苏教版(2019)高中化学选择性必修2 3.4.1范德华力同步练习(含解析)

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名称 苏教版(2019)高中化学选择性必修2 3.4.1范德华力同步练习(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-18 10:11:06

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3.4.1范德华力同步练习-苏教版高中化学选择性必修2
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于范德华力的叙述正确的是
A.是一种较弱的化学键 B.分子间存在的强于化学键的相互作用
C.直接影响所有物质的熔、沸点 D.稀有气体的分子间存在范德华力
2.下列物质性质与键能无关的是
A.的热稳定性依次减弱
B.在高温下也难分解
C.金刚石、、晶体的熔点依次降低
D.的熔、沸点逐渐升高
3.下列叙述与范德华力无关的是
A.气体物质降温时能凝华或凝固
B.通常状况下氯化氢为气体
C.氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高
D.氯化钠的熔点较高
4.下列有关物质性质的比较,结论正确的是
A.半径:F-C.沸点:HCl5.下列两组命题中,M组命题能用N组命题加以解释的是
选项 M组 N组
A 易溶于 和均为非极性分子
B 和均为V形分子 中心原子均采取杂化
C 通常状况下,为液态,为气态 分子间存在氢键,而分子间不存在氢键
D HI的沸点比HCl的高 H—I键的键能大于H—Cl键的键能
A.A B.B C.C D.D
6.下列说法不正确的是
A.HCl、HBr、 HI的熔点沸点升高与范德华力大小有关
B.H2O的熔点沸点大于H2S的是由于H2O分子之间存在氢键
C.乙醇与水互溶可以用相似相溶原理解释
D.甲烷可与水形成氢键这种化学键
7.航空燃料四甲硅烷()属于有机硅化合物,是无色易挥发液体,具有极高的稳定性。下列说法错误的是
A.四甲硅烷属于非电解质
B.碳元素的非金属性强于硅元素
C.四甲硅烷的三氯代物有三种可能的结构
D.四甲硅烷晶体中只存在共价键,无其他微粒间作用力
8.甲烷与氯气在光照条件下反应,得到的产物中沸点最高的是
A. B. C. D.
9.下列有关比较中,大小顺序排列正确的是
A.原子半径: N>O>F>Ne
B.热稳定性: PH3>H2S> HBr>NH3
C.物质的熔点:石英>氯化钠晶体>碘单质
D.结合H+的能力: CO>CH3COO->OH-
10.下列对电子式的说法正确的是
A.的电子式为
B.用电子式表示NaCl的形成过程:
C.的电子式为,说明中既有离子键,又有共价键
D.用电子式表示共价化合物时,可以出现中括号
二、填空题
11.西瓜膨大剂别名氯吡苯脲,是经过国家批准的植物生长调节剂,实践证明长期使用对人体无害。已知其相关性质如表所示:
分子式 结构简式 外观 熔点 溶解性
白色结晶粉末 170~172℃ 易溶于水
(1)基态氯原子核外电子的未成对电子数为 。
(2)氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化轨道类型为 。
(3)氯吡苯脲晶体中,微粒间的作用力类型有 (填标号)。
A.离子键 B.金属键 C.共价键 D.配位键 E.氢键
(4)氯吡苯脲易溶于水的原因是 。
(5)查文献可知,可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,生成氯吡苯脲。
反应过程中,每生成氯吡苯脲,断裂化学键的数目为 。
(6)已知苯环上连接的能电离出,如,苯酚的酸性大于(邻羟基苯甲醛),其原因是 。
12.全球一半左右的碘是以智利硝石提取硝酸钠后的母液为原料,加入亚硫酸氢钠制取,相关反应如下:
(未配平)
完成下列填空:
(1)配平上述化学方程式,单线桥标出电子转移的方向和数目 。
(2)该反应实质是两步反应:①,则第二步反应的离子方程式为② ;若要使碘酸钠的利用率最高,碘酸钠在第一步和第二步反应中的用量之比是 。
(3)过滤反应析出的碘沉淀得到粗碘,再用升华法即可得到99%左右的碘产品.碘升华克服的微粒间作用力为 。
(4)检验亚硫酸钠固体是否氧化变质的方法是 。
13.(1)比较结合OH-能力的强弱: Al3+(填“>” “<”或“=”)。用一个化学方程式来说明乙酸的酸性强于碳酸 。
(2)已知化学式为NH5的物质是离子化合物,其中氮元素的化合价为-3价,各原子均达到稀有气体的稳定结构, 其电子式为 。
(3)SiO2的熔点比CO2的熔点高。原因是 。
14.回答下列问题:
(1)84消毒液的有效成分是次氯酸钠,写出其电子式 。
(2)已知戊烷(C5H12)的3种同分异构体的沸点数据如表:
正戊烷 异戊烷 新戊烷
沸点/℃ 36.1 27.9 9.5
请从物质结构角度分析,正戊烷、异戊烷、新戊烷沸点依次降低的原因是 。
15.含氯化合物有广泛的应用。
I.
