2.3.2 分子间作用力 分子的手性 -2022-2023学年高二化学课后培优分级练（人教版2019选择性必修2）（解析版）

第二章分子结构与性质第三节分子结构与物质的性质第2课时分子间作用力分子的手性培优第一阶——基础过关练1．（2022·四川·遂宁中学高二阶段练习）下列现象与氢键有关的是①CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低⑤水分子高温下也很稳定A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③ D．①②【答案】B【详解】①乙醇能形成分子间氢键，二甲醚不能形成分子间氢键，则乙醇的分子间作用力大于二甲醚，沸点高于二甲醚，所以乙醇的沸点高于二甲醚与氢键有关，故正确；②小分子的醇中含有羟基、羧酸中含有羧基，都能与水分子形成分子间氢键，则小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶，所以小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶与氢键有关，故正确；③冰中水分子与周围四个水分子以分子间氢键形成四面体结构，中间有空隙，则冰的密度比液态水的密度小，所以冰的密度比液态水的密度小与氢键有关，故正确；④邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，则邻羟基苯甲酸的分子间作用力小于对羟基苯甲酸，熔、沸点低于羟基苯甲酸，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低与氢键有关，故正确；⑤水分子高温下也很稳定与氧元素的非金属性强，氢氧键的键能大有关，与氢键无关，故错误；①②③④正确，故选B。2．（2022·四川·达州市第一中学校高二阶段练习）下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是A．CCl4和SiCl4的熔点B．邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛()的沸点C．O3和O2在水中的溶解度D．H2SO3和H2SO4的酸性【答案】C【详解】A．分子组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，物质的熔沸越大，所以SiCl4的沸点比CCl4的高，故A不符合题意；B．邻羟基苯甲醛的两个基团靠的很近，能形成分子内氢键，使熔沸点降低；而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键，使熔沸点升高，所以邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛熔、沸点低，故B不符合题意；C．O3分子为V字形结构，和水的结构相似，氧气是直线型结构，根据相似形溶原理，所以O3在水中的溶解度比O2要大，故C符合题意；D．H2SO3是二元弱酸，H2SO4是二元强酸，同等条件下亚硫酸比硫酸酸性弱，故D不符合题意；故选C。3．（2022·四川·达州市第一中学校高二阶段练习）下列说法正确的是A．氢键不是化学键B．HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键C．乙醇分子与水分子之间只存在范德华力D．碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间存在氢键【答案】A【详解】A．氢键是分子间作用力，不是化学键，故A正确；B．HF的稳定性很强，是由于H-F键键能较大的原因，与氢键无关，故B错误；C．乙醇分子与水分子之间存在氢键和范德华力，故C错误；D．氯化氢与碘化氢都属于分子晶体，分子结构相同，碘化氢相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点较高，与氢键无关，故D错误；故选A。4．（2022·四川·盐亭中学高二阶段练习）下列说法不正确的是A．的酸性依次增强B．苹果酸含有1个手性碳原子C．均易溶于水的原因之一是与均能形成氢键D．以极性键结合的分子不一定是极性分子【答案】C【详解】A．非羟基氧原子数依次增多，酸性依次增强，A正确；B．