高中第三节 分子结构与物质的性质第2课时练习

这是一份高中第三节 分子结构与物质的性质第2课时练习，共10页。
一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列说法正确的是(　B　)A．分子间作用力越大，分子越稳定B．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高C．相对分子质量越大，其范德华力越大D．分子间只存在范德华力解析：分子间作用力主要影响物质的物理性质，化学键主要影响物质的化学性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，B项正确，A项不正确；分子的组成和结构相似时，相对分子质量越大，其范德华力越大，C项不正确；有些物质的分子间除存在范德华力外，还存在其他作用力，D项不正确。2．下列几种氢键：①O—H…O、②N—H…N、③F—H…F、④O—H…N，按氢键从强到弱顺序正确的是(　A　)A．③>①>④>②　　　　　　 B．①>②>③>④C．③>①>②>④   D．①>④>③>②解析：氢键可以表示为X—H…Y，氢键的强弱与X和Y的电负性有关。电负性越大，形成的氢键越强。氢键的强弱还与Y的半径大小有关，Y的半径越小，越能接近H—X键，形成的氢键也越强。例如F的电负性最大，半径又小，所以F—H…F是最强的氢键，O—H…O次之，O—H…N又次之，N—H…N更次之。3．下列两组命题中，B组中命题正确，且能用A组中的命题加以解释的是(　B　)A组B组Ⅰ.H—I键的键能大于H—Cl键的键能①HI比HCl稳定Ⅱ.H—I键的键能小于H—Cl键的键能②HCl比HI稳定Ⅲ.H2S的范德华力大于H2O的范德华力③H2S的沸点比H2O的高Ⅳ.HI的范德华力小于HCl的范德华力④HI的沸点比HCl的低A.Ⅰ　①　　　B．Ⅱ　②　　　C．Ⅲ　③　　　D．Ⅳ　④解析：碘和氯属于同主族，碘的原子半径大于氯的原子半径，碘的非金属性弱于氯的非金属性，H—Cl键的键能大于H—I键的键能，HCl的稳定性大于HI的稳定性，A错，B对；HCl和HI结构相似，HI的范德华力大于HCl的范德华力，HI的熔沸点要高于HCl的熔沸点；H2S的结构与H2O的结构相似，但由于H2O分子间存在较强的氢键，故H2O的熔沸点高。4．关于氢键，下列说法正确的是(　B　)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：由于冰中的水分子间的氢键多于液态水中的氢键，分子间的距离较大，所以其密度小于液态水，A项错误；由于水分子之间存在氢键，水分子通常以几个分子聚合的形式存在，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，B项正确；分子间氢键可使熔沸点升高，分子内氢键通常不会影响物质的熔沸点，C项错误；水分子内不含氢键，水中的氢键只存在于水分子之间，D项错误。5．下列说法正确的是(　B　)A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂B．随着卤素原子电子层数的增加，卤化物CX4(X为卤素原子)分子间作用力逐渐增大，所以它们的熔沸点也逐渐升高C．由于H—O键比H—S键牢固，所以水的熔沸点比H2S的高D．在由分子构成的物质中，分子间作用力越大，该物质越稳定解析：冰融化时发生物理变化，只破坏H2O分子间的分子间作用力而不破坏化学键，A项错误；结构相似的分子中，物质的熔沸点与其相对分子质量成正比，所以随着卤素原子电子层数的增加，卤化物CX4的分子间作用力逐渐增大，所以它们相应的熔沸点也逐渐升高，B项正确；物质的熔沸点与化学键无关，水的熔沸点比H2S的高是因为水分子间存在氢键，C项错误；物质的稳定性与化学键有关，与分子间作用力无关，D项错误。6．下列物质中不存在氢键的是(　D　)A．冰醋酸中醋酸分子之间B．液态氟化氢中氟化氢分子之间C．一水合氨分子中的氨分子与H2O分子之间D．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷与水分子之间解析：A有O—H…O氢键，B有F—H…F氢键，C中有N—H…O氢键。7．下列物质分子内和分子间均可形成氢键的是(　B　)A．NH3   B．OHCHOOH  C．   D．C2H5OH解析：通常能形成氢键的分子中含有：N—H键、H—O键或H—F键。NH3、CH3CH2OH有氢键但只存在于分子间。B项中的O—H键与另一分子中中的O可在分子间形成氢键，同一分子的O—H键与邻位中的O可在分子内形成氢键。8．下列现象与氢键无关的是(　B　)①NH3的熔、沸点比PH3高②小分子的醇、羧酸可以与水以任意比例互溶③邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的熔、沸点低④水分子在高温下也很稳定A．