1、第四单元分子间作用力分子晶体1了解范德华力的类型，把握范德华力大小与物质物理性质之间的辩证关系。2初步认识影响范德华力的主要因素，学会辩证的质量分析法。3理解氢键的本质，能分析氢键的强弱，认识氢键的重要性。4加深对分子晶体有关知识的认识和应用。范德华力与氢键一、范德华力1共价分子之间存在着某种作用力，能够把它们的分子聚集在一起，这种作用力叫做分子间作用力，其实质是一种静电作用，比化学键弱得多，范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力。2范德华力是一种普遍存在于固体、液体和气体中分子之间的作用力，没有饱和性和方向性。3对于组成与结构相似的分子，其范德华力一般随相对分子质量的增大而增大，对应物质的熔
2、、沸点也逐渐升高。二、氢键的形成1一个水分子中相对显正电性的氢原子，能与另一个水分子中相对显负电性的氧原子的孤电子对接近并产生相互作用，这种相互作用叫做氢键。氢键比化学键弱，但比范德华力强。氢键通常用XHY表示，其中X和Y表示电负性大而原子半径小的非金属原子，如氟、氧、氮等。2氢键具有方向性和饱和性。3分子间氢键使物质的熔、沸点升高，溶解度增大，而分子内氢键使物质的熔、沸点降低。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)分子间作用力是分子间相互作用力的总称。()(2)分子间氢键的形成使物质的熔、沸点升高，分子内氢键使物质的熔、沸点降低。()(3)氢键属于分子间作用力。()(4)氢键是一种
3、特殊的化学键，它广泛存在于自然界中。()(5)HF的沸点较高，是因为HF键的键能很大。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2下列叙述正确的是()AF2、Cl2、Br2、I2单质的熔点依次升高，与分子间作用力大小有关BH2S的相对分子质量比H2O的大，其沸点比水的高C稀有气体的化学性质比较稳定，是因为其键能很大D干冰汽化时破坏了共价键解析：选A。A项，从F2I2，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔、沸点升高；B项，H2O分子之间有氢键，其沸点高于H2S；C项，稀有气体分子为单原子分子，分子内无化学键，其化学性质稳定是因为原子的最外层为8电子稳定结构(He为2个)；D项，干冰汽化破坏的是范
4、德华力，并未破坏共价键。3固体乙醇晶体中不存在的作用力是()A极性键B非极性键C离子键 D氢键解析：选C。固体乙醇晶体是乙醇分子通过分子间作用力结合的，在乙醇分子里有CC之间的非极性键，CH、CO、OH之间的极性键，在分子之间还有O和H原子产生的氢键，没有离子键。1范德华力对物质性质的影响(1)对物质熔、沸点的影响通常组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点：F2Cl2Br2I2；CF4CCl4CBr4CI4。分子组成相同的物质(即互为同分异构体)，分子对称性越强，范德华力越小，物质的沸点通常越低。如沸点：对二甲苯间二甲苯邻二甲苯。相对分子质量相
5、近的物质，分子的极性越小，范德华力越小，物质的熔、沸点通常越低。如熔、沸点：N2CO。(2)对物质溶解性的影响溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大，则溶质分子的溶解度越大。如I2、Br2与苯分子间的范德华力较大，故I2、Br2易溶于苯中，而水与苯分子间的范德华力很小，故水很难溶于苯中。范德华力只影响物质的物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。2氢键对物质性质的影响(1)氢键对物质熔、沸点的影响分子间存在氢键时，物质在熔化或汽化时， 除破坏普通的分子间作用力外，还需要破坏分子间的氢键，消耗更多的能量，所以存在着分子间氢键的物质一般具有较高的熔点和沸点。例如：AA族元素的氢化物中，NH3、H2O
6、和HF的熔、沸点比同主族相邻元素的氢化物的熔、沸点高，这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键，如图所示。互为同分异构体的物质，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。如邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的。(2)氢键对物质溶解度的影响如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大。例如：由于氨分子与水分子间能形成氢键，且都是极性分子，所以NH3极易溶于水。低级的醇、醛、酮等可溶于水，都与它们的分子能与水分子形成氢键有关。(3)氢键的存在引起密度的变化由
7、于水分子之间的氢键，水结冰时，体积变大，密度变小。冰融化成水时，体积减小，密度变大。根据下列表1和表2数据，回答问题：表1A、A族氢化物沸点化合物沸点/化合物沸点/H2O100HF195H2S607HCl84H2Se42HBr670H2Te18HI354表2常见物质的沸点结构简式分子式相对分子质量沸点/HOHH2O18100CH3OH(甲醇)CH4O3264CH3CH2OH(乙醇)C2H6O4678CH3COOH(乙酸)C2H4O260118CH3COCH3(丙酮)C3H6O5856CH3CH2CH2OH(丙醇)C3H8O6097CH3CH2OCH3(甲乙醚)C3H8O6011(1)根据表1数
8、据，同主族元素简单氢化物沸点高低的规律是_。(2)根据表2沸点数据找规律，由得出：_；由得出：_。解析(1)水、氟化氢分子间存在氢键，沸点出现“反常”，因此同主族元素简单氢化物沸点高低与氢键和相对分子质量有关。(2)表2中规律仍然要从氢键、相对分子质量等因素变化得出。答案(1)同主族元素简单氢化物沸点随相对分子质量增大而升高，如果含氢键，该氢化物沸点最高(2)组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，沸点越高分子间存在氢键，会使其沸点升高，分子极性越大，氢键越强，沸点越高(1)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 DCHONCH3CH3溶于水E碘溶于四氯化
9、碳 F石英熔融(2)下图是晶体碘的晶胞结构，回答下列问题：碘晶体属于_晶体，碘升华克服的作用力是_。该晶胞中含有_个这种微粒。解析：(1)A、E只与范德华力有关，B、C、D还与氢键有关，F破坏了共价键。答案：(1)AE(2)分子分子间作用力4范德华力的概念及其对物质性质的影响1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解析：选B。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
10、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。2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的熔、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范德华力仅影响物质的部分物理性质解析：选D。范德华力是一种分子间作用力，因此范德华力不会影响物质的化学性质，只影响物质的部分物理性质。氢键的概念及其对物质性质的影响3下列物质的结构或性质与氢键无关的是()A乙醚的沸点B乙醇
11、在水中的溶解度C水结冰时体积膨胀、密度减小DDNA的双螺旋结构解析：选A。A乙醚分子间不存在氢键，乙醚的沸点与氢键无关；B乙醇和水分子间能形成氢键，乙醇在水中的溶解度与氢键有关；C水结冰时，水分子以氢键互相联结成晶体，从而使冰的密度比水小，与氢键有关；DDNA的双螺旋结构涉及碱基配对，与氢键有关。4短周期的5种非金属主族元素，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。请回答下列问题：(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，分子BC2、BA4、A2C2、BE4中，含有非
12、极性共价键的是_(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，其分子式分别为_、_。(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为_(用化学式表示)。解析：由s轨道最多可容纳2个电子且5种元素都为非金属元素可得：a1，bc2，即A为H，B为C，C为O。由D与B同主族，且为短周期非金属元素得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)、分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2中含有OO非极性键，其他均为极性键。(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键，是其沸点
13、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，故它们的沸点从高到低的顺序为SiCl4CCl4CH4。答案：(1)(2)H2O分子间形成氢键(3)C6H6H2O(4)SiCl4CCl4CH4分子晶体1分子通过分子间作用力构成的固态物质叫做分子晶体。2分子晶体一般硬度较小，熔、沸点较低。3多数非金属单质、非金属元素组成的无机化合物以及绝大多数有机化合物形成的晶体都属于分子晶体。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)分子晶体中，一定存
14、在共价键和分子间作用力。()(2)酸性氧化物都属于分子晶体。()(3)分子晶体熔化时一定会破坏范德华力，有些分子晶体还会破坏氢键。()(4)有些分子晶体的水溶液能导电。()(5)分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大。()(6)因水分子间存在着比分子间作用力更强的作用力氢键，故水分子较稳定。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是()ANH3、P4、C10H8BPCl3、CO2、H2SO4CSO2、SiO2、P2O5 DCCl4、H2O、Na2O2解析：选B。A中，P4(白磷)为单质，不是化合物；C中，SiO2为原子晶体；D
15、中，Na2O2是离子晶体，不是分子晶体。3支持固态氨是分子晶体的事实是()A氮原子不能形成阳离子B铵根离子不能单独存在C常温下氨是气态物质D氨极易溶于水解析：选C。分子晶体的熔点和沸点一般比较低，常温下有可能是气态，而其他晶体常温下不可能是气态。注意D不能选，因为离子晶体也有可能极易溶于水。1分子晶体的物理性质(1)分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。分子晶体熔化时要破坏分子间作用力，由于分子间作用力很弱，所以分子晶体的熔、沸点一般较低，部分分子晶体易升华(如干冰、碘、红磷等)，且硬度较小。(2)分子晶体不导电。分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由离子或自由电子，因而分子晶体在固态和熔融
16、状态下都不能导电。有些分子晶体的水溶液能导电，如HI、乙酸等。2分子晶体的特例与熔、沸点高低的判断(1)稀有气体稀有气体单质是由原子直接构成的分子晶体，无化学键，晶体中只有分子间作用力。(2)分子晶体熔、沸点高低的判断组成和结构相似、不含氢键的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高。如I2Br2Cl2F2，HIHBrHCl。组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分子的极性越大，熔、沸点越高。如CH3OHCH3CH3。含有分子间氢键的会导致熔、沸点反常升高。如H2OH2TeH2SeH2S。对于有机物中同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如CH3CH2CH2CH2CH
17、3CH3CHCH3CH2CH3CH3CCH3CH3CH3。烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子里碳原子数的增加，熔、沸点升高。如C2H6CH4，C2H5ClCH3Cl，CH3COOHHCOOH。3干冰(1)干冰的结构：固态CO2称为干冰，是分子晶体。CO2分子内存在C=O共价键，分子间存在分子间作用力，CO2的晶胞呈面心立方体形，立方体的每个顶角有一个CO2分子，每个面上也有一个CO2分子。每个CO2分子与12个CO2分子等距离相邻(在三个互相垂直的平面上各4个或互相平行的三层上，每层上各4个)(如图所示)。(2)干冰的性质：干冰的外观很像冰，硬度也跟冰相似，熔点却比冰低得多；在常压下极
18、易升华，在工业上广泛用作制冷剂；由于干冰中的CO2之间只存在范德华力不存在氢键，密度比冰的高。(1)如图为干冰的晶体结构示意图。通过观察分析，每个CO2分子周围紧邻等距离的CO2分子有_个，有_种取向不同的CO2分子。将CO2分子视作质点，设晶胞边长为a pm，则紧邻的两个CO2分子的距离为_pm。(2)在冰晶体中，水分子之间的主要作用力是_，还有_，由于其主要作用力与共价键一样具有_性，故1个水分子周围只能有_个紧邻的水分子，这些水分子位于_的顶角。这种排列方式使冰晶体中水分子的空间利用率_(填“较大”或“较小”)，故冰的密度比水的密度要_(填“大”或“小”)。解析(1)观察并分析干冰的晶体
19、结构，可知在干冰晶体中，CO2分子排列为面心立方堆积，顶角为一种取向，三对平行面分别为三种不同取向。离顶角的CO2分子最近的是面心的分子，两者的距离为面对角线的一半，即a pm。每个CO2分子周围紧邻等距离的CO2共有12个。(2)在冰晶体中，水分子间的主要作用力是氢键，氢键具有方向性，1个水分子周围只有4个紧邻的水分子，使冰晶体中水分子的空间利用率小，密度较小。答案(1)124a(2)氢键范德华力方向4四面体较小小冰晶体中由于氢键的作用可形成如图的构架形式，则该晶体中每个水分子有_个氢键。解析：每个水分子与四个方向的4个水分子形成氢键，每个氢键为2个水分子共用，故每个水分子中氢键个数为42。
20、答案：2分子晶体的概念1下列说法中错误的是()A只含分子的晶体一定是分子晶体B所有的非金属氢化物都属于分子晶体C几乎所有的酸都属于分子晶体D碘升华时破坏了共价键解析：选D。碘升华时，只破坏了分子间的范德华力，分子中的II键未被破坏(升华时I2分子不变)。2下列有关分子晶体的说法中一定正确的是 ()A分子内均存在共价键B分子间一定存在范德华力C分子间一定存在氢键D分子晶体全部为化合物解析：选B。稀有气体元素组成的晶体中，不存在由多个原子组成的分子，分子间通过范德华力结合成晶体，分子内不存在任何化学键，故A项错误；分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在于所有的分子晶体中，而氢键只存在于含有与
21、电负性较强的氮、氧、氟原子结合的氢原子的分子之间或者分子之内，故B项正确，C项错误；部分非金属单质也是分子晶体，故D项错误。分子晶体的特性3下列性质适合于分子晶体的是()熔点为1 070 ，易溶于水，水溶液导电熔点为1031 ，液态不导电，水溶液导电能溶于CS2，熔点为1128 ，沸点为4446 熔点为9781 ，质软，导电，密度为097 gcm3ABC D解析：选B。分子晶体熔、沸点低，硬度小，不导电，故错误，选B。4下列分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是()HClHBrHICON2H2A BC D解析：选C。相对分子质量越大，分子间的范德华力越大，分子晶体的熔、沸点越高，相对分子质量接近的
22、分子，极性越强，熔、沸点越高，故。典型的分子晶体5中学教材上介绍的干冰晶体的晶胞是一种面心立方结构，如图所示，即每8个CO2构成立方体，且在6个面的中心又各占据1个CO2分子，在每个CO2周围距离a(其中a为立方体棱长)的CO2有()A4个 B8个C12个 D6个解析：选C。如图在每个CO2周围距离a的CO2即为每个面心上的CO2分子，共有8(3)12个。6如图为甲烷晶体的晶胞结构，下列有关说法正确的是()A甲烷晶胞中的球体只代表一个碳原子B晶体中1个CH4分子有12个紧邻的甲烷分子CCH4晶体熔化时需克服共价键D一个甲烷晶胞中含有8个CH4分子解析：选B。甲烷是分子晶体，熔化时需克服范德华力
23、。晶胞中的球体代表的是一个甲烷分子，并不是一个碳原子。以该甲烷晶胞为单元，位于顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个，而这3个甲烷分子在面上，因此每个都被共用2次，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有3812(个)。甲烷晶胞属于面心立方晶胞，该晶胞含有甲烷的分子个数为864(个)。综上所述，只有B项正确。重难易错提炼1范德华力、氢键对物质性质影响的规律范德华力：影响物质的熔点、沸点等物理性质；组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。氢键：分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大。2冰晶体中每个水分子可以与紧邻的4个水分子形成氢键(不是2个)；每个
24、水分子平均形成2个氢键(不是4个)。3冰晶胞的结构和金刚石的晶胞结构相似，每个晶胞平均拥有8个水分子。4冰、氢氟酸中均有氢键，且OHO比FHF弱，但水的沸点更高，其原因是平均每个水分子形成的氢键数比HF多。5晶体冰的密度比液态水的小。这是因为晶体冰中水分子形成的氢键具有方向性，使得冰晶体中水分子的空间利用率变小。课后达标检测基础巩固1下列属于分子晶体的一组物质是()ACaO、NO、COBCCl4、H2O2、HeCCO2、SO2、SiO2 DCH4、O2、Na2O解析：选B。A项中的CaO属于离子晶体；C项中的SiO2属于原子晶体；D项中的Na2O属于离子晶体。2当干冰汽化时，下列所述各项中发生
25、变化的是()分子间距离范德华力氢键分子内共价键化学性质物理性质A BC D解析：选D。干冰汽化为物理变化，是分子间距离改变引起的，此过程中，范德华力被破坏，但共价键仍保持不变，CO2分子间不存在氢键。3下列变化需克服相同类型作用力的是()A碘和干冰的升华 B硅和C60的熔化C氯化氢和氯化钾的溶解 D溴和汞的汽化答案：A4下列过程中，只破坏分子间作用力的是()AlCl3熔化醋酸凝固成冰醋酸HCl气体溶于水食盐熔化蔗糖熔化A BC D解析：选C。AlCl3为共价化合物，熔化时不发生电离，因此只破坏分子间作用力。5有常温、常压下呈气态的化合物，降温使其固化而得到的晶体属于()A分子晶体 B原子晶体C
26、离子晶体 D无法判断解析：选A。一般情况下，分子晶体的熔点在200300 ，离子晶体的熔点在几百至一千多度之间，而原子晶体的熔点通常在1 000 以上。而题目中常温、常压下呈气态的化合物，显然化合物熔点低，降温使其固化而得到的晶体属于分子晶体。6下列关于氢键的说法中正确的是()A由于氢键的作用，使NH3、H2O、HF的沸点反常，且沸点高低顺序为HFH2ONH3B氢键只能存在于分子间，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解析：选C。A项，“反常”是指它们在与其同族氢化物沸点排序中的现象，它们的沸点顺序可由氢化物的状态所得，水常温下是
