新人教版高中化學(xué)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)課時(shí)2分子間的作用力分子的手性同步測(cè)試選修2

第三節(jié)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)課時(shí)2分子間的作用力分子的手性【基礎(chǔ)鞏固】1.下列關(guān)于范德華力與氫鍵的敘述中正確的是()A.范德華力是分子間普遍存在的一種作用力B.范德華力比氫鍵的作用還要強(qiáng)C.范德華力與氫鍵共同決定物質(zhì)的物理性質(zhì)D.范德華力與氫鍵的強(qiáng)弱都只與相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)解析：范德華力弱于氫鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；只有由分子構(gòu)成且分子之間存在氫鍵的物質(zhì)，其物理性質(zhì)才由范德華力和氫鍵共同決定，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氫鍵的強(qiáng)弱主要與形成氫鍵的原子的電負(fù)性有關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A2.(2022·廣東汕頭)下列說法正確的是()A.冰融化時(shí)，分子中有H—O發(fā)生斷裂B.鹵化物CX4(X代表鹵族元素)中，從F到I，分子間作用力逐漸增大，它們的熔、沸點(diǎn)也逐漸升高C.由于H—O比H—S牢固，所以水的熔、沸點(diǎn)比H2S的高D.在由分子所構(gòu)成的物質(zhì)中，分子間作用力越大，該物質(zhì)越穩(wěn)定解析：冰融化時(shí)發(fā)生物理變化，只破壞范德華力而不破壞化學(xué)鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CX4均為分子晶體，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量成正比，鹵化物CX4(X代表鹵族元素)中，從F到I，CX4分子的相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大，分子間作用力逐漸增大，它們的熔、沸點(diǎn)也逐漸升高，B項(xiàng)正確；物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)與化學(xué)鍵無關(guān)，水的熔、沸點(diǎn)比H2S高是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵有關(guān)，與范德華力無關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B3.下列分子為手性分子的是()A.CH2Cl2B.C.D.CH3CH2COOCH2CH3解析：B項(xiàng)，分子的中間碳原子連接—CH3、—H、—OH、—COOH四種不同的原子或原子團(tuán)，應(yīng)是手性分子。答案：B4.氨溶于水中，大部分NH3與H2O以氫鍵(用“…”表示)結(jié)合形成NH3·H2O分子。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為()A. B.C. D.解析：從氫鍵的成鍵原理上講，A、B兩項(xiàng)都成立；但從空間結(jié)構(gòu)上講，由于氨分子是三角錐形分子，易于提供孤電子對(duì)，所以，以B項(xiàng)方式結(jié)合空間阻礙最小，結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定。從事實(shí)上講，依據(jù)NH3·H2ONH4++OH-答案：B5.(2022·廣東佛山)關(guān)于氫鍵，下列說法正確的是()A.分子中有N、O、F原子，分子間就存在氫鍵B.因?yàn)闅滏I的緣故，比熔、沸點(diǎn)高C.由于氫鍵比范德華力強(qiáng)，所以H2O分子比H2S分子穩(wěn)定D.“可燃冰”——甲烷水合物(例如：CH4·5H2O)中CH4與H2O之間存在氫鍵解析：非金屬性較強(qiáng)的元素N、O、F的氫化物易形成氫鍵，并不是分子中有N、O、F原子的，分子間就存在氫鍵，如NO分子間就不存在氫鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若形成分子內(nèi)氫鍵的，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)會(huì)降低，形成分子間氫鍵時(shí)，物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)就會(huì)升高，形成分子間氫鍵，形成分子內(nèi)氫鍵，故熔、沸點(diǎn)高，B項(xiàng)正確；分子的穩(wěn)定性和與氫鍵無關(guān)，與化學(xué)鍵有關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；C—H極性非常弱，不可能與水分子形成氫鍵，可燃冰是因?yàn)楦邏合滤肿油ㄟ^氫鍵形成籠狀結(jié)構(gòu)，籠狀結(jié)構(gòu)的體積與甲烷分子相近，剛好可以容納下甲烷分子，而甲烷分子與水分子之間沒有氫鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B6.(2022·廣東東莞)短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。W是宇宙中最豐富的元素，W2X是維持生命過程的必需物質(zhì)，WY可用于玻璃的刻蝕，ZX2是酸雨的主要形成原因之一，室溫下化合物ZYA.Y的第一電離能在四種元素中最大B.W2X和ZX2的中心原子分別為spC.W2X的沸點(diǎn)高于D.ZY4解析：W是宇宙中最豐富的元素，則W是H；W2X是維持生命過程的必需物質(zhì)，則X為O；WY可用于玻璃的刻蝕，則WY為HF，Y為F；ZX2是酸雨的主要形成原因之一，且Z的原子序數(shù)比Y的大，則Z為S。一般非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一電離能比同周期相鄰元素大，因此F的第一電離能在四種元素中最大，A項(xiàng)正確；H2O中O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+6-2×12=4，SO2中S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+6-2×22=3，因此H2O和SO2的中心原子分別為sp3和sp2雜化，B項(xiàng)正確；O和S屬于同主族元素，但H答案：D7.下列關(guān)于CS2、SO2、NH3三種物質(zhì)的說法中錯(cuò)誤的是()A.CS2在水中的溶解度很小，是由于其屬于非極性分子B.SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它們都是極性分子C.CS2為非極性分子，所以在三種物質(zhì)中熔點(diǎn)、沸點(diǎn)最低D.NH3在水中溶解度很大是由于NH3分子有極性，NH3分子能與水分子形成氫鍵解析：根據(jù)相似相溶規(guī)律，水分子是極性分子，CS2是非極性分子，SO2和NH3都是極性分子，A、B兩項(xiàng)正確；CS2常溫下是液體，SO2和NH3常溫下是氣體，CS2的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)最高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；NH3在水中溶解度很大，除了由于NH3分子有極性外，還因?yàn)镹H3分子和H2O分子之間可以形成氫鍵，D項(xiàng)正確。答案：C8.下列說法中不正確的是()A.HF、HCl、HBr、HI的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高B.H2O的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高于H2S的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)，是由于水分子之間存在氫鍵C.乙醇與水互溶可以用“相似相溶”規(guī)律和氫鍵來解釋D.鄰羥基苯甲酸的熔點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的熔點(diǎn)低解析：含有氫鍵的典型氫化物分別是HF、H2O、NH3，它們的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)比相鄰的同族氫化物要高。分子間形成氫鍵的物質(zhì)比分子內(nèi)形成氫鍵的物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要高，鄰羥基苯甲酸能形成分子內(nèi)氫鍵，而對(duì)羥基苯甲酸主要形成分子間氫鍵，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)相對(duì)要高。乙醇分子和水分子都是極性分子，相溶；又由于彼此間能形成氫鍵，增大了兩者的相互溶解。答案：A9.現(xiàn)有A、B兩種有機(jī)化合物，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示，A可通過分子內(nèi)氫鍵形成一個(gè)六元環(huán)，而B只能通過分子間氫鍵締合。AB(1)若用“”表示硝基，用“…”表示氫鍵，畫出A分子形成分子內(nèi)氫鍵時(shí)的結(jié)構(gòu)。(2)A、B分別溶于水，(填“A”或“B”)的溶解度稍大些。

