高中化学第二章分子结构与性质3-1键的极性和分子的极性范德华力和氢键同步检测含解析 人教版选修3

高中化学第二章分子结构与性质3-1键的极性和分子的极性范德华力和氢键同步检测含解析 人教版选修3

第1课时　键的极性和分子的极性、范德华力和氢键 记一记 探一探 一、键的极性与分子的极性 ‎1．含有极性键的分子一定是极性分子吗？含有非极性键的分子一定是非极性分子吗？‎ ‎[提示]　键的极性是由形成化学键的两种元素的电负性决定，而分子的极性既与键的极性有关，也与分子结构有关。含有极性键的分子如果空间结构对称，属于非极性分子，如甲烷、二氧化碳等；含有非极性键的分子如果空间结构不对称，属于极性分子，如N2H4等 ‎2．已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示：‎ ‎①分析H2O2分子中共价键的种类有哪些？‎ ‎②H2O2分子中正电、负电中心是否重合？H2O2属于极性分子还是非极性分子？‎ ‎[提示]　①H2O2分子中H—O键为极性共价键，O—O键为非极性共价键。‎ ‎②不重合。H2O2属于极性分子。‎ 二、范德华力 ‎1．CCl4、SiCl4、SnCl4的稳定性为什么逐渐减弱？而它们的沸点逐渐升高？‎ ‎[提示]　分子稳定性取决于键长和键能，CCl4、SiCl4、SnCl4中的键长逐渐变长，键能逐渐减小，分子稳定性减弱；由分子构成的物质的沸点取决于分子间作用力的大小，CCl4、SiCl4、SnCl4的组成和结构相似，随相对分子质量的增大，它们分子间的作用力逐渐增大，沸点逐渐升高。‎ ‎2．为什么CO与N2的相对分子质量相同，但是CO的分子间范德华力较大？ ‎ - 17 -‎ ‎[提示]　范德华力主要与相对分子质量有关，但也与分子极性有关，相对分子质量相同，极性分子间的范德华力大于非极性分子间的范德华力。 ‎ 三、氢键 ‎1．在第ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氢化物中，为什么NH3、H2O、HF三者的相对分子质量分别小于同主族其他元素的氢化物，但熔、沸点却比其他元素的氢化物高？‎ ‎[提示]　因为NH3、H2O、HF三者的分子间能形成氢键，同主族其他元素的氢化物不能形成氢键，所以它们的熔点和沸点高于同主族其他元素的氢化物。‎ ‎2．已知有机物A()形成的氢键可以表示为 (虚线表示氢键)，而有机物B()只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离，首先被蒸出的成分是哪一种？为什么？‎ ‎[提示]　首先被蒸出的物质为A。因为A易形成分子内氢键，B易形成分子间氢键，所以B的沸点比A的高。‎ 判一判 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)极性分子中不可能含有非极性键。(×)‎ ‎(2)离子化合物中不可能含有非极性键。(×)‎ ‎(3)非极性分子中不可能含有极性键。(×)‎ ‎(4)一般极性分子中含有极性键。(√)‎ ‎(5)H2O、CO2、CH4都是非极性分子。(×)‎ ‎(6)分子间作用力是分子间相互作用力的总称。(√)‎ ‎(7)分子间氢键的形成使物质的熔、沸点升高。(√)‎ ‎(8)氢键属于分子间作用力。(√)‎ ‎(9)氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中。(×)‎ ‎(10)HF的沸点较高，是因为H—F键的键能很大。(×)‎ 练一练 - 17 -‎ ‎1.下列有关分子的叙述中正确的是(　　)‎ A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子 B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子 C．非极性分子只能是双原子单质分子 D．非极性分子中一定含有非极性共价键 解析：对于抽象的选择题可用举反例法以具体的物质判断正误。A项正确，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合起来的分子不一定是极性分子，若分子的空间结构对称，正电中心和负电中心重合，就是非极性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C项错误，非极性分子不一定是双原子单质分子，如CH4；D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2等。‎ 答案：A ‎2．已知BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键间的夹角为180°，则BeCl2属于(　　)‎ A．由极性键构成的极性分子 B．由极性键构成的非极性分子 C．由非极性键构成的极性分子 D．