苹果酸中与羧基相连的碳原子连接四个各不相同的基团，是手性碳原子，B正确；C．HCl不能与H2O形成氢键​，C错误；D．以极性键结合的分子不一定是极性分子，如甲烷是非极性分子，D正确；故选C。5．（2022·浙江·高二阶段练习）下列说法不正确的是A．非金属元素的原子间不能形成离子化合物B．HCl、HBr和HI的稳定性依次减弱C．氯化氢气体溶于水共价键被破坏D．100℃时水由液态变为气态，氢键被破坏【答案】A【详解】A．由非金属元素形成的化合物大部分是共价化合物，但也可形成离子化合物，如氯化铵，故A错误；B．元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：Cl>Br>I，则HCl、HBr和HI的稳定性依次减弱，故B正确；C．氯化氢为共价化合物，溶于水共价键被破坏，电离出氢离子和氯离子，故C正确；D．水分子间存在分子间作用力，100℃时水由液态变为气态，分子间作用力被破坏，故D正确；故选：A。6．（2022·新疆·精河县高级中学高二期中）下列说法正确的是A．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高 B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子C．CS2、H2S、C2H2都是直线形分子 D．在水中的溶解性：戊醇＞乙二醇＞乙醇【答案】B【详解】A．结构相似的物质，物质的相对分子质量越大，分子间作用力就越强，物质的熔沸点就越高。但由于F的电负性很大，对应的氢化物HF的分子间可形成氢键，增大了分子之间的吸引作用，导致其熔、沸点比HI还高，A错误；B．CH4中只含有C-H极性键，CCl4中只含有C-Cl极性键，CH4、CCl4的空间结构均为正四面体形，分子结构对称，正电荷重心和负电荷重心重合，所以CH4、CCl4都是由极性键构成的非极性分子，B正确；C．H2S分子中，中心S原子与2个H原子形成个σ键，S原子上还存在2对孤电子对，所以S原子采用sp3杂化，分子结构呈V形；CS2与C2H2的中心原子的杂化方式均为sp杂化，分子结构为直线形分子，C错误；D．醇分子中含有亲水基羟基，物质分子中含有的羟基数目越多，分子中的烃基碳原子数目越少，则物质在水中的溶解性就越强，所以在水中的溶解性：乙二醇＞乙醇＞戊醇，D错误；故合理选项是B。7．（2022·新疆兵团农场中学高二期末）下列对分子性质的解释中，不正确的是A．F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高B．乳酸()分子中含有2个手性碳原子C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释D．氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释【答案】B【详解】A．F2、Cl2、Br2、I2是组成和结构相似的分子，熔点随相对分子质量增大而升高，故A正确；B．中间碳原子上连有四个不一样的基团：氢原子、甲基、羧基和羟基，是手性碳原子，只有1个，故B错误；C．碘、四氯化碳、甲烷都为非极性分子，水为极性分子，分子极性相似的分子易溶，故C正确；D．氨气分子和水分子之间能形成氢键，所以氨气极易溶于水，邻羟基苯甲醛分子内存在氢键，而对羟基苯甲醛分子间存在氢键，所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，故D正确；故选：B。8．（2021·四川省安岳县兴隆中学高二期中）下列说法正确的是A．HF、HCl、HBr、HI的熔点、沸点依次升高B．乙醇分子与水分子之间只存在范德华力C．H2O的熔点、沸点高于H2S，是由于H2O分子之间可以形成氢键D．氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4【答案】C【详解】A．HF分子间可以形成氢键，沸点最高，沸点高低顺序应为HF>HI>HBr>HCl，A错误；B．乙醇分子与水分子之间还可以形成氢键，B错误；C．O元素的电负性较大，水分子间可以形成氢键，则H2O的熔、沸点高于H2S，C正确；D．Cl元素的化合价越高，对应的氧化物的水化物的酸性越强，酸性强弱应为HClO<HClO2<HClO3<HClO4，D错误；故答案选C。9．（2022·四川·雅安中学高二阶段练习）中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是A．由于氢键的存在，冰能浮在水面上B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水C．由于氢键的存在，沸点：HF>HCl>HBr>HID．氢键的存在影响了蛋白质分子独特的结构【答案】C【详解】A．水分子间存在氢键，使水分子之间形成孔穴，造成冰的微观空间存在空隙，宏观上表现在冰的密度比水小，冰能浮在水面上，A项正确；B．乙醇分子与水分子间能形成氢键，甲醚分子与水分子间不能形成氢键，所以乙醇比甲醚更易溶于水，B项正确；C．HF分子间存在氢键，HCl、HBr、HI分子间不存在氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，则有沸点：HF>HI>HBr>HCl，C项错误；D．蛋白质上的氨基和羰基之间能形成氢键，从而影响了蛋白质分子独特的结构，D项正确；答案选C。10．（2022·福建·莆田一中高二期末）下列说法正确的是A．乙醇中的-OH上的氢比水分子的-OH上的氢活泼B．手性分子CH2=CHCH(CH2OH)CHO与足量的H2反应后仍是手性分子C．酸性：H3PO4＜H3PO3D．N2O的空间构型是直线形【答案】D【详解】A．Na与水反应比Na与乙醇的反应更剧烈，说明水分子中的−OH上的氢比乙醇的−OH上的氢活泼，故A错误；B．CH2=CHCH(CH2OH)CHO中连接−OH、H原子、−CHO、−CH＝CH2的碳原子为手性碳原子，−CHO、−CH＝CH2与足量的H2反应后生成CH3CH2CH(CH2OH)2不属于手性分子，故B错误；C．H3PO4非羟基氧原子数是1个，而H3PO3非羟基氧原子数是0个，则酸性是H3PO4>H3PO3，故C错误；D．N2O与CO2为等电子体微粒，二者结构相似，故N2O是直线型，故D正确；故答案为D培优第二阶——拓展培优练11．（2022·重庆市清华中学校高二阶段练习）下列说法正确的是A．SiC和干冰不都属于共价晶体，其中的C的杂化类型不同B．在氨水中，大部分NH3与H2O以氢键结合形成NH3·H2O分子，则NH3·H2O的结构式为C．18g冰中共价键和氢键数目不等D．由于氢键的作用，NH3、H2O、HF中的沸点反常，且沸点高低顺序为HF>H2O>NH3【答案】A【详解】A．SiC属于共价晶体，SiC晶体中的C原子的杂化方式为sp3杂化，干冰属于分子晶体，晶体中的C原子的杂化方式为sp杂化，类型不同，A正确；B．一水合氨在溶液中能电离出OH－和，这说明在一水合氨分子中存在的氢键应该是氮原子和水分子中的氢原子形成的，则NH3·H2O的结构式为，B错误；C．18g冰的物质的量为1mol，而1个水分子形成2个氢键，故1mol冰中含2NA个氢键，共价键为2NA，数目相等，C错误；D．相同物质的量的该三种物质，水分子间的三氢键数目较多，HF分子间氢键作用力比NH3的强，常温时只有水是液体，故水的沸点最高，NH3的沸点最低，D错误；答案选A。12．（2021·四川省南充市嘉陵第一中学高二阶段练习）若不断地升高温度，实现"雪花→水→水蒸气→氧气和氢气"的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是A．氢键；分子间作用力；非极性键 B．氢键；氢键；极性键C．氢键；极性键；分子间作用力 D．分子间作用力；氢键；非极性键【答案】B【详解】固态水中和液态水中含有氢键，当雪花→水→水蒸气主要是氢键、分子间作用力被破坏，但属于物理变化，共价键没有破坏；水蒸气→氧气和氢气，为化学变化，破坏的是极性共价键，故在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是氢键、分子间作用力、极性键。故选B。13．（2022·四川·盐亭中学高二阶段练习）已知磷酸分子[]中，三个氢原子都可以跟重水分子中的D原子发生氢交换。又知次磷酸也可跟进行氢交换，但次磷酸钠却不能再与发生氢交换。由此可知次磷酸的分子结构为A． B． C． D．【答案】B【详解】根据题意说明羟基上的氢能与进行氢交换，但次磷酸钠却不能再与发生氢交换，说明次磷酸钠中没有羟基氢，由此可知次磷酸的分子结构中只有一个氢为羟基氢，其它两个氢不是羟基上的氢，故B符合题意；综上所述，答案为B。14．（2022·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高二期中）下列现象，不能用氢键知识解释的是A．乙醇易溶于水 B．在4℃时水的密度最大C．水比硫化氢更稳定 D．水通常情况下是液态【答案】C【详解】A．水和乙醇能形成分子间氢键，增大物质的溶解性，A不符合题意；B．水结成冰时，水分子间形成的氢键数目增多，水分子排列比较松，使密度减小，B不符合题意；C．化学键键能越大，分子越稳定，稳定性和氢键无关，C符合题意；D．水分子间形成氢键，因此水的熔点较高，所以水通常情况下为液态，D不符合题意；故选C。15．（2022·河北·衡水市冀州区滏运中学高二期中）下列关于分子的结构和性质的描述中，不正确的是A．水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是水中含有大量氢键所致B．乳酸()分子中含有一个手性碳原子C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释D．氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性【答案】A【详解】A．稳定性为物质的化学性质，而氢键影响物质的物理性质，A错误；B．人们将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子，中含1个手性碳原子(*所示)，B正确；C．碘、四氯化碳、甲烷均为非极性分子，水为极性分子，碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释，C正确；D．氟的电负性大于氯的电负性，使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性，三氟乙酸中的-COOH比三氯乙酸中的-COOH更容易电离出氢离子，三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性，D正确；答案选A。16．（2022·黑龙江哈尔滨·高二期末）下列对分子结构及其性质的解释中，不正确的是A．乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解释B．酸性：，是因为分子中的氢原子数目比HClO多C．羟基乙酸不属于手性分子，因其分子中不存在手性碳原子D．的沸点高于，因乙醇分子中含—OH，能形成分子间氢键【答案】B【详解】A．水为极性分子，乙烷、溴、四氯化碳都为非极性分子，所以乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解释，A正确；B．酸性的强弱与分子中氢原子数目的多少无关，酸性：，是因为分子中的非羟基氧原子数目比HClO多，B不正确；C．羟基乙酸分子中没有手性碳原子，所以不属于手性分子，C正确；D．分子中含有-OH，能形成分子间的氢键，而分子间不能形成氢键，所以的沸点高于，D正确；故选B。17．（2022·福建省永春美岭中学高二期中）前四周期的A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。基态A原子核外电子的L层电子数是K层的2倍；B原子基态时的2p轨道上有3个未成对的电子；C元素为最活泼的非金属元素；D元素核外有3个电子层，最外层电子数是核外电子总数的；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态；F元素与B元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。(1)E元素在周期表中位置为_______，E3+价电子轨道表示式为_______。(2)F的元素符号为_______，B、C、F三种元素电负性由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)，第一电离能D_______(填“>”、“<”或“=”)Al。(3)相同条件下，A、B的简单氢化物在水中溶解度较大的是_______(填化学式)，理由是_______。(4)F元素可能的性质_______(填标号)。A．其单质可作半导体材料B．存在-3、+3、+5等多种化合价C．最高价氧化物对应的水化物是强酸D．单质还原性弱于磷单质【答案】(1)

