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5.2微粒之间的相互作用力
一.选择题(共16小题)
1.(2025秋 辽宁期中)过氧化钠用作供氧剂,其原理之一为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。下列说法正确的是( )
A.Na2O2电子式:
B.干冰晶体配位数:8
C.Na2CO3俗名:小苏打
D.O2分子中σ键类型:s﹣sσ键
2.(2025春 荔湾区校级期末)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 沸点:PH3>NH3 分子间作用力:PH3>NH3
B 冠醚可与碱金属离子形成超分子 人冠醚与碱金属离子以分子间作用力结合
C 用苯酚与甲醛可合成酚醛树脂 合成酚醛树脂的反应是加聚反应
D 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,而甲烷不能 苯环可使甲基活化
A.A B.B C.C D.D
3.(2025秋 镇江月考)反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,可用于吸收溴。下列说法正确的是( )
A.H2SO4中既含离子键又含共价键
B.H2O的空间构型为直线形
C.S2﹣的结构示意图为
D.Br2是由非极性键构成的非极性分子
4.(2025 北海四模)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列表述错误的是( )
A.Na2O2的电子式:
B.H2O的VSEPR模型:
C.H2O2中O元素的化合价为﹣1价
D.基态钠原子的简化电子排布式:[Ne]3s1
5.(2025秋 平罗县校级期中)下列化学用语或表述正确的是( )
A.O2、O3互为同位素
B.铵根的电子式:
C.NaCl溶液中的水合离子:
D.HCl中σ键形成过程
6.(2025秋 海淀区校级期中)科学家发现,水在﹣157℃、真空状态下仍为液态,粘稠度超过蜂蜜,称为“高密度液态水”。这种“高密度液态水”与普通的蒸馏水相比,不同的是( )
A.化学性质 B.分子间隔
C.氢、氧原子个数比 D.相对分子质量
7.(2025秋 浙江月考)下列属于共价化合物的是( )
A.NaOH B.Na2O2 C.N2 D.CH4
8.(2025秋 浙江月考)下列属于含有非极性键的离子化合物的是( )
A.CaC2 B.MgCl2 C.H2O2 D.NaOH
9.(2025 宜昌开学)结构决定性质,性质决定用途。下列关于醇类物质事实的解释错误的是( )
事实 解释
A 乙醇与钠的反应没有水与钠的反应剧烈 O—H键极性:乙醇分子<水分子
B 乙醇与乙酸在酸催化下发生酯化反应 乙醇分子中C—O键断裂
C 甲醇的沸点远高于乙烷的沸点 甲醇分子间形成氢键
D 碳原子数较多的高级醇水溶性较低 较大的烃基使羟基对分子极性的影响减弱
A.A B.B C.C D.D
10.(2025 辽宁一模)下列化学用语表示正确的是( )
A.单线桥法标电子转移:=KCl+3Cl2↑+3H2O
B.K2O2的电子式:
C.甲烷中碳原子的杂化轨道:
D.葡萄糖的结构简式:CH3OHCO(CHOH)3CH2OH
11.(2025 保定三模)下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.SO3的VSEPR模型:
B.羟基的电子式:
C.基态Cr原子的价层电子排布式:[Ar]3d54s1
D.丙烯的结构简式:CH3CHCH2
12.(2025秋 鼓楼区校级月考)反应NH4Cl+NaNO2═NaCl+N2↑+2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是( )
A.中子数为12的钠原子:Na
B.中N元素的化合价为+5
C.N2分子中含有非极性键
D.的电子式为
13.(2025秋 上城区校级月考)下列物质中含有非极性共价键的是( )
A.NaCl B.Na2O2 C.NaOH D.HCOOH
14.(2025秋 梅河口市校级期中)河南美食天下闻名,每一道经典菜肴都承载着中原文明的烟火气。下列说法错误的是( )
美 食
洛阳牛肉汤 胡辣汤 黄河大鲤鱼 羊肉烩面
A.洛阳牛肉汤——制作牛肉汤的调料简单,仅用食盐,NaCl属于离子化合物
B.胡辣汤——制作胡辣汤要用到黄花菜,黄花菜富含纤维素,纤维素属于高分子
C.黄河大鲤鱼——做大鲤鱼的佐料之一为料酒,料酒含有乙醇,乙醇属于饱和一元醇
D.羊肉烩面——制作烩面片要用到食用碱,食用碱的主要成分为NaOH
15.(2025秋 荔湾区校级期中)干冰(固态二氧化碳)在﹣78℃时可直接升华为气体,其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A.1mol CO2分子中含有2molπ键
B.每个晶胞中含有4个CO2分子
C.每个CO2分子周围有8个紧邻CO2分子
D.干冰升华时需克服分子间作用力
16.(2025秋 黑龙江校级期中)下列化学用语或表述正确的是( )
A.基态硒的简化电子排布式:[Ar]4s24p4
B.邻羟基苯甲醛分子内氢键:
C.CaC2的电子式:
D.HClO的球棍模型:
二.解答题(共4小题)
17.(2025秋 宝山区校级月考)元素周期表中百余种元素构成了数量惊人的物质世界。
(1)下列过程能形成离子键的是 。
A.白磷在空气中燃烧
B.镁在空气中逐渐失去金属光泽
C.硫黄在空气中点燃
D.氢气和氯气混合后在光照时发生爆炸
(2)下列过程中,共价键被破坏的是 。
①溴蒸气被木炭吸附
②石英熔化
③酒精溶于水
④HCl气体溶于水
⑤碘升华
⑥NH4Cl受热分解
⑦氢氧化钠熔化
⑧Na2SO4溶于水
A.②④⑥
B.④⑤⑥
C①④⑧
D.①④⑥
(3)NaCl溶于水,溶解过程如图所示,下列说法不正确的是 。
A.a为Cl﹣,b为Na+
B.NaCl在水分子的作用下,Cl﹣和Na+之间的离子键断裂
C.一个氯化钠分子中存在一个氯离子和一个钠离子
