高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第4节 分子间作用力课后练习题
展开
这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第4节 分子间作用力课后练习题,共38页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.下列说法正确的是
①邻羟甲基苯酚存在的分子内氢键可表示为或
②的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的都高
③氨气溶于水中,大部分与以氢键(用“…”表示)结合形成分子。根据氨水的性质可推知的结构式为
④DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑥水分子稳定是因为水分子间存在氢键
A.①②③B.②③⑥C.①④⑤D.③④⑤
2.下列说法不正确的是( )
①分子中既含极性键又含非极性键
②若和的电子层结构相同,则原子序数:
③、、、熔点随相对分子质量的增大而升高
④、、、分子中各原子均达到稳定结构
⑤固体熔化成液体的过程是物理变化,所以不会破坏化学键
⑥分子很稳定是由于分子之间能形成氢键
⑦由于非金属性:,所以酸性:
A.②⑤⑥⑦B.①③⑤C.②④⑤D.③⑤⑦
3.黑火药是中国的四大发明之一,在爆炸时的反应为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是
A.S和C的单质中不存在化学键
B.KNO3和K2S中含有的化学键种类相同
C.等物质的量N2和CO2中含有的π键数目相同
D.液态H2S与液氨中都存在分子间氢键
4.为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.0.5 ml中氙的价层电子对数为
B.23 g中杂化的原子数为
C.氢键(X-H…Y)中三原子在一条直线上时,作用力最强
D.标准状况下,11.2 L CO和的混合气体中分子数为
5.科学家发现对一种亲水有机盐LiTFSI进行掺杂和改进,能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图所示,其中A、B、C、D为同一短周期元素,E与C同主族,E的原子序数是B、D的原子序数之和。下列说法正确的是
A.元素B的简单氢化物能与B的最高价氧化物对应的水化物发生反应
B.元素的第一电离能:
C.含有元素E的钠盐水溶液呈中性或碱性,不可能呈酸性
D.简单氢化物的沸点:
6.下列对有关事实的解释不正确的是
A.AB.BC.CD.D
7.100多年来,人类首次合成了甲二醇,它的化学式为,这种有机分子是形成气溶胶和大气臭氧层反应的关键中间物。关于甲二醇的说法错误的是
A.甲二醇分子中有3个杂化的原子
B.甲二醇是非极性分子
C.甲二醇的沸点高于甲醇
D.相同物质的量的甲二醇和甲醇完全燃烧,甲二醇的耗氧量低
8.下列说法正确的是
A.可以利用质谱仪测得某未知物的结构
B.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性
C.可燃冰中甲烷分子和水分子间形成了氢键
D.臭氧分子是非极性分子
9.近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe、Sm、As、F、O组成的化合物。下列说法正确的是
A.元素As与N同族可预测AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角
B.Fe成为阳离子时首先失去3d轨道电子
C.配合物Fe(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=4
D.每个H2O分子最多可与两个H2O分子形成氢键
10.2-羟基丙酸的结构简式如下图所示,下列说法错误的是
A.2-羟基丙酸有手性异构体
B.分子结构中C原子的杂化方式为sp3、sp2
C.2-羟基丙酸能形成分子内或分子间氢键
D.2-羟基丙酸中的化学键有共价键和氢键
二、填空题
11.分子晶体熔、沸点的比较规律。
(1)少数主要以氢键作用形成的分子晶体,比一般的分子晶体的熔、沸点 ,如含有 H-F、H-O、H-N等共价键的分子间可以形成氢键,所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸等物质的熔、沸点相对较高。
(2)组成与结构相似,分子之间不含氢键而只利用范德华力形成的分子晶体,随着 的增大,物质的熔、沸点逐渐升高。例如,常温下 Cl2呈气态,Br2呈液态,而 I2呈固态;CO2呈气态,CS2呈液态。
(3)相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体,其熔、沸点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔、沸点高,如 CO 的熔、沸点比 N2的熔、沸点高。
