《2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第4節(jié) 分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)教學(xué)案 魯科版選修3.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第4節(jié) 分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)教學(xué)案 魯科版選修3.doc(13頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第4節(jié) 分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)
[課標(biāo)要求]
1.舉例說明分子間作用力對物質(zhì)的狀態(tài)等方面的影響。
2.列舉含有氫鍵的物質(zhì),知道氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響。
1.分子間作用力包括范德華力和氫鍵。
2.范德華力是普遍存在的一種分子間作用力,屬于電性作用。
3.對于結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì),隨著相對分子質(zhì)量的增加,范德華力增強(qiáng)。范德華力越強(qiáng),物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)越高。
4.氫鍵屬于一種較強(qiáng)的分子間作用力,分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高,溶解性增大,分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低。
5.氫鍵存在于含H—F、H—O、H—N等化學(xué)鍵的分子間或分子內(nèi)。
6.粒子間作用的強(qiáng)度:化學(xué)鍵>氫鍵>范德華力。
1.分子間作用力
(1)概念:分子間存在的一類弱的相互作用。
(2)分類:包括范德華力和氫鍵。
2.范德華力
(1)概念:分子間普遍存在的一種相互作用力,它使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)(固態(tài)和液態(tài))存在。
(2)特點(diǎn):比化學(xué)鍵的鍵能小得多。
(3)實(shí)質(zhì):電性作用,沒有飽和性和方向性。
3.范德華力與物質(zhì)的性質(zhì)
(1)范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響
范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng),物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高,如F2、Cl2、Br2、I2的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高。
(2)影響范德華力的因素
①結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,范德華力越強(qiáng)。
②分子的極性越大,范德華力越強(qiáng)。
1.從作用強(qiáng)度來看,范德華力和化學(xué)鍵有什么不同?
提示:范德華力屬于弱相互作用,化學(xué)鍵屬于強(qiáng)相互作用。
2.范德華力與化學(xué)鍵的作用微粒有什么不同?
提示:化學(xué)鍵的成鍵微粒包括原子、離子、電子,范德華力存在于分子之間。
1.化學(xué)鍵與范德華力的比較
化學(xué)鍵
范德華力
概念
分子內(nèi)相鄰的原子間強(qiáng)烈的相互作用
把分子聚集在一起的作用力
存在
分子內(nèi)(或晶體內(nèi))原子或離子間
分子間(近距離)
強(qiáng)弱
較強(qiáng)
比化學(xué)鍵弱得多
對物質(zhì)性質(zhì)的影響
影響化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)
主要影響物理性質(zhì)
2.對范德華力存在的理解
(1)離子化合物中只存在化學(xué)鍵,不存在范德華力。
(2)范德華力只存在于由共價鍵形成的多數(shù)共價化合物和絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)分子之間及稀有氣體分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價鍵形成的物質(zhì)的微粒之間不存在范德華力。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“”)。
(1)分子間作用力就是范德華力。( )
(2)范德華力存在于任何物質(zhì)中。( )