D.NaCl溶液导电的原因是溶液中有自由移动的离子
(4)下列反应过程中,同时有离子键、共价键的断裂和形成的是 。
A.3NO2+H2O=2HNO3+NO
B.NH4ClNH3↑+HCl↑
C.2Na+O2=Na2O2
D.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
(5)有关单质碘升华过程的描述中,错误的是 。
A.该过程吸热
B,分子间距增大
C.不会破坏分子间作用力
D.不会破坏共价键
(6)请用以下物质的序号填空:①NaCl;②Na2O2;③NaOH;④AlCl3;⑤H2O2;⑥N2;⑦NH4Cl;⑧CO2;⑨He;⑩P4
其中只含有共价键的化合物有 ,含有非极性共价键的离子化合物有 ,含有极性共价键的离子化合物有 ,不含共价键的化合物有 。
18.(2025春 浦东新区校级期末)分子结构会对物质的性质产生重要影响。请完成以下题目:
①氟原子吸引电子能力较强,离羧基越近,对O—H键极性的影响越大,O—H键越易断裂。请比较同浓度以下物质水溶液的酸性大小:(选填“>、<、=”)CH3CH2CHFCOOH CH3CHFCH2COOH。
②氢键不仅存在于分子间,也可存在于分子内。存在分子间氢键,分子间作用力增强。请比较以下两物质的熔沸点高低:(选填“高于、低于、等于”) 。
③有关超分子和超分子化学的说法错误的是 。
A.范德华力、共价键、氢键等强相互作用是构筑超分子体系的基本作用力。
B.超分子化学的研究主要包括分子识别、分子自组装、超分子催化和超分子器件等。
C.超分子具有明确的微观结构和宏观特性,其框架结构可通过光谱和晶体X射线衍射等方法进行分析测定
D.由两种或两种以上的化学物质,通过分子间非共价键相互作用所形成的复杂有序且具有特定功能的分子集合体系,称为超分子。
19.(2025春 静安区校级期中)(1)下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是 。
A.H2O
B.HCl
C.NH3
D.CO2
(2)下列说法正确的是 。
A.键的极性:N—H键>O—H键>F—H键
B.热稳定性:NH3>H2O>HF
C.沸点:CI4>CBr4>CCl4>CF4
(3)下列有机物分子中属于手性分子的是 。
A.HOCH2COOH
B.CH3CH2CH2OH
C.
D.CH3CH2CH3
(4)双氧水是一种医用消毒杀菌剂,已知H2O2分子的结构如图所示。试回答下列问题:
①H2O2难溶于CS2,其原因是 。
②已知在相同条件下双氧水H2O2的沸点明显高于水H2O的沸点,其可能的原因是 。
中科院国家纳米科学中心2013年11月22日宣布,该中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步,也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。
(5)下列说法中正确的是 。
A.氢键的存在导致冰能浮在水面上
B.氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
C.氢键的存在使水与乙醇互溶
D.氢键的存在使水具有稳定的化学性质
(6)(对羟基苯甲醛)的沸点比(邻羟基苯甲醛)高的原因是 。
(7)氟乙酸(FCH2COOH)比乙酸(CH3COOH)酸性强。原因是 。
(8)卤族元素气态氢化物HF、HCl、HBr、HI的沸点从高到低排列顺序为 ,原因是 。
20.(2025春 闵行区期中)中国科学院科研田队研究发现,在常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)可合成NH3,反应示意图如图。
(1)从固氮角度看,该过程属于 固氮。
A.人工 B.生物 C.大气
(2)上图中N2、NH3等分子结构模型均为 。
A.球棍模型 B.空间填充模型
(3)写出NH3的电子式 。
5.2微粒之间的相互作用力
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.(2025秋 辽宁期中)过氧化钠用作供氧剂,其原理之一为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。下列说法正确的是( )
A.Na2O2电子式:
B.干冰晶体配位数:8
C.Na2CO3俗名:小苏打
D.O2分子中σ键类型:s﹣sσ键
【答案】A
【分析】A.Na2O2是由Na+、构成的离子化合物,中含有O—O键;
B.干冰的晶胞如图,与顶点的二氧化碳距离最近的二氧化碳位于面心;
C.Na2CO3的俗名是苏打;
D.O2分子中2p轨道头碰头形成σ键。
【解答】解:A.Na2O2是由Na+、构成的离子化合物,中含有O—O键,电子式为:,故A正确;
B.干冰的晶胞如图,与顶点的二氧化碳距离最近的二氧化碳位于面心,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子,故B错误;
C.Na2CO3的俗名是苏打,小苏打是NaHCO3的俗名,故C错误;
D.O2分子中2p轨道头碰头形成p﹣pσ键,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查较综合,侧重考查基础知识的灵活运用能力,明确电子式的书写规则、晶胞中配位数的判断方法、化学键等知识点是解本题的关键,B选项为解答难点。
2.(2025春 荔湾区校级期末)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 沸点:PH3>NH3 分子间作用力:PH3>NH3
B 冠醚可与碱金属离子形成超分子 人冠醚与碱金属离子以分子间作用力结合
C 用苯酚与甲醛可合成酚醛树脂 合成酚醛树脂的反应是加聚反应
D 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,而甲烷不能 苯环可使甲基活化
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】A.氢键使物质的沸点高;
