2024届高三新高考化学大一轮专题练习——分子间作用力与物质性质

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2024届高三化学高考备考一轮总复习——分子间作用力与物质性质
一、选择题
1．下列各物质熔化时，所克服的粒子间作用力完全相同的是（　　）
A．Na2O2和P4 B．KOH和NaCl
C．Mg和SiO2 D．金刚石和MgCl2
2．化学与生活密切相关。下列叙述正确的是
A．冰的密度比水小，是因为水分子内存在氢键
B．洁厕灵(主要成分为HCl)与84消毒液可以混用
C．镀锌铁制品的镀层破损后失去对铁制品的保护作用
D．利用紫外杀菌技术进行消毒，是为了使蛋白质变性
3．下列事实与氢键有关的是（　　）
A．水加热到很高的温度都难以分解
B．分子间形成氢键能使物质的熔点和沸点升高
C．CH4、SiH4、 GeH4、 SnH4 的熔点随相对分子质量的增大而升高
D．HCl的稳定性强于HBr
4．下列有关说法错误的是（　　）
A．羊毛织品水洗后变形与氢键的变化有关
B．酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛
C．茶叶中含多种酚类物质，经常饮用可抗氧化、防衰老
D．丝绸的化学成分主要是纤维素，纤维素属于天然有机高分子化合物
5．下列说法正确的是（　　）
A．HF的稳定性很强，是因为HF分子之间能形成氢键
B．水结成冰时，H—O键的键长变长，密度减小
C．含氢元素的化合物中一定有氢键
D．能与水分子形在氢键的物质易溶于水
6．最近《科学》杂志评出“十大科技突破”，其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一。下列关于水的说法中正确的是（　　）
A．水的离子积不仅只适用于纯水，升高温度一定使水的离子积增大
B．水的电离和电解都需要电，常温下都是非自发过程
C．水中氢键的存在既增强了水分子的稳定性，也增大了水的沸点
D．加入电解质一定会破坏水的电离平衡，其中酸和碱通常都会抑制水的电离
7．下列关于O、S及其化合物结构与性质的论述错误的是（　　）
A．O与S的基态原子最高能级均为p能级
B．H2S与H2O2均为极性分子
C．H2O 分子中的键角小于SO3分子中的键角
D．键能O-H>S-H，因此H2O的沸点高于H2S
8．通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与NH3相似，下列对NCl3和NH3的有关叙述正确的是(　　)
A．分子中N—Cl键键长与CCl4分子中C—Cl键键长相等
B．NCl3分子是非极性分子
C．NBr3比NCl3易挥发
D．在氨水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子，则NH3·H2O的结构式为
9．乙二胺与CuCl2可形成配离子[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+(如图所示)，下列有关说法错误的是（　　）

A．该配离子中心离子是Cu2+，配位数为2
B．该配离子中既有极性键又有非极性键
C．乙二胺分子中H—N—H的键角小于H—C—H的键角
D．乙二胺分子沸点高于ClCH2CH2Cl
10．冰、水和汽三者之间相关联的一些热力学数据如下：

根据图中数据判断，下列说法错误的是（　　）
A．在冰中，微粒间作用力只有共价键和氢键
B．冰变汽时升华热很大，说明升华时分子间氢键全部破坏
C．冰变水时熔化热很小，说明熔化时分子间氢键破坏很少
D．根据“升华热>熔化热+蒸发热”可知，水汽(273K)分子间作用力比水汽(373L)分子间作用力大
11．下列叙述不正确的是（　　）
A．CO2和N2分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构
B．F2、Cl2、Br2、I2的熔点依次升高，与它们的分子间作用力依次增大有关
C．HCl溶于水的过程中克服了共价键
D．CaCl2和Ca(OH)2中化学键类型完全相同
12．“冰面滑”与冰层表面的结构有关(如图)。下列有关说法错误的是（　　）

