PAGEPAGE7范德華力、氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響一、選擇題(每小題4分，共48分)1．下列說(shuō)法正確的是(B)A．分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定B．分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高C．相對(duì)分子質(zhì)量越大，其范德華力越大D．分子間只存在范德華力解析：分子間作用力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高，B項(xiàng)正確，A項(xiàng)不正確；分子的組成和結(jié)構(gòu)相像時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，其范德華力越大，C項(xiàng)不正確；有些物質(zhì)的分子間除存在范德華力外，還存在其他作用力，D項(xiàng)不正確。2．下列幾種氫鍵：①O—H…O、②N—H…N、③F—H…F、④O—H…N，按氫鍵從強(qiáng)到弱依次正確的是(A)A．③>①>④>② B．①>②>③>④C．③>①>②>④ D．①>④>③>②解析：氫鍵可以表示為X—H…Y，氫鍵的強(qiáng)弱與X和Y的電負(fù)性有關(guān)。電負(fù)性越大，形成的氫鍵越強(qiáng)。氫鍵的強(qiáng)弱還與Y的半徑大小有關(guān)，Y的半徑越小，越能接近H—X鍵，形成的氫鍵也越強(qiáng)。例如F的電負(fù)性最大，半徑又小，所以F—H…F是最強(qiáng)的氫鍵，O—H…O次之，O—H…N又次之，N—H…N更次之。3．下列兩組命題中，B組中命題正確，且能用A組中的命題加以說(shuō)明的是(B)A組B組Ⅰ.H—I鍵的鍵能大于H—Cl鍵的鍵能①HI比HCl穩(wěn)定Ⅱ.H—I鍵的鍵能小于H—Cl鍵的鍵能②HCl比HI穩(wěn)定Ⅲ.H2S的范德華力大于H2O的范德華力③H2S的沸點(diǎn)比H2O的高Ⅳ.HI的范德華力小于HCl的范德華力④HI的沸點(diǎn)比HCl的低A.Ⅰ①B．Ⅱ②C．Ⅲ③D．Ⅳ④解析：碘和氯屬于同主族，碘的原子半徑大于氯的原子半徑，碘的非金屬性弱于氯的非金屬性，H—Cl鍵的鍵能大于H—I鍵的鍵能，HCl的穩(wěn)定性大于HI的穩(wěn)定性，A錯(cuò)，B對(duì)；HCl和HI結(jié)構(gòu)相像，HI的范德華力大于HCl的范德華力，HI的熔沸點(diǎn)要高于HCl的熔沸點(diǎn)；H2S的結(jié)構(gòu)與H2O的結(jié)構(gòu)相像，但由于H2O分子間存在較強(qiáng)的氫鍵，故H2O的熔沸點(diǎn)高。4．關(guān)于氫鍵，下列說(shuō)法正確的是(B)A．由于冰中的水分子間存在氫鍵，所以其密度大于液態(tài)水B．可以用氫鍵說(shuō)明接近沸點(diǎn)的水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定值比用化學(xué)式(H2O)計(jì)算出來(lái)的相對(duì)分子質(zhì)量大C．分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵都會(huì)使熔沸點(diǎn)上升D．水加熱到很高的溫度都難以分解，這是由于氫鍵所致解析：由于冰中的水分子間的氫鍵多于液態(tài)水中的氫鍵，分子間的距離較大，所以其密度小于液態(tài)水，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于水分子之間存在氫鍵，水分子通常以幾個(gè)分子聚合的形式存在，所以接近沸點(diǎn)的水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定值比用化學(xué)式(H2O)計(jì)算出來(lái)的相對(duì)分子質(zhì)量大，B項(xiàng)正確；分子間氫鍵可使熔沸點(diǎn)上升，分子內(nèi)氫鍵通常不會(huì)影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；水分子內(nèi)不含氫鍵，水中的氫鍵只存在于水分子之間，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．下列說(shuō)法正確的是(B)A．冰溶化時(shí)，分子中H—O鍵發(fā)生斷裂B．隨著鹵素原子電子層數(shù)的增加，鹵化物CX4(X為鹵素原子)分子間作用力漸漸增大，所以它們的熔沸點(diǎn)也漸漸上升C．由于H—O鍵比H—S鍵堅(jiān)固，所以水的熔沸點(diǎn)比H2S的高D．