人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第三节 分子的性质第1课时课后练习题

第1课时 键的极性和分子的极性 范德华力和氢键

一、选择题

1．下列叙述正确的是(　　)

A．构成单质分子的微粒一定含有共价键

B．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物

C．非极性键只存在于双原子单质分子里

D．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定都是极性键

解析：选B。0族元素的单质是单原子分子，不含共价键，A错；铵盐是一类全由非金属元素组成的离子化合物，B正确；多原子单质分子或多原子化合物(如烷烃)也可以存在非极性键，C、D均错。

2．下列物质的变化，破坏的主要是分子间作用力的是(　　)

A．Na2CO3·10H2O失水变为Na2CO3

B．KCl溶于水

C．将液溴加热变为气态

D．NH4Cl受热分解

解析：选C。Na2CO3·10H2O失水破坏的是化学键；KCl溶于水，会破坏离子键；液溴由液态变为气态，破坏的是分子间作用力；NH4Cl受热分解，破坏的是化学键。

3．(2019·灵丘高二月考)共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式。下列物质中，只含有上述一种作用的是(　　)

A．冰　　　　　　　　　　 B．氧化钙

C．硝酸钾   D．石墨

答案：B

4．下列物质的分子中，都属于含极性键的非极性分子的是(　　)

A．CO2、H2S　　　　　　　 B．C2H4、CH4

C．Cl2、C2H2   D．NH3、HCl

解析：选B。根据结构可以判断A项中H2S，D项中NH3、HCl分子属于极性分子，排除A、D；Cl2分子中无极性键，排除C；故正确答案为B。

5．卤素单质从F2到I2在常温常压下的聚集态由气态、液态到固态的原因是(　　)

A．原子间的化学键键能逐渐减小

B．范德华力逐渐增大

C．原子半径逐渐增大

D．氧化性逐渐减弱

解析：选B。卤素单质从F2到I2结构相似，相对分子质量依次增大，范德华力依次增大，分子的熔、沸点依次升高。

6．(2019·郑州高二检测)用一带静电的有机玻璃棒靠近A、B两种纯液体流，现象如图所示，下列关于A、B两种液体分子的极性判断正确的是(　　)

A．A是极性分子，B是非极性分子

B．A是非极性分子，B是极性分子

C．A、B都是极性分子

D．A、B都是非极性分子

解析：选B。有机玻璃棒带电，靠近纯液体流后B液体流发生偏离，说明液体B有极性，故A是非极性分子，B是极性分子。

7．下列物质的熔、沸点比较中正确的是(　　)

A．HBr>HI

B．CH4>CCl4

C．NH3>PH3

D．CH3CH2CH3>CH3CH2OH

解析：选C。A、B、C三组都是组成和结构相似的分子，熔、沸点的比较主要是比较分子间作用力的大小。A、B项中两组分子之间只存在范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，A、B均错。C项中NH3分子之间还存在氢键，因此其沸点比PH3高，C正确。D项中CH3CH2OH是乙醇，由于氢键的作用，常温下为液态，而CH3CH2CH3是丙烷——液化气的主要成分，常温下为气态，CH3CH2OH的沸点比CH3CH2CH3高，D错。

8．关于氢键，下列说法正确的是(　　)

A．由于冰中的水分子间存在氢键，所以其密度大于液态水

B．可以用氢键解释接近沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式(H2O)计算出来的相对分子质量大

C．分子间氢键和分子内氢键都会使熔、沸点升高

D．水加热到很高的温度都难以分解，这是由于氢键所致

解析：选B。A.由于冰中的水分子间存在氢键，增大了分子之间的距离，所以其密度小于液态水，错误；B.由于水分子之间存在氢键，使水分子通常以几个分子缔合的形式存在，所以接近沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式(H2O)计算出来的相对分子质量大，正确；C.分子间氢键使熔、沸点升高，而分子内氢键则会使熔、沸点降低，错误；D.水加热到很高的温度都难以分解，这是由于分子内的H—O共价键强的缘故，与分子间的氢键无关，错误。

9．(2019·南昌高二检测)下列有关物质性质判断正确且可以用范德华力来解释的是(　　)

A．沸点：HBr＞HCl

B．沸点：CH3CH2Br＜C2H5OH

C．稳定性：HF＞HCl

D．—OH上氢原子的活泼性：H—O—H＞C2H5—O—H

解析：选A。HBr与HCl结构相似，HBr的相对分子质量比HCl大，HBr分子间的范德华力比HCl强，所以其沸点比HCl高；C2H5Br的沸点比C2H5OH低是由于C2H5OH分子间形成氢键而增大了分子间作用力的缘故；HF比HCl稳定是由于H—F键键能比H—Cl键键能大的缘故；H2O分子中的—OH氢原子比C2H5OH中的—OH氢原子更活泼是由于—C2H5的影响使O—H键极性减弱的缘故。

10．(2019·贵州思南中学高二月考)下列说法正确的是(　　)

A．含有极性键的分子一定是极性分子

B．H2O和CH4中心原子的杂化类型相同，键角前者大于后者

C．最外层电子数为8的微粒都是稀有气体原子

D．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化，在变化各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是氢键、氢键和范德华力、极性键

解析：选D。因为O的电负性较大，在雪花、水、水蒸气中存在O—H…O氢键，故在实现“雪花→水→水蒸气”的变化阶段主要破坏了水分子间的氢键，而实现“水蒸气→氧气和氢气”的变化则破坏了O—H极性键，D项正确。

11．有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。下列关于该分子的立体构型和极性的说法中，正确的是(　　)