B.冠醚能与碱金属阳离子通过配位键结合形成超分子;
C.根据苯酚与甲醛反应脱去水分子生成酚醛树脂进行分析;
D.根据甲苯使酸性高锰酸钾褪色是甲基被氧化进行分析。
【解答】解:A.NH3因氢键沸点高于PH3,陈述Ⅰ错误,故A错误;
B.冠醚能与碱金属阳离子形成超分子,是因两者之间通过配位键结合,配位键属于共价键,故B错误;
C.苯酚与甲醛反应脱去水分子生成酚醛树脂,反应类型为缩聚反应,故C错误;
D.甲苯使酸性高锰酸钾褪色,而甲烷不能,苯环可使甲基活化,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了氢键的存在对物质性质的影响、超分子、酚醛树脂的制备及结构等,是常考考点,难度中等。
3.(2025秋 镇江月考)反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,可用于吸收溴。下列说法正确的是( )
A.H2SO4中既含离子键又含共价键
B.H2O的空间构型为直线形
C.S2﹣的结构示意图为
D.Br2是由非极性键构成的非极性分子
【答案】D
【分析】A.H2SO4是共价化合物;
B.H2O中的O的杂化类型为sp3,O有2个孤电子对;
C.S2﹣核外有18个电子;
D.Br2是由非极性键构成的单质分子,正负电荷中心重合,是非极性分子。
【解答】解:A.硫酸是共价化合物,只含共价键,不含离子键,故A错误;
B.水中的O的杂化类型为sp3,O有2个孤电子对,因此空间构型为V形,故B错误;
C.一个硫离子中核外有18个电子,其结构示意图为,故C错误;
D.Br2是由非极性键构成的单质分子,正负电荷中心重合,是非极性分子,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查极性键和非极性键等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
4.(2025 北海四模)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列表述错误的是( )
A.Na2O2的电子式:
B.H2O的VSEPR模型:
C.H2O2中O元素的化合价为﹣1价
D.基态钠原子的简化电子排布式:[Ne]3s1
【答案】A
【分析】A.Na2O2是离子化合物,是钠离子和过氧根离子构成;
B.水分子中氧原子的价层电子对数是24,有两个孤对电子,VSEPR模型是四面体形;
C.化合物中正负化合价代数和为0计算;
D.基态钠原子的核电荷数11,电子排布式:1s22s22p63s1。
【解答】解:A.Na2O2是离子化合物,是钠离子和过氧根离子构成,电子式为:Na+[]2﹣Na+,故A错误;
B.水分子中氧原子的价层电子对数是24,有两个孤对电子,VSEPR模型是四面体形,,故B正确;
C.H2O2中H元素化合价+1价,O元素的化合价为﹣1价,故C正确;
D.基态钠原子的核电荷数11,简化电子排布式:[Ne]3s1,故D正确;
故选:A。
【点评】本题主要考查化学用语的正确表达和元素周期表的知识。注意知识的熟练掌握,题目难度不大。
5.(2025秋 平罗县校级期中)下列化学用语或表述正确的是( )
A.O2、O3互为同位素
B.铵根的电子式:
C.NaCl溶液中的水合离子:
D.HCl中σ键形成过程
【答案】D
【分析】A.同种元素组成不同单质互为同素异形体;
B.书写铵根离子应加中括号;
C.NaCl溶液中,水合Na+中水分子氧端(负电)朝向阳离子,水合Cl﹣中水分子氢端(正电)朝向阴离子,且Cl﹣半径大于Na+;
D.HCl的σ键由H的1s轨道与Cl的3p轨道头碰头重叠形成。
【解答】解:A.氧气和臭氧是由同种元素组成不同单质互为同素异形体,故A错误;
B.铵根离子的电子式为:,故B错误;
C.NaCl溶液中,Cl﹣半径大于Na+,水合Na+中水分子氧端(负电)朝向阳离子,水合Cl﹣中水分子氢端(正电)朝向阴离子,水合氯离子表示为,水合钠离子表示为,故C错误;
D.HCl的σ键由H的1s轨道与Cl的3p轨道头碰头重叠形成,形成过程表示为:,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学用语,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
6.(2025秋 海淀区校级期中)科学家发现,水在﹣157℃、真空状态下仍为液态,粘稠度超过蜂蜜,称为“高密度液态水”。这种“高密度液态水”与普通的蒸馏水相比,不同的是( )
A.化学性质 B.分子间隔
C.氢、氧原子个数比 D.相对分子质量
【答案】B
【分析】高密度水与水都是由水分子构成,高密度液态水分子之间间隔远远小于普通水,据此判断解答。
【解答】解:A.依据题意可知,高密度水与水都是由水分子构成,化学性质相同,故A错误;
B.高密度液态水分子之间间隔远远小于普通水,故B正确;
C.高密度水与水都是由水分子构成,氢原子与氧元素个数之比相同,都是2:1,故C错误;
D.高密度水与水都是由水分子构成,相对分子质量相同,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了物质的结构与性质,准确把握题干隐含的信息是解题关键,题目难度不大。
7.(2025秋 浙江月考)下列属于共价化合物的是( )
A.NaOH B.Na2O2 C.N2 D.CH4
【答案】D
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,既含离子键、又含共价键的物质应为离子化合物,并且含有由多个原子组成的阴离子,据此分析解答。
【解答】解:A.NaOH是由钠离子和氢氧根离子通过离子键结合而成,属于离子化合物,虽然氢氧根离子内部O和H之间存在共价键,但整体含有离子键,不是共价化合物,故A错误;
B.Na2O2由钠离子和过氧根离子通过离子键结合,属于离子化合物,过氧根离子内部O和O之间存在共价键,但整体含离子键,不是共价化合物,故B错误;
C.N2是由同种元素(氮元素)组成的单质,不是化合物,更不是共价化合物,故C错误;
