1、课时作业10 范德华力和氢键时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每小题 4 分，共 44 分)1下列说法中正确的是()A分子间作用力越大，分子越稳定B分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高C相对分子质量越大，其分子间作用力越大D分子间只存在范德华力，不存在化学键B解析：分子间作用力主要影响物质的物理性质，化学键主要影响物质的化学性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，B 正确，A 不正确；分子的组成和结构相似时，相对分子质量越大，其分子间作用力越大，C 不正确；分子间不只有范德华力，D 不正确。故选 B。2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
2、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Bsp2，范德华力Csp2，氢键Dsp3，氢键C解析：B 原子最外层的 3 个电子都参与成键，故 B 原子可以形成 sp2 杂化轨道；B(OH)3 分子中的OH 可以与相邻分子中的H 原子形成氢键。故选 C。3下列物质中，分子内和分子间均可形成氢键的是()B解析：4下列两组命题中，B 组中命题正确，且能用 A 组中的命题加以解释的是()A.B C D B解析：碘和氯属于同主族，碘的原子半径大于氯的原子半径，碘的非金属性弱于氯的非金属性，HCl 键的键能大于 HI 键的键能，HCl 的稳定性大于 HI 的
3、稳定性，A 错，B 对；HCl 和HI 结构相似，HI 的范德华力大于 HCl 的范德华力，HI 的熔沸点要高于 HCl 的熔沸点；H2S 的结构与 H2O 的结构相似，但由于 H2O 分子间存在较强的氢键，故 H2O 的熔沸点高。5氨气溶于水中，大部分 NH3 与 H2O 以氢键(用“”表示)结合形成 NH3H2O 分子。根据氨水的性质可推知 NH3H2O 的结构式为()B解析：从氢键的成键原理上讲，A、B 都成立；但从空间构型上讲，由于氨分子是三角锥形，易于提供孤对电子，所以，以B 方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3H2ONH4 OH可知答案是 B。6下列说法中不正确
4、的是()A所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键是一种类似于共价键的化学键B离子键、氢键、范德华力本质上都是静电作用C只有电负性很强、半径很小的原子(如 F、O、N)才能形成氢键D氢键是一种分子间作用力，氢键比范德华力强A解析：并不是所有含氢元素的化合物都能形成氢键，氢键只形成于电负性强的元素(如 N、O、F)与氢形成的氢化物的分子之间。氢键不是化学键，是介于范德华力和化学键之间的特殊的作用力，本质上也是一种静电作用。7下列说法错误的是()A卤素元素的非金属氢化物中 HF 的沸点最高，是由于 HF分子间存在氢键B邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低CH2O 的沸点比 HF 的沸点高
5、，是由于水中氢键的键能大D氨气极易溶于水与氨气分子和水分子间形成氢键有关C解析：HF 分子间存在氢键，故沸点相对较高，A 项正确；能形成分子间氢键的物质熔、沸点较高，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低，B 项正确；H2O 分子中的 O 可与周围 H2O 分子中的两个 H 原子形成两个氢键，而HF 分子中的 F 原子只能形成一个氢键，氢键越多，沸点越高，所以 H2O 的沸点高，C 项错误；氨气分子和水分子间形成氢键，导致氨气极易溶于水，D 项正确。8下列关于氢键的说法正确的是()A由于氢键的作用，使 NH3、H2O、H
6、F 的沸点反常，且沸点由高到低的顺序为：HFH2ONH3B氢键只存在于分子间，不能存在于分子内C没有氢键，就没有生命D相同量的水在气态、液态和固态时均有氢键，且氢键的数目依次增多C解析：A 项，“反常”是指它们分别在与其同族元素的氢化物沸点排序中的现象，它们的沸点顺序可由实际看出，常温下只有水是液体，应该是水的沸点最高。B 项，分子内可以存在氢键。C 项正确，因为氢键造成了常温、常压下水是液态，而水的液态是生物体营养传递的基础。D 项，在气态时，分子间距离大，分子之间没有氢键。故选 C。9下列现象与氢键有关的是()NH3 的熔、沸点比第A 族其他元素氢化物的高小分子的醇和羧酸易溶于水冰的密度比
7、液态水的密度小尿素的熔、沸点比醋酸的高邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低水分子高温下也很稳定ABCDB解析：中由于氨分子间形成了氢键而使其熔、沸点较高；小分子的醇、羧酸分子中都存在羟基，羟基能与水分子间形成氢键，从而增大了它们的溶解性；在冰晶体内，水分子间形成氢键，从而增大了分子间的空隙，因而使得其密度减小；尿素分子之间形成更多的氢键使尿素的熔、沸点升高；邻羟基苯甲酸中存在着分子内的氢键，从而减小了分子之间的作用力，而对羟基苯甲酸中只存在分子间氢键使其熔、沸点升高，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低；氢键只影响物质的物理性质，而不影响物质的化学性质，所以水分子在高温下也很稳定与
8、氢键无关。10关于氢键，下列说法正确的是()A由于冰中的水分子间存在氢键，所以其密度大于液态水B可以用氢键解释接近沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式(H2O)计算出来的相对分子质量大C分子间氢键和分子内氢键都会使熔沸点升高D每个水分子内平均含有两个氢键B解析：由于冰中的水分子间的氢键多于液态水中的氢键，分子间的距离较大，所以其密度小于液态水，A 项错误；由于水分子之间存在氢键，水分子通常以几个分子聚合的形式存在，所以接近沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式(H2O)计算出来的相对分子质量大，B 项正确；分子间氢键可使熔沸点升高，分子内氢键通常使物质的熔沸点降低，C 项错误；水分子
9、内不含氢键，水中的氢键只存在于水分子之间，D 项错误。11X、Y、Z 是原子序数依次递增的短周期元素，3 种元素的原子核外电子数之和与 Ca2的核外电子数相等，X、Z 分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列说法正确的是()A原子半径：ZYXBZ 与 X 形成化合物的沸点高于 Z 的同族元素与 X 形成化合物的沸点CCaY2 与水发生氧化还原反应时，CaY2 只作氧化剂DCaY2、CaX2 和 CaZ2 等三种化合物中，阳离子与阴离子个数比均为 12B解析：X、Y、Z 分别是 H、O、F，则原子半径 YZX，A项错误；Z 与 X 形成的化合物 HF 的沸点高于 HCl、HBr
10、、HI，因为 HF 分子间存在氢键，B 项正确；CaO2 与水反应时既做氧化剂又做还原剂，C 项错误；CaH2、CaO2 和 CaF2 中阳阴离子个数比分别为：12,11,12。二、填空题(共 56 分)12(12 分)已知 N、P 同属元素周期表的A 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，三个 H 原子位于锥底，NH 键间的夹角是 107。(1)PH3 分子与 NH3 分子的构型关系是(填“相同”“相似”或“不相似”)，(填“有”或“无”)PH键，PH3 分子是(填“极性”或“非极性”)分子。相似有极性(2)NH3 和 PH3 相比，热稳定性更强的
11、是，原因是。(3)NH3 和 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 NH 比 PH 强B分子的极性 NH3 比 PH3 强C相对分子质量 PH3 比 NH3 大DNH3 分子之间存在特殊的分子间作用力NH3NH3 分子中 NH 键键能比 PH3 分子中的 PH 键键能大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。PH 键为不同种元素原子之间形成的共价键，为极性键。(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 PH
12、3 热稳定性强，可用键能来解释。(3)“易液化”属于物质的物理性质，NH3 与 PH3 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强的氢键。13(11 分)(1)元素的第一电离能：AlSi(填“”或“”)。硅烷(SinH2n2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是。硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强硼砂是含结晶水
13、的四硼酸钠，硼砂晶体由 Na、B4H4O92和 H2O 构成，它们之间存在的作用力有(填序号)。A离子键 B共价键 C金属键 D范德华力E氢键ADE(2)下列物质变化，只与范德华力有关的是。A干冰熔化B乙酸汽化C乙醇与丙酮混溶 E碘溶于四氯化碳F石英熔融AE解析：(1)同一周期元素自左向右第一电离能有增大趋势，故第一电离能 AlSi。硅烷形成的晶体是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高。在晶体中 Na与B4H4O92之间为离子键，H2O 分子间存在范德华力和氢键。(2)A项，干冰是分子晶体，熔化时破坏范德华力；B 项，乙酸分子间形成氢键，汽化时破坏氢键和范德华力；C 项，乙醇
14、与丙酮混溶时形成分子间氢键；D 项，溶于水中，形成范德华力和分子间氢键；E 项中，溶质分子之间、溶剂分子之间以及 I2与 CCl4 之间都只存在范德华力；F 项石英是原子晶体，熔化时破坏共价键。14(10 分)X、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 是地壳中含量(质量分数)最多的元素，Q 的核电荷数是 X 与 Z的核电荷数之和，E 是元素周期表中电负性最大的元素。请回答下列问题：(1)X、Y 的元素符号依次为。(2)XZ2 与 YZ2 分别属于(填“极性分子”或“非极性分子”，下同)和。S、C极性分子非极性分子(
15、3)Q 的元素符号是，它位于第周期，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：。CrFHF、FHO、OHF、OHO四1s22s22p63s23p63d54s16解析：15(12 分)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，它们形成的化合物的分子式是 XY4。试回答：(1)X 元素原子基态时的电子排布式为：，Y 元素原子最外层电子排布图为：。1s22s22p63s23p63d104s24p2(2)若 X、Y 两元素的电负性分别为 2.1 和
16、 2.85，试判断 XY4中 X 与 Y 之间的化学键为(填“共价键”或“离子键”)。(3)该化合物的空间构型为，中心原子的杂化类型为，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。共价键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，熔、沸点越高正四面体sp3 杂化非极性分子范德华力GeCl4解析：第四周期A 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，可知 Y 为氯元素，Y
17、 元素原子最外层电子排布图为：；XY4 中 X 与 Y 形成的是共价键，空间构型为正四面体形，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。16(11 分)现有 A、B 两种有机物，结构简式如图所示，A可通过分子内氢键形成一个六元环，而 B 只能通过分子间氢键缔合。(2)A、B 分别溶于水，的溶解度稍大些(填“A”或“B”)。(3)工业上用水蒸气蒸馏法分离 A、B 的混合物，则首先被蒸出的成分是(填“A”或“B”)。BA解析：(1)根据氢键的形成条件可知，A 中氢键是羟基氢与硝基中的氧原子之间形成的电性作用，中间用“”连接。(2)在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间形成氢键，则溶质的溶解度增大。(3)A 中含有分子内氢键，B 中含有分子间氢键，故 A 的沸点低于 B。