A．假设为平面四边形，则该分子一定为非极性分子

B．假设为四面体形，则该分子一定为非极性分子

C．假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子

D．假设为四面体形，则该分子可能为非极性分子

解析：选C。

12．(2019·兖州高二检测)下列反应中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的是(　　)

A．NH4ClNH3↑＋HCl↑

B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3

C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O

D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

解析：选D。A、B项中无非极性共价键的断裂和形成；C项中无非极性共价键的形成；D项中反应物Na2O2既含有离子键又含有非极性共价键，CO2中含有极性共价键，生成物Na2CO3既含有离子键又含有极性共价键，O2中含有非极性共价键，故选D项。

13．(2019·湖北部分重点中学高二期中)通常状况下，NCl3是一种油状液体，其分子立体构型与氨分子相似，下列对NCl3的有关叙述正确的是(　　)

A．分子中N—Cl键键长比CCl4分子中C—Cl键键长长

B．分子中的所有原子均达到8电子稳定结构

C．NCl3分子是极性分子，NCl3的沸点低于NH3的沸点

D．NBr3比NCl3易挥发

解析：选B。A.C原子的原子半径大于N原子的原子半径，所以C—Cl键键长大于N—Cl键键长，故A错误； B．NCl3中N、Cl最外层电子数与化合价绝对值之和都为8，所有原子均达到8电子稳定结构，故B正确； C．通常状况下，NCl3是一种油状液体，氨为气体，所以NCl3的沸点高于NH3的沸点，故C错误； D．组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，其熔、沸点越高，所以NBr3比NCl3的熔、沸点高，NCl3比NBr3易挥发，故D错误。

14．下列选项不能用学过的氢键知识进行解释的是(　　)

A．相对分子质量小的醇与水互溶，而相对分子质量较大的醇则不溶于水

B．氨易液化，而氮气不容易液化

C．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

D．邻羟基苯甲醛()的沸点比对羟基苯甲醛()的沸点低

解析：选C。相对分子质量小的醇中羟基所占的质量分数大，所以与水形成的氢键多，二者互溶，A项不符合题意；氨压缩时，可以形成同种分子之间的氢键，所以容易液化，而氮气分子之间则没有氢键，所以难被液化，B项不符合题意；甲烷分子与水分子之间不是靠氢键结合的，C项符合题意；邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键()，所以分子与分子之间氢键的数量变少，而对羟基苯甲醛分子内由于氢原子与氧原子的距离较远，所以只能形成分子间氢键

()，从而使分子间作用力增大，沸点升高，D项不符合题意。

二、非选择题

15．(1)氨溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为________。

 (2)在元素周期表中氟的电负性最大，用氢键表示式写出氟的氢化物溶液中存在的所有氢键：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)从氢键的成键原理上讲，A、B两项都成立，C、D两项都错误；但是H—O键的极性比H—N键的大，H—O键上氢原子的正电性更大，更容易与氮原子形成氢键，所以氢键主要存在于H2O分子中的H与NH3分子中的N之间。另外，可从熟知的性质加以分析。NH3·H2O能电离出NH和OH－，按A项结构不能写出其电离方程式，按B项结构可合理解释NH3·H2ONH＋OH－，所以B项正确。

(2)HF在水溶液中形成的氢键可从HF和HF、H2O和H2O、HF和H2O(HF提供氢)、H2O和HF(H2O提供氢)四个方面来考虑。由此可以得出HF水溶液中存在的氢键。

答案：(1)B

(2)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O

16．短周期的5种非金属主族元素，其中A、B、C的外围电子排布可表示为A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。

请回答下列问题：

(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，分子①BC2、②BA4、③A2C2、④BE4中，属于极性分子的是________(填序号)。

(2)C的氢化物比下一周期同主族元素的氢化物沸点要高，其原因是________________________________________________________________________。

(3)B、C两元素都能和A元素组成常见的溶剂，其分子式分别为________、________。

(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为____________________(用化学式表示)。

解析：由s轨道最多可容纳2个电子且5种元素都为非金属主族元素可得：a＝1，b＝c＝2，即A为H，B为C，C为O。由D与B同主族，且为短周期非金属元素得D为Si；由E在C的下一周期且E为同周期中电负性最大的元素可知E为Cl。

(1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。

(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键，是其沸点较高的重要原因。

(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂。

(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点从高到低的顺序为SiCl4＞CCl4＞CH4。

答案：(1)③　(2)H2O分子间形成氢键

(3)C6H6　H2O

(4)SiCl4＞CCl4＞CH4

17．(2019·兰州高二检测)根据下列表1和表2数据，回答问题：

表1　ⅤA、ⅥA、ⅦA族氢化物的沸点

表2　常见物质的沸点

(1)表1中a的范围是________。

(2)根据表1数据，同主族元素简单氢化物沸点高低的规律是__________________

________________________________________________________________________。

(3)根据表2沸点数据找规律，由②③⑥得出：_______________________________

________________________________________________________________________；

由①④⑥得出：__________________________________________________________。

解析：(1)从表1数据可以得出－62＜a＜－33.3。

(2)水、氟化氢、氨分子间存在氢键，沸点出现“反常”，因此同主族元素简单氢化物沸点高低与氢键和相对分子质量有关。

(3)表2中规律仍然要从氢键、相对分子质量等因素变化得出。

答案：(1)－62＜a＜－33.3

(2)同主族元素简单氢化物沸点随相对分子质量增大而升高，如果含氢键，该氢化物沸点最高

(3)组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，沸点越高　分子间存在氢键，会使其沸点升高，分子极性越大，氢键越强，沸点越高