D.CH4中C和H之间全部通过共价键结合,且CH4是由不同种元素组成的化合物,符合共价化合物的定义,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学键知识,题目难度不大,注意离子键与共价键的区别。
8.(2025秋 浙江月考)下列属于含有非极性键的离子化合物的是( )
A.CaC2 B.MgCl2 C.H2O2 D.NaOH
【答案】A
【分析】同种非金属元素的原子之间易形成非极性键,活泼金属阳离子或铵根离子和酸根离子之间易形成离子键,含有离子键的化合物是离子化合物。
【解答】解:A.CaC2中Ca2+、之间存在离子键,中碳原子之间存在非极性键,属于含有非极性键的离子化合物,故A正确;
B.MgCl2中镁离子和氯离子之间存在离子键,两个氯离子之间不存在化学键,属于离子化合物,故B错误;
C.H2O2中存在H—O极性键、O—O非极性键,属于共价化合物,故C错误;
D.NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、氢氧根离子中存在O—H极性键,属于离子化合物,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查化学键、化合物的判断,侧重考查对基本概念的理解和运用,明确极性键和非极性键的区别、离子化合物的概念是解本题的关键,B选项为解答易错点。
9.(2025 宜昌开学)结构决定性质,性质决定用途。下列关于醇类物质事实的解释错误的是( )
事实 解释
A 乙醇与钠的反应没有水与钠的反应剧烈 O—H键极性:乙醇分子<水分子
B 乙醇与乙酸在酸催化下发生酯化反应 乙醇分子中C—O键断裂
C 甲醇的沸点远高于乙烷的沸点 甲醇分子间形成氢键
D 碳原子数较多的高级醇水溶性较低 较大的烃基使羟基对分子极性的影响减弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】A.乙醇中的乙基是推电子基,导致—OH中的电子云密度更大,H—O键的极性更小,更难电离出H+,O—H键极性更弱;
B.酯化反应的原理是酸失去羟基,醇失去H原子;
C.分子间形成氢键可以使对应物质的熔沸点升高;
D.较大的烃基使羟基对分子极性的影响减弱。
【解答】解:A.乙醇中的乙基是推电子基,导致—OH中的电子云密度更大,H—O键的极性更小,更难电离出H+,所以O—H键极性:乙醇分子<水分子,故乙醇与钠的反应没有水与钠的反应剧烈,故A正确;
B.乙醇与乙酸在酸催化下发生酯化反应,酸失去羟基,醇失去H原子,故乙醇分子中H—O键断裂,故B错误;
C.甲醇分子间形成氢键,使其熔沸点升高,故甲醇的沸点远高于乙烷的沸点,故C正确;
D.较大的烃基使羟基对分子极性的影响减弱,所以碳原子数较多的高级醇水溶性较低,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查氢键的存在以及氢键对物质熔沸点的影响,属于基本知识的考查,难度中等。
10.(2025 辽宁一模)下列化学用语表示正确的是( )
A.单线桥法标电子转移:=KCl+3Cl2↑+3H2O
B.K2O2的电子式:
C.甲烷中碳原子的杂化轨道:
D.葡萄糖的结构简式:CH3OHCO(CHOH)3CH2OH
【答案】C
【分析】A.氯酸钾中的氯由+5价降低到0价,氯化氢中的氯由﹣1价升高到0价,反应中氧化产物与还原产物均为Cl2,转移电子数为5e﹣;
B.K2O2是离子化合物,含有钾离子和过氧根离子;
C.CH4中碳原子的杂化方式为sp°,为正四面体形分子;
D.葡萄糖为五羟基醛。
【解答】解:A.氯酸钾中的氯由+5价降低到0价,氯化氢中的氯由﹣1价升高到0价,反应中氧化产物与还原产物均为Cl2,转移电子数为5e﹣,其单线桥为:,故A错误;
B.K2O2含有钾离子和过氧根离子,其电子式为:,故B错误:
C.CH4中碳原子的杂化方式为sp°,为正四面体形分子,碳原子的杂化轨道为,故C正确:
D.葡萄糖为五羟基醛,结构简式为:CH2OH(CHOH)CHO,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了化学用语的分析判断,主要是电子式、结构简式、杂化理论的理解应用,题目难度不大。
11.(2025 保定三模)下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.SO3的VSEPR模型:
B.羟基的电子式:
C.基态Cr原子的价层电子排布式:[Ar]3d54s1
D.丙烯的结构简式:CH3CHCH2
【答案】B
【分析】A.根据SO3的VSEPR模型和价层电子对互斥理论,进行分析;
B.根据羟基的电子式书写规则,进行分析;
C.根据基态Cr原子的电子排布规律,进行分析;
D.根据丙烯的结构简式书写规则,进行分析。
【解答】解:A.SO3的价层电子对数为3(6﹣3×2)=3,因此VSEPR模型为平面三角形,故A错误;
B.羟基由O原子和H原子构成,电子式为,故B正确;
C.基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,故C错误;
D.丙烯的双键不能省略,丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查化学用语的正确书写和理解,包括VSEPR模型、电子式、电子排布式和结构简式等。注意完成此题,需要熟悉常见化学用语的书写规则和原理,同时要注意细节,如双键不能省略等。
12.(2025秋 鼓楼区校级月考)反应NH4Cl+NaNO2═NaCl+N2↑+2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是( )
A.中子数为12的钠原子:Na
B.中N元素的化合价为+5
C.N2分子中含有非极性键
D.的电子式为
【答案】C
【分析】A.原子表示中,质子数在左下角,质量数在左上角;
B.根据化合价代数和为0进行计算;
C.相同原子之间形成非极性键;
D.的电子式为。
