可以知道對(duì)映異構(gòu)體的關(guān)系就像我們照鏡子一樣,其另一種就是該種物質(zhì)

在鏡子中的“鏡像

【必備知識(shí)基礎(chǔ)練】

1.(2022秋?四川綿陽?高二四川省綿陽江汕中學(xué)校考期中)關(guān)于氫鍵,下列說法正確的是

A.每一個(gè)水分子內(nèi)含有兩個(gè)氫鍵

B.冰和干冰中都存在氫鍵

C.DNA中的堿基互補(bǔ)配對(duì)是通過氫鍵來實(shí)現(xiàn)的

D.H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物,是因?yàn)樗肿娱g可以形成氫鍵

【答案】C

【解析】A.水分子內(nèi)不存在氫鍵,氫鍵存在于水分子之間,故A錯(cuò)誤;

B.干冰為二氧化碳,其中沒有氫鍵,故B錯(cuò)誤;

C.DNA中的堿基互補(bǔ)配對(duì)是通過氫鍵來實(shí)現(xiàn)的,故C正確;

D.HzO是一種穩(wěn)定的化合物,是由于O-H鍵鍵能較大的原因,與氫鍵無關(guān),氫鍵只影響物

質(zhì)的物理性質(zhì),故D錯(cuò)誤;

故選C。

2.(2022秋?河北石家莊?高二石家莊二中??茧A段練習(xí))下列說法正確的是

A.鍵的極性:N-H鍵>0-H鍵>F-H鍵

B.熱穩(wěn)定性:HF>H2O>NH3

C.強(qiáng)度:氫鍵>化學(xué)鍵>范德華力

【答案】B

【解析】A.已知電負(fù)性F>O>N,則鍵的極性:N-H鍵<0-H鍵<F-H鍵,A錯(cuò)誤;

B.已知電負(fù)性F>O>N,即非金屬性F>O>N,簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性與其非金屬

性一致即HF>H2O>NH3,B正確;

C.氫鍵是一種分子間作用力,其強(qiáng)度介于化學(xué)鍵和范德華力之間,其強(qiáng)度:化學(xué)鍵>氫鍵>

范德華力,C錯(cuò)誤;

D.由于鄰羥基苯甲酸能夠形成分子內(nèi)氫鍵,沸點(diǎn)降低,而對(duì)羥基苯甲酸只能形成分子間氫

鍵,導(dǎo)致沸點(diǎn)升高,故沸點(diǎn):鄰羥基苯甲酸小于對(duì)羥基苯甲酸,D錯(cuò)誤;

故答案為:B0

3.(2022秋?四川樂山?高二四川省樂山沫若中學(xué)校考階段練習(xí))下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是

①H2θ的熔、沸點(diǎn)比VlA族其它元素氫化物的高

②水分子高溫下也很穩(wěn)定

③接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定值比用化學(xué)式H2O計(jì)算出來的相對(duì)分子質(zhì)量

大一些

④鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低

A.①②?④B.①③④C.①②@D.①②④

【答案】B

【解析】①水分子之間能形成氫鍵,所以常溫常壓下,H2O的熔、沸點(diǎn)比第VlA族其它元

素氫化物的高,①正確;

②水分子高溫下也很穩(wěn)定與氧元素的非金屬性強(qiáng),氫氧鍵的鍵能大有關(guān),與氫鍵無關(guān),②錯(cuò)

誤;

③接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定值比用化學(xué)式H2O計(jì)算出來的相對(duì)分子質(zhì)量

大一些,其主要原因是接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣中水分子間因氫鍵而形成了“締合分子”,③正

確;

④鄰羥基苯甲酸能形成分子內(nèi)氫鍵,對(duì)羥基苯甲酸能形成分子間氫鍵,則鄰羥基苯甲酸的分

子間作用力小于對(duì)羥基苯甲酸,熔、沸點(diǎn)低于羥基苯甲酸,所以鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比

對(duì)羥基苯甲酸的低與氫鍵有關(guān),④正確;

