1.以下對(duì)冰的描述中不正確的是(　　)A.冰形成后,密度小于水,故冰山浮在水面上,能導(dǎo)致游輪被撞沉B.水在4 ℃時(shí)達(dá)到最大密度,4 ℃后水的密度變小C.范德華力與氫鍵可同時(shí)存在于分子之間D.在冰中含有的作用力只有共價(jià)鍵和氫鍵
解析 水在形成冰時(shí),由于氫鍵的存在,使得密度減小,故冰浮在水面上,A正確;水在4 ℃時(shí)達(dá)到最大密度,B正確;范德華力與氫鍵可同時(shí)存在于分子之間,C正確;在水分子內(nèi)含有O—H共價(jià)鍵,水分子間存在氫鍵,同時(shí)也存在范德華力等分子間作用力,D錯(cuò)誤。
2.下列幾種氫鍵:①O—H…O?、贜—H…N　③F—H…F ④O—H…N其強(qiáng)度由強(qiáng)到弱的排列順序是(　　)A.③①④②B.①②③④C.③②①④D.①④③②
解析 F、O、N的電負(fù)性依次減小,F—H、O—H、N—H的極性依次減小,所以氫鍵F—H…F最強(qiáng),其次是O—H…O,再次是O—H…N,最弱的是N—H…N,答案選A。
3.下列說法不正確的是(　　)A.氫鍵既可存在于分子之間,也能存在于某些物質(zhì)的分子之內(nèi)B.對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子,其范德華力隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大C.分子之間形成的氫鍵與分子內(nèi)形成的氫鍵都會(huì)使物質(zhì)的沸點(diǎn)升高D.冰融化時(shí)只克服分子間作用力,分子內(nèi)共價(jià)鍵未受破壞
解析 分子之間形成的氫鍵使物質(zhì)的沸點(diǎn)升高,分子內(nèi)形成的氫鍵不能使物質(zhì)的沸點(diǎn)升高,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.下列關(guān)于CS2、SO2、I2與HF四種物質(zhì)的說法正確的是(　　)A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其屬于極性分子B.SO2和HF均易溶于水,原因之一是它們都是極性分子C.CS2為非極性分子,在四種物質(zhì)中熔、沸點(diǎn)最低D.I2在酒精中易溶,故可用酒精提取出碘水中的碘
解析 水是極性分子,CS2是非極性分子,CS2在水中的溶解度很小,A錯(cuò)誤;因?yàn)镾O2和HF都是極性分子,水是極性分子,二者均易溶于水,B正確;I2在常溫下是固體,CS2在常溫下是液體,SO2和HF在常溫下是氣體,CS2的熔、沸點(diǎn)不是最低的,C錯(cuò)誤;酒精與水互溶,不能用酒精提取出碘水中的碘,D錯(cuò)誤。
5.下列說法正確的是(　　)①NH3的熔、沸點(diǎn)比第ⅤA族其他元素氫化物的都高②碳原子數(shù)相同的多元醇比一元醇在水中的溶解度大③同溫同壓下,冰的密度比液態(tài)水的密度小④尿素[CO(NH2)2]的熔、沸點(diǎn)比醋酸的高⑤鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低⑥水分子穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵A.全部B.只有②③④⑤C.只有①②③④⑤D.只有①③
解析 ①熔、沸點(diǎn):SbH3>NH3>AsH3>PH3,故①錯(cuò)誤;②羥基可與水形成氫鍵,碳原子數(shù)相同的多元醇比一元醇在水中的溶解度大,故②正確;③冰中水分子間形成的氫鍵比液態(tài)水多,同溫同壓下,冰的密度比液態(tài)水的密度小,故③正確;④尿素分子間形成的氫鍵比醋酸分子多,所以尿素[CO(NH2)2]的熔、沸點(diǎn)比醋酸的高,故④正確;⑤鄰羥基苯甲酸易形成分子內(nèi)氫鍵,對(duì)羥基苯甲酸形成分子間氫鍵,所以鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低,故⑤正確;⑥水分子的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵有關(guān),與氫鍵無關(guān),故⑥錯(cuò)誤。綜上,正確的是②③④⑤,選B。
6.碘單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大的原因是(　　)A.碘單質(zhì)和四氯化碳中都含有鹵素B.碘是單質(zhì),四氯化碳是化合物C.I2是非極性分子,CCl4也是非極性分子,而水是極性分子D.以上說法都不對(duì)
解析 I2以及CCl4都是非極性分子,而水是極性分子,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知碘單質(zhì)在四氯化碳中比在水中溶解度大。
7.下列關(guān)于鏈狀葡萄糖(結(jié)構(gòu)如圖)的敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.分子中含有σ鍵和π鍵兩種共價(jià)鍵B.分子間存在氫鍵,使其熔、沸點(diǎn)較高C.2~6號(hào)碳原子均為sp3雜化D.每個(gè)分子中有5個(gè)手性碳原子
解析 單鍵都是σ鍵,雙鍵中一個(gè)是σ鍵、一個(gè)是π鍵,故鏈狀葡萄糖的分子中含有σ鍵和π鍵兩種共價(jià)鍵,故A不符合題意;鏈狀葡萄糖的分子中含有羥基,氫原子直接與氧原子相連,可形成分子間氫鍵,使其熔、沸點(diǎn)較高,故B不符合題意;2~6號(hào)碳原子均形成四個(gè)單鍵,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,因此碳原子為sp3雜化,故C不符合題意;2~5號(hào)碳原子均連接4個(gè)不同原子或基團(tuán),為手性碳原子,但6號(hào)碳原子連兩個(gè)氫原子,不是手性碳原子,1號(hào)碳原子連有三個(gè)原子或基團(tuán),也不是手性碳原子,因此每個(gè)分子中有4個(gè)手性碳原子,故D符合題意。
8.試用有關(guān)知識(shí)解釋下列現(xiàn)象:(1)有機(jī)化合物大多難溶于水,而乙醇、乙酸可與水互溶:? 　。(2)乙醚(C2H5OC2H5)的相對(duì)分子質(zhì)量遠(yuǎn)大于乙醇,但乙醇的沸點(diǎn)卻比乙醚高很多,原因:?? 　。?(3)從氨合成塔里出來的H2、N2、NH3的混合物中分離出NH3,常采用加壓使NH3液化的方法:?? 　。?(4)水在常溫下,其組成的化學(xué)式可用(H2O)m表示,原因:? 　。?
答案 (1)乙醇分子中的醇羥基、乙酸分子中的羧基均可與水形成分子間氫鍵,相互結(jié)合成締合分子,故表現(xiàn)為互溶(2)乙醇分子之間形成的氫鍵作用遠(yuǎn)大于乙醚分子間的范德華力,故乙醇的沸點(diǎn)比乙醚高很多(3)NH3分子間可以形成氫鍵,而N2、H2分子間的范德華力很小,故NH3可采用加壓液化的方法從混合物中分離出來(4)常溫下,液態(tài)水中水分子間通過氫鍵締合成較大分子團(tuán),而不是以單個(gè)分子形式存在,所以可用(H2O)m表示
9.在“石蠟→液體石蠟→石蠟蒸氣→裂化氣”的變化過程中,被破壞的作用力依次是(　　)A.范德華力、范德華力、范德華力B.范德華力、范德華力、共價(jià)鍵C.范德華力、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵D.共價(jià)鍵、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵
解析 “石蠟→液體石蠟→石蠟蒸氣”是石蠟的固、液、氣三種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變,屬于物理變化,需要克服分子之間的范德華力;“石蠟蒸氣→裂化氣”是化學(xué)變化,破壞的是分子內(nèi)的共價(jià)鍵,所以選B。
10.下列對(duì)分子及其性質(zhì)的解釋不正確的是(　　)A.碘易溶于四氯化碳、甲烷難溶于水都可用“相似相溶”規(guī)律解釋B.乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一個(gè)手性碳原子C.H2O比H2S穩(wěn)定是由于水分子間可以形成氫鍵D.實(shí)驗(yàn)測(cè)定,接近100 ℃的水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量較大,這與水分子的相互締合有關(guān)
解析 碘是非極性分子,易溶于非極性溶劑四氯化碳,甲烷屬于非極性分子,難溶于極性溶劑水,所以都可用“相似相溶”規(guī)律解釋,A正確;碳原子連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)時(shí),該碳原子為手性碳原子,所以 中加“*”的碳原子為手性碳原子,B正確;H2O的沸點(diǎn)比H2S高是由于水分子間可以形成氫鍵,H2O比H2S穩(wěn)定是由于水分子中的H—O鍵能比硫化氫分子中的H—S鍵能大,C錯(cuò)誤;水分子之間可以通過氫鍵而締合,D正確。
11.下列說法不正確的是(　　)A.HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增強(qiáng)B.蘋果酸 分子中含有1個(gè)手性碳原子C.NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是可與H2O分子形成氫鍵D.以極性鍵結(jié)合的分子一定是極性分子
解析 以極性鍵結(jié)合的分子,若空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱,則該分子為非極性分子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
12.一定條件下,CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如圖所示)的水合物晶體,其相關(guān)參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。
(1)“可燃冰”中分子間存在的兩種作用力是　　　　　　　　　　　　。?(2)為開采深海海底的“可燃冰”,有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586 nm,根據(jù)上述圖表,從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析,該設(shè)想的依據(jù)是? 　。?
答案 (1)氫鍵、范德華力(2)CO2的分子直徑小于籠狀空腔直徑,且與H2O的結(jié)合能大于CH4解析 (2)根據(jù)題給數(shù)據(jù)可知,籠狀空腔的直徑是0.586 nm,而CO2分子的直徑是0.512 nm,籠狀空腔直徑大于CO2分子的直徑,而且CO2與水分子之間的結(jié)合能大于CH4,因此可以實(shí)現(xiàn)用CO2置換CH4的設(shè)想。
13.(1)鐵的一種化合物的化學(xué)式為[Fe(Htrz)3](ClO4)2,其中Htrz為1,2,4-三氮唑( )。1,2,4-三氮唑與環(huán)戊二烯( )的物理性質(zhì)如下:
它們的水溶性和沸點(diǎn)差異很大的主要原因是　　　　　　　　　　。?
(2)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,分子中碳原子的軌道雜化類型為　　　　　　;推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性:　　　　　　(填“難溶于水”或“易溶于水”)。?
(3)下列化合物中含有3個(gè)手性碳原子的是　　　　(填字母)。?
(4)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2══CH3OH+H2O)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)椤　　　　　　?原因是　??? 　。?
答案 (1)1,2,4-三氮唑分子間、與水分子間都可以形成氫鍵(2)sp3、sp2　易溶于水(3)C(4)H2O>CH3OH>CO2>H2　H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多;CO2與H2均為非極性分子,CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大、范德華力較大

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第三節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)

版本： 人教版 (2019)

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