課時作業(yè)8共價鍵的極性分子間作用力1．下列化合物中，化學(xué)鍵的類型和分子的極性(極性或非極性)皆相同的是()A．CO2和SO2B．CH4和PH3C．BF3和NH3D．HCl和HI2．下列關(guān)于范德華力的敘述中正確的是()A．是一種較弱的化學(xué)鍵B．分子間的范德華力越大，分子就越穩(wěn)定C．相對分子質(zhì)量相同的分子之間的范德華力也相同D．稀有氣體的原子間存在范德華力3．下列事實不可以用氫鍵來解釋的是()A．水是一種非常穩(wěn)定的化合物B．測量氟化氫相對分子質(zhì)量的實驗中，發(fā)現(xiàn)實驗值總是大于20C．水結(jié)成冰后，體積膨脹，密度變小D．氨氣容易液化4．下列說法正確的是()A.分子中只有極性鍵B．CH4分子中含有極性共價鍵，是極性分子C．CO2分子中的化學(xué)鍵為非極性鍵D．CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp5．甲醛()在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH)，以下說法中正確的是()A．甲醛分子間可以形成氫鍵B．甲醛分子和甲醇分子中C原子均采取sp2雜化C．甲醛為極性分子D．甲醇的沸點遠(yuǎn)低于甲醛的沸點6．ⅤA族元素氫化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某種性質(zhì)隨R的核電荷數(shù)的變化趨勢如圖所示，則Y軸可表示的是()A．相對分子質(zhì)量B．穩(wěn)定性C．沸點D．R－H鍵長7．關(guān)于氫鍵，下列說法正確的是()A．分子中有N、O、F原子，分子間就存在氫鍵B．因為氫鍵的緣故，比熔、沸點高C．由于氫鍵比范德華力強，所以HF分子比HI分子穩(wěn)定D．“可燃冰”——甲烷水合物(例如：8CH4·46H2O)中CH4與H2O之間存在氫鍵8．二氯化二硫(S2Cl2)為非平面結(jié)構(gòu)，常溫下是一種黃紅色液體，有刺激性惡臭，熔點80℃，沸點135.6A．二氯化二硫的電子式為B．分子中既有極性鍵又有非極性鍵C．二氯化二硫?qū)儆诜菢O性分子D．分子中S－Cl鍵能小于S－S鍵的鍵能9．下列化學(xué)反應(yīng)中，既有離子鍵、極性鍵、非極性鍵斷裂，又有離子鍵、極性鍵、非極性鍵形成的是()A．2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑B．Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑C．Cl2＋H2O=HClO＋HClD．NH4Cl＋NaOHeq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋NH3↑＋H2O10．有五個系列同族元素的物質(zhì)，101.3kPa時測定它們的沸點(℃)如下表所示：①He－268.8(a)－249.5Ar－185.8Kr151．7②F2－187.0Cl2－33.6(b)58．7I2184．0③(c)19．4HCl－84.0HBr－67.0HI－35.3④H2O100．0H2S－60.0(d)－42.0H2Te－1.8⑤CH4－161.0SiH4－112.0GeH4－90.0(e)－52.0對應(yīng)表中內(nèi)容，下列敘述中正確的是()A．a(chǎn)、b、c代表的化學(xué)物中均含化學(xué)鍵B．系列②物質(zhì)均有氧化性；系列③物質(zhì)對應(yīng)水溶液均是強酸C．系列④中各化合物的穩(wěn)定性順序為：H2O>H2S>H2Se>H2TeD．上表中物質(zhì)HF和H2O，由于氫鍵的影響，其分子特別穩(wěn)定11．下圖中A、B、C、D四條曲線分別表示第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素氫化物的沸點，其中表示第ⅥA族元素氫化物沸點的是曲線________；表示第ⅣA族元素氫化物沸點的是曲線________。同一族中第三、四、五周期元素的氫化物的沸點依次升高，其原因是____________________________________________。