【解答】解:A.中子数为12的钠原子为:Na,故A错误;
B.中N元素的化合价为+3,故B错误;
C.N2分子中含有N≡N,属于非极性键,故C正确;
D.的电子式为,故D错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查化学用语,属于基本知识的考查,难度中等。
13.(2025秋 上城区校级月考)下列物质中含有非极性共价键的是( )
A.NaCl B.Na2O2 C.NaOH D.HCOOH
【答案】B
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键、非金属元素之间易形成共价键,不同非金属元素之间易形成极性共价键,同种非金属元素之间易形成非极性共价键,第IA族、第ⅡA族和第VIA族、第ⅦA族元素之间易形成离子键。
【解答】解:A.氯化钠中钠离子和氯离子之间存在离子键,故A错误;
B.Na2O2中钠离子和过氧根离子之间以离子键结合,过氧根离子中氧原子和氧原子之间以非极性共价键结合,所以Na2O2中含有非极性共价键、离子键,故B正确;
C.氢氧化钠中含有离子键和极性共价键,故C错误;
D.HCOOH中存在C=O,O—H,C—H,即极性共价键,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了离子键、非极性共价键和极性共价键的判断,根据这几个概念的内涵来分析解答即可,注意离子键、共价键的区别,注意并不是所有物质中都含有化学键,稀有气体不含化学键,为易错点。
14.(2025秋 梅河口市校级期中)河南美食天下闻名,每一道经典菜肴都承载着中原文明的烟火气。下列说法错误的是( )
美 食
洛阳牛肉汤 胡辣汤 黄河大鲤鱼 羊肉烩面
A.洛阳牛肉汤——制作牛肉汤的调料简单,仅用食盐,NaCl属于离子化合物
B.胡辣汤——制作胡辣汤要用到黄花菜,黄花菜富含纤维素,纤维素属于高分子
C.黄河大鲤鱼——做大鲤鱼的佐料之一为料酒,料酒含有乙醇,乙醇属于饱和一元醇
D.羊肉烩面——制作烩面片要用到食用碱,食用碱的主要成分为NaOH
【答案】D
【分析】A.NaCl由钠离子和氯离子通过离子键结合而成;
B.纤维素是由葡萄糖单元组成的多糖,化学式为(C6H10O5)n,n值较大;
C.乙醇的结构简式为CH3CH2OH,分子中含有1个羟基;
D.NaOH是具有强腐蚀性的烧碱。
【解答】解:A.NaCl由钠离子和氯离子通过离子键结合而成,属于离子化合物,故A正确;
B.纤维素是由葡萄糖单元组成的多糖,化学式为(C6H10O5)n,n值较大,属于高分子化合物,故B正确;
C.乙醇的结构简式为CH3CH2OH,分子中含有1个羟基,且烃基为饱和乙基,属于饱和一元醇,故C正确;
D.食用碱的主要成分为Na2CO3,而氢氧化钠是具有强腐蚀性的烧碱,不能作为食品添加剂,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查离子化合物的结构特征与性质等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
15.(2025秋 荔湾区校级期中)干冰(固态二氧化碳)在﹣78℃时可直接升华为气体,其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A.1mol CO2分子中含有2molπ键
B.每个晶胞中含有4个CO2分子
C.每个CO2分子周围有8个紧邻CO2分子
D.干冰升华时需克服分子间作用力
【答案】C
【分析】A.二氧化碳分子是直线型分子,含两个碳氧双键;
B.依据均摊法计算每个晶胞中含有二氧化碳分子数目;
C.晶胞中与每个顶点的CO2分子紧邻的CO2分子位于面心位置,每个顶点为8个晶胞共用;
D.分子晶体由固态转化为气态破坏的是分子间作用力。
【解答】解:A.二氧化碳结构式O=C=O,1mol CO2分子中含有2molπ键,故A正确;
B.依据晶胞结构图可知,1个晶胞中含有二氧化碳分子数目为:86=4,故B正确;
C.晶胞中与每个顶点的CO2分子紧邻的CO2分子位于面心位置,则晶胞中每个CO2分子周围紧邻的CO2分子数为3×812,故C错误;
D.干冰为分子晶体,所以干冰升华时需克服分子间作用力,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查晶体类型及性质判断,明确不同类型的晶体在熔化时克服不同的作用力、熟悉均摊法计算和晶胞结构特征是解题关键,注意掌握配位数的计算,题目难度中等。
16.(2025秋 黑龙江校级期中)下列化学用语或表述正确的是( )
A.基态硒的简化电子排布式:[Ar]4s24p4
B.邻羟基苯甲醛分子内氢键:
C.CaC2的电子式:
D.HClO的球棍模型:
【答案】D
【分析】A.硒为34号元素;
B.邻羟基苯甲醛的分子内氢键应是羟基中的H与羰基的氧形成;
C.碳化钙由钙离子和构成;
D.HClO的球棍模型原子相对大小和连接方式。
【解答】解:A.硒为34号元素,基态硒原子简化电子排布式:[Ar]3d104s24p4,故A错误;
B.邻羟基苯甲醛的分子内氢键应是羟基中的H与羰基的氧形成,即,故B错误;
C.碳化钙由钙离子和构成,电子式应为,故C错误;
D.次氯酸的球棍模型原子相对大小和连接方式正确,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查电子式等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
二.解答题(共4小题)
17.(2025秋 宝山区校级月考)元素周期表中百余种元素构成了数量惊人的物质世界。
(1)下列过程能形成离子键的是 B 。
A.白磷在空气中燃烧
B.镁在空气中逐渐失去金属光泽
C.硫黄在空气中点燃
D.氢气和氯气混合后在光照时发生爆炸
(2)下列过程中,共价键被破坏的是 A 。
①溴蒸气被木炭吸附
②石英熔化
③酒精溶于水
④HCl气体溶于水
⑤碘升华
⑥NH4Cl受热分解
⑦氢氧化钠熔化
⑧Na2SO4溶于水
A.②④⑥
B.④⑤⑥
C①④⑧
D.①④⑥