(4)有机化合物中组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体,相对分子质量相同,一般支链越多,分子间的相互作用力越弱,熔、沸点越低,如熔、沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
12.一定条件下,有机化合物Y可发生重排反应:
回答下列问题:
(1)X中含氧官能团的名称是 ;鉴别Y、Z可选用的试剂是 。
(2)实验测得Z的沸点比X的高,其原因是 。
(3)Y与足量溶液反应的化学方程式是 。
(4)与Y具有相同官能团且属于芳香化合物的同分异构体还有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式是 (任写一种)。
13.在配合物中画氢键、配位键 (已知镍的配位数为4) 。
Ni2++→+2H+
14.研究发现,在低压合成甲醇的反应()中,钴氧化物负载的锰氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。根据要求回答下列问题:
(1)在低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为 ,原因是 。
(2)液态水中,三种作用力①键、②范德华力、③氢键从强到弱的顺序为 (用标号进行排序)。
(3)是一种无色液体,其结构如图所示。根据“相似相溶”原理,在水中的溶解度 (填“大于”“小于”或“等于”)其在中的溶解度,原因是 。
15.解释冰的密度比液态水的密度小的原因。
16.海水是资源宝库,蕴藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等。完成下列填空:
(1)氯离子原子核外有 种不同运动状态的电子、有 种不同能量的电子。
(2)溴在周期表中的位置 。
(3)卤素单质及其化合物在许多性质上都存在递变规律,请说明下列递变规律的原因。
① 熔点按F2、Cl2、Br2、I2的顺序依次升高,原因是 。
② 还原性按Cl—、Br—、I—的顺序依次增大,原因是 。
(4)已知X2 (g) + H2 (g)2HX (g) + Q(X2 表示Cl2、Br2),如图表示上述反应的平衡常数K与温度T的关系。
① Q表示X2 (g)与H2 (g)反应的反应热,Q 0(填“>”、“③>②
(3) 大于 过氧化氢是极性分子,由于也是极性分子,而是正四面体结构,为非极性分子,根据“相似相溶”原理,在水中的溶解度大于其在中的溶解度
【详解】(1)和均为极性分子,常温常压下均呈液态,均能形成分子间氢键,且相同物质的量的形成的分子间氢键数比甲醇多,与均为非极性分子,常温常压下均呈气态,且的相对分子质量大于,故沸,点从高到低的顺序为;
(2)一般情况下,共价键的键能大于氢键的作用力,氢键的作用力大于范德华力,故强弱顺序为①>③>②;
(3)由题图可知过氧化氢是极性分子,由于也是极性分子,而是正四面体结构,为非极性分子,根据“相似相溶”原理,在水中的溶解度大于其在中的溶解度。
15.常温下液态水中除了含有简单H2O外,还含有通过氢键联系在一起的缔合分子(H2O)2、(H2O)3……(H2O)n等。一个水分子的氧原子与另一个水分子的氢原子沿该氧原子的一个sp3杂化轨道的方向形成氢键,因此当所有H2O全部缔合——结冰后,所有的H2O按一定的方向全部形成了氢键,成为晶体,因此在冰的结构中形成许多空隙,体积膨胀,密度减小。故冰的体积大于等质量的水的体积,冰的密度小于水的密度
【解析】略
16. 18 5 第四周期、ⅦA(都对得1分) F2、Cl2、Br2、I2都是分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强。 从Cl-、Br-、I-半径依次增大,失电子的能力依次增强,还原性依次增大 > K= 氮原子半径小于碳原子,氮原子吸引电子的能力比碳原子强,氮和碳之间共用电子对偏向氮原子,氮显负价
【详解】氯离子原子核外有18个电子,为不同的运动状态,处于5种不同的轨道,故答案为:18;5;
溴与氯在同一主族,核电荷数为35,在周期表中第四周期、ⅦA,故答案为:第四周期、ⅦA;
、、、的相对分子质量逐渐增大,且都属于分子晶体,单质的相对分子质量越大,则熔点越高,故答案为:、、、都是分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强;
元素的非金属性越强,对应的阴离子的还原性越强,非金属性,、、半径依次增大,失电子的能力依次增强,还原性依次增大,故答案为:从、、半径依次增大,失电子的能力依次增强,还原性依次增大;
由图象可知,升高温度平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,,故答案为:;
同一温度时,a曲线的K值最大,说明卤素单质与氢气化合的能力最强,Cl2、Br2中Cl2的氧化性最强,所以最易与氢气化合的是氯气,所以b曲线表示Br2与H2反应时K与t的关系.平衡常数等于生成物与反应物的浓度幂之积,K=,故答案为:;
的非金属性较C强,氮原子吸引电子的能力比碳原子强,氮和碳之间共用电子对偏向氮原子,氮显负价,电子式为,故答案为:氮原子半径小于碳原子,氮原子吸引电子的能力比碳原子强,氮和碳之间共用电子对偏向氮原子,氮显负价;。
17.(1)HCO含1个-OH,CO不含-OH,HCO中含有-OH可以与另1个HCO中的氧原子形成氢键
(2)
【解析】(1)
HCO含1个-OH,CO不含-OH,HCO中含有-OH可以与另1个HCO中的氧原子形成氢键,故HCO可形成多聚体;
(2)
CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是CaF2与Al3+反应得到,即。
18.(1) 三角锥形 平面三角形
(2) 高 水分子间有氢键且数目比氨气分子间氢键数目多
(3) 洪特规则 发射
(4)的轨道半满比较稳定且
【详解】(1)①的分中含有3个键和1个孤电子对,其构型为三角锥形;
②分子有2个键,有1个孤电子对,模型为平面三角形;
(2)水分子间有氢键且数目比氨气分子间氢键数目多,所以水的沸点比氨气高;
(3) 违背了洪特规则(电子总是先占据不同的轨道且自旋方向相同);当P原子的价电子排布式由转变为时,电子发生了跃迁,产生发射光谱;
(4)的轨道半满比较稳定且,所以较稳定。
19.(1) 3s23p3 Fe3+ Fe3+的3d轨道为半满的稳定结构
(2) 磷酸分子间存在氢键 4 sp3
【解析】(1)
基态P原子的价层电子排布为:3s23p3;Fe3+更稳定,原因是:Fe3+的价层电子排布为3d5,3d轨道为半满的稳定结构;
(2)
浓磷酸在常温下呈黏稠状,原因是:磷酸分子间存在氢键;两分子磷酸脱水形成焦磷酸分子,结构简式为:;其中P原子形成4个键,价层电子对数为4,杂化轨道类型为sp3杂化。
20.(1)纺锤或哑铃
(2)
(3) d
(4)3∶2
(5) 甲醇分子间存在氢键,而甲醛分子不存在氢键
【分析】前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,其中A、B、C、D、E、F的原子序数均小于18且其核电荷数依次递增,A是元素周期表中半径最小的原子,是氢元素,B元素基态原子电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同,为碳元素,D元素基态原子的价电子排布式为,当n为2,则为氧元素,当n为3,则为氯元素,E原子第一至第四电离能(kJ⋅ml)分别为738、1451、7733、10540,说明E最外层为2个电子,为镁元素,故E为氧元素。F元素基态原子核外占据的最高能级上有两对成对电子,为氯元素,基态核外有5个未成对电子,为3d能级上的电子,说明G为铁元素。A为氢,B为碳,C为氮,D为氧,E为镁,F为氯,G为铁。据此解答。
【详解】(1)氮原子能量最高的为p轨道,原子轨道呈纺锤或哑铃形。
(2)用电子式表示镁和氯形成氯化镁的过程为:。
(3)铁元素位于d区,基态原子的价电子轨道表示式为。
(4)AB形成的乙炔,单键为键,三键含有一个σ键和两个π键,故一个乙炔中含有σ键和π键个数比为3:2。
(5)为甲醇,为甲醛。甲醇分子间存在氢键,而甲醛分子中不存在氢键,故甲醇的沸点较高。
21.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2) 防倒吸 冰水 氨与水分子间形成氢键而放热
(3)Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]OH+3H2O
(4)吸收CO2、NH3的挥发
(5)2[Ag(NH3)2]++2OH-Ag2O↓+4NH3↑+H2O
(6)探究溶液碱性强弱对银镜产生的影响(探究向银氨溶液中滴加强碱后,沸水浴加热有银镜出现;滴加弱碱则不能)
【分析】NH4Cl与Ca(OH)2在加热条件下反应,可制得氨气,氨气通过单向阀后溶于水形成氨水,尾气使用盐酸溶液吸收,既能保证溶解的安全性,又能防止氨气进入大气中;
【详解】(1)A中,NH4Cl与Ca(OH)2在加热条件下反应,生成CaCl2、NH3等,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)单向阀导管,只允许气体或液体向一个方向流动,可保证液体不逆流,所以使用加装单向阀的导管,目的是防倒吸;氨气溶于水形成氨水,其溶解度随温度的升高而减小,为增大氨气的溶解度,应尽可能降低温度,所以装置B的大烧杯中应盛装冰水,氨分子与水分子间可形成氢键,从而放出热量,所以氨气溶于水时放热或吸热的主要原因是氨与水分子间形成氢键而放热,故答案为:防倒吸;冰水;氨与水分子间形成氢键而放热;