正確的是:①③④;

故選B。

4.(2022春?陜西西安?高二校聯(lián)考期末)下列說法正確的是

A.手性分子具有完全相同的組成和原子排列,化學(xué)性質(zhì)完全相同

B.無機(jī)含氧酸分子中所含氧原子個(gè)數(shù)越多,酸性越強(qiáng)

C.氯氣易溶于氫氧化鈉溶液符合相似相溶原理

D.蛋白質(zhì)分子間可形成氫鍵,分子內(nèi)也存在氫鍵

【答案】D

【解析】A.手性分子具有完全相同的組成和原子排列,二者結(jié)構(gòu)不同,化學(xué)性質(zhì)不同,故

A錯(cuò)誤;

B.無機(jī)含氧酸分子中非羥基氧原子個(gè)數(shù)越多,酸性越強(qiáng),故B錯(cuò)誤;

C.氯氣和氫氧化鈉之間發(fā)生反應(yīng)生成可溶性的鹽溶液,與相似相溶原理無關(guān),故C錯(cuò)誤;

D.蛋白質(zhì)分子中存在O-H、N-H鍵,所以蛋白質(zhì)分子間可形成氫鍵,分子內(nèi)也存在氫鍵,

故D正確;

選D。

5.(2022春?福建三明?高二統(tǒng)考期末)下圖為冰層表面的分子結(jié)構(gòu)示意圖。下列說法錯(cuò)誤的

I第三層(氣相)

第二層(“準(zhǔn)液體”)

第一層(固態(tài)冰)

A.溫度升高時(shí),“準(zhǔn)液體”中水分子與下層冰連接的氫鍵斷裂,使冰面變滑

B.第一層固態(tài)冰中,水分子間通過氫鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

C.第二層“準(zhǔn)液體”中,水分子間形成的氫鍵比固態(tài)冰中少

D.由于氫鍵的存在,水分子的穩(wěn)定性好,高溫下也很難分解

【答案】D

【解析】A.溫度升高時(shí),從圖中可以看出,“準(zhǔn)液體'’中水分子與下層丙連接的氫鍵斷裂,

從而使冰面變滑,A正確;

B.從圖中看出,第一層固態(tài)冰中,水分子之間通過形成分子間氫鍵形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),B

正確;

C.對(duì)比固態(tài)冰和“準(zhǔn)液體”可知,第二層"準(zhǔn)液體'’中,水分子間形成的氫鍵比固態(tài)冰中少,

C正確;

D.水分子的穩(wěn)定性與氫鍵無關(guān),。的非金屬性強(qiáng),導(dǎo)致H-O鍵穩(wěn)定,高溫下也很難分解,

D錯(cuò)誤;

故選Do

6.(2022春.廣東.高二校聯(lián)考階段練習(xí))氫鍵對(duì)物質(zhì)的溶解度影響很大,下列物質(zhì)在水中的

溶解度跟氫鍵無關(guān)的是

A.Cl2B.CH3CH2OH

C.HFD.HNO3

【答案】A

【分析】氫原子與電負(fù)性大、半徑小的原子X(氟、氧、氮等)以共價(jià)鍵結(jié)合,若與電負(fù)性大

的原子Y(與X相同的也可以)接近,在X與Y之間以氫為媒介,生成X-H…Y形式的一種

特殊的分子間或分子內(nèi)相互作用,稱為氫鍵。

【解析】A.氯氣在水中的溶解度跟氫鍵無關(guān),A符合題意;

B.氧的電負(fù)性大,CH3CH2OH與水分子間能形成氫鍵,增大其溶解度,B不符合題意;

C.氟的電負(fù)性大,HF與水分子間能形成氫鍵,增大其溶解度,C不符合題意;

D.氧的電負(fù)性大,HNo3與水分子間能形成氫鍵,增大其溶解度,D不符合題意;

答案選A。

7.(2022春?新疆喀什?高二莎車縣第一中學(xué)??计谥校┫铝形镔|(zhì)中,分子內(nèi)和分子間均可形

成氫鍵的是

OH

A.NH3B.CHO

C.H2OD.C2H5OH

【答案】B

【解析】NH3、H20、CH3CH2OH都只能分子間氫鍵,不能形成分子內(nèi)氫鍵,而鄰羥基苯甲

醛可以形成分子內(nèi)氫鍵如圖所示:?11,故答案為:Bo

8.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:。

⑵乙醛(C2H5OC2H5)的相對(duì)分子質(zhì)量遠(yuǎn)大于乙醇,但乙醇的沸點(diǎn)卻比乙醛高很多,原

因:。

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

法:0

(4)水在常溫下淇組成的化學(xué)式可用(氏0)“表示,原因:。

【答案】(1)乙醇分子中的醇羥基、乙酸分子中的竣羥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)大于乙醛分子間的范德華力,故沸點(diǎn)比乙醛高很多

(3)NH3分子間可以形成氫鍵,而N2、氏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

(4)常溫下,液態(tài)水中水分子間通過氫鍵締合成較大分子團(tuán),所以用(Hz。),”表示,而不是以

單個(gè)分子形式存在

【解析】(1)乙醉、乙酸可與水互溶是因?yàn)橐异o分子中的醉羥基、乙酸分子中的竣羥基均可

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)醛(C2H5OC2H5)的相對(duì)分子質(zhì)

量遠(yuǎn)大于乙醉,但乙醉的沸點(diǎn)卻比乙醛高很多,原因是乙醇分子之間形成的氫鍵作用遠(yuǎn)大于乙

醛分子間的范德華力,故沸點(diǎn)比乙醛高很多;(3)N比分子間可以形成氫鍵,而N2、氏分子間

的范德華力很小,故NE可采用加壓液化的方法從混合物中分離;水在常溫下,其組成的化學(xué)

式可用(Hz。)”,表示,原因?yàn)槌叵?液態(tài)水中水分子間通過氫鍵締合成較大分子團(tuán),所以用

(Hq),”表示,而不是以單個(gè)分子形式存在。

【關(guān)鍵能力提升練】

9.(2022春?河南鄭州?高二校聯(lián)考期中)下列說法正確的是

A.分子的穩(wěn)定性與分子間作用力無關(guān)

B.鍵長(zhǎng)等于成鍵兩原子的半徑之和

C.在可燃冰(CHbnH2。)中,甲烷分子與水分子之間形成了氫鍵

D.凡是中心原子采取sp3雜化的分子,其空間結(jié)構(gòu)都是正四面體形

【答案】A

【解析】A.分子的穩(wěn)定性與分子內(nèi)的化學(xué)鍵強(qiáng)弱有關(guān),分子間作用力影響的是物質(zhì)的熔沸

點(diǎn),所以分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關(guān),A正確;

B.鍵長(zhǎng)是兩個(gè)成鍵原子的平均核間距離,不是兩成鍵原子半徑之和,B錯(cuò)誤;

C.電負(fù)性較強(qiáng)的N、O、F元素易形成氫鍵,碳元素不能形成氫鍵,所以甲烷分子與水分

子之間不存在氫鍵,C錯(cuò)誤;

D.中心原子采取sp3雜化的分子,其空間結(jié)構(gòu)不一定呈正四面體形,如氨氣中氮原子采取

sp3雜化,有1對(duì)孤對(duì)電子,空間構(gòu)型為三角錐形,D錯(cuò)誤;

答案選A。

10.(2022春.山西太原.高二統(tǒng)考期中)2022年2月20日晚,第二十四屆冬奧會(huì)在北京國(guó)家

體育場(chǎng)勝利閉幕,下列關(guān)于“冰”與“雪”的說法正確的是

moΓ1

B.密度ρ(干冰)>〃(水)>ρ(冰)的原因是分子間作用力大小不同

C.每一片雪花都是一幅精美圖案,其六角形形狀與氫鍵的方向性有關(guān)