第四周期第VIII族

(2)

As

F>N>As

>(3)

NH3

因为NH3与水分子间形成氢键(4)AB【分析】前四周期的A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。基态A原子核外电子的L层电子数是K层的2倍，A为C；B原子基态时的2p轨道上有3个未成对的电子，B为N；C元素为最活泼的非金属元素，C为F；D元素核外有3个电子层，最外层电子数是核外电子总数的，D为Mg；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态，E为Fe；F元素与B元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒,F为第VA族第四周期的As。【详解】（1）E为Fe，在第四周期第VIII族；Fe3+价电子轨道表示式为；（2）F的元素符号为As；同周期元素从左到右电负性依次增强，同主族元素从上到下电负性依次减小，故C、F、As三种元素电负性由大到小的顺序为F>N>As；D为Mg。3s能级为全满状态，能量较低，失去第一个电子需要的能量较高，故Mg>Al；（3）A为C，B为N，形成的简单氢化物分别为CH4、NH3；CH4为非极性分子，在极性溶剂水中溶解度非常小，NH3为极性分子，易溶于极性溶剂，NH3还能与水形成分子间氢键，NH3极易溶于水，故答案为：NH3；因为NH3与水分子间形成氢键；（4）F为第VA族第四周期的As；A.As在金属与非金属分界线附近，具有金属性和非金属性，其单质可作半导体材料，故A正确；B.As为为第VA族第四周期，存在-3、+3、+5等多种化合价，故B正确；C.最高价氧化物对应的水化物H3AsO4是弱酸，故C错误；D.非金属性越强，其单质的氧化性越强，As的非金属性若愚P，单质还原性强于磷单质，故D错误；故答案为AB。18．（2022·陕西·西安市阎良区关山中学高二阶段练习）按要求填空。(1)已知Ge与C同族，中心原子价层电子对互斥模型为_______。(2)等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，它们通常具有相似的空间结构。CO的结构式为_______，的空间结构为_______。(3)根据对角线规则，铍(Be)的性质_______(填化学式)相似，能与氢氧化钠溶液反应。写出氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_______。(4)某有机物结构简式为，该分子中含有_______个手性碳原子。(5)在BF3分子中，硼原子的杂化轨道类型为_______，F-B-F的键角是_______，为_______分子(填“极性”或“非极性”)。【答案】(1)平面三角形(2)

正四面体形(3)

Al

(4)2(5)

sp2

120°

非极性【解析】（1）已知Ge与C同族，中心原子价层电子对数为，为平面三角形；（2）CO与N2为等电子体，C与O形成三键，结构式为，中心原子P的价层电子对数为4+=4，无孤电子对，空间结构为正四面体形；（3）根据对角线规则，铍(Be)的性质与Al相似，Al能与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和氢气。氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应生成Na2BeO2和水，反应的化学方程式；（4）连接四种不同基团的碳为手性碳原子，该有机物中连接羧基和氨基的碳原子是手性碳原子、连接甲基和氯原子的碳原子也是手性碳原子，共2个手性碳原子；（5）BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ键，中心原子上的孤电子对数==0，杂化轨道数目为3，BF3分子的中心原子B原子采取sp2杂化，中心原子上没有孤对电子，所以其空间构型就是平面三角形，键角是120°；BF3分子中正负电荷重心重合，是非极性分子。19．（2022·河北·元氏县第四中学高二阶段练习）回答下列问题：(1)中配体分子以及分子的空间结构和相应的键角如图甲所示。中P的杂化类型是________。的沸点比的________，原因是________。的键角小于的，分析原因：________。(2)磷酸根离子的空间构型为________，其中P的价层电子对数为________、杂化轨道类型为________。(3)分子中氮原子的轨道杂化类型是________；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为________。(4)乙二胺是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是________、________。(5)中，电负性最高的元素是________；P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。(6)的空间构型为________(用文字描述)；抗坏血酸的分子结构如图乙所示，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”)。【答案】(1)

高

分子间存在氢键

中N原子上有一个孤电子对，中O原子上有两个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大(2)

正四面体形

4

(3)

N>O>C(4)

(5)

O

σ(6)

正四面体形

易溶于水【详解】（1）中P原子价层电子对数为3+=4，P原子采用sp3杂化；、均为分子晶体，可以形成氢键，导致其沸点比的高；的键角小于的，原因是：中N原子上有一个孤电子对，中O原子上有两个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大；（2）磷酸根离子中P原子价层电子对数为4+=4，P原子采用sp3杂化，空间构型为正四面体形；（3）NH3分子中N原子的价层电子对数为3＋=4，孤电子对数为1，N原子采用sp3杂化；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能大小：N>O>C；（4）乙二胺是一种有机化合物，分子中氮形成3个共价键且含