第二章 溶解性 无机含氧酸分子的酸性

解析：将各化学式都改写为(HO)mROn 形式，则①～④的非羟基氧原子数分别为 2、3、 0、1，n 越大，酸性越强。
答案：A
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2．已知含氧酸可用通式 XOn(OH)m 表示，如 X 是 S，m＝2，n＝2，则这个式子表示 为 H2SO4。一般而言，该式中 n 大的是强酸，n 小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最 强的是( )
答案：C
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练后反思：对无机含氧酸的认识误区 1利用元素周期律中的非金属性强弱比较的是最高价含氧酸的酸性，元素的非金属性 越强，其最高价含氧酸的酸性越强。低价态的含氧酸不符合此规律。 2酸HOmROn 的酸性强弱与 m 的大小无关。 3含氧酸在水中电离出的 H＋来源于酸分子中的—OH 原子团，与中心原子相连的氢 原子不能电离成 H＋。
2．氯元素能形成多种价态的含氧酸，通过计算它们分子中非羟基氧原子数，比较它们
酸性的强弱：
含氧酸 氯元素价态
HClO HClO2 HClO3 HClO4 ＋1 ＋3 ＋5 ＋7
非羟基氧原子数 0
1
2
酸性
弱酸 中强酸 强酸
3 最强酸
由上表分析可知：同种元素的含氧酸中，成酸元素的化合价越高，其含氧酸的酸性 越强。
三、无机含氧酸的酸性
1．已知无机含氧酸分子中的氢原子多与酸根上的氧原子相连，形成羟基。请完成下表：
含氧酸
次氯酸
磷酸
硫酸
高氯酸
结构简式
非羟基氧原子数 酸性
0 弱酸
1 中强酸
2 强酸
3 最强酸
由上表分析可知：含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强 。
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3．分子结构的相似性：“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇分子中的 —OH 与水分子中的—OH 相近，因而乙醇能与水互溶。当然，乙醇分子由于—OH 的 极性较强，易与 H2O 形成氢键也是其互溶的原因。而戊醇(CH3CH2CH2CH2CH2OH) 中的烃基较大，烃基是非极性基团，是疏水亲油基团。戊醇在水中的溶解度明显小。 烃基越大的醇在水中的溶解度就越小。羧酸也是如此。 4．反应：如果溶质与水能发生化学反应，也会增大溶质的溶解度。如 SO2 与水发生反 应生成 H2SO3，而 H2SO3 可溶于水，因此，SO2 的溶解度较大。
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要点一 物质溶解性的影响因素 1．“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性 溶剂。如蔗糖和氨易溶于水，难溶于 CCl4，因为蔗糖、氨、水都是极性分子；而萘和 碘易溶于 CCl4，难溶于水，因为萘、碘和 CCl4 都是非极性分子。离子化合物是强极 性物质，很多易溶于水。 2．氢键：溶剂与溶质之间存在氢键，溶解性好，溶质分子不能与水分子形成氢键，在 水中溶解度就比较小。如 NH3 极易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水混溶， 就是因为它们与水形成了分子间氢键的原因。
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3．根据非羟基氧原子数判断
0 1 HnROm：m－n＝2 3
弱酸 如HClO 中强酸 如H2SO3 强酸 如HNO3 很强酸 如HClO4
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4．根据化学反应判断
相对强酸可以制备相对弱酸。
如：H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑， 酸性：H2SO4>H2SO3 H2O＋CO2＋Ca(ClO)2===CaCO3↓＋2HClO， 酸性：H2CO3>HClO。 注意：CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4，但酸性 H2S<H2SO4。 5．根据电离常数判断
如：K(H3PO4)>K(HClO) 酸性：H3PO4>HClO。
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[题组训练]
1．下列酸按其酸性由强至弱排列的一般顺序是(R 相同)( )
①HRO3 ②(HO)RO3 ③HRO ④(HO)RO
A．②＞①＞④＞③
B．①＞②＞③＞④
C．④＞③＞②＞①
D．③＞①＞④＞②
大，容易分层，所以 B、C、D 选项可以作为碘的萃取剂。而酒精容易与水、碘互溶，
不分层，故不能用作萃取剂。
答案：A
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2．下列分子中含有手性碳原子的是 ( )
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解析：B 项乳酸分子的中间碳原子连—CH3、—H、—OH、—COOH 四种不同的原子
或原子团，为手性分子。 答案：B
C．HClO3
D．HClO4
解析：对于同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，如 HNO2
＜HNO3，H2SO3＜H2SO4，HClO3＜HClO4。观察 A、B、C、D 四个选项，HNO2、
H2SO3、HClO3 中的中心原子 N、S、Cl 都未达到其最高价，其酸性不够强，只有 D
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要点二 判断无机含氧酸酸性强弱的方法 1．根据元素周期表判断 元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强。 如：H4SiO4<H3PO4<HClO4。 2．根据化合价判断 相同元素的含氧酸，成酸元素化合价越高，酸性越强。 如：H2SO4>H2SO3，HClO4>HClO3>HClO2>HClO。
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[题组训练]
1．经验规律(相似相溶原理)：一般来说，由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成
的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。以下事实中不能用相
似相溶原理说明的是( )
A．HCl 易溶于水 C．Cl2 可溶于水
B．I2 易溶于 CCl4 D．NH3 难溶于苯
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4．下列物质中不存在手性异构体的是( ) A．BrCH2CHOHCH2OH
C．CH3CHOHCOOH D．CH2===CH2 答案：D
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5．下列无机含氧酸分子中酸性最强的是( )
A．HNO2
B．H2SO3
选项中的 HClO4 中的 Cl 为＋7 价，是 Cl 原子的最高价，酸性最强。
答案：D
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6．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 答案：D
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解析：H3PO3 的分子结构为
它是二元酸，所以 A 项错误；B 项所述规律
对非金属元素的最高价氧化物对应的水化物才适合；C 项是比较无机Fra Baidu bibliotek氧酸酸性强弱
的重要规律，C 项正确；D 项中 H3PO4 和 H2CO3 的非羟基氧原子数均为 1，但 H2CO3 酸性弱于 H3PO4，这是由于溶于水的 CO2 只有很少的一部分与水结合成碳酸。
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解析：HCl 是极性分子，H2O 是极性分子，A 正确；I2 是非极性分子，CCl4 是非极性 分子，B 正确；Cl2 是非极性分子，H2O 是极性分子，故不符合相似相溶原理，C 错； NH3 是极性分子，苯是非极性分子，D 正确。
答案：C
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①HCl 易溶于水 ②I2 微溶于水 ③Cl2 能溶于水 ④NH3 易溶于水
A．①②③④
B．①③④
C．②③④
D．①②④
答案：A
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2．下列最适合溶解硫粉(S8)的溶剂是( )
A．水
B．CH3OH
C．CS2
D．CH3COOH
答案：C
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3．下列说法不正确的是( ) 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．手性异构体分子组成相同 D．手性异构体分子性质相同 解析：手性异构体结构不同，性质不同。 答案：D
A．HClO3 C．H3BO3
B．H2SeO3 D．HMnO4
解析：HClO3 可写成 ClO2(OH)，n＝2；H2SeO3 可写成 SeO(OH)2，n＝1；H3BO3 可写 成 B(OH)3，n＝0；HMnO4 可写成 MnO3(OH)，n＝3。
答案：D
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似相溶规律”，并能灵活加以应用，能 从物质的微观层面理解其组成、结构和 性质。 2．科学态度与社会责任：通过对手性 异构体及手性碳原子的了解，培养严谨 求实的科学态度；崇尚真理，形成真理
面前人人平等的意识。
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01 基础 自主落实 02 要点 系统认知 03 检测 课堂达标 04 演练 效果检测
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[系统归纳]
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[课堂达标]
1．欲提取碘水中的碘，不能选用的萃取剂是( )
A．酒精
B．四氯化碳
C．直馏汽油
D．苯
解析：单质碘(I2)是含有非极性键的非极性分子，根据“相似相溶”规律，可知碘易溶
于非极性溶剂。而 CCl4、直馏汽油、C6H6 等为非极性溶剂，且它们与水的密度差别较
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第2课时 溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性
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课程目标
素养目标
1.宏观辨识与微观探析：通过掌握“相
1.能够根据“相似相溶规律”会分析物质在 不同溶剂中的溶解性的变化。 2．了解手性分子及在生命科学等方面的应 用。 3．了解无机含氧酸分子酸性强弱的原因。
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一、溶解性 1．“相似相溶”规律 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般都溶于极性溶剂。
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2．影响因素
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[微思考] 为什么乙醇与水互溶，而戊醇在水中溶解度明显减小？
[提示] 乙醇中的—OH 与水分子的—OH 相近，因而乙醇能与水互溶；而戊醇 CH3CH2CH2CH2CH2OH 中的烃基较大，其中的—OH 跟水分子的—OH 的相似因素小 得多，故溶解度明显减小。
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二、手性 1．手性异构体 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为 镜像 ，却在三 维空间里不能重叠，互称手性异构体。
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2．手性分子 有手性异构体的分子叫作手性分子。
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3．科学家发现铂的两种化合物(短线表示化学键)，a 为
二者有不同的特性，a 具有抗癌作用，而 b 没有。
a 和 b 互为( )
A．同分异构体 B．同素异形体
C．同位素
D．同一物质
解析：观察 a、b 的组成和结构可知：二者分子式相同，空间结构不同，属于同分异构
体。
答案：A
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4．下列说法错误的是( ) A．Be(OH)2 是两性氢氧化物 B．硫粉不溶于水，易溶于 CS2 C．O3 与 SO2 的结构不相似 D．由下图知酸性：H3PO4>HClO，因为 H3PO4 的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟 基氧原子数
3．下列叙述正确的是 ( ) A．无机含氧酸分子中含有几个氢原子，它就属于几元酸 B．同周期非金属元素的氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强 C．同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，酸性越强 D．H3PO4 和 H2CO3 分子中非羟基氧的个数均为 1，它们的酸性相近，均为中强酸
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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( ) 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
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3．根据元素周期律比较含氧酸的酸性强弱 (1)同一主族，自上而下，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐减弱。 (2)同一周期，从左到右，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐增强 。
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■多维思考·自主预习
1．利用相似相溶这一经验规律可说明的事实是( )