D.可燃冰是甲烷分子與水分子之間通過氫鍵形成的

【答案】C

【解析】A.水中仍含有氫鍵,即融化含ImOl氫鍵的冰,斷裂氫鍵小于Imo1,需要吸收的

熱量小于18.8kJ,故A錯(cuò)誤;

B.干冰分子間不能形成氫鍵,采用面心立方最密堆積,且相對(duì)分子質(zhì)量比水大,水分子間

存在氫鍵,冰形成的氫鍵比水多,氫鍵具有方向性、飽和性,使分子間空隙增大,所以密度

p(干冰)>/?(水)>p(冰),故B錯(cuò)誤;

C.水分子間含有氫鍵,氫鍵具有方向性、飽和性,雪花的六角形形狀與氫鍵的方向性有關(guān),

故C正確;

D.甲烷分子與水分子之間不能形成氫鍵,故D錯(cuò)誤;

故選C。

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

2O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)

【答案】C

【解析】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

*

CH3CHCOOH

I

子為手性碳原子,所以O(shè)H中加“”的碳原子為手性碳原子,B正確;H2θ的沸點(diǎn)比

H2S高是由于水分子間可以形成氫鍵JhO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氫鍵而締合,D項(xiàng)正確。

12.現(xiàn)已知03分子為V形結(jié)構(gòu),03在水中的溶解度和02比較()

3在水中的溶解度和。2一樣大

3在水中的溶解度比。2小

3在水中的溶解度比。2要大

【答案】C

【解析】因Ch分子為V形結(jié)構(gòu),為弱極性分子,而02為非極性分子,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可

知,。3在水中的溶解度比。2大,C項(xiàng)正確。

13.(1)一定條件下,CH4、Ceh都能與FhO形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體,其相關(guān)

參數(shù)見下表。CH1與Hq形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。

X甲烷分子

/二氧化碳H

\_水分子

可燃冰Co2水合物

分子分子直徑∕nm分子與H2O的結(jié)合能E∕(kJ?moH)

C‰

CO^

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CE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。

(2汨2。與CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外,還因

為_______________________________________________________________________________

【答案】(1)①氫鍵、范德華力

②CCh的分子直徑小于籠狀空腔直徑,且與H2O的結(jié)合能大于CH4

(2)H2O?CH3CH2OH之間可以形成氫鍵

【解析】⑴②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CH%因此可以實(shí)現(xiàn)

用CCh置換CK的設(shè)想。

(2)水可以與乙醇互溶,是因?yàn)镠2O與CH3CH2OH之間可以形成分子間氫鍵。

14.(2022春?福建龍巖?高二??茧A段練習(xí))根據(jù)氫氣分子的形成過程示意圖,回答問題。

能量(kJ?mOlT)

(I)H-H鍵的鍵長(zhǎng)為,①~⑤中,體系能量由高到低的順序是

(2)下列說法中正確的是0

A.氫氣分子間不存在分子間作用力

B.由①到④,電子在核間出現(xiàn)的概率增加

C.由④到⑤,必須消耗外界的能量

D.氫氣分子中含有一個(gè)極性共價(jià)鍵

(3)已知幾種常見化學(xué)鍵的鍵能如下表所示。

化學(xué)鍵Si-OH-OO=OSi-SiSi-C

鍵能∕kJ?moL460467498176X

請(qǐng)回答下列問題:

①較Si-Si鍵與Si-C鍵的鍵能大小可知(填“或"="):X—176kJ?moΓ'o

②H2被喻為21世紀(jì)人類最理想的燃料,而更有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石

油''的觀點(diǎn)。試計(jì)算:每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為。

【答案】①⑤②③④BC>!24500kJ

【分析】(1)根據(jù)能量越低越穩(wěn)定和圖中信息分析。

(2)根據(jù)分子間作用力和化學(xué)鍵的定義分析。

(3)①根據(jù)鍵長(zhǎng)與鍵能關(guān)系;②先計(jì)算2H2(g)+C>2(g)=2H2θ(g)放出的熱量,再計(jì)算每千克

比燃燒放出的熱量。

【解析】⑴根據(jù)能量越低越穩(wěn)定,氫氣是穩(wěn)定的狀態(tài),因此H—H鍵的鍵長(zhǎng)為0.074nm,根

據(jù)圖中能量關(guān)系得到①~⑤中,體系能量由高到低的順序是①⑤②③④;故答案為:0.074nm;