(1)氯原子的核外有 种能量不同的电子,氯化铵的电子式为 。
(2)周期表中有3种主族元素与氯元素相邻,它们的气态氢化物的热稳定性由强至弱的顺序为 (用分子式表示)。通常状况下,Cl2、Br2、I2依次是气体、液体、固体,从结构的角度分析其原因: 。
Ⅱ.ClO2是一种高效消毒剂,用KClO3和浓HCl可制得它:
(3)请完成该制备反应的化学方程式 。
_______KClO3+____HCl(浓)=_____Cl2↑+_____ClO2↑+_____KCl+______。
若反应产生8.96LClO2(标准状况)时,则转移电子数为 。
(4)Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分,Ca(ClO)2中存在的化学键为 。工业制漂白粉的气体原料来自于氯碱工业电解饱和食盐水设备的 (填电极名称)。
16.(1)在碱金属元素中,锂的金属性最弱,其原因是 。锂在氧气中燃烧所得产物的化学键类型是 。
(2)在周期表中,锂的性质与镁相似,预测锂在氮气中燃烧的化学方程式: 。碳酸锂、硫酸锂的溶解性依次为 、 (填“易溶”“微溶”或“难溶”)。
(3)锂在自然界中存在的主要形式为锂辉石(LiAlSi2O6)、锂云母[Li2F2Al2(SiO3)3]等。锂辉石(LiAlSi2O6)中化合价最高的元素和锂云母[Li2F2Al2(SiO3)3]中非金属性最强的元素组成的化合物的电子式 ,它是 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。常温常压下,它呈 态,原因是 。
(4)四氢硼锂(LiBH4)、四氢铝锂(LiAlH4)都是重要还原剂,在有机合成中用途广泛。比较半径:r(Li+) r(H—),(填“>”“<”或“=”)理由是 。
17.影响范德华力的因素有哪些呢?
