课件42张PPT。课件36张PPT。课时训练11 分子的极性 范德华力与氢键
1.下列有关化学键的叙述,正确的一项是( )
A.离子化合物中一定含有离子键
B.单质分子中均不存在化学键
C.含有极性键的分子一定是极性分子
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
解析:离子化合物中一定含有离子键,A正确;只有单原子单质分子中不含化学键,B错误;CO2分子中含有极性键,但CO2是非极性分子;NaOH等离子化合物含有共价键,但不是共价化合物,D错误。
答案:A
2.下列事实与氢键有关的是( )
A.水加热到很高的温度都难以分解
B.水结成冰体积膨胀,密度变小
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
答案:B
3.两种非金属元素A、B所形成的下列分子中一定属于极性分子的是( )
A.
B.B—A—B
C.
D.
解析:考查极性键、非极性键的判断,分析分子的空间构型,结构对称的为非极性分子。
答案:D
4.下列叙述中正确的是( )
A.NH3、CO、CO2都是极性分子
B.CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
D.CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
解析:分子的极性一般与物质的空间结构有关,空间结构对称的属于非极性分子,反之属于极性分子。对于ABn型分子,其经验规则是中心原子A的化合价的绝对值若等于最外层电子数,则属于非极性分子,反之属于极性分子,当然根据分子的极性也可以判断它的空间结构。键的极性只与是否属于同种非金属有关,而物质的稳定性与化学键的键能有关,一般,非金属性越强,所对应的气态氢化物越稳定。所以选项A中CO2属于非极性分子;选项C中HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱;选项D中的H2O属于V形结构。
答案:B
5.下列有关范德华力的叙述正确的是( )
A.范德华力的实质也是一种电性作用,所以范德华力是一种特殊的化学键
B.范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同
C.任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D.范德华力非常微弱,故破坏范德华力不需要消耗能量
解析:范德华力是分子与分子之间的一种相互作用,其实质与化学键类似,也是一种电性作用,但两者的区别是作用力的强弱不同,化学键必须是强烈的相互作用(100 kJ·mol-1~600 kJ·mol-1),范德华力只有2 kJ·mol-1~20 kJ·mol-1,故范德华力不是化学键;虽然范德华力非常微弱,但破坏它时也要消耗能量;范德华力普遍存在于分子之间,但也必须满足一定的距离要求,若分子间的距离足够大,分子之间很难产生相互作用。
答案:B
6.下列化合物含有氢键,且形成的氢键最强的是( )
A.甲醇 B.NH3
C.冰 D.(HF)n
解析:根据氢键的形成条件可知,非金属性越强的元素的氢化物形成的氢键越强,选项D符合题意。
答案:D
7.下列关于氢键的说法正确的是( )
A.由于氢键的作用,使NH3、H2O、HF的沸点反常,且沸点高低顺序为HF>H2O>NH3
B.氢键只能存在于分子间,不能存在于分子内
C.没有氢键,就没有生命
D.相同量的水在气态、液态和固态时均有氢键,且氢键的数目依次增多
解析:A项,“反常”是指它们在与其同族氢化物沸点排序中的现象,它们的沸点顺序可由氢化物的状态所得,水常温下是液体,沸点最高。B项,氢键存在于不直接相连但相邻的H、O原子间,所以,分子内可以存在氢键。C项正确,因为氢键造成了常温、常压下水是液态,而水的液态是生物体营养传递的基础。D项,在气态时,分子间距离大,分子之间没有氢键。
答案:C
8.图中每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是( )
A.H2S B.HCl
C.PH3 D.SiH4
解析:在第ⅣA~ⅦA中的氢化物里,NH3、H2O、HF因分子间存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有第ⅣA族氢化物不存在反常现象,故a点代表的是SiH4。
答案:D
9.有下列两组命题
A组
B组
Ⅰ.H—I键键能大于H—Cl键键能
Ⅱ.H—I键键能小于H—Cl键键能
Ⅲ.HI分子间范德华力大于HCl分子间范德华力
Ⅳ.HI分子间范德华力小于HCl分子间范德华力
a.HI比HCl稳定
b.HCl比HI稳定
c.HI沸点比HCl高
d.HI沸点比HCl低
B组命题正确且能用A组命题给以正确解释的是( )
①Ⅰ a ②Ⅱ b ③Ⅲ c ④Ⅳ d
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
解析:键能的大小决定着物质的热稳定性,键能越大,物质越稳定,H—Cl键比H—I键的键能大,HCl比HI稳定;范德华力影响着物质的沸点的高低,范德华力越大,沸点越高,HI分子间范德华力大于HCl分子间范德华力,HI沸点比HCl高。
答案:B
10.请指出表中分子的空间构型,判断其中哪些属于极性分子,哪些属于非极性分子。
分子
空间构型
极性(非极性)分子
O2
CO2
BF3
CCl4
HF
H2O
NH3
解析:由于O2、CO2、BF3、CCl4均为对称结构,所以它们均为非极性分子。HF、H2O、NH3空间结构不对称,均为极性分子。
答案:
分子
空间构型
极性(非极性)分子
O2
直线形
非极性分子
CO2
直线形
非极性分子
BF3
平面三角形
非极性分子
CCl4
正四面体形
非极性分子
HF
直线形
极性分子
H2O
V形
极性分子
NH3
三角锥形
极性分子
11.已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素,N在第二周期,P在第三周期。NH3分子呈三角锥形,N原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,N—H键间的夹角是107°。
(1)PH3分子与NH3分子的构型关系是 (填“相同”“相似”或“不相似”),P—H键 极性(填“有”或 “无”),PH3分子 极性(填“有”或“无”)。?
