高中化学第二章分子结构与性质第三节第1课时键的极性和分子的极性范德华力氢键课时作业含解析新人教版选修3

高中化学第二章分子结构与性质第三节第1课时键的极性和分子的极性范德华力氢键课时作业含解析新人教版选修3

键的极性和分子的极性 范德华力 氢键 A篇　知识对点训练 知识点一　键的极性和分子的极性 ‎1．下列物质含有非极性键的是(　　)‎ A．MgF2 B．N2‎ C．CO2 D．HF 答案　B 解析　MgF2中含有离子键，CO2含有极性键，HF也含有极性键，只有N2中含有非极性键。‎ ‎2．下列叙述正确的是(　　)‎ A．构成单质分子的微粒一定含有共价键 B．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物 C．非极性键只存在于双原子单质分子里 D．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定都是极性键 答案　B 解析　A项，稀有气体单质分子均为单原子分子，没有共价键；B项，NH4Cl为离子化合物；C、D两项，如Na2O2、H2O2等分子中含有非极性键。‎ ‎3．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是(　　)‎ A．CH4和Br2 B．NH3和H2O C．H2S和CCl4 D．CO2和HCl 答案　B 解析　CH4、CCl4、CO2都是由极性键形成的非极性分子，NH3、H2O、H2S、HCl都是由极性键形成的极性分子。‎ ‎4．在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中：‎ ‎(1)以非极性键结合的非极性分子是________。‎ ‎(2)以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是________。‎ ‎(3)以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是________。‎ ‎(4)以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是________。‎ ‎(5)以极性键相结合，具有V形结构的极性分子是________。‎ ‎(6)以极性键相结合，而且分子极性最大的是________________。‎ 答案　(1)N2　(2)CS2　(3)NH3　(4)CH4　(5)H2O ‎(6)HF 解析　不同元素间形成的共价键均为极性键，以极性键形成的分子，正负电荷中心重合的为非极性分子，不重合的为极性分子。‎ 知识点二　范德华力和氢键及其对物质性质的影响 ‎5．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．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，故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量 - 6 -‎ 答案　B 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正确；若分子间的距离足够远，则分子间没有范德华力，C错误；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量，D错误。‎ ‎6．下列物质的变化，破坏的主要是分子间作用力的是(　　)‎ ‎①碘单质的升华　②KCl溶于水　③将液溴加热变为气态　④NH4Cl受热分解 A．①② B．②③ ‎ C．①③ D．②④‎ 答案　C 解析　碘的升华，是状态发生了变化，破坏的是分子间作用力；KCl溶于水，破坏离子键；液溴由液态变为气态，破坏的是分子间作用力；NH4Cl受热分解，破坏的是化学键(包括共价键和离子键)。‎ ‎7．下列物质中分子间能形成氢键的是(　　)‎ A．N2 B．HBr ‎ C．NH3 D．H2S 答案　C 解析　F、O、N的氢化物中存在氢键。‎ ‎8．下列物质的性质与氢键无关的是(　　)‎ A．冰的密度比液态水的密度小 B．NH3易液化 C．NH3分子比PH3分子稳定 D．相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高 答案　C 解析　冰中由于氢键的作用，使水分子的排列更加有序，水结成冰，体积会膨胀，故冰的密度比水的密度小；NH3分子间也存在氢键，增强了分子间作用力，使NH3易液化；H2O分子间有氢键，而H2S分子间无氢键，故H2O的沸点高；NH3比PH3稳定，原因是N—H键的键能比P—H键的键能大。‎ ‎9．下列化合物的沸点比较，前者低于后者的是(　　)‎ A．乙醇与氯乙烷 - 6 -‎ ‎ ‎ D．H2O与H2Te 答案　B 解析　乙醇中存在分子间氢键，氯乙烷分子间不存在氢键，故乙醇的沸点高于氯乙烷的沸点；邻羟基苯甲酸存在分子内氢键，可使其熔、沸点降低，而对羟基苯甲酸存在分子间氢键，可使其熔、沸点升高，故B中前者低于后者，同理可得C中前者高于后者。D中H2O中存在氢键沸点高。‎ ‎10．已知N、P同属于元素周期表的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107.3°。‎ ‎(1)PH3分子与NH3分子的构型关系__________(填“相同”“相似”或“不相似”)，P—H__________(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__________。