第04讲 分子晶体氢键的探究（重难点专练）化学苏教版选择性必修2

第04讲 分子晶体氢键的探究 类型一 分子间作用力与氢键 1．A 2．B 3．D 4．B 类型二 氢键对性质的影响 5．C 6．B 7．A 8．D 类型三 分子晶体的结构 9．(1) 4 (2) (3) 作制冷剂（或人工降雨） (4) （或） 10．(1)分子晶体 (2) 同素异形体 金刚石 (3) sp3 离子 11．(1) SiH4 CH4和SiH4均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，CH4相对分子质量小于SiH4的相对分子质量，故SiH4沸点较高 (2) NH3 非金属性N＞P，则气态氢化物的稳定性NH3>PH3；稳定性强的物质分解需要的温度高，从键能上可知，N-H键的键能大于P-H键的键能，因此NH3的分解温度高于PH3 (3)氨气、水均为极性分子，且两者能形成氢键 12．A 类型四 晶体类型与性质综合 13．C 14．B 15．B 16．B 1．(1) (2)NH3 (3) (4) (5)CD 2． 不同 同种 发生 不发生 正 负 电中 3．共用 4． 电子 静电作用 重叠 相反 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 分子晶体氢键的探究 类型一 分子间作用力与氢键 1．一种表面活性剂中间体的结构如图所示。X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子的核外电子只有一种运动状态，Y的一种核素用于测定文物的年代，N的原子序数是Z的2倍，M是同周期中原子半径最大的主族元素。下列说法错误的是 A．第一电离能：M>X B．电负性：Y>X C．简单氢化物的沸点：Z>N D．最高价氧化物的水化物的酸性：N>Y 【答案】A 【分析】首先推断元素：X原子的核外电子只有一种运动状态，说明X核外仅1个电子，为H；Y的核素可测定文物年代，为C；M是同周期原子半径最大的主族元素，结合结构中M+可知M为Na；N的原子序数是Z的2倍，且Z能形成2条键，N能形成6条键，Z的原子序数介于C之后和Na之前，因此可得Z为O，N为S。 【解析】A．M为Na，易失去最外层电子，第一电离能远小于H，即M<X，A错误； B．C的电负性大于H，即Y>X，B正确； C．Z的简单氢化物为H2O，分子间存在氢键，沸点高于无氢键的H2S（N的简单氢化物），即Z>N，C正确； D．N的最高价氧化物的水化物为H2SO4（强酸），酸性强于Y的最高价氧化物的水化物H2CO3（弱酸），即N>Y，D正确； 故答案选A。 2．下列说法不正确的是 A．PCl3属于共价化合物，P和Cl最外层均满足8电子稳定结构 B．NH4Cl是共价化合物，该物质中只含有共价键 C．H2与Cl2反应生成HCl过程中，非极性键断裂，形成了极性键 D．CO2在降低温度、增大压强时能凝结成固态，是由于分子间存在范德华力 【答案】B 【解析】A．PCl3中P与Cl通过共价键结合，属于共价化合物；P最外层有5个电子，形成3个共价键后最外层电子数为5+3=8，Cl最外层有7个电子，形成1个共价键后最外层电子数为7+1=8，二者均满足8电子稳定结构，A正确； B．NH4Cl由NH4+和Cl−构成，属于离子化合物，NH4+内部N和H之间存在共价键，阴阳离子之间存在离子键，该物质既含离子键又含共价键，不属于共价化合物，B错误； C．H2中的H-H键、Cl2中的Cl-Cl键均为非极性键，反应过程中断裂；生成的HCl中H-Cl键为极性键，C正确； D．CO2属于分子晶体，分子间存在范德华力，降低温度、增大压强可使分子间距离减小，靠范德华力凝结为固态干冰，D正确； 故选B。 3．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．2.2g重水所含的电子数目为NA B．1mol金刚石中σ键的数目为1.5NA C．常温下，1mol液态水中氢键数目为4NA D．1mol白磷(P4，正四面体形)晶体中含有P−P键数目为6NA 【答案】D 【解析】A．重水（D2O）的摩尔质量为20g·mol−1，2.2g重水的物质的量为，1个D2O分子含10个电子，故电子数为1.1NA，A错误； B．金刚石中每个C原子与4个相邻C原子形成σ键，每个σ键被2个C原子共用，故1mol金刚石含σ键数目为2NA，B错误； C．水分子间的氢键被2个水分子共用，即使是固态冰，1mol冰中氢键数目仅为2NA，液态水氢键部分断裂，数目小于2NA，C错误； D．P4为正四面体形结构，1个P4分子含6个P-P键，故1mol P4晶体中P-P键数目为6NA，D正确； 故选D。 4．