2.3 分子结构与物质的性质 同步练习 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2
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摘要:
**基本信息**
聚焦分子结构与性质,通过基础辨析、原理应用、综合探究三层设计,实现从单一概念到跨情境应用的知识巩固,培养化学观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固|化学键类型、分子极性等核心概念|单选题1-5题考查基本作用力判断,强化结构决定性质观念|
|能力提升|氢键影响、杂化类型等原理应用|单选题6-12题结合物质性质比较,培养证据推理能力|
|综合探究|分子结构与性质的跨情境分析|非选择题17-21题通过图表数据(如硅烷沸点曲线),深化模型建构与综合应用|
内容正文:
2.3 分子结构与物质的性质(同步练)原卷版
班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学粒子之间的作用力种类很多,下列过程中没有破坏化学键的是
A.氯化钠晶体溶入水 B.氯化氢气体溶入水
C.合成氨反应 D.冰融化成水
2.下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是
A.碘易溶于CCl4 B.乙醇易溶于水
C.氯化氢易溶于水 D.二氧化碳易溶于NaOH溶液
3.下列关于冰的说法中,正确的是
A.冰中水分子间只有范德华力
B.冰中水分子间存在氢键,使分子紧密排列
C.冰的密度小于液态水,是因为冰中水分子间有氢键形成的空隙
D.冰融化成水时,破坏的是共价键
4.下列分子都是由极性键构成的极性分子的是
A.和 B.和 C.和 D.和
5.在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中,被破坏的作用力依次是
A.范德华力、范德华力、范德华力
B.共价键、共价键、共价键
C.范德华力、共价键、共价键
D.范德华力、范德华力、共价键
6.分子内的、分子间的范德华力和氢键由强到弱的顺序为
A.>分子间的范德华力>氢键
B.>氢键>分子间的范德华力
C.氢键>分子间的范德华力>
D.分子间的范德华力>>氢键
7.已知H2O2分子的空间结构如右图,H2O2分子不是直线形的,两个氢在犹如在半展开的书的两页上,氧原子则在书的夹缝上,书页夹角为93°,而两个O-H键与O-O键之间的夹角均为96°。有关H2O2结构的说法中不正确的是
A.H2O2有3对共用电子对 B.分子的正、负电荷中心重合
C.H2O2能形成分子间氢键 D.过氧化氢分子间存在范德华力
8.分子的结构决定其性质。下列解释与事实相符的是
实例
解释
A
萘()易溶于四氯化碳
萘与四氯化碳中均含有非极性共价键
B
三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸
F比Cl的电负性大,三氟乙酸中羟基的极性大于三氯乙酸
C
的熔沸点大于
相对分子质量越大,范德华力越大
D
对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛中共价键更稳定
A.A B.B C.C D.D
9.下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A.和的熔点
B.和的酸性
C.和在水中的溶解度
D.邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛()的沸点
10.下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A.微粒所含电子数:
B.熔点:
C.中所有极性相同
D.化合物中离子键百分数:
11.青金石的颜色与骨架内填入的阴离子有关,其中一种重要阴离子是三硫自由基阴离子。研究表明,三硫自由基阴离子(Ⅱ)通过多硫阴离子(Ⅰ)在高温下均裂得到,最终可异构化为另一种异构体(Ⅲ),过程如下图:
关于I、Ⅱ、Ⅲ三种物质,下列说法正确的是
A.酸性强弱:
B.Ⅱ的S原子最外层都满足8电子稳定结构
C.Ⅲ中S的化合价只有一种
D.I异构化成Ⅲ的过程
12.手性分子是指在分子结构中,当a、b、c、d为彼此互不相同的原子或原子团时,称此分子为手性分子,中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子(用★标记)属于手性碳原子的是
