人教版 (2019)第二节 分子的空间结构复习练习题

这是一份人教版 (2019)第二节 分子的空间结构复习练习题，共6页。试卷主要包含了以下对冰的描述中不正确的是，下列几种氢键，下列说法不正确的是，下列说法正确的是，试用有关知识解释下列现象等内容，欢迎下载使用。

1.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,能导致游轮被撞沉
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
2.下列几种氢键:
①O—H…O ②N—H…N ③F—H…F ④O—H…N
其强度由强到弱的排列顺序是( )
A.③①④②B.①②③④
C.③②①④D.①④③②
3.下列说法不正确的是( )
A.氢键既可存在于分子之间,也能存在于某些物质的分子之内
B.对于组成和结构相似的分子,其范德华力随着相对分子质量的增大而增大
C.分子之间形成的氢键与分子内形成的氢键都会使物质的沸点升高
D.冰融化时只克服分子间作用力,分子内共价键未受破坏
4.下列关于CS2、SO2、I2与HF四种物质的说法正确的是( )
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子
B.SO2和HF均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子
C.CS2为非极性分子,在四种物质中熔、沸点最低
D.I2在酒精中易溶,故可用酒精提取出碘水中的碘
5.下列说法正确的是( )
①NH3的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的都高
②碳原子数相同的多元醇比一元醇在水中的溶解度大
③同温同压下,冰的密度比液态水的密度小
④尿素[CO(NH2)2]的熔、沸点比醋酸的高
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.全部
B.只有②③④⑤
C.只有①②③④⑤
D.只有①③
6.碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大的原因是( )
A.碘单质和四氯化碳中都含有卤素
B.碘是单质,四氯化碳是化合物
C.I2是非极性分子,CCl4也是非极性分子,而水是极性分子
D.以上说法都不对
7.下列关于链状葡萄糖(结构如图)的叙述错误的是( )
A.分子中含有σ键和π键两种共价键
B.分子间存在氢键,使其熔、沸点较高
C.2~6号碳原子均为sp3杂化
D.每个分子中有5个手性碳原子
8.试用有关知识解释下列现象:
(1)有机化合物大多难溶于水,而乙醇、乙酸可与水互溶: 。
(2)乙醚(C2H5OC2H5)的相对分子质量远大于乙醇,但乙醇的沸点却比乙醚高很多,原因: 。
(3)从氨合成塔里出来的H2、N2、NH3的混合物中分离出NH3,常采用加压使NH3液化的方法: 。
(4)水在常温下,其组成的化学式可用(H2O)m表示,原因: 。
B级 关键能力提升练
9.在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是( )
A.范德华力、范德华力、范德华力
B.范德华力、范德华力、共价键
C.范德华力、共价键、共价键
D.共价键、共价键、共价键
10.下列对分子及其性质的解释不正确的是( )
A.碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释
B.乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一个手性碳原子
C.H2O比H2S稳定是由于水分子间可以形成氢键
D.实验测定,接近100 ℃的水蒸气的相对分子质量较大,这与水分子的相互缔合有关
11.下列说法不正确的是( )
A.HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增强
B.苹果酸分子中含有1个手性碳原子
C.NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是可与H2O分子形成氢键
D.以极性键结合的分子一定是极性分子
12.一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
(1)“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是 。
(2)为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是 。
13.(1)铁的一种化合物的化学式为[Fe(Htrz)3](ClO4)2,其中Htrz为1,2,4-三氮唑()。
1,2,4-三氮唑与环戊二烯()的物理性质如下:
它们的水溶性和沸点差异很大的主要原因是 。
(2)抗坏血酸的分子结构如图所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为 ;推测抗坏血酸在水中的溶解性: (填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(3)下列化合物中含有3个手性碳原子的是 (填字母)。
A.B.
C.D.
