高中化學 第二章 分子結構與性質 2.3.2 溶解性、手性和無機含氧酸分子的酸性同步配套練習 新人教版選修3.doc

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第二課時　溶解性、手性和無機含氧酸分子的酸性 基礎鞏固 1關于CS2、SO2、NH3三種物質的說法中正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其屬于極性分子 B.SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它們都是極性分子 C.CS2為非極性分子,所以在三種物質中熔、沸點最低 D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有極性 答案：B 解析：根據(jù)“相似相溶”原理,水是極性分子,CS2是非極性分子,SO2和NH3都是極性分子,故A錯誤、B正確;由于CS2常溫下是液體,SO2和NH3常溫下是氣體,故C錯;NH3在水中溶解度很大,除NH3分子有極性外,還因為NH3分子和H2O分子之間可以形成氫鍵,故D錯。 2下列說法不正確的是(　　) A.互為手性異構體的分子互為鏡像 B.利用手性催化劑合成可主要得到一種手性分子 C.手性異構體分子組成相同 D.手性異構體性質相同 答案：D 3物質在不同溶劑中溶解時,一般都遵循“相似相溶”規(guī)律。下列裝置中,不宜用于HCl尾氣吸收的是(　　) 答案：C 解析：HCl是極性分子,易溶于水而不溶于CCl4。C裝置易發(fā)生倒吸而A、D裝置中使用了倒置漏斗和球形干燥管,能防止倒吸。對B裝置,HCl氣體先接觸CCl4,由于HCl不溶于CCl4,經(jīng)CCl4緩沖后HCl再被上層的水吸收也可以有效地防止倒吸。 4根據(jù)物質溶解性“相似相溶”的一般規(guī)律,能說明碘、溴單質在CCl4中比在水中溶解度大的是(　　) A.溴、碘單質和CCl4中都含有鹵素 B.溴、碘是單質,CCl4是化合物 C.Cl2、Br2、I2是非極性分子,CCl4也是非極性分子,而水為極性分子 D.以上說法都不對 答案：C 5下列化合物分子中含2個手性碳原子的是(　　) A. B. C. D. 答案：B 解析：根據(jù)有機化合物分子中手性碳原子的判斷方法:碳原子是否連有4個不同的原子或原子團可知,A分子含1個手性碳原子;B分子含2個手性碳原子;C分子含3個手性碳原子;D分子不含手性碳原子。 6從碘水中提取碘,可供選擇的有機試劑是(　　) A.苯、酒精 B.汽油、甘油 C.四氯化碳、汽油 D.二硫化碳、乙醇 答案：C 解析：從碘水中提取碘要求該有機試劑(萃取劑)必須易溶解碘,且與水難溶,只有這樣才能使碘轉移到有機溶劑中與水分離。碘屬于非極性分子,易溶于苯、汽油、CCl4、乙醇等有機溶劑,但甘油、酒精由于分子中存在—OH,能與水互溶,所以不能用作碘的萃取劑,故正確答案：為C。 7已知含氧酸可用通式(HO)nXOm來表示,如X是S,m=2,n=2,則這個式子就表示H2SO4。一般而言,該式中m大的是強酸,m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最強的是(　　) A.HClO4 B.H2SeO3 C.H3BO3 D.H3PO4 答案：A 解析：根據(jù)題目所給通式,HClO4表示為(HO)ClO3,m=3;H2SeO3表示為(HO)2SeO,m=1;H3BO3表示為(HO)3B,m=0;H3PO4表示為(HO)3PO,m=1。HClO4的m值最大,酸性最強。 8下列物質的酸性強弱比較中,錯誤的是(　　) A.HClO4>HBrO4>HIO4 B.HClO4>H2SO4>H3PO4 C.HClO4>HClO3>HClO D.H2SO3>H2SO4>H2S2O3 答案：D 解析：同一主族元素從上到下,非金屬元素最高價含氧酸酸性逐漸減弱,A正確;同一周期元素從左到右,非金屬元素最高價含氧酸酸性逐漸增強,B正確;對于同一種元素的含氧酸來說,該元素的化合價越高,其含氧酸的酸性越強,C正確;H2SO4的酸性強于H2SO3,D不正確。 9組成和結構相似的物質,熔、沸點隨相對分子質量的增大而升高。