下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ都正确，但没有因果关系的是 选项 Ⅰ Ⅱ A SiO2的熔点比较高 SiO2晶体是共价晶体，分子间作用力大 B 氨气极易溶于水 NH3能与HCl反应 C 利用杯酚分离C₆₀和C₇₀ 超分子有“分子识别”的特性 D 硬度：金刚石〉晶体硅 原子半径：Si>C A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．陈述Ⅱ错误，SiO2是共价晶体，由原子通过共价键直接构成，不存在分子间作用力，不满足两个陈述都正确的要求，A不符合题意； B．陈述Ⅰ(氨气极易溶于水)和陈述Ⅱ(NH3能与HCl反应)均正确，但氨气极易溶于水与它能和HCl反应没有关联，二者无因果关系，B符合题意； C．杯酚作为超分子具有“分子识别”特性，因此可以分离C60和C70，两个陈述有因果关系，C不符合题意； D．金刚石和晶体硅均为共价晶体，原子半径Si>C，故C−C键键长更短、键能更大，共价晶体硬度随键能增大而升高，故硬度金刚石>晶体硅，陈述Ⅰ、Ⅱ均正确且有因果关系，D不符合题意； 故选B。 类型二 氢键对性质的影响 5．下列性质对应的解释错误的是 选项 性质 解释 A 沸点：H2O>H2S H2O分子间存在氢键 B 酸性：CH3COOH<HCOOH −CH3是推电子基团 C 熔点：Fe>Na Fe比Na的金属性弱 D 硬度：金刚石>碳化硅 键长：C−C<C−Si A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．H2O分子间存在氢键，H2S分子间无氢键，分子间氢键的存在使H2O的沸点更高，解释正确，A项不符合题意； B．—CH3是推电子基团，会降低羧基中O—H键的极性，使乙酸比甲酸更难电离出H+，故CH3COOH的酸性弱于HCOOH，解释正确，B项不符合题意； C．Fe和Na都属于金属晶体，金属晶体熔点由金属键强弱决定，Fe的阳离子电荷更高、半径更小，Fe的金属键强于Na，故Fe的熔点高于Na，与金属性强弱无直接关联，解释错误，C项符合题意； D．金刚石和碳化硅均为共价晶体，键长：C—C＜C—Si，键能：C—C＞C—Si，故硬度：金刚石＞碳化硅，解释正确，D项不符合题意； 选C。 6．M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X为所在周期金属性最强的元素，M与Y同主族，Y的价层电子排布式为nsn−1npn+1。下列说法正确的是 A．元素电负性：Z>Y>M B．简单氢化物沸点：X>M>Z C．第一电离能：X>Y>Z D．YM3与ZM3−的空间结构均为平面三角形 【答案】B 【分析】Y的价层电子排布式为nsn−1npn+1，s轨道最多容纳2个电子，故n-1=2，n=3，Y的价层电子排布为3s23p4，Y为S元素；M与Y同主族且原子序数更小，M为O元素；X原子序数介于O和S之间，为所在周期金属性最强的元素，故X为第三周期的Na元素；Z原子序数大于S的短周期主族元素，Z为Cl元素。 【解析】A．电负性顺序为M(O)>Z(Cl)>Y(S)，并非Z>Y>M，A错误； B．X的简单氢化物为NaH（离子晶体，沸点很高），M的简单氢化物为H2O（分子间存在氢键，沸点高于HCl），Z的简单氢化物为HCl，沸点顺序为X>M>Z，B正确； C．同周期主族元素第一电离能从左到右总体呈增大趋势，顺序为Z(Cl)>Y(S)>X(Na)，并非X>Y>Z，C错误； D．YM3为SO3，中心S价层电子对数为3，无孤电子对，空间结构为平面三角形；ZM3−为ClO3−，中心Cl价层电子对数为4，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，二者空间结构不同，D错误； 故选B。 7．下列事实不能用氢键解释的是 A．稳定性：H2O>H2S B．气态氟化氢中存在(HF)2 C．沸点：NH3>PH3 D．溶解性(水中)：CH3OH>CH4 【答案】A 【解析】A．稳定性属于分子的化学性质，由分子内共价键的强弱决定。O原子半径小于S原子，O-H键的键能大于S-H键的键能，因此H2O稳定性强于H2S，该事实与氢键无关，A符合题意； B．HF分子间存在氢键，会使HF分子发生缔合，因此气态氟化氢中存在(HF)2，能用氢键解释，B不符合题意； C．NH3分子间可形成氢键，分子间作用力强于不能形成氢键的PH3，因此沸点NH3>PH3，能用氢键解释，C不符合题意； D．CH3OH分子中的羟基可与水分子形成分子间氢键，而CH4不能与水分子形成氢键，因此水中溶解性CH3OH>CH4，能用氢键解释，D不符合题意； 故选A。 8．铸就大国重器，书写中国浪漫。下列说法不正确的是 A．“嫦娥五号”采集含水月壤样本：水分子间主要作用力是氢键 B．“北斗导航”闪耀浩瀚的太空：其承力部件碳纤维是一种复合材料 C．