A．由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解
B．第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构
C．第二层“准液体”中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中少
D．当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的 水分子”，使冰面变滑
二、非选择题
13．完成下列问题。
（1）已知气体溶解度(气体压强为1.01×105Pa，温度为293K，在100g水中的溶解度)数据如下表：
气体
溶解度/g
分子结构特点
乙烷
0.0062
中心原子sp3杂化，轨道半径较大，C负电性(δ-)及H正电性(δ+)不明显
乙炔
0.117
中心原子sp杂化，轨道半径较小，C负电性(δ-)及H正电性(δ+)明显
结合上表信息，说明乙烷与乙炔气体的溶解度存在差异的原因：　 　。
（2）已知乙酸(CH3COOH)的正交晶胞如图所示。阿伏加德罗常数为NA。

①第一电离能比C、O都大的同周期主族元素是：　 　(填元素符号)。
②乙酸晶胞的密度ρ=　 　g⋅cm−3。
（3）某笼形络合物A[Ni(CN)x(NH3)y(C6H6)z]结构中，金属离子与CN−连接形成平面层，两个平面层通过NH3分子连接，中间的空隙填充大小合适的分子(如C6H6)。其基本结构如图(H原子未画出)：

①x：y：z=　 　。
②该结构不是晶胞结构单元，理由是　 　；
③通过分析，金属离子的配位数为　 　(填入序号)。
A.2、3 B.4、6 C.3、4 D.5、6
14．
（1）比较相同条件下微粒得到电子的能力Fe3+　 　Cu2+(填“>” 、“H-Br。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．羊毛制品成分为蛋白质，蛋白质中含有氨基，能与水分子形成氢键，所以水洗再晒干后变形，与氢键有关，故A不符合题意；
B．酚醛树脂是由苯酚与甲醛缩聚而得，故B不符合题意；
C．茶叶中含多种酚类物质，酚类物质具有还原性，经常饮用可抗氧化、防衰老，故C不符合题意；
D．丝绸的化学成分主要是蛋白质，故D符合题意；
故答案为：D。

【分析】A.蛋白质中含有大量氢键，水洗时会破坏其中部分氢键；
B.苯酚和甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂；
C.酚类物质具有还原性；
D.丝绸的化学成分为蛋白质。
5．【答案】D
【解析】【解答】A.氢键是一种较强的分子间作用力，主要影响物质的熔沸点、密度、溶解度等物理性质，而分子的稳定性由共价键的强弱决定，与氢键无关，故A不符合题意；
B.冰中水分子之间以氢键结合形成疏松的晶体，空隙较大，使得冰的密度比水小，故B不符合题意；
C.形成氢键要有电负性很大且原子半径较小的元素如N、O、F等，故C不符合题意；
D.能与水分子形在氢键的物质易溶于水，故D符合题意。
故答案为：D。

【分析】A.物质的稳定性与化学键的键能有关，与氢键无关；
B.水蒸气中水分子主要以单个分子的形式存在，液态水中多个水分子通过氢键结合在一起，形成(H2O)n，冰中所有水分子以氢键互相联结成晶体，氢键的形成使水分子之间的间隙增大，从而导致冰的密度比水的密度小，因此冰的密度小于水与氢键有关；
C.含氢元素的化合物不一定含有氢键，如甲烷；
D.与水分子形在氢键的物质易溶于水。
6．【答案】A
【解析】【解答】A．水的离子积不仅只适用于纯水，也适应于水溶液，因为水的电离是吸热的，所以升高温度，水电离平衡正向移动，一定使水的离子积增大，故符合题意；
B．水的电离不需要电，常温下是自发过程，故不符合题意；
C．水中氢键存在于分子之间，不影响水分子的稳定性，氢键增大了水的沸点，故不符合题意；
D．加入电解质不一定会破坏水的电离平衡，如强酸强碱盐不会影响水的电离平衡，故不符合题意。
故答案为：A。

【分析】A．水的离子积只和温度相关；
B．水的电离不需要通电电；
C．氢键只影响物质的物理性质；
D．比如氯化钠不会影响水的电离平衡。
7．【答案】D
【解析】【解答】A.O与S的基态原子电子排布式分别为2s22p4和3s23p4，最高能级均为p能级，故A不符合题意；
B.H2S分子中含有极性键，空间结构为V形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，H2O2分子的空间结构不是直线形的，两个氢在犹如在半展开的书的两页上，氧原子则在书的夹缝上，分子结构不对称，正负电荷重心不重合，为极性分子，故B不符合题意；
C.水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，空间构型为V形，键角为104.5°，三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，空间构型为平面三角形，键角为120°，则水分子中的键角小于三氧化硫分子中的键角，故C不符合题意；
D.水分子间能形成氢键，硫化氢分子间不能形成氢键，水分子间的作用力强于硫化氢，则水的沸点高于硫化氢，与氢氧键和氢硫键的强弱无关，故D符合题意；