由非极性键构成的非极性分子 解析：BeCl2中Be－Cl键是不同元素形成的共价键，为极性键，两个Be－Cl键间的夹角为180°，说明分子是对称的，正电荷中心与负电荷的中心重合，BeCl2属于非极性分子，故BeCl2由极性键构成的非极性分子，故答案为B。‎ 答案：B ‎3．下列关于范德华力的叙述中，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问题 C．范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质 D．范德华力非常微弱，故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量 解析：范德华力的实质也是一种电性作用，但范德华力是分子间较弱的作用力，不是化学键，A项错误；化学键是微粒间的强烈的相互作用，范德华力是分子间较弱的作用力，B项正确；范德华力是一种分子间作用力，因此范德华力不会影响物质的化学性质，只影响物质的部分物理性质，C项错误；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量，D项错误。‎ 答案：B ‎4．中科院国家纳米科学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。下列有关氢键说法中不正确的是(　　)‎ - 17 -‎ A．由于氢键的存在，HF的稳定性强于H2S B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚(CH3－O－CH3)更易溶于水 C．由于氢键的存在，沸点：HF>HI >HBr>HCl D．由于氢键的存在，冰能浮在水面上 解析：HF的氢键存在于分子之间，与稳定性没有关系，HF的稳定性强于H2S是因为F的非金属性强于S，故A错误；乙醇分子可以与水分子形成氢键，所以乙醇比甲醚(CH3－O－CH3)更易溶于水，故B正确；组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，HF分子间容易形成氢键，导致沸点：HF>HI >HBr>HCl，故C正确；由于氢键的存在，使得冰中的水分子间空隙变大，密度小于液态水，所以冰能浮在水面上，故D正确。‎ 答案：A 知识点一 键的极性与分子的极性 ‎1.用一带静电的有机玻璃棒靠近甲、乙两种纯液体流，现象如图所示，下列对甲、乙两种液体分子的极性的分析正确的是(　　)‎ A．甲是极性分子，乙是非极性分子 B．甲是非极性分子，乙是极性分子 C．甲、乙都是极性分子 D．甲、乙都是非极性分子 解析：有机玻璃棒带电，靠近纯液体流后，乙液体流发生偏离，而甲没有，说明液体乙的分子有极性，故甲是非极性分子，乙是极性分子。故选B。‎ 答案：B ‎2．两种非金属元素A、B所形成的下列分子中一定属于极性分子的是(　　)‎ - 17 -‎ 解析：正四面体结构，结构对称是非极性分子，故A不选；直线型结构，结构对称是非极性分子，故B不选；平面正三角形结构，结构对称是非极性分子，故C不选；三角锥形结构，结构不对称，正负电荷的重心不能重合，是极性分子，故选D。‎ 答案：D 知识点二 范德华力 ‎3.人们熟悉的影片《蜘蛛侠》为我们塑造了一个能飞檐走壁、过高楼如履平地的蜘蛛侠，现实中的蜘蛛能在天花板等比较滑的板面上爬行，蜘蛛之所以不能从天花板上掉下的主要原因是(　　)‎ A．蜘蛛脚的尖端锋利，能抓住天花板 B．蜘蛛的脚上有“胶水”，从而能使蜘蛛粘在天花板上 C．蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间的范德华力这一“黏力”使蜘蛛不致坠落 D．蜘蛛有特异功能，能抓住任何物体 解析：蜘蛛不能掉下的根本原因是蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力。‎ 答案：C ‎4．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．分子间的范德华力越大，分子就越稳定 C．相对分子质量相同的分子之间的范德华力也相同 D．稀有气体的原子间存在范德华力 解析：范德华力是分子间存在的较弱的相互作用，它不是化学键，A项错误；分子的稳定性是由形成分子的原子之间的化学键强弱决定的，与分子间作用力大小无关，B项错误；分子量相同，范德华力不一定相同，如CO与N2‎ - 17 -‎ ‎，相对分子质量相同，但分子间作用力CO大，C项错误。稀有气体为单原子分子，分子之间靠范德华力相结合，D项正确。‎ 答案：D 知识点三 氢键 ‎5.关于氢键，下列说法正确的是(　　)‎ A．分子中有N、O、F原子，分子间就存在氢键 B．因为氢键的缘故，比熔、沸点高 C．由于氢键比范德华力强，所以H2O分子比H2S分子稳定 D．