(3)工業(yè)上用水蒸氣蒸餾法分離A、B的混合物，則首先被蒸出的成分是(填“A”或“B”)。

解析：(1)根據(jù)氫鍵的形成條件可知，A中氫鍵是羥基氫與硝基中的氧原子之間形成的電性作用，中間用“…”連接。(2)在極性溶劑中，若溶質(zhì)分子和溶劑分子間形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。(3)A中含有分子內(nèi)氫鍵，B中含有分子間氫鍵，故A的沸點(diǎn)低于B的沸點(diǎn)。答案：(1)(2)B(3)A【拓展提高】10.下列說法中正確的是()A.極性溶質(zhì)一定易溶于極性溶劑，非極性溶質(zhì)一定易溶于非極性溶劑B.溴分子和水分子是極性分子，四氯化碳分子是非極性分子，所以溴難溶于水而易溶于四氯化碳C.白磷分子是非極性分子，水分子是極性分子，而二硫化碳是非極性分子，所以白磷難溶于水而易溶于二硫化碳D.水分子是極性分子，二氧化碳可溶于水，因此二氧化碳是極性分子解析：很多有機(jī)化合物分子都是極性分子，但因?yàn)闃O性很弱，大部分難溶于水，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；溴分子是非極性分子，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化碳是非極性分子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C11.(2022·廣東梅州，改編)如圖所示是元素周期表的一部分。圖中的字母分別代表某一種化學(xué)元素。下列說法正確的是()A.沸點(diǎn)：AB.CA3C.C形成的單質(zhì)中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1∶2D.酸性：HCl>H解析：由元素在周期表中的相對(duì)位置可知，A為氫元素，B為碳元素，C為氮元素，D為氧元素，X為硫元素。H2O分子間存在氫鍵，其沸點(diǎn)高于H2S，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NH3分子呈三角錐形，正電中心和負(fù)電中心不重合，屬于極性分子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氮?dú)夥肿又写嬖贜≡N，N≡N含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1∶2，C項(xiàng)正確；應(yīng)根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱比較元素的非金屬性強(qiáng)弱，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C12.當(dāng)一個(gè)碳原子連接四個(gè)不同原子或原子團(tuán)時(shí)，該碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有兩個(gè)手性碳原子的是()A. B.C. D.解析：A、B、D三項(xiàng)中化合物均只含有一個(gè)手性碳原子，C項(xiàng)中，附有“*”的碳原子為手性碳原子，C項(xiàng)符合題意。答案：C13.(2022·廣東)六氟化硫分子呈正八面體形(如圖所示)，在高電壓下仍有良好的絕緣性，在電器工業(yè)方面有著廣泛的用途，但逸散到空氣中會(huì)引起溫室效應(yīng)。下列有關(guān)六氟化硫的推測(cè)正確的是()A.六氟化硫不能燃燒B.六氟化硫中各原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.六氟化硫在水中的溶解度>六氟化硫在CS2中的溶解度D.六氟化硫分子是極性分子解析：SF6中F為-1價(jià)，則S為+6價(jià)，S元素不能再失電子，所以不能被氧化，則六氟化硫不易燃燒生成二氧化硫，A項(xiàng)正確；根據(jù)題圖可知，每個(gè)F原子和S原子形成一個(gè)共用電子對(duì)，每個(gè)S原子與六個(gè)F原子形成六個(gè)共用電子對(duì)，所以F原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但S原子最外層達(dá)到12電子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；SF6分子是非極性分子，水是極性溶劑，CS2是非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，SF6在水中的溶解度小于SF6在CS2中的溶解度，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該分子為正八面體結(jié)構(gòu)，正、負(fù)電荷中心重合，為非極性分子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A14.(2022·廣東佛山)回答下列問題。(1)氨通入鹽酸中發(fā)生反應(yīng)：NH3+H3O+NH4++H2①NH3分子的VSEPR模型名稱為，略去N原子上的個(gè)孤電子對(duì)，使得NH3分子的空間結(jié)構(gòu)名稱為。轉(zhuǎn)化NH3NH4+中，氮原子的雜化類型②轉(zhuǎn)化H3O+H2O涉及的兩種粒子中，H2O、H3O+的空間結(jié)構(gòu)名稱分別為、，中心原子的雜化類型分別為、。

