人教版高中数学选修三232.docx
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人教版高中数学选修三232
第2章第3节第2课时
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1.(2011·哈尔滨三中高二学段考试)下列事实与氢键有关的是( )
A.水加热到很高的温度都难以分解
B.水结成冰体积膨胀,密度变小
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
2.NH3、H2S等是极性分子,CO2、BF3、CCl4等是含极性键的非极性分子。
根据上述实例可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是( )
A.分子中不能含有氢原子
B.在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量
C.在ABn分子中A原子没有孤电子对
D.分子中每个共价键的键长应相等
3.有下列两组命题
A组
B组
Ⅰ.H—I键键能大于H—Cl键能Ⅱ.H—I键键能小于H—Cl键能Ⅲ.
HI分子间力大于HCl分子间力Ⅳ.
HI分子间力小于HCl分子间力
①HI比HCl稳定②HCl比HI稳定③HI沸点比HCl高④HI沸点比HCl低
B组命题正确且能用A组命题给以正确解释的是( )
A.Ⅰ① B.Ⅱ②
C.Ⅲ③D.Ⅳ④
4.下列物质晶体中,同时存在极性键、非极性键和氢键的是( )
A.CO2B.H2O
C.H2O2D.C2H6
5.下列叙述正确的是( )
A.同主族金属的原子半径越大,熔点越高
B.稀有气体原子序数越大沸点越高
C.分子间作用力越弱,分子晶体的熔点越低
D.同周期元素的原子半径越小,越易失去电子
6.CO2、CH4、BF3都是非极性分子,HF、H2O、NH3都是极性分子,由此推测ABn型分子是非极性分子的经验规律正确的是( )
A.所有原子在同一平面
B.分子中不含有氢原子
C.在ABn中A原子没有孤电子对
D.A的相对原子质量小于B
7.你认为下列说法不正确的是( )
A.氢键存在于分子之间,不存在于分子之内
B.对于组成和结构相似的分子,其范德华力随着相对分子质量的增大而增大
C.NH3极易溶于水而CH4难溶于水的原因是NH3是极性分子,CH4是非极性分子
D.冰熔化时只破坏分子间作用力
8.下列物质的变化,破坏的主要是分子间作用力的是( )
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
9.固体乙醇晶体中不存在的作用力是( )
A.极性键B.非极性键
C.离子键D.范德华力
10.下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.H2SB.HCl
C.PH3D.SiH4
11.2007年9月,美国科学家宣称:
普通盐水在某种无线电波照射下可以燃烧,这一发现,有望解决用水作人类能源的重大问题。
无线电波可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”,释放出氢原子,若点火,氢原子就会在该种电波下持续燃烧。
上面所述中“结合力”的实质是( )
A.分子间作用力B.氢键
C.非极性共价键D.极性共价键
12.环己基氨基酸钙
约比蔗糖甜30倍,曾广泛用于食品中,但近年来发现它能致癌而禁止使用。
下列溶剂中不能溶解该化合物的是( )
A.H2OB.CH3OH
C.