“可燃冰”——甲烷水合物(例如：8CH4·46H2O)中CH4与H2O之间存在氢键 解析：非金属性较强的元素N、O、F的氢化物易形成氢键，并不是分子中有N、O、F原子分子间就存在氢键，如NO分子间就不存在氢键，故A项错误；若形成分子内氢键时，其熔点和沸点会降低，形成分子间氢键时，物质的熔点和沸点就会升高，形成分子间氢键，形成分子内氢键，故熔沸点高，故B项正确；分子的稳定性和氢键是没有关系的，而与化学键有关系，故C项错误；C－H键极性非常弱，不可能与水分子形成氢键。可燃冰是因为高压下水分子通过氢键形成笼状结构，笼状结构的体积与甲烷分子相近，刚好可以容纳下甲烷分子，而甲烷分子与水分子之间没有氢键，故D项错误。‎ 答案：B ‎6．电影《泰坦尼克号》讲述了一个凄婉的爱情故事，导致这一爱情悲剧的罪魁祸首就是冰山。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，导致游轮被撞沉 B．在冰中存在分子间氢键，导致冰山硬度大，能撞沉游轮 C．在冰中每个水分子能形成四个氢键 D．在冰中含有的作用力只有共价键和氢键 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；在冰中每个水分子形成四个氢键，它们分别为水分子中每个O原子能与两个氢原子形成两个氢键，而分子中的两个氢原子分别与另外的水分子中的氧原子形成氢键；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。 ‎ 答案：D 综合考查 - 17 -‎ ‎7．肼(N2H4)分子中所有原子均达到稀有气体原子的稳定结构，它的沸点高达113 ℃，已知肼的球棍模型如图所示，下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．肼是由极性键和非极性键构成的极性分子 B．肼沸点高达113 ℃，可推测肼分子间能形成氢键 C．肼分子中N原子采用sp2杂化方式 D．32 g肼分子中含有5NA个σ键 解析：肼分子中含有极性键和非极性键，正负电荷重心不重合，为极性分子，故A项正确；肼中含有N－H键，分子间能形成氢键，沸点较高，故B项正确；肼的结构简式是H2N－NH2，每个氨基的中心原子氮都采用sp3杂化，故C项错误；32 g肼的物质的量为n＝＝1 mol，1 mol肼中含5 mol σ键，含有σ键的总数为5NA，故D项正确。‎ 答案：C ‎8．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分子的立体构型________(填 “相似”或“不相似”)，P—H键________(填“有”或“无”)极性，PH3分子________(填“有”或“无”)极性。‎ ‎(2)NH3与PH3相比，热稳定性更强的是________(填化学式)。‎ ‎(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)根据同主族元素最外层电子数相同，形成氢化物的结构相似，所以N原子与P原子结构相似，NH3分子与PH3分子结构也相似；不同原子之间形成的共价键为极性共价键，P—H键为不同种元素原子之间形成的共价键，为极性键；PH3分子与NH3相似，分子呈三角锥形，P原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，分子中有1对孤电子对，分子的电荷分布不能呈中心对称，所以PH3分子是极性分子。‎ ‎(2)由N、P在元素周期表中的位置和元素周期律知，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 - 17 -‎ 都是分子晶体，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和分子间作用力与物质的物理性质的关系分析，应该有PH3比NH3的沸点高，PH3比NH3易液化。而实际是NH3比PH3易液化，这种反常现象的客观存在必有特殊的原因，在NH3分子间存在着比范德华力较强的氢键，D项选项正确。‎ 答案：(1)相似　有　有　(2)NH3　(3)D 基础达标 ‎1.下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是(　　)‎ A．CO2和SO2 B．CH4和PH3‎ C．BF3和NH3 D．HCl和HI 解析：题目所给各物质分子中均为极性键。CO2、CH4、BF3为非极性分子，SO2、PH3、NH3、HCl、HI为极性分子。 ‎ 答案：D ‎2．NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CH4等是极性键形成的非极性分子。根据上述事实可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是(　　)‎ A．分子中不能含有氢原子 B．在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键 C．