2019-2020学年高中化学 第二章 分子结构与性质 第三节 第1课时 键的极性和分子的极性 范德

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键的极性和分子的极性范德华力和氢键1.下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是()A.CO2、H2O2B.C2H4、CH4C.C60、C2H4D.NH3、HCl解析:在给定的四个选项中只有CO2、C2H4、CH4、C60为非极性分子,在CO2和CH4中全部是极性键;在C2H4中,既有极性键又有非极性键;在C60中全部是非极性键。答案:B2.下列物质变化,只与范德华力有关的是()A.碘溶于四氯化碳B.乙酸汽化C.乙醇与丙酮混溶D.HCON(CH3)2溶于水答案:A3.下列事实不能用氢键来解释的()A.冰的密度比水小,能浮在水面上B.NH3的沸点比PH3高C.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛D.H2O的分解温度比H2S高得多解析:氢键使冰晶体中的水分子呈一定规则排列,空间利用率低,密度小;由于NH3分子间存在氢键,所以其沸点比PH3高;邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,而对羟基苯甲醛存在分子间氢键,故后者沸点较高。H2O比H2S分解温度高是因为H—O共价键比H—S共价键的键能大。答案:D4.某化学科研小组,在探究分子极性时,做了如下实验:把液体分别装在酸式滴定管中,并使其以细流流下,当用带有静电的玻璃棒接近细流时,细流可能发生偏转的是()A.CCl4B.H2OC.CS2D.解析:当用带有静电的玻璃棒接近液体细流时,极性分子的正、负电荷中心不重合,会受静电作用而偏转。答案:B5.下列现象与化学键有关的是()A.F2、Cl2、Br2、I2单质的熔点依次升高B.H2O的沸点远高于H2S的沸点C.H2O在高温下也难分解D.干冰汽化解析:在A项中,卤素单质分子间存在着分子间作用力,且相对分子质量越大,分子间作用力越强,单质的熔、沸点也就越高。B项中由于H2O分子间存在氢键,使分子间作用力增强,所以H2O的沸点要比H2S的高。C项中水分解要破坏化学键,由于H—O键键能很大,在较高温度时也难打开,所以H2O分子很稳定,与共价键有关。D项,在干冰中,CO2分子间通过范德华力结合在一起,在汽化时需要克服范德华力,而CO2分子内的化学键并没有断裂。答案:C6.下列关于粒子结构的描述不正确的是()A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子B.HS-和HCl均是含1个极性键的18电子粒子C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子D.SO2和SO3的杂化轨道类型均为sp2,空间构型分别为V形、平面三角形解析:A.H2S中氢、硫元素间形成极性键,且立体构型不对称,属于极性分子;NH3中含有极性键,立体构型为三角锥形,正负电荷的中心不重合,属于极性分子,故A正确;B.HS-和HCl都只含一个极性键,都具有18个电子,故B正确;C.CH2Cl2正负电荷的中心不重合,是极性分子,故C错误;D.SO2中硫原子形成两个σ键,孤电子对数为1/2×(6-2×2)=1,价层电子对数为3,为sp2杂化,分子立体构型为V形,三氧化硫分子中,中心原子硫原子最外层有6个电子,外围有三个原子,所以不含孤电子对,价层电子对数为σ键个数+孤电子对数=3+1/2×(6-3×2)=3,为sp2杂化,三氧化硫分子为平面三角形结构,故D正确。答案:C7.下列事实不能用分子间作用力解释的是()A.HF、H2O的沸点比HCl、H2S的沸点高很多B.正戊烷的沸点比新戊烷的沸点高C.的沸点比的沸点低D.Na2O的熔点比MgO的熔点低解析:A中HF、H2O分子间可形成氢键,所以比HCl、H2S的沸点高;B中正戊烷为直链形,分子间靠的比较近,比新戊烷沸点高;C中存在分子内氢键,而存在分子间氢键,前者比后者沸点低;D中二者均为离子化合物,与分子间作用力无关。答案:D8.水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)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,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。(1)1mol冰中有________mol“氢键”。(2)水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒,其电离方程式为__________。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点,其可能的原因是_________。(3)氨气极易溶于水的原因之一也与氢键有关。请判断NH3溶于水后,形成的NH3·H2O的合理结构是下图的(a)还是(b)?________。解析:(1)在冰晶体中,1个水分子与周围4个水分子形成四面体结构,1个水分子可以形成4个氢键,而2个水分子共用1个氢键,所以1mol冰中含有的氢键数为4×12=2(mol)。(2)水会电离出H+和OH-,H+以H3O+的形式存在,即2H2OH3O++OH-,在相同条件下,双氧水的沸点明显高于水的沸点,可能是因为双氧水分子之间存在更强烈的氢键。(3)由NH3·H2O的电离方程式NH3·H2ONH+4+OH-,可知结构中含有铵根和氢氧根的基本结构,即(b)较合理。答案:(1)2(2)2H2OH3O++OH-双氧水分子之间存在更强的氢键(3)(b)9.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,它们形成化合物的分子式是XY4。试回答:(1)X元素的原子基态时电子排布式为________,Y元素原子最外层电子的电子排布图为________。(2)若X、Y两元素电负性分别为1.8和3.0,试判断XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。(3)该化合物的立体构型为________形,中心原子的轨道杂化类型为________,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)的沸点高,原因是_________________________________________________。解析:依题意,X为第4周期第ⅣA族元素Ge,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2,Y元素原子的最外层电子数比内层电子总数少3,则Y是氯,Y元素原子最外层电子的电子排布图为。XY4中X与Y形成的是共价键,立体构型为正四面体形,中心原子为sp3杂化,为非极性分子,微粒间的作用力是范德华力。答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)(2)共价键(3)正四面体sp3杂化非极性分子(4)范德华力(5)GeCl4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10.主族元素A、B、C、D四种元素,原子序数依次递增,A元素原子2p轨道中有2个未成对电子。B原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大。C的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含C的质量分数为40%,且其核内质子数等于中子数。D原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满。请回答下列问题:(1)AC2分子中含有________个π键,属于____________(填“极性分子”或“非极性分子”)。(2)B的氢化物的立体构型为________,B原子的原子轨道采用________杂化,其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是________________。(3)写出A的常见氧化物与B的氧化物中互为等电子体的一组是________。(4)C元素的电负性________D元素的电负性(填“”“”或“=”);用一个化学方程式表示__________________________。解析:A元素原子的价电子排布为1s22s22p2或1s22s22p4,可能为碳或氧。B原子的价电子排布式为ns2np3,为ⅤA族元素,由B的氢化物的溶解度可知B为氮元素,则A为碳。最高正价和最低负价之和为4,则为第ⅥA族元素,为硫。D元素得1个电子后,3p轨道充满,说明价电子排布为3s23p5,为氯元素。(1)CS2的结构式为S===C===S,含有2个π键,分子立体构型为直线形,为非极性分子。(2)NH3分子中N原子的原子轨道发生sp3杂化,其中一个杂化轨道被孤电子对占有,立体构型为三角锥形。(3)碳元素的常见氧化物有CO和CO2,CO2与氮的氧化物N2O互为等电子体。(4)硫、氯同周期,同周期元素电负性随原子序数的递增而增大,所以电负性:CD。答案:(1)2非极性分子(2)三角锥形sp3氨分子间形成氢键,所以氨气比同族其他元素形成的氢化物沸点高(3)CO2和N2O(4)H2S+Cl2===2HCl+S↓

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