1、1跟踪检测（六十五）教材基础（3）分子间作用力与分子的性质1在硼酸B(OH) 3分子中，B 原子与 3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中 B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是( )Asp，范德华力 Bsp 2，范德华力Csp 2，氢键 Dsp 3，氢键解析：选 C 由石墨的晶体结构知 C原子为 sp2杂化，故 B原子也为 sp2杂化，由于B(OH)3中 B原子与 3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。2(2019三门峡模拟)下列说法不正确的是( )AHCl、HBr、HI 的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关BH 2O的熔、沸点高于
2、H2S是由于 H2O分子之间存在氢键CI 2易溶于 CCl4可以用相似相溶原理解释D甲烷可与水形成氢键这种化学键解析：选 D HCl、HBr、HI 是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，相应物质的熔、沸点越高，A 正确；H 2O分子间可形成氢键，H 2S分子间不能形成氢键，因此 H2O的熔、沸点高于 H2S，B 正确；I 2是非极性分子，易溶于非极性溶剂CCl4，C 正确；甲烷中碳原子电负性不大，甲烷分子和水分子之间不能形成氢键，并且氢键不是化学键，属于分子间作用力，D 错误。3下列物质的沸点，从高到低的顺序不正确的是( )AHIHBrHClHF BCI 4CBr 4CCl
3、 4CF 4CI 2Br 2Cl 2F 2 DNH 3PH 3解析：选 A HI、HBr、HCl 分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，沸点依次变小，而因 HF中存在氢键，故 HF的沸点反常，为最高，则沸点从高到低顺序为 HFHIHBrHCl，A 错误；B、C 中分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，沸点依次降低，B、C 正确；由于 NH3分子间有范德华力、氢键，而 PH3分子间只有范德华力，所以沸点：NH 3PH 3，D 正确。4通常状况下，NCl 3是一种油状液体，其分子立体构型与氨分子相似，下列对 NCl3的有关叙述正确的是( )ANCl 3分子中 NCl
4、键的键长比 CCl4分子中 CCl键的键长长BNCl 3分子是非极性分子CNCl 3分子中的所有原子均达到 8电子稳定结构DNBr 3比 NCl3易挥发解析：选 C 因碳原子半径比氮原子的大，故 NCl键的键长比 CCl键的键长短；2NCl3的价层电子对数为 3 (531)4，分子立体构型为三角锥形，故 NCl3是极性分子；12NBr3与 NCl3二者结构相似，由于 NBr3的相对分子质量较大，分子间作用力较大，所以NBr3的沸点比 NCl3高，因此 NBr3比 NCl3难挥发。5肼(H 2NNH2)和偏二甲肼H 2NN(CH3)2均可用作火箭燃料。查阅资料得知，肼是一种良好的极性溶剂，沿肼分
5、子球棍模型的 NN键方向观察，看到的平面图如图所示。下列说法不正确的是( )A肼分子中的氮原子采用 sp3杂化B肼分子中既有极性键又有非极性键C肼分子是非极性分子D肼与偏二甲肼互称同系物解析：选 C 肼分子中每个 N原子含有 3个 键和 1个孤电子对，其价层电子对数是4，则 N原子采用 sp3杂化，A 项正确；肼分子中 N原子之间存在非极性键，N 原子和 H原子之间存在极性键，B 项正确；肼分子结构不对称，则正负电荷中心不重合，是极性分子，C项错误；肼和偏二甲肼结构相似，在分子组成上相差 2个 CH2原子团，属于同系物，D 正确。6某化合物的分子式为 AB2，A 属A 族元素，B 属A 族元素
6、，A 和 B在同一周期，它们的电负性值分别为 3.44和 3.98，已知 AB2分子的键角为 103.3。下列推断不正确的是( )AAB 2分子的立体构型为 V形BAB 键为极性共价键，AB 2分子为非极性分子CAB 2与 H2O相比，AB 2的熔点、沸点比 H2O的低DAB 2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而 H2O分子间能形成氢键解析：选 B 根据 A、B 的电负性值及所处位置关系，可判断 A元素为 O，B 元素为 F，该分子为 OF2。OF 2中 O原子价层电子对数为 2 (621)4，OF 2为 V形；OF 键为极12性共价键；因为 OF2分子的键角为 103.3，结构不对称，所
7、以为极性分子。7S 2Cl2是橙黄色液体，少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液。其分子结构如图所示。下列关于 S2Cl2的说法中错误的是( )AS 2Cl2为非极性分子B分子中既含有极性键又含有非极性键C与 S2Br2结构相似，熔、沸点：S 2Br2S2Cl2D与水反应的化学方程式可能为2S2Cl22H 2O=SO23S4HCl3解析：选 A 根据 S2Cl2的分子结构可知，它属于极性分子，故 A错误，B 正确；由于S2Cl2与 S2Br2的结构相似，而相对分子质量：S 2Br2S2Cl2，故 C正确；由少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢挥发，并产生酸性悬浊液，知
8、其与水反应的化学方程式可能为2S2Cl22H 2O=SO23S 4HCl，故 D正确。8(1)(2017全国卷)在 CO2低压合成甲醇反应(CO 23H 2=CH3OHH 2O)所涉及的 4种物质中，沸点从高到低的顺序为_，原因是_。(2)(2017江苏高考)乙醇的沸点高于丙酮(H 3CCOCH3)，这是因为_。(3)(2016全国卷)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_。GeCl4 GeBr4 GeI4熔点/ 49.5 26 146沸点/ 83.1 186 约 400(4)(2015全国卷)氧元素有两种同素异形体，其中沸点高的是_(填分子式)，原因是_。解析：(1)水和甲醇均
9、为极性分子，常温常压下两种物质均呈液态；二氧化碳和氢气均为非极性分子，常温常压下两种物质均呈气态，根据四种物质在相同条件下的状态可以判断出水、甲醇的沸点均高于二氧化碳、氢气的沸点。由于水分子中的 2个氢原子都能参与氢键的形成，而甲醇分子中只有羟基上的氢原子能够形成氢键，所以水中的氢键比甲醇多，则水的沸点高于甲醇的沸点。二氧化碳和氢气都属于分子晶体，但由于二氧化碳的相对分子质量大于氢气，所以二氧化碳的沸点高于氢气的沸点。(2)乙醇中的羟基之间可以形成分子间氢键，分子间存在氢键比分子间不存在氢键物质沸点高。(3)相对分子质量：GeCl4GeBr 4GeI 4，则熔、沸点：GeCl 4GeBr 4G
10、eI 4。(4)相对分子质量：O 3O 2，则沸点：O 3O 2。答案：(1)H 2OCH 3OHCO 2H 2 H 2O和 CH3OH均为极性分子，H 2O中氢键比甲醇多；CO2、H 2均为非极性分子，CO 2相对分子质量较大，范德华力较大(2)乙醇分子间存在氢键(3)GeCl4、GeBr 4、GeI 4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强4(4)O3 O 3的相对分子质量较大，范德华力较大9X、Y、Z、Q、E 五种元素中，X 原子核外的 M层中只有两对成对电子，Y 原子核外的 L层电子数是 K层的两倍，Z 是地壳内含量(质量分数)最高的元素
11、，Q 的核电荷数是 X与 Z的核电荷数之和，E 在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：(1)X、Y 的元素符号依次为_、_。(2)XZ2与 YZ2分子的立体构型分别是_和_，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_(填分子式)，理由是_。(3)Q的元素符号是_，它的基态原子的核外电子排布式为_，在形成化合物时它的最高化合价为_。(4)用氢键表示式写出 E的氢化物溶液中存在的所有氢键：_。解析：(1)X 原子核外的 M层中只有两对成对电子，则 M层的电子排布图为，故 X为 S，Y 原子核外的 L层电子数是 K层的两倍，则 Y原子的核外电子排布式为 1s22s22p2，故 Y为 C。(2
12、)Z 是地壳内含量(质量分数)最高的元素，则 Z为O，SO 2、CO 2的立体构型分别为 V形、直线形。(3)Q 的核电荷数为 24，为 Cr，其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d 54s1，其外围电子排布式为 3d54s1，则最高化合价为6。(4)元素周期表中 F的电负性最强，HF 溶液中，HF 与 HF、H 2O与 H2O、HF 与 H2O之间存在氢键。答案：(1)S C(2)V形 直线形 SO 2 CO 2是非极性分子，SO 2和 H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO 2在 H2O中的溶解度较大(3)Cr 1s 22s22p63s23p63d
13、54s1(或Ar3d 54s1) 6(4)FHF、FHO、OHF、OHO10科学家正在研究温室气体 CH4和 CO2的转化和利用。(1)下列关于 CH4和 CO2的说法正确的是_(填字母)。a固态 CO2属于分子晶体bCH 4分子中含有极性共价键，是极性分子c因为碳氢键键能小于碳氧键，所以 CH4熔点低于 CO2dCH 4和 CO2分子中碳原子的杂化类型分别是 sp3和 sp(2)在 Ni催化剂作用下，CH 4和 CO2反应可获得化工原料 CO和 H2。Ni 能与 CO形成正四面体形的配合物 Ni(CO)4，1 mol Ni(CO) 4中含有_ mol 键。(3)一定条件下，CH 4、CO 2
14、都能与 H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH 4与 H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰” 。5参数分子 分子直径/nm 分子与 H2O的结合能 E/kJmol1CH4 0.436 16.40CO2 0.512 29.91“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是_。为开采深海海底的“可燃冰” ，有科学家提出用 CO2置换 CH4的设想。已知图中笼状结构的空腔直径为 0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_。解析：(1)CO 2是由非金属元素形成的分子晶体，a 选项正确；CH 4分子是正四面体结构，其为非极性分子，b 选项错误；CH 4
15、和 CO2都是分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，c 选项错误；CH 4为正四面体结构，故碳原子的杂化类型是 sp3，CO 2为直线形分子，故碳原子的杂化类型是 sp，d 选项正确。(2)1 个 CO分子中存在 1个 键，而 Ni(CO)4中 Ni与 CO之间还存在 4个 键，故 1 mol Ni(CO)4中含有 8 mol 键。(3)“可燃冰”中存在范德华力，另外水分子间还存在氢键。分子与 H2O的结合能越大表明越容易与 H2O结合，且 CO2的分子直径小于笼状结构的空腔直径。答案：(1)ad (2)8(3)氢键、范德华力 CO 2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与 H2O的结合能大于 CH46
