内容正文:
3.4.1分子间作用力 分子晶体
1.喀纳斯湖,是喀纳斯国家级自然保护区的核心与精华。下列说法正确的是( )
A.能形成分子内氢键
B.喀纳斯湖岩芯所含的Cs属于s区元素
C.喀纳斯湖水中含有的P元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.湖水结冰后,水分子间的距离会减小
2.下列变化化学键未被破坏的是( )
A.溶于水 B.NaCl固体熔化 C.与反应 D.干冰气化
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.当由液态变为气体时只破坏了氢键
4.黑磷的晶体结构是与石墨类似的层状结构,如图所示。下列说法错误的是( )
A.黑磷与白磷均可导电
B.黑磷晶体中片层间作用力为范德华力
C.黑磷晶体的熔沸点比白磷高
D.1mol黑磷晶体中含有1.5molP-P
5.有下列两组命题
A组
B组
Ⅰ.H-F键键能小H-Cl键键能
①HCl比HF稳定
Ⅱ.H-I键键能小于H-Cl键键能
②HCl比HI稳定
Ⅲ.HCl分子间作用力大于HF分子间作用力
③HCl沸点比HF高
Ⅳ.HI分子间作用力小于HCl分子间作用力
④HI沸点比HCl低
B组中命题正确,且能用A组命题加以正确解释的是( )
A.Ⅰ① B.Ⅱ② C.Ⅲ③ D.Ⅳ④
6.科学家研究温室气体的转化和利用。下列关于和的说法正确的是( )
A.因为碳氢键的键能小于碳氧键,所以的熔点低于
B.1mol分子中含有键
C.与形成的水合物晶体俗称“可燃冰”(结构见上图),分子间仅存在范德华力
D.与的价电子数相等
7.石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时,嵌入石墨层间,当嵌入最大量时,晶体部分结构的俯视示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A.石墨属于混合晶体
B.石墨晶体中,层间存在化学键和范德华力
C.1mol石墨中含有1.5mol共价键
D.右图中,C与的个数比是6:1
8.硼单质及其化合物有很重要的应用,硼晶体熔点为,能形成多种化合物.其中硼酸是白色片状晶体(层状结构如图),有滑腻感,在冷水中溶解度很小,加热时溶解度增大.硼酸在水中电离时,能结合水电离出的而呈酸性.以下说法不正确的是( )
A.硼酸晶体中存在的作用力类型是范德华力、氢键和共价键
B.加热时,硼酸的溶解度增大的主要原因是加热破坏了硼酸分子之间的氢键
C.由分子式可知,硼酸是三元酸
D.硼晶体与硅晶体都是共价晶体
9.据图所示,下列说法正确的是( )
A.短周期某元素的前5个电子的电离能如图1所示,则该元素是Be
B.图2表示石墨的层状结构,石墨为混合型晶体,其片层之间存在范德华力,因此具有导电性
C.已知图3、图4为结构图,则可以用红外光谱法区别图3和图4
D.0.1mol/L溶液的pH随温度变化的曲线如图5中a所示
10.与丁二酮肟反应生成的丁二酮肟镍是一种有机物,该物质的结构如图所示。下列对该物质的分析正确的是( )
A.该物质是离子化合物
B.该物质中只含有共价键、配位键两种作用力
C.该物质是一种配合物,其中为中心原子
D.该物质中C、N、O原子均存在孤电子对
11.下列关于化学键和分子间作用力的说法中正确的个数是( )
①含有金属元素的化合物一定是离子化合物
②第ⅠA族和第ⅦA族原子化合时,一定形成离子键
③由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物
④物质中一定存在化学键
⑤冰的密度比水小,是因为水分子之间存在氢键
⑥溶于水和干冰升华都只有分子间作用力的改变
⑦纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
12.下列说法正确的个数是( )
①2p、3p、4p能级轨道数依次增加
②金刚石、SiC、、晶体的熔点依次降低
③形成氢键的三个原子不一定在同一条直线上
④晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑤HF晶体沸点高于HCl,是因为HCl共价键键能小于HF
⑥同周期,与Sc元素未成对电子数相等的元素有3种
⑦基态的最高能层中成对电子与未成对电子的数目比为8∶3
⑧元素Ge位于周期表第四周期IVA族,核外电子排布式为,属于p区
A.2 B.3 C.4 D.5
13.可用于钾离子电池的负极材料。冶炼铜时可使在高温下与反应转化为,生成的与进一步反应得到。在酸性溶液中会转化为和;能被浓硝酸氧化为。在存在下能与氨水反应生成;能与反应生成。、的沸点分别为、。下列说法正确的是( )
A.的键角比的大 B.的键长比的长
C.吸引电子能力比的强 D.分子间作用力比的大
14.为了纪念元素周期表诞生150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。回答下列问题:
(1)①基态核外电子排布式:_______________。
②Ag与Cu在同一族,则Ag在周期表中_______________ (填“s”、“p”、“d”或“ds”)区。
③基态Cr原子的外围电子轨道表示式为_______________。
(2)下表中是Fe和Cu的部分电离能数据:请解释大于的主要原因:_______________。
元素
Fe
Cu
第一电离能
759
746
第二电离能
1561
1958
(3)亚铁氰化中常用的抗结剂,其化学式为。
①的电子式是_______________;1mol该配离子中含σ键数目为_______________。
②该配合物中存在的作用力类型有_______________ (填字母)。
A.金属键 B.离子键 C.共价键 D.配位键 E.氢键 F.范德华力
15.现有6种物质:①Al;②;③;④;⑤HCl;⑥NaOH。请按要求填空。
(1)含有共价键的离子化合物是__________(填序号,下同)。
(2)干冰(固态)受热变成气体需克服______。
A.极性共价键 B.非极性共价键 C.范德华力 D.氢键
(3)用电子式表示化合物③的形成过程:____________。
(4)写出②的结构式______,将少量②通入⑥的溶液中发生反应的离子方程式为__________________。
答案以及解析
1.答案:B
解析:B.Cs位于第IA族,属于s区元素,故B正确。
2.答案:D
解析:A.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,存在化学键的断裂和形成,故A不选:B.氯化钠熔化破坏离子键,故B不选;C.氢气和氯气反应生成氯化氢,存在化学键的断裂和形成,故C不选;D.干冰熔化只破坏分子间作用力,化学键不变,故D选.所以D选项是正确的。
3.答案:C
解析:1个水分子与其他水分子间最多能形成4个氢键,形成四面体结构,A错误;若形成分子内氢键,会导致相应的分子间作用力减小,会使物质的熔、沸点降低,B错误;液态时,水分子间存在范德华力和氢键,当变为气体时,既破坏了氢键,又破坏了范德华力,D错误。
4.答案:A
解析:白磷为分子晶体,黑磷的晶体结构是与石墨类似的层状结构,为混合型晶体,则黑磷能导电、白磷不导电,A错误;
黑磷的晶体结构是与石墨类似的层状结构,片层间作用力为范德华力,B正确;
黑磷的结构与石墨类似,其熔沸点很高,故黑磷晶体的熔沸点比白磷高,C正确;
利用均摊法得黑磷晶体中1个磷原子形成个共价键,则1mol黑磷晶体中含有1.5molP-P,D正确。
5.答案:B
解析:原子半径 F< Cl<I,原子半径越大,键长越长,键能越小,A.H-F键键能答于 H-Cl 键键能,HF较稳定,故A错误;B.HCl比HI稳定,是因为 H-Cl 键键能大于H-I键键能,所以B选项是正确的C.HF分子间存在氢键,沸点较高,故C错误:D.HI相对分子之间较大,分子间作用力较强,沸点较高,故D错误、所以B选项是正确的.
6.答案:D
解析:和的熔点高低取决于分子间作用力的相对大小,跟分子内共价键的键能大小无关,A错误;
每个二氧化碳分子内存在2个碳氧双键,每个碳氧双键中存在1个键和1个键,则分子中含有键,B错误;
与分子间存在范德华力,且水分子间存在氢键,C错误;
和的价电子数均为16,D正确。
7.答案:B
解析:石墨属于混合型晶体,A项正确;石墨晶体中,层间不存在化学键,B项错误;在石墨晶体中,一个碳原子连接三个共价键,而每个共价键被两个碳原子共用,所以每个碳原子对应1.5个共价键,所以1mol石墨中含有1.5mol共价键,C项正确;根据均摊原则,每个碳环实际占用2个碳原子,每个理离子占用碳环是,石墨嵌入化合物的、C个数比为1:6,D项正确。
8.答案:C
解析:A.硼酸晶体中存在的作用力类型是范德华力、氢键和共价键,A正确;
B.加热时,硼酸的溶解度增大的主要原因是加热破坏了硼酸分子之间的氢键,B正确;
C.由信息可知,硼酸能结合水电离出的而呈酸性,,硼酸是一元弱酸,C错误;
D.硼晶体与硅晶体都是共价晶体,D正确;
故选C。
9.答案:D
解析:从图上看出是的五倍多,说明该原子最外层有两个电子,该原子至少有5个电子,故该原子是第三周期的Mg原子,故A错误;
石墨晶体的层与层之间存在分子间作用力,层内存在大π键,层内存在自由移动的电子,因此具有导电性,B错误;
图3为晶态、图4为非晶态,用X射线衍射实验可以区别,故C错误;
温度升高,促进溶液中的铝离子水解,溶液中水解产生的氢离子增多,如图5中a所示,pH减小,故D正确。
10.答案:C
解析:由图可知,结构中不存在离子键,该物质是共价化合物,A错误;该物质中存在共价键、配位键、氢键三种作用力,B错误;由图可知,该物质是一种配合物,由于要考虑到每个O原子均达到8电子稳定结构,故中心原子为,提供空轨道,配位数是4,配位原子是N原子,N原子提供孤电子对,C正确;配位键属于σ键,该分子中C原子和N原子的价电子全部用于成键,均不存在孤电子对,D错误。
11.答案:A
解析:①含有金属元素的化合物可能是共价化合物,如氯化铝,故错误;
②第ⅠA族和第ⅦA族原子化合时,可能形成共价键,如HCl等,故错误;
③由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如铵盐,故错误;
④物质中可能不存在化学键,如稀有气体,故错误;
⑤冰中存在氢键,具有方向性和饱和性,其体积变大,导致其密度小于水,故正确;
⑥溶于水时会和水发生化学反应,发生化学键的断裂和形成,干冰升华只是改变状态,只改变分子间作用力,故错误;
⑦纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型都是离子键,故正确;
故选:A。
12.答案:B
解析:①p能级的轨道数相同,与能层无关,所以2p、3p、4p能级的轨道数相同,都是3,故错误;
②共价晶体,C-C键键长小于C-Si键键长,熔点:金刚石高于SiC,分子晶体由于水分子间形成氢键,熔点高于,金刚石、SiC、、晶体的熔点依次降低,故正确;
③氢键结合的通式,可用X-H…Y表示,式中X和Y代表F、O、N等电负性大而原子半径较小的非金属原子;X和Y可以是两种相同的元素,也可以是两种不同的元素,但不一定在一条直线上,如HF中的氢键为锯齿折线,故正确;
④共价键键能越大,分子越稳定,与分子间作用力大小无关,故错误;
⑤HF晶体沸点高于HCl,是因为HCl分子间不能形成氢键,而HF分子间能形成氢键,故错误;
⑥同周期,与Sc元素未成对电子数相等的元素有K、Cu、Ga、Br,故错误;
⑦基态的最高能层中成对电子与未成对电子的数目比为(2+6)∶3=8∶3,故正确;
⑧元素Ge位于周期表第四周期IVA族,核外电子排布式为,属于p区,故错误;
故选B。
13.答案:C
解析:A.的构型为V型键角为的构型为平面三角形,键角为大,A错误;
B.的键长比的短,B错误;
C.的半径小于,且的价层电子排布式为,而的价层电子排布式为,再吸引一个电子就能达到的稳定结构,而是全充满的稳定结构,因此吸引电子的能力比的强,C正确;
D.分子间作用力受相对分子质量影响,相对分子质量越大,分子间作用力越大,,D错误;
故选C。
14.答案:(1);或;ds
(2)失去第二个电子时,Cu失去的是全充满的电子,Fe失去的是电子
(3);;BCD
解析:(1)①Cu为29号元素,失去最外层两个电子形成,所以基态核外电子排布式为或,故答案为:或;
②Ag为47号元素,与Cu在同一族,则位于第五周期第IB族,外围电子排布为,属于ds区,故答案为:ds;
③基态Cr原子外围电子排布式为,3d轨道含有5个电子,4s轨道含有1个电子,基态Cr原子的外围电子轨道表示式为,故答案为:。
(2)根据表中数据可知,大于,主要原因为:失去第二个电子时,Cu失去的是全充满电子,Fe失去的是电子,故答案为:失去第二个电子时,Cu失去的是全充满的电子,Fe失去的是电子。
(3)
①与是等电子体,结构相似,根据氮气电子式书写氢氰根离子电子式为 ;与以配位键结合,这6个配位键都属于σ键,还有6个中各有一个σ键,1个配离子中含有的σ键共有12个,则1mol该配离子中含有个σ键,故答案为:;;
②是离子化合物,含有离子键,阳离子与配离子之间以离子键结合,与以配位键结合,中的两种原子以极性共价键结合,故选BCD。
15.答案:(1)④⑥
(2)C
(3)
(4);
解析:(1)Al为金属单质,、HCl为共价化合物,、、NaOH为离子化合物,、NaOH中含有离子键和共价键,只含有离子键,因此含有共价键的离子化合物是④⑥。
(2)为共价化合物,分子间存在范德华力,干冰受热变成二氧化碳气体,破坏的是范德华力,没有破坏极性共价键,C正确。
(3)属于离子化合物,用电子式表示的形成过程为。
(4)分子中C原子与每个O原子分别共用2对电子,结构式为;少量与NaOH溶液反应生成,离子方程式为。
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