A.降冰片烯 B.乳酸
C.苯甲醇 D.甘油
13.发生水解反应的机理如下图。下列说法正确的是
A.为非极性分子 B.中为杂化
C.的水解产物为三元酸 D.和均能形成分子间氢键
14.伏诺拉生是目前临床常用的新型抑酸药物。有机物Z(如图所示)可用于合成该物质,Z分子内两个环均为平面结构,下列说法正确的是
A.该分子具有手性
B.该分子不可能存在分子内氢键
C.该分子中所有碳原子与氮原子的杂化方式均相同
D.已知醛基吸引电子能力较强,该分子中N-H键比中的N-H键极性小
15.冰川底部存在大量的天然气水合物晶体。这种晶体主要是CH4被装在几个H2O形成的笼内,因而又称笼状化合物。下列说法错误的是
A.CH4难溶于水 B.CH4与H2O分子间形成了氢键
C.键角CH4>H2O D.这种晶体在常温常压下易释放出气体
16.以水为溶剂时,酰亚胺中键可以电离出而显酸性:,下列酰亚胺取代物的电离平衡常数最小的是
A. B. C. D.
二、非选择题
17.回答下列问题:
(1)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如下图所示,呈现这种变化关系的原因是_______。
(2)①H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_______。
的沸点比的沸点低,原因是_______。
②乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是_______。
③H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因它们是极性分子外,还因为_______,H2O在乙醇中的溶解度大于H2S,其原因是_______。
(3)关于化合物,下列叙述正确的有 _______(填字母序号)。
a.分子间可形成氢键
b.分子中既有极性键又有非极性键
c.分子中含有7个σ键和1个π键
d.该分子在水中的溶解度大于CH3CH=CHCH3
(4)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1 ×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_______(填“>”或“<”)Ka(苯酚),其原因是_______。
18.硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:
熔点/℃
-85.5
115.2
>600(分解)
-75.5
16.8
10.3
沸点/℃
-60.3
444.6
-10.0
45.0
337.0
回答下列问题:
(1)根据价层电子对互斥理论,、、的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是___________。
(2)图(a)为的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为___________。
(3)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的空间结构为___________形,其中共价键的类型有___________种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为___________。
19.水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体,其结构示意图如图所示。
(1)1 mol H2O形成的冰中有________mol“氢键”。
(2)水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒,其电离方程式为________。
(3)在冰晶体中除氢键外,还存在范德华力(11 kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol-1,则冰晶体中氢键的能量是________ kJ·mol-1。
(4)氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后,形成的NH3·H2O的合理结构是________(填序号)。
(5)NH3与PH3相比,热稳定性更强的是__________
(6)NH3、PH3在常温、常压下都是气体,但NH3比PH3易液化,其主要原因是____
A.键的极性N—H比P—H强
B.分子的极性NH3比PH3强
C.相对分子质量PH3比NH3大
D.NH3分子之间存在特殊的分子间作用力
20.结构化学家鲍林(Pauling)曾提出一条经验规则:设含氧酸的化学式为HnROm,其中(m-n)为非羟基氧的原子数。而含氧酸的强弱与非羟基氧原子数(m-n)有如下关系:
m-n
0
1
2
3
含氧酸强度
弱酸
中强
强
很强
实例
HClO
H3PO4
HNO3
HClO4
请回答:
(1)按此规则判断:H3AsO4,H2SO4,HMnO4三种酸性由强到弱的顺序是_________。
(2)H3PO3和H3AsO3的分子组成相似,但酸性强弱相差很大,已知H3PO3为中强酸而H3AsO3为弱酸,试推断它们的结构式,H3PO3为__________,H3AsO3为_________。
21.磷酸是一种三元酸,是生产含磷杀虫剂的原料之一。
(1)磷酸结构如图所示。已知亚磷酸和磷酸具有相似的分子空间结构,推测亚磷酸()是__________元酸。
(2)单氟磷酸是一种重要的金属去污剂,具有比磷酸更强的酸性,其结构如图。从结构角度解释单氟磷酸的酸性强于磷酸的原因:__________。
(3)下面有关卤素及其物质的描述,正确的是__________。(不定项)
A.常温下,、、、均能与水发生反应,且所得溶液中均含有七种不同的微粒
B.、、、均能与发生化合反应,但反应难度依次增加
C.相同条件下,沸点大小顺序:
D.相同条件下,还原性顺序:
(4)关于该物质,下列说法正确的是__________。(不定项)
A.该物质中硼元素位于元素周期表s区
B.该物质所有C和N均采取杂化
C.基态原子的第一电离能:
D.元素的电负性大小:
试卷第1页(共3页)
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2.3 分子结构与物质的性质(同步练)解析版
班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学粒子之间的作用力种类很多,下列过程中没有破坏化学键的是
A.氯化钠晶体溶入水 B.氯化氢气体溶入水
C.合成氨反应 D.冰融化成水
【参考答案】D
【解析】A.氯化钠晶体为离子晶体,溶于水时电离出和,破坏了离子键,A不符合题意;
B.氯化氢为共价化合物,溶于水时电离出和,破坏了共价键,B不符合题意;
C.合成氨是和反应生成的化学变化,既有反应物内旧化学键的断裂,也有生成物中新化学键的形成,破坏了化学键,C不符合题意;
D.冰属于分子晶体,融化成水的过程仅破坏分子间作用力(含氢键),没有破坏化学键,D符合题意;
故选D。
2.下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是
A.碘易溶于CCl4 B.乙醇易溶于水
C.氯化氢易溶于水 D.二氧化碳易溶于NaOH溶液
【参考答案】D
【解析】A.和均为非极性分子,根据“相似相溶”规律,非极性溶质易溶于非极性溶剂,该现象可以用“相似相溶”规律解释,A不符合题意;
B.乙醇和均为极性分子,且二者可形成分子间氢键,该现象可以用“相似相溶”规律解释,B不符合题意;
C.和均为极性分子,根据“相似相溶”规律,极性溶质易溶于极性溶剂,该现象可以用“相似相溶”规律解释,C不符合题意;
D.易溶于溶液是因为二者发生化学反应生成可溶性盐,不属于物理溶解过程,不能用“相似相溶”规律解释,D符合题意;
故答案选D。
3.下列关于冰的说法中,正确的是
A.冰中水分子间只有范德华力
B.冰中水分子间存在氢键,使分子紧密排列
C.冰的密度小于液态水,是因为冰中水分子间有氢键形成的空隙
D.冰融化成水时,破坏的是共价键
【参考答案】C
【解析】A.冰中水分子间不仅存在范德华力,还存在氢键,A错误;
B.冰中水分子间的氢键具有方向性,会使水分子间形成较大空隙,分子排列不紧密,B错误;
C.冰中氢键使水分子间形成空隙,导致等质量冰的体积大于液态水,因此冰的密度小于液态水,C正确;
D.冰融化属于物理变化,仅破坏分子间的范德华力和部分氢键,水分子内的共价键未被破坏,D错误;
故选C。
4.下列分子都是由极性键构成的极性分子的是
A.和 B.和 C.和 D.和
【参考答案】A
【解析】A.和均由极性键构成,且均呈V形,键的极性不能相互抵消,都是极性分子,A正确;
B.呈直线形,呈正八面体形,虽然都含极性键,但各自相同的键对称分布,键的极性相互抵消,均为非极性分子,B错误;
C.和均呈正四面体形,虽然都含极性键,但各自相同的键对称分布,键的极性相互抵消,均为非极性分子,C错误;
D.呈三角锥形,是极性分子;呈平面三角形,三个相同的极性键对称分布,键的极性相互抵消,是非极性分子,D错误;
故选A。
5.在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中,被破坏的作用力依次是
A.范德华力、范德华力、范德华力
B.共价键、共价键、共价键
C.范德华力、共价键、共价键
D.范德华力、范德华力、共价键
【参考答案】D
【解析】固体氯→液氯→氯气属于物质的三态变化,属于物理变化,破坏了范德华力,氯气→氯原子发生了化学变化,破坏了共价键;所以在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中,被破坏的作用力依次是范德华力、范德华力、共价键,综上所述故选:D。
6.分子内的、分子间的范德华力和氢键由强到弱的顺序为
A.>分子间的范德华力>氢键
B.>氢键>分子间的范德华力
C.氢键>分子间的范德华力>
D.分子间的范德华力>>氢键
【参考答案】B
【解析】是化学键(共价键),键能可达数百;氢键是特殊的分子间作用力,键能约为20~40;分子间范德华力最弱,一般仅为几到十几,强度顺序为>氢键>分子间的范德华力,故选B。
7.已知H2O2分子的空间结构如右图,H2O2分子不是直线形的,两个氢在犹如在半展开的书的两页上,氧原子则在书的夹缝上,书页夹角为93°,而两个O-H键与O-O键之间的夹角均为96°。有关H2O2结构的说法中不正确的是
A.H2O2有3对共用电子对 B.分子的正、负电荷中心重合
C.H2O2能形成分子间氢键 D.过氧化氢分子间存在范德华力
【参考答案】B
【解析】A.H2O2分子中有2个氢氧键和1个氧氧键,有3对共用电子对,故A正确;
B.分子结构不对称,正负电荷重心不重合,故B错误;
C.氧元素是活泼的非金属元素,H2O2能形成分子间氢键,故C正确;
D.过氧化氢形成的晶体是分子晶体,分子间存在范德华力,故D正确。
综上所述,答案为B。
8.分子的结构决定其性质。下列解释与事实相符的是
实例
解释
A
萘()易溶于四氯化碳
萘与四氯化碳中均含有非极性共价键
B
三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸
F比Cl的电负性大,三氟乙酸中羟基的极性大于三氯乙酸
C
的熔沸点大于
相对分子质量越大,范德华力越大
D
对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛中共价键更稳定
A.A B.B C.C D.D
【参考答案】B
【解析】A.萘易溶于四氯化碳是因为萘与四氯化碳均为非极性分子,A错误;
B.F比Cl的电负性大,导致三氟乙酸中羟基的极性大于三氯乙酸,更易电离出氢离子,酸性增强,B正确;
C.SiO2为共价晶体,CO2为分子晶体,共价晶体的熔沸点高于分子晶体,二者熔沸点差异主要是晶体类型不同导致的,而非相对分子质量大小和范德华力大小,C错误;
D.对羟基苯甲醛主要形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键,因此对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛,D错误;
故答案选B。
9.下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A.和的熔点
B.和的酸性
C.和在水中的溶解度
D.邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛()的沸点
【参考答案】C
【解析】A.和均为分子晶体,相对分子质量,范德华力更强,熔点,A错误;
B.氯原子为吸电子基团,羧酸α位氯原子数目越多,吸电子效应越强,羧基中键极性越强,越易电离出,酸性,B错误;
C.水是极性溶剂,根据相似相溶原理,为极性分子,为非极性分子,故溶解度,C正确;
D.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,沸点较低,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,沸点较高,故沸点邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛,D错误;
故答案选C。
10.下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A.微粒所含电子数:
B.熔点:
C.中所有极性相同
D.化合物中离子键百分数:
【参考答案】B
【解析】A.所含电子数为,所含电子数为,所含电子数相等,A错误;
B.二者均为分子构成的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,因此分子间作用力:,熔点:,B正确;
C.环上带正电的原子连接有,侧链中有,两类中的原子成键环境和电子云分布不同,因此中所有N-H极性不相同,C错误;
D.同一周期从左往右,元素的电负性依次增大,即电负性,故与的电负性差值大于与的电负性差值;电负性差值越大离子键百分数越大,故化合物中离子键百分数:,D错误;
故答案选B。
11.青金石的颜色与骨架内填入的阴离子有关,其中一种重要阴离子是三硫自由基阴离子。研究表明,三硫自由基阴离子(Ⅱ)通过多硫阴离子(Ⅰ)在高温下均裂得到,最终可异构化为另一种异构体(Ⅲ),过程如下图:
关于I、Ⅱ、Ⅲ三种物质,下列说法正确的是
A.酸性强弱:
B.Ⅱ的S原子最外层都满足8电子稳定结构
C.Ⅲ中S的化合价只有一种
D.I异构化成Ⅲ的过程
【参考答案】D
【解析】A.对于多硫化氢,硫链越长,解离出后阴离子的负电荷越容易被分散,酸性越强,故酸性,A错误;
B.Ⅱ为三硫自由基阴离子,存在含有未成对电子的原子,最外层电子数为7,不满足8电子稳定结构,B错误;
C.Ⅲ中不同化学环境的原子形式电荷不同,氧化数有多种,并非只有一种化合价,C错误;
D.I为链状结构,单键可自由旋转,构象多、混乱度大,Ⅲ结构更紧凑刚性,构象少、混乱度小,异构化过程混乱度减小,故,D正确;
故选D。
12.手性分子是指在分子结构中,当a、b、c、d为彼此互不相同的原子或原子团时,称此分子为手性分子,中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子(用★标记)属于手性碳原子的是
A.降冰片烯 B.乳酸
C.苯甲醇 D.甘油
【参考答案】B
【解析】只有B答案中标有★的碳原子连接四个不同的原子或原子团,为手性碳。答案选B。
13.发生水解反应的机理如下图。下列说法正确的是
A.为非极性分子 B.中为杂化
C.的水解产物为三元酸 D.和均能形成分子间氢键
【参考答案】B
【解析】A.的价层电子对数为,其空间构型为三角锥形,正负电中心不重叠,是极性分子,A错误;
B.根据的结构可知,P原子形成4个 σ键,无孤电子对,其价层电子对数为4,杂化方式为,B正确;
C.根据其水解产物的结构简式可知,两个上的离子可以电离,所以是二元酸,C错误;
D.根据结构可知,中没有与O直接相连的H,不能形成分子间氢键,中有-OH,可以形成分子间氢键,D错误;
故选B。
14.伏诺拉生是目前临床常用的新型抑酸药物。有机物Z(如图所示)可用于合成该物质,Z分子内两个环均为平面结构,下列说法正确的是
A.该分子具有手性
B.该分子不可能存在分子内氢键
C.该分子中所有碳原子与氮原子的杂化方式均相同
D.已知醛基吸引电子能力较强,该分子中N-H键比中的N-H键极性小
【参考答案】C
【解析】A.该分子不具有饱和碳原子,因此没有手性碳原子,不具有手性,A错误;
B.该分子中氨基上的H原子可以和苯环上的F原子形成分子内氢键,B错误;
C.Z分子内两个环均为平面结构,该分子中所有碳原子均形成3个σ键,存在π键,均为杂化;吡咯环中的N原子为了形成共轭大π键,也为杂化,杂化方式相同,C正确;
D.醛基吸引电子能力较强,使得中N-H键极性增强,比中的N-H键极性大,D错误;
答案选C。
15.冰川底部存在大量的天然气水合物晶体。这种晶体主要是CH4被装在几个H2O形成的笼内,因而又称笼状化合物。下列说法错误的是
A.CH4难溶于水 B.CH4与H2O分子间形成了氢键
C.键角CH4>H2O D.这种晶体在常温常压下易释放出气体
【参考答案】B
【解析】A.甲烷是非极性分子,水是极性分子,根据相似相溶原理,甲烷难溶于水,A正确;
B.氢键形成需氢原子与电负性大的N、O、F相连,甲烷中H与C相连,C电负性小,无法与水分子形成氢键,B错误;
C.甲烷为正四面体结构,键角109°28′,水为V形结构,键角约104.5°,故键角CH4>H2O,C正确;
D.天然气水合物(可燃冰)在高压低温下稳定,常温常压下易分解释放甲烷气体,D正确;
故选B。
16.以水为溶剂时,酰亚胺中键可以电离出而显酸性:,下列酰亚胺取代物的电离平衡常数最小的是
A. B. C. D.
【参考答案】C
【解析】
电离平衡常数越小,说明酸性越弱,越难电离出。均为吸电子基团,使键极性增强,更容易电离出,导致增大;是推电子基团,使键极性减弱,更难电离出,导致减小,因此酰亚胺取代物的电离平衡常数最小的是,故选C。
二、非选择题
17.回答下列问题:
(1)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如下图所示,呈现这种变化关系的原因是_______。
(2)①H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_______。
的沸点比的沸点低,原因是_______。
②乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是_______。
③H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因它们是极性分子外,还因为_______,H2O在乙醇中的溶解度大于H2S,其原因是_______。
(3)关于化合物,下列叙述正确的有 _______(填字母序号)。
a.分子间可形成氢键
b.分子中既有极性键又有非极性键
c.分子中含有7个σ键和1个π键
d.该分子在水中的溶解度大于CH3CH=CHCH3
(4)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1 ×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_______(填“>”或“<”)Ka(苯酚),其原因是_______。
【参考答案】(1)硅烷的结构和组成相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高
(2) O—H键>氢键>范德华力 形成的是分子内的氢键,而可形成分子间的氢键,分子间氢键使分子间的作用力增大 乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键 H2O与CH3CH2OH分子间可以形成氢键 H2O分子和乙醇分子之间形成氢键,而H2S分子和乙醇分子之间不形成氢键
(3)bd
