微專題3-微粒間作用力的判斷及對物質(zhì)性質(zhì)的影響(講義)

微專題3微粒間作用力的判斷及對物質(zhì)性質(zhì)的影響知識梳理1．共價鍵的判斷及分類(1)共價鍵的分類(2)共價鍵類型的判斷①根據(jù)成鍵元素判斷：同種元素的原子之間形成的是非極性鍵，不同元素的原子之間形成的是極性鍵。②根據(jù)原子間共用電子對數(shù)目判斷單鍵、雙鍵或三鍵。③根據(jù)共價鍵規(guī)律判斷σ鍵、π鍵及其個數(shù)；原子間形成單鍵，則為σ鍵；形成雙鍵，則含有一個σ鍵和一個π鍵；形成三鍵，則含有一個σ鍵和兩個π鍵。2．范德華力、氫鍵及共價鍵的比較范德華力氫鍵共價鍵概念物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力由已經(jīng)與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另一個電負性很大的原子之間的作用力原子間通過共用電子對所形成的相互作用作用微粒分子或原子(稀有氣體)氫原子、電負性很大的原子原子強度比較共價鍵>氫鍵>范德華力影響強度的因素①隨著分子極性的增大而增大；②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大對于A—H…B—，A、B的電負性越大，B原子的半徑越小，作用力越大成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定對物質(zhì)性質(zhì)的影響①影響物質(zhì)的熔點、沸點、溶解度等物理性質(zhì)；②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔、沸點升高，如熔、沸點：F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔、沸點升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸點：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3①影響分子的熱穩(wěn)定性；②共價鍵的鍵能越大，分子的熱穩(wěn)定性越強跟蹤訓練1．下表是元素周期表中的一部分，下列有關說法錯誤的是族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2cd3abefA．d的氫化物比e的氫化物穩(wěn)定B．第三周期主族元素的最高正化合價等于其所在的族序數(shù)C．f的最高價氧化物對應水化物的酸性明顯強于cD．a(chǎn)、f兩種元素形成的化合物為共價化合物2．下列有關化學用語表示正確的是A．中子數(shù)為16的磷原子： B．Na+的結(jié)構(gòu)示意圖：C．氯化鈣的電子式： D．乙烯的結(jié)構(gòu)簡式：CH2CH23．一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示)，可用于制備各種高性能防腐蝕材料。其中W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大且占據(jù)三個不同周期。下列說法不正確的是A．Z的最高價氧化物對應的水化物為弱酸B．工業(yè)上電解熔融態(tài)X與Y組成的化合物制備單質(zhì)YC．X的簡單氫化物熔點高于Y的簡單氫化物熔點D．該化合物中X、Y滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)4．下列說法正確的是A．離子化合物中一定含有金屬元素B．構(gòu)成物質(zhì)的分子中一定含有化學鍵C．CO2和PCl3分子中每個原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．在Na2O、NaHSO4晶體中，陽離子與陰離子個數(shù)比均為2∶15．工業(yè)上利用炭和水蒸氣反應：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)、CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)生成的H2為原料合成氨。在飽和食鹽水中先通NH3，后通CO2，由于HCO能形成多聚體，所以容易析出NaHCO3，過濾后熱分解得純堿。下列有關說法正確的是A．增大壓強有利于提高上述反應中焦炭的利用率B．NaHCO3溶液中，HCO能形成多聚體是因為氫鍵的作用C．若反應體系中，c(CO)=amol·L-1，c(CO2)=bmol·L-1，則c(H2)=(a＋b)mol·L-1D．析出NaHCO3的反應屬于氧化還原反應6．W、X、Y、Z均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大。W最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，Y與W同主族，在短周期中X原子的失電子能力最強。下列說法錯誤的是A．是離子化合物B．W與Y具有相同的最高化合價C．Z單質(zhì)的水溶液有強氧化性D．最高價氧化物對應水化物的酸性：7．某興趣小組擬制備氯氣及驗證其性質(zhì)并比較氯、溴、碘的非金屬性強弱。Ⅰ[查閱資料]①當溴水濃度較小時，溶液顏色與氯水相似，也呈黃色。②硫代硫酸鈉溶液在工業(yè)上可作脫氯劑。Ⅱ[性質(zhì)驗證]實驗裝置如圖所示(夾持裝置省略)實驗步驟；(1)檢查裝置的氣密性，按圖示加入試劑。儀器a的名稱是__________；裝置C中Ⅱ處加入的試劑可以是_____(填字母)。A．堿石灰

B．硅膠

C．濃硫酸

D．無水氯化鈣(2)裝置B的作用為___________________________________。(3)KI的電子式為_____；硫代硫酸鈉中所含的化學鍵類型為_______________；寫出裝置F中反應的離子方程式____________________(中的S元素被氧化成最高價)。Ⅲ[探究與反思](4)上圖中設計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性強弱，有同學認為該設計不能達到實驗目的，其理由是________________________________________。該組同學思考后將上述D、E、F裝置改為下圖裝置，實驗操作步驟如下：①打開彈簧夾，緩緩通入氯氣。②當a和b中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾。③當a中溶液由黃色變?yōu)樽厣珪r，停止通氯氣。④……(5)步驟④的操作是________________________________________________。8．某課外活動小組學生模擬呼吸面具中的原理(過氧化鈉與潮濕二氧化碳反應)，化學反應方程式如下：①2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2(1)反應①中含極性鍵的非極性分子的電子式為______。反應②中含極性鍵的離子化合物的電子式為_______。(2)常溫下，CO2為氣體但CS2卻為液體，請用物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識說明原因_____。(3)實驗中，用大理石、稀鹽酸制取所需CO2，裝置如圖。簡述檢驗氣密性的操作方法_____，將氣體通過Na2O2前必須除去的雜質(zhì)是____，該除雜劑是_______。(4)確認實驗中生成O2的操作方法是_____。9．某混合物漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考慮到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小組利用設計的電解分離裝置(見下圖)，使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液，并回收利用?；卮餓和II中的問題。I.固體混合物的分離和利用(流程圖中的部分分離操作和反應條件未標明)(1)Cl在元素周期表中的位置為_____，CO2的電子式為___，NaOH中存在的化學鍵類型為_____。(2)B-C的反應條件為_____，C→Al的制備反應化學方程式為__________。(3)該小組探究反應②發(fā)生的條件。D與濃鹽酸混合，不加熱，無變化：加熱有Cl2生成，當反應停止后，固體有剩余，此時滴加硫酸，又產(chǎn)生Cl2。由此判斷影響該反應有效進行的因素有(填序號)______。a.溫度b.Cl的濃度c.溶液的酸度II.含鉻元素溶液的分離和利用(4)用情性電極電解時，CrO42-能從漿液中分離出來的原因是____，分離后含鉻元素的粒子是____；陰極室生成的物質(zhì)為_______(寫化學式)。10．Ⅰ.人體血液里Ca2＋的濃度一般采用mg/cm3來表示。抽取一定體積的血樣，加適量的草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液，可析出草酸鈣(CaC2O4)沉淀，將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強酸可得草酸(H2C2O4)，再用KMnO4溶液滴定即可測定血液樣品中Ca2＋的濃度。某研究性學習小組設計如下實驗步驟測定血液樣品中Ca2＋的濃度。（配制KMnO4標準溶液）如圖所示是配制50mLKMnO4標準溶液的過程示意圖。(1)請你觀察圖示判斷，其中不正確的操作有__________(填序號)。(2)其中確定50mL溶液體積的容器是________(填名稱)。(3)如果用圖示的操作配制溶液，所配制的溶液濃度將________(填“偏大”或“偏小”)。（測定血液樣品中Ca2＋的濃度）抽取血樣20.00mL，經(jīng)過上述處理后得到草酸，再用0.020mol·L－1KMnO4溶液滴定，使草酸轉(zhuǎn)化成CO2逸出，這時共消耗12.00mLKMnO4溶液。(4)配平草酸與KMnO4反應的離子方程式：__MnO＋H2C2O4＋H＋===Mn2＋＋CO2↑＋H2O。(5)滴定終點時的現(xiàn)象是_____________________________________(6)經(jīng)過計算，血液樣品中Ca2＋的濃度為__________mmol·cm－3。Ⅱ.某小組同學設計如下實驗，研究亞鐵鹽與H2O2溶液的反應。實驗1試劑：酸化的0.5mol·L－1FeSO4溶液(pH＝0.2)，5%H2O2溶液(pH＝5)。操作現(xiàn)象取2mL上述FeSO4溶液于試管中，加入5滴5%H2O2溶液溶液立即變?yōu)樽攸S色，稍后，產(chǎn)生氣泡。測得反應后溶液pH＝0.9向反應后的溶液中加入KSCN溶液溶液變紅(1)H2O2的電子式是_______，上述實驗中H2O2溶液與FeSO4溶液反應的離子方程式是_________。(2)產(chǎn)生氣泡的原因是____________________________________________。答案解析1．D【詳解】A．非金屬性：d(O)＞e(S)，故氫化物的穩(wěn)定性：H2O＞H2S，A正確；B．第三周期所有主族元素的最高正價均等于最外層電子數(shù)，即等于族序數(shù)，B正確；C．f的最高價氧化物對應水化物為HClO4，屬于強酸，c的最高價氧化物對應水化物為H2CO3，屬于弱酸，C正確；D．Na與S形成Na2S，兩者之間形成離子鍵，屬于離子化合物，D錯誤；故答案選D。2．B【詳解】A．中子數(shù)為16的磷原子為P，A錯誤；B．Na+形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖為，B正確；C．氯化鈣的電子式為，C錯誤；D．乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CH2，D錯誤；故選B。3．C【詳解】A．P元素的最高價氧化物對應的水化物為H3PO4，為三元弱酸，A正確；B．X和Y組成的化合物為Al2O3，由于AlCl3為共價化合物，工業(yè)上電解熔融態(tài)Al2O3制備鋁單質(zhì)，B正確；C．X、Y的簡單氫化物分別為H2O、AlH3，常溫下H2O為液體，AlH3為固體，所以AlH3的熔點更高，C錯誤；D．Al3+最外層為8個電子，陰離子中形成兩個共價鍵的O滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，由于陰離子帶三個單位負電荷，所以形成一個共價鍵的O也滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D正確；綜上所述答案為C。4．C【詳解】A．離子化合物中不一定含有金屬元素，例如NH4Cl等，A錯誤；B．構(gòu)成物質(zhì)的分子中不一定含有化學鍵，例如稀有氣體分子，B錯誤；C．CO2中C和O的化合價分別是+4價和－2價，PCl3中P和Cl的化合價分別是+3價和－1價，因此根據(jù)原子的最外層電子數(shù)可判斷分子中每個原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，C正確；D．在Na2O、NaHSO4晶體中，陽離子與陰離子個數(shù)比分別為2∶1、1∶1，D錯誤；答案選C。5．B【詳解】A．增大壓強，C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)平衡逆向移動，不利于提高焦炭的利用率，故A錯誤；B．O吸引電子能力強，HCO離子間能形成氫鍵，所以HCO能形成多聚體，故B正確；C．若反應體系中，c(CO)=amol·L-1，c(CO2)=bmol·L-1，根據(jù)氧原子守恒，則c(H2)=(a＋2b)mol·L-1，故C錯誤；D．氯化鈉、氨氣、二氧化碳反應生成碳酸氫鈉，沒有元素化合價變化，屬于非氧化還原反應，故D錯誤；選B。6．B【分析】W、X、Y、Z均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大。W最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，W只能是第二周期元素，W是O，Y與W同主族，Y是S，因此Z是Cl。在短周期中X原子的失電子能力最強，所以X是Na，據(jù)此解答?！驹斀狻扛鶕?jù)以上分析可知W是O，X是Na，Y是S，Z是Cl。A．是硫化鈉，含有離子鍵，是離子化合物，A正確；B．S的最高化合價是+6價，O沒有最高價，B錯誤；C．氯氣溶于水得到氯水，氯水具有強氧化性，C正確；D．非金屬性S＜Cl，非金屬性越強，最高價含氧酸的酸性越強，因此最高價氧化物對應水化物的酸性：，D正確；答案選B。7．長頸漏斗BD除去氯氣中的氯化氫并作安全瓶共價鍵、離子鍵未排除Cl2對溴、碘的非金屬性的強弱實驗的干擾打開活塞d，將少量b中溶液滴入c中，關閉活塞d，取下試管c振蕩【詳解】(1)儀器a為長頸漏斗；裝置C中Ⅱ處加的試劑干燥氯氣，且為固體，只有BD符合，故答案為：長頸漏斗；BD；(2)生成的氯氣中混有HCl，則裝置B的作用有除去氯氣中的氯化氫并作安全瓶；(3)KI屬于離子化合物，其電子式為：；Na2S2O3屬于離子化合物，其中Na+與之間通過離子鍵連接，內(nèi)部原子與原子之間通過共價鍵連接，因此Na2S2O3中所含的化學鍵類型為共價鍵、離子鍵；Na2S2O3中硫顯+2價，被氯氣氧化，則裝置F中相應的離子反應方程式為：；(4)裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性，但氯氣可與NaBr、KI均反應，未排除Cl2對溴、碘的非金屬性的強弱實驗的干擾，不能比較Cl、Br、I的非金屬性；(5)改進的實驗步驟④為打開活塞d，將少量b中溶液滴入c中，關閉活塞d，取下試管振蕩，第④步發(fā)生溴與KI的反應，碘溶于四氯化碳中，溴能夠置換碘，從而達到實驗目的。8．兩者分子結(jié)構(gòu)相似，CS2的相對分子質(zhì)量較大，分子間作用力較大，沸點較高關閉止水夾，從U形管右端注入水，直至左右形成液面差，靜置一段時間，液面差無變化，說明氣密性良好HCl水用帶火星的木條置于管口，木條復燃則有O2生成【詳解】（1）反應①中二氧化碳為含極性鍵的非極性分子，電子式為；反應②中氫氧化鈉為含極性鍵的離子化合物，電子式為，故答案為：；（2）結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，隨著相對分子質(zhì)量增大，分子間作用力越大，熔沸點越高，二氧化碳和二硫化碳為分子結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，二硫化碳的相對分子質(zhì)量大于二氧化碳，分子間作用力大于二氧化碳，沸點高于二氧化碳，故答案為：兩者分子結(jié)構(gòu)相似，CS2的相對分子質(zhì)量較大，分子間作用力較大，沸點較高；（3）檢查題給裝置的氣密性，應該用液差法，具體操作為關閉止水夾，從U形管右端注入水，直至左右形成液面差，靜置一段時間，液面差無變化，說明氣密性良好；鹽酸具有揮發(fā)性，實驗制得的二氧化碳中混有氯化氫氣體，為防止氯化氫與過氧化鈉反應，干擾實驗，應將混合氣體通過盛有水的洗氣瓶除去氯化氫氣體，故答案為：關閉止水夾，從U形管右端注入水，直至左右形成液面差，靜置一段時間，液面差無變化，說明氣密性良好；HCl；水；（4）氧氣能夠使帶火星的木條復燃，則確認實驗中生成O2的操作方法是用帶火星的木條置于管口，木條復燃則有氧氣生成，故答案為：用帶火星的木條置于管口，木條復燃則有O2生成。9．第三周期第VIIA族離子鍵和極性（共價）鍵加熱(或煅燒)2Al2O34Al+3O2↑ac在直流電場作用下，CrO42-通過陰離子交換膜向陽極室移動，脫離漿液CrO42-和Cr2O72-NaOH和H2【詳解】（1）Cl為17號元素，在元素周期表中的位置為第三周期第VIIA族，CO2的電子式為，NaOH中存在的化學鍵類型為離子鍵與極性（共價）鍵，故答案為第三周期第VIIA族；；離子鍵與極性（共價）鍵；（2）B為Al(OH)3，在加熱條件下生成氧化鋁，電解熔融的氧化鋁可得到鋁，其化學方程式為：2Al2O34Al+3O2↑

故答案為；加熱（或煅燒）；2Al2O34Al+3O2↑；

（3）反應涉及的條件為加熱，不加熱，無變化，加熱有Cl2生成，說明該反應能否有效進行與溫度有關；當反應停止后，固體有剩余，此時滴加硫酸，又產(chǎn)生Cl2，說明該反應能否有效進行與溶液的酸度有關，故答案為ac；Ⅱ．（4）依據(jù)離子交換膜的性質(zhì)和電解工作原理知，在直流電場作用下，通過陰離子交換膜向陽極移動，從而從漿液中分離出來，其漿液中含鉻元素的離子應為CrO42-和Cr2O72-；H+在陰極室得到電子生成H2，溶液中的OH-濃度增大，混合物漿液中的Na+通過陽離子交換膜移向陰極室，故陰極室生成的物質(zhì)為氫氣和NaOH，故答案為在直流電場作用下，通過陰離子交換膜向陽極室移動；脫離漿液CrO42-和Cr2O72-；NaOH和H2。10．②⑤50mL容量瓶偏小2