27、液体，沸点最高。B项，分子内可以存在氢键。C项正确，因为氢键使常温常压下的水呈液态，而液态的水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。7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邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低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：选D。因HF中存在氢键，所以沸点HFHBrHCl，A正确；邻羟基苯甲醛的分子内羟基与醛基之间存在氢键，而对羟基苯甲醛的氢键只存在于分子间，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高，B正确；氨水中除NH3分子之间存在氢键，NH3与H2O、H2O与H2O之间都存
28、在氢键，C正确；氢键有方向性，但氢键的形成不像共价键对方向的要求那么高，故XHY不一定总在一条直线上，D不正确。8物质的下列性质或数据与氢键无关的是()A甲酸蒸气的密度在373 K时为1335 g/L，在297 K时为25 g/LBNH3易溶于水C醋酸、硝酸的熔、沸点相差较大DHF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多解析：选D。甲酸分子结构中含有羧基，在较低温度下，分子间以氢键结合成多分子缔合体(HCOOH)n，而在较高温度下氢键被破坏，多分子缔合体解体，所以甲酸的密度在低温时较大；氨分子和水分子之间形成氢键，使NH3易溶于水；醋酸是分子间氢键而硝酸是分子内氢键，故二者熔、沸点相差较大；
29、HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多的原因是HF键的键能比HCl键的键能大，与氢键无关。9下列排序正确的是()A酸性：H2CO3C6H5OHCH3COOHB碱性：Ba(OH)2Ca(OH)2KOHC熔点：MgBr2SiCl4BND沸点：H2OH2S解析：选D。根据物质的有关性质逐项分析。A由化学方程式CO2C6H5ONaH2O=C6H5OHNaHCO3可知，酸性：H2CO3C6H5OH。BBa和Ca同主族，元素金属性：BaCa，故碱性：Ba(OH)2Ca(OH)2。CSiCl4为分子晶体，MgBr2为离子晶体，BN为原子晶体，故SiCl4的熔点最低。DH2O分子之间存在氢键，故沸点：
30、H2OH2S。10通常情况下，氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如图所示：下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是()A同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构B氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构，它们具有相似的物理性质C二氧化碳晶体是分子晶体，其中不仅存在分子间作用力，而且也存在共价键D二氧化硅晶体不是密堆积结构解析：选B。SiO2和CO2的化学式相似，但其晶体结构不同，A项正确；二氧化碳为分子晶体，因此分子间存在分子间作用力，而分子内部碳原子和氧原子间形成共价键，氯化钠和氯化铯为离子晶体，所以三者物理性质不同，B项不正确，C
31、项正确；SiO2是原子晶体，只存在共价键，由于共价键具有方向性和饱和性，由此形成的晶体不是密堆积结构，D项正确。11有五组由同族元素形成的物质，在1013 kPa时测得它们的沸点()数据如下表所示：He2688a2495Ar1858Kr1517F21870Cl2336b587I21840c194HCl840HBr670HI353H2O1000H2S602d420H2Te18CH41610SiH41120GeH4900e520对于表中内容，下列各项中的判断正确的是()A表中各行中物质均为分子，且从左到右沸点均逐渐升高B第行物质均有氧化性；第行物质对应的水溶液均是强酸C第行中各化合物的稳定性顺序为
32、H2OH2SH2SeH2TeD上表中物质HF和H2O，由于氢键的影响使它们的分子特别稳定解析：选C。上表中、行的第一种物质的沸点在同一行中均最高，因为在HF分子间、H2O分子间均存在氢键，增大了分子间作用力。第行物质为卤素单质，均具有氧化性，第行物质为卤化氢，对应的水溶液中除HF是弱酸外，其余均为强酸。第行物质为氧族元素的氢化物，其共价键逐渐减弱，所以稳定性逐渐减弱。氢键只能影响物质的物理性质，如熔、沸点和溶解性等，不影响物质的化学性质，如分子的稳定性与氢键无关。12(1)比较下列化合物熔、沸点的高低(填“”或“”)。CO2_SO2；NH3_PH3；O3_O2；Ne_Ar；CO_N2。(2)已
33、知AlCl3的熔点为190 (2202105Pa)，但它在180 即开始升华。请回答：AlCl3固体是_晶体；设计一个可靠的实验，判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是_。解析：(1)各组物质均为分子晶体，根据分子晶体熔、沸点的判断规律，较容易比较五组物质熔、沸点的高低。(2)由AlCl3的熔点低以及在180 时开始升华判断AlCl3晶体为分子晶体。若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物，可测其熔融状态下是否导电，若不导电则是共价化合物，导电则是离子化合物。答案：(1)(2)分子在熔融状态下，试验AlCl3是否导电，若不导电则AlCl3是共价化合物能力提升13下图为CO2分子
34、晶体结构的一部分。请回答：(1)观察上图，试说明每个CO2分子周围有_个与之紧邻等距的CO2分子。(2)在一定温度下，测得干冰晶胞(即图示)的边长a572 108 cm，则该温度下干冰的密度为_ g/cm3。(3)试判断：CO2、CS2、SiO2晶体的沸点由高到低排列的顺序是_。(填写相应物质的编号)解析：(1)以某个晶胞一个面中心的CO2分子作为研究对象，它到该平面四个顶点的距离以及与该平面垂直的四个面中心的CO2分子的距离相同，又因为晶体是晶胞的连续体，它与下方晶胞中与该平面垂直的四个面中心的CO2分子的距离也相同，所以，每个CO2分子周围有12个与之紧邻等距的CO2分子。(2)CO2分子
35、晶体为面心立方晶体，每个晶胞中含有4 个CO2分子。每个晶胞的质量为44(6021023)4 g，每个晶胞的体积为(572108)3 cm3。干冰的密度为44(6021023)4 g(572108)3 cm3156 g/cm3。(3)SiO2为原子晶体，熔、沸点最高；CO2、CS2都是分子晶体，CS2的相对分子质量大于CO2，分子间作用力大于CO2，沸点高于CO2。答案：(1)12(2)156(3)14水分子间由于氢键的作用彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的四面体(H2O)5，由无限个这样的变形四面体通过氢键相互结合连接成一个庞大的分子晶体冰，其结构如图所示
36、。试填写下列空白：(1)下列有关叙述中正确的是_(填字母)。A1 mol冰中有4 mol氢键B平均每个水分子有2个氢键C冰晶体中氢键的夹角均为1095D冰中的氢键没有方向性(2)在冰的结构中，分子间除氢键外，还存在范德华力，已知范德华力的能量为7 kJ/mol，冰的升华热(1 mol冰变成气态时所吸收的能量)为51 kJ/mol，则冰中氢键的能量是_。(3)在液态的水中，水以多种微粒的形式存在，试画出如下微粒的结构图：H5O_；H9O_。答案：(1)B(2)22 kJ/mol(3)15A、B、C、D、E五种元素，A元素的周期数、主族数、原子序数相同；B元素的基态原子核外有3种能量不同的原子轨道
37、，且每种轨道中的电子数相同；C元素的全部电离能如下图所示；D元素原子的外围电子排布为nsnnpn2；E元素的原子序数为28号。E元素的单质与BD形成的配合物E(BD)5，常温下呈液态，熔点为205 ，沸点为103 。(1)E(BD)5晶体属于_(填晶体类型)。(2)A元素和B元素组成的化合物分子之间_(填“有”或“没有”)形成氢键。(3)基态E原子的电子排布式为_。(4)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是_(填元素符号)。(5)C2和B2A2的分子中根据电子云重叠的方式不同，都包含的共价键类型有_。(6)已知原子数和电子数相同的微粒叫等电子体，等电子体的结构相似。根据下表数据，说明BD
38、分子比C2分子活泼的原因：_。XYXYXYBD的键能(kJmol1)357779891 0719C2的键能(kJmol1)154841849417解析：E(BD)5晶体的熔点较低，且常温下为液态，故应为分子晶体。由题意推知，A元素为氢，B元素的核外电子排布式为1s22s22p2，即为碳，A、B元素形成的分子间不存在氢键。C元素的电离能在I5处发生突变，说明C元素为A族元素，且C元素共有7个电离能，则C元素为氮，D元素原子外围电子排布为nsnnpn2，则n只能为2，故D元素为氧。N2和C2H2中均有叁键，则同时含有键和键。答案：(1)分子晶体(2)没有(3)1s22s22p63s23p63d84s2(4)ONC(5)键和键(6)CO中断裂第一个键消耗的能量(1 0719 kJmol17989 kJmol273 kJmol1)比N2中断裂第一个键消耗的能量(9417 kJmol14184 kJmol15233 kJmol1)小，CO的第一个键较容易断裂，因此CO较活泼