“蛟龙号”深海采集珍贵生物样本：潜水艇中可用过氧化钠作供氧剂 D．“墨子号”卫星开启量子通信时代：光导纤维的主要材质为Si 【答案】D 【解析】A．水分子间同时存在范德华力和氢键，氢键的作用力强于范德华力，是水分子间的主要作用力，A正确； B．北斗导航的承力部件为碳纤维复合材料，是由碳纤维和基体材料复合形成的高性能复合材料，B正确； C．过氧化钠可与人呼出的CO2、H2O反应生成O2，可用作潜水艇的供氧剂，C正确； D．光导纤维的主要材质为SiO2，单质Si是半导体材料，用于制作芯片、太阳能电池等，D错误； 故选D。 类型三 分子晶体的结构 9．干冰广泛用于舞台、剧场、影视、晚会等制作云海效果，全国及全世界用干冰制作特效的经典剧目不计其数。如图为干冰的晶胞结构示意图。 (1)一个晶胞中有___________个二氧化碳分子； (2)在干冰中撒入镁粉，用红热的铁棒引燃后，再盖上另一块干冰，反应的化学方程式是___________。 (3)干冰的熔点低，常压下极易升华，在工业上的一个重要用途是___________。 (4)将CO2分子视作质点，设晶胞边长为a pm，其密度ρ为___________(1 pm = 10-12m)。 【答案】(1) 4 (2) (3) 作制冷剂（或人工降雨） (4) （或） 【解析】（1）观察干冰的晶胞结构示意图可知，二氧化碳分子位于晶胞的8个顶点和6个面心。根据均摊法，一个晶胞中含有的二氧化碳分子数为个。 （2）镁粉在二氧化碳中燃烧会发生置换反应，生成氧化镁和单质碳。用红热的铁棒引燃提供了反应所需的温度，反应的化学方程式为。 （3）干冰在常压下极易升华，升华过程中会吸收大量的热，使周围环境温度迅速降低，因此在工业上的一个重要用途是作制冷剂，也可用于人工降雨。 （4）一个晶胞中含有4个CO2分子，其摩尔质量为44g/mol，则一个晶胞的质量。晶胞的边长为apm=a×10−10cm，晶胞的体积V=(a×10−10)3cm3=a3×10−30cm3。根据密度公式，可得晶胞的密度。 10．填空题。 (1)Ni(CO)4结构如图所示，Ni(CO)4晶体的类型为________。 (2)下图所示的几种碳单质，它们互为________，其中属于共价晶体的是________。 (3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如下图所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为________。AlF3的熔点为1090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为________键。 【答案】(1)分子晶体 (2) 同素异形体 金刚石 (3) sp3 离子 【解析】（1）Ni(CO)4微粒间通过分子间作用力结合，因此对应的晶体属于分子晶体。 （2）金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体；其中金刚石中碳原子全部以共价键结合形成空间网状结构，属于共价晶体。 （3）由图看出每个Al形成四个单键，因此Al是sp3杂化；AlF3的熔点为1090℃，熔点较高，说明铝离子和氟离子之间形成了离子键。 11．已知下表数据，分析表中四种物质的相关数据，请回答： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度(K) 873 773 1073 713.2 (1)CH4和SiH4沸点较高的是_______________，原因是_______________。 (2)NH3和PH3分解温度较高的是_______________，原因是_____________。 (3)NH3极易溶于水的原因为________________________。 【答案】(1) SiH4 CH4和SiH4均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，CH4相对分子质量小于SiH4的相对分子质量，故SiH4沸点较高 (2) NH3 非金属性N＞P，则气态氢化物的稳定性NH3>PH3；稳定性强的物质分解需要的温度高，从键能上可知，N-H键的键能大于P-H键的键能，因此NH3的分解温度高于PH3 (3)氨气、水均为极性分子，且两者能形成氢键 【解析】（1）CH4和SiH4均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，CH4相对分子质量小于SiH4的相对分子质量，故SiH4沸点较高； （2）非金属性N＞P，则气态氢化物的稳定性NH3>PH3；稳定性强的物质分解需要的温度高，从键能上可知，N-H键的键能大于P-H键的键能，因此NH3的分解温度高于PH3； （3）氨气、水均为极性分子，且两者能形成氢键，根据相似相溶，则NH3极易溶于水。 12．下列说法正确的是 A．离子晶体中，离子键越强，熔点越高 B．冰融化时，分子中H—O发生断裂 C．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定 D．所有分子晶体中都存在化学键 【答案】A 【解析】A．离子晶体熔化时需要破坏离子键，离子键越强，熔化所需能量越高，熔点越高，A正确； B．冰融化时仅破坏水分子间的分子间作用力和氢键，分子内的H—O共价键不会断裂，B错误； C．分子晶体的稳定性属于化学性质，由分子内共价键的强弱决定，与分子间作用力无关，C错误； D．稀有气体等单原子分子形成的分子晶体中不存在化学键，因此不是所有分子晶体都存在化学键，D错误； 答案选A。 类型四 晶体类型与性质综合 13．化学与科技密切相关。下列说法正确的是 A．砷化镓可用于制作电子芯片，砷化镓属于金属材料 B．“硅-炭黑晶体管”是一种新型材料，硅、炭黑均属于共价晶体 C．“朱雀二号”液氧甲烷火箭入轨成功，CH4是由极性键构成的非极性分子 D．超分子粘合剂具有很高的粘合强度，超分子以共价键连接其他分子 【答案】C 【解析】A．砷化镓是由非金属元素砷和类金属元素镓形成的半导体化合物，金属材料指金属单质或合金，因此砷化镓不属于金属材料，A错误； B．晶体硅属于共价晶体，炭黑是无定形碳，不存在共价晶体的空间网状结构，不属于共价晶体，B错误； C．CH4中的C-H键为极性共价键，分子为正四面体构型，正负电荷中心重合，因此是由极性键构成的非极性分子，C正确； D．超分子是通过氢键、范德华力等分子间作用力结合形成的聚集体，并非以共价键连接其他分子，D错误； 14．下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 除去CO2中混有的少量HCl，将气体通入饱和Na2CO3溶液中 饱和Na2CO3溶液能与HCl反应，且可降低CO2在其中的溶解度 B 部分金属元素焰色试验的火焰呈现特殊颜色 电子由较高能级跃迁到较低能级时产生发射光谱 C 向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，即制得氢氧化铁胶体 胶体粒径1~100nm，具有丁达尔效应 D 缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 晶体有各向异性 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．除去CO2中混有的少量HCl不能使用饱和Na2CO3溶液，CO2会与Na2CO3、H2O反应生成NaHCO3，陈述Ⅰ错误，A不符合题意； B．焰色试验呈现特殊颜色的本质是金属元素的电子从较高能级跃迁到较低能级时，以可见光的形式释放能量，产生特征发射光谱，陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系，B符合题意； C．制备氢氧化铁胶体的操作依据是Fe3+加热水解的原理，和胶体粒径、丁达尔效应无因果关系，C不符合题意； D．陈述Ⅰ、Ⅱ均正确，缺角氯化钠晶体在饱和溶液中变为完美立方体的原因是晶体具有自范性，而非各向异性（各向异性指晶体不同方向上的物理性质存在差异），二者无因果关系，D不符合题意； 故选B。 15．生活中处处有化学之美。陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但两者间没有关联的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 光束通过Fe(OH)3胶体，产生明亮通路 胶体粒子对光线有散射作用 B 干冰可用在舞台上制造“云雾” 干冰是分子晶体 C 烟花绽放，焰色五彩缤纷 光是电子跃迁释放能量的重要形式 D 天然水晶呈现规则外形 晶体中原子呈周期性有序排列 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．光束通过Fe(OH)3胶体产生丁达尔效应，本质就是胶体粒子对光线的散射作用，陈述Ⅰ和Ⅱ存在因果关联，A不符合题意； B．干冰可制造舞台“云雾”是因为干冰升华吸收大量热，使空气中水蒸气冷凝为小液滴，该性质与干冰是分子晶体无因果关系，两个陈述均正确但无关联，B符合题意； C．烟花的缤纷焰色属于焰色试验，原理是金属元素的电子跃迁时以光的形式释放能量，陈述Ⅰ和Ⅱ存在因果关联，C不符合题意； D．天然水晶是晶体，具有规则外形的本质原因是晶体中原子呈周期性有序排列，陈述Ⅰ和Ⅱ存在因果关联，D不符合题意； 故选B。 16．下列说法错误的是 A．银具有金属光泽与金属中的“自由电子”有关 B．常温常压下，氯单质为气体，溴单质为液体，原因是分子中共价键的键能不同 C．Ge原子间难以形成π键，原因是其原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠 D．原子光谱是不连续的线状光谱，原因是原子的能级是量子化的 【答案】B 【解析】A．金属具有金属光泽因为固态金属中有“自由电子”，当可见光照射到金属表面上时，“自由电子”能够吸收所有频率的光并迅速释放，使得金属不透明并具有金属光泽，A正确； B．常温常压下，氯单质为气体，溴单质为液体，原因是分子间的范德华力不同，B错误； C．Ge原子的原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠，难以形成π键，C正确； D．原子的能级是量子化的，所以原子光谱是不连续的线状光谱，D正确。 故选B。 1．氮的化合物种类繁多，应用广泛。与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯（含有氮氮双键）。 (1)N2的电子式是__________。 (2)最简单的氮烷的分子式是__________。 (3)汽车尾气NO和CO在催化剂作用下转化为无污染物质，该反应的化学方程式为________________________。 (4)氮化硅（Si3N4）陶瓷材料可应用于原子反应堆。氮化硅可由下列反应制得：，用单线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目__________。 (5)下列说法正确的是__________（填标号）。 A．N、H两元素之间除可以形成氮烷、氮烯外，还可以形成氮炔 B．最简单的氮烯分子式为N2H4 C．氮烯中既存在极性键，又存在非极性键 D．C、N原子数相同的烷烃和氮烷的水溶性：烷烃<氮烷 【答案】(1) (2)NH3 (3) (4) (5)CD 【解析】（1）N原子最外层有5个电子，两个N原子间形成3对共用电子对，每个N还剩余1对孤电子对，满足8电子稳定结构。 （2）氮烷以N-N单键连接，每个N除相连的共用电子外，剩余键结合H，n=1时没有N-N键，仅结合3个H，即最简单的氮烷为NH3。 （3）NO和CO反应生成无污染的N2和CO2，N元素从+2价降为0价，C元素从+2价升为+4价，根据得失电子守恒和原子守恒配平即得反应。 （4）反应中C元素化合价从0价升高到+2价，6个C共失去12个电子；N元素化合价从0价降低到-3价，2个N2共得到12个电子，。 （5）A．N原子最多形成3个共价键，形成氮氮三键后无法再结合H原子，不存在仅由N、H元素组成的氮炔，错误； B．氮烯含氮氮双键，最简单的氮烯分子式为N2H2，错误； C．氮烯中N=N为非极性键，N-H为极性键，正确； D．氮烷含N-H键，可与水分子形成氢键，水溶性强于不含氢键的烷烃，正确； 选CD。 2．极性共价键和非极性共价键 共价键 极性共价键 非极性共价键 成键原子 ________种原子(电负性不同) ______原子(电负性相同) 电子对 ______偏移 _____偏移 成键原子的电性 一个原子呈______电性(δ+)，一个原子呈____电性(δ—) _____性 示例 H2、O2、Cl2等 【答案】 不同 同种 发生 不发生 正 负 电中 【解析】成键原子分类依据：共价键按照成键原子是否为同种元素分为极性共价键和非极性共价键，极性键由不同种元素的原子形成，对应电负性存在差异；非极性键由同种元素的原子形成，对应电负性相同。 电子对偏移规律：不同种原子对共用电子对的吸引能力不同，因此极性键的共用电子对会向电负性更大的原子偏移；同种原子吸引电子的能力一致，因此非极性键的共用电子对不发生偏移。 电性特征差异：极性键中电子对偏移使电负性大的原子一侧富集电子，显弱负电性，另一侧原子显弱正电性；非极性键无电子对偏移，成键原子均不显电性，呈电中性。例如HCl、H2O中的共价键为极性键，H2、Cl2中的共价键为非极性键。 3．共价键概念 原子间通过_________电子对所形成的相互作用叫做共价键。 【答案】共用 【解析】根据高中化学共价键的定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键，该成键本质与离子键（阴阳离子通过静电作用形成）有明显区别，因此空缺处应填“共用”。 4．共价键的本质 高概率地出现在两个原子核之间的_________与两个原子核之间的_________。共价键形成的原因是成键原子相互接近，原子轨道发生_________，自旋方向_________的未成对电子形成共用电子对。 