新教材高中化學(xué)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)第2課時(shí)分子間的作用力分子的手性課時(shí)練習(xí)（含解析）新人教版選擇性

分子間的作用力分子的手性(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括10小題，每小題4分，共40分)1．(2021·長(zhǎng)沙高二檢測(cè))電影《泰坦尼克號(hào)》講述了一個(gè)凄婉的愛(ài)情故事，導(dǎo)致這一愛(ài)情悲劇的罪魁禍?zhǔn)拙褪潜?。以下?duì)冰的描述中不正確的是()A．冰形成后，密度小于水，故冰山浮在水面上，導(dǎo)致游輪被撞沉B．水在4℃時(shí)達(dá)到最大密度，4℃后水的密度變小C．范德華力與氫鍵可同時(shí)存在于分子之間D．在冰中含有的作用力只有共價(jià)鍵和氫鍵【解析】選D。水在形成冰時(shí)，由于氫鍵的存在，使得密度減小，故冰浮在水面上，A正確；水在4℃時(shí)達(dá)到最大密度，B正確；范德華力與氫鍵可同時(shí)存在于分子之間，C正確；在水分子內(nèi)含有O—H共價(jià)鍵，水分子間存在氫鍵，同時(shí)也存在范德華力等分子間作用力，D錯(cuò)誤。2．下列物質(zhì)分子內(nèi)和分子間均可形成氫鍵的是()A．NH3 B．C．H2S D．C2H5OH【解析】選B。通常能形成氫鍵的分子中含有N—H鍵、H—O鍵或H—F鍵。NH3、CH3CH2OH有氫鍵但只存在于分子間。B項(xiàng)有機(jī)物中的O—H鍵與另一分子中—CHO中的O原子可在分子間形成氫鍵，同一分子的O—H鍵與鄰位—CHO中的O原子可在分子內(nèi)形成氫鍵。3．下列敘述與范德華力無(wú)關(guān)的是()A．氣體物質(zhì)加壓或降溫時(shí)能凝結(jié)或凝固B．通常狀況下氯化氫為氣體C．氟、氯、溴、碘單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)依次升高D．氯化鈉的熔點(diǎn)較高【解析】選D。氣體物質(zhì)加壓、降溫時(shí)，聚集在一起形成液體甚至固體，A不符合題意；氯化氫分子之間的作用力是很弱的范德華力，因此通常狀況下氯化氫為氣體，B不符合題意；組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸增強(qiáng)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸升高，C不符合題意；NaCl中存在的作用力是很強(qiáng)的離子鍵，所以NaCl的熔點(diǎn)較高，與范德華力無(wú)關(guān)，D符合題意。4．(2021·哈爾濱高二檢測(cè))下列關(guān)于CS2、SO2、I2與HF四種物質(zhì)的說(shuō)法正確的是()A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其屬于極性分子B．SO2和HF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，在四種物質(zhì)中熔沸點(diǎn)最低D．I2在酒精中易溶，故可用酒精萃取碘水中的碘【解析】選B。水是極性分子，CS2是非極性分子，CS2在水中的溶解度很小，A錯(cuò)誤；因?yàn)镾O2和HF都是極性分子，水是極性分子，二者均易溶于水，B正確；I2在常溫下是固體，CS2在常溫下是液體，SO2和HF在常溫下是氣體，CS2的熔沸點(diǎn)不是最低，C錯(cuò)誤；酒精與水互溶，不能用酒精萃取碘水中的碘，D錯(cuò)誤。5．下列對(duì)分子性質(zhì)的解釋中，正確的是()A．氨氣很穩(wěn)定(很高溫度才會(huì)部分分解)是因?yàn)榘睔庵泻写罅康臍滏I所致B．乳酸()分子中含有一個(gè)手性碳原子，該碳原子是sp2雜化C．碘易溶于四氯化碳，甲烷難溶于水都可用“相似相溶”原理解釋D．甲烷可以形成甲烷水合物，是因?yàn)榧淄榉肿优c水分子之間形成了氫鍵【解析】選C。氨分子穩(wěn)定的原因是氨分子中H—N牢固，而與氫鍵無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；由于手性碳原子為飽和碳原子，所以只能發(fā)生sp3雜化，B錯(cuò)誤；甲烷不能與水形成氫鍵，D錯(cuò)誤。6．下列說(shuō)法中正確的是()A．手性分子之間，因分子式相同，故其性質(zhì)相同B．凡能形成氫鍵的物質(zhì)，其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)比同類(lèi)物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高C．CFH3分子中，既有H原子，又有電負(fù)性大、半徑小的F原子，因此，CFH3分子間可以形成氫鍵D．稀有氣體能在溫度充分降低時(shí)液化，而且隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大熔點(diǎn)升高【解析】選D。手性分子之間，雖然分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，故其性質(zhì)不完全相同，A錯(cuò)誤；分子內(nèi)氫鍵使化合物的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)降低，B錯(cuò)誤；在CFH3分子中，是C—F和C—H間形成共價(jià)鍵，而在H與F之間并沒(méi)有形成共價(jià)鍵，不符合形成氫鍵的條件，所以CFH3分子間不能形成氫鍵，C錯(cuò)誤；稀有氣體是非極性的單原子分子，分子間存在范德華力且隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大，所以熔點(diǎn)依次升高，D正確。7．(2021·衡水高二檢測(cè))下列分子中，不含手性碳原子的是()【解析】選B。如果一個(gè)碳原子連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，這樣的碳原子叫手性碳原子，B選項(xiàng)中的物質(zhì)不含這樣的碳原子。8．中科院國(guó)家納米科學(xué)中心宣布，該中心科研人員在國(guó)際上首次“拍”到氫鍵的“照片”，實(shí)現(xiàn)了氫鍵的實(shí)空間成像，為“氫鍵的本質(zhì)”這一化學(xué)界爭(zhēng)論了80多年的問(wèn)題提供了直觀證據(jù)。這不僅將人類(lèi)對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)向前推進(jìn)了一大步，也為在分子、原子尺度上的研究提供了更精確的方法。下列說(shuō)法中正確的是()A．由于氫鍵的存在，水分子中氫氧鍵角是104.5°B．氫鍵是自然界中最重要、存在最廣泛的化學(xué)鍵之一C．由于氫鍵的存在，沸點(diǎn)順序：HCl>HBr>HI>HFD．乙醇分子與水分子之間存在范德華力和氫鍵【解析】選D。由于孤電子對(duì)的排斥作用，水分子中的氫氧鍵角是104.5°，A錯(cuò)誤；氫鍵不是化學(xué)鍵，而是一種分子間作用力，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)應(yīng)為HF>HI>HBr>HCl；乙醇分子與水分子之間存在范德華力和氫鍵，D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下列幾種氫鍵：①O—H…O—，②N—H…N—，③F—H…F—，④O—H…N—，按氫鍵從強(qiáng)到弱的順序排列正確的是()A．③>①>④>② B．①>②>③>④C．③>②>①>④ D．①>④>③>②【解析】選A。元素的電負(fù)性越大，形成的氫鍵越強(qiáng)，電負(fù)性F>O>N，則氫鍵從強(qiáng)到弱的順序是③>①>④>②。9．下列化合物在水中的溶解度，從大到小排列次序正確的是()a．HOCH2CH2CH2OHb．CH3CH2CH2OHc．CH3CH2COOCH3d．HOCH2CH(OH)CH2OHA．d＞a＞b＞c B．c＞d＞a＞bC．d＞b＞c＞a D．c＞d＞b＞a【解析】選A。這些物質(zhì)中CH3CH2COOCH3不能與水形成氫鍵，則溶解度最小，分子中含有羥基數(shù)目越多，與水形成的氫鍵越多，則溶解度越大，所以溶解度：HOCH2CH(OH)CH2OH＞HOCH2CH2CH2OH＞CH3CH2CH2OH＞CH3CH2COOCH3，即d＞a＞b＞c。10．(2021·海南高二檢測(cè))某同學(xué)在所收到的信封上發(fā)現(xiàn)有收藏價(jià)值的郵票，便將郵票剪下來(lái)浸入水中，以去除郵票背面的黏合劑。根據(jù)“相似相溶”規(guī)律判斷，該黏合劑的成分可能是()【解析】選B。根據(jù)選項(xiàng)中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可知，四種物質(zhì)中只有中的—OH與水分子的—OH相近，結(jié)合“相似相溶”規(guī)律可得該物質(zhì)能溶于水，其余三種物質(zhì)均難溶于水，B正確。二、非選擇題(本題包括2小題，共30分)11．(16分)(1)類(lèi)鹵素(SCN)2對(duì)應(yīng)的酸有兩種，理論上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸點(diǎn)低于異硫氰酸(H—NCS)的沸點(diǎn)，其原因是______________________。(2)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多，原因是_______________________________________________________________________________________________________。(3)PtCl2(NH3)2可以形成兩種固體，一種為淡黃色，在水中的溶解度較小，另一種為黃綠色，在水中的溶解度較大。根據(jù)“相似相溶”原理分析黃綠色固體在水中的溶解度比淡黃色固體的大，原因是___________________________________________________________________________________________。(4)CrO2Cl2常溫下為深紅色液體，能與CCl4、CS2等互溶，據(jù)此可判斷CrO2Cl2是______________(填“極性”或“非極性”)分子。(5)甲醇、乙醇、丙醇等飽和一元醇水溶性較好，隨著飽和一元醇CnH2n＋1OH中n值增大，在水中溶解度______________(填“增強(qiáng)”或“減弱”)，原因?yàn)開(kāi)____________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)異硫氰酸分子間能形成氫鍵，而硫氰酸不能。(2)乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵。(3)H2O是極性分子，黃綠色固體也是極性分子。(4)CCl4、CS2是非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，CrO2Cl2是非極性分子。(5)飽和一元醇由于含有—OH，所以與水結(jié)構(gòu)相似，但是隨著碳原子數(shù)目增多，與水結(jié)構(gòu)上的相似程度就減小，所以水溶性減弱。答案：(1)異硫氰酸分子間能形成氫鍵，而硫氰酸不能(2)乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵(3)黃綠色固體是由極性分子構(gòu)成的，而淡黃色固體是由非極性分子構(gòu)成的，根據(jù)“相似相溶”原理可知，前者在水中的溶解度大于后者(4)非極性(5)減弱隨著n值增大，醇與水的結(jié)構(gòu)相似程度減小，所以溶解度減弱12．(14分)(1)鐵的一種化合物的化學(xué)式為[Fe(Htrz)3](ClO4)2，其中Htrz為1，2，4-三氮唑()。1，2，4-三氮唑與環(huán)戊二烯()的物理性質(zhì)如下：環(huán)戊二烯1，2，4-三氮唑相對(duì)分子質(zhì)量6669物理性質(zhì)無(wú)色液體，不溶于水，沸點(diǎn)為42.5℃無(wú)色晶體，溶于水，沸點(diǎn)為260℃它們的水溶性和沸點(diǎn)差異很大的主要原因是_____________________________________________________________________________________。(2)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，分子中碳原子的軌道雜化類(lèi)型為_(kāi)_______；推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性________(填“難溶于水”或“易溶于水”)。(3)下列化合物中含有3個(gè)“手性碳原子”的是______________________。(4)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2＋3H2=CH3OH＋H2O)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開(kāi)___________，原因是___________________。【解析】(1)兩者結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量非常接近，但Htrz分子中有N—H鍵，N原子半徑小，電負(fù)性大，分子間可以形成氫鍵，也可以與水分子間形成氫鍵。(2)根據(jù)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)，形成單鍵的碳原子為sp3雜化，雙鍵的碳原子為sp2雜化；根據(jù)抗壞血酸分子結(jié)構(gòu)，分子中含有4個(gè)—OH，能與水形成分子間氫鍵，因此抗壞血酸易溶于水。(3)A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中的有機(jī)物中含有的手性碳原子的數(shù)目分別為1、2、3，D項(xiàng)中的有機(jī)物中不含有手性碳原子。(4)H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大、范德華力較大。答案：(1)1，2，4-三氮唑分子間、與水分子間都可以形成氫鍵(2)sp3、sp2易溶于水(3)C(4)H2O>CH3OH>CO2>H2H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大、范德華力較大(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括4小題，每小題4分，共16分)13．在水中，水分子可彼此通過(guò)氫鍵形成(H2O)n的小集團(tuán)。在一定溫度下(H2O)n的n＝5，每個(gè)水分子被4個(gè)水分子包圍著形成四面體。