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1、【成才之路】2013-2014学年高中化学 2-3-1键的极性和分子的极性、范德华力、氢键达标作业 新人教版选修3一、选择题1下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是()ACH4和Br2 BNH3和H2OCH2S和CCl4 DCO2和HCl答案：B点拨：A项中的Br2，C项中的CCl4，D项中的CO2都是非极性分子。2下列说法中不正确的是()A共价化合物中不可能含有离子键B有共价键的化合物，不一定是共价化合物C离子化合物中可能存在共价键D以极性键结合的分子，肯定是极性分子答案：D点拨：以极性键结合的分子，如果空间结构对称，是非极性分子。3(双选)下列关于CS2、SO2、NH3三种物质的说
2、法中正确的是()ACS2在水中的溶解度很小，是由于其属于非极性分子BSO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子CCS2为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低DNH3在水中的溶解度很大只是由于NH3分子有极性答案：AB点拨：根据相似相溶规则，CS2是非极性分子，水是极性分子，A项正确；SO2和NH3都是极性分子，B项正确；CS2常温下是液体、NH3、SO2常温下是气体，C项错误；NH3在水中溶解度很大除了因为NH3分子有极性外，还因为NH3和H2O分子间可形成氢键，D项错误。4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范德华力答案：C点拨：乙醇为共价化合物，
3、分子内只有共价键，分子间有范德华力和氢键，分子内部存在极性键和非极性键。5下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是()A在相同条件下，N2在水中的溶解度小于O2BHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱CF2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高DCH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高答案：B点拨：A项中，N2和O2都是非极性分子，在水中的溶解度都不大，但在相同条件下，O2分子与水分子之间的作用力比N2分子与水分子之间的作用力大，故O2在水中的溶解度大于N2。B项中，HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与其分子中的氢卤键的强弱
4、有关，而与分子间作用力无关。C项中，F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，故其熔、沸点逐渐升高。D项中，烷烃分子之间的作用力随相对分子质量的增大而增大，故乙烷、丙烷、丁烷的沸点逐渐升高，在烷烃的同分异构体中，支链越多分子结构越对称，分子间作用力越小，熔、沸点越低，故异丁烷的沸点小于正丁烷。6下列关于氢键的说法正确的是()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答案：C点拨：A项“反常
5、”是指它们在本族氢化物沸点排序中的现象。它们的沸点顺序可由事实得出，常温时只有水是液体，水的沸点最高。B项氢键存在于不直接相连但相邻的H、O原子间，所以，分子内可以存在氢键，如邻羟基苯甲酸。C项正确，因为氢键的存在使常温常压下的水呈液态，而液态水是生物体营养传递的基础。D项水在气态时，分子间距离大，分子之间没有氢键。7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1.335 g/L，在297 K时为2.5 g/LC乙醚微溶于水，而乙醇可与水以任意比混溶DHF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多答案：D点拨：甲酸分子中含有羟基，在较低温度下，分子间以氢键结合成多分子
6、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；邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，而对羟基甲酸形成分子间氢键，分子间氢键增大了分子间作用力，使对羟基苯甲酸的熔、沸点比邻羟基苯甲酸的高；乙醇分子结构中含有羟基，可以与水分子形成分子间氢键，从而增大了乙醇在水中的溶解度，使其能与水以任意比互溶，而乙醚分子结构中无羟基，不能与水分子形成氢键，在水中的溶解度比乙醇小得多；HF分解吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多的原因是HF键的键能比HCl 键的大，与氢键无关。8下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是()ACO2和SO2 BCH4和S
7、iO2CBF3和NH3 DHCl和HI答案：D点拨：A中CO2为极性键构成的非极性分子，为直线形结构，SO2为V形结构，是极性分子；B中CH4为极性键构成的非极性分子，是正四面体结构，SiO2不是分子；C中BF3为极性键构成的非极性分子，是平面三角形结构，NH3为极性键构成的极性分子，是三角锥形结构；D中HCl和HI都是极性键构成的直线形结构，故都为极性分子。9下图中每条折线表示周期表AA中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是()AH2S BHClCPH3 DSiH4答案：D点拨：在AA中的氢化物里，NH3、H2O、HF因存在氢键，故沸点高于同主族相邻元素氢
8、化物的沸点，只有A族元素氢化物不存在反常现象，故a点代表的应是SiH4。10下列对一些实验事实的理论解释正确的是()选项实验事实理论解释ASO2溶于水形成的溶液能导电SO2是电解质B白磷为正四面体分子白磷分子中PP键的键角是10928C1体积水可以溶解700体积氨气氨是极性分子且有氢键影响DHF的沸点高于HClHF的键长比HCl的短答案：C点拨：A项，SO2的水溶液导电，是因为SO2与H2O反应，生成电解质H2SO3，SO2本身不能电离，不属于电解质；B项，白磷分子为P4,4个P原子位于正四面体的4个顶点，每个面都是正三角形，PP键键角为60；C项，NH3分子与H2O分子都是极性分子，且相互可
9、以形成氢键，所以NH3在H2O中溶解度很大；D项，HF和HCl的熔、沸点与分子内的共价键无关，只与分子间作用力有关，HF分子间可以形成氢键，所以HF比HCl沸点高。答案为C。11下列同族元素的物质，在101.3 kPa时测定它们的沸点()如下表所示：He268.8(a)249.5Ar185.5Kr151.7F2187.0Cl233.6(b)58.7I2184.0(c)19.4HCl84.0HBr67.0HI35.3H2O100.0H2S60.2(d)42.0H2Te1.8CH4161.0SiH4112.0GeH490.0(e)52.0对应表中内容，下列各项中正确的是()Aa、b、c的化学式分别
10、为Ne、Br2、HFB第行物质均有氧化性；第行物质对应水溶液均是强酸C第行中各化合物中数据说明非金属性越强，气态氢化物沸点越高D上表中的HF和H2O，由于氢键的影响，它们的分子特别稳定答案：A点拨：第三行物质中HF是弱酸，故B错误；从第四组物质的沸点的数据变化为高低高，与非金属性的变化不同，故C错误；氢键影响物质的熔沸点，与分子的稳定性无关，D错。二、非选择题12(2013经典习题选萃)在HF、H2S、NH3、CO2、CCl4、N2、C60、SO2分子中：(1)以非极性键结合的非极性分子是_；(2)以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是_；(3)以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分
11、子是_；(4)以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是_；(5)以极性键相结合，具有V形结构的极性分子是_；(6)以极性键相结合，而且分子极性最大的是_。答案：(1)N2、C60(2)CO2(3)CCl4(4)NH3(5)H2S、SO2(6)HF点拨：HF是含有极性键、直线形的极性分子(极性最大，因F的电负性最大)；H2S和SO2都含有极性键、V形结构的极性分子；NH3含有极性键、三角锥形结构的极性分子；CO2含有极性键、直线形的非极性分子；CCl4是含有极性键、正四面体形的非极性分子；N2、C60都是由非极性键结合的非极性分子。13水分子间因存在氢键的作用而彼此结合形成(H2O)n。在冰
12、中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过氢键相互连接成庞大的分子晶体。(1)1 mol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，其可能原因是_ _。(3)在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰中除氢键外，还存在范德华力(7 kJmol1)。已知冰的升华热是51 kJmol1，则冰中氢键的能量是_kJmol1。答案：(1)2(2)H2OH2OH3OOH双氧水分子之间存在更强烈的氢键(3)22点拨：(1)每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，每个氢键被两个水分子所共有，故
13、每个水分子形成的氢键数为4/22。(2)水分子中存在着自身电离，双氧水的沸点较水的沸点高是因为双氧水分子之间存在着强烈的氢键。(3)(51 kJmol17 kJmol1)/222 kJmol1。14(2013试题调研)短周期元素D、E、X、Y、Z原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直线形。回答下列问题：(1)Y的最高价氧化物的化学式为_；Z的核外电子排布式是_。(2)D的最高价氧化物与E的一种氧化物为等电子体，写出E的氧化物的化学式_。(3)D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为_，D原子的轨道杂化方式是_。X与Z构成的分子是_分子
14、(填“极性”或“非极性”)(4)写出一个验证Y与Z的非金属性强弱的离子反应方程式_。(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物与水反应生成两种碱性物质，该反应的化学方程式是：_。答案：(1)SO31s22s22p63s23p5(2)N2O(3)直线形sp杂化非极性(4)Cl2S2=S2Cl(5)Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3点拨：短周期元素的氢化物有CH4、NH3、H2O、HF、SiH4、PH3、H2S、HCl，空间构型呈正四面体的有CH4、SiH4，呈三角锥形的有NH3、PH3，角形的有H2O、H2S，直线形的有HF、HCl。由D、E、X、Y、Z原子序数逐渐增大，它们的氢化物
15、分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形、直线形知，D、E、X、Y、Z分别是碳、氮、硅、硫、氯。15(2013营口联考)已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1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，它们所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2.1和2.85，则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_，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
16、化合物中分子间作用力是_。(5)该化合物的沸点与SiCl4比较，_(填化学式)的高，原因是_ _。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2 (2)共价键(3)正四面体形sp3杂化非极性分子(4)范德华力(5)GeCl4二者结构相似，GeCl4的相对分子质量大，分子间作用力强，沸点高点拨：X位于第四周期第A族，为锗(Ge)元素。若Y为第二周期元素，第二周期元素只有两个电子层，则内层电子数为2，不符合题意；若Y为第三周期元素，由题意知为氯元素，电子排布式为1s22s22p63s23p5。(1)由构造原理写出32Ge、17Cl的电子排布式、电子排布图。(2)Ge、Cl两元素的电
17、负性差值小，两者形成共价键。(3)GeCl4中Ge原子中无孤电子对，故GeCl4为正四面体形分子，Ge原子采取sp3杂化。(4)该化合物熔点低，分子间存在范德华力。(5)GeCl4的相对分子质量比SiCl4大，沸点比SiCl4高。DNA中的氢键及其作用生命体中DNA的双螺旋结构、DNA的解旋、复制、变性与氢键有关。生命体内许多大分子内存在氢键。氢键对维持生物大分子的空间构型和生理活性具有重要意义。例如生物的遗传基因本质上就是DNA(脱氧核糖核酸)分子中的碱基顺序，而DNA的双螺旋结构是由两条DNA大分子的碱基通过氢键形成配对的。DNA分子中的氢键在遗传信息的编码和复制等遗传机制中也扮演着相当重要的角色，这就决定了DNA的解旋以及DNA的变性必然与氢键有关。DNA的解旋就是DNA分子复制时，在解旋酶的作用下，双螺旋上的碱基对的氢键断裂，解开扭成螺旋的两条长链。一般来说DNA的双链结构的稳定性取决于它的碱基组成。DNA的变性则是由于组成DNA的两条链中AT含量最高的部分其氢键在比较低的温度中就会拆开，从而导致DNA变性。7