18.范德华力的概念
降温加压时气体会液化,降温时液体会凝固,这些事实表明,分子之间存在着相互作用力。范德华(van der Waals)是最早研究 的科学家,因而把这类分子间作用力称为范德华力。
19.海水是资源宝库,蕴藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等。完成下列填空:
(1)氯离子原子核外有 种不同运动状态的电子、有 种不同能量的电子。
(2)溴在周期表中的位置 。
(3)卤素单质及其化合物在许多性质上都存在递变规律,请说明下列递变规律的原因。
① 熔点按F2、Cl2、Br2、I2的顺序依次升高,原因是 。
② 还原性按Cl—、Br—、I—的顺序依次增大,原因是 。
(4)已知X2 (g) + H2 (g)2HX (g) + Q(X2 表示Cl2、Br2),如图表示上述反应的平衡常数K与温度T的关系。
① Q表示X2 (g)与H2 (g)反应的反应热,Q 0(填“>”、“<”或“=”)。
② 写出曲线b表示的平衡常数K的表达式,K= (表达式中写物质的化学式)。
(5)(CN)2是一种与Cl2性质相似的气体,在(CN)2中C显+3价,N显-3价,氮元素显负价的原因 ,该分子中每个原子都达到了8电子稳定结构,写出(CN)2的电子式 。
20.有下列几种物质:A.晶体氦 B.石墨 C.氢氧化钾 D.晶体硅 E.干冰。请根据要求填空(填序号):
(1)不含化学键的分子晶体是 。
(2)属于原子晶体的是 。
(3)晶体中不含离子键的化合物是 。
(4)既有离子键又有共价键的是 。
(5)受热熔化时,破坏两种作用力的是 。
参考答案:
1.D
【详解】A.范德华力的实质也是一种电性作用,但是范德华力是分子间较弱的作用力,它不是化学键,故A错误;
B.范德华力为电磁力的一种,且范德华力比化学键弱,故B错误;
C.范德华力只对分子晶体的熔沸点有影响,故C错误;
D.分子间都存在范德华力,则稀有气体原子之间存在范德华力,故D正确;
故选:D。
2.D
【详解】A.同主族元素从上到下原子半径增大,原子半径,元素的原子半径越小,形成的氢化物共价键的键能越大,对应的氢化物越稳定,A项不符合题意;
B.在高温下也难分解,是因为水分子中键的键能大,B项不符合题意;
C.金刚石、、晶体的熔点依次降低,是由于键长,键能依次减小,C项不符合题意;
D.的熔、沸点逐渐升高,是由于相对分子质量由小到大,分子间作用力增大,与键能无关,D项符合题意;
故选:D。
3.D
【解析】范德华力主要影响物质的熔点、沸点等物理性质。
【详解】A.降低气体的温度时,气体分子的平均动能逐渐减小,随着温度降低,当分子靠自身的动能不足以克服范德华力时,分子就会聚集在一起形成液体甚至固体,故A不符合题意;
B.一般来说,分子组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增强,物质的熔、沸点逐渐升高,故B不符合题意;
C.一般来说,分子组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增强,物质的熔、沸点逐渐升高,故C不符合题意;
D.中存在的作用力是很强的离子键,所以的熔点较高,与范德华力无关,故D符合题意;
答案选D。
4.C
【详解】A.F-和Na+电子层结构相同,质子数越多,原子核对核外电子的束缚力越强,离子半径越小,所以半径应该是:F->Na+,A错误;
B.同周期由左向右元素的非金属性增强,非金属的气态氢化物的稳定性逐渐增强,所以稳定性应该是:HCl>PH3,B错误;
C.氯化氢和溴化氢形成的均是分子晶体,沸点随分子间作用力的增大而升高,相对分子质量越大,分子间作用力越大,则沸点:HCl<HBr,C正确;
D.同周期由左向右元素的金属性减弱,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,所以碱性应该是:LiOH>Be(OH)2,D错误;
答案选C。
5.A
【详解】A.和都是非极性分子,相似相溶,故A正确;
B.SO2的中心原子采取sp2杂化,故B错误;
C.分子间也存在氢键,故C错误;
