高中化学选择性必修二（人教A版）第二章 第3节　第2课时　分子间的作用力　分子的手性 练习课件

第二章　分层作业11　分子间的作用力　分子的手性

A级  必备知识基础练

1.以下对冰的描述中不正确的是(　　)

A.冰形成后,密度小于水,故冰山浮在水面上,能导致游轮被撞沉

B.水在4 ℃时达到最大密度,4 ℃后水的密度变小

C.范德华力与氢键可同时存在于分子之间

D.在冰中含有的作用力只有共价键和氢键

2.下列几种氢键:

①O—H…O　②N—H…N　③F—H…F    ④O—H…N

其强度由强到弱的排列顺序是(　　)

A.③①④② B.①②③④

C.③②①④ D.①④③②

3.下列说法不正确的是(　　)

A.氢键既可存在于分子之间,也能存在于某些物质的分子之内

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.分子之间形成的氢键与分子内形成的氢键都会使物质的沸点升高

D.冰融化时只克服分子间作用力,分子内共价键未受破坏

4.下列关于CS2、SO2、I2与HF四种物质的说法正确的是(　　)

A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子

B.SO2和HF均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子

C.CS2为非极性分子,在四种物质中熔、沸点最低

D.I2在酒精中易溶,故可用酒精提取出碘水中的碘

5.下列说法正确的是(　　)

①NH3的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的都高

②碳原子数相同的多元醇比一元醇在水中的溶解度大

③同温同压下,冰的密度比液态水的密度小

④尿素[CO(NH2)2]的熔、沸点比醋酸的高

⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低

⑥水分子稳定是因为水分子间存在氢键

A.全部

B.只有②③④⑤

C.只有①②③④⑤

D.只有①③

6.碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大的原因是(　　)

A.碘单质和四氯化碳中都含有卤素

B.碘是单质,四氯化碳是化合物

C.I2是非极性分子,CCl4也是非极性分子,而水是极性分子

D.以上说法都不对

7.下列关于链状葡萄糖(结构如图)的叙述错误的是(　　)

A.分子中含有σ键和π键两种共价键

B.分子间存在氢键,使其熔、沸点较高

C.2~6号碳原子均为sp3杂化

D.每个分子中有5个手性碳原子

8.试用有关知识解释下列现象:

(1)有机化合物大多难溶于水,而乙醇、乙酸可与水互溶:                                    　。 

(2)乙醚(C2H5OC2H5)的相对分子质量远大于乙醇,但乙醇的沸点却比乙醚高很多,原因:                       　。 

(3)从氨合成塔里出来的H2、N2、NH3的混合物中分离出NH3,常采用加压使NH3液化的方法:                       　。 

(4)水在常温下,其组成的化学式可用(H2O)m表示,原因:                      　。 

B级  关键能力提升练

9.在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是(　　)

A.范德华力、范德华力、范德华力

B.范德华力、范德华力、共价键

C.范德华力、共价键、共价键

D.共价键、共价键、共价键

10.下列对分子及其性质的解释不正确的是(　　)

A.碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释

B.乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一个手性碳原子

C.H2O比H2S稳定是由于水分子间可以形成氢键

D.实验测定,接近100 ℃的水蒸气的相对分子质量较大,这与水分子的相互缔合有关

11.下列说法不正确的是(　　)

A.HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增强

B.苹果酸分子中含有1个手性碳原子

C.NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是可与H2O分子形成氢键

D.以极性键结合的分子一定是极性分子

12.一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。

(1)“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是　　　　　　　　　　　　。 

(2)为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是                                           　。 

13.(1)铁的一种化合物的化学式为[Fe(Htrz)3](ClO4)2,其中Htrz为1,2,4-三氮唑()。

1,2,4-三氮唑与环戊二烯()的物理性质如下:

它们的水溶性和沸点差异很大的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)抗坏血酸的分子结构如图所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为　　　　　　;推测抗坏血酸在水中的溶解性:　　　　　　(填“难溶于水”或“易溶于水”)。 

(3)下列化合物中含有3个手性碳原子的是　　　　(填字母)。 

A. B.

C. D.

(4)在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2══CH3OH+H2O)所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为　　　　　　　　　,原因是　                        　。 

答案：

1.D　解析 水在形成冰时,由于氢键的存在,使得密度减小,故冰浮在水面上,A正确;水在4 ℃时达到最大密度,B正确;范德华力与氢键可同时存在于分子之间,C正确;在水分子内含有O—H共价键,水分子间存在氢键,同时也存在范德华力等分子间作用力,D错误。

2.A　解析 F、O、N的电负性依次减小,F—H、O—H、N—H的极性依次减小,所以氢键F—H…F最强,其次是O—H…O,再次是O—H…N,最弱的是N—H…N,答案选A。

