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题型: 单选题
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单选题

下列几种氢键:①O-H…O、②N-H…N、③F-H…F、④O-H…N,按氢键从强到弱的顺序正确的是(  )

A③>①>④>②

B①>②>③>④

C③>②>①>④

D①>④>③>②

正确答案

A

解析

解:F、O、N三种元素的非金属性依次减弱,所以电负性依次减小,所以F-H,O-H,N-H结合非金属的能力依次减弱,因此氢键的强弱顺序为F>O>N;对与O-H…N,N-H…N的比较,可以从得电子的能力来看,由于O的得电子能力大于N,因此O-H的电子云与N-H的电子云相比,O-H的电子云更偏向O,远离H,因此在O-H…N,N-H…N的氢键中,N-H…N的氢键更弱些,

故选A.

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题型:简答题
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简答题

水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n.在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体--冰.其结构示意如图所示.

(1)1mol冰中有______mol“氢键”.

(2)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子,其电离方程式为:______

(3)H2O与H2S相比,沸点高的是______,原因是______

(4)冰的晶体类型为______晶体,水属于______分子(填极性分子或非极性分子).

正确答案

解:(1)分子形成的晶体中每个H2O分子通过氢键与4个H2O分子理解,每个氢键为H2O分子提供,所以含1molH2O的该晶体中有 1mol×4×=2mol“氢键”,故答案为:2;

(2)水会电离出氢离子和氢氧根离子,氢离子以水合氢离子的形式存在,即2H2O=H3O++OH-,故答案为:2H2O=H3O++OH-

(3)H2O分子间存在氢键,导致水的沸点高于硫化氢,故答案为:H2O;H2O分子间存在氢键;

(4)水是由水分子构成的分子晶体,水分子中的氢氧键属于极性共价键,属于极性分子,故答案为:分子;极性分子.

解析

解:(1)分子形成的晶体中每个H2O分子通过氢键与4个H2O分子理解,每个氢键为H2O分子提供,所以含1molH2O的该晶体中有 1mol×4×=2mol“氢键”,故答案为:2;

(2)水会电离出氢离子和氢氧根离子,氢离子以水合氢离子的形式存在,即2H2O=H3O++OH-,故答案为:2H2O=H3O++OH-

(3)H2O分子间存在氢键,导致水的沸点高于硫化氢,故答案为:H2O;H2O分子间存在氢键;

(4)水是由水分子构成的分子晶体,水分子中的氢氧键属于极性共价键,属于极性分子,故答案为:分子;极性分子.

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单选题

科学家将水置于一个足够强的电场中,在20℃时水分子瞬间凝固形成“暖冰”.下列关于“暖冰”的说法正确的是(  )

A暖冰中水分子是直线型分子

B暖冰中水分子的各原子均满足8电子稳定结构

C水凝固形成20℃时的“暖冰”所发生的变化是化学变化

D在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”

正确答案

D

解析

解:A、水分子中氧原子含有2个σ键和2个孤对电子,所以水分子是V型结构,故A错误;

B、水分子中氢原子化合价的绝对值1+氢原子最外层电子数1=2,所以水分子中氢原子不满足8电子稳定结构,故B错误;

C、水凝固形成20℃时的“暖冰”没有新物质生成,所以所发生的变化不是化学变化,故C错误;

D、在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”,否则20℃时,水分子不能瞬间凝固形成冰,故D正确;

故选D.

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单选题

下列分子中,分子间不能形成氢键的是(  )

ANH3

BHF

CC2H5OH

DCH4

正确答案

D

解析

解:A.氨气分子间能形成氢键,表示为:N-H…N,故A不选,

B.氟化氢分子间能形成氢键,表示为:F-H…F,故B不选,

C.乙醇分子间能形成氢键,表示为:O-H…O,故C不选;

D.甲烷中碳原子的电负性不大,故分子间不能形成氢键,故D选;

故选D.

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单选题

下列事实与氢键有关的是(  )

A水结成冰体积膨胀,密度变小

B水加热到很高的温度都难以分解

CCH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高

DHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱

正确答案

A

解析

解:氢键是一种特殊的分子间作用力,非化学键,只影响物质的物理性质,不影响化学性质.

A.氢键具有方向性,氢键的存在迫在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以水结成冰时,体积增大,密度减小,故A正确.

B.水的分解破坏的是化学键,不是氢键,故B错误;

C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高是与分子间作用力有关,分子间不存在氢键,与氢键无关,故C错误;

D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与F、Cl、Br、I的非金属性有关,非金属性越强,其氢化物越稳定,同一主族的元素,非金属性随着原子序数的增加而减小,所以其氢化物的热稳定性逐渐减弱,与氢键无关,故D错误,

故选A.