①②③④   B．④  C．③④   D．①②③解析：①氨气分子之间能形成氢键，故NH3的熔、沸点比PH3高；②小分子的醇、羧酸与水分子之间能形成氢键，可以与水以任意比例互溶；③邻羟基苯甲酸主要存在分子内氢键，对羟基苯甲酸主要存在分子间氢键，故邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的熔、沸点低；④水分子中O—H键的键能很大，故水分子在高温下也很稳定，与氢键无关。9．下列说法不正确的是(　B　)A．水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间的氢键增多B．NH3的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键C．在氨水中水分子和氨分子之间也存在氢键D．分子间作用力较弱，破坏它所需能量较少解析：水在结冰时体积膨胀是由于水分子间的氢键增多，氢键有方向性和饱和性，所以在冰的结构中有许多空隙，造成体积膨胀，A项正确；NH3的稳定性由N—H键的稳定性决定，与氢键无关，B项错误；氨分子和水分子之间主要是以氢键结合，氨气极易溶于水，所以在氨水中水分子和氨分子之间存在氢键，C项正确；分子间作用力较弱，破坏它所需能量较少，D项正确。10．下列实验事实不能用氢键来解释的是(　D　)A．冰的密度比水小，能浮在水面上B．接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18C．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛D．H2O比H2S稳定解析：氢键使冰晶体中的水分子呈一定规则排列，空间利用率低，密度小；氢键使接近沸点的水蒸气中含有少量(H2O)n；邻羟基苯甲醛存在分子内氢键，而对羟基苯甲醛存在分子间氢键，增大了分子间作用力，沸点较高；H2O比H2S稳定是因为H—O比H—S稳定。11．在如下图所示的有关结构中，有直线(包括虚线)不表示化学键或分子间作用力的是(　C　)解析：A项中实线表示C—C键，虚线表示分子间作用力；B项中实线和虚线均表示P—P键，C项中实线表示C—Cl键，但虚线不表示化学键或分子间作用力；D项中实线和虚线均表示C—C键。12．共价键、离子键、范德华力和氢键是形成晶体粒子之间的四种作用力。下列晶体：①Na2O2、②固态氨、③NaCl、④SiO2、⑤冰、⑥干冰，其中含有三种作用力的是(　C　)A．①②③   B．①②⑥  C．②⑤   D．⑤⑥解析：①Na2O2中只含有离子键、共价键，③NaCl中只含有离子键，④SiO2中只含有共价键，⑥干冰中只含有共价键、范德华力。二、非选择题(共52分)13．(11分)研究人员最近发现，在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在20 ℃、1个大气压下，水可以结成冰，称为“热冰”。如下图是水和“热冰”的计算机模拟图，图中球代表水分子中的原子。(1)图中较大的球代表氧(O)原子，其原子结构示意图是。水分子中氢氧原子间的化学键是共价键(填“共价键”或“离子键”)。(2)用球棍模型表示水分子的结构是B，水分子中氧原子的杂化类型为sp3杂化。(3)已知水分子中氧原子一端带部分负电荷，氢原子一端带部分正电荷，在外加电场作用下，水结成冰。上图中模拟“热冰”的示意图是图1(填“图1”或“图2”)，理由是分子有序排列。水分子间的氢键表示为O—H…O。解析：(1)在水分子结构(包括分子模型)中，氧原子半径大于氢原子半径，因此，图中较大的球代表氧原子，水分子中的O—H键为极性键。(2)H2O分子中有2对孤电子对，价电子对数目为4，氧原子采取sp3杂化，空间构型为V形，故H2O为极性分子。(3)因为水分子为极性分子，在外加电场的作用下，水分子会进行有序排列。14．(10分)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成的化合物分子式是XY4。试回答：(1)X元素的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，Y元素原子最外层电子排布图为。(2)若X、Y两元素电负性分别为1.8和3.0，则XY4中X与Y之间的化学键为共价键(填“共价键”或“离子键”)。(3)该化合物的空间构型为正四面体形，中心原子采取sp3杂化，分子为非极性分子(填“极性分子”或“非极性分子”)。(4)该化合物在常温下为液体，该液体微粒间的作用力是范德华力。(5)该化合物的沸点与SiCl4比较：GeCl4(填化学式)的高，原因是组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。