(2)NH3与PH3相比,热稳定性更强的是 。?
(3)NH3、PH3在常温、常压下都是气体,但NH3比PH3易液化,其主要原因是 。?
A.键的极性N—H比P—H强
B.分子的极性NH3比PH3强
C.相对分子质量PH3比NH3大
D.NH3分子之间存在特殊的分子间作用力
解析:(1)N原子与P原子结构相似,NH3分子与PH3分子结构也相似,P—H键为不同种元素原子之间形成的共价键,为极性键。
(2)由N、P在元素周期表中的位置关系和元素周期律知,元素的非金属性N比P强。由元素的非金属性与氢化物之间的热稳定性关系知,NH3比PH3热稳定性强。
(3)“易液化”属于物质的物理性质,NH3与PH3都是共价型分子,其物理性质与化学键无关。按照相对分子质量与分子间作用力的关系,以及分子间作用力与物质的物理性质的关系分析,应该是PH3比NH3沸点高,PH3比NH3易液化。事实是NH3比PH3易液化,这种反常现象的客观存在,说明这当中必有特殊的原因——氢键。
答案:(1)相似 有 有
(2)NH3
(3)D
12.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在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题:
(1)X、Y的元素符号依次为 、 ;?
(2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是 和 ;?
(3)Q的元素符号是 ,它属于第 周期,它的核外电子排布式为 ,在形成化合物时它的最高化合价为 ;?
(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键 。?
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的和,因此Q为24号元素Cr;在元素周期表中电负性最大的是F元素。
(1)X、Y分别是S和C。
(2)XZ2和YZ2分别为SO2、CO2,它们的构型为V形和直线形。
(3)Q为Cr元素,处于第四周期,它的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,其价电子为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,即有:F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。
答案:(1)S C
(2)V形 直线形
(3)Cr 四 1s22s22p63s23p63d54s1 +6
(4)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O
课时训练12 溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性
1.微波炉加热时,电炉内的微波场以极高的频率改变电场的方向,使水分子迅速摆动而产生热效应。在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动的原因是( )
A.水分子具有极性共价键
B.水分子中有共用电子对
C.水由氢、氧两种元素的原子组成
D.水分子是极性分子
解析:在外加电场的作用下,水分子会发生迅速摆动的原因是水是极性分子,这样才能受到外加电场的影响,选项D符合题意。
答案:D
2.关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是( )
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子
B.SO2和NH3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,所以在三种物质中熔、沸点最低
D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
解析:根据“相似相溶”原理,水是极性分子,CS2是非极性分子,SO2和NH3都是极性分子,故A错误、B正确;由于CS2常温下是液体,SO2和NH3常温下是气体,故C错;NH3在水中溶解度很大,除了由于NH3分子有极性外,还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键,故D错。
答案:B
3.根据“相似相溶”规律,你认为下列物质在水中溶解度较大的是( )
A.乙烯
B.二氧化碳
C.二氧化硫
D.氢气
解析:H2O分子为极性分子,水是极性溶剂,C2H4、CO2、H2三种分子均为非极性分子,SO2是极性分子构成的物质,根据“相似相溶”规律,C项正确。
答案:C
4.下列无机含氧酸分子中酸性最强的是( )
A.HNO2 B.H2SO3
C.HClO3 D.HClO4
解析:根据无机含氧酸酸性强弱的判断方法可知,HNO2和H2SO3是中强酸,HClO3是强酸,而HClO4的酸性最强。
答案:D
5.小明同学在学习钠的化合物性质时,记录了以下四个化学反应方程式:
①Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3↓
②Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑
③Na2CO3+H2SO3Na2SO3+H2O+CO2↑
④Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑
请你根据学过的知识判断4个反应中的4种含氧酸,其中酸性最强的是( )
A.H2SO4 B.H2SO3
C.H2SiO3 D.H2CO3
答案:A
6.下列物质性质的变化规律,与键能无关的是( )
①HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
②NH3易液化
③F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
④H2S的熔、沸点小于H2O的熔、沸点
⑤NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
A.①③④ B.仅③④
C.②③④ D.全部
解析:NH3易液化是氢键存在所致。卤素单质熔、沸点逐渐升高是因为相对分子质量逐渐增大。水分子间能形成氢键,故H2O的熔、沸点高于H2S的熔、沸点。
答案:C
7.下列关于粒子结构的描述不正确的是( )
A.H2S和NH3均是极性分子
B.HS-和HCl均是含一个极性键的18电子粒子
C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子