3.C　解析 分子之间形成的氢键使物质的沸点升高,分子内形成的氢键不能使物质的沸点升高,C项错误。

4.B　解析 水是极性分子,CS2是非极性分子,CS2在水中的溶解度很小,A错误;因为SO2和HF都是极性分子,水是极性分子,二者均易溶于水,B正确;I2在常温下是固体,CS2在常温下是液体,SO2和HF在常温下是气体,CS2的熔、沸点不是最低的,C错误;酒精与水互溶,不能用酒精提取出碘水中的碘,D错误。

5.B　解析 ①熔、沸点:SbH3>NH3>AsH3>PH3,故①错误;②羟基可与水形成氢键,碳原子数相同的多元醇比一元醇在水中的溶解度大,故②正确;③冰中水分子间形成的氢键比液态水多,同温同压下,冰的密度比液态水的密度小,故③正确;④尿素分子间形成的氢键比醋酸分子多,所以尿素[CO(NH2)2]的熔、沸点比醋酸的高,故④正确;⑤邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键,对羟基苯甲酸形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低,故⑤正确;⑥水分子的稳定性与化学键有关,与氢键无关,故⑥错误。综上,正确的是②③④⑤,选B。

6.C　解析 I2以及CCl4都是非极性分子,而水是极性分子,根据“相似相溶”规律可知碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大。

7.D　解析 单键都是σ键,双键中一个是σ键、一个是π键,故链状葡萄糖的分子中含有σ键和π键两种共价键,故A不符合题意;链状葡萄糖的分子中含有羟基,氢原子直接与氧原子相连,可形成分子间氢键,使其熔、沸点较高,故B不符合题意;2~6号碳原子均形成四个单键,价层电子对数为4,因此碳原子为sp3杂化,故C不符合题意;2~5号碳原子均连接4个不同原子或基团,为手性碳原子,但6号碳原子连两个氢原子,不是手性碳原子,1号碳原子连有三个原子或基团,也不是手性碳原子,因此每个分子中有4个手性碳原子,故D符合题意。

8.答案  (1)乙醇分子中的醇羟基、乙酸分子中的羧基均可与水形成分子间氢键,相互结合成缔合分子,故表现为互溶

(2)乙醇分子之间形成的氢键作用远大于乙醚分子间的范德华力,故乙醇的沸点比乙醚高很多

(3)NH3分子间可以形成氢键,而N2、H2分子间的范德华力很小,故NH3可采用加压液化的方法从混合物中分离出来

(4)常温下,液态水中水分子间通过氢键缔合成较大分子团,而不是以单个分子形式存在,所以可用(H2O)m表示

9.B　解析 “石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气”是石蜡的固、液、气三种状态的转变,属于物理变化,需要克服分子之间的范德华力;“石蜡蒸气→裂化气”是化学变化,破坏的是分子内的共价键,所以选B。

10.C　解析 碘是非极性分子,易溶于非极性溶剂四氯化碳,甲烷属于非极性分子,难溶于极性溶剂水,所以都可用“相似相溶”规律解释,A正确;碳原子连接四个不同的原子或原子团时,该碳原子为手性碳原子,所以中加“*”的碳原子为手性碳原子,B正确;H2O的沸点比H2S高是由于水分子间可以形成氢键,H2O比H2S稳定是由于水分子中的H—O键能比硫化氢分子中的H—S键能大,C错误;水分子之间可以通过氢键而缔合,D正确。

11.D　解析 以极性键结合的分子,若空间结构对称,则该分子为非极性分子,D项错误。

12.答案  (1)氢键、范德华力

(2)CO2的分子直径小于笼状空腔直径,且与H2O的结合能大于CH4

解析 (2)根据题给数据可知,笼状空腔的直径是0.586 nm,而CO2分子的直径是0.512 nm,笼状空腔直径大于CO2分子的直径,而且CO2与水分子之间的结合能大于CH4,因此可以实现用CO2置换CH4的设想。

13.答案  (1)1,2,4-三氮唑分子间、与水分子间都可以形成氢键

(2)sp3、sp2　易溶于水

(3)C

(4)H2O>CH3OH>CO2>H2　H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大、范德华力较大

解析 (1)两者结构相似,相对分子质量非常接近,但Htrz分子中有N—H,N原子半径小,电负性大,分子间可以形成氢键,也可以与水分子间形成氢键。

(2)根据题给抗坏血酸的分子结构,形成单键的碳原子为sp3杂化,形成双键的碳原子为sp2杂化;抗坏血酸分子中含有4个—OH,能与水形成分子间氢键,因此抗坏血酸易溶于水。

(3)A、B、C 3个选项中的有机化合物中含有的手性碳原子的数目分别为1、2、3,D项中的有机化合物中不含手性碳原子。

(4)H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中的氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大、范德华力较大。