解析：第四周期第ⅣA族元素为Ge，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，Y元素原子的最外层电子数比内层电子总数少3，Y是氯，Y元素原子最外层电子排布图为。XY4中X与Y形成的是共价键，空间构型为正四面体形，中心原子为sp3杂化，为非极性分子，分子间的作用力是范德华力。15．(10分)X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳中含量(质量分数)最多的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E是元素周期表中电负性最大的元素。请回答下列问题：(1)X、Y的元素符号依次为S、C。(2)XZ2与YZ2分别属于极性分子(填“极性分子”或“非极性分子”，下同)和非极性分子。(3)Q的元素符号是Cr，它位于第四周期，它的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，在形成化合物时它的最高化合价为＋6。(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键：F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。解析：X原子核外的M层中只有两对成对电子，则X的价电子排布图为，因此X为S元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y为C元素；地壳中含量最多的元素为氧元素，因此Z为O元素；Q的核电荷数为S和O的核电荷数之和，因此Q为24号元素Cr；在元素周期表中电负性最大的元素是F元素。(1)X、Y分别是S和C。(2)XZ2和YZ2分别为SO2、CO2，它们的立体构型分别为V形和直线形，SO2为极性分子，CO2为非极性分子。(3)Q为Cr元素，Cr位于第四周期，它的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，其价电子排布式为3d54s1，因此它的最高化合价为＋6。(4)E为F，HF的水溶液中，存在HF分子之间的氢键，HF分子和H2O分子之间的氢键，H2O分子之间的氢键，即F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。16．(10分)化学键和分子间作用力影响着物质的性质。(1)下列说法正确的是(　BC　)A．共价键和离子键只影响物质的化学性质B．分子间作用力只影响物质的物理性质C．氮气参加的反应大都需要高温、高压等条件，可以用化学键的有关知识来解释D．氯化铁比氯化亚铁稳定，是因为氯化铁形成的化学键比氯化亚铁形成的化学键强分子间作用力包括范德华力和氢键。请用相关知识回答下列问题。(2)实验测得冰中氢键的键能为18.8 kJ·mol－1，而冰的熔化热却为5.0 kJ·mol－1，这说明了在液态的水中仍然有一定的氢键。(3)氨气极易溶于水，除了遵循相似相溶原理外，还有一个主要原因是氨分子与水分子间可以通过氢键结合形成一水合氨，NH3·H2O的结构式可以表示为(用虚线表示氢键) 。解析：化学反应的过程就是旧键断裂、新键形成的过程，氮气分子内氮氮三键键能大，化学键稳定，不易断裂，故相关反应需高温、高压等条件；在离子晶体内，离子键的大小影响离子晶体的熔、沸点、硬度等物理性质；氯化铁比氯化亚铁稳定，是因为Fe3＋的3d能级处于半充满状态，结构更稳定。17．(11分)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题：经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。(1)从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为ABD，不同之处为C。(填标号)A．中心原子的杂化轨道类型   B．中心原子的价层电子对数C．立体结构   D．共价键类型(2)R中阴离子N中的σ键总数为5个。分子中的大π键可用符号Π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π)，则N中的大π键应表示为Π。(3)图中虚线代表氢键，其表示式为(NH)N—H…Cl、(H3O＋)O－H…N(N)、(NH)N—H…N(N)。解析：(1)结合题图可知：晶体R中两种阳离子为NH和H3O＋，两种阳离子的中心原子均采取sp3杂化；NH中成键电子对数为4，H3O＋中含1个孤电子对和3个成键电子对，即中心原子的价层电子对数均为4；两种阳离子中均存在极性键，不存在非极性键。NH和H3O＋分别为正四面体结构和三角锥形结构，即立体结构不同。(2)从图可以看出：阴离子N呈五元环状结构，其含有的σ键总数为5个；N中参与形成大π键的电子数为6，故可将其中的大π键表示为Π。