(3)NaCl溶于水,溶解过程如图所示,下列说法不正确的是 C 。
A.a为Cl﹣,b为Na+
B.NaCl在水分子的作用下,Cl﹣和Na+之间的离子键断裂
C.一个氯化钠分子中存在一个氯离子和一个钠离子
D.NaCl溶液导电的原因是溶液中有自由移动的离子
(4)下列反应过程中,同时有离子键、共价键的断裂和形成的是 D 。
A.3NO2+H2O=2HNO3+NO
B.NH4ClNH3↑+HCl↑
C.2Na+O2=Na2O2
D.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
(5)有关单质碘升华过程的描述中,错误的是 C 。
A.该过程吸热
B,分子间距增大
C.不会破坏分子间作用力
D.不会破坏共价键
(6)请用以下物质的序号填空:①NaCl;②Na2O2;③NaOH;④AlCl3;⑤H2O2;⑥N2;⑦NH4Cl;⑧CO2;⑨He;⑩P4
其中只含有共价键的化合物有 ②④⑧ ,含有非极性共价键的离子化合物有 ② ,含有极性共价键的离子化合物有 ③⑦ ,不含共价键的化合物有 ① 。
【答案】(1)B;
(2)D;
(3)C;
(4)D;
(5)C;
(6)
【分析】(1)活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素的原子之间易形成共价键;
(2)只含共价键的物质发生化学反应或溶于水时发生电离、共价晶体熔融时都破坏共价键;
(3)NaCl在溶液中电离出Na+和Cl﹣离子,Na+含有2个电子层、Cl﹣离子含有3个电子层,则离子半径Cl﹣>Na+,根据图示可知,a为Cl﹣、b为Na+;
(4)化学反应的实质是旧键断裂和新键生成,一般金属元素与非金属元素形成离子键,非金属元素之间形成共价键,以此来解答;
(5)单质碘是固态的,升华后变为气态的碘单质,改变的是分子间的距离,分子内的I—I键没有被破坏,据此分析作答;
(6)只含有共价键的化合物属于共价化合物,含有非极性共价键的离子化合物说明是离子化合物其中原子团中含同种元素形成的非极性共价键,含有极性共价键的离子化合物是离子化合物,其中原子团中含不同元素形成的共价键,稀有气体不含化学键。
【解答】解:(1)A.白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷为共价化合物,不存在离子键,故A错误;
B.镁在空气中逐渐失去金属光泽生成氧化镁,生成的氧化镁是离子化合物,形成了离子键,故B正确;
C.硫黄在空气中点燃生成二氧化硫为共价化合物,不存在离子键,故C错误;
D.氢气和氯气混合后在光照时发生爆炸生成的HCl为共价化合物,不存在离子键,故D错误;
故答案为:B;
(2)①溴蒸气被木炭吸附无化学键变化,共价键不被破坏,故①错误;
②石英属于共价晶体,熔融时破坏共价键,故②正确;
③酒精溶于水以分子存在,破坏分子间作用力,共价键不被破坏,故③错误;
④HCl气体溶于水,HCl发生电离,共价键被破坏,故④正确;
⑤碘升华,发生物理变化,破坏分子间作用力,共价键不被破坏,故⑤错误;
⑥NH4Cl受热分解生成氨气和HCl,离子键和共价键被破坏,故⑥正确;
⑦氢氧化钠熔化电离生成钠离子和氢氧根离子,离子键被破坏,共价键不被破坏,故⑦错误;
⑧Na2SO4溶于水发生电离生成钠离子和硫酸根离子,离子键被破坏,共价键不被破坏,故⑧错误;
故答案为:D;
(3)A.离子半径Cl﹣>Na+,则a为Cl﹣,b为Na+,故A正确;
B.Na+和Cl﹣之间的相互作用在水分子作用下发生断裂,则在水分子的作用下,NaCl溶解的同时发生了电离,Cl﹣和Na+之间的离子键断裂,故B正确;
C.不存在一个氯化钠分子,氯化钠是离子化合物是氯离子和钠离子过程的化合物,故C错误;
D.NaCl溶液导电的原因是溶液中有自由移动的离子,通电定向移动,故D正确;
故答案为:C;
(4)A.3NO2+H2O=2HNO3+NO,反应中有共价键的断裂和形成,无离子键的断裂和形成,故A错误;
B.NH4ClNH3↑+HCl↑反应中没有离子键的形成,故B错误;
C.2Na+O2=Na2O2反应中无离子键的断裂,故C错误;
D.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑反应中Na2O2中离子键和共价键的断裂,且NaOH中离子键形成和共价键形成,故D正确;
故答案为:D;
(5)A.破坏分子间的作用力也需要提供热量,所以升华过程是吸热的,故A正确;
B.根据分析可知,升华过程中分子间距是增大的,故B正确;
C.根据分析可知,升华过程中分子间距增大,分子间作用力减小,故C错误;
D.根据分析可知,升华过程中不会破坏共价键,故D正确;
故答案为:C;
(6)①NaCl只含离子键的离子化合物;
②Na2O2既含有离子键,又含有非极性共价键的离子化合物;
③NaOH既含有离子键,又含有极性共价键的离子化合物;
④AlCl3只含极性共价键的共价化合物;
⑤H2O2既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物;
⑥N2只含有非极性共价键,但不是化合物;
⑦NH4Cl既含有离子键,又含有极性共价键的离子化合物;
⑧CO2只含极性共价键的共价化合物;
⑨He单原子分子,不含有化学键;
⑩P4只含有非极性共价键的单质;
故只含有共价键的化合物有④⑤⑧,含有非极性共价键的离子化合物有②,含有极性共价键的离子化合物有③⑦,不含共价键的化合物有①,
故答案为:④⑤⑧;②;③⑦;①。
【点评】本题考查了物质组成和结构、物质性质和应用、化学键形成等知识点,注意知识的熟练掌握,题目难度中等。
18.(2025春 浦东新区校级期末)分子结构会对物质的性质产生重要影响。请完成以下题目:
①氟原子吸引电子能力较强,离羧基越近,对O—H键极性的影响越大,O—H键越易断裂。请比较同浓度以下物质水溶液的酸性大小:(选填“>、<、=”)CH3CH2CHFCOOH > CH3CHFCH2COOH。
②氢键不仅存在于分子间,也可存在于分子内。存在分子间氢键,分子间作用力增强。请比较以下两物质的熔沸点高低:(选填“高于、低于、等于”) 高于 。