D.HI的沸点比HCl的高,因为分子极性相似,但HI的相对分子质量更大,其分子间作用力更大,故D错误;
故选A。
6.D
【详解】A.氢化物的相对分子质量越大,分子间的范德华力越大,沸点越高;HCl、HBr、HI三种物质形成的晶体均是分子晶体,其熔点沸点升高与范德华力大小有关,故A正确;
B.由于水分子间存在氢键,因此H2O的熔点沸点大于H2S的沸点,故B正确;
C.乙醇和水都是极性分子,因此乙醇与水互溶可以用相似相溶原理解释,故C正确;
D.C的非金属性较弱,不能形成氢键,氢键是分子间作用力,不是化学键,故D错误。
故答案为D。
7.D
【详解】A.四甲硅烷属于有机硅化合物,难溶于水,是非电解质,A项正确;
B.碳元素和硅元素同属于ⅣA族元素,同族元素从上到下非金属性减弱,B项正确;
C.四甲硅烷中的氢原子所处环境都同,用三个氯原子取代四甲硅烷分子中的氢原子时,有三种可能的情况,三个氯原子连在同一个碳原子上,两个氯原子连在同一个碳原子上,另一个氯原子连在另一个碳原子上,三个氯原子分别连在三个碳原子上,C项正确;
D.四甲硅烷晶体中存在的微粒间作用力除共价键外,还有分子间作用力,范德华力,D项错误。
答案为D。
8.A
【详解】甲烷与氯气光照条件下反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,以上四种物质都是组成相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,因此沸点最高的为CCl4,答案选A。
9.C
【解析】略
10.C
【详解】A.属于共价化合物,电子式中不能出现电荷及中括号,A项错误;
B.在用电子式表示物质的形成过程时,它不表示化学反应,不能用“=”,B项错误;
C.由的电子式可知,与之间存在离子键,而H与N之间存在共价键,C项正确;
D.电子式中出现中括号说明有离子,而表示共价化合物时不可以出现中括号,D项错误。
答案选C。
11. 1 、 CE 氯吡苯脲分子可以与水分子之间形成氢键 (或) 邻羟基苯甲醛会形成分子内氢键,使得酚羟基上的氢原子难以电离
【详解】(1)根据构造原理可知,基态氯原子的核外电子排布式是,所以未成对电子数为1,故答案为:1;
(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知,有2个氮原子各形成3个单键,且它们各有1对孤电子对,故属于杂化,另外1个氮原子形成双键和单键,孤电子对数为1,属于杂化,故答案为:、;
(3)氯吡苯脲分子为共价化合物,故微粒间(原子间)存在共价键;由于氯吡苯脲分子中含亚氨基(),故微粒间(分子间)能形成氢键,故答案为:CE;
(4)氯吡苯脲分子能与水分子之间形成氢键,所以易溶于水,故答案为:氯吡苯脲分子可以与水分子之间形成氢键;
(5)由于单键都是键、而双键含有1个键和1个π键,所以根据反应方程式可知,每生成氯吡苯脲,断裂NA个键和NA个键中的π键,故答案为:2NA (或);
(6)邻羟基苯甲醛分子中醛基与羟基处于邻位,容易形成分子内氢键,导致酚羟基上的氢原子难以电离,故答案为:邻羟基苯甲醛会形成分子内氢键,使得酚羟基上的氢原子难以电离。
12.(1)2、5、3、2、1、1;
(2) +5I-+6H+=3I2+3H2O 5:1
(3)范德华力
(4)取少量样品溶于水,加入过量盐酸后,再加氯化钡,产生白色沉淀则已变质,若无白色沉淀生成,则未变质;
【分析】(1)
根据氧化还原反应中化合价升降总数相等配平,该反应中碘元素的化合价由+5价得电子变为0价,所以一个碘酸根离子得5个电子,硫元素的化合价由+4价失电子变为+6,所以一个参加氧化还原反应的亚硫酸氢根离子失去2个电子,所以得失的最小公倍数是10,所以碘酸钠的计量数是2,亚硫酸氢钠的计量数是5,其它元素根据原子守恒进行配平,所以该方程式为2NaIO3+5NaHSO3═3NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O,单线桥标出电子转移的方向和数目为;答案为2、5、3、2、1、1;。
(2)