(4) < 中形成分子内氢键,使其更难电离出H+
【解析】(1)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的增加而逐渐升高,其变化趋势形成的原因可能是:硅烷是由分子通过范德华力形成的晶体,相对分子质量越大,范德华力越强,沸点越高。
故答案为:硅烷是由分子通过范德华力形成的晶体,相对分子质量越大,范德华力越强,沸点越高。
(2)①化学键是相邻两个或多个原子之间强烈的相互作用;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴,但氢键强于范德华力,所以它们从强到弱的顺序依次为O—H键、氢键、范德华力;对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,分子间氢键使分子间作用力增大,所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高;
②乙二胺分子中存在N—H键,故乙二胺分子间存在氢键,三甲胺中不能形成氢键,所以乙二胺的沸点高于三甲胺;
③H2O与乙醇可以形成分子间氢键,使得水与乙醇互溶;而H2S与乙醇不能形成分子间氢键,故H2S在乙醇中的溶解度小于H2O。
故答案为:O—H键、氢键、范德华力;形成的是分子内的氢键,而可形成分子间的氢键,分子间氢键使分子间的作用力增大;乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键;H2O与CH3CH2OH分子间可以形成氢键;H2O分子和乙醇分子之间形成氢键,而H2S分子和乙醇分子之间不形成氢键。
(3)关于化合物,下列叙述正确的是:
a.分子中不存在与电负性很强、原子半径小的元素相连的H原子,所以不存在氢键,a错误;
b.分子中碳碳键是非极性键,碳氢键、碳氧键是极性键,b正确;
c.分子中有3个碳碳σ键、2个碳氧σ键、4个碳氢σ键,2个碳氧π键和1个碳碳π键,共有9个σ键和3个π键,c错误;
d.由于醛基中的氧原子与水分子间形成氢键,增大了其在水中的溶解度,d正确。
故答案为:bd。
(4)根据题目信息,在 中可以形成分子内氢键,会使其更难电离出H+,则其酸性比苯酚弱,故相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)<Ka(苯酚)。
故答案为:; 中形成分子内氢键,使其更难电离出H+。
18.硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:
熔点/℃
-85.5
115.2
>600(分解)
-75.5
16.8
10.3
沸点/℃
-60.3
444.6
-10.0
45.0
337.0
回答下列问题:
(1)根据价层电子对互斥理论,、、的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是___________。
(2)图(a)为的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为___________。
(3)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的空间结构为___________形,其中共价键的类型有___________种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为___________。
【参考答案】 相对分子质量大,分子间范德华力强 平面三角 2
【解析】(1)价层电子对数包括成键电子对数和孤电子对数,中S的成键电子对数为2,孤电子对数为,故价层电子对数为4(或价层电子对数为),同理,中S的价层电子对数为,中S的价层电子对数为,中S的价层电子对数不同于、。
(2)和分子间存在的作用力均为范德华力,的相对分子质量大,分子间范德华力强,故熔点和沸点高。
(3)气态为单分子,分子中S无孤电子对,其分子的空间结构为平面三角形,S和O之间形成双键,故共价键有键和π键两种。固态为三聚分子,分子中每个S与4个O成键,S无孤电子对,故原子的杂化轨道类型为。
19.水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体,其结构示意图如图所示。
(1)1 mol H2O形成的冰中有________mol“氢键”。
(2)水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒,其电离方程式为________。
(3)在冰晶体中除氢键外,还存在范德华力(11 kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol-1,则冰晶体中氢键的能量是________ kJ·mol-1。
(4)氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后,形成的NH3·H2O的合理结构是________(填序号)。
(5)NH3与PH3相比,热稳定性更强的是__________
(6)NH3、PH3在常温、常压下都是气体,但NH3比PH3易液化,其主要原因是____
A.键的极性N—H比P—H强
B.分子的极性NH3比PH3强
C.相对分子质量PH3比NH3大
D.NH3分子之间存在特殊的分子间作用力
【参考答案】(1)2 (2) (3)20 (4)b (5)NH3 (6)D
【解析】(1)分子形成的晶体中每个H2O分子通过氢键与4个H2O分子理解,每个氢键为H2O分子提供,所以含1molH2O的该晶体中有 1mol×4×=2mol“氢键”,故答案为:2。
(2)水会电离出氢离子和氢氧根离子,氢离子以水合氢离子的形式存在,即,故答案为:。
(3)冰的升华热是51kJ/mol,水分子间还存在范德华力(11kJ/mol),1mol冰中含有2mol氢键,升华热=范德华力+氢键,所以冰晶体中氢键的“键能”是,故答案为:20。
(4)NH3溶于水后,形成的中,的电离方程式为,可知结构中含有铵根和氢氧根的基本结构,的合理结构是b,故答案为:b。
(5)元素的非金属性越强,氢化物越稳定,NH3与PH3相比,热稳定性更强的是NH3,故答案为:NH3。
(6)NH3分子之间存在氢键,PH3分子之间为范德华力,氢键作用比范德华力强,故NH3比PH3易液化,NH3沸点比PH3高,与键的极性、相对分子质量无关,故答案为:D。
20.结构化学家鲍林(Pauling)曾提出一条经验规则:设含氧酸的化学式为HnROm,其中(m-n)为非羟基氧的原子数。而含氧酸的强弱与非羟基氧原子数(m-n)有如下关系:
m-n
0
1
2
3
含氧酸强度
弱酸
中强
强
很强
实例
HClO
H3PO4
HNO3
HClO4
请回答:
(1)按此规则判断:H3AsO4,H2SO4,HMnO4三种酸性由强到弱的顺序是_________。
(2)H3PO3和H3AsO3的分子组成相似,但酸性强弱相差很大,已知H3PO3为中强酸而H3AsO3为弱酸,试推断它们的结构式,H3PO3为__________,H3AsO3为_________。
【参考答案】 HMnO4>H2SO4>H3AsO4
【分析】(1)根据题中非羟基氧原子数与酸性强弱的关系分析;
(2)H3PO3和H3AsO3的酸性不同,说明二者分子中非羟基氧原子数不同,据此分析。
【解析】(1)根据题中表格数据可知,非羟基氧原子数越多,酸性越强,H3AsO4非羟基氧原子数为1,H2SO4非羟基氧原子数为2,HMnO4非羟基氧原子数为3,则酸性:H3AsO4<H2SO4<HMnO4;
(2)因为酸性H3PO3>H3AsO3,则H3PO3中非羟基氧的数目应大于H3AsO3,且H3AsO3为弱酸,所以可以推知H3AsO3没有非羟基氧,其分子结构分别为:、。
21.磷酸是一种三元酸,是生产含磷杀虫剂的原料之一。
(1)磷酸结构如图所示。已知亚磷酸和磷酸具有相似的分子空间结构,推测亚磷酸()是__________元酸。
(2)单氟磷酸是一种重要的金属去污剂,具有比磷酸更强的酸性,其结构如图。从结构角度解释单氟磷酸的酸性强于磷酸的原因:__________。
(3)下面有关卤素及其物质的描述,正确的是__________。(不定项)
A.常温下,、、、均能与水发生反应,且所得溶液中均含有七种不同的微粒
B.、、、均能与发生化合反应,但反应难度依次增加
C.相同条件下,沸点大小顺序:
D.相同条件下,还原性顺序:
(4)关于该物质,下列说法正确的是__________。(不定项)
A.该物质中硼元素位于元素周期表s区
B.该物质所有C和N均采取杂化
C.基态原子的第一电离能:
D.元素的电负性大小:
【参考答案】(1)二 (2)的电负性大于,原子的吸电子作用强于羟基,使键极性增强,更易电离出 (3)BD (4)CD
【解析】(1)亚磷酸分子中有两个羟基,另一个氢原子与磷原子直接相连。只有中的氢原子能够电离,而中的氢原子不能电离,所以亚磷酸是二元酸;
(2)氟的电负性大于氧,氟原子的吸电子作用强于羟基,使键的极性增强,氢离子更易电离,因此单氟磷酸的酸性更强;
(3)A.氟气与水反应生成氟化氢和氧气,不生成含氧酸,其所得溶液中的微粒种类与氯气、溴等与水形成的体系不同,不能说均含有七种微粒,A错误;
B.从氟到碘,卤素单质的氧化性逐渐减弱,与氢气化合所需条件逐渐苛刻,反应难度依次增加,B正确;
C.氟化氢分子间能形成氢键,其沸点显著升高;四种卤化氢的沸点由高到低应为,C错误;
D.从氟化氢到碘化氢,氢卤键逐渐减弱,卤化氢的还原性逐渐增强,故还原性顺序为,D正确;
故选BD。
(4)A.硼原子的价电子排布以结尾,硼元素位于元素周期表p区,A错误;
B.咪唑环中的碳、氮原子采取杂化,但乙基和甲基中的碳原子采取杂化,B错误;
C.同周期元素的第一电离能总体随原子序数增大而增大,氮原子的2p轨道处于半充满稳定状态;四种基态原子的第一电离能顺序为,C正确;
D.同周期主族元素的电负性随原子序数增大而增大,因此电负性顺序为,D正确;
故选CD。
试卷第1页(共3页)
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