1、课时训练 12 分子间作用力与物质性质基础夯实1.下列关于范德华力影响物质性质的叙述中正确的是 ( )A.范德华力是决定由分子构成的物质熔点、沸点高低的唯一因素B.范德华力与物质的性质没有必然的联系C.范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质D.范德华力仅是影响由分子构成的物质部分物理性质的一种因素解析：范德华力不影响物质的化学性质,仅影响由分子构成的物质的部分物理性质,如熔点、沸点以及溶解性,并且不是唯一的影响因素。答案：D2.下列叙述中错误的是( )A.范德华力是普遍存在的一种分子间作用力,属于电性作用B.范德华力比较弱,但范德华力越强,物质的熔点和沸点越高C.氢键属于一种较强的分子间作用
2、力,只能存在于分子间D.形成氢键时必须含有氢原子,另外氢原子两边的原子必须具有很强的电负性、很小的原子半径解析：氢键是一种较强的分子间作用力,它可以存在于分子之间,也可以存在于复杂的分子内部,如邻羟基苯甲醛分子 、水杨酸分子内都可以形成分子内氢键。答案：C3.若不断地升高温度,实现“雪花 水 水蒸气 氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是( )A.氢键;分子间作用力;非极性键B.氢键;氢键;极性键C.氢键;极性键;分子间作用力D.分子间作用力;氢键;非极性键解析：因为 O 的电负性较大,在雪花、水中存在 OHO 氢键,故在实现雪花 水 水蒸气的变化阶段主要破坏水分
3、子间的氢键,而由水蒸气 氧气和氢气则破坏了 OH 极性共价键。答案：B4.下列说法中正确的是( )A.化学键的极性越大,键就越强B.凡能形成氢键的物质,其熔点、沸点比同类物质的熔点、沸点高C.CFH3分子中,既有 H 原子,又有电负性大、半径小的 F 原子,因此,CFH 3分子间可以形成氢键D.稀有气体能在温度充分降低时液化,而且随相对分子质量的增大熔点升高解析：A 说法错误,影响化学键强弱的因素很多,键的极性只是其中之一。B 说法错误,分子内氢键使化合物的熔点、沸点降低。C 说法错误,因为在 CFH3分子中,是 CF 和 CH 间形成共价键,而在 H 与 F 之间并没有形成共价键,不符合形成
4、氢键的条件,所以 CFH3分子间不能形成氢键。D 说法正确,稀有气体是非极性的单原子分子,分子间存在范德华力,所以在温度充分降低时液化,而且范德华力随着相对分子质量的增大而增大,所以熔点依次升高。答案：D5.卤素单质从 F2到 I2,在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态的原因是( )A.原子间的化学键键能逐渐减小B.范德华力逐渐增大C.原子半径逐渐增大D.氧化性逐渐减弱解析：卤素单质组成、结构相似,从 F2到 I2相对分子质量增大,范德华力增大,熔点、沸点升高。答案：B6.下列说法中错误的是( )A.卤化氢中,以 HF 沸点最高,是由于 HF 分子间存在氢键B.H2O 的沸点比 HF 的
5、高,可能与氢键有关C.氨水中有分子间氢键D.氢键 XHY 的三个原子总在一条直线上解析：因氟化氢分子之间存在氢键,所以 HF 是卤化氢中沸点最高的;氨水中除 NH3分子之间存在氢键,NH 3与 H2O,H2O 与 H2O 之间都存在氢键,C 正确;形成氢键的 XHY 三个原子应尽可能地在一条直线上,但是在特定条件下,如空间位置的影响下,也可能不在一条直线上,故D 错。答案：D7.在水中,水分子可彼此通过氢键形成(H 2O)n的小集团。在一定温度下(H 2O)n的 n=5,每个水分子被 4 个水分子包围着形成四面体。(H 2O)n的 n=5 时,下列说法中正确的是( ) (导学号 5272005
6、1)A.(H2O)n是一种新的水分子B.(H2O)n仍保留着水的化学性质C.1 mol (H2O)n中有 2 个氢键D.1 mol (H2O)n中有 4 mol 氢键解析：(H 2O)n是 H2O 分子之间通过氢键结合而成的,氢键不属于化学键,因此(H 2O)n不是一种新的分子,(H 2O)n仍保留着水的化学性质。(H 2O)n中每个氢原子分享到一个氢键,折合每摩尔水有 2NA个氢键( NA为阿伏加德罗常数的值),当 n=5 时,1 mol (H 2O)5所含氢键数相当于 5 mol H2O 分子含有的氢键数,应为 10NA个。答案：B能力提升8.稀有气体的熔点、沸点和在水中的溶解度等信息(部
7、分)如下表:氦(He)氖(Ne)氩(Ar)氪(Kr)氙(Xe)熔点/K 83. 116. 161.95 55 15沸点/K 4.24 27.25 87.45(H2O,20 )13.814.7 73110.9(1)表中的稀有气体,熔点最低的是 ,沸点最高的是 ,氩在水中的溶解度大于 而小于 。 (2)下列说法中错误的是 (用序号填空)。 稀有气体的范德华力随着熔点的升高而增大稀有气体的范德华力随着沸点的升高而增大稀有气体的范德华力随着溶解度的增大而增大稀有气体的范德华力随着相对原子质量的增大而增大解析：表中稀有气体熔点、沸点和在水中溶解度的数据变化呈现了一定的规律,这种规律反映了稀有气体中范德华
8、力的变化规律。答案：(1)氦(He) 氙(Xe) 14.7 mLL -173 mLL-1(2)9.根据元素周期表的知识回答下列问题:(1)PH3分子与 NH3分子的构型关系 (填“相似”或“不相似”),P H 键 (填“有”或“无”)极性,PH 3分子 (填“是”或“不是”)极性分子。 (2)NH3与 PH3相比, 的热稳定性更强。 (3)NH3、PH 3在常温、常压下都是气体,但 NH3比 PH3易液化,其主要原因是 (选填序号)。A.键的极性:NH 比 PH 强B.分子的极性:NH 3比 PH3强C.相对分子质量:PH 3比 NH3大D.NH3分子之间存在特殊的分子间作用力(氢键)解析：(