根据总反应可知最终转变成了碘单质,第一步碘酸根被还原成碘离子,即,则第二步碘离子应被碘酸根氧化成碘单质,离子方程式为+5I-+6H+=3I2+3H2O;若要使碘酸钠的利用率最高,则第一步被还原成的I-离子应恰好在第二步被碘酸根离子氧化,则碘酸钠在第一步和第二步中用量比应满足5:1;答案为+5I-+6H+=3I2+3H2O;5:1。
(3)
碘单质(I2)是分子晶体,分子间通过范德华力结合,碘升华时要破坏分子间的范德华力;答案为范德华力。
(4)
亚硫酸钠固体在空气中变质会被氧气氧化成硫酸钠,因此要检验硫酸根离子存在来判断其是否被氧化,具体步骤为取少量样品溶于水,加入过量盐酸后,再加氯化钡,产生白色沉淀则已变质,若无白色沉淀生成,则未变质;答案为取少量样品溶于水,加入过量盐酸后,再加氯化钡,产生白色沉淀则已变质,若无白色沉淀生成,则未变质。
13. < NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2↑ SiO2形成原子晶体,熔化时破坏Si、O原子间的共价键,CO2形成分子晶体,熔化时破坏分子间的作用力,而共价键的能量比分子间作用力大得多
【详解】(1)由反应Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3可知,NH3·H2O电离出OH-的能力比Al(OH)3强,则结合OH-能力的强弱:<Al3+。能说明乙酸的酸性强于碳酸的化学方程式为NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2↑。答案为:NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2↑;
(2)已知化学式为NH5的物质是离子化合物,其中氮元素的化合价为-3价,各原子均达到稀有气体的稳定结构,则其化学式为NH4H,电子式为。答案为:;
(3) SiO2与CO2虽然组成类似,但晶体类型不同,前者形成原子晶体,后者形成分子晶体,所以SiO2的熔点比CO2的熔点高,原因是SiO2形成原子晶体,熔化时破坏Si、O原子间的共价键,CO2形成分子晶体,熔化时破坏分子间的作用力,而共价键的能量比分子间作用力大得多。答案为:SiO2形成原子晶体,熔化时破坏Si、O原子间的共价键,CO2形成分子晶体,熔化时破坏分子间的作用力,而共价键的能量比分子间作用力大得多。
14.(1)
(2)正戊烷、异戊烷、新戊烷分子中支链依次增加,使得分子间作用力依次减小,沸点降低
【解析】(1)
84消毒液的有效成分是次氯酸钠,根据电子式的书写原则,次氯酸钠为离子化合物,其电子式为:,故答案为:;
(2)
正戊烷、异戊烷、新戊烷分子中支链依次增加,使得分子之间的距离增大,分子间作用力依次减小,沸点降低,故答案为:正戊烷、异戊烷、新戊烷分子中支链依次增加,使得分子间作用力依次减小,沸点降低。
15.(1) 5
(2) HF>HCl>HBr>H2S Cl2、Br2、I2均是非极性分子,相对分子质量依次增大,范德华力依次增强,熔沸点依次升高
(3)
(4) 离子键和共价键 阳极
【详解】(1)基态氯原子的电子排布式为:,共有5种能量不同的电子,氯化铵的电子式为:;
(2)与氯元素相邻的主族元素分别是F、S、Br,它们的电负性大小顺序是:F>Cl>Br>S,电负性越大,非金属性越大,气态氢化物的热稳定性越强,因此热稳定性强弱顺序为:HF>HCl>HBr>H2S。Cl2、Br2、I2均是非极性分子,相对分子质量依次增大,范德华力依次增强,熔沸点依次升高,因此常温下Cl2、Br2、I2依次是气体、液体、固体;
(3)根据氧化还原反应原理、质量守恒定律,该反应的化学方程式为:。标准状况下,的物质的量为,根据方程式,每生成转移电子,因此反应产生 (标准状况)时,转移电子数为;
(4)由和通过离子键结合而成,中原子与原子之间通过共价键结合,因此中存在的化学键为离子键和共价键。工业制漂白粉的气体是,来自于氯碱工业电解饱和食盐水设备的阳极。
16. 在碱金属中锂原子的电子层数最少,半径最小,锂失电子能力最弱 离子键 6Li+N2 2Li3N 微溶 易溶 共价化合物 气 分子间作用力小 < 虽然Li+和H—的核外电子数相等,但是锂离子的质子数大于氢负离子