(2)分子的結(jié)構(gòu)往往決定了物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)，特別是物質(zhì)的溶解性、熔沸點(diǎn)等物理性質(zhì)。①基團(tuán)間的相互影響可決定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，如乙烷為分子(填“極性”或“非極性”，下同)，而乙烷中一個(gè)氫原子被羥基(—OH)取代后所得的乙醇分子為分子，這決定了乙烷溶于水，而乙醇溶于水。

②氧、硫、硒(Se)元素同為第ⅥA族元素，三者的簡(jiǎn)單氫化物結(jié)構(gòu)相似，但H2S的沸點(diǎn)低于H2O，原因是，H2S的沸點(diǎn)低于H2Se的原因是。

解析：(1)①NH3分子的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+5-3×12=4，采取sp3雜化，有1個(gè)孤電子對(duì)，VSEPR模型為四面體形，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。NH4+的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+5-1-4×12=4，采取sp3雜化。②H(2)①乙烷分子為對(duì)稱性分子，決定了乙烷為非極性分子，而乙醇分子為不對(duì)稱性分子，這決定了乙醇為極性分子，且乙醇能與水分子形成分子間氫鍵，而水是極性分子，再依據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知，乙烷難溶于水，而乙醇極易溶于水。②H2S分子間只有范德華力，而H2O分子間存在氫鍵，氫鍵強(qiáng)度大于范德華力，導(dǎo)致水的沸點(diǎn)高于硫化氫的沸點(diǎn)；H2S和H2Se的分子結(jié)構(gòu)相似，分子間都只存在范德華力，而H2S的相對(duì)分子質(zhì)量小于H2Se，決定了H2S的沸點(diǎn)低于H2Se的沸點(diǎn)。答案：(1)①四面體形1三角錐形未變②V形(或角形)三角錐形sp3sp3(2)①非極性極性難極易(或易)②水分子間存在氫鍵，而硫化氫分子間只有范德華力硫化氫分子間的范德華力弱于硒化氫分子間的范德華力【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】15.短周期的五種非金屬元素，其中A、B、C的特征電子排布可表示為A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c；A與B在不同周期，D與B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中電負(fù)性最大的元素?；卮鹣铝袉栴}。(1)由A、B、C、E四種元素中的兩種元素可形成多種分子，下列分子：①BC2、②BA4、③A2C2、④BE4，其中屬于極性分子的是(填序號(hào))。

(2)C的氫化物的沸點(diǎn)比下一周期同族元素的氫化物的沸點(diǎn)還要高，其原因是。

(3)B、C兩元素都能與A元素組成常見的溶劑，其化學(xué)式分別為、。DE4在前者中的溶解性(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。

(4)BA4、BE4和DE4的沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?填化學(xué)式)。

解析：由s軌道最多可容納2個(gè)電子可得：a為1或2，b=c=2，由于均為非金屬元素，則a=1，即A為H，B為C，C為O；由D與B同主族，且為非金屬元素得出D為Si；由E在C的下一周期且E為同周期元素中電負(fù)性最大的元素可知E為Cl。(1)①、②、③、④分別為CO2