第2章第4节分子间作用力同步练习

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第2章第4节分子间作用力同步练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列说法中正确的是A．范德华力存在于所有分子之间B．范德华力是影响所有物质物理性质的因素C．相对于其他气体来说，是易液化的气体，由此得出范德华力属于强作用力D．范德华力属于既没有方向性也没有饱和性的静电作用2．与甲基咪唑（ ）反应可以得到，其结构如图所示，下列说法不正确的是A．甲基咪唑中碳原子的杂化方式为B．甲基咪唑易溶于水的主要原因是能与水形成氢键C．1个离子中含有42个键D．离子中的配位数为63．已知胆矾的结构示意图如图。下列说法正确的是A．胆矾在不同温度下分步失去结晶水 B．的配位数为5C．的价层电子排布式为 D．图示结构中存在配位键和氢键两种化学键4．若不断地升高温度，实现"雪花→水→水蒸气→氧气和氢气"的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是A．氢键；分子间作用力；非极性键 B．氢键；氢键；极性键C．氢键；极性键；分子间作用力 D．分子间作用力；氢键；非极性键5．电影《泰坦尼克号》讲述了一个凄婉的爱情故事，导致这一爱情悲剧的罪魁祸首就是冰山。以下对冰的描述中不正确的是A．冰形成后，密度小于水，故冰山浮在水面上B．水在4℃时达到最大密度，4℃后水的密度变小C．范德华力与氢键可同时存在于分子之间D．在冰中含有的作用力只有共价键和氢键6．下列各组物质能形成分子间氢键的是A．和 B．和C．和 D．和HI7．关于氢键，下列说法中正确的是A．氢键比范德华力强，所以它属于化学键B．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高C．含氢原子的物质之间均可形成氢键D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子间存在氢键8．下列叙述中正确的有①沸点：HI>HBr>HCl②COCl2、BF3中各原子均达到8电子稳定结构③一般分子的极性越大，范德华力越大④氢键是一种分子间作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间⑤CH3CH=CH2分子中，σ键与π键数目之比为6：1⑥平面三角形分子一定是非极性分子A．2个 B．3个 C．4个 D．5个9．下列对分子的性质的解释中，正确的是A．在水中的溶解度很小，是由于属于极性分子B．乳酸()分子中含有一个手性碳原子，该碳原子是杂化C．碘易溶于四氯化碳，难溶于水都可用“相似相溶”原理解释D．甲烷可以形成甲烷水合物，是因为甲烷分子与水分子之间形成了氢键10．下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数递增的变化趋势，其中正确的是A． B． C． D．11．比较下列化合物的沸点，前者低于后者的是A．乙醇与氯乙烷B．邻羟基苯甲酸()与对羟基苯甲酸()C．对羟基苯甲醇()与邻羟基苯甲醇()D．与12．下列有关说法正确的是A．冰晶体内水分子间以共价键结合B．冰晶体是共价晶体C．水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是共价键的一种D．冰变成水，氢键部分被破坏13．下列对分子结构及其性质的解释中，不正确的是A．乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解释B．酸性：，是因为分子中的氢原子数目比HClO多C．羟基乙酸不属于手性分子，因其分子中不存在手性碳原子D．的沸点高于，因乙醇分子中含—OH，能形成分子间氢键14．下图为冰层表面的分子结构示意图。下列说法错误的是 A．温度升高时，“准液体”中水分子与下层冰连接的氢键断裂，使冰面变滑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，水分子间形成的氢键比固态冰中少D．由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解15．一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图下列关于该高分子的说法正确的是A．属于聚酯类合成高分子材料B．完全水解产物的单个分子中，含有官能团—COOH或C．合成该芳纶纤维的单体只有一种D．氢键不会影响该高分子的沸点、密度、硬度等性能二、填空题16．I．Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：(1)基态Fe2+与Fe3+中未成对的电子数之比为_____。(2)I1(Li)>I1(Na)，原因是_____。(3)磷酸根离子的空间构型为____，其中P的价层电子对数为____，杂化轨道类型为____。II．