2023-2024學(xué)年蘇教版新教材選擇性必修二 專題3第四單元 分子間作用力 分子晶體（第1課時） 作業(yè)

3.4.1范德華力一、單選題1．關(guān)于氫鍵，下列說法正確的是A．分子間形成的氫鍵使物質(zhì)的熔點和沸點升高B．氫鍵比范德華力強，所以它屬于化學(xué)鍵C．含氫原子的物質(zhì)之間均可形成氫鍵D．H2O是一種穩(wěn)定的化合物，這是由于H2O之間形成氫鍵所致2．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B．鄰羥基苯甲酸()與對羥基苯甲酸()C．對羥基苯甲醇()與鄰羥基苯甲醇()D．與3．下列說法正確的是A．、、Ne的核外電子排布相同，所以化學(xué)性質(zhì)相同B．熱穩(wěn)定性，是因為水分子間存在氫鍵C．與水反應(yīng)斷裂的化學(xué)鍵有：離子鍵、非極性共價鍵和極性共價鍵D．在、、HCl的分子中，原子周圍都達到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)4．下列敘述正確的是A．在N2、CO2和SiO2物質(zhì)中，都存在共價鍵，它們都是由分子構(gòu)成B．金剛石、石墨、足球烯均是碳元素的同素異形體，性質(zhì)都相似C．HBr受熱分解的過程中，只需克服分子間的作用力D．僅由非金屬元素組成的物質(zhì)也可能含有離子鍵5．H3BO3是一種片層狀結(jié)構(gòu)的白色晶體，層內(nèi)的H3BO3分子之間通過氫鍵相連(層狀結(jié)構(gòu)如圖所示，圖中“虛線”表示氫鍵)；與足量的NaOH反應(yīng)生成NaH2BO3。下列說法正確的是A．根據(jù)H3BO3結(jié)構(gòu)可知，H3BO3易溶于水B．分子中B、O最外層均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C．含1molH3BO3的晶體中有6mol氫鍵D．H3BO3中B為+3價，屬于三元弱酸6．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述錯誤的是A．含16g氧原子的二氧化硅晶體中含有的鍵數(shù)目為2NAB．58.5gNaCl晶體中含有0.25NA個如圖所示的結(jié)構(gòu)單元C．常溫常壓下，18gH2O含有氫鍵數(shù)為2NAD．標準狀況下，22.4LHF的分子數(shù)大于NA7．關(guān)于NH3性質(zhì)的解釋合理的是選項性質(zhì)解釋A比PH3容易液化NH3分子間作用力更小B熔點高于PH3N—H鍵的鍵能比P—H鍵大C比PH3穩(wěn)定性強N—H鍵的鍵長比P—H鍵長D具有還原性N化合價處于最低價A．A B．B C．C D．D8．下列現(xiàn)象與氫鍵無關(guān)的是①的沸點比的高②小分子的醇、羧酸可以與水以任意比例互溶③鄰羥基苯甲酸的熔、沸點比對羥基苯甲酸的熔、沸點低④水分子在高溫下也很穩(wěn)定A．①②③④ B．④ C．③④ D．①②③9．根據(jù)表中八種短周期元素的有關(guān)信息判斷，下列說法錯誤的是元素編號①②③④⑤⑥⑦⑧原子半徑/nm0.0370.0740.0820.0990.1020.1430.1520.186最高化合價或最低化合價＋1－2＋3－1－2＋3＋1＋1A．元素②⑥形成的化合物具有兩性B．元素②氣態(tài)氫化物的沸點小于元素⑤氣態(tài)氫化物的沸點C．元素⑤對應(yīng)的離子半徑大于元素⑦對應(yīng)的離子半徑D．元素④的最高價氧化物的水化物比元素⑤的最高價氧化物的水化物酸性強10．2022年A．石墨烯是一種新型有機高分子材料B．石墨烯導(dǎo)電的原因與其表而存在未雜化的p電子形成的大π鍵有關(guān)C．石墨烯中平均每個六元碳環(huán)含有3個碳原子D．石墨中剝離石墨烯需要破壞化學(xué)鍵二、填空題11．(1)1mol金剛石中有molC—C鍵，1mol二氧化硅中含有molSi—O鍵。(2)N2H4的電子式為。(3)有機物乙醇和乙酸都可以和水互溶的原因是：。12．水分子間存在一種叫“氫鍵”的作用(介于范德華力與化學(xué)鍵之間)彼此結(jié)合而形成(H2O)n。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的正四面體，通過“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。(1)1molH2O形成的冰中有mol“氫鍵”。(2)水分子可電離生成兩種含有相同電子數(shù)的微粒，其電離方程式為。(3)在冰晶體中除氫鍵外，還存在范德華力(11kJ·mol－1)。已知冰的升華熱是51kJ·mol－1，則冰晶體中氫鍵的能量是kJ·mol－1。(4)氨氣極易溶于水的原因之一也是與氫鍵有關(guān)。請判斷NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理結(jié)構(gòu)是(填序號)。(5)NH3與PH3相比，熱穩(wěn)定性更強的是(6)NH3、PH3在常溫、常壓下都是氣體，但NH3比PH3易液化，其主要原因是____A．鍵的極性N—H比P—H強B．分子的極性NH3比PH3強C．相對分子質(zhì)量PH3比NH3大D．NH3分子之間存在特殊的分子間作用力13．氫鍵的特征氫鍵既有(X-H…Y盡可能在同一條直線上)，又有(一個X-H只能和一個Y原子結(jié)合)14．指出下列變化克服的作用力：①碘升華②NaCl熔化③乙醇溶于水④SiO2熔化15．近年來，我國秋冬季霧霾天氣呈現(xiàn)常態(tài)化趨勢，造成嚴重空氣污染，對人類身心健康造成極大威脅。硫酸鹽氣溶膠作為PM2.5的主要構(gòu)成成分，是霧霾產(chǎn)生的一個重要元兇?？茖W(xué)家最近發(fā)現(xiàn)了一種利用水催化促進硫酸鹽形成的化學(xué)新機制。如圖所示：（1）NO2和SO2作為大氣初期污染物的主要成分，主要來自。（2）電子傳遞可以促進HSO中O—H鍵的解離，進而形成中間體SO，反應(yīng)的離子方程式為。（3）通過“水分子橋”，處于納米液滴中的SO或HSO可以將電子快速轉(zhuǎn)移到周圍的氣相NO2分子。觀察圖示可知“水橋”主要靠形成。寫出HSO與NO2間發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式：。（4）亞硝酸（HNO2）是一種弱酸，酸性比醋酸稍強，極不穩(wěn)定，只能存在于稀的水溶液中，加熱時發(fā)生歧化反應(yīng)，生成一種強酸和一種遇空氣變?yōu)榧t棕色的氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（5）結(jié)合題中信息，請寫出一種鑒別NaNO2和NaCl的方法：。16．氫鍵的本質(zhì)是作用力，它比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個數(shù)量級。是一種比范德華力的分子間作用力。17．范德華力、氫鍵與共價鍵的比較作用力范德華力氫鍵共價鍵概念分類特征強度比較影響強度的因素對物質(zhì)性質(zhì)的影響18．(1)以液態(tài)HF做溶劑的體系中，許多在水溶液中呈酸性的化合物呈堿性或兩性。例如呈堿性，請寫出液態(tài)HF中，少量()與HF反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)乙炔鈉()是離子化合物，各原子均滿足8電子或2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，的電子式是。(3)氨氣與水分子間可能存在的氫鍵形式如圖所示：請從電離角度分析結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)式是(填“a”或“b”)，用一個電離方程式作為該結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的證據(jù)。19．(1)請從原子結(jié)構(gòu)角度解釋硅元素與碳元素非金屬性強弱的原因。(2)醋酸可通過分子間氫鍵雙聚形成八元環(huán)，畫出該結(jié)構(gòu)。(以O(shè)…H—O表示氫鍵)(3)已知碳化鎂Mg2C3可與水反應(yīng)生成丙炔，畫出Mg2C3的電子式20．分子間作用力(1)概念：將分子的作用力稱為分子間作用力。(2)存在：間都存在分子間作用力。(3)特點：分子間作用力本質(zhì)上是一種，比化學(xué)鍵。(4)分類：和是兩種最常見的分子間作用力。參考答案1．A【詳解】A．氫鍵是一種分子間作用力，但比分子間作用力強，能影響物質(zhì)的熔沸點，分子間形成的氫鍵能使物質(zhì)的熔點和沸點升高，A正確；B．氫鍵比范德華力強，但不屬于化學(xué)鍵，B錯誤；C．電負性大的元素的氫化物中存在氫鍵，不是只要含氫原子的物質(zhì)之間均可形成氫鍵，C錯誤；D．H2O是一種穩(wěn)定的化合物，是因為H-O鍵的穩(wěn)定性強，不是由H2O之間形成氫鍵所致，氫鍵只影響物理性質(zhì)，D錯誤；答案選A。2．B【分析】氫鍵分為兩種：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?！驹斀狻緼．由于乙醇存在分子間氫鍵，而氯乙烷不存在氫鍵，所以乙醇的沸點高于氯乙烷的沸點，A錯誤；B．鄰羥基苯甲酸形成分子內(nèi)氫鍵，沸點較低，而對羥基苯甲酸形成分子間氫鍵，沸點較高，B正確；C．鄰羥基苯甲醇等形成分子內(nèi)氫鍵，沸點較低，而對羥基苯甲醇則形成分子間氫鍵，沸點較高，C錯誤；D．由于存在分子間氫鍵，而不存在氫鍵，所以的沸點高于的沸點，D錯誤；故選B。3．C【詳解】A．、和Ne的核外電子排布相同，但其化學(xué)性質(zhì)不同，故A錯誤；B．分子的穩(wěn)定性和共價鍵鍵能有關(guān)系，與氫鍵無關(guān)，氫鍵不是化學(xué)鍵，一般影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，故B錯誤；C．與水反應(yīng)中：中的離子鍵和非極性共價鍵與水中的極性共價鍵都斷裂，故C正確；D．元素原子的最外層電子數(shù)+該元素化合價的絕對值=8，則滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，分子中磷為10電子結(jié)構(gòu)，HCl中H原子為2電子結(jié)構(gòu)，而不是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故D錯誤；故選C。4．D【詳解】A．在N2、CO2和SiO2物質(zhì)中，都存在共價鍵，N2和CO2是由分子構(gòu)成，SiO2構(gòu)成微粒是原子，屬原子晶體，故A錯誤；B．金剛石、石墨、足球烯均是碳元素形成的不同單質(zhì)，屬于同素異形體，物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似，故B錯誤；C．HBr受熱分解的過程中，除需克服分子間的作用力，還需要破壞H—Br之間的共價鍵，故C錯誤；D．僅由非金屬元素組成的化合物中可能含有離子鍵，如銨鹽，故D正確；答案選D。5．A【詳解】A．根據(jù)H3BO3結(jié)構(gòu)可知，H3BO3含有羥基，羥基是親水基，因此H3BO3易溶于水，A正確；B．B原子最外層只有3個電子，與O原子形成3對共用電子對，因此B原子不是8e-的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B錯誤；C．1個H3BO3分子對應(yīng)著6個氫鍵，每個氫鍵對應(yīng)著2個H3BO3，則含1molH3BO3的晶體中有3mol氫鍵，C錯誤；D．根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為0，所以H3BO3中B為+3價，H3BO3與足量的NaOH反應(yīng)生成NaH2BO3是正鹽，可知H3BO3是一元酸，D錯誤；故合理選項是A。6．C【詳解】A．16g氧原子的物質(zhì)的量為1mol，由于1mol二氧化硅中含2mol氧原子，故含1mol氧原子的二氧化硅的物質(zhì)的量為0.5mol，而二氧化硅中每個硅原子含4條σ鍵，故0.5mol二氧化硅中含2NA條σ鍵，A正確；B．在一個結(jié)構(gòu)單元含有Na+：，含有Cl-：，即1個結(jié)構(gòu)單元中含有4個鈉離子和4個氯離子。58.5gNaCl的物質(zhì)的量是1mol，，所以含0.25NA個結(jié)構(gòu)單元，B正確；C．在冰晶體中，每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵，每1個水分子平均形成2個氫鍵。18gH2O的物質(zhì)的量是1mol，因此在1mol冰中含有2NA個氫鍵。但在常溫、常壓下溫度升高，冰變?yōu)橐簯B(tài)水，部分氫鍵被破壞，故1mol液體水的氫鍵數(shù)目小于2NA，C錯誤；D．標準狀況下HF是液體，22.4LHF的物質(zhì)的量大于1mol，因此所含HF的分子數(shù)大于NA，D正確；故合理選項是C。7．D【詳解】A．NH3和PH3都屬于同一主族元素形成的氫化物，分子晶體的沸點與其相對分子質(zhì)量成正比，但氨氣能形成分子間氫鍵，PH3不能，分子間氫鍵的存在導(dǎo)致氨氣的沸點升高，容易液化，A不符合題意；B．NH3熔點高于PH3，是因為氨氣能形成分子間氫鍵，氫鍵的存在導(dǎo)致氨的熔點升高，不是N-H鍵的鍵能比P-H大，B不符合題意；C．PH3分子和NH3分子為同族氫化物，由于鍵長P—H＞N—H，鍵長越長，鍵能就越小，含有該鍵的分子就越不穩(wěn)定。N-H鍵鍵長更短、鍵能更高，故PH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子，C不符合題意；D．NH3中H為+1價，已經(jīng)是最高價了，不能被氧化，而N為-3價，為N的最低價，能夠被氧化，故NH3具有還原性是因為NH3中N為-3價，D符合題意；故答案選D。8．B【詳解】①氨分子之間能形成氫鍵，故的沸點比的高；②小分子的醇、羧酸與水分子之間能形成氫鍵，可以與水以任意比例互溶；③鄰羥基苯甲酸主要存在分子內(nèi)氫鍵，對羥基苯甲酸主要存在分子間氫鍵，故鄰羥基苯甲酸的熔、沸點比對羥基苯甲酸的熔、沸點低；④水分子中鍵的鍵能很大，故水分子在高溫下也很穩(wěn)定，與氫鍵無關(guān)；綜上所述，與氫鍵無關(guān)的現(xiàn)象是④，故選B。9．B【分析】八種短周期元素的有關(guān)信息，根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)可知，①⑦⑧原子半徑依次增加，且①⑦⑧最高化合價為+1，則①是H，⑦是Li，⑧是Na；；②原子半徑小于⑤，且兩者化合價均為-2，②是O、⑤是S；③原子半徑小于⑥，且兩者化合價均為+3，⑥是B、⑥是Al；④原子半徑略小于⑤，化合價為-1，則是Cl；【詳解】A．根據(jù)表格提供的信息可知②元素是O，⑥元素是Al，則②⑥形成的化合物Al2O3是兩性氧化物，具有兩性，A正確；B．元素②O形成的氣態(tài)氫化物H2O的分子之間除存在分子間作用力外還存在氫鍵，增加了分子之間的吸引力。而元素⑤的S氣態(tài)氫化物H2S分子之間只存在分子間作用力，所以前者的沸點遠高于元素⑤氣態(tài)氫化物的沸點，B錯誤；C．元素⑤形成是2、8、8的核外電子排布；⑦形成的離子是2、8的電子層排布，離子核外電子層數(shù)越多，離子半徑就越大所以元素⑤對應(yīng)的離子半徑大于元素⑦對應(yīng)的離子半徑，C正確；D．元素的非金屬性：Cl>S，元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性就越強，所以元素④的最高價氧化物的水化物比元素⑤的最高價氧化物的水化物酸性強，D正確。故選B。10．B【詳解】A．石墨烯是無機非金屬材料，A錯誤；B．石墨烯導(dǎo)電的原因與其表而存在未雜化的p電子形成的大π鍵有關(guān)，其中的電子可自由移動使得石墨可以導(dǎo)電，B正確；C．石墨烯中每個碳原子被3個環(huán)共用，平均每個六元碳環(huán)含有6÷3=2個碳原子，C錯誤；D．石墨烯是從石墨材料中剝離出來由碳原子組成只有一層原子厚度的二維晶體，石墨中層與層之間的是分子間作用力，不是化學(xué)鍵，D錯誤；故選B。11．24乙醇和乙酸可以和水形成氫鍵【詳解】(1)金剛石晶體的結(jié)構(gòu)如圖，每個碳原子都和4個碳原子相連形成C-C鍵，而每個C-C鍵被2個碳原子所共有，由此可知1mol金剛石晶體中含有2molC-C鍵；二氧化硅的結(jié)構(gòu)為，每個硅原子都和4個氧原子形成Si-O鍵，所以1mol二氧化硅中含有4molSi—O鍵，故答案為：2；4；(2)N2H4為共價化合物，所以其電子式為：，故答案為：；(3)乙醇、乙酸中都含有電負性較強的O原子，能形成氫鍵，為極性分子；水中也含有氫鍵，也為極性分子，乙醇、乙酸都能與水形成氫鍵，所以根據(jù)相識相容原理可得乙醇和乙酸都可以和水互溶，故答案為：乙醇和乙酸可以和水形成氫鍵。12．(1)2(2)(3)20(4)b(5)NH3(6)D【詳解】（1）分子形成的晶體中每個H2O分子通過氫鍵與4個H2O分子理解，每個氫鍵為H2O分子提供，所以含1molH2O的該晶體中有1mol×4×=2mol“氫鍵”，故答案為：2。（2）水會電離出氫離子和氫氧根離子，氫離子以水合氫離子的形式存在，即，故答案為：。（3）冰的升華熱是51kJ/mol，水分子間還存在范德華力(11kJ/mol)，1mol冰中含有2mol氫鍵，升華熱=范德華力+氫鍵，所以冰晶體中氫鍵的“鍵能”是，故答案為：20。（4）NH3溶于水后，形成的中，的電離方程式為，可知結(jié)構(gòu)中含有銨根和氫氧根的基本結(jié)構(gòu)，的合理結(jié)構(gòu)是b，故答案為：b。（5）元素的非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定，NH3與PH3相比，熱穩(wěn)定性更強的是NH3，故答案為：NH3。（6）NH3分子之間存在氫鍵，PH3分子之間為范德華力，氫鍵作用比范德華力強，故NH3比PH3易液化，NH3沸點比PH3高，與鍵的極性、相對分子質(zhì)量無關(guān)，故答案為：D。13．方向性飽和性【解析】略14．范德華力離子鍵氫鍵共價鍵【詳解】①碘單質(zhì)為分子晶體，碘分子之間存在范德華力，升華時，破壞范德華力；故答案為范德華力；②NaCl為離子化合物，Na+和Cl-存在離子鍵，熔化時，破壞離子鍵；故答案為離子鍵；③乙醇溶于水，乙醇與水形成分子間氫鍵，故答案為氫鍵；④SiO2為共價晶體，微粒間存在共價鍵，熔化時，破壞共價鍵，故答案為共價鍵。15．自汽車尾氣的排放，煤的燃燒，工業(yè)過程等HSO3-+NO2=SO3-+HNO2氫鍵HSO3-+2NO2+H2O=2HNO2+HSO4-3HNO2HNO3＋2NO↑＋H2O用pH試紙分別測二種溶液的pH，pH＞7的為NaNO2溶液，pH=7的為NaCl溶液【詳解】(1)NO2和SO2主要來自汽車尾氣的排放，煤的燃燒，工業(yè)過程等，故答案為：汽車尾氣的排放，煤的燃燒，工業(yè)過程等；(2)由圖可知，HSO中O—H鍵的解離過程為：HSO和NO2反應(yīng)得到SO和HNO2，反應(yīng)的離子方程式為：HSO3-+NO2=SO3-+HNO2，故答案為：HSO3-+NO2=SO3-+HNO2；(3)由圖可知，“水橋”主要靠“虛線”即氫鍵形成，由圖可知，反應(yīng)物有HSO、H2O、NO2，生成物有HSO4-和HNO2，即HSO與NO2間發(fā)生的總反應(yīng)化學(xué)方程式為：HSO3-+2NO2+H2O=2HNO2+HSO4-，故答案為：氫鍵；HSO3-+2NO2+H2O=2HNO2+HSO4-；(4)紅棕色的氣體為NO2，HNO2中N元素化合價為+3價，則加熱的產(chǎn)物之一為NO，NO種N元素化合價為+2價，加熱發(fā)生歧化反應(yīng)，則強酸應(yīng)為HNO3，結(jié)合原子守恒可得HNO2加熱發(fā)生的反應(yīng)為：3HNO2HNO3＋2NO↑＋H2O，故答案為：3HNO2HNO3＋2NO↑＋H2O；(5)HNO2是一種弱酸，則NaNO2溶液因NO2-的水解而顯堿性，NaCl溶液顯中性，所以可用pH試紙分別測二種溶液的pH，pH＞7的為NaNO2溶液，pH=7的為NaCl溶液，故答案為：用pH試紙分別測二種溶液的pH，pH＞7的為NaNO2溶液，pH=7的為NaCl溶液。16．分子間作用力強【解析】略17．物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力已經(jīng)與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另一個分子中電負性很大的原子之間的作用力原子間通過共用電子對所形成的相互作用分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵極性共價鍵、非極性共價鍵無方向性、無飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性共價鍵>氫鍵>范德華力①隨著分子極性和相對分子質(zhì)量的增大而增大；②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大對于X—H???Y，X、Y的電負性越大，X、Y原子的半徑越小，作用能越大成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定影響物質(zhì)的熔、沸點及溶解度等物理性質(zhì)；如熔、沸點F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔、沸點升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸點：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3①影響分子的穩(wěn)定性；②共價鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強【解析】略18．a(chǎn)