2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3-3溶解性手性和無機(jī)含氧酸分子的酸性課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3

PAGEPAGE7溶解性、手性和無機(jī)含氧酸分子的酸性一、選擇題(每小題5分，共50分)1．某同學(xué)在所收到的信封上發(fā)覺有保藏價(jià)值的郵票，便將郵票剪下來浸入水中，以去除郵票背面的黏合劑。依據(jù)“相像相溶”規(guī)律推斷，該黏合劑的成分可能是(B)解析：依據(jù)選項(xiàng)中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可知，四種物質(zhì)中只有中的—OH與水分子的—OH相近，結(jié)合“相像相溶”規(guī)律可得該物質(zhì)能溶于水，其余三種物質(zhì)均難溶于水，B項(xiàng)正確。2．對(duì)于X—O—H型化合物(X是除Li、H、O外的其他元素)，下列說法正確的是(A)A．當(dāng)X是活潑的金屬元素時(shí)，它肯定是強(qiáng)堿B．當(dāng)X是非金屬性很強(qiáng)的元素時(shí)，它肯定是強(qiáng)酸C．當(dāng)X—O—H為酸時(shí)，其不行能有強(qiáng)氧化性D．X—O—H的分子構(gòu)型肯定是直線形解析：分兩種狀況對(duì)元素X進(jìn)行探討：非金屬元素和金屬元素。當(dāng)X為非金屬性很強(qiáng)的元素時(shí)，X吸引電子對(duì)的實(shí)力較強(qiáng)，使O與H之間的電子對(duì)偏向氧原子，X—O—H中O—H鍵斷裂，電離出H＋而顯酸性，但不肯定是強(qiáng)酸，如HClO具有強(qiáng)氧化性和弱酸性；當(dāng)X為活潑的金屬元素時(shí)，X—O—H易從Xeq\f(┊,┊)OH虛線處斷鍵，電離出OH－而顯堿性，如NaOH、KOH等。X—O—H為共價(jià)化合物時(shí)，其結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，且氧原子上有孤電子對(duì)，分子構(gòu)型不行能為直線形。3．下列說法中正確的是(C)A．極性分子組成的溶質(zhì)肯定易溶于極性分子組成的溶劑之中，非極性分子組成的溶質(zhì)肯定易溶于非極性分子組成的溶劑中B．溴分子和水分子是極性分子，四氯化碳分子是非極性分子，所以溴難溶于水而易溶于四氯化碳C．白磷分子是非極性分子，水分子是極性分子，而二硫化碳是非極性分子，所以白磷難溶于水而易溶于二硫化碳D．水分子是極性分子，二氧化碳可溶于水，因此二氧化碳是極性分子解析：許多有機(jī)物分子都是極性分子，但因?yàn)闃O性很弱，所以大部分難溶于水，而有機(jī)物之間的溶解度卻很大，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤。溴分子是非極性分子，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。二氧化碳(O=C=O)是非極性分子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．在分子結(jié)構(gòu)中，當(dāng)a、b、x、y為彼此互不相同的原子或原子團(tuán)時(shí)，稱此分子為手性分子，中心碳原子為手性碳原子。下列分子中指定的碳原子(用*標(biāo)記)不屬于手性碳原子的是(A)解析：手性碳原子是指連有四個(gè)不同基團(tuán)的碳原子，推斷手性碳原子時(shí)抓住以下兩點(diǎn)：手性碳原子肯定是飽和碳原子，手性碳原子所連接的四個(gè)基團(tuán)是不相同的。5．下列分子為手性分子的是(D)A．CBr2F2 B．CH3CH2OHC．CH3CH2CH3 D．CH3CH(OH)COOH解析：D項(xiàng)，CH3CH(OH)COOH的中間碳原子連有甲基、羥基、氫原子、羧基四個(gè)不同的原子或基團(tuán)，則該碳原子是手性碳原子，故CH3CH(OH)COOH為手性分子。6．依據(jù)“相像相溶”原理，你認(rèn)為下列物質(zhì)在水中溶解度較大的是(C)A．乙烯 B．二氧化碳C．二氧化硫 D．