‎ ‎(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 答案　(1)相似　有　有　(2)NH3　(3)D 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)元素的非金属性N比P强，NH3比PH3热稳定性强。‎ ‎(3)“易液化”属于物质的物理性质，NH3与PH3‎ - 6 -‎ 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范德华力的关系，范德华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。实际是NH3比PH3易液化，这种反常现象是由于NH3分子之间存在特殊的分子间作用力——氢键。‎ B篇　综合提升训练 ‎11．下列物质的性质或数据与氢键无关的是(　　)‎ A．氨气极易溶于水 ‎ ‎ C．乙醚微溶于水，而乙醇可与水以任意比混溶 D．HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多 答案　D 解析　NH3分子与H2O分子之间可以形成氢键，增大了NH3在水中的溶解度；邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，而对羟基苯甲酸形成分子间氢键，分子间氢键增大了分子间作用力，使对羟基苯甲酸的熔、沸点比邻羟基苯甲酸的高；乙醇分子结构中含有羟基，可以与水分子形成分子间氢键，从而增大了乙醇在水中的溶解度，使其能与水以任意比混溶，而乙醚分子结构中无羟基，不能与水分子形成氢键，在水中的溶解度比乙醇小得多；HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多的原因是H—F键的键能比H—Cl键的大，与氢键无关。‎ ‎12．下列现象与化学键有关的是(　　)‎ A．F2、Cl2、Br2、I2单质的熔点依次升高 B．H2O的沸点远高于H2S的沸点 C．H2O在高温下也难分解 D．干冰汽化 答案　C 解析　在A项中，卤素单质分子间存在着分子间作用力，且相对分子质量越大，分子间作用力越强，单质的熔点也就越高；B项中由于H2O分子间存在氢键，使分子间作用力增强，所以H2O的沸点要比H2S的高；C项中水分解要破坏化学键，由于H—O键键能很大，在较高温度时也难打开，所以H2O分子很稳定，与共价键有关；D项，在干冰中，CO2分子间通过范德华力结合在一起，在汽化时需要克服范德华力，而CO2分子内的化学键并没有断裂。‎ ‎13．已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成化合物的分子式是XY4。试回答：‎ ‎(1)X元素的原子基态时电子排布式为____________，Y元素原子最外层电子的电子排布图为________。‎ ‎(2)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85，试判断XY4‎ - 6 -‎ 中X与Y之间的化学键为__________ (填“共价键”或“离子键”)。‎ ‎(3)该化合物的空间结构为__________形，中心原子的轨道杂化类型为__________，分子为______________ (填“极性分子”或“非极性分子”)。‎ ‎(4)该化合物在常温下为液体，该液体微粒间的作用力是__________。‎ ‎(5)该化合物的沸点与SiCl4比较：__________(填化学式)的高，原因是___________________。‎ 答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2　‎ ‎(2)共价键　(3)正四面体　sp3杂化　非极性分子 ‎(4)范德华力　(5)GeCl4　组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，由该分子构成的物质的沸点越高 解析　第四周期ⅣA族元素为Ge，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，Y元素原子的最外层电子数比内层电子总数少3，Y是氯，Y元素原子最外层电子的电子排布图为，XY4中X与Y形成的是共价键，空间构型为正四面体，中心原子为sp3杂化，为非极性分子，分子间的作用力是范德华力。‎ ‎14．短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的外围电子排布可表示为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。‎ 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的氢化物比下一周期同主族元素的氢化物沸点要高，其原因是___________。‎ ‎(3)B、C两元素都能和A元素组成常见的溶剂，其分子式为__________、__________。‎ ‎(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为_____________(填化学式)。‎ 答案　(1)③　(2)H2O分子间形成氢键　‎ ‎(3)C6H6　H2O　(4)SiCl4＞CCl4＞CH4‎ 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为同周期中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。‎ ‎(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。‎ - 6 -‎ - 6 -‎