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。回答下列问题：(4)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为____，其沸点比NH3的____(填“高”或“低”)，其判断理由是____。(5)Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为_____。III．以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵。(6)27gNH中含电子的物质的量为____mol。(7)柠檬酸的结构简式为。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为____NA。17．水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)，彼此结合而形成(H2O)2。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。(1)1 mol冰中有_______mol“氢键”。(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是_______。A．标准状况下把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积B．标准状况下把1 L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量C．该水蒸气冷凝后，测水的pHD．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为_______。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是_______。(4)在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol-1，则冰晶体中氢键的能量是_______kJ·mol-1。三、结构与性质18．Ⅰ. (1)为ⅣA族元素，单质与干燥反应生成.常温常压下为无色液体，空间构型为_______。(2)、、的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为_______，键角由大到小的顺序为_______。Ⅱ.(1)气态氢化物热稳定性大于的主要原因是_______。(2)是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，的电子式是_______。(3)常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是_______。Ⅲ.(1)比较给出能力的相对强弱：_______(填“>”“HBr>HCl，正确；②COCl2中各原子均达到8电子稳定结构，BF3中的B最外层只有6个电子，没有达到8电子稳定结构，错误；③一般相对分子质量相近的情况下，分子的极性越大，范德华力越大，正确；④氢键是一种分子间作用力，但氢键可以存在于分子内部，如邻羟基苯甲醛分子内就存在氢键，错误；⑤CH3CH=CH2分子中，有6个C-Hσ键和两个C-Cσ键，有1个π键，所以σ键与π键数目之比为8：1，错误；⑥平面三角形分子不一定是非极性分子，如甲醛，分子内正负电荷中心不重合，是极性分子，故错误；综上所述，正确的是①③，故选A。9．C【详解】A．水是极性分子，是非极性分子，在水中的溶解度很小，A错误；B．连接四种不同基团的碳原子是手性碳原子，由于手性碳原子为饱和碳原子，所以该碳原子是杂化，B错误；C．根据相似相溶原理知，碘易溶于四氯化碳，C正确；D．甲烷不能与水形成氢键，D错误；故选：C。10．A【详解】A．F、Cl、Br是同一主族元素，元素的非金属性逐渐减弱，元素的非金属性越强，其电负性就越大，因此F、Cl、Br三种元素的电负性随原子序数的增大而减小，A正确；B．F元素的非金属性很强，原子半径很小小，导致其在发生化学反应时容易获得电子变为F-，在与其它元素形成共价键时，共用电子对偏向F元素，也使最外层达到8个电子的稳定结构，因此没有与族序数相等、与原子最外层电子数相等的最高化合价，B错误；C．HCl、HBr结构相似，分子的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高，物质的沸点：HBr＞HCl。但HF分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了HF分子之间的吸引作用，导致其熔沸点比HCl、HBr的高，故物质的熔沸点由高到低的顺序为：HF＞HBr＞HCl，C错误；D．F2、Cl2、Br2都是由分子构成的物质，它们结构相似，分子的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高，所以物质的沸点：F2＜Cl2＜Br2，D错误；故合理选项是A。11．B【分析】氢键分为两种：存在于分子之间时，称为分子间氢键：存在于分子内部时，称为分子内氢键。【详解】A．由于乙醇存在分子间氢键，而氯乙烷不存在氢键，所以乙醇的沸点高于氯乙烷的沸点，A错误；B．邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，沸点较低，而对羟基苯甲酸形成分子间氢键，沸点较高，B正确；C．邻羟基苯甲醇等形成分子内氢键，沸点较低，而对羟基苯甲醇则形成分子间氢键，沸点较高，C错误；D．由于存在分子间氢键，而不存在氢键，所以的沸点高于的沸点，D错误；故选B。12．D【详解】A．冰晶体内水分子间主要以氢键结合，A项错误；B．构成冰晶体的微粒是分子，属于分子晶体，B项错误；C．水分子间的氢键具有方向性和饱和性，但氢键不属于化学键，属于分子间作用力，C项错误；D．冰变为液态水时只是破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键，D项正确；答案选D。13．B【详解】A．水为极性分子，乙烷、溴、四氯化碳都为非极性分子，所以乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解释，A正确；B．酸性的强弱与分子中氢原子数目的多少无关，酸性：，是因为分子中的非羟基氧原子数目比HClO多，B不正确；C．羟基乙酸分子中没有手性碳原子，所以不属于手性分子，C正确；D．分子中含有-OH，能形成分子间的氢键，而分子间不能形成氢键，所以的沸点高于，D正确；故选B。14．D【详解】A．温度升高时，从图中可以看出，“准液体”中水分子与下层丙连接的氢键断裂，从而使冰面变滑，A正确；B．从图中看出，第一层固态冰中，水分子之间通过形成分子间氢键形成空间网络结构，B正确；C．对比固态冰和“准液体”可知，第二层“准液体”中，水分子间形成的氢键比固态冰中少，C正确；D．水分子的稳定性与氢键无关，O的非金属性强，导致H-O键稳定，高温下也很难分解，D错误；故选D。15．B【详解】A．图中结构中不含酯基，不是聚酯类高分子化合物，A错误；B．图中结构的官能团为肽键，完全水解后的产物中含有氨基和羧基，B正确；C．图中结构水解后的单体为对苯二甲胺和对苯二甲酸，共2种单体，C错误；D．氢键会影响高分子的沸点、密度等物理性质，D错误；故选B。16．(1)4：5(2)Na与Li同主族，Na的原子半径更大，最外层电子更容易失去，第一电离能更小(3) 正四面体形 4 sp3(4) 三角锥形 低 NH3分子间存在氢键，使沸点升高，使得AsH3的沸点比NH3低(5)4f5(6)15(7)7【解析】（1）铁为26号元素，基态Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe失去最外层2个电子得Fe2+，价电子排布为3d6，基态Fe失去3个电子得Fe3+，价电子排布为3d5，根据洪特规则和泡利原理，d能级有5个轨道，每个轨道最多容纳2个电子，Fe2+有4个未成对电子，Fe3+有5个未成对电子，所以未成对电子数之比为4∶5，故答案为：4∶5；（2）Li与Na同族，Na的电子层比Li多，原子半径比Li大，比Li更易失电子，因此I1(Li)＞ I1(Na)，故答案为：Na 与 Li 同主族，Na 的原子半径更大，最外层电子更容易失去，第一电离能更小；（3）根据价层电子对互斥理论，的价层电子对数为4+ (5+3-4×2)=4+0=4，VSEPR构型为四面体形，去掉孤电子对数0，即为分子的立体构型，也是正四面体形；杂化轨道数=价层电子对数=4，中心原子P采用sp3杂化；故答案为：正四面体形；4；sp3；（4）AsH3和NH3为同主族元素形成的氢化物，二者结构相似，氨气分子为三角锥形，因此预测AsH3也是三角锥形；能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高，NH3分子间形成氢键，AsH3分子间不能形成氢键，所以熔沸点：NH3＞AsH3，即AsH3沸点比NH3的低，故答案为：三角锥形；低；NH3 分子间存在氢键，使沸点升高，使得AsH3的沸点比 NH3 低；（5）Sm的价层电子排布式4f66s2，该原子失去电子生成阳离子时应该先失去6s电子，后失去4f电子，因此Sm3+价层电子排布式为4f5，故答案为：4f5；（6）27g的物质的量为1.5mol，1个铵根离子中含10个电子，则27g铵根离子中含15mol电子；（7）柠檬酸分子中有三个羧基和一个羟基，每个羧基中都有两个碳原子与氧原子形成的σ键，羟基中碳原子和氧原子形成的是σ键，所以1 mol 柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为3×2+1=7mol，故答案为：7。17．(1)2(2)AB(3) H2O＋H2OH3O＋＋OH- 双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用(4)20【详解】（1）冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，1 mol冰中含有氢键的物质的量为，故答案：2。（2）A.该物质也能与金属钠反应产生氢气，1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，若混有该物质，由于(H2O)2也能生成氢气，且一分子(H2O)2生成2分子氢气，所以产生氢气体积多，故A正确；B.该物质也能被浓硫酸吸收，若1 L水蒸气通过浓硫酸后，由于相对H2O而言，(H2O)2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，说明存在该物质，故B正确；C.该物质的pH也等于7，无论该物质是否存在，pH都等于7，故C错误；D.该物质的分子中氢氧原子个数比仍为2∶1，无论是否存在，氢氧原子个数比不变，故D错误；故答案：AB。（3）水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH-，已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是双氧水的相对分子质量比水的相对分子质量稍大，但题中强调双氧水的沸点明显高于水，因此可判断双氧水分子之间存在着更为强烈的氢键作用。故答案：H2O＋H2OH3O＋＋OH-；双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用。（4）1 mol冰吸收的总能量为51 kJ，克服范德华力吸收的能量为11 kJ，故克服氢键吸收的总能量为40 kJ，而1 mol 冰中含有2 mol氢键，故冰晶体中氢键的能量是20 kJ·mol-1，故答案：20。18． 正四面体形 、、 、、 、、 原子半径：，键长：，键能： 乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没有 > 甲醇分子间存在氢键 sp 与均为极性分子，中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，的相对分子质量较大、范德华力较大 离子键和键(键)【详解】Ⅰ．(1)分子中中心原子价层电子对数为，采取杂化，不含孤电子对，空间构型为正四面体形；(2)、、的组成和结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，但由于分子间存在氢键，沸点反常，最高，故沸点由高到低的顺序为、、；同主族元素非金属性越强，简单氢化物的还原性越弱，因非金属性：，故还原性由强到弱的顺序为、、；同主族元素的简单氢化物，中心原子的电负性越大，键角越大，故键角由大到小的顺序为、、；Ⅱ．(1)F、均为第ⅦA族元素，原子半径：，键长：，键能：，所以的热稳定性强于；(2)为离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，故的电子式为；(3)由于乙醇与水分子间存在氢键，而氯乙烷和水分子间不存在氢键，故乙醇在水中的溶解度大于氯乙烷；Ⅲ．(1)水分子中的羟基氢原子比乙醇分子中的羟基氢原子活泼，给出氢离子的能力H2O >；反应可以说明结合能力更强；(2)是离子化合物，与形成离子键，中2个碳原子间形成3个共用电子对，使每个原子最外层都达到8电子稳定结构，所以的电子式为；(3)甲醇分子中含有羟基，分子间可以形成氢键，而甲醛分子间只有范德华力，氢键强于范德华力，因此常压下，甲醇的沸点比甲醛高；Ⅳ．(1)根据价层电子对互斥模型，和的中心C原子分别属于“2(成键电子对数)(孤电子对数)”型和“”型，中心C原子的价层电子对数分别为2和4，所以和分子中C原子的杂化形式分别为和；(2)、、、这4种物质中，沸点关系为；原因是常温下水和甲醇是液体，而二氧化碳和氢气是气体，前二者的沸点高于后二者。而水分子中的两个氢原子都可形成分子间氢键，甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳的分子间作用力较大，沸点较高，即与均为极性分子，中氢键比甲醇多。与均为非极性分子，的相对分子质量较大、范德华力较大；(3)中锰离子和硝酸根离子之间形成离子键，硝酸根内部形成键和键，因此中的化学键除了键外，还存在离子键和键。19． 2 3 1：5 、采取的杂化方式和所含孤电子对数相同，但氧原子电负性大，价层电子密度高，故相互间排斥作用更强键角更大 【详解】(1)为5号元素，基态原子的电子排布式为，同一轨道中两个电子自旋相反，故核外存在2对自旋相反的电子；核外电子空间运动状态由能层、能级原子轨道决定，轨道、轨道、有1个轨道，有3种不同空间运动状态的电子；在周期表中，与位于对角线位置，根据对角线规，则硼元素许多性质与元素相似.(2)是与硼元素的某种氢化物相互作用的产物，与乙烷结构相似，则为，的结构式为；加热转化为和，与乙烯结构相似，则为，分子中含有1个键、5个键，键和键数目之比为1：5.(3)、采取的杂化方式和所含孤电子对数相同，但氧原子电负性更大，成键电子对更偏向，故相互间排斥作用更强，键角更大，使得略大于.(4)根据图示，图中存在的氢键的表示式为和。