A、B、C曲線中第二周期元素的氫化物的沸點顯著高于第三周期元素氫化物的沸點，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個長周期，短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，它們所形成化合物的分子式是XY4?；卮鹣铝袉栴}：(1)X元素原子的基態(tài)電子排布式為________，Y元素原子最外層電子的電子排布圖為________。(2)若X、Y兩元素的電負(fù)性分別為1.8和3.0，試判斷XY4中X與Y之間的化學(xué)鍵為________(填“共價鍵”或“離子鍵”)。(3)化合物XY4的立體構(gòu)型為________，中心原子的雜化類型為________，該分子為________(填“極性分子”或“非極性分子”)。13．(1)銅與類鹵素(SCN)2反應(yīng)生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2中含有π鍵的數(shù)目為________；類鹵素(SCN)2對應(yīng)的酸有兩種，理論上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸點低于異硫氰酸(H—N=C=S)的沸點，其原因是______________________。(2)H2O2與H2O可以任意比例互溶，除了因為它們都是極性分子外，還因為____________________。(3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)與CaCl2溶液可形成配離子(結(jié)構(gòu)如圖)，乙二胺分子中氮原子的雜化類型為________；乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高得多，原因是____________________________。(4)氨氣溶于水時，大部分NH3與H2O以氫鍵(用“…”表示)結(jié)合形成NH3·H2O分子。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為________。(5)在元素周期表中氟的電負(fù)性最大，用氫鍵表示式寫出HF水溶液中存在的所有氫鍵：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。14．水是自然界中普遍存在的一種物質(zhì)，也是維持生命活動所必需的一種物質(zhì)。下圖為冰的結(jié)構(gòu)回答下列問題：(1)s軌道與s軌道重疊形成的共價鍵可用符號表示為ds－s，p軌道以“頭碰頭”方式重疊形成的共價鍵可用符號表示為dp－p，則H2O分子中含有的共價鍵用符號表示為________。(2)1mol冰中有________mol“氫鍵”。(3)已知：2H2O=H3O＋＋OH－，H3O＋的立體構(gòu)型是__________，H3O＋中含有一種特殊的共價鍵是________。(4)根據(jù)等電子原理，寫出短周期元素原子形成的與H3O＋互為等電子體的分子或離子________。(5)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在特殊條件下，水能表現(xiàn)出許多種有趣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)①一定條件下給水施加一個弱電場，常溫常壓下水結(jié)成冰，俗稱“熱冰”，其計算機模擬圖如下：使水結(jié)成“熱冰”采用“弱電場”的條件，說明水分子是________分子(填“極性”或“非極性”)。②用高能射線照射液態(tài)水時，一個水分子能釋放出一個電子，同時產(chǎn)生一種陽離子。產(chǎn)生的陽離子具有較強的氧化性，試寫出該陽離子與SO2的水溶液反應(yīng)的離子方程式________________________________；該陽離子還能與水作用生成羥基，經(jīng)測定此時的水具有酸性，寫出該過程的離子方程式________________________________。(6)水的分解溫度遠(yuǎn)高于其沸點的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(7)從結(jié)構(gòu)的角度分析固態(tài)水(冰)的密度小于液態(tài)水的密度的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。課時作業(yè)81．答案：D2．答案：D3．解析：氫鍵影響物質(zhì)的部分物理性質(zhì)，穩(wěn)定性屬于化學(xué)性質(zhì)，即水是穩(wěn)定的化合物與氫鍵無關(guān)，故A符合題意；HF分子間存在氫鍵，使HF聚合在一起，形成(HF)n，因此測量氟化氫相對分子質(zhì)量的實驗中，發(fā)現(xiàn)實驗值總是大于20，與氫鍵有關(guān)，故B不符合題意；水結(jié)冰，形成分子間氫鍵，使體積膨脹，密度變小，故C不符合題意；氨氣分子間存在氫鍵，使氨氣熔沸點升高，即氨氣易液化，故D不符合題意。答案：A4．解析：同種原子形成的共價鍵是非極性鍵，即C=C鍵是非極性鍵，A錯誤；在CH4分子中含有C—H極性共價鍵，由于該分子中各個共價鍵空間排列對稱，是正四面體形的分子，所以該分子是非極性分子，B錯誤；二氧化碳結(jié)構(gòu)為O=C=O，為極性鍵，C錯誤；CH4分子中碳原子形成的都是σ鍵，碳原子的雜化類型是sp3雜化，而CO2分子中碳原子與兩個氧原子分別形成了兩個共價鍵，一個σ鍵、一個π鍵，碳原子的雜化類型是sp雜化，D正確。答案：D5．解析：甲醛分子中與H形成共價鍵的C原子的電負(fù)性沒有那么大，與其相連的H原子不會成為“裸露”質(zhì)子，甲醛分子間不存在氫鍵，A項錯誤；甲醛中C原子形成3個σ鍵和1個π鍵，C上沒有孤電子對，其中C為sp2雜化，甲醇分子中C原子形成4個σ鍵，C上沒有孤電子對，其中C為sp3雜化，B項錯誤；甲醛分子為平面三角形，分子中正負(fù)電中心不重合，是極性分子，C項正確；甲醇分子中有—OH，可以形成分子間氫鍵，甲醇的沸點比甲醛的沸點高，D項錯誤。答案：C6．解析：NH3、PH3、AsH3的相對分子質(zhì)量逐漸增大，與圖示曲線不相符，故A項錯誤；元素的非金屬性越強，其氫化物越穩(wěn)定，非金屬性N＞P＞As，所以氫化物的穩(wěn)定性隨著原子序數(shù)增大而減弱，故B項正確；氫化物的熔沸點與其相對分子質(zhì)量成正比，但含有氫鍵的熔沸點最高，所以沸點高低順序是NH3、AsH3、PH3，故C項錯誤；原子半徑越大，R－H鍵長越長，原子半徑N＜P＜As，所以鍵長由短到長的順序為NH3、PH3、AsH3，故D項錯誤。答案：B7．解析：非金屬性較強的元素N、O、F的氫化物易形成氫鍵，并不是分子中有N、O、F原子分子間就存在氫鍵，如NO分子間就不存在氫鍵，故A項錯誤；若形成分子內(nèi)氫鍵時，其熔點和沸點會降低，形成分子間氫鍵時，物質(zhì)的熔點和沸點就會升高，形成分子間氫鍵，形成分子內(nèi)氫鍵，故熔沸點高，故B項正確；分子的穩(wěn)定性和氫鍵是沒有關(guān)系的，而與化學(xué)鍵有關(guān)系，故C項錯誤；C－H鍵極性非常弱，不可能與水分子形成氫鍵。可燃冰是因為高壓下水分子通過氫鍵形成籠狀結(jié)構(gòu)，籠狀結(jié)構(gòu)的體積與甲烷分子相近，剛好可以容納下甲烷分子，而甲烷分子與水分子之間沒有氫鍵，故D項錯誤。答案：B8．解析：S2Cl2分子中S原子之間形成1對共用電子對，Cl原子與S原子之間形成1對共用電子對，結(jié)合分子結(jié)構(gòu)可知S2Cl2的結(jié)構(gòu)式為Cl－S－S－Cl，電子式為，故A項錯誤；S2Cl2中Cl－S鍵屬于極性鍵，S－S鍵屬于非極性鍵，不對稱的結(jié)構(gòu)，為極性分子，故B項正確；分子的結(jié)構(gòu)不對稱，為極性分子，而不是非極性分子，故C項錯誤；同周期從左往右原子半徑逐漸減小，所以氯原子半徑小于硫原子半徑，鍵長越短鍵能越大，所以分子中S－Cl鍵能大于S－S鍵的鍵能，故D項錯誤。答案：B9．答案：A10．解析：He、Ne、Ar、Kr是同一主族元素的原子，根據(jù)遞變順序，可知a為Ne；F、Cl、Br、I屬于同一主族元素的原子，且b應(yīng)是單質(zhì)形式，即為Br2，c為氫化物，即HF，則a、b、c的化學(xué)式分別為Ne、Br2、HF，稀有氣體無任何化學(xué)鍵，A項錯誤；鹵素單質(zhì)均表現(xiàn)為較強的氧化性，對應(yīng)的氫化物中氫氟酸是弱酸，B項錯誤；O、S、Se、Te的原子的得電子能力依次減弱，非金屬性越來越弱，則氫化物的穩(wěn)定性越來越弱，系列④中各化合物的穩(wěn)定性順序為：H2O>H2S>H2Se>H2Te，C項正確；氫鍵影響物理性質(zhì)，分子的穩(wěn)定性與共價鍵的強弱有關(guān)，與氫鍵無關(guān)，D項錯誤。答案：C11．解析：組成和結(jié)構(gòu)相似的氫化物，其相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點越高。因此，同一主族元素形成的氫化物的沸點按從上到下逐漸遞增的趨勢。但是由于H2O、HF、NH3分子間存在氫鍵，分子間作用力顯著增大，因而沸點顯著升高。答案：AD同族元素的氫化物相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點越高H2O、HF、NH3分子間存在氫鍵，分子間作用力顯著增大，因而沸點顯著升高12．解析：(1)根據(jù)題意可推出，X為第四周期第IVA族元素Ge，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，Y元素原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，則Y是氯，Y元素原子最外層電子的電子排布圖為。(2)因X、Y兩元素電負(fù)性的差值為3.0－1.8＝1.2<1.7，故XY4中X與Y形成的是共價鍵。(3)XY4的立體構(gòu)型為正四面體形，中心原子采取sp3雜化，為非極性分子。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)(2)共價鍵(3)正四面體形sp3雜化非極性分子13．解析：(1)(SCN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C—S—S—C≡N，單鍵為σ鍵，三鍵中含有1個σ鍵、2個π鍵，故1mol(SCN)2中含有π鍵的數(shù)目為4NA；異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能，故異硫氰酸的沸點較高。(2)H2O2與H2O分子間可以形成氫鍵，溶解度增大，導(dǎo)致二者之間互溶。(3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)中N原子形成3個σ鍵，含1對孤電子對，價層電子對數(shù)為4，采取sp3雜化；乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)分子之間可以形成氫鍵，三甲胺[N(CH3)3]分子之間不能形成氫鍵，故乙二胺的沸點較高。(4)從氫鍵的成鍵原理上講，A、B兩項都成立，C、D兩項都錯誤；但是H—O鍵的極性比H—N鍵的大，H—O鍵上氫原子的正電性更大，更容易與氮原子形成氫鍵，所以氫鍵主要存在于H2O分子中的H與NH3分子中的N之間。另外，可從熟知的性質(zhì)加以分析。NH3·H2O能電離出NHeq\o\al(＋,4)和OH－，按A項結(jié)構(gòu)不能寫出其電離方程式，按B項結(jié)構(gòu)可合理解釋NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，所以B項正確。(5)HF在水溶液中形成的氫鍵可從HF和HF、H2O和H2O、HF和H2O(HF提供氫)、H2O和HF(H2O提供氫)四個方面來考慮。由此可以得出HF水溶液中存在的氫鍵。答案：(1)4NA異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能(2)H2O2與H2O分子之間可以形成氫鍵(3)sp3雜化乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵(4)B(5)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O14．解析：(1)H原子只有一個電子，且占據(jù)s軌道，O原子通過雜化形成4個sp3雜化軌道，雜化軌道上有2個不成對電子，H原子的s軌道與O原子的sp3雜化軌道頭碰頭形成共價鍵，則H2O分子中含有的共價鍵用符號表示為ds－sp3；(2)每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵，故每個水分子形成的氫鍵數(shù)為4/2＝2；(3)H2O的結(jié)構(gòu)為V形，O含有兩對孤電子，H＋具有空軌道，可以以配位鍵的形式，結(jié)合其中一對孤電子形成H3O＋，則該離子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