(4)在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2══CH3OH+H2O)所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为 ,原因是 。
答案：
1.D 解析 水在形成冰时,由于氢键的存在,使得密度减小,故冰浮在水面上,A正确;水在4 ℃时达到最大密度,B正确;范德华力与氢键可同时存在于分子之间,C正确;在水分子内含有O—H共价键,水分子间存在氢键,同时也存在范德华力等分子间作用力,D错误。
2.A 解析 F、O、N的电负性依次减小,F—H、O—H、N—H的极性依次减小,所以氢键F—H…F最强,其次是O—H…O,再次是O—H…N,最弱的是N—H…N,答案选A。
3.C 解析 分子之间形成的氢键使物质的沸点升高,分子内形成的氢键不能使物质的沸点升高,C项错误。
4.B 解析 水是极性分子,CS2是非极性分子,CS2在水中的溶解度很小,A错误;因为SO2和HF都是极性分子,水是极性分子,二者均易溶于水,B正确;I2在常温下是固体,CS2在常温下是液体,SO2和HF在常温下是气体,CS2的熔、沸点不是最低的,C错误;酒精与水互溶,不能用酒精提取出碘水中的碘,D错误。
5.B 解析 ①熔、沸点:SbH3>NH3>AsH3>PH3,故①错误;②羟基可与水形成氢键,碳原子数相同的多元醇比一元醇在水中的溶解度大,故②正确;③冰中水分子间形成的氢键比液态水多,同温同压下,冰的密度比液态水的密度小,故③正确;④尿素分子间形成的氢键比醋酸分子多,所以尿素[CO(NH2)2]的熔、沸点比醋酸的高,故④正确;⑤邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键,对羟基苯甲酸形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低,故⑤正确;⑥水分子的稳定性与化学键有关,与氢键无关,故⑥错误。综上,正确的是②③④⑤,选B。
6.C 解析 I2以及CCl4都是非极性分子,而水是极性分子,根据“相似相溶”规律可知碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大。
7.D 解析 单键都是σ键,双键中一个是σ键、一个是π键,故链状葡萄糖的分子中含有σ键和π键两种共价键,故A不符合题意;链状葡萄糖的分子中含有羟基,氢原子直接与氧原子相连,可形成分子间氢键,使其熔、沸点较高,故B不符合题意;2~6号碳原子均形成四个单键,价层电子对数为4,因此碳原子为sp3杂化,故C不符合题意;2~5号碳原子均连接4个不同原子或基团,为手性碳原子,但6号碳原子连两个氢原子,不是手性碳原子,1号碳原子连有三个原子或基团,也不是手性碳原子,因此每个分子中有4个手性碳原子,故D符合题意。
8.答案 (1)乙醇分子中的醇羟基、乙酸分子中的羧基均可与水形成分子间氢键,相互结合成缔合分子,故表现为互溶
(2)乙醇分子之间形成的氢键作用远大于乙醚分子间的范德华力,故乙醇的沸点比乙醚高很多
(3)NH3分子间可以形成氢键,而N2、H2分子间的范德华力很小,故NH3可采用加压液化的方法从混合物中分离出来
(4)常温下,液态水中水分子间通过氢键缔合成较大分子团,而不是以单个分子形式存在,所以可用(H2O)m表示
9.B 解析 “石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气”是石蜡的固、液、气三种状态的转变,属于物理变化,需要克服分子之间的范德华力;“石蜡蒸气→裂化气”是化学变化,破坏的是分子内的共价键,所以选B。
10.C 解析 碘是非极性分子,易溶于非极性溶剂四氯化碳,甲烷属于非极性分子,难溶于极性溶剂水,所以都可用“相似相溶”规律解释,A正确;碳原子连接四个不同的原子或原子团时,该碳原子为手性碳原子,所以中加“*”的碳原子为手性碳原子,B正确;H2O的沸点比H2S高是由于水分子间可以形成氢键,H2O比H2S稳定是由于水分子中的H—O键能比硫化氢分子中的H—S键能大,C错误;水分子之间可以通过氢键而缔合,D正确。
11.D 解析 以极性键结合的分子,若空间结构对称,则该分子为非极性分子,D项错误。
12.答案 (1)氢键、范德华力
(2)CO2的分子直径小于笼状空腔直径,且与H2O的结合能大于CH4
解析 (2)根据题给数据可知,笼状空腔的直径是0.586 nm,而CO2分子的直径是0.512 nm,笼状空腔直径大于CO2分子的直径,而且CO2与水分子之间的结合能大于CH4,因此可以实现用CO2置换CH4的设想。
13.答案 (1)1,2,4-三氮唑分子间、与水分子间都可以形成氢键
(2)sp3、sp2 易溶于水
(3)C
(4)H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大、范德华力较大
解析 (1)两者结构相似,相对分子质量非常接近,但Htrz分子中有N—H,N原子半径小,电负性大,分子间可以形成氢键,也可以与水分子间形成氢键。
(2)根据题给抗坏血酸的分子结构,形成单键的碳原子为sp3杂化,形成双键的碳原子为sp2杂化;抗坏血酸分子中含有4个—OH,能与水形成分子间氢键,因此抗坏血酸易溶于水。
(3)A、B、C 3个选项中的有机化合物中含有的手性碳原子的数目分别为1、2、3,D项中的有机化合物中不含手性碳原子。
(4)H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中的氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大、范德华力较大。分子
分子直径/nm
分子与H2O的结合能E/(kJ·ml-1)
CH4
0.436
16.40
CO2
0.512
29.91
名称
环戊二烯
1,2,4-三氮唑
相对分子质量
66
69
物理性质
无色液体,不溶于水,沸点为42.5 ℃
无色晶体,溶于水,沸点为260 ℃