第二课时　溶解性　手性　无机含氧酸分子的酸性

课时演练·促提升

A组

1.下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是(　　)

A.氯化氢易溶于水

B.氯气易溶于NaOH溶液

C.碘易溶于CCl4

D.碘难溶于水

解析:因为HCl为极性分子,水分子也为极性分子,故根据“相似相溶”,氯化氢易溶于水,A项正确;碘分子为非极性分子,易溶于非极性溶剂,如苯、CCl4等,而难溶于水等极性溶剂,故C、D两项均正确;氯气易溶于NaOH溶液,因二者发生了化学反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,而不单纯是溶解过程,故选B。

答案:B

2.微波炉加热时,电炉内的微波场以极高的频率改变电场的方向,使水分子迅速摆动而产生热效应。在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动的原因是(　　)

A.水分子具有极性共价键

B.水分子中有共用电子对

C.水由氢、氧两种元素组成

D.水分子是极性分子

解析:在外加电场的作用下,水分子会发生迅速摆动的原因是水是极性分子,这样才能受到外加电场的影响,选项D符合题意。

答案:D

3.下列说法中不正确的是(　　)

A.互为手性异构体的分子互为镜像

B.利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子

C.互为手性异构体的分子组成相同

D.互为手性异构体的分子性质相同

解析:互为手性异构体的分子的性质是有差别的。

答案:D

4.下列叙述中正确的是(　　)

A.能电离出H+的化合物除水外都是酸,分子中含有几个氢原子它就是几元酸

B.无机含氧酸分子中含有几个羟基,它就属于几元酸

C.同一元素的含氧酸,该元素的化合价越高,其酸性越强,氧化性也越强

D.H3PO4和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为1,但它们的酸性不相近,H3PO4是中强酸而H2CO3是弱酸

解析:由NaHSO4、CH3COOH、H3BO3等示例可判断A、B项错误;由HClO的酸性很弱而氧化性很强可判断C项错误;D项中H3PO4和H2CO3的非羟基氧原子数均为1,但H2CO3的酸性比H3PO4弱很多,这是因为溶于水的CO2只有很少的一部分(约几百分之一)与水结合成碳酸的缘故。

答案:D

5.关于丙氨酸的下列说法,正确的是(　　)

A.Ⅰ和Ⅱ的结构和性质完全不相同

B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称,具有不同的分子极性

C.Ⅰ和Ⅱ都属于非极性分子

D.Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类与数目完全相同

解析:手性异构体只是在物理性质上有很大不同,其化学键和分子极性都是相同的。

答案:D

6.已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示,如X是S,m=2,n=2,则这个式子表示H2SO4。一般而言,该式中m大的是强酸,m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是(　　)

A.HClO2 B.H2SeO3

C.H3BO3 D.HMnO4

解析:根据信息:A项中HClO2可写成ClO(OH),B项中H2SeO3可写成SeO(OH)2,C项中H3BO3写成B(OH)3,D项中HMnO4写成MnO3(OH),根据题意,m大的是强酸,m小的是弱酸,所以HMnO4是酸性最强的酸。

答案:D

7.下表所列是A、B、C、D、E五种短周期元素的相关数据:

(1)元素A是形成有机物的主要元素,下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是　　　　。 

A.

B.CH4

C.CH2CHCH3

D.CH3CH2C≡CH

E.CH3CH3

(2)用氢键表示式写出E的氢化物的水溶液中存在的所有氢键:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)相同条件下,AD2与BD2分子在水中的溶解度较大的是　　　　　　(化学式),理由是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)B、D形成的氢化物沸点:　　　　　更高,热稳定性　　　　更强。(写化学式) 

解析:(1)A是形成有机物的主要元素,所以A是碳元素,碳原子采取sp和sp3杂化方式的分子空间构型分别为直线形、四面体形,故D项符合题意。(2)根据化合价可知B、D同主族,电负性D比B大,所以B是S,D是O;同理C是Cl,E是F。HF溶液中HF分子之间、H2O分子之间以及HF分子和H2O分子之间均能形成氢键。(3)CO2是非极性分子,SO2是极性分子,H2O是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO2较易溶于水。(4)因H2O分子间能形成氢键,H2O的沸点高于H2S;氧的非金属性强于S,故H2O比H2S更稳定。

答案:( 1)D

(2)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O

(3)SO2　CO2是非极性分子,SO2和H2O都是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO2在H2O中的溶解度较大

(4)H2O　H2O

8.含氧酸的酸性强弱与酸中的非羟基氧原子数n有关,n越大,酸性越强。一般n=0为弱酸,n=1为中强酸,n=2为强酸,n=3为很强酸。根据实验事实可知硼酸(H3BO3)是弱酸,而亚磷酸(H3PO3)是中强酸。

(1)这两种酸的结构式分别为　　　　、　。 

(2)亚磷酸是　　　　元酸,它和过量的NaOH溶液反应的化学方程式为　 

　。 

(3)次磷酸是一种一元酸,化学式为H3PO2,它的结构式为　。 

解析:由题给信息可知,硼酸(H3BO3)是弱酸,故H3BO3分子中无非羟基氧原子,即3个O均以羟基形式存在,其结构式为,而亚磷酸是中强酸,说明其分子中有两个羟基,则其结构式为。由结构式不难看出,亚磷酸分子中有两个羟基,为二元酸,而次磷酸是一种一元酸,化学式为H3PO2,分子中含有一个羟基,故它的结构式为。

答案:(1)　

(2)二　H3PO3+2NaOHNa2HPO3+2H2O

(3)

B组

1.关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是(　　)

