《无机化学》分子间作用力（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《无机化学》分子间作用力-讲义 了解分子间力、氢键与物质物理性质的关系。了解极性分子、非极性分子的含义。 知识点一 分子间作用力 存在于分子与分子之间或惰性气体原子间的作用力，称为范德华力。范德华力是存在于分子间的一种吸引力，它比化学键弱得多。一般来说，某物质的范德华力越大，则它的熔点、沸点就越高。对于组成和结构相似的物质，范德华力一般随着相对分子质量的增大而增强。 下列关于范德华力的叙述正确的是（ ） A．是一种较弱的化学键 B．分子间存在的较强的相互作用 C．直接影响所有物质的熔、沸点 D．稀有气体的分子间存在范德华力 【答案】D 【详解】 A．范德华力是分子间存在的较弱的相互作用力，它不是化学键，A错误； B．范德华力是分子间存在的较弱的相互作用力，B错误； C．范德华力只能影响由分子构成的物质的熔、沸点，但不是所有物质，C错误； D．稀有气体为单原子分子，分子间存在范德华力，D正确； 故选D。 1．下列说法正确的是（ ） A．分子间作用力越大，分子越稳定 B．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高 C．相对分子质量越大，其分子间作用力越小 D．分子间只存在范德华力 【答案】B 【详解】 A．分子间作用力越大，分子晶体的熔沸点越高，分子稳定性与分子间作用力无关，A错误； B．影响分子晶体熔沸点高低的因素为分子间作用力，分子间作用力越大，分子晶体的熔沸点越高，B正确； C．不含有氢键的分子晶体，相对分子质量越大，其分子间作用力越大，C错误； D．分子间存在范德华力，也可能存在氢键，如水中分子间存在范德华力和氢键，D错误； 故选B。 2．下列实验事实可以用共价键键能解释的是（ ） A．氯化氢的沸点低于溴化氢 B．金刚石熔点高于晶体硅 C．氦气的化学性质稳定 D．NH3是极性分子 【答案】B 【详解】 A．氯化氢、溴化氢对应的晶体为分子晶体，影响沸点高低的因素为分子间作用力，故A错误； B．金刚石、晶体硅都为原子晶体，熔点高低由共价键键能大小决定，故B正确； C．氦气为单原子分子，不存在共价键，故C错误； D．NH3分子构型不对称，所以极性分子，故D错误； 故选B。 3．共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力。下列物质：①Na2O2、②SiO2、③冰、④金刚石、⑤CaCl2、⑥干冰，其中含有两种不同类型作用力的是（ ） A．①③⑤⑥ B．①⑥ C．②④⑥ D．①②③⑥ 【答案】B 【解析】 ①Na2O2中存在离子键和非极性键，②SiO2中只存在极性键，③冰中存在共价键、氢键和范德华力，④金刚石中只存在共价键，⑤CaCl2中只存在离子键，⑥干冰中存在共价键和范德华力。 1．下列说法中正确的是（ ） A．分子间作用力越大，分子越稳定 B．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高 C．相对分子质量越大，其分子间作用力越大 D．分子间只存在范德华力 【答案】B 【详解】 A. 分子间作用力越大，分子晶体的熔沸点越高，分子稳定性与分子间作用力无关，故A错误； B. 影响分子晶体熔沸点高低的因素为分子间作用力，分子间作用力越大，分子晶体的熔沸点越高，故B正确； C. 不含有氢键的分子晶体，相对分子质量越大，其分子间作用力越大，故C错误； D. 分子间存在范德华力，也可能存在氢键，如水中分子间存在范德华力和氢键，故D错误。 故选：B。 2．下列说法中正确的是（ ） A．碘化氢的范德华力比溴化氢的大，碘化氢稳定性强 B．甲酸甲酯和乙酸相对分子质量相同，熔点相近 C．氯化钠和氯化氢熔化时，破坏的都是离子键 D．干冰气化和碘升华克服的作用力相同 【答案】D 【详解】 A. 分子的稳定性由化学键强弱决定，碘的非金属性比溴弱，且碘的原子半径大于溴原子，即碘化氢的碘氢键比溴化氢的溴氢键弱，所以碘化氢稳定性差，A错误； B. 甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，结构不同，属于同分异构体，所以熔点不同，B错误； C. 氯化钠属于离子晶体，熔化时破坏离子键，氯化氢属于分子晶体，熔化时，化学键没有被破坏，C错误； D. 干冰和碘都是分子晶体，状态改变时，克服分子间作用力相同，气化和碘升华克服的作用力相同，D正确； 答案选D。 3．下列说法正确的是（ ） A．一个水分子与其他水分子间只能形成2个氢键 B．含氢键的物质的熔、沸点一定升高 C．分子间作用力包括氢键和范德华力 D．