(H2O)n的n＝5時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()A.(H2O)n是一種新的水分子B．(H2O)n仍保留著水的化學(xué)性質(zhì)C．1mol(H2O)n中有2個(gè)氫鍵D．1mol(H2O)n中有4mol氫鍵【解析】選B。(H2O)n是H2O分子之間通過(guò)氫鍵結(jié)合而成的，氫鍵不屬于化學(xué)鍵，因此(H2O)n不是一種新的分子，(H2O)n仍保留著水的化學(xué)性質(zhì)，A錯(cuò)誤、B正確；(H2O)n中每個(gè)氫原子形成一個(gè)氫鍵，折合每摩爾水有2NA個(gè)氫鍵(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)，當(dāng)n＝5時(shí)，1mol(H2O)5所含氫鍵數(shù)相當(dāng)于5molH2O分子含有的氫鍵數(shù)，應(yīng)為10NA個(gè)，C、D錯(cuò)誤。14．(2021·深圳高二檢測(cè))下列分子中指定的碳原子(用*標(biāo)記)不屬于手性碳原子的是()【解析】選A。A項(xiàng)中的碳原子不是手性碳原子；B、C、D項(xiàng)中碳原子所連接的四個(gè)基團(tuán)是不相同的，是手性碳原子。15．圖中兩分子所表示的物質(zhì)間的關(guān)系是()B．是同一種物質(zhì)C．互為手性異構(gòu)體D．互為同系物【解析】選B。題圖中的分子不含手性碳原子，所以?xún)煞肿硬皇鞘中苑肿?；兩分子的分子式相同，結(jié)構(gòu)相同，故兩分子表示的物質(zhì)是同一種物質(zhì)。16．(2021·鄭州高二檢測(cè))有下列兩組命題，其中乙組命題正確且能用甲組命題正確解釋的是()甲組乙組Ⅰ.H—I的鍵能大于H—Cl的鍵能Ⅱ.H—I的鍵能小于H—Cl的鍵能Ⅲ.HI分子間的范德華力大于HCl分子間的范德華力Ⅳ.HI分子間的范德華力小于HCl分子間的范德華力①Ⅰ～a②Ⅱ～b③Ⅲ～c④Ⅳ～dA．①③B．②③C．①④D．②④【解析】選B。H—Cl的鍵能大于H—I的鍵能，所以HCl比HI穩(wěn)定。由于HI分子間的范德華力大于HCl分子間的范德華力，所以HI的沸點(diǎn)比HCl的高。二、非選擇題(本題包括1小題，共14分)17．(2021·天津高二檢測(cè))碳、氮、氧元素形成的化合物可做運(yùn)送衛(wèi)星的火箭所需燃料。(1)一種液態(tài)氮?dú)浠衔镫?，含氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%，相對(duì)分子質(zhì)量為32，結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)該分子結(jié)構(gòu)中只有單鍵。該氮?dú)浠衔锏碾娮邮綖開(kāi)_______________________，其中N原子采取________雜化方式，該分子是________(填“極性”或“非極性”)分子。(2)肼與液態(tài)雙氧水恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生兩種無(wú)毒又不污染環(huán)境的氣態(tài)物質(zhì)，在該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物中既含有極性鍵又含有非極性鍵的是________，只含有非極性鍵的是________，只含有極性鍵的是_________________。(填化學(xué)式)(3)NH3分子中的N原子有一對(duì)孤電子對(duì)，能發(fā)生反應(yīng)：NH3＋HCl=NH4Cl。試寫(xiě)出將上述氮?dú)浠衔锿ㄈ胱懔葵}酸時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________________。(4)下列物質(zhì)中，只含有極性鍵的分子是________，既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物是________；只存在σ鍵的分子是________，同時(shí)存在σ鍵和π鍵的分子是________。A．N2B．CO2C．CH2Cl2D．C2H4E．C2H6F．CaCl2G．NH4Cl(5)過(guò)氧乙酸也是一種過(guò)氧化物，它可以看作是過(guò)氧化氫分子中的一個(gè)氫原子被乙酰基()取代的產(chǎn)物，是一種常用的殺菌消毒劑。在酸性條件下過(guò)氧乙酸易發(fā)生水解反應(yīng)生成過(guò)氧化氫。①寫(xiě)出過(guò)氧乙酸發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式(有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示)：__________________________。②過(guò)氧乙酸用作殺菌消毒劑的原因是______________________________。(6)硅