A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子

B.SO2和NH3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,所以在三种物质中熔沸点最低

D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性

解析:根据“相似相溶”原理,水是极性分子,CS2是非极性分子,SO2和NH3都是极性分子,故A项错误、B项正确;由于CS2常温下是液体,SO2和NH3常温下是气体,故C项错误;NH3在水中溶解度很大,除了由于NH3分子有极性外,还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键,故D项错误。

答案:B

2.S2Cl2是橙黄色液体。少量泄漏会产生窒息性气味,喷水雾可减慢其挥发,并产生酸性悬浊液。其分子结构如下图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是(　　)

A.为非极性分子

B.分子中既含有极性键又含有非极性键

C.与S2Br2结构相似,熔、沸点S2Br2>S2Cl2

D.与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl

解析:根据S2Cl2的分子结构形状可知,它属于极性分子,选项A项错误,B项正确;由于与S2Br2结构相似,而相对分子质量S2Br2大,则熔、沸点S2Br2>S2Cl2,选项C项正确;由少量泄漏会产生窒息性气味,喷水雾可减慢其挥发,并产生酸性悬浊液可知与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl,选项D项正确。

答案:A

3.下列说法中正确的是(　　)

A.极性分子组成的溶质一定易溶于极性分子组成的溶剂之中,非极性分子组成的溶质一定易溶于非极性分子组成的溶剂中

B.溴分子和水分子是极性分子,四氯化碳分子是非极性分子,所以溴难溶于水而易溶于四氯化碳

C.白磷分子是非极性分子,水分子是极性分子,而二硫化碳是非极性分子,所以白磷难溶于水而易溶于二硫化碳

D.水分子是极性分子,二氧化碳可溶于水,因此二氧化碳是极性分子

解析:很多有机物分子都是极性分子,但因为极性很弱,所以大部分难溶于水,而有机物之间的溶解度却很大,所以A项错误。溴分子是非极性分子,故B项错误。二氧化碳(OCO)是非极性分子,D项错误。

答案:C

4.有机物具有手性,发生下列反应后,分子仍有手性的是(　　)

①与H2发生加成反应　②与乙酸发生酯化反应　③发生水解反应　④发生消去反应

A.①② B.②③

C.①④ D.②④

解析:原有机物中与—OH相连的碳原子为手性碳原子,与H2加成后,连有两个乙基,不再具有手性;与乙酸发生酯化反应后,所连四个取代基不同,仍具有手性;发生水解反应后,所连四个取代基也不同,该碳原子仍具有手性;当发生消去反应时,原手性碳生成双键后不再具有手性。

答案:B

5.(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。 

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

6.如图所示是过氧化氢(H2O2)分子的空间结构示意图。

(1)写出过氧化氢分子的电子式　　　　。 

(2)下列关于过氧化氢的说法中正确的是(填序号)　　　　。 

①分子中有极性键　②分子中有非极性键　③氧原子的轨道发生了sp2杂化　④O—O共价键是p-p σ键　⑤分子是非极性分子

(3)过氧化氢分子之间易形成氢键,该氢键的表示式是　　　　。 

(4)过氧化氢难溶于二硫化碳,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　;过氧化氢易溶于水,主要原因是　　　　　　　　　　　　　。 

(5)过氧乙酸也是一种过氧化物,它可以看作是过氧化氢分子中的一个氢原子被乙酰基()取代的产物,是一种常用的杀菌消毒剂。在酸性条件下过氧乙酸易发生水解反应生成过氧化氢。

①写出过氧乙酸发生水解反应的化学方程式(有机物用结构简式表示):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②过氧乙酸用作杀菌消毒剂的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

解析:在H—O—O—H分子中,H—O键是极性键,O—O键是非极性键。由于H2O2分子具有图中所示的空间结构,所以H2O2分子是极性分子。借助H2O分子中氧原子发生的原子轨道杂化可知,H2O2分子中氧原子的原子轨道杂化方式是sp3,所以O—O共价键不是p-p σ键。H—O—O—H分子中的O—H键决定了H2O2分子之间存在氢键。H2O2分子是极性分子,CS2分子是非极性分子,H2O2分子和CS2分子之间不能形成氢键,H2O2和CS2不发生化学反应,所以过氧化氢难溶于二硫化碳,可用“相似相溶”原理解释。H2O2分子和H2O分子中都含有O—H键,所以H2O2分子与H2O分子之间可形成氢键,氢键的形成能增大物质的溶解度。

答案:(1)H

(2)①②

(3)O—H…O—

(4)H2O2分子是极性分子,CS2分子是非极性分子　H2O2分子与H2O分子之间形成氢键

(5)①+H2OCH3COOH+H2O2

②过氧乙酸分子中有O—O键,有强氧化性

7.下图是元素周期表中的前四周期,①~⑥为相应的元素,请从中选择合适的元素回答问题:

(1)根据元素原子的外围电子排布特征,元素周期表可划分为五个区域,①元素位于周期表的　　　　区。 

(2)②⑤两元素形成的化合物的立体构型为　　　　,其中心原子的杂化类型为　　　　。 

(3)元素④的氢化物是　　　　分子(填“极性”或“非极性”)。 

(4)①③两元素形成的最简单的化合物与　　　　(写微粒符号)互为等电子体。 

(5)元素⑥的氢氧化物不溶于水,但可溶于氨水中,该元素的离子与NH3间结合的作用力为　　　　。 

解析:①元素是H位于s区,②⑤两元素形成的化合物BF3的立体构型为平面三角形,其中心原子的杂化类型为sp2,NH3分子是极性分子,①③两元素形成的最简单的化合物CH4与N互为等电子体,元素⑥的离子Zn2+与NH3间结合的作用力为配位键。

答案:(1)s

(2)平面三角形　sp2杂化

(3)极性

(4)N

(5)配位键

2015-2016学年高二人教版化学选修三练习：2.3.2 溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性