如N2的相對分子質量是28,O2的相對分子質量是32,所以O2的沸點(-183 ℃)比N2的沸點(-196 ℃)高。據(jù)此推測,NO的相對分子質量是30,它的沸點應介于N2和O2之間。這一推測　　　　(“對”與“不對”),原因是　 　。 答案：不對　N2和O2是非極性分子,而NO是極性分子,而分子的極性會影響物質的熔、沸點 解析：由分子構成的物質的熔、沸點與該物質的相對分子質量、分子的極性及是否形成氫鍵等有關,不能只用相對分子質量來判斷。 10根據(jù)相似相溶規(guī)律,解釋下列實驗操作: (1)酒精是一種優(yōu)良的有機溶劑,為什么能用酒精來配制0.1 gmL-1的NaOH酒精溶液? 　。 (2)油脂制取肥皂的過程中,先將新鮮的動物脂肪放入一定量的乙醇中,微熱使脂肪完全溶解,后再與40%的NaOH溶液反應。其中乙醇的作用是 　。 答案：(1)乙醇中含有極性基團—OH,是極性分子,NaOH是離子化合物,據(jù)相似相溶規(guī)律,NaOH可溶于酒精中 (2)乙醇中含有CH3CH2—基團,動物脂肪中也含有較長的脂肪烴鏈,根據(jù)相似相溶規(guī)律,酒精能使脂肪溶解 解析：相似相溶規(guī)律的主要內(nèi)容包括:極性溶劑(如水)易溶解極性物質(離子晶體、分子晶體中的極性物質如強酸等);非極性溶劑(如苯、汽油、四氯化碳等)能溶解非極性物質(大多數(shù)有機物、Br2、I2等);含有相同官能團的物質互溶,如水中含羥基(—OH)能溶解含有羥基的相對分子質量較小的醇、羧酸。 113-氯-2-氨基丁酸的結構簡式為 一個3-氯-2-氨基丁酸分子中含有　　　　　個手性碳原子。其中一對對映異構體用簡單的投影式表示為和,則另一對對映異構體的簡單投影式為和　。 答案：2　 解析：根據(jù)手性碳原子周圍連接四個不同的原子或原子團這一規(guī)律可以判斷該物質分子的手性碳原子個數(shù);參照實例可以知道對映體關系就像我們照鏡子一樣,其另一種就是該種物質在鏡子中的“鏡像”。 12短周期的5種非金屬元素,其中A、B、C的特征電子排布可表示為A:asa,B:bsbbpb,C:csccp2c,D與B同主族,E在C的下一周期,且是同周期元素中電負性最大的元素。 回答下列問題: (1)由A、B、C、E四種元素中的兩種元素可形成多種分子,下列分子①BC2?、贐A4?、跘2C2?、蹷E4,其中屬于極性分子的是　　　　　(填序號)。 (2)C的氫化物比下周期同族元素的氫化物沸點還要高,其原因是　。 (3)B、C兩元素都能和A元素組成兩種常見的溶劑,其分子式為　　　　　、　　　　　。DE4在前者中的溶解性　　　　　(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。 (4)BA4、BE4和DE4的沸點從高到低的順序為　　　　　　　　(填化學式)。 (5)A、C、E三種元素可形成多種含氧酸,如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等,以上列舉的四種酸其酸性由強到弱的順序為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填化學式)。 答案：(1)③ (2)H2O分子間形成氫鍵 (3)C6H6　H2O　大于 (4)SiCl4>CCl4>CH4 (5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO 解析：由s軌道最多可容納2個電子可得:a=1,b=c=2,即A為H,B為C,C為O。由D與B同主族,且為非金屬元素得D為Si;由E在C的下一周期且E為同周期電負性最大的元素可知E為Cl。 (1)①、②、③、④分別為CO2、CH4、H2O2、CCl4,其中H2O2為極性分子,其他為非極性分子。 (2)C的氫化物為H2O,H2O分子間可形成氫鍵是其沸點較高的重要原因。 (3)B、A兩元素可組成苯,C、A兩元素組成水,兩者都為常見的溶劑,SiCl4為非極性分子,易溶于非極性溶劑苯中。 (4) BA4、BE4、DE4分別為CH4、CCl4、SiCl4,三者結構相似,相對分子質量逐漸增大,分子間作用力逐漸增強,故它們的沸點順序為SiCl4>CCl4>CH4。 (5)這四種酸分別為HClO、HClO2、HClO3、HClO4,含氧酸的通式可寫為(HO)mClOn(m≥1;n≥0),n值越大,酸性越強,故其酸性由強到弱的順序為HClO4>HClO3>HClO2>HClO。 能力提升 1對于主族元素R形成化合物的分子式為HROm,其水溶液呈酸性,下列說法中正確的是(　　) A.m越大,其HROm的氧化性越強 B.m越大,其HROm的酸性越強 C.與Zn反應時,只能產(chǎn)生一種氣體 D.當m=3時,R一定為ⅤA族 答案：B 2關于結構如圖所示的有機物的敘述中正確的是(　　) A.1 mol此有機物與足量Na發(fā)生反應,生成3 mol H2 B.分子中有3個手性碳原子 C.分子中sp2、sp3雜化的原子個數(shù)比為1∶1 D.1 mol此有機物與足量H2發(fā)生加成反應,有2 mol π鍵斷裂 答案：D 解析：此有機物1個分子中含有3個羥基,故1 mol有機物可生mol H2,A項錯誤;該分子中有2個手性碳原子,B項錯誤;分子中sp2雜化的原子有4個,sp3雜化的原子有6個,所以sp2、sp3雜化的原子個數(shù)比為2∶3。 3S2Cl2是橙黃色液體。少量泄漏會產(chǎn)生窒息性氣體,噴水霧可減慢其揮發(fā),并產(chǎn)生酸性懸濁液。其分子結構如圖所示。下列關于S2Cl2的說法錯誤的是(　　) A.為非極性分子 B.分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵 C.與S2Br2結構相似,熔沸點S2Br2>S2Cl2 D.與水反應的化學方程式可能為2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl 答案：A 解析：根據(jù)S2Cl2的分子結構可知,它屬于極性分子,選項A錯誤,選項B正確;由于與S2Br2結構相似,而相對分子質量S2Br2大,則熔沸點S2Br2>S2Cl2,選項C正確;由少量泄漏會產(chǎn)生窒息性氣味氣體,噴水霧可減慢其揮發(fā),并產(chǎn)生酸性懸濁液可知,與水反應的化學方程式可能為2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl,選項D正確。 ★4判斷含氧酸酸性強弱的一條經(jīng)驗規(guī)律是:含氧酸分子結構中含非羥基氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強。如表所示: 含氧酸酸性強弱與非羥基氧原子數(shù)的關系: 次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸 含氧酸 Cl—OH 非羥基氧 原子數(shù) 0 1 2 3 酸性 弱酸 中強酸 強酸 最強酸 (1)亞磷酸H3PO3和亞砷酸H3AsO3分子式相似,但它們的酸性強弱相差很大,H3PO3是中強酸,H3AsO3既有弱酸性又有弱堿性。由此可知它們的結構式分別為①　　　　　　　　　　　　　　　,②　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)H3PO3和H3AsO3與過量的NaOH溶液反應的化學方程式分別是① 　, ② 　。 (3)在H3PO3和H3AsO3中分別加入濃鹽酸,分析反應情況:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,寫出反應的化學方程式: 　。 答案：(1)① ② (2)①H3PO3+2NaOHNa2HPO3+2H2O ②H3AsO3+3NaOHNa3AsO3+3H2O (3)H3PO3為中強酸,不與鹽酸反應,H3AsO3可與鹽酸反應　As(OH)3+3HClAsCl3+3H2O 解析：(1)已知H3PO3為中強酸,H3AsO3為兩性物質,依據(jù)題給信息可知H3PO3中含1個非羥基氧原子,H3AsO3中不含非羥基氧原子。(2)與過量NaOH溶液反應的化學方程式的書寫,需得知H3PO3和H3AsO3分別為幾元酸,從題給信息可知,含氧酸分子結構中含幾個羥基氫,則該酸為幾元酸。故H3PO3為二元酸,H3AsO3為三元酸。(3)H3PO3為中強酸,不與鹽酸反應;H3AsO3為兩性物質,可與鹽酸反應。