在ABn分子中每个共价键的键长都相等 D．在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量 解析：CH4为非极性分子却含有氢原子，A项错误；NH3、H2S中中心原子分别有1对、2对孤电子对，而CO2、BF3、CH4分子中中心原子均无孤电子对，B项正确；如NH3、H2S分子中每个共价键的键长都相等，但NH3、H2S均是极性分子，C项错误；CH4中C的相对原子质量大于H的相对原子质量却为非极性分子，D项错误。‎ 答案：B ‎3．下列事实不可以用氢键来解释的是(　　)‎ A．水是一种非常稳定的化合物 B．测量氟化氢分子量的实验中，发现实验值总是大于20‎ C．水结成冰后，体积膨胀，密度变小 D．氨气容易液化 解析：氢键影响物质的部分物理性质，稳定性属于化学性质，即水是稳定的化合物与氢键无关，故A符合题意；HF分子间存在氢键，使HF聚合在一起，形成(HF)n，因此测量氟化氢分子量的实验中，发现实验值总是大于20，与氢键有关，故B不符合题意；水结冰，形成分子间氢键，使体积膨胀，密度变小，故C不符合题意；氨气分子间存在氢键，使氨气熔沸点升高，即氨气易液化，故D不符合题意。‎ - 17 -‎ 答案：A ‎4．下列叙述中正确的是(　　)‎ A．极性分子中不可能含有非极性键 B．离子化合物中不可能含有非极性键 C．非极性分子中不可能含有极性键 D．共价化合物中不可能含有离子键 解析：A项，如H2O2中含非极性键，B项，如Na2O2中含非极性键，C项，如CCl4是极性键构成的非极性分子。‎ 答案：D ‎5．甲醛()在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)，以下说法中正确的是(　　)‎ A．甲醛分子间可以形成氢键 B．甲醛分子和甲醇分子中C原子均采取sp2杂化 C．甲醛为极性分子 D．甲醇的沸点远低于甲醛的沸点 解析：甲醛分子中与H形成共价键的C原子的电负性没有那么大，与其相连的H原子不会成为“裸露”质子，甲醛分子间不存在氢键，A项错误；甲醛中C原子形成3个σ键和1个π键，C上没有孤电子对，其中C为sp2杂化，甲醇分子中C原子形成4个σ键，C上没有孤电子对，其中C为sp3杂化，B项错误；甲醛分子为平面三角形，分子中正负电中心不重合，是极性分子，C项正确；甲醇分子中有—OH，可以形成分子间氢键，甲醇的沸点比甲醛的沸点高，D项错误。‎ 答案：C ‎6．ⅤA族元素氢化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如图所示，则Y轴可表示的是(　　)‎ A．相对分子质量 B．稳定性 C．沸点 D．R－H键长 解析：NH3、PH3、AsH3的相对分子质量逐渐增大，与图示曲线不相符，故A项错误；元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性N＞P＞As，所以氢化物的稳定性随着原子序数增大而减弱，故B项正确；氢化物的熔沸点与其相对分子质量成正比，但含有氢键的熔沸点最高，所以沸点高低顺序是NH3、AsH3、PH3，故C项错误；原子半径越大，R－H键长越长，原子半径N＜P＜As，所以键长由短到长的顺序为NH3、PH3、AsH3，故D项错误。‎ - 17 -‎ 答案：B ‎7．液氨是富氢物质，是氢能的理想载体。下列说法不正确的是(　　)‎ A．NH3分子中氮原子的杂化方式为sp3杂化 B．[Cu(NH3)4]2＋中，NH3分子是配体 C．相同压强下，NH3的沸点比PH3的沸点低 D．NH与PH、CH4、BH互为等电子体 解析：氨气分子中氮原子价层电子对个数＝3＋＝4，所以N原子采用sp3杂化，故A正确；在[Cu(NH3)4]2＋离子中，Cu2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对，所以N原子是配位原子，NH3分子是配体，故B正确；氨气分子间存在氢键，所以相同压强时，NH3和PH3比较，氨气沸点高，故C错误；等电子体为原子数相等和价电子数相等的原子团，NH与PH、CH4、BH均含有5个原子团，且价电子均为8，互为等电子体，故D正确。‎ 答案：C ‎8．二氯化二硫(S2Cl2)为非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点80 ℃，沸点135.6 ℃，对二氯化二硫叙述正确的是(　　)‎ A．二氯化二硫的电子式为::S::S::‎ B．分子中既有极性键又有非极性键 C．二氯化二硫属于非极性分子 D．