高中化学 第二章 分子结构与性质 2.3.2 溶解性手性无机

促敦市安顿阳光实验学校第2课时溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性
课时训练11 溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性
基础夯实
一、物质的溶解性
1.根据物质的溶解性“相似相溶”的一般规律,说明溴、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中的大。

下列说法正确的是( )
A.溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素
B.溴、碘是单质,四氯化碳是化合物
C.Br2、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
解析:Br2、I2以及CCl4都是非极性分子,而水是极性分子,根据“相似相溶”原理可知溴、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中的大。

答案:C
2.用一带静电的玻璃棒靠近A、B两种纯液体流,据图分析,这两种液体分子的溶解性正确的是( )(52700098)
A.A极易溶于水
B.B极易溶于水
C.A与B能相互溶解
D.A和B都难溶于水
解析:当带电体靠近时,极性分子形成的液体能偏转,故A为由非极性分子形成的液体,B为极性分子形成的液体,根据“相似相溶”原理,可知只有B项正确。

答案:B
3.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,所以其在三种物质中熔、沸点最低
D.NH3在水中溶解度很大是因为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,而SO2和NH3都是极性分子,A项错;CS2常温下是液体,SO2和NH3在常温下是气体,故C项错;NH3在水中溶解度很大,除了是因为NH3分子是极性分子外,还因为NH3和H2O分子间可以形成氢键,D项错。

答案:B
4.下列物质易溶于水的是,易溶于CCl4的是。

(均填编号)
①NH3②CH4③④HCl ⑤C2H4⑥Br2⑦HNO3⑧H2S
答案:①④⑦⑧②③⑤⑥
二、手性碳原子的判断
5.有且只有一个手性碳原子的有机物分子为手性分子,下列有机物分子中属于手性分子的是( )
①戊烷[(CH3)4C] ②乳酸[CH3CH(OH)COOH]
③甘油④
A.①②③
B.②和④
C.①和③
D.②③④
解析:在②乳酸分子中与甲基相连的碳原子为手性碳原子,在④所示的分子中,
连有羟基的碳原子也为手性碳原子,①戊烷和③甘油中都没有手性碳原子。

答案:B
6.下列化合物分子中含2个手性碳原子的是( )
A. B.
C. D.
解析:根据有机化合物分子中手性碳原子的判断方法:碳原子是否连有4个不同的原子或原子团可知,A项分子中含1个手性碳原子;B项分子中含2个手性碳原子;C项分子中含3个手性碳原子;D项分子中不含手性碳原子。

答案:B
7.下列有机物中含有手性碳原子的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:由有机物的结构可以看出,A、C、D三项中没有手性碳原子;B项中与氯原子相连的碳原子是手性碳原子。

答案:B
三、无机含氧酸分子的酸性
8.元素X和Y属于同一个主族。

元素X和氢组成的化合物(X显-2价)在通常状况下是一种液体,其中X的质量分数为88.9%;元素X和元素Y可以形成两种化合物。

在这两种化合物中,X的质量分数分别为50%和60%,下列说法正确的是( )(52700099)
A.两种元素分别为C和Si,且酸性:H2CO3>H2SiO3
B.两种元素分别为N和P,且酸性:HNO3>H3PO4
C.两种元素分别为O和S,且酸性:H2SO4>H2SO3
D.两种元素分别是Mg和Ca,且碱性:Ca(OH)2>Mg(OH)2
解析:根据元素X和氢组成的化合物(X显-2价)在通常状况下是一种液体,可知该元素为O,则元素Y为S。

根据非羟基氧原子数越多,酸的酸性越强,可知酸性:H2SO4>H2SO3。

答案:C
9.下列物质的酸性强弱比较中,错误的是( )
A.HClO4>HBrO4>HIO4
B.HClO4>H2SO4>H3PO4
C.HClO4>HClO3>HClO
D.H2SO3>H2SO4>H2S2O3
解析:同一主族元素从上到下,非金属元素最高价含氧酸的酸性逐渐减弱,A正确;同一周期元素从左到右,非金属元素最高价含氧酸的酸性逐渐增强,B正确;
对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强,所以C正确;H2SO4的酸性大于H2SO3的,D不正确。