当H2O由液态变为气体时只破坏了氢键 【答案】C 【详解】 A. 水分子中氧原子含有一对孤对电子，O原子电负性较大原子半径小，可以和其它的水分子形成两个氢键，含有的两个氢原子，可以分别和其它的水分子的氧原子形成两个氢键，所以一个水分子与其他水分子间最多能形成4个氢键，形成四面体，A错误； B. 若形成分子内氢键，造成相应的分子间的作用力就会减少，会使物质的熔、沸点降低，B错误； C. 分子间作用力指存在于分子与分子之间或惰性气体原子间的作用力，又称范德华力，氢键属于一种特殊的分子间作用力，存在于分子与分子之间，或分子内，氢键和范德华力都属于分子间作用力，C正确； D. 水分子间存在分子间作用力和氢键，当H2O由液态变为气体时，破坏了氢键和范德华力，D错误。 答案选C。 · 范德华力是存在于分子与分子之间或惰性气体原子间的作用力 · 范德华力越大，则它的熔点、沸点就越高。对于组成和结构相似的物质，范德华力一般随着相对分子质量的增大而增强。 知识点二 氢键 氢原子与电负性大、半径小的原子X(氟、氧、氮等)以共价键结合，若与电负性大的原子Y(与X相同的也可以)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，称为氢键。X与Y可以是同一种类原子，如水分子之间的氢键。 氢键通常是物质在液态时形成的，但形成后有时也能继续存在于某些晶态甚至气态物质之中。例如，在气态、液态和固态的HF中都有氢键存在。能够形成氢键的物质有很多，如水、水合物、氨合物、无机酸和某些有机化合物。下图表示的是水分子间存在的氢键。氢键的存在，影响到物质的某些性质。 下列现象与氢键有关的是（ ） ①乙醇能与水以任意比混溶，甲醚()在水中的溶解度也比较大； ②在相同条件下，的沸点比的沸点高，的沸点比的高； ③邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低； ④水分子在高温下很稳定； ⑤冰的密度比液态水的密度小； ⑥分子比分子稳定； ⑦易液化。 A．①②④⑤ B．②③⑥⑦ C．①②③⑤⑦ D．①④⑥ 【答案】C 【详解】①乙醇和甲醚分子中均含有氧原子，能与水分子间形成分子间氢键，所以在水中溶解度大，①正确； ②水分子中含有氧原子，可以形成分子间氢键；氨气分子中含有氮原子也可形成分子间氢键，所以水、氨气的沸点较高，②正确； ③对羟基苯甲酸易形成分子之间氢键，而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，故③正确； ④水分子高温下很稳定，其稳定性与化学键有关，而与氢键无关，故④错误； ⑤冰中存在氢键，且氢键有一定的方向性，水结冰后分子间的空隙变大，故其体积变大，则冰的密度比液态水的密度小，故⑤正确； ⑥氮磷在同一主族，氮的非金属性大于磷，所以分子比分子稳定，故⑥错误； ⑦分子之间可以形成氢键，熔沸点较高，故易液化，故⑦正确； 综上，①②③⑤⑦正确，故选C。 1．某科研人员“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的现实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了许多年的问题提供了直观证据。下列说法中正确的是（ ） ①正是氢键的存在，冰能浮在水面上 ②氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一 ③由于氢键的存在，沸点：HCl>HBr>HI>HF ④由于氢键的存在，使水与乙醇互溶 ⑤由于氢键的存在，使水具有稳定的化学性质 A．②⑤ B．③⑤ C．②④ D．①④ 【答案】D 【详解】 ①冰中水分子有序排列，每个水分子被4个水分子包围，形成4个氢键，使体积膨胀，密度减小，所以冰能浮在水面上，是氢键导致的，故①正确； ②氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故②错误； ③HF分子间存在氢键，导致沸点升高，HCl、HBr、HI分子间都不存在氢键，熔、沸点高低取决于分子间作用力大小，相对分子质量越大，分子间作用力越大，则熔、沸点越高，所以沸点：HCl<HBr<HI<HF，故③错误； ④乙醇可以和水形成分子间氢键，故乙醇能与水以任意比例互溶，故④正确； ⑤氢键决定的是物质的物理性质，而分子的稳定性由共价键的强弱决定，故⑤错误； ①④正确，D满足题意； 答案选D。 2．F2和Br2的沸点（ ） A．前者高 B．后者高 C．相等 D．不能肯定 【答案】B 【详解】 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，F2和Br2都形成分子晶体，F2的相对分子质量比Br2小，因而F2的沸点比Br2低； 故选B。 3．氢键对生命物质的高级结构和生物活性具有重要意义。下列现象中不能用氢键解释的是（ ） A．磷酸、脱氧核糖和碱基形成DNA链状结构 B．蛋白质的二级结构的形成 C．棉织衣物具有很好的吸湿性和透气性 D．水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的值明显大 【答案】C 【详解】 A．DNA分子中的碱基靠氢键形成碱基对，从而将两条链连接在一起形成双螺旋结构，故 A正确； B．蛋白质的二级结构通过骨架上的羰基与酰胺基团之间形成的氢键维持，故B正确； C．布料吸湿性的高低主要取决于纤维大分子上所含亲水基团的多少，透气性与面料的组织结构如厚度、平纹、斜纹等有关，而与氢键无关，故C错误； D．接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互缔合，形成所谓的缔合分子，因此水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式计算出来的值明显大，故D正确； 故本题选C． 1．下列各组物质熔化或升华时，所克服的粒子间作用属于同种类型的是（ ） A．Al 和S熔化 B．碘和干冰升华 C．氯化钾和蔗糖熔化 D．Na2O和SiO2熔化 【答案】B 【详解】A．Al熔化克服金属键，S熔化克服范德华力，A不符合题意； B．碘和干冰升华克服范德华力，B符合题意； C．氯化钾熔化克服离子键，蔗糖熔化克服范德华力，C不符合题意； D．Na2O熔化克服离子键，SiO2熔化克服共价键，D不符合题意； 故选B。 2．下列关于化学键和分子间作用力的说法正确的是（ ） A．MgCl2和Na2O中的化学键类型完全相同 B．CH4中含有极性共价键和非极性共价键 C．HCl比H2S稳定是因为分子间作用力前者强于后者 D．干冰升华时克服了共价键和分子间作用力 【答案】A 【详解】A． 氯化镁和氧化钠都是离子键，A正确； B．甲烷中只有极性键C-H键，没有非极性键，B错误； C．稳定性与分子间作用力无关，跟化学键有关，C错误； D． 干冰升华时，只克服分子间作用力不克服 共价键，D错误； 故选A。 3．干冰熔点很低是由于（ ） A．CO2分子间以氢键结合 B．C=O键的键能小 C．CO2的化学性质不活泼 D．CO2分子间的作用力较弱 【答案】D 【详解】干冰是二氧化碳固体，属于分子晶体，熔点高低取决于CO2分子间存在的相互作用、与二氧化碳分子内的共价键无关，CO2分子间没有氢键、只存在分子间作用力，这是一种微弱的作用力，故干冰熔点低； 故选D。 知识点三 极性分子与非极性分子 分子中正负电荷中心重合，从整个分子来看，电荷分布是均匀的、对称的，这样的分子为非极性分子，例如H₂、O₂、N₂、CO₂、CH₄等。分子中各键全部为非极性键时，分子是非极性的(O₃除外)。当一个分子中各个键完全相同，都为极性键，但分子的构型是对称的，则分子是非极性的。 分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来看，电荷的分布是不均匀的、不对称的，这样的分子为极性分子，例如，NH₃、HCl分子等。以极性键结合的双原子分子一定为极性分子，极性键结合的多原子分子要据其结构而定，例如，CH₄就是非极性分子。 需要注意的是：键的极性与分子的极性是两个不同的概念，极性键与极性分子间既有联系又有区别。极性分子一定含有极性键，也可能含有非极性键。含有极性键的分子不一定是极性分子。若分子中的键全部是非极性的，则该分子是非极性分子。常见类型有：①含有极性键的非极性分子，如CO₂、CS₂、CH₄等。②含有非极性键的非极性分子，如H₂、Cl₂、N₂、O₂等。③既含极性键又含非极性键的极性分子，如H—O—O—H等。④既含极性键又含非极性键的非极性分子，如H—C=C—H等。 1．下列各组物质中都是极性键构成的极性分子的是（ ） A．CH4与CCl4 B．H2S与HF C．CO2与CS2 D．NH3与CH4 【答案】B 【详解】 A．CH4、CCl4中心原子C价层电子对数均为4，无孤对电子，空间构型为正四面体，正负电荷中心重合，属于非极性分子，CH4、CCl4存在极性键，故A不符合题意； B．H2S、HF均存在极性键，H2S的中心原子S价层电子对数为4，有两对孤对电子，空间构型为V形，HF空间构型为直线形，它们正负电荷中心不重合，属于极性分子，故B符合题意； C．CO2、CS2都是直线形分子，正负电荷中心重合，都是由极性键构成的非极性分子，故C不符合题意； D．NH3中心原子N的价层电子对数为4，有一对孤对电子，是由极性键构成极性分子，CH4空间构型为正四面体，正负电荷中心重合，属于由极性键构成的非极性分子，故D不符合题意； 故选B。 1．含有极性键的非极性分子的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．CHCl3是含有极性键的极性分子，A错误； B．C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子，B正确； C．H2O是含有极性键的极性分子，C错误； D．H2为含有非极性键的非极性分子，D错误； 故选B。 2．下列有关H2O2的说法错误的是（ ） A．H2O2的沸点比H2O的高 B．H2O2中氧原子采取sp3杂化 C．H2O2既含极性键，又含非极性键 D．H2O2属于非极性分子 【答案】D 【详解】A．分子间氢键数多于水分子间氢键数，故过氧化氢的沸点比水的高，A正确； B．中两个氧原子均形成2个共价键且有2对孤电子对，为杂化，B正确； C．中既含有氢氧极性键，又含有氧氧非极性键，C正确； D．分子结构不对称，正负电荷中心不重合，为极性分子，D错误； 故选D。 3．是一种消毒剂，可用反应制备。下列说法正确的是（ ） A．是非极性分子 B．中的共价键为极性共价键 C．的空间结构：三角锥形 D．的电子式： 【答案】C 【详解】A．中心原子N的价层电子对数为4，采用sp3杂化，含有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，正负电荷重心不重合，为极性分子，A错误； B．中的共价键为氯氯非极性共价键，B错误； C．中心原子N的价层电子对数为4，采用sp3杂化，含有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，C正确； D．HCl存在H—Cl共价键，电子式为，D错误； 故选C。 1．共价化合物种类繁多。下列物质的构成粒子属于非极性分子的是（ ） A．二氧化硅 B．二氧化碳 C．三氯化磷 D．硫化氢 【答案】B 【详解】 A．二氧化硅是共价晶体，构成粒子是原子，A项不符合； B．CO2中碳原子上的孤电子对数为×(4-2×2)=0，成键电子对数为2，价层电子对数为2，则CO2的空间结构为直线形，分子中正、负电荷的中心重合，属于非极性分子，B项符合； C．PCl3中磷原子上的孤电子对数为×(5-3×1)=l，成键电子对数为3，价层电子对数为4，则PCl3的空间结构为三角锥形，分子中正，负电荷的中心不重合，属于极性分子，C项不符合； D．H2S中硫原子上的孤电子对数为×(6-2×1)=2，成键电子对数为2，价层电子对数为4，则H2S的空间结构为V形，分子中正、负电荷的中心不重合，属于极性分子，D项不符合； 故选B。 2．下列有关分子结构和性质的说法正确的是（ ） A．冰融化时，H2O分子中H—O键发生断裂 B．NH3比PH3稳定是因为NH3分子间存在氢键 C．H2O2易溶于水难溶于CCl4可用“相似相溶”原理解释 D．臭氧是含有非极性键的极性分子 【答案】C 【详解】 A．冰融化时发生物理变化，不破坏化学键，分子中H-O键不发生断裂，A错误； B．氢键影响物理性质，不影响氢化物稳定性，NH3比PH3稳定是因为N元素非金属强于P，B错误； C．过氧化氢和水都是极性分子，过氧化氢易溶于水，难溶于四氯化碳可用相似相溶原理解释，C正确； D．由于大派键的存在，臭氧分子中氧原子周边的电子云密度不均衡，氧氧键是极性共价键，分子的正负电荷中心不重合，是极性分子，D错误； 故选C。 3．侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。其反应原理为。下列说法正确的是（ ） A．简单离子半径： B．中氧原子采取杂化 C．、都是非极性分子，是极性分子 D．键角： 【答案】B 【详解】 A．核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，Na+、O2-的电子层结构相同，但O的核电荷数比Na小，所以简单离子半径：Na+＜O2−，A错误； B．中O原子价层电子对数=2+=4，采取sp3杂化，B正确； C．H2O为V形，NH3为三角锥，两者是极性分子，C错误； D．H2O与NH3价层电子对数均为4，H2O有2对孤电子对，NH3有1对孤电子对，孤电子对越多，排斥力越大，键角越小，所以键角：H2O＜NH3，D错误； 故选B。 · 电荷分布是均匀的、对称的分子为非极性分子。 · 电荷的分布是不均匀的、不对称的分子为极性分子。 · 键的极性与分子的极性是两个不同的概念。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$