D.CCl4
13.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( )
二、非选择题
14.2008年9月13日中央电视台报道了三鹿集团在牛奶中添加三聚氰胺使全国1200多名婴幼儿患上肾结石的“三鹿奶粉重大安全事故”,国务院立即启动国家重大食品安全事故Ⅰ级响应。
就下列网上查得的有关三聚氰胺的物理性质资料回答问题:
三聚氰胺性状为纯白色晶体,有难闻的气味,密度1.573克/厘米3(16℃)。
常压下熔点为354℃(分解),快速加热升华,升华温度为300℃。
难溶于水,易溶于醚、苯和四氯化碳,可溶于甲醇、乙酸、热乙二醇等。
(1)三聚氰胺为三个氰胺分子加聚而成如下图所示的环状物,则三聚氰胺的分子式为________,分子中含氮的质量分数为________;
(2)已知氰胺分子中除H原子外,C、N原子的最外层均达8个电子的结构,则氰胺的电子式为____________________,结构式为__________________。
(3)和相对分子质量相近的硝基苯比较(无色或微黄色具苦杏仁味的油状液体。
相对质量为分子量123.11。
熔点5.7℃。
沸点210.9℃)三聚氰胺的熔点特殊的高,其原因是__________________。
(4)上述有关三聚氰胺的物理性质叙述中有三处明显错误。
请找出错误之处,并根据你已有的知识把错误之处加以改正后填写在下列空格内①________,②________,③________。
15.在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。
极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。
分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。
试回答以下问题:
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ=0的是__________________;
(2)对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯,3种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是:
__________________;
(3)实验测得:
μ(PF3)=1.03、μ(BCl3)=0。
由此可知,PF3分子是________构型,BCl3分子是________构型。
(4)治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构,Pt处在四边形中心,NH3和Cl分别处在四边形的4个角上。
已知该化合物有两种异构体,棕黄色者μ>0,淡黄色者μ=0。
试画出两种异构体的构型图,并比较在水中的溶解度。
构型图:
淡黄色者_____________________________________________________________,
棕黄色者____________________________________________________________;
在水中溶解度较大的是________________。
16.
(1)CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中,碳原子采取sp2杂化的分子有________(填序号),CS2分子的空间构型是________。
CO2与CS2相比,________的熔点较高。
17.一定压强和温度下,取两份等体积氟化氢气体,在35℃和90℃时分别测得其摩尔质量分别为40.0g·mol-1和20.0g·mol-1。
(1)35℃氟化氢气体的化学式为________。
(2)不同温度下摩尔质量不同的可能原因是__________________________________。
18.已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1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,它们形成的化合物的分子是XY4。
试回答:
(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轨道表达式为_____________________________________。
(2)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85,则XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。
(3)该化合物的空间结构为________,中心原子的杂化类型为________,分子为________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)该化合物在常温下为液体,它存在的分子间作用力是________。
(5)该化合物的沸点与SiCl4的比较,________(填化学式)的高,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1【解析】 A中,与水分子内H—O键的键能有关。
B中,因为氢键具有方向性和饱和性,在冰中每个水分子被周围4个水分子包围,形成空间四面体,导致体积膨胀。
C中,原因是范德华力增大所致。
D中,热稳定性从HF→HI依次减弱,缘于化学键键能:
H—F>H—Cl>H—Br>H—I。
【答案】 B
2【解析】 题中五种分子的电子式分别为:
,其中NH3、H2S分子中心原子有孤电子对,导致正电中心和负电中心不重合,使分子具有极性。
而CO2、BF3、CCl4分子的中心原子没有孤电子对,正电中心和负电中心重合,分子无极性。
D中,像C2H2分子是非极性电分子,但碳碳键和碳氢键键长不相等。
【答案】 C
3【解析】 键能的大小决定着物质的化学性质,键能越大,物质越稳定,H—Cl比H—I键能大,HCl比HI稳定;分子间力影响着物质的沸点的高低,分子间力越大,沸点越高,HI分子间力大于HCl分子间力,HI沸点比HCl高。
【答案】 BC
4【解析】 分析各分子的结构可得正确答案,A中只有极性键;B中有极性键和氢键;C中三种键都有;D中无氢键,有极性键和非极性键。
【答案】 C
5【解析】 同主族金属元素的原子半径越大,构成金属晶体的金属键越弱,则熔点越低;稀有气体为单原子分子构成的分子晶体,其相对分子质量随原子序数增大而增大,则熔、沸点增高;分子间作用力越弱,分子晶体的熔点越低;同周期元素的原子半径是随原子序数增大从左到右逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强。
【答案】 BC
6【解析】 CO2、CH4、BF3中所有电子都参与形成了共价键,没有孤电子对,都是对称结构;而HF、H2O、NH3不是所有电子都参与形成共价键,都有孤电子对,都不是对称结构。
【答案】 C
7【解析】 氢键可以存在于分子内也可以存在于分子间,冰熔化时需破坏分子间作用力和氢键。
【答案】 AD
8【解析】 由分子构成的物质,气、液、固三态变化时破坏的是分子间作用力。
【答案】 AC
9【解析】 乙醇分子内碳与碳之间的化学键是非极性键,碳与氢之间的化学键是极性键,晶体中还存在分子间作用力。
【答案】 C
10【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族元素氢化物不存在反常现象,故a点代表的应是SiH4。
【答案】 D
11【解析】 盐水在无线电波照射下释放出氢原子,实际上是破坏了水分子中氢原子与氧原子之间的化学键,氢原子与氧原子之间形成的化学键为极性共价键,即“结合力”的实质是极性共价键。
【答案】 D
12【解析】 因环己基氨基酸钙为离子化合物,不溶于非极性分子。
【答案】 CD
13【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型,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·H2ONH4++OH-,可知答案是B。
【答案】 B
14【解析】 由图可知三聚氰胺的分子为C3N6H6。
三聚氰胺分子中含—NH2,分子间可形成氢键,所以熔点较高。
三聚氰胺无气味,因含—NH2,所以易溶于水,不易溶于乙醚。
【答案】
(1)C3N6H6或(H2CN2)3 66.7%
(3)由于分子间存在氢键
(4)①无气味 ②易溶于水 ③不易溶于乙醚
15【解析】
(1)μ=0的必须是非极性分子,HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中,只有CS2是非极性分子。
(2)分子的对称性越强,偶极长越小,偶极矩越小。
邻硝基氯苯、间硝基氯苯、对硝基氯苯的对称性逐渐增强,所以偶极矩由大到小的排列顺序是:
邻硝基氯苯>间硝基氯苯>对硝基氯苯。
(3)μ(PF3)=1.03,PF3是极性分子,μ(BCl3)=0,BCl3是非极性分子,分别为三角锥形和平面三角形。
(4)由棕黄色者μ>0,淡黄色者μ=0可知,棕黄色者是极性分子,结构不对称。
淡黄色者是非极性分子,结构对称。
空间结构分别为
。
根据相似相溶原理,棕黄色者在水中溶解度大。
【答案】
(1)CS2
(2)邻>间>对 (3)三角锥形 平面三角形
16【解析】
(1)CCl4、CS2是非极性溶剂,根据相似相溶原理,CrO2Cl2是非极性分子。
(2)苯、CH3OH、HCHO、CS2、CCl4分子中碳原子的杂化方式分别是sp2、sp3、sp2、sp、sp3。
CS2、CO2分子的空间构型都是直线形,根据结构相似,相对分子质量越大范德华力越大,CS2的熔点高于CO2。
【答案】
(1)非极性
(2)①③ 直线形 CS2
17【答案】
(1)(HF)2
(2)在较低温度下HF以氢键结合而成(HF)n(n=2、3、……),其摩尔质量大于HF的摩尔质量;随着温度升高,氢键不断被破坏,气体摩尔质量减小
18【解析】 由题意知,X元素为Ge元素,Y元素为Cl元素,原子结构示意图为
。
(1)Ge元素原子的基态电子排布式为:
1s22s22p63s23p63d104s24p2;Cl元素原子最外层电子的轨道表达式为
(2)Ge、Cl两元素的电负性差值为0.75,数值较小,所以二者形成共价键。
(3)GeCl4的结构与CCl4的结构相似,其空间结构为正四面体形,中心原子Ge采取sp3杂化,形成4条杂化轨道,该分子为非极性分子。
(4)分子间存在的作用力为范德华力。
(5)GeCl4与SiCl4都是分子晶体,且结构相似,但GeCl4的相对分子质量大,分子间作用力强,熔、沸点高。
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2
(2)共价键 (3)正四面体 sp3杂化 非极性分子 (4)范德华力
(5)GeCl4 二者都为分子晶体结构相似,但GeCl4相对分子质量大,分子间作用力强,熔、沸点高
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