在由分子構(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：冰溶化時(shí)發(fā)生物理改變，只破壞H2O分子間的分子間作用力而不破壞化學(xué)鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)相像的分子中，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量成正比，所以隨著鹵素原子電子層數(shù)的增加，鹵化物CX4的分子間作用力漸漸增大，所以它們相應(yīng)的熔沸點(diǎn)也漸漸上升，B項(xiàng)正確；物質(zhì)的熔沸點(diǎn)與化學(xué)鍵無(wú)關(guān)，水的熔沸點(diǎn)比H2S的高是因?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)，與分子間作用力無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．下列物質(zhì)中不存在氫鍵的是(D)A．冰醋酸中醋酸分子之間B．液態(tài)氟化氫中氟化氫分子之間C．一水合氨分子中的氨分子與H2O分子之間D．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷與水分子之間解析：A有O—H…O氫鍵，B有F—H…F氫鍵，C中有N—H…O氫鍵。7．下列物質(zhì)分子內(nèi)和分子間均可形成氫鍵的是(B)A．NH3 B．OHCHOOHC． D．C2H5OH解析：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)中的O—H鍵與另一分子中中的O可在分子間形成氫鍵，同一分子的O—H鍵與鄰位中的O可在分子內(nèi)形成氫鍵。8．下列現(xiàn)象與氫鍵無(wú)關(guān)的是(B)①NH3的熔、沸點(diǎn)比PH3高②小分子的醇、羧酸可以與水以隨意比例互溶③鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)低④水分子在高溫下也很穩(wěn)定A．①②③④ B．④C．③④ D．①②③解析：①氨氣分子之間能形成氫鍵，故NH3的熔、沸點(diǎn)比PH3高；②小分子的醇、羧酸與水分子之間能形成氫鍵，可以與水以隨意比例互溶；③鄰羥基苯甲酸主要存在分子內(nèi)氫鍵，對(duì)羥基苯甲酸主要存在分子間氫鍵，故鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)低；④水分子中O—H鍵的鍵能很大，故水分子在高溫下也很穩(wěn)定，與氫鍵無(wú)關(guān)。9．下列說(shuō)法不正確的是(B)A．水在結(jié)冰時(shí)體積膨脹，是由于水分子之間的氫鍵增多B．NH3的穩(wěn)定性很強(qiáng)，是因?yàn)槠浞肿娱g能形成氫鍵C．在氨水中水分子和氨分子之間也存在氫鍵D．分子間作用力較弱，破壞它所需能量較少解析：水在結(jié)冰時(shí)體積膨脹是由于水分子間的氫鍵增多，氫鍵有方向性和飽和性，所以在冰的結(jié)構(gòu)中有很多空隙，造成體積膨脹，A項(xiàng)正確；NH3的穩(wěn)定性由N—H鍵的穩(wěn)定性確定，與氫鍵無(wú)關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氨分子和水分子之間主要是以氫鍵結(jié)合，氨氣極易溶于水，所以在氨水中水分子和氨分子之間存在氫鍵，C項(xiàng)正確；分子間作用力較弱，破壞它所需能量較少，D項(xiàng)正確。10．下列試驗(yàn)事實(shí)不能用氫鍵來(lái)說(shuō)明的是(D)A．冰的密度比水小，能浮在水面上B．接近沸點(diǎn)的水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)量值大于18C．鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)低于對(duì)羥基苯甲醛D．H2O比H2S穩(wěn)定解析：氫鍵使冰晶體中的水分子呈肯定規(guī)則排列，空間利用率低，密度??；氫鍵使接近沸點(diǎn)的水蒸氣中含有少量(H2O)n；鄰羥基苯甲醛存在分子內(nèi)氫鍵，而對(duì)羥基苯甲醛存在分子間氫鍵，增大了分子間作用力，沸點(diǎn)較高；H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)镠—O比H—S穩(wěn)定。11．在如下圖所示的有關(guān)結(jié)構(gòu)中，有直線(xiàn)(包括虛線(xiàn))不表示化學(xué)鍵或分子間作用力的是(C)解析：A項(xiàng)中實(shí)線(xiàn)表示C—C鍵，虛線(xiàn)表示分子間作用力；B項(xiàng)中實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)均表示P—P鍵，C項(xiàng)中實(shí)線(xiàn)表示C—Cl鍵，但虛線(xiàn)不表示化學(xué)鍵或分子間作用力；D項(xiàng)中實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)均表示C—C鍵。