(3)范德華力比化學(xué)鍵弱得多。( )
(4)CH4、C2H6、C3H8的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高。( )
(5)HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次減弱,是因?yàn)榉肿娱g作用力依次減弱。( )
答案:(1) (2) (3)√ (4)√ (5)
2.下列敘述與范德華力無關(guān)的是( )
A.氣體物質(zhì)在加壓或降溫時能凝結(jié)或凝固
B.干冰易于升華
C.氟、氯、溴、碘單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高
D.氯化鈉的熔點(diǎn)較高
解析:選D 一般來說,由分子構(gòu)成的物質(zhì),其物理性質(zhì)通常與范德華力的大小密切相關(guān)。A、B、C三個選項(xiàng)中涉及的物質(zhì)都是由分子構(gòu)成,故其表現(xiàn)的物理性質(zhì)與范德華力的大小有關(guān)系。只有D選項(xiàng)中的NaCl是離子化合物,不存在分子,故其物理性質(zhì)與范德華力無關(guān)。
1.氫鍵的概念
當(dāng)氫原子與電負(fù)性大的原子X以共價鍵結(jié)合時,H原子與另一個電負(fù)性大的原子Y之間的靜電相互作用和一定程度的軌道重疊作用。
2.氫鍵的表示形式
(1)通常用X—H…Y表示氫鍵,其中X—H表示氫原子和X原子以共價鍵相結(jié)合。
(2)氫鍵的鍵長是指X和Y間的距離,鍵能是指X—H…Y分解為 X—H和Y所需要的能量。
3.氫鍵形成的條件
(1)氫原子位于X原子和Y原子之間。
(2)X、Y原子所屬元素具有很強(qiáng)的電負(fù)性和很小的原子半徑。一般是氮原子、氧原子和氟原子。
4.氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響
(1)當(dāng)形成分子間氫鍵時,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)將升高。
(2)氫鍵也影響物質(zhì)的電離、溶解等過程。
[特別提醒]
(1)氫鍵具有飽和性和方向性。氫鍵中X—H…Y三個原子在同一方向上,因?yàn)榇藭r成鍵兩原子電子云之間的排斥力最小,形成的氫鍵最強(qiáng),體系最穩(wěn)定。每個X—H只能與一個Y原子形成氫鍵,原因是H的原子半徑很小,再有一個原子接近時,會受到X、Y原子電子云的排斥作用。
(2)粒子間作用強(qiáng)弱關(guān)系:化學(xué)鍵>氫鍵>范德華力。
(3)氫鍵分為分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵,對物質(zhì)性質(zhì)的影響分子間氫鍵大于分子內(nèi)氫鍵。如熔點(diǎn)、沸點(diǎn):
(4)與H原子結(jié)合的X原子的電負(fù)性越大,形成氫鍵時氫鍵的作用能越大。
1.下列關(guān)于氫鍵的說法中,正確的是( )
A.氫鍵比分子間作用力強(qiáng),所以它屬于化學(xué)鍵
B.因?yàn)橐簯B(tài)水中存在氫鍵,所以水比硫化氫穩(wěn)定
C.氨溶于水后氨分子與水分子之間形成氫鍵
D.鄰羥基苯甲醛的熔點(diǎn)比對羥基苯甲醛的熔點(diǎn)高
解析:選C A項(xiàng),氫鍵屬于分子間作用力,不屬于化學(xué)鍵;B項(xiàng),穩(wěn)定性:H2O>H2S,是因?yàn)殒I能H—O>H—S;C項(xiàng),由于N、O兩元素的電負(fù)性很大,故NH3溶于水后與水分子之間形成氫鍵;D項(xiàng),鄰羥基苯甲醛存在分子內(nèi)氫鍵,對羥基苯甲醛存在分子間氫鍵,由于對物質(zhì)性質(zhì)的影響分子間氫鍵強(qiáng)于分子內(nèi)氫鍵,故熔點(diǎn):對羥基苯甲醛大于鄰羥基苯甲醛。
2.若不斷地升高溫度,實(shí)現(xiàn)“雪花→水→水蒸氣→氧氣和氫氣”的變化。在變化的各階段被破壞的粒子間主要的相互作用依次是( )
A.氫鍵;分子間作用力;非極性鍵
B.氫鍵;氫鍵;極性鍵
C.氫鍵;極性鍵;分子間作用力
D.分子間作用力;氫鍵;非極性鍵
解析:選B 固態(tài)水和液態(tài)水分子間作用力相同,均為氫鍵和范德華力,且主要是氫鍵,區(qū)別在于氫鍵的數(shù)目,故由固態(tài)水→液態(tài)水破壞氫鍵,同樣由液態(tài)水→氣態(tài)水,也是破壞氫鍵,而由H2O(氣)→H2(氣)+O2(氣)時,破壞的是化學(xué)鍵。
作用力
范德華力
氫鍵
共價鍵
概念
物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力
由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另一個分子中電負(fù)性很大的原子之間的作用力
原子間通過共用電子對所形成的相互作用
分類