D.1 mol O中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)
解析:CCl4具有正四面体结构,是非极性分子,但CH2Cl2中C—H与C—Cl不同,导致分子不为正四面体结构,故CH2Cl2为极性分子。
答案:C
8.已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示,如X是S,m=2,n=2,则这个式子表示H2SO4。一般而言,该式中m大的是强酸, m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是( )
A.HClO2 B.H2SeO3
C.H3BO3 D.HMnO4
解析:根据信息:A中HClO2可写成ClO(OH),B中H2SeO3可写成SeO(OH)2,C中H3BO3写成B(OH)3,D中HMnO4写成MnO3(OH),根据题意,m大的是强酸,m小的是弱酸,所以HMnO4是酸性最强的酸。
答案:D
9.下列物质中不存在氢键的是( )
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水分子之间
D.可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间
答案:D
10.请完成下列表格:
单原子
分子
双原子
分子
三原子
分子
四原子
分子
五原子
分子
分子
Ne、Xe
O2
HI
H2O
CO2
BCl3
NH3
CH4
CH3F
键的
极性
—
键角
—
—
—
—
空间
构型
—
分子
极性
根据以上分析结果,试推测以上哪些物质易溶于水。
解析:本题着重考查分子的极性与键的极性以及分子空间构型之间的关系。由非极性键构成的分子一般都是非极性分子。由极性键构成的分子,若能空间对称,分子中电荷不显电性,分子则无极性,这样的空间对称有三种:一是直线形对称,键角为180°,常见的分子有CO2、CS2、C2H2等;二是平面对称,键角为120°,分子构型为平面正三角形,常见的分子有BCl3、BBr3等;三是立体对称,键角为109°28',分子构型为正四面体形,常见的分子有CH4、CCl4、SiH4等。
根据“相似相溶”规则,易溶于水的有HI、NH3、CH3F。
答案:
单原子
分子
双原子
分子
三原子
分子
四原子
分子
五原子
分子
分子
Ne、Xe
O2
HI
H2O
CO2
BCl3
NH3
CH4
CH3F
键的
极性
—
非极
性键
极性
键
极性
键
极性
键
极性
键
极性
键
极性
键
极性
键
键角
—
—
—
105°
180°
120°
107°
109°28'
—
空间
构型
—
直线
形
直线
形
V形
直线
形
平面
正三
角形
三角
锥形
正四
面体
形
四面
体形
续表
单原子
分子
双原子
分子
三原子
分子
四原子
分子
五原子
分子
分子
极性
非极性
非极
性
极性
极性
非极
性
非极
性
极性
非极性
极性
易溶于水的有HI、NH3、CH3F。
11.PtCl2(NH3)2可以形成两种固体,一种为淡黄色,在水中的溶解度较小,另一种为黄绿色,在水中的溶解度较大。请回答下列问题。
(1)PtCl2(NH3)2是 (填“平面四边形”或“四面体”)结构。?
(2)请在以下横线上画出这两种固体分子的立体构型图:淡黄色固体 ,黄绿色固体 。?
(3)淡黄色固体物质由 (填“极性分子”或“非极性分子”,下同)组成,黄绿色固体物质由 组成。?
(4)黄绿色固体在水中的溶解度比淡黄色固体的大,原因是 。?
解析:(1)根据PtCl2(NH3)2可以存在两种固体,即其有两种同分异构体,可知其结构应为平面四边形结构,若为四面体结构则无同分异构体。
(2)PtCl2(NH3)2的两种同分异构体的结构分别为:
①、②。由于淡黄色固体在水中的溶解度较小,因此其分子无极性,其结构为①,则黄绿色固体为极性分子,其结构为②。
(3)根据“相似相溶”原理可知:黄绿色固体是由极性分子构成的,故其在水中的溶解度要大于由非极性分子构成的淡黄色固体。
答案:(1)平面四边形
(2)
(3)非极性分子 极性分子
(4)黄绿色固体是由极性分子构成的,而淡黄色固体是由非极性分子构成的,根据“相似相溶”原理可知前者在水中的溶解度大于后者
12.短周期的5种非金属元素,其中A、B、C的特征电子排布可表示为: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,下列分子①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4,其中属于极性分子的是 (填序号)。?
(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高,其原因是 。?
(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂,其分子式为 、 。DE4在前者中的溶解性 (填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。?
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为 (填化学式)。?
(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸,如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等,以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为 (填化学式)。?
解析:由s轨道最多可容纳2个电子可得:a=1,b=c=2,即A为H,B为C,C为O。由D与B同主族,且为非金属元素得D为Si;由E在C的下一周期且E为同周期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,SiCl4为非极性分子,易溶于非极性溶剂苯中。
(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,故它们的沸点顺序为SiCl4>CCl4>CH4。
(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4,含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m≥1;n≥0),n值越大,酸性越强,故其酸性由强到弱的顺序为HClO4>HClO3>HClO2>HClO。
答案:(1)③
(2)H2O分子间形成氢键
(3)C6H6 H2O 大于
(4)SiCl4>CCl4>CH4
(5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO
