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华力氢键3化学1

12/11/2021
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10．已知 N、P 同属于元素周期表的ⅤA 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，3 个 H 原子位于锥底， N—H 键间的夹角是 107.3°。
(1)PH3 分子与 NH3 分子的构型关系__________(填“相同”“相似”或 “ 不 相 似 ”) ， P—H__________( 填 “ 有 ” 或 “ 无 ”) 极 性 ， PH3 分 子 __________(填“有”或“无”)极性。
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答案
解 析 第 四 周 期 Ⅳ 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，
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
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B 篇 综合提升训练 11．下列物质的性质或数据与氢键无关的是( ) A．氨气极易溶于水
C．乙醚微溶于水，而乙醇可与水以任意比混溶 D．HF 分解时吸收的热量比 HCl 分解时吸收的热量多 答案 D
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答案
解析 NH3 分子与 H2O 分子之间可以形成氢键，增大了 NH3 在水中的 溶解度；邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，而对羟基苯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混溶，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 分解时 吸收的热量比 HCl 分解时吸收的热量多的原因是 H—F 键的键能比 H—Cl 键的大，与氢键无关。
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12．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
答案 C
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答案
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 (1)相似 有 有 (2)NH3 (3)D
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答案
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， P—H 键为不同种元素原子之间形成的共价键，为极性键。
(2)元素的非金属性 N 比 P 强，NH3 比 PH3 热稳定性强。 (3)“易液化”属于物质的物理性质，NH3 与 PH3 都是共价型分子，其物 理性质与化学键无关。按照相对分子质量与范德华力的关系，范德华力与物 质的物理性质的关系分析，应该是 PH3 比 NH3 沸点高，PH3 比 NH3 易液化。 实际是 NH3 比 PH3 易液化，这种反常现象是由于 NH3 分子之间存在特殊的 分子间作用力——氢键。
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6．下列物质的变化，破坏的主要是分子间作用力的是( ) ①碘单质的升华 ②KCl 溶于水 ③将液溴加热变为气态 ④NH4Cl 受 热分解
A．①② C．①③
B．②③ D．②④
答案 C
解析 碘的升华，是状态发生了变化，破坏的是分子间作用力；KCl 溶于水，破坏离子键；液溴由液态变为气态，破坏的是分子间作用力；NH4Cl 受热分解，破坏的是化学键(包括共价键和离子键)。
(3)B、C 两元素都能和 A 元素组成常见的溶剂，其分子式为__________、 __________。
(4)BA4、BE4 和 DE4 的沸点从高到低的顺序为_____________(填化学式)。
答案 (1)③ (2)H2O 分子间形成氢键 (3)C6H6 H2O (4)SiCl4＞CCl4＞CH4
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13．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________。
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9．下列化合物的沸点比较，前者低于后者的是( ) A．乙醇与氯乙烷
D．H2O 与 H2Te 答案 B 12/11/2021
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答案
解析 乙醇中存在分子间氢键，氯乙烷分子间不存在氢键，故乙醇的沸 点高于氯乙烷的沸点；邻羟基苯甲酸存在分子内氢键，可使其熔、沸点降低， 而对羟基苯甲酸存在分子间氢键，可使其熔、沸点升高，故 B 中前者低于后 者，同理可得 C 中前者高于后者。D 中 H2O 中存在氢键沸点高。
(2)NH3 与 PH3 相比，热稳定性更强的是__________。
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(3)NH3、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 N—H 比 P—H 强 B．分子的极性 NH3 比 PH3 强 C．相对分子质量 PH3 比 NH3 大 D．NH3 分子之间存在特殊的分子间作用力
答案 B
解析 CH4、CCl4、CO2 都是由极性键形成的非极性分子，NH3、H2O、 H2S、HCl 都是由极性键形成的极性分子。
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答案
解析
4．在 HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2 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，具有三角锥形结构的极性分子是________。 (4)以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是________。 (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________________。
(2)若 X、Y 两元素电负性分别为 2.1 和 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)该化合物的空间结构为__________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 12/11/2021 合物在常温下为液体，该液体微粒间的作用力是__________。
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(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 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，由该分子构成的物质的沸点越高
答案 C
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答案
解析 冰中由于氢键的作用，使水分子的排列更加有序，水结成冰，体 积会膨胀，故冰的密度比水的密度小；NH3 分子间也存在氢键，增强了分子 间作用力，使 NH3 易液化；H2O 分子间有氢键，而 H2S 分子间无氢键，故 H2O 的沸点高；NH3 比 PH3 稳定，原因是 N—H 键的键能比 P—H 键的键能 大。
A 篇 知识对点训练
知识点一 键的极性和分子的极性
1．下列物质含有非极性键的是( )
A．MgF2 C．CO2
B．N2 D．HF
答案 B
解析 MgF2 中含有离子键，CO2 含有极性键，HF 也含有极性键，只
有 N2 中含有非极性键。
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答案
解析
2．下列叙述正确的是( ) A．构成单质分子的微粒一定含有共价键 B．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物 C．非极性键只存在于双原子单质分子里 D．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定都是极性键
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，下列分子 ①BC2、②BA4、③A2C2、④BE4，其中属于极性分子的是__________(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 ___________。
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成的是共价键，空间构型为正四面体，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。
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14．短周期的 5 种非金属元素，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。
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答案
解析 由 s 轨道最多可容纳 2 个电子可得：a＝1，b＝c＝2，即 A 为 H， B 为 C，C 为 O。由 D 与 B 同主族，且为非金属元素得 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)①、②、③、④分别为 CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中 H2O2 为极性 分子，其他为非极性分子。
答案 B
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答案
解析 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，(3)NH3 (4)CH4 (5)H2O (6)HF 12/11/2021
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答案
解析 不同元素间形成的共价键均为极性键，以极性键形成的分子，正 负电荷中心重合的为非极性分子，不重合的为极性分子。
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知识点二 范德华力和氢键及其对物质性质的影响 5．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
答案 B
解析 A 项，稀有气体单质分子均为单原子分子，没有共价键；B 项，
NH4Cl 为离子化合物；C、D 两项，如 Na2O2、H2O2 等分子中含有非极性 键。12/11/2021
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答案
解析
3．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是( ) A．CH4 和 Br2 B．NH3 和 H2O C．H2S 和 CCl4D．CO2 和 HCl
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答案
解析
7．下列物质中分子间能形成氢键的是( )
A．N2
B．HBr
C．NH3
D．H2S
答案 C
解析 F、O、N 的氢化物中存在氢键。
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答案
解析
8．下列物质的性质与氢键无关的是( ) A．冰的密度比液态水的密度小 B．NH3 易液化 C．NH3 分子比 PH3 分子稳定 D．相同条件下，H2O 的沸点比 H2S 的沸点高