③有关超分子和超分子化学的说法错误的是 A 。
A.范德华力、共价键、氢键等强相互作用是构筑超分子体系的基本作用力。
B.超分子化学的研究主要包括分子识别、分子自组装、超分子催化和超分子器件等。
C.超分子具有明确的微观结构和宏观特性,其框架结构可通过光谱和晶体X射线衍射等方法进行分析测定
D.由两种或两种以上的化学物质,通过分子间非共价键相互作用所形成的复杂有序且具有特定功能的分子集合体系,称为超分子。
【答案】①>;
②高于;
③A。
【分析】①氟原子吸引电子能力强,离羧基越近,对O—H键极性影响越大,O—H键越易断裂,酸性也就越强,据此分析;
②根据分子间氢键的作用力大于分子内氢键的作用力来分析;
③根据超分子的概念、存在的作用力等来分析。
【解答】解:①氟原子吸引电子能力强,离羧基越近,对O—H键极性影响越大,O—H键越易断裂,酸性也就越强;在CH3CH2CHFCOOH中氟原子离羧基的距离比在CH3CHFCH2COOH中更近,所以CH3CH2CHFCOOH中O—H键更易断裂,其酸性更强,故CH3CH2CHFCOOH>CH3CHFCH2COOH,
故答案为:>;
②对于和,前者存在分子间氢键,后者存在分子内氢键;分子间氢键会使分子间作用力增强,物质的熔沸点升高;而分子内氢键对分子间作用力影响较小。所以存在分子间氢键的物质熔沸点高于存在分子内氢键的物质,即的熔沸点高于,
故答案为:高于;
③A.范德华力和氢键属于分子间作用力,是弱相互作用,共价键是强相互作用,但构筑超分子体系的基本作用力是分子间非共价键相互作用,范德华力、氢键等属于此类,共价键不属于构筑超分子体系的基本作用力,故A错误;
B.超分子化学的研究内容主要包括分子识别、分子自组装、超分子催化和超分子器件等,故B正确;
C.超分子具有明确的微观结构和宏观特性,其框架结构可通过光谱和晶体X﹣射线衍射等方法进行分析测定,故C正确;
D.由两种或两种以上的化学物质,通过分子间非共价键相互作用所形成的复杂有序且具有特定功能的分子集合体系,称为超分子,故D正确;
故答案为:A。
【点评】关于氢键需要注意以下几点:①氢键是一种分子间的相互作用,不属于化学键;②能形成氢键的物质主要有NH3、H2O、HF;③特征:比化学键弱,比分子间作用力强。
19.(2025春 静安区校级期中)(1)下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是 D 。
A.H2O
B.HCl
C.NH3
D.CO2
(2)下列说法正确的是 C 。
A.键的极性:N—H键>O—H键>F—H键
B.热稳定性:NH3>H2O>HF
C.沸点:CI4>CBr4>CCl4>CF4
(3)下列有机物分子中属于手性分子的是 C 。
A.HOCH2COOH
B.CH3CH2CH2OH
C.
D.CH3CH2CH3
(4)双氧水是一种医用消毒杀菌剂,已知H2O2分子的结构如图所示。试回答下列问题:
①H2O2难溶于CS2,其原因是 H2O2是极性分子,CS2是非极性分子,根据“相似相溶规则”可知,H2O2难溶于CS2 。
②已知在相同条件下双氧水H2O2的沸点明显高于水H2O的沸点,其可能的原因是 H2O2分子中存在2个氧原子,使得H2O2分子形成氢键的数目大于H2O分子 。
中科院国家纳米科学中心2013年11月22日宣布,该中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步,也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。
(5)下列说法中正确的是 AC 。
A.氢键的存在导致冰能浮在水面上
B.氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
C.氢键的存在使水与乙醇互溶
D.氢键的存在使水具有稳定的化学性质
(6)(对羟基苯甲醛)的沸点比(邻羟基苯甲醛)高的原因是 由于邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,分子间氢键使得对羟基苯甲醛沸点升高,所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛沸点高 。
(7)氟乙酸(FCH2COOH)比乙酸(CH3COOH)酸性强。原因是 由于电负性:F>H,则键极性:C—F键>C—H键,故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性大,最易电离出氢离子,酸性强 。
(8)卤族元素气态氢化物HF、HCl、HBr、HI的沸点从高到低排列顺序为 HF>HI>HBr>HCl ,原因是 HI、HBr、HCl三个分子结构相似,相对分子质量依次减小,范德华力依次减弱,熔沸点依次变小,而HF中还存在氢键,故HF的熔沸点反常,为最大 。
【答案】(1)D;
(2)C;
(3)C;
(4)①H2O2是极性分子,CS2是非极性分子,根据“相似相溶规则”可知,H2O2难溶于CS2;
②H2O2分子中存在2个氧原子,使得H2O2分子形成氢键的数目大于H2O分子;
(5)AC;
(6)由于邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,分子间氢键使得对羟基苯甲醛沸点升高,所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛沸点高;
(7)由于电负性:F>H,则键极性:C—F键>C—H键,故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性大,最易电离出氢离子,酸性强;
(8)HF>HI>HBr>HCl;HI、HBr、HCl三个分子结构相似,相对分子质量依次减小,范德华力依次减弱,熔沸点依次变小,而HF中还存在氢键,故HF的熔沸点反常,为最大。
【分析】(1)根据分子极性的判断方法进行分析,包括化学键的极性和分子的空间结构;
(2)根据键的极性、分子的稳定性和沸点的影响因素进行分析;
(3)根据手性分子的定义和结构特点进行分析;
(4)根据分子的极性和氢键的形成条件进行分析;
(5)根据氢键的性质及其对物质物理性质的影响进行分析;
(6)根据分子内氢键和分子间氢键对沸点的影响进行分析;
(7)根据电负性和键极性对酸性的影响进行分析;
(8)根据氢键和范德华力对沸点的影响进行分析。
【解答】解:(1)A.H2O为V形结构,含有氢氧极性键,正负电荷的重心不重合,为极性分子,故A错误;
B.HCl为直线形结构,含有氢氯极性键,正负电荷的重心不重合,为极性分子,故B错误;
C.NH3为三角锥形结构,含有氮氢极性键,正负电荷的重心不重合,为极性分子,故C错误;
D.CO2为直线形结构,含有碳氧极性键,正负电荷的重心重合,为非极性分子,故D正确;
故答案为:D;
(2)A.由于电负性N<O<F,所以键的极性N—H<O—H<F—H,故A错误;
B.由于非金属性F>O>N,非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,故热稳定性HF>H2O>NH3,故B错误;
C.CI4、CBr4、CCl4、CF4均为分子晶体,熔点和范德华力有关,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,故沸点:CI4>CBr4>CCl4>CF4,故C正确;
故答案为:C;
(3)手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子;
A.HOCH2COOH没有手性碳原子,不属于手性分子,故A错误;
B.CH3CH2CH2OH没有手性碳原子,不属于手性分子,故B错误;
C. 有手性碳原子,属于手性分子,故C正确;
D.CH3CH2CH3没有手性碳原子,不属于手性分子,故D错误;
故答案为:C;
(4)①双氧水中氢与氧形成的是极性键,氧与氧形成的是非极性键,分子空间构型为不对称结构,属于极性分子;H2O2是极性分子,CS2是非极性分子,根据“相似相溶规则”可知,H2O2难溶于CS2,
故答案为:H2O2是极性分子,CS2是非极性分子,根据“相似相溶规则”可知,H2O2难溶于CS2;
②H2O2分子中存在2个氧原子,使得H2O2分子形成氢键的数目大于H2O分子,导致相同条件下双氧水H2O2的沸点明显高于水H2O的沸点,
故答案为:H2O2分子中存在2个氧原子,使得H2O2分子形成氢键的数目大于H2O分子;
(5)A.冰中分子排列有序,含有氢键数目增多,使体积膨胀,密度减小,所以冰能浮在水面上,是氢键的原因,故A正确;
B.氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故B错误;
C.乙醇分子和水分子间可以形成氢键,故乙醇能与水以任意比混溶,故C正确;
D.氢键是决定物质的物理性质的,而分子的稳定性是化学性质,由共价键的强弱决定,故D错误;
故答案为:AC;
(6)两者互为同分异构体,由于邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,分子间氢键使得对羟基苯甲醛沸点升高,所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛沸点高,
故答案为:由于邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,分子间氢键使得对羟基苯甲醛沸点升高,所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛沸点高;
(7)由于电负性:F>H,则键极性:C—F键>C—H键,故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性大,最易电离出氢离子,酸性强,则酸性强弱顺序:氟乙酸(FCH2COOH)>乙酸(CH3COOH),
故答案为:由于电负性:F>H,则键极性:C—F键>C—H键,故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性大,最易电离出氢离子,酸性强
(8)HI、HBr、HCl三个分子结构相似,相对分子质量依次减小,范德华力依次减弱,熔沸点依次变小,而HF中还存在氢键,故HF的熔沸点反常,为最大,则沸点大小顺序为HF>HI>HBr>HCl,
故答案为:HF>HI>HBr>HCl;HI、HBr、HCl三个分子结构相似,相对分子质量依次减小,范德华力依次减弱,熔沸点依次变小,而HF中还存在氢键,故HF的熔沸点反常,为最大。
【点评】本题主要考查氢键的存在对物质性质的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
20.(2025春 闵行区期中)中国科学院科研田队研究发现,在常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)可合成NH3,反应示意图如图。
(1)从固氮角度看,该过程属于 A 固氮。
A.人工 B.生物 C.大气
(2)上图中N2、NH3等分子结构模型均为 A 。
A.球棍模型 B.空间填充模型
(3)写出NH3的电子式 。
【答案】(1)A;
(2)A;
(3)。
【分析】(1)根据固氮的来源和固氮的概念进行分析;
(2)根据分子结构模型的类型进行分析;
(3)根据氨分子由一个氮原子和三个氢原子组成,氮原子与每个氢原子形成一个共价键,进行分析。
【解答】解:(1)该过程使用化学方法将氮气转化为氨气的过程,所以属于人工固氮,
故答案为:A;
(2)上图中N2、NH3等分子结构模型均为球棍模型,
故答案为:A;
(3)氨分子由一个氮原子和三个氢原子组成,氮原子与每个氢原子形成一个共价键,NH3的电子式为,
故答案为:。
【点评】本题主要考查了固氮的分类、分子结构模型和电子式的相关知识点。注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。例如,了解固氮的定义、分子结构模型的类型以及电子式的写法等,都是解答此类题目的关键。
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