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单选题

关于氢键,下列说法正确的是(  )

A由于冰中的水分子间存在氢键,所以其密度大于液态水

B可以用氢键解释接近沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式(H2O)计算出来的相对分子质量大

C分子间氢键和分子内氢键都会使熔沸点升高

D水加热到很高的温度都难以分解,这是由于氢键所致

正确答案

B

解析

解:A、水分子由于之间的氢键,内部是以一个水分子为中心,四个水分子将其抱住,呈现正四面体的空间结构,即缔合成的水分子团是(H2O)5,由于正四面体是一个立体结构,形如网状结构,内部有较大的空间没有被水分子占据,空间利用率很低,所以冰中的水分子间的间隙较大,排列的较松散,使得总体积比液态水大,所以其密度小于液态水,故A错误;

B、水分子间存在氢键,形成缔合分子,通常测定水的相对分子质量为缔合分子的相对分子质量,所以相对分子质量大于理论值,故B正确;

C、分子间氢键使熔沸点升高和分子内氢键都会使熔沸点降低,故C错误;

D、氢键是一种特殊的分子间作用力,非化学键,只影响物质的物理性质熔点沸点,不影响化学性质,水在高温下难分解是化学性质,故D错误;

故选B.

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单选题

下列式子是表示氨水中可能存在氢键:①O-H…N ②O-H…O ③N-H…N ④N-H…O.其中正确的是(  )

A①②③④

B②③④

C①③

D②④

正确答案

A

解析

解:N元素与O元素的电负性都很强,不同分子中的N原子、O原子与H原子之间都可以形成氢键,如O-H…N、N-H…O、O-H…O、N-H…N,

故选A.

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题型:简答题
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简答题

“杯芳烃”在催化、萃取、分子开关等方面有广泛的用途.对叔丁基杯[4]芳烃结构如图1.

(1)对叔丁基杯[4]芳烃中4个羟基构成杯底,4个羟基间的较强的作用力是______

(2)对叔丁基杯[4]芳烃中,碳原子的杂化方式有______

(3)不同大小的“杯芳烃”能识别中性分子或离子,如 CO32-、N3-

①CO32-的空间构型是______

②与N3-互为等电子体的中性分子有______(举一例).

(4)杯芳烃可对稀土La3+及Fe3+进行萃取.Fe3+基态时,核外电子排布式为______

(5)对叔丁基杯[4]芳烃与钛离子形成的配合物结构如图2,其中配位原子是______

正确答案

解:(1)O的非金属性很强,在羟基之间存在氢键,故答案为:氢键;

(2)叔丁基杯[4]芳烃中含有苯环和饱和烃基,故碳原子的杂化方式有sp2和sp3,故答案为:sp2、sp3

(3)①CO32-中价电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(4+2-3×2)=3,且不含孤电子对,所以为平面正三角形结构,故答案为:平面正三角形;

②N3-的价电子数为16,与它互为等电子体的中性分子有CO2、CS2、N2O等,故答案为:CO2(其它合理答案亦可);

(4)铁是26号元素,铁原子核外有26个电子,铁原子失去3个电子变成铁离子,根据构造原理可知铁离子核外电子排布式为[Ar]3d5,故答案为:[Ar]3d5

(5)叔丁基杯[4]芳烃与钛离子形成的配合物中O提供孤电子对,故O是配原子,故答案为:O.

解析

解:(1)O的非金属性很强,在羟基之间存在氢键,故答案为:氢键;

(2)叔丁基杯[4]芳烃中含有苯环和饱和烃基,故碳原子的杂化方式有sp2和sp3,故答案为:sp2、sp3

(3)①CO32-中价电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(4+2-3×2)=3,且不含孤电子对,所以为平面正三角形结构,故答案为:平面正三角形;

②N3-的价电子数为16,与它互为等电子体的中性分子有CO2、CS2、N2O等,故答案为:CO2(其它合理答案亦可);

(4)铁是26号元素,铁原子核外有26个电子,铁原子失去3个电子变成铁离子,根据构造原理可知铁离子核外电子排布式为[Ar]3d5,故答案为:[Ar]3d5

(5)叔丁基杯[4]芳烃与钛离子形成的配合物中O提供孤电子对,故O是配原子,故答案为:O.

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单选题

下列几种氢键按由强到弱的顺序排列正确的是(  )

①O-H…O       ②N-H…N      ③F-H…F      ④O-H…N.

A③>①>④>②

B①>②>③>④

C③>②>①>④

D①>④>③>②

正确答案

A

解析

解:F、O、N三种元素的非金属性依次减弱,所以电负性依次减小,所以F-H,O-H,N-H结合非金属的能力依次减弱,因此氢键的强弱顺序为F>O>N;对与O-H…N,N-H…N的比较,可以从得电子的能力来看,由于O的得电子能力大于N,因此O-H的电子云与N-H的电子云相比,O-H的电子云更偏向O,远离H,因此在O-H…N,N-H…N的氢键中,N-H…N的氢键更弱些,

故选A.

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题型: 单选题
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单选题

氢键既可以存在于分子之间,也可以存在于分子内部的原子团之间,如邻羟基苯甲醛分子) 内的羟基与醛基之间即存在氢键(分子内氢键),对羟基苯甲醛分子( )之间存在氢键(分子间氢键).则两者的熔点、沸点的相对大小关系是(  )

A前者>后者

B前者<后者

C前者=后者

D无法估计

正确答案

B

解析

解:邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间即存在氢键(分子内氢键),熔点为2℃,沸点为196.5℃,对羟基苯甲醛分子之间存在氢键(分子间氢键),熔点为 115℃,沸点为250℃,由此可见,分子间氢键使物质的熔、沸点更高,

故选B.

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