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