①⑤②③④。

(2)A.氫氣分子間存在分子間作用力,故A錯(cuò)誤;B.共價(jià)鍵的本質(zhì)就是高概率地出現(xiàn)在原

子間的電子與原子核間的靜電作用,所以由①到④,電子在核間出現(xiàn)的概率增加,故B正

確;C.由④通過吸收能量變?yōu)棰荩虼吮仨毾耐饨绲哪芰?,故C正確;D.一個(gè)氫氣分

子中含有一個(gè)非極性共價(jià)鍵,故D錯(cuò)誤:綜上所述,答案為BC。

⑶①Si—Si鍵鍵長(zhǎng)比Si—C鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng),根據(jù)鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),鍵能越小,因此鍵能大小可知:X

>176kJ?moΓ';故答案為:〉。

②2H2(g)+θ2(g)=2H2O(g),斷鍵吸收的熱量為436kJ-mol,×2mol+498kJ?moLxlmol=

1370kJ,放出的熱量為467kJ?moΓl×4mol=1868kJ,因此2mol氫氣反應(yīng)生成水蒸氣放出498

kJ的熱量,每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為498kJ÷4xl000=124500kJ;故答案

為:124500kJo

【點(diǎn)睛】化學(xué)反應(yīng)與能量變化是??碱}型,主要考查化學(xué)鍵的斷鍵吸收熱量與成鍵放出熱量、

鍵長(zhǎng)與鍵能關(guān)系、熱量的計(jì)算等。

15.(2022?高二課時(shí)練習(xí))(1)硅烷(SinH2n+2)的沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量的變化關(guān)系如圖所示,

呈現(xiàn)這種變化關(guān)系的原因是

406080100120

相對(duì)分子質(zhì)量

(2)下列物質(zhì)變化,只與范德華力有關(guān)的是一。

A.干冰熔化

B.乙酸汽化

C.乙醇與丙酮混溶

OIl/%CH

H-C-N

\

D.'Hs溶于水

【答案】硅烷的結(jié)構(gòu)相似,其相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間范德華力越大AE

【解析】(1)硅烷(SinH2n+2)是分子晶體,相對(duì)?分子質(zhì)量越大,分子間范德華力越大,熔、沸

點(diǎn)越高。故答案為:硅烷的結(jié)構(gòu)相似,其相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間范德華力越大;

(2)A.干冰熔化需要破壞范德華力;

B.乙酸分子之間存在范德華力與氫鍵,所以汽化時(shí)破壞范德華力和氫鍵;

C.乙醇與丙酮混溶時(shí),破壞乙醇分子之間的范德華力與氫鍵,還破壞丙酮分子之間的范德華

力;

D.該有機(jī)物分子之間不能形成氫鍵,只存在范德華力,但水分子之間存在范德華力和氫鍵,

故該溶解過程破壞范德華力與氫鍵;

E.碘、四氯化碳分子之間只存在范德華力,相溶時(shí)只破壞范德華力;

F.石英熔化時(shí)只破壞共價(jià)鍵。

故答案為:AE;

【學(xué)科素養(yǎng)拔高練】

16.(2022秋?山東煙臺(tái),高二??计谥?2017年5月海底天然氣水合物(俗稱“可燃冰”)試采

成功,這是我國(guó)能源開發(fā)的一次歷史性突破。一定條件下,CE和CCh都能與H2O形成如

圖所示的籠狀結(jié)構(gòu)(表面的小球是水分子,內(nèi)部的大球是CM分子或CCh分子;"可燃冰''

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