高中化学人教版（2019）选择性必修2：第二章第3节第一课时共价键的极性分子间作用力课时作业

共价键的极性 分子间作用力 1．下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是( ) A．CO2 和 SO2 B．CH4 和 PH3 C．BF3 和 NH3 D．HCl 和 HI 2．下列关于范德华力的叙述中正确的是( ) A．是一种较弱的化学键 B．分子间的范德华力越大，分子就越稳定 C．相对分子质量相同的分子之间的范德华力也相同 D．稀有气体的原子间存在范德华力 3．下列事实不可以用氢键来解释的是( ) A．水是一种非常稳定的化合物 B．测量氟化氢相对分子质量的实验中，发现实验值总是大于 20 C．水结成冰后，体积膨胀，密度变小 D．氨气容易液化 4．下列说法正确的是( ) A. 分子中只有极性键 B．CH4 分子中含有极性共价键，是极性分子 C．CO2 分子中的化学键为非极性键 D．CH4 和 CO2 分子中碳原子的杂化类型分别是 sp3 和 sp 5．甲醛( )在 Ni 催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)，以下说法中正确的是( ) A．甲醛分子间可以形成氢键 B．甲醛分子和甲醇分子中 C 原子均采取 sp2 杂化 C．甲醛为极性分子 D．甲醇的沸点远低于甲醛的沸点 6．ⅤA 族元素氢化物 RH3(NH3、PH3、AsH3)的某种性质随 R 的核电荷数的变化趋势如图所 示，则 Y 轴可表示的是( ) A．相对分子质量 B．稳定性 C．沸点 D．R－H 键长 7．关于氢键，下列说法正确的是( ) A．分子中有 N、O、F 原子，分子间就存在氢键 B．因为氢键的缘故， 比 熔、沸点高 C．由于氢键比范德华力强，所以 HF 分子比 HI 分子稳定 D．“可燃冰”——甲烷水合物(例如：8CH4·46H2O)中 CH4 与 H2O 之间存在氢键 8．二氯化二硫(S2Cl2)为非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点 80 ℃，沸点 135.6 ℃，对二氯化二硫叙述正确的是( ) A．二氯化二硫的电子式为 B．分子中既有极性键又有非极性键 C．二氯化二硫属于非极性分子 D．分子中 S－Cl 键能小于 S－S 键的键能 9．下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非 极性键形成的是( ) A．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ B．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ C．Cl2＋H2O===HClO＋HCl D．NH4Cl＋NaOH=====△ NaCl＋NH3↑＋H2O 10．有五个系列同族元素的物质，101.3 kPa 时测定它们的沸点(℃)如下表所示： ① He －268.8 (a) －249.5 Ar －185.8 Kr 151．7 ② F2 －187.0 Cl2 －33.6 (b) 58．7 I2 184．0 ③ (c) 19．4 HCl －84.0 HBr －67.0 HI －35.3 ④ H2O H2S (d) H2Te 100．0 －60.0 －42.0 －1.8 ⑤ CH4 －161.0 SiH4 －112.0 GeH4 －90.0 (e) －52.0 对应表中内容，下列叙述中正确的是( ) A．a、b、c 代表的化学物中均含化学键 B．系列②物质均有氧化性；系列③物质对应水溶液均是强酸 C．系列④中各化合物的稳定性顺序为：H2O>H2S>H2Se>H2Te D．上表中物质 HF 和 H2O，由于氢键的影响，其分子特别稳定 11．下图中 A、B、C、D 四条曲线分别表示第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA 族元素氢化物的沸点， 其中表示第ⅥA 族元素氢化物沸点的是曲线________；表示第ⅣA 族元素氢化物沸点的是曲 线________。同一族中第三、四、五周期元素的氢化物的沸点依次升高，其原因是 ____________________________________________。A、B、C 曲线中第二周期元素的氢化物 的 沸 点 显 著 高 于 第 三 周 期 元 素 氢 化 物 的 沸 点 ， 其 原 因 是 ________________________________________。 12．已知和碳元素同主族的 X 元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素 Y 原子的最外层电子数比内层电子总数少 3，它们所形成化合物的分子式是 XY4。回答下列问 题： (1)X 元素原子的基态电子排布式为________，Y 元素原子最外层电子的电子排布图为 ________。 (2)若 X、Y 两元素的电负性分别为 1.8 和 3.0，试判断 XY4 中 X 与 Y 之间的化学键为 ________(填“共价键”或“离子键”)。 (3)化合物 XY4 的立体构型为________，中心原子的杂化类型为________，该分子为 ________(填 “极性分子”或“非极性分子”)。 13．(1)铜与类卤素(SCN)2 反应生成 Cu(SCN)2,1 mol (SCN)2 中含有π键的数目为 ________；类卤素(SCN)2 对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸 (H—N===C===S)的沸点，其原因是______________________。 (2)H2O2 与 H2O 可 以 任 意 比 例 互 溶 ， 除 了 因 为 它 们 都 是 极 性 分 子 外 ， 还 因 为 ____________________。 (3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)与 CaCl2 溶液可形成配离子(结构如图)，乙二胺分子中 氮原子的杂化类型为________；乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸 点高得多，原因是____________________________。 (4)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________。 (5)在元素周期表中氟的电负性最大，用氢键表示式写出 HF 水溶液中存在的所有氢键： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 14．水是自然界中普遍存在的一种物质，也是维持生命活动所必需的一种物质。下 图为冰的结构 回答下列问题： (1)s 轨道与 s 轨道重叠形成的共价键可用符号表示为 ds－s，p 轨道以“头碰头”方式重 叠形成的共价键可用符号表示为 dp－p，则 H2O 分子中含有的共价键用符号表示为________。 (2)1 mol 冰中有________mol“氢键”。 (3)已知：2H2O===H3O＋＋OH－，H3O＋的立体构型是__________，H3O＋中含有一种特殊的共 价键是________。 (4)根据等电子原理，写出短周期元素原子形成的与 H3O＋互为等电子体的分子或离子 ________。 (5)科学家发现在特殊条件下，水能表现出许多种有趣的结构和性质 ①一定条件下给水施加一个弱电场，常温常压下水结成冰，俗称“热冰”，其计算机模 拟图如下： 使水结成“热冰”采用“弱电场”的条件，说明水分子是________分子(填“极性”或 “非极性”)。 ②用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子。产 生的阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与 SO2 的水溶液反应的离子方程式 ________________________________；该阳离子还能与水作用生成羟基，经测定此时的水具 有酸性，写出该过程的离子方程式________________________________。 (6) 水 的 分 解 温 度 远 高 于 其 沸 点 的 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (7) 从 结 构 的 角 度 分 析 固 态 水 ( 冰 ) 的 密 度 小 于 液 态 水 的 密 度 的 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 课时作业 8 1．答案：D 2．答案：D 3．解析：氢键影响物质的部分物理性质，稳定性属于化学性质，即水是稳定的化合 物与氢键无关，故 A 符合题意；HF 分子间存在氢键，使 HF 聚合在一起，形成(HF)n，因此测 量氟化氢相对分子质量的实验中，发现实验值总是大于 20，与氢键有关，故 B 不符合题意； 水结冰，形成分子间氢键，使体积膨胀，密度变小，故 C 不符合题意；氨气分子间存在氢键， 使氨气熔沸点升高，即氨气易液化，故 D 不符合题意。 答案：A 4．解析：同种原子形成的共价键是非极性键，即 C===C 键是非极性键，A 错误；在 CH4 分子中含有 C—H 极性共价键，由于该分子中各个共价键空间排列对称，是正四面体形的 分子，所以该分子是非极性分子，B 错误；二氧化碳结构为 O===C===O，为极性键，C 错误； CH4 分子中碳原子形成的都是σ键，碳原子的杂化类型是 sp3 杂化，而 CO2 分子中碳原子与两 个氧原子分别形成了两个共价键，一个σ键、一个π键，碳原子的杂化类型是 sp 杂化，D 正确。 答案：D 5．解析：甲醛分子中与 H 形成共价键的 C 原子的电负性没有那么大，与其相连的 H 原子不会成为“裸露”质子，甲醛分子间不存在氢键，A 项错误；甲醛中 C 原子形成 3 个σ 键和 1 个π键，C 上没有孤电子对，其中 C 为 sp2 杂化，甲醇分子中 C 原子形成 4 个σ键，C 上没有孤电子对，其中 C 为 sp3 杂化，B 项错误；甲醛分子为平面三角形，分子中正负电中 心不重合，是极性分子，C 项正确；甲醇分子中有—OH，可以形成分子间氢键，甲醇的沸点 比甲醛的沸点高，D 项错误。 答案：C 6．解析：NH3、PH3、AsH3 的相对分子质量逐渐增大，与图示曲线不相符，故 A 项错误； 元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性 N＞P＞As，所以氢化物的稳定性随着原 子序数增大而减弱，故 B 项正确；氢化物的熔沸点与其相对分子质量成正比，但含有氢键的 熔沸点最高，所以沸点高低顺序是 NH3、AsH3、PH3，故 C 项错误；原子半径越大，R－H 键长 越长，原子半径 N＜P＜As，所以键长由短到长的顺序为 NH3、PH3、AsH3，故 D 项错误。 答案：B 7．解析：非金属性较强的元素 N、O、F 的氢化物易形成氢键，并不是分子中有 N、O、 F 原子分子间就存在氢键，如 NO 分子间就不存在氢键，故 A 项错误；若形成分子内氢键时， 其 熔 点 和 沸 点 会 降 低 ， 形 成 分 子 间 氢 键 时 ， 物 质 的 熔 点 和 沸 点 就 会 升 高 ， 形 成 分 子 间 氢 键 ， 形 成 分 子 内 氢 键 ， 故 熔沸点高，故 B 项正确；分子的稳定性和氢键是没有关系的，而与 化学键有关系，故 C 项错误；C－H 键极性非常弱，不可能与水分子形成氢键。可燃冰是因 为高压下水分子通过氢键形成笼状结构，笼状结构的体积与甲烷分子相近，刚好可以容纳下 甲烷分子，而甲烷分子与水分子之间没有氢键，故 D 项错误。 答案：B 8．解析：S2Cl2 分子中 S 原子之间形成 1 对共用电子对，Cl 原子与 S 原子之间形成 1 对 共 用 电 子 对 ， 结 合 分 子 结 构 可 知 S2Cl2 的 结 构 式 为 Cl － S － S － Cl ， 电 子 式 为 ，故 A 项错误；S2Cl2 中 Cl－S 键属于极性键，S－S 键属于非极性键， 不对称的结构，为极性分子，故 B 项正确；分子的结构不对称，为极性分子，而不是非极性 分子，故 C 项错误；同周期从左往右原子半径逐渐减小，所以氯原子半径小于硫原子半径， 键长越短键能越大，所以分子中 S－Cl 键能大于 S－S 键的键能，故 D 项错误。 答案：B 9．答案：A 10．解析：He、Ne、Ar、Kr 是同一主族元素的原子，根据递变顺序，可知 a 为 Ne；F、 Cl、Br、I 属于同一主族元素的原子，且 b 应是单质形式，即为 Br2，c 为氢化物，即 HF， 则 a、b、c 的化学式分别为 Ne、Br2、HF，稀有气体无任何化学键，A 项错误；卤素单质均 表现为较强的氧化性，对应的氢化物中氢氟酸是弱酸，B 项错误；O、S、Se、Te 的原子的得 电子能力依次减弱，非金属性越来越弱，则氢化物的稳定性越来越弱，系列④中各化合物的 稳定性顺序为：H2O>H2S>H2Se>H2Te，C 项正确；氢键影响物理性质，分子的稳定性与共价键 的强弱有关，与氢键无关，D 项错误。 答案：C 11．解析：组成和结构相似的氢化物，其相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸 点越高。因此，同一主族元素形成的氢化物的沸点按从上到下逐渐递增的趋势。但是由于 H2O、HF、NH3 分子间存在氢键，分子间作用力显著增大，因而沸点显著升高。 答案：A D 同族元素的氢化物相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高 H2O、HF、NH3 分子间存在氢键，分子间作用力显著增大，因而沸点显著升高 12．解析：(1)根据题意可推出，X 为第四周期第 IVA 族元素 Ge，其核外电子排布式 为 1s22s22p63s23p63d104s24p2 或[Ar]3d104s24p2，Y 元素原子的最外层电子数比内层电子总数少 3，则 Y 是氯，Y 元素原子最外层电子的电子排布图为 。(2)因 X、Y 两元 素电负性的差值为 3.0－1.8＝1.2