答案:D
10.试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”“<”或“=”):H2SO4
H2SO3;HNO2HNO3;HClO HClO2;HClO3HClO4;H3PO4
H3PO3。

解析:本题考查无机含氧酸酸性强弱的比较,成酸元素R相同时,可比较(HO)m RO n中n值的大小,n越大,酸性越强。

答案:> < < < >
能力提升
1.下列物质中,属于易溶于水的一组是( )
A.CH4、CCl4、CO2
B.NH3、HCl、HBr
C.Cl2、H2、N2
D.H2S、C2H6、SO2
解析:水是极性溶剂,根据“相似相溶”原理,只有极性溶质才易溶于水,所以只有B项符合。

答案:B
2.根据“相似相溶”规律,你认为下列物质在水中溶解度较大的是( )
A.乙烯
B.二氧化碳
C.二氧化硫
D.氢气
解析:H2O分子为极性分子,水是极性溶剂,C2H4、CO2、H2三种分子均为非极性分子,SO2是极性分子构成的物质,根据“相似相溶”规律,可知C项正确。

答案:C 3.均由两种短周期元素组成的A、B、C、D化合物分子,都含有18个电子,它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6;A和C分子中的原子个数比为1∶1,B和D分子中的原子个数比为1∶2;D可作为推进剂的燃料。

下列说法正确的是( )
A.分子中相对原子质量较大的四种元素第一电离能由大到小排列的顺序为
A>B>C>D
B.A与HF相比,其熔、沸点:A>HF
C.B分子在水中的溶解度较大
D.若设A的中心原子为X,B的中心原子为Y,则酸性:HXO>HXO3>HXO4
解析:根据18e-化合物和分子子个数比可推知A、B、C、D四种化合物分别为HCl、H2S、H2O2、N2H4。

四种化合物中相对原子质量较大的元素分别为Cl、S、O、N,故第一电离能:N>O>Cl>S,A项错;A为HCl,因为HF分子之间存在氢键和范德华力,而HCl分子之间只存在范德华力,所以HF的熔、沸点高于HCl的,B项错;B 分子为H2S,其结构类似于H2O,属于极性分子,根据“相似相溶”原理可知C项正确;D项,酸性:HClO<HClO3<HClO4,D项错误。

答案:C
4.下列对分子性质的解释中,不正确的是( )(52700100)
A.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
B.乳酸存在对映异构体,因为其分子中含有一个手性碳原子
C.在NH3分子中存在极性共价键和配位键
D.由下图知酸性:H3PO4>HClO,因为H3PO4分子中有非羟基氧原子
解析:乳酸分子中与甲基相连的碳原子为手性碳原子,B项正确;在NH3分子中,
只存在极性共价键,不存在配位键,C项错误;根据酸性强弱的比较规律可知,
含有的非羟基氧原子越多,酸性越强,D项正确。

答案:C
5.下列说法中正确的是( )
A.极性分子组成的溶质一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(O C O)是非极性分子,D项错误。

答案:C
6.小明同学在学习钠的化合物性质时,记录了以下四个化学方程式:
①Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3↓
②Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑
③Na2CO3+H2SO3Na2SO3+H2O+CO2↑
④Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑
请你根据学过的知识判断4个反中的4种含氧酸,其中酸性最强的是( ) A.H2SO4 B.H2SO3 C.H2SiO3D.H2CO3答案:A
7.下列物质性质的变化规律,与键能无关的是( )
①HF、HCl、HBr、HI的热稳性依次减弱
②NH3易液化
③F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
④H2S的熔、沸点小于H2O的熔、沸点
⑤NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
A.①③④
B.③④
C.②③④
D.①②③④
解析:NH3易液化是氢键存在所致。

卤素单质熔、沸点逐渐升高是因为相对分子质量逐渐增大。

水分子间能形成氢键,故H2O的熔、沸点高于H2S的熔、沸点。

答案:C
8.有机物具有手性,发生下列反后,分子仍有手性的是( )
①与H2发生加成反②与乙酸发生酯化反
③发生水解反④发生消去反
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,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,所连四个取代基不同,仍具有手性;发生水解反后,所连四个取代基也不同,该碳原子仍具有手性;当发生消去反时,原手性碳原子形成双键后不再具有手性。

答案:B
9.已知水分子结构可看作H—OH,常温下在水中溶解性最好的是( )
A.苯酚
B.甲醇
C.丁醇
D.乙烯
解析:相似相溶原理中的“相似”也指结构相似,在给的四项中只有前三项中含有羟基,结构与水最相近的是甲醇。

答案:B
10.PtCl2(NH3)2可以形成两种固体,一种为淡黄色,在水中的溶解度较小,另一种为黄绿色,在水中的溶解度较大。

请回答下列问题。

(1)PtCl2(NH3)2是(填“平面四边形”或“四面体”)结构。

(2)请在以下横线上画出这两种固体分子的立体构型图:淡黄色固体,黄绿色固体。

(3)淡黄色固体物质由(填“极性分子”或“非极性分子”,下同)组成,黄绿色固体物质由组成。

(4)黄绿色固体在水中的溶解度比淡黄色固体的大,原因是。

解析:(1)根据PtCl2(NH3)2可以存在两种固体,即其有两种同分异构体,可知其结构为平面四边形结构,若为四面体结构则无同分异构体。

(2)PtCl2(NH3)2的两种同分异构体的结构分别为:
①、②。

由于淡黄色固体在水中的溶解度较小,因此其分子性,其结构为①,则黄绿色固体为极性分子,其结构为②。

(3)根据“相似相溶”原理可知:黄绿色固体是由极性分子构成的,故其在水中的溶解度要大于由非极性分子构成的淡黄色固体。

答案:(1)平面四边形
(2)
(3)非极性分子极性分子
(4)黄绿色固体是由极性分子构成的,而淡黄色固体是由非极性分子构成的,根据“相似相溶”原理可知前者在水中的溶解度大于后者
11.短周期的5种非金属元素,其中A、B、C的特征电子排布可表示
为:A:a s a,B:b s b bp b,C:c s c cp2c,D与B同主族,E在C的下一周期,且是同周期元素中电负性最大的元素。

请回答下列问题。

(52700101)
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子,下列分子①BC2②BA4③A2C2④BE4,其中属于极性分子的是(填序号)。

(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高,其原因是。

(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂,其分子式
为、。

DE4在前者中的溶解度(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。

(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为(填化学式)。

(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸,如AEC、AEC2、AEC3、AEC4,以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为(填化学式)。

解析:由s轨道最多可容纳2个电子可得:a=1,b=c=2,即A为H,B为C,C为O。

由D与B同主族,且为非金属元素得D为Si;由E在C的下一周期且E为同周期电负性最大的元素可知E为Cl。

(1)①②③④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4,其中H2O2为极性分子,其他为非
极性分子。

(2)C的氢化物为H2O,H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。

(3)B、A两元素组成苯,C、A两元素组成水,两者都为常见的溶剂,SiCl4为非极性分子,易溶于非极性溶剂苯中。

(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4,三者结构相似,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,故它们的沸点由高到低的顺序为
SiCl4>CCl4>CH4。

(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4,含氧酸的通式可写为(HO)m ClO n(m≥1;n≥0),n值越大,酸性越强,故其酸性由强到弱的顺序为
HClO4>HClO3>HClO2>HClO。

③
(2)H2O分子间形成氢键
(3)C6H6H2O 大于
(4)SiCl4>CCl4>CH4
(5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO。