2019_2020学年高中化学第2章分子结构与性质第3节分子的性质第2课时范德华力和氢键课后限时作业含解析新人教版选修3.doc

第2课时 范德华力和氢键
(建议用时：35分钟)
知识点
基础训练
能力提升
1.范德华力
2,4,5,6,8,9
12,13,14,15，16,17,18
2.氢键
1,3,7,10,11
[基础训练]
1．水是生命之源，2014年我国科学家首次拍摄到水分子团簇的空间取向图像，模型如图。下列关于水的说法正确的是(　　)

A．水是弱电解质
B．可燃冰是可以燃烧的水
C．氢、氧两种元素只能组成水
D．0 ℃时冰的密度比液态水的密度大
A　解析 可燃冰是指甲烷水合物，它的外形像冰而不是冰，B项错误；氢、氧两元素可组成H2O、H2O2等物质，C项错误；0 ℃时，水结成冰，冰中由于氢键的作用使其密度比水的密度小，D项错误。
2．下列说法不正确的是(　　)
A．分子间作用力是分子间相互作用力的总称
B．分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解度等也有影响
C．范德华力与氢键可同时存在于分子之间
D．氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中
D　解析 氢键不是化学键，二者之间不是包含与被包含的关系。
3．下列物质中，分子内和分子间均可形成氢键的是(　　)
A．NH3
C．H2O D．CH3CH2OH
B　解析 形成氢键的分子含有N—H、H—O或H—F键，NH3、H2O、CH3CH2OH有氢键，但只存在于分子间；中—O—H间可在分子间形成氢键，—O—H与可在分子内形成氢键。
4．下列物质的变化，仅破坏范德华力的是(　　)
A．碘单质的升华　　 B．NaCl溶于水
C．将水加热变为水蒸气　　 D．NH4Cl受热
A　解析 A项，碘升华破坏的是范德华力；C项，液态水变成水蒸气，既破坏了氢键又破坏了范德华力；B、D项破坏的是化学键，NaCl溶于水破坏了离子键，而NH4Cl受热既破坏了离子键又破坏了共价键。
5．下列物质发生变化时，所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是(　　)
A．液态HF与液态HBr分别受热变为气体
B．氯化铵与苯分别受热变为气体
C．氯化钠与氯化氢分别溶解在水中
D．碘与干冰分别受热变为气体
D　解析 A项，液态HF存在范德华力和氢键，液态HBr分子之间只存在分子间作用力，错误；B项，氯化铵是离子晶体，受热变为气体破坏的是离子键，而苯是分子晶体，受热变为气体克服的是分子间作用力，错误；C项，氯化钠是离子化合物，溶解破坏的是离子键，氯化氢溶解在水中破坏的是共价键，错误。
6．下列关于范德华力影响物质性质的叙述，正确的是(　　)
A．范德华力是决定由分子构成的物质的熔、沸点高低的唯一因素
B．范德华力与物质的性质没有必然的联系
C．范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质
D．范德华力仅影响物质的部分物理性质
D　解析 范德华力是一种分子间作用力，因此范德华力不会影响物质的化学性质，只影响物质的部分物理性质。
7．比较下列化合物的沸点，前者低于后者的是(　　)
A．乙醇与氯乙烷
B．邻羟基苯甲酸与对羟基苯甲酸
C．对羟基苯甲醇与邻羟基苯甲酸
D．H2O与H2Te
B　解析 氢键分为两类：分子间氢键、分子内氢键。同类物质相比，分子内形成氢键的物质的熔、沸点要低于分子间形成氢键的物质的熔、沸点。如邻羟基苯甲酸、邻羟基苯甲醇等容易形成分子内氢键，沸点较低，而对羟基苯甲酸、对羟基苯甲醇则容易形成分子间氢键，沸点较高，B项正确，C项错误；A项，由于乙醇存在分子间氢键，而氯乙烷不存在氢键，所以乙醇的沸点高于氯乙烷的沸点；同理，D项H2O的沸点高于H2Te的沸点。
8．水星大气中含有一种被称为硫化羰(化学式为COS)的物质。已知硫化羰与CO2的结构相似，但能在O2中完全燃烧，下列有关硫化羰的说法正确的是(　　)
A．硫化羰的电子式为
B．硫化羰分子中三个原子位于同一直线上
C．硫化羰的沸点比二氧化碳的低
D．硫化羰在O2中完全燃烧后的产物是CO2和SO3
B　解析 由题中已知条件，COS的电子式为，A项错误；CO2和COS都是直线形分子，B项正确；二者的相对分子质量不同，故硫化羰的沸点较高，C项错误；硫化羰在O2中完全燃烧后的产物是CO2和SO2，D项错误。
9．下列现象与氢键有关的是(　　)
①NH3的熔、沸点比PH3的高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比例互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④水分子在高温下也很稳定
A．①②③④ 　　 B．①③④　　
C．①②③　　 D．①②④
C　解析 ①氨分子间形成氢键而使其熔、沸点比PH3的高；②小分子的醇、羧酸分子能与水分子形成分子间氢键，其溶解性较大；③冰中水分子间形成氢键；每个水分子与4个水分子形成氢键，从而增大了分子间的空隙，因而使其密度减小；④氢键只影响物质的物理性质，不影响物质的化学性质，所以水分子在高温下也很稳定与氢键无关。
10．下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是(　　)
A．在相同条件下，N2在水中的溶解度小于O2
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
D．CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、
CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高
B　解析 B项，HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与其分子中的氢卤键的强弱有关，而与分子间作用力无关。
11．请写出下列物质性质的变化规律与哪种作用力有关并作简要解释。
(1)He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等稀有气体单质的熔点和沸点逐渐升高：________________________________________________________________________。
(2)沸点：：________________________________。
(3)熔点：：_________________________________。
答案 (1)与范德华力有关，且范德华力逐渐增强
(2)与范德华力有关，且范德华力逐渐减弱
(3)与氢键有关，邻硝基苯酚形成分子内氢键，间硝基苯酚和对硝基苯酚形成分子间氢键
[能力提升]
12．2017年5月18日，我国在南海神狐海域成功开采可燃冰，是全球第一个实现连续稳定获得天然气水合物的国家。可燃冰是天然气与水在低温高压下形成的类冰状的晶体。下列关于可燃冰中两种分子的描述不正确的是(　　)
A．都存在极性键
B．都是极性分子
C．H2O分子间能形成氢键，CH4分子间不能形成氢键
D．甲烷不易溶于水
B　解析 H2O、CH4分子中均存在极性键，A项正确；H2O是极性分子，CH4是非极性分子，B项错误；H2O分子间能形成氢键，CH4分子间不能形成氢键，C项正确；根据“相似相溶”的规律，甲烷不易溶于水，D项正确。
13．有下列两组命题，其中乙组命题正确且能用甲组命题正确解释的是(　　)
甲组
乙组
Ⅰ.H—I键的键能大于H—Cl键的键能
A．HI比HCl稳定
Ⅱ.H—I键的键能小于H—Cl键的键能
B．HCl比HI稳定
Ⅲ.HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力
C．HI的沸点比HCl的高
Ⅳ.HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力
D．HI的沸点比HCl的低
①Ⅰ　a　②Ⅱ　b　③Ⅲ　c　④Ⅳ　d
A．①③　　 B．②③　　
C．①④　　 D．②④
B　解析 键能的大小影响物质的热稳定性，键能越大，物质越稳定。H—Cl键的键能大于H—I键的键能，所以HCl比HI稳定。范德华力影响物质的熔、沸点的高低，范德华力越大，熔、沸点越高。由于HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力，所以HI的沸点比HCl的高。
14．共价键、离子键、范德华力和氢键都是微观粒子之间的不同作用力，下列物质：①Na2O2　②冰　③金刚石　④碘单质　⑤CaCl2　⑥白磷，其中只含有两种作用力的组合是
(　　)
A．①④⑥　　 B．①③⑥
C．②④⑥　　 D．①②③⑥
A　解析 ①中既含有离子键又含有共价键；②中含有共价键、范德华力和氢键；③中只含有共价键；④中含有共价键和范德华力；⑤中只含有离子键；⑥中含有共价键和范德华力。
15．氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为(　　)

B　解析 从氢键的成键原理上讲，A、B都成立。但从空间构型上讲，由于氨分子是三角锥形，易于提供孤对电子，所以，以B方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3·H2ONH＋OH－，可知B项正确。
16．如图中每条折线表示周期表ⅣA～ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是(　　)

A．H2S　　 B．HCl　　
C．PH3　　 D．SiH4
D　解析 在ⅣA～ⅦA中的氢化物里，NH3、H2O、HF因存在氢键，故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点，只有ⅣA元素氢化物不存在反常现象，故a点代表的应是SiH4。
17．X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳中含量(质量分数)最多的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：
(1)X、Y的元素符号依次为________、________。
(2)XZ2与YZ2分子的立体构型分别是___________________和______________。
(3)Q的元素符号是__________，它属于第________周期，它的核外电子排布式为_____________________________________，
在形成化合物时它的最高化合价为__________。
(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键
_______________________________________________。
解析 由题知X的价电子排布图为，则X为S；Y为C；Z为O；Q的核电荷数为S和O的和，因此Q为24号元素Cr；在元素周期表中电负性最大的是F。(3)Q为Cr，处于第四周期，它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，其价电子为3d54s1，因此它的最高化合价为＋6。(4)E为F，HF的水溶液中，存在HF分子之间的氢键，HF分子和H2O分子之间的氢键，H2O分子之间的氢键。
答案 (1)S　C　(2)V形　直线形
(3)Cr 　四　1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1　＋6
(4)F－H…F、F－H…O、O－H…F、O－H…O
18.水分子间存在一种叫做“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)，彼此形成(H2O)n。在冰中，每个水分子被4个水分子包围，形成变形的四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的冰。
(1)1 mol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)用x、y、z分别表示H2O、H2S、H2Se的沸点(℃)，则x、y、z的大小关系是________，其判断依据是_________________________________________________。
解析 H2O中1个O有两对孤电子对，可与另外2个H2O中的H产生电性作用，从而形成2个氢键。H2O电离后形成的2种离子是H3O＋和OH－。
答案 (1)2　(2)2H2OH3O＋＋OH－　(3)x＞z＞y　水分子间可以形成氢键，H2S和H2Se中只有范德华力，H2Se的相对分子质量大于H2S，故沸点：H2O＞H2Se＞H2S，即x＞z＞y

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