【答案】 电子 静电作用 重叠 相反 【解析】共价键是原子间通过共用电子对形成的相互作用，共价键的本质是高概率地出现在两个原子核之间的电子，与两个原子核之间的静电作用，这里的“电子”指形成共用电子对的电子，它们在两核间出现概率较高，通过静电引力（电子与原子核之间）和静电排斥（原子核之间、电子之间）的平衡形成稳定的共价键；共价键形成的原因是成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，使得电子在两核之间出现的概率增大，体系能量降低；同时自旋方向相反的未成对电子配对会形成共用电子对，从而形成稳定共价键。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 分子晶体氢键的探究 类型一 分子间作用力与氢键 1．一种表面活性剂中间体的结构如图所示。X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子的核外电子只有一种运动状态，Y的一种核素用于测定文物的年代，N的原子序数是Z的2倍，M是同周期中原子半径最大的主族元素。下列说法错误的是 A．第一电离能：M>X B．电负性：Y>X C．简单氢化物的沸点：Z>N D．最高价氧化物的水化物的酸性：N>Y 2．下列说法不正确的是 A．PCl3属于共价化合物，P和Cl最外层均满足8电子稳定结构 B．NH4Cl是共价化合物，该物质中只含有共价键 C．H2与Cl2反应生成HCl过程中，非极性键断裂，形成了极性键 D．CO2在降低温度、增大压强时能凝结成固态，是由于分子间存在范德华力 3．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．2.2g重水所含的电子数目为NA B．1mol金刚石中σ键的数目为1.5NA C．常温下，1mol液态水中氢键数目为4NA D．1mol白磷(P4，正四面体形)晶体中含有P−P键数目为6NA 4．下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ都正确，但没有因果关系的是 选项 Ⅰ Ⅱ A SiO2的熔点比较高 SiO2晶体是共价晶体，分子间作用力大 B 氨气极易溶于水 NH3能与HCl反应 C 利用杯酚分离C₆₀和C₇₀ 超分子有“分子识别”的特性 D 硬度：金刚石〉晶体硅 原子半径：Si>C A．A B．B C．C D．D 类型二 氢键对性质的影响 5．下列性质对应的解释错误的是 选项 性质 解释 A 沸点：H2O>H2S H2O分子间存在氢键 B 酸性：CH3COOH<HCOOH −CH3是推电子基团 C 熔点：Fe>Na Fe比Na的金属性弱 D 硬度：金刚石>碳化硅 键长：C−C<C−Si A．A B．B C．C D．D 6．M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X为所在周期金属性最强的元素，M与Y同主族，Y的价层电子排布式为nsn−1npn+1。下列说法正确的是 A．元素电负性：Z>Y>M B．简单氢化物沸点：X>M>Z C．第一电离能：X>Y>Z D．YM3与ZM3−的空间结构均为平面三角形 7．下列事实不能用氢键解释的是 A．稳定性：H2O>H2S B．气态氟化氢中存在(HF)2 C．沸点：NH3>PH3 D．溶解性(水中)：CH3OH>CH4 8．铸就大国重器，书写中国浪漫。下列说法不正确的是 A．“嫦娥五号”采集含水月壤样本：水分子间主要作用力是氢键 B．“北斗导航”闪耀浩瀚的太空：其承力部件碳纤维是一种复合材料 C．“蛟龙号”深海采集珍贵生物样本：潜水艇中可用过氧化钠作供氧剂 D．“墨子号”卫星开启量子通信时代：光导纤维的主要材质为Si 类型三 分子晶体的结构 9．干冰广泛用于舞台、剧场、影视、晚会等制作云海效果，全国及全世界用干冰制作特效的经典剧目不计其数。如图为干冰的晶胞结构示意图。 (1)一个晶胞中有___________个二氧化碳分子； (2)在干冰中撒入镁粉，用红热的铁棒引燃后，再盖上另一块干冰，反应的化学方程式是___________。 (3)干冰的熔点低，常压下极易升华，在工业上的一个重要用途是___________。 (4)将CO2分子视作质点，设晶胞边长为a pm，其密度ρ为___________(1 pm = 10-12m)。 10．填空题。 (1)Ni(CO)4结构如图所示，Ni(CO)4晶体的类型为________。 (2)下图所示的几种碳单质，它们互为________，其中属于共价晶体的是________。 (3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如下图所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为________。AlF3的熔点为1090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为________键。 11．