新教材适用高中化学第2章第2课时分子间的作用力分子的手性课时作业新人教版选择性必修2(含答案)

新教材适用高中化学新人教版选择性必修2：
第二章第三节第2课时
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1．下列关于氢键X—H…Y的说法中，错误的是( B )
A．X、Y元素具有强电负性，是氢键形成的基本条件
B．氢键是共价键的一种
C．某些物质因分子之间存在氢键，导致沸点反常升高
D．同一分子内也可能形成氢键
解析：氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X—H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，所以X、Y元素具有很大的电负性，是氢键形成的基本条件，A正确；氢键不属于化学键，B错误；氢键能影响物质的性质，增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高，C正确；氢键分为分子间氢键和分子内氢键(如硝酸)，所以同一分子内也可能形成氢键，D正确。

故选B。

2．下列现象与氢键无关的是( C )
A．冰的密度小于液态水
B．NH3的沸点高于PH3
C．HCl能以1500的体积比溶于水
D．乙醇可以和水任意比互溶
解析：冰中一个水分子与周围四个水分子以分子间氢键结合形成四面体结构，中间有空隙，因此冰的密度小于液态水，故A不符合题意；NH3存在分子间氢键，因此NH3的沸点高于PH3，故B不符合题意；HCl、水都是极性分子，根据“相似相溶”原理，因此HCl能以1 500的体积比溶于水，故C符合题意；乙醇、水都是极性分子，根据“相似相溶”原理，又由于乙醇与水分子形成分子间氢键，因此乙醇可以和水任意比互溶，故D不符合题意。

故选C。

3．下列叙述正确的是( C )
A．H2O的沸点比H2S的高与氢键无关
B．CO2－3中价电子对互斥理论模型名称与离子的立体构型名称不一致
C．由于乳酸()中存在一个手性碳原子，导致该物质存在互为镜像的两个
手性异构体
D．冰和固体碘晶体中相互作用力类型相同
解析：水分子能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，水分子间的作用力大于硫化氢，沸点高于硫化氢，所以水的沸点高于硫化氢与氢键有关，故A错误；碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，价电子对互斥理论模型为平面三角形，孤电子对数为0，离子的立体构型为平面三角形，则离子的价电子对互斥理论模型名称与离子的立体构型名称一致，故B错误；由结构简式可知，乳酸分子中含有1个连有4个不同的原子或原子团的手性碳原子，所以乳酸分子中存在互为镜像的两个手性异构体，故C正确；冰中分子间的作用力除含有范德华力外，还含有氢键，碘晶体中分子间的作用力不含有氢键，所以冰和固体碘晶体中相互作用力类型不同，故D错误。

故选C。

4．下列有关氢键的说法正确的是( C )
A．H2O比H2S稳定是因为水分子间能形成氢键
B．形成氢键的(X—H…Y)三原子一定在一条直线上
C．氢键能增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高
D．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子和水分子之间形成了氢键
解析：分子的稳定性与共价键有关，共价键键能越大，共价键越稳定，分子越稳定，所以H2O比H2S稳定，是因为水分子中H—O的键能大于H2S中H—S的键能，与氢键无关，A 错误；三原子不在一条直线上时，也能形成氢键，如分子内氢键，B错误；氢键的作用力较强，能增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高，C正确；甲烷分子与水分子之间不存在氢键，甲烷分子与水分子之间存在范德华力，D错误。

故选C。

5．下列说法正确的是( D )
A．手性分子具有完全相同的组成和原子排列，化学性质完全相同
B．无机含氧酸分子中所含氧原子个数越多，酸性越强
C．氯气易溶于氢氧化钠溶液符合相似相溶原理
D．蛋白质分子间可形成氢键，分子内也存在氢键
解析：手性分子具有完全相同的组成和原子排列，二者结构不同，化学性质不同，故A 错误；无机含氧酸分子中非羟基氧原子个数越多，酸性越强，故B错误；氯气和氢氧化钠之间发生反应生成可溶性的盐溶液，与相似相溶原理无关，故C错误；蛋白质分子中存在O—H、N—H键，所以蛋白质分子间可形成氢键，分子内也存在氢键，故D正确。

故选D。

6．下列说法中正确的是( B )
A．互为手性异构体的分子互为镜像，且分子组成相同，性质也相同
B．由酸性ClCH2COOH>CH3COOH，可知酸性FCH2COOH>CH3COOH
C．I2易溶于KI溶液中可以用相似相溶来解释
D．除HF外，其他卤化氢的沸点随着相对分子质量的增大而升高，是因为氢键的作用逐渐增强所致
解析：互为手性异构体的分子互为镜像，且分子组成相同，但性质不完全相同，故A
错误；F和Cl均为吸电子基团，甲基为斥电子基团，则由酸性ClCH2COOH>CH3COOH可知酸性FCH2COOH>CH3COOH，故B正确；I2在KI溶液中与I－互相作用生成I－3离子：I2＋I－===I－3，I－3离子在水中的溶解度很大，因此碘在KI的溶液中溶解度增大，所以不能用相似相溶原理解释，故C错误；除HF外，其他卤化氢沸点随着相对分子质量的增大而升高，是因为HF存在分子间氢键，其他卤化氢存在范德华力，氢键不是化学键，但氢键比范德华力更强，其他卤化氢范德华力随着相对分子质量的增大而增大，故D错误。

答案选B。

7．氨气溶于水中，大部分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( B )
解析：从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从空间结构上讲，由于氨分子是三角锥形，易于提供孤电子对，所以以B方式结合空间阻力最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3·H2O NH＋4＋OH－可知答案是B。

8．下列说法正确的是( D )
A．H2O很稳定，是因为水分子之间存在氢键
B．液态氟化氢中氟化氢分子之间形成氢键，可写为(HF)n，则NO2分子间也是因氢键而聚合形成N2O4
C．HCl极易溶于水，原因是HCl分子与水分子之间形成了氢键
D．NH3的沸点比PH3的高，是因为NH3分子之间形成了氢键
解析：H2O分子的稳定性与水分子内H—O键键能大有关，与氢键无关，故A错误；NO2分子间不存在氢键，NO2分子间因形成化学键而聚合形成N2O4，故B错误；水是极性溶剂，HCl分子是极性分子，所以HCl极易溶于水，水分子和氯化氢分子之间不能形成氢键，故C 错误；NH3、PH3的结构相似，NH3分子之间形成了氢键，所以NH3的沸点比PH3的高，故D正确。

故选D。

9．下列叙述中错误的是( B )
A．CS2的熔沸点比CO2高，与分子间的范德华力有关系
B．热稳定性：NH3>PH3，与氨气分子之间存在氢键有关系
C．分子中σ键与π键个数比为4 1
D．I2易溶于CS2，可用相似相溶规律解释
解析：CS2的相对分子质量大于CO2，CS2分子间范德华力大于CO2分子间范德华力，所以CS2的熔沸点比CO2高，故A正确；热稳定性：NH3>PH3，是因为N—H键的键能大于P—H键，
故B错误；单键为σ键，双键中有1个σ键、1个π键，分子中σ键与π
键个数比为41，故C正确；I2、CS2都是非极性分子，I2易溶于CS2，可用相似相溶规律解释，故D正确。

故选B。

10．下列有关物质结构与性质的事实解释错误的是( B )
选项事实解释
A 甲醛为平面形分子甲醛分子中C原子为sp2杂化，键角均是120°
B HF的稳定性高于HCl HF分子间能形成氢键
C 碘在CCl4中的溶解度比在水中大碘和CCl4均为非极性分子，水是极性分子
D
的沸点比
低前者形成了分子内氢键，后者形成分子间氢键
解析：甲醛结构简式为HCHO，中心原子为C，价层电子对数为3，杂化类型sp2，立体构型为平面三角形，键角120°，A项正确；稳定性和分子间氢键无因果关系，因为H—F 键的键能大于H—Cl键，故HF比HCl稳定，B项错误；碘和四氯化碳都属于非极性分子，水是极性分子，依据相似相溶原理，碘在四氯化碳中的溶解度比在水中大，C项正确；
形成分子内氢键，形成分子间氢键，故前者沸点较后者低，D
项正确。

故选B。

11．相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远高于烷烃。

根据表中得出的结论错误的是( A )
化合物(相对分子质量) 沸点/ ℃
化合物(相对
分子质量)
沸点/ ℃
甲醇(32) 64.7 乙烷(30) －88.6 乙醇(46) 78.3 丙烷(44) －42.1 正丙醇(60) 97.2 正丁烷(58) －0.5
正丁醇(74) 117.9 正戊烷(72) 36.1
A ．醇分子之间的作用力只存在氢键
B ．相同类型的化合物相对分子质量越大，物质的熔沸点越高
C ．烷烃分子之间的作用力主要是范德华力
D ．氢键作用力比范德华力大，故相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远高于烷烃
解析：醇分子间存在范德华力，不只存在氢键，故A 错误；相同类型的化合物，相对分子质量越大，熔沸点越高，故B 正确；范德华力是普遍存在的一种分子间作用力，烷烃分子之间的作用力主要是范德华力，故C 正确；醇可以形成氢键，氢键作用力比范德华力大，故相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远高于烷烃，故D 正确。

故选A 。

12．下列对分子性质的解释中，不正确的是( B )
A ．在氨水中，大部分NH 3与H 2O 以氢键(用“…”表示)结合形成NH 3·H 2O 分子，则NH 3·H 2O 的结构式如图1
B ．NF 3和BF 3的中心原子杂化方式不同，前者是sp 2后者是sp 3
C ．HCHO 、CH ＋3、SO 3的VSEPR 模型相同
D ．由图2可知酸性H 3PO 4>HClO ，因为H 3PO 4分子中有1个非羟基氧原子
解析：NH 3与H 2O 以氢键(用“…”表示)结合形成NH 3·H 2O 分子，氨气中N 和水中H 形成氢键，则NH 3·H 2O 的结构式为，A 正确；NF 3中N 原子价层电子对数＝3＋5－3×12＝4，BF 3分子中B 原子价层电子对数＝3＋3－3×1
2＝3，中心原子杂化类型：前者为
sp 3、后者为sp 2
，B 错误；HCHO 中C 原子价层电子对数＝3＋4－2×1－1×2
2＝3且不含孤电子对，CH ＋
3
中C 原子价层电子对数＝3＋4－1－3×1
2＝3且不含孤电子对，SO 3分子中S 原子价层电子对数＝3＋6－3×2
2＝3且不含孤电子对，这三种微粒空间构型都是平面三角形，C 正确；H 3PO 4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数，所以磷酸的酸性大于次氯酸，D 正确。

故选B 。

二、非选择题
13．按要求完成下列问题：
(1)写出基态铁原子的电子排布式和Mg 2＋的电子排布式： 1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2
(或
[Ar]3d 64s 2) 、 1s 22s 22p 6 。

(2)H 2O 分子内的O —H 键、分子间的范德华力和H 2O 分子之间的氢键从强到弱的顺序为 分子内的O —H 键＞H 2O 分子之间的氢键＞分子间的范德华力 。

的沸点比高的原因是
可形成分子间氢键，使其沸点升高，形
成分子内氢键，使其沸点降低 。

(3)写出CCl 4分子的空间构型、中心原子成键时采取的杂化轨道类型及分子中共价键的键角： 正四面体 、 sp 3
、 109°28′ 。

(4)下列分子若是手性分子，请用“*”标出其手性碳原子。

。

解析：(1)Fe 为26号元素，根据构造原理可知，基态铁原子的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2或[Ar]3d 64s 2，Mg 为12号元素，根据构造原理可知，Mg 2＋
的电子排布式为1s 22s 22p 6。

(2)化学键比分子间作用力强的多，氢键是一种特殊的分子间作用力，比分子间的范德华力强，故H 2O 分子内的O —H 键、分子间的范德华力和H 2O 分子之间的氢键从强到弱的顺序为分子内的O —H 键＞H 2O 分子之间的氢键＞分子间的范德华力。

的沸点比高的原因是
可形成分子间氢键，使其沸点升高，形
成分子内氢键，使其沸点降低。

(3)CCl 4分子的中心原子C 原子的σ键电子对数为4，孤电子对数为4－1×42
＝0，则其空间构型为正四面体，中心原子成键时采取的杂化轨道类型为sp 3
，分子中共价键的键角为109°28′。

(4)手性碳原子是指连接四个不一样的原子或原子团的碳原子，为手
性分子，手性碳原子如图所示。

不含有手性碳原子，不是手性分子。

14．ⅥA 族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅥA 族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。

请回答下列问题：
(1)S 单质的常见形式为S 8，其环状结构如图所示，S 原子采用的轨道杂化方式是 sp 3。

(2)比较酸性：H 2SeO 4 > H 2SeO 3(填“>”“＜”或“＝”)。

(3)气态SeO 3分子的立体构型为 平面三角形 ，SO 2－
3离子的VSEPR 模型为 四面体形 。

(4)H 2Se 、H 2S 、H 2O 的沸点由高到低的顺序是 H 2O>H 2Se>H 2S ，原因是 H 2O 可形成分子间氢键，沸点最高，H 2Se 与H 2S 结构相似，H 2Se 相对分子质量比H 2S 大，分子间作用力大，因而H 2Se 比H 2S 沸点高 。

(5)H ＋可与H 2O 形成H 3O ＋，H 3O ＋中H —O —H 键角比H 2O 中H —O —H 键角大，原因是 H 2O 中O 原子有2对孤对电子，H 3O ＋中O 原子有1对孤对电子，排斥力较小 。

解析：(1)每个S 原子含有2个σ键和2对孤电子对，所以每个S 原子的价层电子对数是4，则S 原子为sp 3杂化。

(2)H 2SeO 3和H 2SeO 4可表示成(HO)2SeO 和(HO)2SeO 2，H 2SeO 3中的Se 为＋4价，而H 2SeO 4中的Se 为＋6价，正电性更高，导致Se —O —H 中O 的电子更向Se 偏移，越易电离出H ＋，H 2SeO 4比H 2SeO 3酸性强，即酸性：H 2SeO 4>H 2SeO 3。

(3)气态SeO 3分子中Se 原子价层电子对数是3且不含孤电子对，所以其立体构型为平
面三角形，SO 2－3离子中S 原子价层电子对数＝3＋6＋2－3×22
＝4且含有一对孤电子对，所以VSEPR 模型为四面体形。

(4)含氢键的物质可使其熔沸点升高，H 2O 可形成分子间氢键，沸点最高，H 2Se 与H 2S 结构相似，都是分子晶体，分子晶体的熔沸点与相对分子质量正相关，H 2Se 相对分子质量比H 2S 大，分子间作用力大，因而H 2Se 比H 2S 沸点高，则沸点：H 2O>H 2Se>H 2S 。

(5)H 2O 中O 原子有两对孤对电子，H 3O ＋中O 原子有一对孤对电子，因为孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，导致H 3O ＋中H —O —H 键角比H 2O 中H —O —H 键角大，故答案为：H 2O 中O 原子有2对孤对电子，H 3O ＋中O 原子有1对孤对电子，排斥力较小。

15．硼酸(H 3BO 3)是一种片层状结构的白色晶体(如图)，有油腻感，可做润滑剂。

硼酸对
人体受伤组织有缓和防腐作用，故可以用于医药和食品防腐等方面。

回答下列问题：
(1)含氧酸的通式一般可以表示为(HO)m RO n，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。

据此判断，与H3BO3酸性接近的含氧酸是 AB (选填编号)。

A．HClO B．H4SiO4
C．H3PO4D．H2CO3
(2)一种硼酸盐的阴离子为B3O n－6，n＝ 3 ；B3O n－6结构中只有一个六元环，B的空间化学环境相同，O有两种空间化学环境，画出B3O n－6的结构图(注明所带电荷数)。

(3)1 mol H3BO3晶体中含有 3 mol氢键，请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因：硼酸分子之间形成氢键，使硼酸谛合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热硼酸分子之间形成的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大。

解析：(1)H3BO3可以改写成(HO)3BO0，非羟基氧为0，HClO可以改写为(HO)ClO0，非羟基氧为0；H4SiO4可以改写为(HO)4SiO0，非羟基氧为0；H3PO4可以改写为(HO)3PO1，非羟基氧为1；H2CO3可以改写成(HO)2CO1，非羟基氧为1。

非羟基数目相同，酸性相近，故AB符合。

(2)B3O n－6中B为＋3价，O为－2价，n＝3；每个B原子形成3个共价键，每个O原子形
成2个共价键，所以B3O n－6的结构图为。

(3)根据图示，1个硼酸分子参与形成6个氢键，一个氢键由两个分子形成，所以1个硼酸分子形成3个氢键，故1 mol H3BO3晶体中含有3 mol氢键；硼酸分子之间形成氢键，
使硼酸谛合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热硼酸分子之间形成的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大。