分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵
極性共價鍵、非極性共價鍵
特征
無方向性、無飽和性
有方向性、有飽和性
有方向性、有飽和性
強(qiáng)度比較
共價鍵>氫鍵>范德華力
影響強(qiáng)度的因素
①隨著分子極性和相對分子質(zhì)量的增大而增大;②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大
對于X—H…Y,X、Y的電負(fù)性越大,X、Y原子的半徑越小,鍵能越大
成鍵原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩(wěn)定
對物質(zhì)性質(zhì)的影響
影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)及溶解度等物理性質(zhì);如熔、沸點(diǎn)F2
H2S,HF>HCl,NH3>PH3
①影響分子的穩(wěn)定性
②共價鍵鍵能越大,分子穩(wěn)定性越強(qiáng)
1.下列說法不正確的是( )
A.分子間作用力是分子間相互作用力的總稱,包括氫鍵與范德華力
B.分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)升高外,對物質(zhì)的溶解、電離等也都有影響
C.范德華力與氫鍵可同時存在于分子之間
D.氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵,它廣泛存在于自然界中
解析:選D 分子間作用力是分子間相互作用力的總稱,它包括氫鍵與范德華力,它的作用弱于化學(xué)鍵,不是化學(xué)鍵,存在需要滿足一定的條件,對物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等有影響。
2.下列物質(zhì)發(fā)生變化時,所克服的粒子間相互作用屬于同種類型的是( )
A.液溴和苯分別受熱變?yōu)闅怏w
B.干冰和氯化銨分別受熱變?yōu)闅怏w
C.二氧化硅和鐵分別受熱熔化
D.食鹽和葡萄糖分別溶解在水中
解析:選A A項(xiàng),均克服范德華力;B項(xiàng),前者克服范德華力,后者克服化學(xué)鍵;C項(xiàng),前者克服共價鍵,后者克服金屬鍵;D項(xiàng),前者克服離子鍵,后者克服范德華力。
3.下列說法中正確的是( )
A.C60汽化和金剛石熔化克服的作用力相同
B.甲酸甲酯的熔點(diǎn)高于乙酸的熔點(diǎn)
C.氯化鈉和氯化氫溶于水時,破壞的化學(xué)鍵都是離子鍵
D.通常狀況下,乙醇呈液態(tài),說明乙醇分子間存在氫鍵
解析:選D A項(xiàng),C60汽化克服范德華力,金剛石熔化克服共價鍵;B項(xiàng),乙酸分子間存在氫鍵,故熔點(diǎn):CH3COOH>CH3COOC2H5;C項(xiàng),NaCl溶于水破壞離子鍵,HCl溶于水破壞共價鍵。
[三級訓(xùn)練節(jié)節(jié)過關(guān)]
1.下列化合物中,在常溫常壓下以液態(tài)形式存在的是( )
A.甲醇 B.乙炔
C.丙烯 D.丁烷
解析:選A 甲醇分子中含羥基(—OH),分子間易形成氫鍵,故甲醇常溫常壓下以液態(tài)形式存在;乙炔、丙烯、丁烷分子間均不能形成氫鍵,故通常狀況下以氣態(tài)形式存在。
2.關(guān)于氫鍵,下列說法正確的是( )
A.氫鍵比分子間作用力強(qiáng),所以它屬于化學(xué)鍵
B.冰中存在氫鍵,水中不存在氫鍵
C.分子間形成的氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高
D.H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物,這是由氫鍵所致
解析:選C 氫鍵屬于分子間作用力,其大小介于范德華力和化學(xué)鍵之間,不屬于化學(xué)鍵,分子間氫鍵的存在,加強(qiáng)了分子間作用力,使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高,A項(xiàng)錯誤,C項(xiàng)正確;在冰和水中都存在氫鍵,而H2O的穩(wěn)定性主要是由分子內(nèi)的O—H鍵的鍵能決定,B、D項(xiàng)錯誤。
3.共價鍵、離子鍵和范德華力都是微觀粒子之間的不同作用力。下列物質(zhì):①Na2O2、②SiO2、③冰、④金剛石、⑤CaCl2、⑥干冰,其中含有兩種不同類型作用力的是( )
A.①③⑤⑥ B.①③⑥
C.②④⑥ D.①②③⑥
解析:選B?、貼a2O2中存在離子鍵和非極性鍵,②SiO2中只存在極性鍵,③冰中存在共價鍵、氫鍵和范德華力,④金剛石中只存在共價鍵,⑤CaCl2中只存在離子鍵,⑥干冰中存在共價鍵和范德華力。
4.下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是( )
①NH3的熔、沸點(diǎn)比ⅤA族其他元素氫化物的高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液態(tài)水的密度小