已知下表数据，分析表中四种物质的相关数据，请回答： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度(K) 873 773 1073 713.2 (1)CH4和SiH4沸点较高的是_______________，原因是_______________。 (2)NH3和PH3分解温度较高的是_______________，原因是_____________。 (3)NH3极易溶于水的原因为________________________。 12．下列说法正确的是 A．离子晶体中，离子键越强，熔点越高 B．冰融化时，分子中H—O发生断裂 C．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定 D．所有分子晶体中都存在化学键 类型四 晶体类型与性质综合 13．化学与科技密切相关。下列说法正确的是 A．砷化镓可用于制作电子芯片，砷化镓属于金属材料 B．“硅-炭黑晶体管”是一种新型材料，硅、炭黑均属于共价晶体 C．“朱雀二号”液氧甲烷火箭入轨成功，CH4是由极性键构成的非极性分子 D．超分子粘合剂具有很高的粘合强度，超分子以共价键连接其他分子 14．下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 除去CO2中混有的少量HCl，将气体通入饱和Na2CO3溶液中 饱和Na2CO3溶液能与HCl反应，且可降低CO2在其中的溶解度 B 部分金属元素焰色试验的火焰呈现特殊颜色 电子由较高能级跃迁到较低能级时产生发射光谱 C 向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，即制得氢氧化铁胶体 胶体粒径1~100nm，具有丁达尔效应 D 缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 晶体有各向异性 A．A B．B C．C D．D 15．生活中处处有化学之美。陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但两者间没有关联的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 光束通过Fe(OH)3胶体，产生明亮通路 胶体粒子对光线有散射作用 B 干冰可用在舞台上制造“云雾” 干冰是分子晶体 C 烟花绽放，焰色五彩缤纷 光是电子跃迁释放能量的重要形式 D 天然水晶呈现规则外形 晶体中原子呈周期性有序排列 A．A B．B C．C D．D 16．下列说法错误的是 A．银具有金属光泽与金属中的“自由电子”有关 B．常温常压下，氯单质为气体，溴单质为液体，原因是分子中共价键的键能不同 C．Ge原子间难以形成π键，原因是其原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠 D．原子光谱是不连续的线状光谱，原因是原子的能级是量子化的 1．氮的化合物种类繁多，应用广泛。与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯（含有氮氮双键）。 (1)N2的电子式是__________。 (2)最简单的氮烷的分子式是__________。 (3)汽车尾气NO和CO在催化剂作用下转化为无污染物质，该反应的化学方程式为________________________。 (4)氮化硅（Si3N4）陶瓷材料可应用于原子反应堆。氮化硅可由下列反应制得：，用单线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目__________。 (5)下列说法正确的是__________（填标号）。 A．N、H两元素之间除可以形成氮烷、氮烯外，还可以形成氮炔 B．最简单的氮烯分子式为N2H4 C．氮烯中既存在极性键，又存在非极性键 D．C、N原子数相同的烷烃和氮烷的水溶性：烷烃<氮烷 2．极性共价键和非极性共价键 共价键 极性共价键 非极性共价键 成键原子 ________种原子(电负性不同) ______原子(电负性相同) 电子对 ______偏移 _____偏移 成键原子的电性 一个原子呈______电性(δ+)，一个原子呈____电性(δ—) _____性 示例 H2、O2、Cl2等 3．共价键概念 原子间通过_________电子对所形成的相互作用叫做共价键。 4．共价键的本质 高概率地出现在两个原子核之间的_________与两个原子核之间的_________。共价键形成的原因是成键原子相互接近，原子轨道发生_________，自旋方向_________的未成对电子形成共用电子对。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $