微粒间作用力的判断及对物质性质的影响
1.利用相似相溶这一经验规律可说明的事实是( )
①HCl易溶于水 ②NH3易溶于H2O ③N2难溶于水④HClO4是强酸 ⑤盐酸是强酸 ⑥氢氟酸是弱酸⑦HF很稳定
A.①②③ B.④⑤⑥
C.⑥⑦ D.④⑤
2.共价键、离子键、范德华力和氢键是形成晶体的粒子之间的四种作用力。下列晶体:
①Na2O2 ②固体氨 ③NaCl ④SiO2 ⑤冰 ⑥干冰,其中含有三种作用力的是( )
A.①②③ B.①②⑥
C.②⑤ D.⑤⑥
3.下列说法正确的是( )
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
4.下列物质性质的变化规律与分子间作用力有关的是( )
A.H2S、HCl的热稳定性依次增强
B.金刚石的熔、沸点高于晶体硅
C.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
D.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的沸点逐渐升高
5.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
6.下列微粒中存在离子键、共价键和配位键的是( )
A.Na2O2 B.H3O+
C.NH4Cl D.NaOH
7.下列物质中σ键和π键数目比为1∶2的是( )
A.O2 B.HCN C.CO2 D.N2
8.(2019·湖北黄冈检测)下列说法正确的是( )
A.乙烯中C==C键的键能是乙烷中C—C键的键能的2倍
B.氮气分子中含有1个σ键和2个π键
C.N—O键的极性比C—O键的极性大
D.NH中4个N—H键的键能不相等
9.下列有关化学键知识的比较中不正确的是( )
A.键能:C—N<C==N<C≡N
B.键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl
C.分子中的键角:H2O>CO2
D.键能:σ键>π键
10.碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是( )
A.分子式为C3H2O3
B.分子中含6个σ键
C.分子中只有极性键
D.8.6g该物质完全燃烧得到6.72LCO2
11.对硫-氮化合物的研究是现代无机化学最为活跃的领域之一,下图是已经合成的最著名的硫-氮化合物的分子结构。下列关于该物质说法正确的是( )
A.分子式为SN
B.分子中既有极性键又有非极性键
C.分子中所有共价键的键长一定相等
D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体
12.a、b、c、d为四种由短周期元素组成的物质,它们的组成微粒中都含有14个电子,且四种物质中均只含共价键。试回答下列问题:
(1)a是单质,可用作半导体材料,则构成a物质的原子的核外电子排布式为____________________。
(2)b是双核化合物,常温下为无色无味的气体,则b的化学式为____________。
(3)c是双核单质,分子中所含共价键类型为______________________________________
(填“极性键”或“非极性键”)。
(4)d是四核化合物,1个d分子中含有___________________________________
个σ键,________个π键,其中σ键的强度____________(填“>”“<”或“=”)π键,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13.氟在自然界中常以CaF2的形式存在。
(1)下列关于CaF2的表述正确的是________(填字母)。
a.Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用
b.F-的离子半径小于Cl-,则CaF2的熔点高于CaCl2
c.阴阳离子比为2∶1的物质,均与CaF2晶体构型相同
d.CaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电
(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是___________________(用离子方程式表示)。
已知AlF在溶液中可稳定存在。
(3)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)+3F2(g)===2ClF3(g)
ΔH=-313kJ·mol-1,F—F键的键能为159kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为242kJ·mol-1,则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol-1。ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。
14.A、B、C、D、E是短周期的5种非金属主族元素,其中A、B、C的外围电子排布式可表示为A:asa,B:bsbbpb,C:csccp2c。D与B同主族,E在C的下一周期,且E是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题:
(1)由A、B、C、E中的任意两种元素可组成多种分子,下列分子中含有非极性键的是________(填序号)。
①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4
(2)C的常见氢化物的沸点比下一周期同主族元素的氢化物沸点高,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,其分子式分别为________________、__________________。DE4在前者中的溶解度________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为______________(用化学式表示)。
参考答案
1.答案 A
解析 相似相溶原理是指非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。HCl、NH3均为极性溶质,H2O为极性溶剂,因此二者均易溶于水,而N2是非极性溶质,故难溶于水;酸性强弱与相似相溶原理没有关系,稳定性与键能有关,故只能选A。
2.答案 C
解析 过氧化钠中含有离子键和共价键;固体氨中含有共价键、氢键和范德华力;氯化钠中只含有离子键;二氧化硅中只含有共价键;冰中含有共价键、氢键和范德华力;干冰中含有共价键和范德华力,综上所述答案为C。
3.答案 B
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,与范德华力无关,D项错误。
4.答案 D
解析 A项,Cl的非金属性大于S,因此H2S、HCl的热稳定性依次增强,与分子间作用力无关,错误;B项,金刚石、晶体硅为原子晶体,熔、沸点取决于共价键的强弱,错误;C项,NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体,离子半径越大,键能越小,熔、沸点越低,错误;D项,CH4、SiH4、GeH4、SnH4相对分子质量逐渐增大,物质的相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,正确。
5.答案 B
解析 “石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气”属于石蜡的“三态”之间的转化,由于石蜡属于分子晶体,所以转化的过程中需克服分子间作用力;“石蜡蒸气→裂化气”属于化学变化,要破坏共价键。
6.答案 C
解析 Na2O2中Na+与O之间以离子键结合,O内O与O之间以共价键结合;H3O+中有配位键和共价键,无离子键;NH4Cl中NH与Cl-以离子键结合,NH中存在配位键和共价键;NaOH中Na+与OH-以离子键结合,OH-中O与H之间以共价键结合。
7.答案 D
解析 O2的结构式是O==O,分子中两个氧原子形成共价双键,分子中σ键和π键数目比为1∶1,A错误; HCN的结构式是H—C≡N,分子中σ键和π键数目比为1∶1,B错误; CO2的结构式是O==C==O,分子中σ键和π键数目比为1∶1,C错误;N2的结构式是N≡N,分子中σ键和π键数目比为1∶2,D正确。
8.答案 B
解析 有机化合物中,碳原子与碳原子的原子轨道之间以“肩并肩”的方式形成π键的重叠程度要比以“头碰头”的方式形成σ键的重叠程度小得多。两个碳原子之间形成的σ键比π键牢固,σ键的键能大于π键。乙烯中两个碳原子间存在一个σ键和一个π键,乙烷中两个碳原子间存在一个σ键,乙烯中C==C键的键能应当大于乙烷中C—C键的键能且小于乙烷中C—C键的键能的2倍,A项错误;氮气分子中有1个σ键和2个π键,B项正确;形成共价键的两个原子对电子的吸引能力差别越大,共价键的极性就越强,N原子与O原子吸引电子能力的差别小于C原子与O原子吸引电子能力的差别,N—O键的极性比C—O键的极性小,C项错误;在NH中参与成键的8个电子分布在4个能量相等的sp3杂化轨道中,4个N—H键的键能、键长都相等,D项错误。
9.
答案 C
解析 相同元素间形成的化学键,叁键键能最大、单键键能最小,A正确;成键原子半径之和越大,键长越长,B正确;H2O分子中键角是104.5°,CO2分子中键角是180°,C错误;相同元素之间形成的σ键的键能比π键的大。
10答案 A
解析 碳酸亚乙烯酯的分子式为C3H2O3,A项正确;该分子中有5个σC—O键、2个σC—H键、1个σC—C键,共8个σ键,B项错误;该分子中的碳碳双键为非极性键,C项错误;6.72 L CO2存在的状态未注明,D项错误。
11.答案 B
解析 A项,分子式为S4N4,错误;B项,S和N之间的是极性键,S和S之间的是非极性键,正确;C项,分子中含有S—S共价键和N—S共价键,键长不同,错误;D项,同素异形体考查的是单质,错误。
12.答案 (1)1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 (2)CO (3)非极性键 (4)3 2 > 形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键大,形成的共价键强
解析 a是单质,可用作半导体材料,且含有14个电子,则a是Si;b是双核化合物,含有14个电子,且常温下为无色无味的气体,则b为CO;c是双核单质,每个原子中含有7个电子,则c为N2;d是四核化合物,即4个原子共有14个电子,则d为C2H2,C2H2的结构式为H—C≡C—H,1个C2H2分子中含有3个σ键,2个π键。
13.答案 (1)bd (2)3CaF2+Al3+===3Ca2++AlF (3)172 低
解析 (1)a项,Ca2+与F-间既存在静电吸引作用又存在静电排斥作用,错误;b项,CaF2与CaCl2中离子所带电荷数相同,而F-的离子半径小于Cl-的,故晶格能:CaF2>CaCl2,所以CaF2的熔点高于CaCl2的,正确;c项,晶体构型还与离子的大小有关,所以阴阳离子比为2∶1的物质,不一定与CaF2晶体构型相同,错误;d项,离子晶体在熔融时发生电离从而导电,正确。(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,是因为生成了AlF,离子方程式为3CaF2+Al3+===3Ca2++AlF。(3)根据ΔH与键能的关系可得:242kJ·mol-1+159kJ·mol-1×3-ECl-F×6=-313kJ·mol-1,解得Cl—F键的平均键能为ECl-F=172kJ·mol-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,晶体的熔、沸点越高,故ClF3的熔、沸点比BrF3的低。
14.答案 (1)③ (2)H2O分子间存在氢键 (3)C6H6 H2O 大于 (4)SiCl4>CCl4>CH4
解析 A、B、C、D、E是短周期的5种非金属主族元素,由s轨道最多可容纳2个电子可得a=1,b=c=2,即A为H元素,B为C元素,C为O元素;由D与B同主族,得D为Si元素;由E在C的下一周期且E为同周期元素中电负性最大的元素可知E为Cl元素。