新教材学年高中人教版化学选择性必修3 溶解性手性无机含氧酸分子的酸性.docx

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新教材学年高中人教版化学选择性必修3溶解性手性无机含氧酸分子的酸性

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课时素养评价

十　溶解性　手性　无机含氧酸分子的酸性

（40分钟　70分）

一、选择题（本题包括8小题,每小题5分,共40分）

1.某同学在所收到的信封上发现有收藏价值的邮票,便将邮票剪下来浸入水中,以去除邮票背面的黏合剂。

根据“相似相溶”规律判断,该黏合剂的成分可能是

（　　）

【解析】选B。

根据选项中物质的结构可知,四种物质中只有

中的

—OH与水分子的—OH相近,结合“相似相溶”规律可得该物质能溶于水,其余三种物质均难溶于水,B项正确。

2.（2019·绵阳高二检测）科学家发现铂的两种化合物（短线表示化学键）,a为

b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】选A。

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。

3.（2020·日照高二检测）下列有关叙述正确的是（　　）

A.氢键是一种特殊化学键,它广泛地存在于自然界中

B.在

分子中含有1个手性C原子

C.碘单质在水溶液中溶解度很小是因为I2和H2O都是非极性分子

D.含氧酸可用通式（HO）nXOm来表示,若n值越大,则含氧酸的酸性越大

【解析】选B。

氢键不是化学键,它只存在于电负性强的元素的化合物中,A错误;与羟基相连的碳原子所连的四个基团都不一样,所以是手性碳,B正确;碘是非极性分子,水是极性分子,根据相似相溶原理,碘在水中的溶解度不大,C错误;含氧酸可用通式XOm（OH）n来表示,若m值越大,则含氧酸性越强,D错误。

4.砷是氮族元素,黄砷（As4）的分子结构与白磷（P4）相似,均为正四面体结构,以下关于黄砷与白磷的比较正确的是（　　）

A.分子中共价键键角均为109°28′

B.黄砷中共价键键能大于白磷

C.黄砷分子极性大于白磷

D.黄砷易溶于四氯化碳,难溶于水

【解析】选D。

As4和P4分子中共价键键角均为60°,故A错误;原子半径As>P,键长越长,键能越小,故B错误;都为非极性分子,故C错误;黄砷为非极性分子,根据相似相溶原理,可知易溶于四氯化碳,难溶于水,故D正确。

5.（2020·宁德高二检测）下列物质中不存在手性异构体的是（　　）

A.BrsCH2CHOHCH2OH

B.

C.CH3CHOHCOOH

D.CH3COCH2CH3

【解析】选D。

若同一个碳原子上连接四个不同的原子或原子团,则该碳原子称为手性碳原子,含有手性碳原子的物质存在手性异构体,D项中不含手性碳原子,不存在手性异构体。

【补偿训练】

　　当一个碳原子所连四个不同原子或原子团时,该碳原子叫“手性碳原子”。

下列化合物中含有2个手性碳原子的是（　　）

A.

　　　B.

C.

D.

【解析】选C。

由题干可知,A项、B项与D项中各有1个手性碳原子;C项中有2个手性碳原子。

6.已知三角锥形分子E和直线形分子G反应,生成两种直线形分子L和M（组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10）如下图,则下列判断错误的是（　　）

A.L是极性分子,G是非极性分子

B.M分子中含2个π键和1个σ键

C.E极易溶于水的原因是与水分子形成氢键

D.E分子中键角为109°28′

【解析】选D。

E是三角锥形分子,M是双原子分子且原子间形成三对共用电子,E和M必定是NH3和N2,G和L都是双原子分子且G是单质,则G是F2（不可能是O2,因为NH3与O2反应生成NO和H2O,不符合上述生成物的结构要求）,L是HF。

图示反应为2NH3+3F2

6HF+N2。

HF是极性分子,F2是非极性分子,故A正确;N2的电子式为

分子中含2个π键和1个σ键,故B正确;NH3与水分子形成氢键,使得氨气极易溶于水,故C正确;E为NH3,为三角锥形分子,键角为107°,故D错误。

7.下列有关叙述正确的是（　　）

A.利用手性催化剂可得到一种或主要得到一种手性分子

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.互为手性异构体的分子互为镜像,且分子组成相同,性质和用途也相同

D.沸点:

邻硝基苯酚（

）高于对硝基苯酚（

）

【解析】选A。

利用手性催化剂可选择性生成手性分子,A正确;从左到右,同周期非金属元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性增强,故B错误;互为手性异构体的分子其结构不同,性质相似而不是相同,C错误;邻硝基苯酚形成分子内氢键,对硝基苯酚形成分子间氢键,所以对硝基苯酚沸点高,D错误。

8.顺铂[Pt（NH3）2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物;碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂（Ⅱ）的简称,属于第二代铂族抗癌药物,结构如图所示,其毒副作用低于顺铂。

下列说法正确的是（　　）

A.碳铂中所有碳原子在同一平面上

B.顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2

C.碳铂分子具有手性

D.1mol1,1-环丁二羧酸含有σ键的数目为18NA

【解析】选D。

根据碳铂的结构简式可知,有sp3杂化的碳原子,属于四面体结构,因此所有碳原子不可能在同一平面上,A错误;顺铂分子中N有3个σ键,一个配位键,因此杂化类型为sp3杂化,B错误;碳铂分子中没有手性碳原子,所以不具有手性,C错误;

分子含有18个σ键,D正确。

二、非选择题（本题包括2小题,共30分）

9.（15分）元素X和Y属于同一主族。

负二价的元素X和氢形成的化合物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%。

（1）确定X、Y两种元素在元素周期表中的位置 __。

（2）在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中,写出X质量分数为50%的化合物的化学式________;该分子中中心原子以sp2杂化,是________分子,分子构型为________。

（3）写出X的质量分数为60%的化合物的化学式________;该分子中中心原子以sp2杂化,是________分子,分子构型为________。

（4）由元素氢、X、Y三种元素形成的化合物常见的有两种,其水溶液均呈酸性,试分别写出其分子式________、________,并比较酸性强弱:

_________。

【解析】根据氢化物化学式H2X,知

×100%=88.9%,M（X）=16。

可推知,X为O,则Y为S,则其形成的化合物分别为SO2、SO3,根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极性。

三种元素组成的化合物为H2SO3、H2SO4,由无机含氧酸的判断知酸性:

H2SO4>H2SO3。

答案:

（1）X:

第2周期第ⅥA族;Y:

第3周期第ⅥA族

（2）SO2　极性　V形　（3）SO3　非极性　平面三角形

（4）H2SO3　H2SO4　H2SO4>H2SO3

10.（15分）回答下列问题:

（1）1,2-二氯乙烯存在两种同分异构体,

其中属于极性分子的结构式是________（填字母编号,下同）。

（2）苏丹红颜色鲜艳、价格低廉,常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂,严重危害人们健康。

苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4种类型,苏丹红Ⅰ的分子结构如图1所示。

苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,有人把羟基取代在对位形成图2所示的结构,则其在水中的溶解度会________（填“增大”或“减小”）,原因是__ 

________________________。

（3）1,2,4-三氮唑（

）与环戊二烯（

）的物理性质如下:

环戊二烯

1,2,4-三氮唑

相对分子质量

66

69

物理性质

无色液体,不溶于水,沸点为42.5℃

无色晶体,溶于水,沸点为260℃

它们的水溶性和沸点差异很大的主要原因是___________。

【解析】

（2）苏丹红Ⅰ形成分子内氢键,羟基取代在对位后,则易形成分子间氢键,与H2O之间形成氢键后会增大其溶解度。

（3）两者结构相似,相对分子质量非常接近,但1,2,4-三氮唑分子中有N—H键,氮原子半径小,电负性大,分子间可以形成氢键,也可以与水分子间形成氢键,所以它们的水溶性和沸点差异很大的主要原因是1,2,4-三氮唑分子间、与水分子间都可以形成氢键。

答案:

（1）B　

（2）增大　苏丹红Ⅰ形成分子内氢键,而修饰后的分子可形成分子间氢键,与水分子间形成氢键后有利于增大化合物在水中的溶解度

（3）1,2,4-三氮唑分子间、与水分子间都可以形成氢键

（20分钟　30分）

一、选择题（本题包括2小题,每小题5分,共10分）

11.下列选项不能用学过的氢键知识进行解释的是（　　）

A.乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体,但乙酸的沸点高于甲酸甲酯

B.氨气易液化,而氮气不容易液化

C.蛋白质分子中碱基可相互配对

D.HF的热稳定性比H2O强

【解析】选D。

乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体,但乙酸分子间可形成氢键,所以沸点高,A正确;氨气压缩时,可以形成同种分子之间的氢键,所以容易液化,而氮气分子之间没有氢键,所以难被液化,B正确;蛋白质分子中碱基可相互配对就是通过形成氢键完成的,C正确;HF的热稳定性比H2O强,是因为HF分子中H—F键更稳定,D错误。

12.已知:

下列说法中不正确的是（　　）

A.苯甲醇的水溶性强于一氯甲苯

B.苯甲酸的熔沸点高于甲苯

C.四种物质中均有sp3和sp2杂化的碳原子

D.四种物质均无手性碳原子

【解析】选C。

苯甲醇含有羟基,能与水分子间形成氢键,所以水溶性强于一氯甲苯,A正确;苯甲酸分子间能形成氢键,熔沸点较高,B正确;苯甲酸中的碳原子全部为sp2杂化,C错误;四种物质均无手性碳原子,D正确。

二、非选择题（本题包括1小题,共20分）

13.回答下列问题:

（1）已知碘酸（HIO3）和高碘酸（H5IO6）的结构分别如图Ⅰ、Ⅱ所示:

请比较二者酸性强弱:

HIO3________H5IO6（填“>”“<”或“=”）。

（2）铂可与不同的配体形成多种配合物,分子式为[Pt（NH3）2Cl4]的配合物的配体是________;该配合物有两种不同的颜色,其中橙黄色分子极性强,比较不稳定,在水中的溶解度大;呈亮黄色的物质分子极性弱,在水中的溶解度小,如下图所示的结构示意图中呈亮黄色的是________（填“A”或“B”）。

（3）水分子间存在氢键从而彼此结合形成（H2O）n。

在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体,通过氢键相互连接成庞大的冰晶体,其结构示意图如图所示:

①1mol冰中有________mol氢键。

②在冰的结构中,每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。

在冰晶体中除氢键外,还存在范德华力（11kJ·mol-1）。

已知冰的升华热是51kJ·mol-1,则冰晶体中氢键的能量是________kJ·mol-1。

【解析】

（1）H5IO6（

）中含有5个羟基氢,为五元酸,含非羟基氧原子1个,HIO3为一元酸,含有1个羟基氢,含非羟基氧原子2个,含非羟基氧原子个数越多,酸性越强,所以酸性:

HIO3>H5IO6。

（2）根据结构图,[Pt（NH3）2Cl4]的配体为NH3和Cl-;A为对称结构,属于非极性分子,应该为亮黄色的,B为非对称结构,属于极性分子,应该为橙黄色的配合物。

（3）①由于1个水分子与其余4个水分子形成4个氢键,而每个氢键被两个水分子共有,所以1mol冰中含有4×

=2（mol）氢键。

②氢键的能量为断开X—H…Y需要的能量。

1个水分子有2个氢键,则键能为

=

20kJ·mol-1。

答案:

（1）>　

（2）NH3、Cl-　A　（3）①2　②20

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