(3)由题意可知,实验Ⅰ中反应为Ag2O溶于NH3•H2O生成了银氨溶液,实验Ⅰ中沉淀消失的化学方程式为Ag2O+4NH3•H2O=2[Ag(NH3)2]OH+3H2O;
(4)实验测得Ⅱ中所用的氨水比Ⅰ中所用氨水的pH小,可能原因有氨水可以吸收CO2,同时氨水易挥发出NH3,故答案为:吸收CO2、NH3的挥发;
(5)实验I产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明产物有氨气,黑色物质中有Ag2O,则沸水浴时发生反应的离子方程式:2[Ag(NH3)2]++2OH-Ag2O↓+4NH3↑+H2O;
(6)结合题意分析可知,该实验小组同学设计上述实验的目的是探究向银氨溶液中滴加强碱后,沸水浴加热有银镜出现,故答案为:探究溶液碱性强弱对银镜产生的影响(探究向银氨溶液中滴加强碱后,沸水浴加热有银镜出现;滴加弱碱则不能)。
22.(1)A
(2)稀释ClO2,防止因ClO2浓度较高时爆炸
(3) 作安全瓶
(4)
(5) 5 (H3O+)O-H…N() ()N-H…N()
【分析】稀硫酸与NaClO3、Na2SO3在A装置中发生反应制备ClO2,因ClO2浓度较高时极易爆炸,因此通过向装置内通入氮气稀释ClO2,生成的ClO2进入C装置中进行吸收,因ClO2极易溶于水,与水反应过程中容易倒吸,因此B装置可作为安全瓶防倒吸,因ClO2不能直接排放至空气中,因此利用D装置进行尾气吸收。
【详解】(1)ClO2中O为-2价,由此可知O与Cl之间为双键,因此ClO2分子中含有键和π键,Cl原子与两个O原子形成共价键,Cl原子上还存在1对孤对电子对和单电子,其中单电子位于未参与杂化的p轨道上,与杂化轨道重叠,因此ClO2为V型,分子中正负电荷中心不重叠,ClO2为极性分子,故答案为A。
(2)由上述分析可知,实验开始即向装置A中通入氮气,目的是稀释ClO2,防止因ClO2浓度较高时爆炸。
(3)装置A中稀硫酸与NaClO3、Na2SO3反应制备ClO2,反应过程中Cl元素化合价由+5降低至+4,S元素化合价由+4升高至+6,根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为;由上述分析可知,装置B的作用是防倒吸。
(4)ClO2具有强氧化性,H2O2具有还原性,装置D中H2O2和NaOH溶液吸收ClO2时发生氧化还原反应生成NaClO2,反应过程中Cl元素化合价由+4降低至+3,H2O2中O元素化合价由-1升高至0,根据化合价升降守恒、原子守恒以及溶液呈碱性可知反应的离子方程式为。
(5)1个中含有5个共价键,因此中的键总数为5;中的大π键有5个N参与,每个N与其他2个N形成N-N键,且有1个孤电子对与、形成氢键,故每个N只提供1个电子参与形成大π键,加上形成得到1个电子,共有6个电子参与形成大π键,则中的大π键可表示为;由图可知,还含有氢键(H3O+)O-H…N()、()N-H…N()。
23.(1)D
(2) 1 的羧基与水互相形成分子间氢键,相互结合形成缔合分子,增大了溶解度,故表现为互溶
(3) Cr 5
(4)
【详解】(1)标准溶液为酸性溶液,可用酸式滴定管准确量取,故选D;
(2)①共价单键为σ键,共价双键中含有1个σ键和1个π键,该分子中含有2个O-H键、1个C-C键、2个C-O键、2个C=O键,所以该分子中含有7个σ键,则0.1ml该物质中含有0.7NA个σ键;
②分子中有C-C非极性键,即含有1种;
③氢键可增大物质在水中的溶解度,可与水互溶的原因为:的羧基与水互相形成分子间氢键,相互结合形成缔合分子,增大了溶解度,故表现为互溶;
(3)Cr的价电子排布式为3d54s1,前四周期中基态原子的未成对电子数最多的是Cr,在前四周期元素中,基态原子有3个未成对电子的元素分别为N、P、As、V、C,共5种元素;
(4)根据滴定原理可知KMnO4与草酸反应的定量关系是2KMnO4~5H2C2O4,n(H2C2O4)=cV2×10-3ml,n(KMnO4)=cV2×10-3ml,ag样品中n(KMnO4)=cV2×10-3×ml,样品中m(KMnO4)=n∙M=cV2×10-3×ml×158g/ml=g,ag该样品纯度为。
相关试卷
这是一份化学选择性必修3第3节 烃课时训练,共24页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。
这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第1节 原子结构模型课堂检测,共38页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
这是一份鲁科版 (2019)选择性必修2第3节 元素性质及其变化规律课时作业,共38页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。