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

促敦市安顿阳光实验学校第1课时键的极性和分子的极性范德华力和氢键
一、选择题
1．下列叙述正确的是( )
A．构成单质分子的微粒一含有共价键
B．由非金属元素组成的化合物不一是共价化合物
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都是极性键
解析：选B。

0族元素的单质是单原子分子，不含共价键，A错；铵盐是一类全由非金属元素组成的离子化合物，B正确；多原子单质分子或多原子化合物(如烷烃)也可以存在非极性键，C、D均错。

2．下列物质的变化，破坏的主要是分子间作用力的是( )
A．Na2CO3·10H2O失水变为Na2CO3
B．KCl溶于水
C．将液溴加热变为气态
D．NH4Cl受热分解
解析：选C。

Na2CO3·10H2O失水破坏的是化学键；KCl溶于水，会破坏离子键；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。

3．(2019·高二月考)共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式。

下列物质中，只含有上述一种作用的是( )
A．冰B．氧化钙
C．硝酸钾D．石墨
答案：B
4．下列物质的分子中，都属于含极性键的非极性分子的是( )
A．CO2、H2S B．C2H4、CH4
C．Cl2、C2H2D．NH3、HCl
解析：选B。

根据结构可以判断A项中H2S，D项中NH3、HCl分子属于极性分子，排除A、D；Cl2分子中性键，排除C；故正确答案为B。

5．卤素单质从F2到I2在常温常压下的聚集态由气态、液态到固态的原因是( )
A．原子间的化学键键能逐渐减小
B．范德华力逐渐增大
C．原子半径逐渐增大
D．氧化性逐渐减弱
解析：选B。

卤素单质从F2到I2结构相似，相对分子质量依次增大，范德华力依次增大，分子的熔、沸点依次升高。

6．(2019·高二检测)用一带静电的有机玻璃棒靠近A、B两种纯液体流，现象如图所示，下列关于A、B两种液体分子的极性判断正确的是( )
A．A是极性分子，B是非极性分子
B．A是非极性分子，B是极性分子
C．A、B都是极性分子
D．A、B都是非极性分子
解析：选B。

有机玻璃棒带电，靠近纯液体流后B液体流发生偏离，说明液体B有极性，故A是非极性分子，B是极性分子。

7．下列物质的熔、沸点比较中正确的是( )
A．HBr>HI
B．CH4>CCl4
C．NH3>PH3
D．CH3CH2CH3>CH3CH2OH
解析：选C。

A、B、C三组都是组成和结构相似的分子，熔、沸点的比较主要是比较分子间作用力的大小。

A、B项中两组分子之间只存在范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，A、B均错。

C项中NH3分子之间还存在氢键，因此其沸点比PH3高，C正确。

D项中CH3CH2OH是乙醇，由于氢键的作用，常温下为液态，而CH3CH2CH3是丙烷——液化气的主要成分，常温下为气态，CH3CH2OH的沸点比CH3CH2CH3高，D错。

8．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．水加热到很高的温度都难以分解，这是由于氢键所致
解析：选B。

A.由于冰中的水分子间存在氢键，增大了分子之间的距离，所以其密度小于液态水，错误；B.由于水分子之间存在氢键，使水分子通常以几个分子缔合的形式存在，所以接近沸点的水蒸气的相对分子质量测值比用化学式(H2O)计算出来的相对分子质量大，正确；C.分子间氢键使熔、沸点升高，而分子内氢键则会使熔、沸点降低，错误；D.水加热到很高的温度都难以分解，这是由于分子内的H—O共价键强的缘故，与分子间的氢键无关，错误。

9．(2019·高二检测)下列有关物质性质判断正确且可以用范德华力来解释的是( )
A．沸点：HBr＞HCl
B．沸点：CH3CH2Br＜C2H5OH
C．稳性：HF＞HCl
D．—OH上氢原子的活泼性：H—O—H＞C2H5—O—H
解析：选A。

HBr与HCl结构相似，HBr的相对分子质量比HCl大，HBr分子间的范德华力比HCl强，所以其沸点比HCl高；C2H5Br的沸点比C2H5OH低是由于C2H5OH分子间形成氢键而增大了分子间作用力的缘故；HF比HCl稳是由于H—F键键能比H—Cl键键能大的缘故；H2O分子中的—OH氢原子比C2H5OH中的—OH氢原子更活泼是由于—C2H5的影响使O—H键极性减弱的缘故。

10．(2019·思学高二月考)下列说法正确的是( )
A．含有极性键的分子一是极性分子
B．H2O和CH4中心原子的杂化类型相同，键角前者大于后者
C．最外层电子数为8的微粒都是稀有气体原子
D．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化，在变化各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是氢键、氢键和范德华力、极性键
解析：选D。

因为O的电负性较大，在雪花、水、水蒸气中存在O—H…O 氢键，故在实现“雪花→水→水蒸气”的变化阶段主要破坏了水分子间的氢键，而实现“水蒸气→氧气和氢气”的变化则破坏了O—H极性键，D项正确。

11．有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。

下列关于该分子的立体构型和极性的说法中，正确的是( )
A．假设为平面四边形，则该分子一为非极性分子
B．假设为四面体形，则该分子一为非极性分子
C．假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子
D．假设为四面体形，则该分子可能为非极性分子
解析：选C。

12．(2019·高二检测)下列反中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的是( )
A．NH4Cl=====
△NH
3↑＋HCl↑
B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3
C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
解析：选D。

A、B项中无非极性共价键的断裂和形成；C项中无非极性共价键的形成；D项中反物Na2O2既含有离子键又含有非极性共价键，CO2中含有极性共价键，生成物Na2CO3既含有离子键又含有极性共价键，O2中含有非极性共价键，故选D项。

13．(2019·中学高二期中)通常状况下，NCl3是一种油状液体，其分子立体构型与氨分子相似，下列对NCl3的有关叙述正确的是( )
A．分子中N—Cl键键长比CCl4分子中C—Cl键键长长
B．分子中的所有原子均达到8电子稳结构
C．NCl3分子是极性分子，NCl3的沸点低于NH3的沸点
D．NBr3比NCl3易挥发
解析：选B。

A.C原子的原子半径大于N原子的原子半径，所以C—Cl键键长大于N—Cl键键长，故A错误； B．NCl3中N、Cl最外层电子数与化合价绝对值之和都为8，所有原子均达到8电子稳结构，故B正确； C．通常状况下，NCl3是一种油状液体，氨为气体，所以NCl3的沸点高于NH3的沸点，故C错误；D．组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，其熔、沸点越高，所以NBr3比NCl3的熔、沸点高，NCl3比NBr3易挥发，故D错误。

14．下列选项不能用学过的氢键知识进行解释的是( )
A．相对分子质量小的醇与水互溶，而相对分子质量较大的醇则不溶于水B．氨易液化，而氮气不容易液化
C．甲烷可以形成甲烷水合物，是因为甲烷分子与水分子之间形成了氢键
D ．邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低
解析：选C。

相对分子质量小的醇中羟基所占的质量分数大，所以与水形成的氢键多，二者互溶，A项不符合题意；氨压缩时，可以形成同种分子之间的氢键，所以容易液化，而氮气分子之间则没有氢键，所以难被液化，B项不符合题意；甲烷分子与水分子之间不是靠氢键结合的，C项符合题意；邻羟基
苯甲醛可以形成分子内氢键，所以分子与分子之间氢键的数量变少，而对羟基苯甲醛分子内由于氢原子与氧原子的距离较远，所以只能形成分子间氢键
，从而使分子间作用力增大，沸点升高，D项不符合题意。

二、非选择题
15．(1)氨溶于水时，大NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O 分子。

根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为________。

(2)在元素周期表中氟的电负性最大，用氢键表示式写出氟的氢化物溶液中存在的所有氢键：
____________________________________________________________________ ____
________________________________________________________________ ________。

解析：(1)从氢键的成键原理上讲，A、B两项都成立，C、D两项都错误；但是H—O键的极性比H—N键的大，H—O键上氢原子的正电性更大，更容易与氮原子形成氢键，所以氢键主要存在于H2O分子中的H与NH3分子中的N之间。

另外，可从熟知的性质加以分析。

NH3·H2O能电离出NH＋4和OH－，按A 项结构
不能写出其电离方程式，按B 项结构可合理解释
NH3·H2O NH＋4＋OH－，所以B项正确。

(2)HF在水溶液中形成的氢键可从HF和HF、H2O和H2O、HF和H2O(HF提供氢)、H2O和HF(H2O提供氢)四个方面来考虑。

由此可以得出HF水溶液中存在的氢键。

答案：(1)B
(2)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O
16．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：a s a，B：b s b b p b，C：c s c c p2c，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①BC2、②BA4、
③A2C2、④BE4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
____________________________________________________________________ ____。

(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种元素都为非金属主族元素可得：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)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。

(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键，是其沸点较高的重要原因。

(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SiCl4＞CCl4＞CH4。

答案：(1)③(2)H2O分子间形成氢键
(3)C6H6H2O
(4)SiCl4＞CCl4＞CH4
17．(2019·高二检测)根据下列表1和表2数据，回答问题：
表1 ⅤA、ⅥA、ⅦA族氢化物的沸点
化合物沸点/℃化合物沸点/℃化合物沸点/℃
NH3－33.3 H2O 100 HF 19.5
PH3－87.4 H2S －60.7 HCl －84
AsH3－62 H2Se －42 HBr －67.0
(1)表
(2)根据表1数据，同主族元素简单氢化物沸点高低的规律是
__________________
________________________________________________________________ ________。

(3)根据表2沸点数据找规律，由②③⑥得出：
_______________________________
________________________________________________________________ ________；
由①④⑥得出：
__________________________________________________________。

解析：(1)从表1数据可以得出－62＜a＜－33.3。

(2)水、氟化氢、氨分子间存在氢键，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。

(3)表2中规律仍然要从氢键、相对分子质量因素变化得出。

答案：(1)－62＜a＜－33.3
(2)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
(3)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。