【详解】(1)在碱金属元素中,锂的金属性最弱,其原因是在碱金属中锂原子的电子层数最少,半径最小,锂失电子能力最弱;锂为金属,与氧气反应生成氧化锂,化学键类型是离子键;
(2)锂的性质与镁相似,则与氮气反应时生成氮化锂,化学方程式为6Li+N2 2Li3N;碳酸镁微溶,硫酸镁易溶,所以碳酸锂、硫酸锂的溶解性依次为微溶、易溶;
(3)锂辉石(LiAlSi2O6)中化合价最高的元素是Si,锂云母[Li2F2Al2(SiO3)3]中非金属性最强的元素是F,组成的化合物是SiF4,其电子式为;因为Si和F都是非金属,所以它是共价化合物;常温常压下,呈气态,原因是该物质属于分子晶体,分子间作用力小;
(4)r(Li+)< r(H-),理由是:虽然Li+和H-的核外电子数相等,但是锂离子的质子数大于氢负离子,核电荷数越大,对核外电子吸引能力越大,半径越小。
17.①组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大,物质的熔、沸点就越高,如熔、沸点:CF4<CCl4<CBr4<CI4;②组成相似且相对分子质量相近的物质,分子极性越大(电荷分布越不均匀),其熔、沸点就越高,如熔、沸点:CO>N2;③在同分异构体中,一般来说,支链数越多,熔、沸点就越低,如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷
【解析】略
18.分子间普遍存在作用力
【解析】略
19. 18 5 第四周期、ⅦA(都对得1分) F2、Cl2、Br2、I2都是分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强。 从Cl-、Br-、I-半径依次增大,失电子的能力依次增强,还原性依次增大 > K= 氮原子半径小于碳原子,氮原子吸引电子的能力比碳原子强,氮和碳之间共用电子对偏向氮原子,氮显负价
【详解】氯离子原子核外有18个电子,为不同的运动状态,处于5种不同的轨道,故答案为:18;5;
溴与氯在同一主族,核电荷数为35,在周期表中第四周期、ⅦA,故答案为:第四周期、ⅦA;
、、、的相对分子质量逐渐增大,且都属于分子晶体,单质的相对分子质量越大,则熔点越高,故答案为:、、、都是分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强;
元素的非金属性越强,对应的阴离子的还原性越强,非金属性,、、半径依次增大,失电子的能力依次增强,还原性依次增大,故答案为:从、、半径依次增大,失电子的能力依次增强,还原性依次增大;
由图象可知,升高温度平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,,故答案为:;
同一温度时,a曲线的K值最大,说明卤素单质与氢气化合的能力最强,Cl2、Br2中Cl2的氧化性最强,所以最易与氢气化合的是氯气,所以b曲线表示Br2与H2反应时K与t的关系.平衡常数等于生成物与反应物的浓度幂之积,K=,故答案为:;
的非金属性较C强,氮原子吸引电子的能力比碳原子强,氮和碳之间共用电子对偏向氮原子,氮显负价,电子式为,故答案为:氮原子半径小于碳原子,氮原子吸引电子的能力比碳原子强,氮和碳之间共用电子对偏向氮原子,氮显负价;。
20.(1)A
(2)D
(3)E
(4)C
(5)B
【分析】(1)
分子晶体是指分子通过范德华力结合而成的晶体,稀有气体为单原子分子,分子内不含化学键,故不含化学键的分子晶体是晶体氦,故答案为:A;
(2)
原子晶体是指由原子通过共价键形成的晶体,故属于原子晶体的是晶体硅,故答案为:D;
(3)
晶体氦中不存在任何化学键,属于单质;石墨中只存在共价键,属于单质; 氢氧化钾中存在离子键和共价键,属于化合物,晶体硅指存在共价键,属于单质,干冰中只存在共价键,属于化合物,故晶体中不含离子键的化合物是干冰,故答案为:E;
(4)
由(3)分析可知,既有离子键又有共价键的是氢氧化钾,故答案为:C;
(5)
由于石墨属于过渡型晶体,晶体中既有共价键又存在分子间作用力,故石墨受热熔化时,破坏共价键和范德华力两种作用力,故答案为:B。
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