9、1)N 原子和 P 原子结构相似,NH 3分子与 PH3分子结构相似,PH 键为不同种元素原子之间形成的共价键,为极性共价键。(2)由 N、P 在元素周期表的位置关系和元素周期律可知,NH 3的热稳定性大于 PH3的。(3)NH3和 PH3同属于分子晶体,但 NH3比 PH3易液化,是由于 NH3分子间既有范德华力,又能形成氢键。答案：(1)相似 有 是(2)NH3(3)D10.(1)(2016 全国甲,37 节选)氨的沸点 (填“高于”或“低于”)膦(PH 3),原因是 。 (2)(2016 四川理综,8 节选)M、R、X、Y 为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z 是一种过渡元素。M 基态
10、原子 L 层中 p 轨道电子数是 s 轨道电子数的 2 倍,R 是同周期元素中最活泼的金属元素,X 和 M 形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z 的基态原子 4s 和 3d轨道半充满。请回答以下问题:X 的氢化物的沸点低于与其组成相似的 M 的氢化物,其原因是 。 解析：(1)NH 3分子间存在氢键,而 PH3分子间只存在范德华力,氢键的强度大于范德华力,故氨的沸点高于 PH3。(2)X 的氢化物为 H2S,M 的氢化物为 H2O,H2O 分子间存在氢键,沸点高于 H2S。答案：(1)高于 NH 3分子间可形成氢键(2)H2S 分子间不存在氢键,H 2O 分子间存在氢键11.氧是地壳
11、中含量最多的元素。(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为 个。 (2)H2O 分子内的 OH 键、分子间的范德华力和氢键从强到弱的顺序依次为 。 的沸点比 的高,原因是 。 (3)H+可与 H2O 形成 H3O+,H3O+中 O 原子采用 杂化。H 3O+中 HOH 键角比 H2O 中 HOH 键角大,原因为 。 解析：(1)氧原子核外有 8 个电子,其基态原子轨道表示式为 ,所以氧元素基态原子核外未成对电子数为 2 个。(2)OH 键属于共价键,键能最大;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴,但氢键要强于范德华力,所以它们从强到弱的顺序依次为 OH 键、氢键、范德华力;氢键不仅存在
12、于分子之间,有时也存在于分子内。 存在分子内氢键;存在分子间氢键,分子间氢键的形成导致沸点升高。(3)依据价电子对互斥理论知 H3O+中 O 上的孤电子对数=(6-1-31)=1,成键电子对数=3,因此 H3O+中 O 采用的是 sp3杂化,所以 H3O+空间构型为三角锥形;同理可以计算出 H2O 中O 上的孤电子对数=(6-21)=2,成键电子对数=2,因此排斥力较大,水中 HOH 键角较小。答案：(1)2(2)OH 键氢键范德华力易形成分子内氢键,而易形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力增大(3)sp3 H 2O 中 O 原子上有 2 对孤对电子,H 3O+中 O 原子上只有 1 对孤
13、对电子,排斥力较小12.W、X、Y、Z 四种元素的原子序数依次增大。其中 Y 原子的 L 电子层中,成对电子与未成对电子占据的轨道数相等,且无空轨道;X 原子的 L 电子层中未成对电子数与 Y 相同,但还有空轨道;W、Z 的原子序数相差 10,且 Z 原子的第一电离能在同周期中最小。 (导学号52720052)(1)写出下列元素的元素符号:W ,X ,Y ,Z 。 (2)XY 分子中,X 原子与 Y 原子都达到 8 电子稳定结构,则 XY 分子中 X 和 Y 原子用于成键的电子数目分别是 ;根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的主要类型有 。 (3)XY2与 ZYW 反应时,通过控制反应物的
14、物质的量之比,可以得到不同的产物,相同条件下,在水中溶解度较小的产物是 (填化学式),其原因是该化合物阴离子间可形成二聚离子或多聚链状离子。该化合物阴离子能够相互缔合的原因是 。 解析：(1)根据 Y 原子的 L 电子层中,成对电子与未成对电子占据的轨道数相等,且无空轨道,可知 Y 原子的核外电子排布式为:1s 22s22p4,即为氧(O)元素。X 原子的 L 电子层中未成对电子数与 Y 相同,但还有空轨道,可知 X 原子的核外电子排布式为 1s22s22p2,即为碳(C)元素。W、Z 的原子序数相差 10,且 Z 原子的第一电离能在同周期中最小(处于A 族),W、X、Y、Z四种元素的原子序数
15、依次增大,可知 W 为氢元素、Z 为钠元素。(2)CO 分子中,要使 C 原子与 O 原子都达到 8 电子稳定结构,则 CO 分子的电子式可表示为C,其中 C 原子和 O 原子用于成键的电子数目分别是 2 和 4;分子里共价键的主要类型有 键和 键。(3)CO2与 NaOH 反应时,通过控制反应物的物质的量之比,可以得到不同的产物(Na2CO3、NaHCO 3),相同条件下,在水中溶解度较小的产物是 NaHCO3,其原因是 HC 中含有 OH 键,相互之间可通过 OHO 氢键缔合。答案：(1)H C O Na(2)2 和 4 键, 键(3)NaHCO3 因为 HC 中含有 OH 键,相互之间可通过 OHO 氢键缔合