【分析】A.距离核越近，能量越低，氧和硫原子均含有p轨道，都离核较远，能量较高
B.硫化氢和过氧化氢的正负电荷中心不重合故为极性分子
C.水分子中的氧原子是sp2杂化，是V型结构，三氧化硫是sp2杂化，是平面三角形构型，计算键角即可
D.熔沸点主要和分子间作用力有关，水中形成氢键，故沸点高
8．【答案】D
【解析】【解答】A、C的原子半径小于N原子半径，即N－Cl键长小于C－Cl键长，故A不符合题意；
B、NH3为三角锥形，NCl3和NH3的空间构型相似，即NCl3空间构型为三角锥形，NCl3属于极性分子，故B不符合题意；
C、NCl3和NBr3结构相似，NCl3相对分子质量小于NBr3，因此NCl3的熔沸点低于NBr3，故C不符合题意；
D、NH3与H2O之间能形成分子间氢键，NH3·H2O能够电离出NH4＋和OH－，因此NH3·H2O的结构式为 ，故D符合题意。

【分析】A、根据原子半径与键长的关系分析；
B、根据分子的空间构型判断其是否具有极性；
C、结构相似，相对分子质量越大，其熔沸点越高；
D、根据分子间氢键的形成与弱电解质的电离分析解答。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．根据配合离子的结构，中心离子为Cu2+，Cu2+与4个N原子形成配位键，配位数为4，故A说法不符合题意；
B．C－N、C－H、H－N为极性键，C－C间为非极性键，故B说法不符合题意；
C．乙二胺分子中H-N-H中N有一个孤电子对，H-C-H中C没有孤电子对，孤电子对之间的斥力＞孤电子对-成键电子对之间斥力＞成键电子对之间的斥力，因此乙二胺分子中H-N-H的键角小于H-C-H的键角，故C说法不符合题意；
D．乙二胺分子间存在氢键，ClCH2CH2Cl分子间不存在氢键，因此乙二胺的沸点高，故D说法不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.由图可知，该配离子中，C－N、C－H、H－N为极性键，C－C为非极性键；
C.孤电子对间排斥力＞孤电子对和成键电子对之间的排斥力＞成键电子对之间的排斥力，孤电子对越多键角越小；
D.乙二胺分子间存在氢键，ClCH2CH2Cl分子间不存在氢键。
10．【答案】A
【解析】【解答】A．在冰中，原子内部以共价键结合，微粒间作用力有氢键和范德华力，A符合题意；
B．冰变汽时分子间的距离增大，分子间的作用力完全破坏，分子间氢键全部破坏包括范德华力，所以升华热很大，B不符合题意；
C．液体水分子间同样存在氢键作用，这样常温下水才能以液态形式存在，所以冰变水时熔化热很小，说明熔化时分子间氢键破坏很少，C不符合题意；
D．冰中氢键数目多余液态水中氢键数目，所以温度越低分子间作用力越大，D不符合题意；
故答案为：A。

【分析】A．在冰中，原子内部以共价键结合，微粒间作用力有氢键和范德华力；
B．利用冰变汽时分子间的距离增大，分子间的作用力完全破坏分析；
C．液体水分子间同样存在氢键作用；
D．冰中氢键数目多于液态水中氢键数目。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．二氧化碳的电子式为，氮气电子式为，所有原子都满足最外层8电子稳定结构，故A不符合题意；
B．F2、Cl2、Br2、I2均为分子晶体，其熔点与分子间作用力有关，则相对分子质量逐渐增大，可知分子间作用力依次增大，熔点依次增大，故B不符合题意；
C．HCl中只含共价键，HCl溶于水的过程中破坏共价键，故C不符合题意；
D．CaCl2中只含离子键，Ca(OH)2中含离子键和共价键，两者化学键类型不完全相同，故D符合题意；
故答案为：D。

【分析】A. CO2和N2分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构 ；
B.相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点越大；
C.HCl在水溶液中电离产生H+和Cl-，破坏了共价键；
D.Ca(OH)2中有原子团OH-，所以除离子键外，还有共价键。
12．【答案】A
【解析】【解答】A.水分子的稳定是氢氧共价键较稳定 ，氢键主要影响溶解度、熔沸点，符合题意
B.读图，固态冰中通过氢键形成了空间网状结构，不符合题意
C.读图可得， “准液体”中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中少，不符合题意
D..读图可得， “准液体”中的水分子的氢键较固态冰中的氢键少，不符合题意
故答案为：A

【分析】分子的稳定性决定于化学键的强弱，氢键不是化学键是分子间作用力，增强植物的溶解性和熔沸点。
13．【答案】（1）C2H6氢原子正电性不明显，与水分子间没有氢键，与水分子间的作用力较小，溶解度小； C2H2分子中，中心原子sp杂化，中心原子负电性较大，所连H原子正电性较大，与H2O分子间的作用力变大，溶解性大(或者乙炔与水分子间形成氢键，溶解性强)
（2）N、F；2.4×1032NA×abc
（3）2：1：1；结构中不存在三套各两个相同平行面和三套各4根相同平行棱(或不存在平移对称性)；B
【解析】【解答】（1）根据表格中H原子的电性可知，H原子正电性越大可以和水形成氢键增大溶解度；C2H6氢原子正电性不明显，与水分子间没有氢键，与水分子间的作用力较小，溶解度小； C2H2分子中，中心原子sp杂化，中心原子负电性较大，所连H原子正电性较大，与H2O分子间的作用力变大，溶解性大(或者乙炔与水分子间形成氢键，溶解性强)。
（2）①同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，第VA族大于第VIA族，故第一电离能比C、O都大的同周期主族元素是N、F；
②根据晶胞图可知每个晶胞中含有4个乙酸分子，乙酸晶胞的密度ρ=4×60g/molNA×abc10−30cm3=2.4×1032NA×abcg/cm3；
（3）①根据均摊法Ni占据8个顶点，每个单元中含有Ni个数为8×18=1，CN-占据8个棱，每个单元含有CN-的个数为8×14=2，含有NH3为4×14=1，故x：y：z=2：1：1；
②该结构不是晶胞结构单元，因为结构中不存在三套各两个相同平行面和三套各4根相同平行棱(或不存在平移对称性)；
③通过分析，同层有4个CN-，金属离子的配位数为4，轴向有两个NH3，配位数为4+2=6 ，金属离子配位数为4和6，故答案为B；

【分析】（1）根据表格中H原子的电性可知，H原子正电性越大可以和水形成氢键增大溶解度；
（2）①同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；
②根据晶胞图分析计算；
（3）①根据均摊法计算；
②依据结构图比较判断；
③依据结构图分析。
14．【答案】（1）>
（2）Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl
（3）冰晶体中水分子间形成的氢键比液态水中形成的氢键多，微观结构里空隙较大
【解析】【解答】(1)FeCl3溶液能够腐蚀Cu线路板，发生反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，在该反应中Fe3+是氧化剂，Cu是还原剂，Fe2+是还原产物，Cu2+是氧化产物，由于氧化性：氧化剂>氧化产物，所以氧化性：Fe3+> Cu2+；(2)Mg3N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体，该气体为NH3，根据元素守恒知，另一种生成物是Mg(OH)2，所以该反应方程式为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑，则Mg3N与足量稀盐酸反应生成氯化镁和氯化铵，反应的化学方程式为：Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl；(3)冰和水的密度不同主要是由于水分子间存在氢键，氢键在水呈液态时使一个水分子与4个水分子相连，而当水凝固时氢键会拉伸水分子之间的距离，使水分子之间距离增大，体积也就增大了，密度也就小了，所以冰晶体中水分子间形成的氢键比液态水中形成的氢键多，微观结构里空隙较大。
【分析】(1)根据氧化性：氧化剂>氧化产物分析判断；(2)Mg3N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体，该气体为氨气，而Mg3N2与足量稀盐酸反应生成氯化镁和氯化铵；(3)冰和水的密度不同主要是由于水分子间存在氢键，氢键在水呈液态时，使一个水分子与4个水分子相连，而当水凝固时，分子之间距离增大，空隙增多。
15．【答案】（1）对苯二甲酸；肽键
（2）氢键
（3） +2KClO →一定条件下 +2CO2↑＋2KCl；→60°C混酸→HClFe→(CH3CO)2O→混酸→NaOH
（4） 、 、 、
【解析】【解答】（1）该高聚物是由 和 通过缩聚反应而形成，其中单体A显碱性，则A为 ，故B为 ，其名称为：对苯二甲酸，官能团为羧基，故答案为：对苯二甲酸；羧基；（2）C＝O•••H－N之间除共价键外，还有氢键和肽键，故答案为：氢键、肽键；（3）I.根据上述分析可知，b的化学方程式为： +2KClO →一定条件下 +2CO2↑＋2KCl；
II.根据上述合成路线想制备对硝基苯胺，需先制备苯胺，将氨基保护起来，再进行后续反应，其具体合成路线为：
→60°C混酸→HClFe→(CH3CO)2O→混酸→NaOH ；（4）B为 ，分子式为C8H6O4其不饱和度为6，同分异构体若满足①能发生银镜反应，则说明分子含醛基；又是苯环上的对位二取代物或仅一取代物且分子中不含酚羟基、O－O键，则该同分异构体可以为： 、 、 、 。
【分析】（1）根据缩聚反应的原理分析单体；结合分子的官能团结构分析；(2)电负性较强的元素氢化物与电负性较强的原子之间容易形成氢键；（3）方法①为直接还原法；COOH OCHO O
方法②为利用 与氨气发生取代反应生成 与甲醇， 在KClO条件下发生还原反应得到 和二氧化碳与氯化钾，据此分析作答；（4）根据同分异构体的书写要求分析作答。
16．【答案】（1）第三周期第IA族
（2）；离子键和非极性共价键(或离子键和共价键)
（3）碱；ClO-+H2O ⇌ HClO+OH-
（4）H2O；水分子之间有氢键
【解析】【解答】根据上述分析可知：X是H，Y是C，Z是O，W是Na，N是Cl元素。
(1)W是Na，原子核外电子排布是2、8、1，根据元素在周期表的位置与原子结构的关系可知：Na位于元素周期表第三周期第IA族；
(2)元素Z是O，W是Na，二者形成的淡黄色化合物为Na2O2，该物质是离子化合物，2个Na+与 O22− 之间以离子键结合，在 O22− 中两个O原子以非极性共价键结合，故Na2O2的电子式为 ；该化合物中化学键有离子键和非极性共价键；
(3)元素Z是O，W是Na，N是Cl，化合物NaClO是强碱弱酸盐，在溶液中ClO-发生水解反应，消耗水电离产生的H+变为HClO，同时产生OH-，水的电离平衡正向移动，最终达到平衡时，溶液中c(OH-)＞c(H+)，因此水解使溶液显碱性，水解反应的离子方程式为：ClO-+H2O ⇌ HClO+OH-；
(4)化合物甲和乙是由上述元素X分别与元素Y、Z形成的10电子分子，则甲是CH4，乙是H2O。二者都是由分子构成的物质，在固态时为分子晶体。由于H2O的相对分子质量比CH4大，且H2O的分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，使物质熔化、气化时消耗的能量更多，导致物质的熔沸点更高，因此物质的熔沸点：H2O高于CH4。
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、N的原子序数依次增大，其中X的一种同位素原子没有中子，则X是H元素。Y的一种核素可做考古学家测定文物的年代，则Y是C元素。Z为地壳中含量最多的非金属元素，则Z是O元素。W的焰色反应为黄色，则W是Na元素。N原子为所在周期原子半径最小的原子(稀有气体除外)，则N是Cl元素，然后根据元素周期律及物质性质分析解答。