12．共價(jià)鍵、離子鍵、范德華力和氫鍵是形成晶體粒子之間的四種作用力。下列晶體：①Na2O2、②固態(tài)氨、③NaCl、④SiO2、⑤冰、⑥干冰，其中含有三種作用力的是(C)A．①②③ B．①②⑥C．②⑤ D．⑤⑥解析：①Na2O2中只含有離子鍵、共價(jià)鍵，③NaCl中只含有離子鍵，④SiO2中只含有共價(jià)鍵，⑥干冰中只含有共價(jià)鍵、范德華力。二、非選擇題(共52分)13．(11分)探討人員最近發(fā)覺(jué)，在肯定的試驗(yàn)條件下，給水施加一個(gè)弱電場(chǎng)，在20℃、1個(gè)大氣壓下，水可以結(jié)成冰，稱(chēng)為“熱冰”。如下圖是水和“熱冰”的計(jì)算機(jī)模擬圖，圖中球代表水分子中的原子。(1)圖中較大的球代表氧(O)原子，其原子結(jié)構(gòu)示意圖是。水分子中氫氧原子間的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵(填“共價(jià)鍵”或“離子鍵”)。(2)用球棍模型表示水分子的結(jié)構(gòu)是B，水分子中氧原子的雜化類(lèi)型為sp3雜化。(3)已知水分子中氧原子一端帶部分負(fù)電荷，氫原子一端帶部分正電荷，在外加電場(chǎng)作用下，水結(jié)成冰。上圖中模擬“熱冰”的示意圖是圖1(填“圖1”或“圖2”)，理由是分子有序排列。水分子間的氫鍵表示為O—H…O。解析：(1)在水分子結(jié)構(gòu)(包括分子模型)中，氧原子半徑大于氫原子半徑，因此，圖中較大的球代表氧原子，水分子中的O—H鍵為極性鍵。(2)H2O分子中有2對(duì)孤電子對(duì)，價(jià)電子對(duì)數(shù)目為4，氧原子實(shí)行sp3雜化，空間構(gòu)型為V形，故H2O為極性分子。(3)因?yàn)樗肿訛闃O性分子，在外加電場(chǎng)的作用下，水分子會(huì)進(jìn)行有序排列。14．(10分)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一個(gè)長(zhǎng)周期，短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，它們形成的化合物分子式是XY4。試回答：(1)X元素的基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2，Y元素原子最外層電子排布圖為。(2)若X、Y兩元素電負(fù)性分別為1.8和3.0，則XY4中X與Y之間的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵(填“共價(jià)鍵”或“離子鍵”)。(3)該化合物的空間構(gòu)型為正四面體形，中心原子實(shí)行sp3雜化，分子為非極性分子(填“極性分子”或“非極性分子”)。(4)該化合物在常溫下為液體，該液體微粒間的作用力是范德華力。(5)該化合物的沸點(diǎn)與SiCl4比較：GeCl4(填化學(xué)式)的高，緣由是組成和結(jié)構(gòu)相像的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點(diǎn)越高。解析：第四周期第ⅣA族元素為Ge，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2，Y元素原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，Y是氯，Y元素原子最外層電子排布圖為。XY4中X與Y形成的是共價(jià)鍵，空間構(gòu)型為正四面體形，中心原子為sp3雜化，為非極性分子，分子間的作用力是范德華力。15．(10分)X、Y、Z、Q、E五種元素中，X原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Z是地殼中含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最多的元素，Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和，E是元素周期表中電負(fù)性最大的元素。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)X、Y的元素符號(hào)依次為S、C。(2)XZ2與YZ2分別屬于極性分子(填“極性分子”或“非極性分子”，下同)和非極性分子。(3)Q的元素符號(hào)是Cr，它位于第四周期，它的基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，在形成化合物時(shí)它的最高化合價(jià)為＋6。(4)用氫鍵表示式寫(xiě)出E的氫化物溶液中存在的全部氫鍵：F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。