④水分子高溫下也很穩(wěn)定
⑤鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對羥基苯甲酸的低
A.①②③④⑤ B.①②③⑤
C.①②③④ D.①②③
解析:選B 水分子高溫下也很穩(wěn)定是由于H—O鍵的鍵能大,與氫鍵無關(guān)。
5.分析下表中四種物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù),并回答下列問題:
物質(zhì)
CH4
SiH4
NH3
PH3
沸點(diǎn)(K)
101.7
161.2
239.7
185.4
分解溫度(K)
873
773
1073
713.2
(1)NH3的沸點(diǎn)比PH3高的原因是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)CH4的分解溫度比SiH4高的原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)CH4的沸點(diǎn)比SiH4低的原因是___________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)NH3分子間含有氫鍵,PH3分子間含有范德華力,氫鍵比范德華力強(qiáng) (2)C半徑小于Si,鍵長C—H鍵小于Si—H鍵,鍵能C—H鍵大于Si—H鍵 (3)結(jié)構(gòu)和組成相似,相對分子質(zhì)量:SiH4>CH4,范德華力:SiH4>CH4
1.當(dāng)干冰變?yōu)闅鈶B(tài)二氧化碳時,下列所述各項(xiàng)中發(fā)生變化的是( )
A.分子空間構(gòu)型 B.范德華力
C.分子內(nèi)共價鍵 D.化學(xué)性質(zhì)
解析:選B 干冰變?yōu)闅鈶B(tài)二氧化碳時,分子間距離變大,破壞了范德華力;該過程屬于物理變化, 分子內(nèi)共價鍵、分子空間構(gòu)型均無變化,發(fā)生變化的是物理性質(zhì)。
2.下列說法不正確的是( )
A.共價鍵有方向性
B.氫鍵有方向性
C.冰晶體中水分子的空間利用率比液態(tài)水分子的空間利用率低
D.在冰的晶體中,每個水分子周圍只有六個緊鄰的水分子
解析:選D 在冰的晶體中,每個水分子沿著四個sp3雜化軌道的方向與周圍四個水分子形成氫鍵,故周圍緊鄰四個水分子。
3.范德華力的作用能為a kJmol-1,化學(xué)鍵的鍵能為b kJmol-1,氫鍵的作用能為c kJmol-1,則a、b、c的大小關(guān)系是( )
A.b>c>a B.b>a>c
C.c>b>a D.a(chǎn)>b>c
解析:選A 一般規(guī)律:化學(xué)鍵的鍵能>氫鍵的作用能>范德華力作用能。
4.下列事實(shí),不能用氫鍵知識解釋的是( )
①水和乙醇可以完全互溶
②溴化氫比碘化氫穩(wěn)定
③干冰易升華
④液態(tài)氟化氫的化學(xué)式有時可以寫成(HF)n的形式
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
解析:選B 乙醇與水可形成O—H…O氫鍵,增大溶解度;H—Br鍵長比H—I鍵長短,鍵能大,故HBr比HI穩(wěn)定;干冰易升華是由于CO2分子間的范德華力小,沸點(diǎn)低;HF分子間可以形成F—H…F氫鍵,使得HF分子易聚合。
5.能夠用化學(xué)鍵的強(qiáng)度解釋的是( )
A.N2的化學(xué)性質(zhì)比O2穩(wěn)定
B.HNO3易揮發(fā),H2SO4難揮發(fā)
C.常溫、常壓下,溴呈液態(tài),碘呈固態(tài)
D.稀有氣體很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
解析:選A A項(xiàng),N2的化學(xué)性質(zhì)比O2穩(wěn)定是因?yàn)殒I能:N≡N>O===O;B項(xiàng),HNO3易揮發(fā),H2SO4難揮發(fā)是因?yàn)槎叻肿娱g作用力強(qiáng)弱不同;C項(xiàng),常溫、常壓下,溴呈液態(tài),碘呈固態(tài)是因?yàn)榉兜氯A力:I2>Br2;D項(xiàng),稀有氣體的原子均為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故性質(zhì)穩(wěn)定。
6.下列有關(guān)范德華力的敘述正確的是( )
A.范德華力的實(shí)質(zhì)也是一種電性作用,所以范德華力是一種特殊的化學(xué)鍵
B.范德華力比化學(xué)鍵強(qiáng)度弱
C.任何分子間在任意情況下都會產(chǎn)生范德華力
D.范德華力非常微弱,故破壞范德華力不需要消耗能量
解析:選B 化學(xué)鍵是強(qiáng)烈的相互作用(120~800 kJmol-1),范德華力是一種弱的相互作用,只有幾到幾十千焦每摩爾;雖然范德華力非常微弱,但破壞它時也要消耗能量;范德華力普遍存在于分子之間,但也必須滿足一定的距離要求,若分子間的距離足夠大,分子之間也難產(chǎn)生相互作用。
7.下列各組物質(zhì)熔化或升華時,所克服的粒子間作用屬于同種類型的是( )
A.Na2O和SiO2熔化
B.Mg和S熔化
C.氯化鈉和蔗糖熔化
D.碘和干冰升華
解析:選D A項(xiàng),Na2O熔化破壞離子鍵,SiO2熔化破壞共價鍵;B項(xiàng),Mg熔化破壞金屬鍵,S熔化破壞范德華力;C項(xiàng),NaCl熔化破壞離子鍵,蔗糖熔化破壞范德華力;D項(xiàng),均破壞范德華力。
8.在解釋下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律與物質(zhì)結(jié)構(gòu)間的因果關(guān)系時,與化學(xué)鍵的強(qiáng)弱無關(guān)的變化規(guī)律是( )
A.H2O、H2S、H2Se、H2Te的熱穩(wěn)定性依次減弱
B.熔點(diǎn):Al>Mg>Na>K
C.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點(diǎn)依次降低
D.CF4、CCl4、CBr4、CI4的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高
解析:選D A項(xiàng),與共價鍵有關(guān);B項(xiàng),與金屬鍵有關(guān);C項(xiàng),與離子鍵有關(guān);D項(xiàng),與范德華力有關(guān)。
9.如圖所示每條折線表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氫化物的沸點(diǎn)變化,每個小黑點(diǎn)代表一種氫化物,其中a點(diǎn)代表的是( )
A.H2S B.HCl
C.PH3 D.SiH4
解析:選D 常見氫化物分子間形成氫鍵的有:H2O、HF、NH3,由圖示沸點(diǎn)變化折線可知a點(diǎn)所在折線為ⅣA族元素氫化物的沸點(diǎn)變化,因?yàn)橄鄬Ψ肿淤|(zhì)量:SnH4>GeH4>SiH4>CH4,則有沸點(diǎn):SnH4>GeH4>SiH4>CH4,故a點(diǎn)表示SiH4。
10.水分子間存在一種叫“氫鍵”的作用(介于范德華力與化學(xué)鍵之間)彼此結(jié)合而形成(H2O)n。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的正四面體,通過“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體,其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示:
(1)1 mol冰中有________mol“氫鍵”。
(2)水分子可電離生成兩種含有相同電子數(shù)的微粒,其電離方程式為________________。已知在相同條件下雙氧水的沸點(diǎn)明顯高于水的沸點(diǎn),其可能的原因是_________________
________________________________________________________________________。
(3)在冰的結(jié)構(gòu)中,每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接。在冰晶體中除氫鍵外,還存在范德華力(11 kJmol-1)。已知冰的升華熱是51 kJmol-1,則冰晶體中氫鍵的能量是________ kJmol-1。
(4)氨氣極易溶于水的原因之一也是與氫鍵有關(guān)。請判斷NH3溶于水后,形成的NH3H2O的合理結(jié)構(gòu)是________________(填序號)。
解析:(1)每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵,而每個氫鍵為兩個水分子共有一個水分子只占到氫鍵的1/2,故每個水分子形成的氫鍵數(shù)為=2。
(2)H2O電離生成的H+與另一個H2O以配位鍵結(jié)合形成H3O+。
(3)=20 kJmol-1。
(4)從一水合氨的電離特點(diǎn)判斷。
答案:(1)2
(2)H2O+H2OH3O++OH- 雙氧水分子之間存在更強(qiáng)烈的氫鍵
(3)20 (4)b
1.鹵素單質(zhì)從F2到I2在常溫常壓下的聚集狀態(tài)由氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài)的原因是( )
A.原子間的化學(xué)鍵鍵能逐漸減小
B.范德華力逐漸增大
C.原子半徑逐漸增大
D.氧化性逐漸減弱
解析:選B 鹵素單質(zhì)從F2到I2結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量依次增大,范德華力依次增大,單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)依次升高。
2.下列物質(zhì)的性質(zhì)與氫鍵無關(guān)的是( )
A.冰的密度比液態(tài)水的密度小
B.NH3易液化
C.NH3分子比PH3分子穩(wěn)定
D.在相同條件下,H2O的沸點(diǎn)比H2S的沸點(diǎn)高
解析:選C NH3分子比PH3分子穩(wěn)定是由于鍵能:N—H>P—H。
3.下列物質(zhì)的變化,破壞的主要是范德華力的是( )
①碘單質(zhì)的升華?、贙Cl溶于水?、蹖⒁轰寮訜嶙?yōu)闅鈶B(tài)?、躈H4Cl受熱分解
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
解析:選C 碘的升華,只是狀態(tài)發(fā)生了變化,破壞的是范德華力,沒有破壞化學(xué)鍵;KCl溶于水,會破壞離子鍵;液溴由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),破壞的是范德華力;NH4Cl受熱分解,破壞的是化學(xué)鍵(包括共價鍵和離子鍵)。
4.下列關(guān)于范德華力影響物質(zhì)性質(zhì)的敘述中,正確的是( )
A.范德華力是決定由分子構(gòu)成的物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高低的唯一因素
B.范德華力與物質(zhì)的性質(zhì)沒有必然的聯(lián)系
C.范德華力能夠影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)
D.范德華力僅是影響物質(zhì)部分物理性質(zhì)的一種因素
解析:選D 范德華力不能影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),僅能影響由分子構(gòu)成的物質(zhì)的部分物理性質(zhì),如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)以及溶解性,并且不是唯一的影響因素。
5.下列化合物的沸點(diǎn)相比較,前者低于后者的是( )
A.乙醇與氯乙烷
B.鄰羥基苯甲酸(OHCOOH)與對羥基苯甲酸(HOCOOH)
C.對羥基苯甲醛與鄰羥基苯甲醛
D.C3F8(全氟丙烷)與C3H8
解析:選B 根據(jù)一般作用力強(qiáng)弱順序:分子間氫鍵>分子內(nèi)氫鍵>范德華力進(jìn)行比較;比較分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)的沸點(diǎn)高低,無氫鍵存在時,比較相對分子質(zhì)量的相對大小。
6.關(guān)于化合物CHOHCCCHOH,下列敘述正確的是( )
①分子間可形成氫鍵
②分子中既有極性鍵又有非極性鍵
③分子中有7個σ鍵和1個π鍵
④該分子在水中的溶解度大于2丁烯
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
解析:選D 分子中不存在與電負(fù)性大的元素原子相連的氫原子,所以不存在氫鍵,①錯誤;分子中碳碳鍵是非極性鍵,碳?xì)滏I、碳氧鍵是極性鍵,②正確;1個單鍵是1個σ鍵,1個雙鍵是1個σ鍵和1個π鍵,所以分子中有9個σ鍵和3個π鍵,③錯誤;由于該化合物中的醛基與H2O分子之間能形成氫鍵,所以該分子在水中的溶解度大于2丁烯,④正確。
7.已知各種硝基苯酚的性質(zhì)如下表:
名 稱
結(jié)構(gòu)式
溶解度(g/100 g水,25 ℃)
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
鄰_硝基苯酚
0.2
45
100
間_硝基苯酚
1.4
96
194
對_硝基苯酚
1.7
114
295
下列關(guān)于各種硝基苯酚的敘述不正確的是( )
A.鄰_硝基苯酚分子內(nèi)形成氫鍵,使其熔沸點(diǎn)低于另兩種硝基苯酚
B.間_硝基苯酚不僅分子間能形成氫鍵,也能與水分子形成氫鍵
C.對_硝基苯酚分子間能形成氫鍵,使其熔沸點(diǎn)較高
D.三種硝基苯酚都不能與水分子形成氫鍵,所以在水中溶解度小
解析:選D 鄰_硝基苯酚形成分子內(nèi)氫鍵,間_硝基苯酚、對_硝基苯酚主要形成分子間氫鍵,分子間氫鍵的形成使其熔沸點(diǎn)升高,A、C項(xiàng)正確;三種硝基苯酚都可以與水分子形成氫鍵,故B項(xiàng)正確,D項(xiàng)不正確。
8.試用有關(guān)知識解釋下列原因:
(1)有機(jī)物大多難溶于水,為什么乙醇和乙酸可與水互溶?_____________________
________________________________________________________________________。
(2)乙醚(C2H5OC2H5)的相對分子質(zhì)量大于乙醇,為什么乙醇的沸點(diǎn)比乙醚高得多?________________________________________________________________________。
(3)從氨合成塔里分離H2、N2、NH3的混合物,采用__________________方法,為什么?________________________________________________________________________。
(4)水在常溫情況下,其組成的化學(xué)式可用(H2O)m表示,為什么?__________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)乙醇的醇羥基、乙酸的羥基均可和水(H—O—H)互相形成分子間的氫鍵,形成締合分子相互結(jié)合,故可表現(xiàn)為互溶。
(2)乙醇分子間通過氫鍵結(jié)合產(chǎn)生的作用力比乙醚分子間作用力要大,故乙醇的相對分子質(zhì)量雖比較小,但分子間作用力較大,所以沸點(diǎn)高。
(3)采用加壓使NH3液化后,與H2、N2分離,因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵,故易液化。
(4)常溫情況下,水分子不是以單個分子形式存在,而是依靠氫鍵締合成較大的分子,所以用(H2O)m表示其存在更符合實(shí)際。
答案:(1)乙醇和乙酸均可與水互相形成分子間的氫鍵,且結(jié)構(gòu)相似,根據(jù)相似相溶原理可知可互溶
(2)乙醇分子間存在氫鍵,所以乙醇的沸點(diǎn)比乙醚高得多
(3)加壓使NH3液化后,與H2、N2分離 因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵,易液化
(4)水分子依靠分子間氫鍵締合成較大的分子,用(H2O)m表示其存在更符合實(shí)際
9.X、Y、Z、Q、E五種元素中,X原子核外的M層中只有兩對成對電子,Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素,Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和,E在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大。請回答下列問題:
(1)X、Y的元素符號依次為________、________;
(2)XZ2與YZ2分子的空間構(gòu)型分別是______和________,相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是________(寫分子式),理由是_______________________________________
________________________________________________________________________;
(3)Q的元素符號是________,它屬于第________周期,它的核外電子排布式為________________________________________________________________________,
在形成化合物時它的最高化合價為________;
(4)用氫鍵表示式寫出E的氫化物溶液中存在的所有氫鍵____________。
解析:(1)X原子的M層只有兩對成對電子,根據(jù)泡利不相容原則,其電子排布式為1s22s22p63s23p4,為硫元素;Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,則其電子排布為1s22s22p2,為碳元素;氧為地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素,Z是氧元素;Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和,等于24,為鉻元素;E在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大,為氟元素。
(2)二氧化硫和二氧化碳的分子分別為V形和直線形構(gòu)型,分別為極性分子和非極性分子,水為極性分子,因此根據(jù)相似相溶原理,二氧化硫易溶于水。
(3)鉻元素的基態(tài)電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1,失去外圍的6個電子呈現(xiàn)最高價+6價,如重鉻酸鉀(K2Cr2O7)。
(4)考慮到水分子之間也存在氫鍵,因此HF分子之間、水分子之間、水分子與HF分子之間(空間位置不同有兩種)共有4種氫鍵。
答案:(1)S C
(2)V形 直線形 SO2 CO2是非極性分子,SO2和H2O都是極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理,SO2在H2O中的溶解度較大
(3)Cr 4 1s22s22p63s23p63d54s1 +6
(4)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O
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