分子中S－Cl键能小于S－S键的键能 解析：S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对，Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对，结合分子结构可知S2Cl2的结构式为Cl－S－S－Cl，电子式为::S::S::，故A项错误；S2Cl2中Cl－S键属于极性键，S－S键属于非极性键，不对称的结构，为极性分子，故B项正确；分子的结构不对称，为极性分子，而不是非极性分子，故C项错误；同周期从左往右原子半径逐渐减小，所以氯原子半径小于硫原子半径，键长越短键能越大，所以分子中S－Cl键能大于S－S键的键能，故D项错误。‎ 答案：B ‎9．下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A．CO2分子中σ键和π键之比为1:1‎ B．F2、Cl2、Br2、I2熔沸点逐渐升高，是因为它们的组成结构相似，分子间的范德华力增大 C．由于H—O键比H—S键牢固，所以水的熔沸点比H2S高 D．CH2===CH－CHO分子中碳原子的杂化类型均为sp2‎ - 17 -‎ 解析：共价单键为σ键，共价双键中含有一个σ键、一个π键，二氧化碳结构式为O===C===O，所以二氧化碳分子中含有2个σ键、2个π键，则σ键和π键之比为1:1，故A项正确；卤素单质的熔、沸点与分子间作用力有关，相对分子质量越大，分子间作用力越大，所以卤素单质从上到下熔、沸点升高，是因为它们的组成结构相似，从上到下其摩尔质量增大，分子间的范德华力增大，故B项正确；H2O和H2S的熔、沸点与化学键无关，水的熔、沸点比H2S高是因为水中存在氢键，故C项错误；丙烯醛中所有C原子价层电子对个数都是3，根据价层电子对互斥理论知，该分子中3个C原子都采用sp2杂化，故D项正确。‎ 答案：C ‎10．有五个系列同族元素的物质，101.3 kPa时测定它们的沸点(℃)如下表所示：‎ ‎①‎ He ‎－268.8‎ ‎(a)‎ ‎－249.5‎ Ar ‎－185.8‎ Kr ‎151．7‎ ‎②‎ F2‎ ‎－187.0‎ Cl2‎ ‎－33.6‎ ‎(b)‎ ‎58．7‎ I2‎ ‎184．0‎ ‎③‎ ‎(c)‎ ‎19．4‎ HCl ‎－84.0‎ HBr ‎－67.0‎ HI ‎－35.3‎ ‎④‎ H2O ‎100．0‎ H2S ‎－60.0‎ ‎(d)‎ ‎－42.0‎ H2Te ‎－1.8‎ ‎⑤‎ CH4‎ ‎－161.0‎ SiH4‎ ‎－112.0‎ GeH4‎ ‎－90.0‎ ‎(e)‎ ‎－52.0‎ 对应表中内容，下列叙述中正确的是(　　)‎ A．a、b、c代表的化学物中均含化学键 B．系列②物质均有氧化性；系列③物质对应水溶液均是强酸 C．系列④中各化合物的稳定性顺序为：H2O>H2S>H2Se>H2Te D．上表中物质HF和H2O，由于氢键的影响，其分子特别稳定 解析：He、Ne、Ar、Kr是同一主族元素的原子，根据递变顺序，可知a为Ne；F、Cl、Br、I属于同一主族元素的原子，且b应是单质形式，即为Br2，c为氢化物，即HF，则a、b、c的化学式分别为Ne、Br2、HF，稀有气体无任何化学键，A项错误；卤素单质均表现为较强的氧化性，对应的氢化物中氢氟酸是弱酸，B项错误；O、S、Se、Te的原子的得电子能力依次减弱，非金属性越来越弱，则氢化物的稳定性越来越弱，系列④中各化合物的稳定性顺序为：H2O>H2S>H2Se>H2Te，C项正确；氢键影响物理性质，分子的稳定性与共价键的强弱有关，与氢键无关，D项错误。‎ 答案：C ‎11．(1)化学键、范德华力、氢键是构成物质的粒子之间的常见作用力。对于：①化学键的键能；②范德华力的作用；③氢键的作用。由强到弱的顺序为____________(填序号)。化学键、范德华力、氢键均影响物质的性质，化合物CCl4、CF4、CBr4、CI4‎ - 17 -‎ 中，熔点和沸点由高到低的顺序是______，其原因是___________________________________________；氨易液化的原因是______________________________________________。 ‎ ‎(2)由O、Cl元素可组成不同的单质和化合物，其中Cl2O2能破坏臭氧层。‎ ‎① Cl2O2的沸点比H2O2低，原因是______________________。‎ ‎② O3分子中心原子杂化类型为________；O3是极性分子，理由是__________________。‎ ‎(3)铂可与不同的配体形成多种配合物，分子式为[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配体是________；该配合物有两种不同的颜色，其中橙黄色分子极性强，比较不稳定，在水中的溶解度大；呈亮黄色的物质分子极性弱，在水中的溶解度小，如下图所示的结构示意图中呈亮黄色的是________(填“A”或“B”)。 ‎ A　　　　　　　　　　　　　B　　　　‎ 解析：(2)①同种类型晶体的熔沸点高低取决于微粒间作用力的大小，H2O2分子间存在氢键，熔、沸点高；‎ ‎②根据价层电子对互斥理论，O3分子的中心O原子的价层电子对为2＋(6－2×2)＝3，杂化形式为sp2，O3分子为V形结构，分子中正负电荷重心不重合，为极性分子；‎ ‎(3)根据结构图，[Pt(NH3)2Cl4]的配体为NH3和Cl－，A为对称结构，属于非极性分子，应该为亮黄色的配合物，B为非对称结构，属于极性分子，应该为橙黄色的配合物。 ‎ 答案：‎ ‎(1)①>③>②　CI4>CBr4>CCl4>CF4　结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高　NH3分子间可形成氢键，故易液化 ‎(2)①H2O2分子间存在氢键　②sp2　O3分子为V形结构(或“O3分子中正负电荷重心不重合”等其他合理答案)‎ ‎(3)NH3、Cl－　A ‎12．(1)铜与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol (SCN)2中含有π键的数目为________；类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H—N===C===S)的沸点，其原因是__________________________。‎ ‎(2)H2O2与H2O可以任意比例互溶，除了因为它们都是极性分子外，还因为____________________。‎ ‎(3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)与CaCl2溶液可形成配离子(结构如图)，乙二胺分子中氮原子的杂化类型为________；乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是____________________________。‎ - 17 -‎ ‎(4)氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为________。‎ ‎(5)在元素周期表中氟的电负性最大，用氢键表示式写出HF水溶液中存在的所有氢键：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)(SCN)2的结构式为N≡C—S—S—C≡N，单键为σ键，三键中含有1个σ键、2个π键，故1 mol (SCN)2中含有π键的数目为4NA；异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能，故异硫氰酸的沸点较高。‎ ‎(2)H2O2与H2O分子间可以形成氢键，溶解度增大，导致二者之间互溶。‎ ‎(3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)中N原子形成3个σ键，含1对孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化；乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)分子之间可以形成氢键，三甲胺[N(CH3)3]分子之间不能形成氢键，故乙二胺的沸点较高。‎ ‎(4)从氢键的成键原理上讲，A、B两项都成立，C、D两项都错误；但是H—O键的极性比H—N键的大，H—O键上氢原子的正电性更大，更容易与氮原子形成氢键，所以氢键主要存在于H2O分子中的H与NH3分子中的N之间。另外，可从熟知的性质加以分析。NH3·H2‎ - 17 -‎ O能电离出NH和OH－，按A项结构不能写出其电离方程式，按B项结构可合理解释NH3·H2ONH＋OH－，所以B项正确。‎ ‎(5)HF在水溶液中形成的氢键可从HF和HF、H2O和H2O、HF和H2O(HF提供氢)、H2O和HF(H2O提供氢)四个方面来考虑。由此可以得出HF水溶液中存在的氢键。‎ 答案：(1)4NA　异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能 ‎(2)H2O2与H2O分子之间可以形成氢键 ‎(3)sp3杂化　乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键 ‎(4)B　(5)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O 能力达标 ‎13.有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。下列关于该分子的立体构型和极性的说法中，正确的是(　　)‎ A．假设为平面四边形，则该分子一定为非极性分子 B．假设为四面体形，则该分子一定为非极性分子 C．假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子 D．假设为四面体形，则该分子可能为非极性分子 解析：‎ 答案：C ‎14．前中国科学院院长卢嘉锡与法裔加拿大科学家Gignere巧妙地利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2，不但使H2O2稳定下来，而且其结构也没有发生改变，得到了可供衍射实验的单晶体。下列说法中不正确的是(　　)‎ - 17 -‎ A．H2NCONH2与H2O2是通过氢键结合的 B．H2O2分子中只含σ键，不含π键 C．H2NCONH2中σ键与π键的数目之比为7:1‎ D．H2NCONH2和H2O2均属于非极性分子 解析：根据题意，H2O2稳定下来，而且其结构也没有发生改变，因此H2NCONH2与H2O2是通过氢键结合的，A项正确；H2O2的结构式H－O－O－H，只含σ键，不含π键，B项正确；尿素的结构简式为，共有6个单键，双键中有1个σ键，共7个σ键，π键有1个，其比例为7:1，C项正确；H2NCONH2和H2O2分子结构均不对称，所以不属于非极性分子，D项错误。‎ 答案：D ‎15．水是自然界中普遍存在的一种物质，也是维持生命活动所必需的一种物质。下图为冰的结构 试根据以上信息回答下列问题：‎ ‎(1)s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为ds－s，p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号表示为dp－p，则H2O分子中含有的共价键用符号表示为________。‎ ‎(2)1 mol冰中有________mol“氢键”。‎ ‎(3)已知：2H2O===H3O＋＋OH－，H3O＋的立体构型是__________，H3O＋中含有一种特殊的共价键是________。‎ ‎(4)根据等电子原理，写出短周期元素原子形成的与H3O＋互为等电子体的分子或离子________。‎ ‎(5)科学家发现在特殊条件下，水能表现出许多种有趣的结构和性质 ‎①一定条件下给水施加一个弱电场，常温常压下水结成冰，俗称“热冰”，其计算机模拟图如下：‎ - 17 -‎ 使水结成“热冰”采用“弱电场”的条件，说明水分子是________分子(填“极性”或“非极性”)。‎ ‎②用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子。产生的阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式________；该阳离子还能与水作用生成羟基，经测定此时的水具有酸性，写出该过程的离子方程式________。‎ ‎(6)水的分解温度远高于其沸点的原因是________。‎ ‎(7)从结构的角度分析固态水(冰)的密度小于液态水的密度的原因是________。‎ 解析：(1)H原子只有一个电子，且占据s轨道，O原子通过杂化形成4个sp3杂化轨道，杂化轨道上有2个不成对电子，H原子的s轨道与O原子的sp3杂化轨道头碰头形成共价键，则H2O分子中含有的共价键用符号表示为ds－sp3；‎ ‎(2)每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，故每个水分子形成的氢键数为4/2＝2。‎ ‎(3)H2O的结构本为V形，O含有两对孤电子，H＋具有空轨道，可以以配位键的形式，结合其中一对孤电子形成H3O＋，则该离子的空间结构为三角锥形；‎ ‎(4)等电子体的要求是原子总数相同，价电子总数相同，所以短周期元素原子形成的与H3O＋互为等电子体的分子或离子有NH3；‎ ‎(5)①在电场作用下的凝结，说明水分子是极性分子；‎ ‎②由水分子释放出电子时产生的一种阳离子，可以表示成H2O＋，因为氧化性很强，氧化SO2生成硫酸，2H2O＋＋SO2===4H＋＋SO，根据信息和电荷守恒，H2O＋＋H2O===H3O＋＋－OH ，因此，本题正确答案是： 2H2O＋＋SO2===4H＋＋SO，H2O＋＋H2O===H3O＋＋－OH；‎ ‎(6)水的分解温度远高于其沸点的原因是水分解需要破坏分子内部的极性键，水的汽化只需破坏分子间的范德华力与氢键即可，而极性键远比分子间的范德华力与氢键强得多；‎ ‎(7)水分子之间除了范德华力外还存在较强的氢键，氢键是有方向性和饱和性的，水由液态变为固态时，氢键的这种方向性和饱和性表现得更为突出，每个水分子都处于与直接相邻的4个水分子构成的四面体中心，分子之间的空隙较大，密度较小。‎ 答案：(1)ds－sp3　(2)2　(3)三角锥形　配位键 ‎(4)NH3 　(5)①极性　②2H2O＋＋SO2===4H＋＋SO H2O＋＋H2O===H3O＋‎ - 17 -‎ ‎＋－OH　(6)水分解需要破坏分子内部的极性键，水的汽化只需破坏分子间的范德华力与氢键即可，而极性键远比分子间的范德华力与氢键强得多　(7)水分子之间除了范德华力外还存在较强的氢键，氢键是有方向性和饱和性的，水由液态变为固态时，氢键的这种方向性和饱和性表现得更为突出，每个水分子都处于与直接相邻的4个水分子构成的四面体中心，分子之间的空隙较大，密度较小 - 17 -‎