解析：X原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子，則X的價(jià)電子排布圖為，因此X為S元素；Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，則Y為C元素；地殼中含量最多的元素為氧元素，因此Z為O元素；Q的核電荷數(shù)為S和O的核電荷數(shù)之和，因此Q為24號(hào)元素Cr；在元素周期表中電負(fù)性最大的元素是F元素。(1)X、Y分別是S和C。(2)XZ2和YZ2分別為SO2、CO2，它們的立體構(gòu)型分別為V形和直線(xiàn)形，SO2為極性分子，CO2為非極性分子。(3)Q為Cr元素，Cr位于第四周期，它的基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，其價(jià)電子排布式為3d54s1，因此它的最高化合價(jià)為＋6。(4)E為F，HF的水溶液中，存在HF分子之間的氫鍵，HF分子和H2O分子之間的氫鍵，H2O分子之間的氫鍵，即F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。16．(10分)化學(xué)鍵和分子間作用力影響著物質(zhì)的性質(zhì)。(1)下列說(shuō)法正確的是(BC)A．共價(jià)鍵和離子鍵只影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)B．分子間作用力只影響物質(zhì)的物理性質(zhì)C．氮?dú)鈪⑴c的反應(yīng)大都須要高溫、高壓等條件，可以用化學(xué)鍵的有關(guān)學(xué)問(wèn)來(lái)說(shuō)明D．氯化鐵比氯化亞鐵穩(wěn)定，是因?yàn)槁然F形成的化學(xué)鍵比氯化亞鐵形成的化學(xué)鍵強(qiáng)分子間作用力包括范德華力和氫鍵。請(qǐng)用相關(guān)學(xué)問(wèn)回答下列問(wèn)題。(2)試驗(yàn)測(cè)得冰中氫鍵的鍵能為18.8kJ·mol－1，而冰的熔化熱卻為5.0kJ·mol－1，這說(shuō)明白在液態(tài)的水中仍舊有肯定的氫鍵。(3)氨氣極易溶于水，除了遵循相像相溶原理外，還有一個(gè)主要緣由是氨分子與水分子間可以通過(guò)氫鍵結(jié)合形成一水合氨，NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式可以表示為(用虛線(xiàn)表示氫鍵)。解析：化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是舊鍵斷裂、新鍵形成的過(guò)程，氮?dú)夥肿觾?nèi)氮氮三鍵鍵能大，化學(xué)鍵穩(wěn)定，不易斷裂，故相關(guān)反應(yīng)需高溫、高壓等條件；在離子晶體內(nèi)，離子鍵的大小影響離子晶體的熔、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)；氯化鐵比氯化亞鐵穩(wěn)定，是因?yàn)镕e3＋的3d能級(jí)處于半充溢狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。17．(11分)我國(guó)科學(xué)家最近勝利合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列問(wèn)題：經(jīng)X射線(xiàn)衍射測(cè)得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽(yáng)離子的相同之處為ABD，不同之處為C。(填標(biāo)號(hào))A．中心原子的雜化軌道類(lèi)型 B．中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)C．立體結(jié)構(gòu) D．共價(jià)鍵類(lèi)型(2)R中陰離子Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為5個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)Πeq\o\al(n,m)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成的大π鍵電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Πeq\o\al(6,6))，則Neq\o\al(－,5)中的大π鍵應(yīng)表示為Πeq\o\al(6,5)。(3)圖中虛線(xiàn)代表氫鍵，其表示式為(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、(H3O＋)O－H…N(Neq\o\al(－,5))、(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N(Neq\o\al(－,5))。解析：(1)