氫氣解析：SO2是極性分子，水也為極性分子，依據(jù)相像相溶原理，SO2在水中溶解度較大，其他項(xiàng)均為非極性分子，在水中溶解度較小。7．已知磷酸分子中三個(gè)氫原子都可以與重水(D2O)中的D原子發(fā)生交換，又知次磷酸(H3PO2)也能跟D2O進(jìn)行氫交換，次磷酸鈉(NaH2PO2)卻不能跟D2O發(fā)生氫交換，由此可推斷出次磷酸分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是(B)解析：由題給信息可分析出能跟D原子發(fā)生交換的氫原子為羥基氫原子，由此可知次磷酸的分子結(jié)構(gòu)中僅含有1個(gè)羥基，故選B項(xiàng)。8．在有機(jī)物分子中，連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子稱為“手性碳原子”，具有手性碳原子的化合物具有光學(xué)活性。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖所示的有機(jī)物分子中含有一個(gè)手性碳原子，該有機(jī)物具有光學(xué)活性。當(dāng)該有機(jī)物發(fā)生下列化學(xué)改變時(shí)，生成的新有機(jī)物無光學(xué)活性的是(D)A．與新制銀氨溶液共熱 B．與甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)C．與金屬鈉發(fā)生置換反應(yīng) D．與H2發(fā)生加成反應(yīng)解析：若生成的新有機(jī)物為無光學(xué)活性的物質(zhì)，則原有機(jī)物中的手性碳原子上至少有一個(gè)原子或原子團(tuán)發(fā)生轉(zhuǎn)化使至少兩個(gè)原子或原子團(tuán)具有相同的結(jié)構(gòu)。A項(xiàng)，反應(yīng)后—CHO轉(zhuǎn)化為—COONH4，手性碳原子仍存在；B項(xiàng)，反應(yīng)后—CH2OH轉(zhuǎn)化為，手性碳原子仍存在；C項(xiàng)，反應(yīng)后—CH2OH轉(zhuǎn)化為—CH2ONa，手性碳原子仍存在；D項(xiàng)，反應(yīng)后—CHO轉(zhuǎn)化為—CH2OH，與原有機(jī)物手性碳原子上的一個(gè)原子團(tuán)結(jié)構(gòu)相同，不再存在手性碳原子。9．氨在水中的溶解度在常見氣體中最大。下列因素與氨的水溶性沒有關(guān)系的是(D)A．NH3和H2O都是極性較強(qiáng)的分子B．NH3在水中易形成“O—H…N”鍵C．NH3溶于水建立了“NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－”的平衡D．氨是一種簡(jiǎn)單液化的氣體解析：A項(xiàng)符合“相像相溶”的規(guī)律，B項(xiàng)說明白氫鍵的形成，C項(xiàng)表示了NH3溶于水建立了化學(xué)平衡，以上三項(xiàng)都充分反映了NH3易溶于水的緣由。至于D項(xiàng)，氨液化是指它因加壓或降溫由氣態(tài)較易轉(zhuǎn)化成液態(tài)，這是與沸點(diǎn)相關(guān)而與溶解度不相關(guān)的改變。10．X、Y、Z是三種短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z位于同一周期，X原子的最外層電子排布式是2s22p4，Z原子的核外電子數(shù)比Y原子少1。下列說法不正確的是(B)A．CX2(C是原子核內(nèi)含有6個(gè)質(zhì)子的原子)分子是非極性分子B．ZH3分子的立體構(gòu)型為平面三角形C．Z4分子是非極性分子D．H2YO4的酸性比H3ZO4強(qiáng)解析：X原子的最外層電子排布式是2s22p4，即X是氧元素，它在其次周期第ⅥA族。Y是與氧同主族的短周期元素，則Y在第三周期第ⅥA族，是硫元素。Z與Y在同一周期，Z原子的核外電子數(shù)比Y原子少1，則Z在第三周期第VA族，是磷元素。磷元素與氮元素同主族，PH3分子與NH3分子的立體構(gòu)型相像，均為三角錐形。二、非選擇題(共50分)11．(10分)氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.771g/L，易液化，極易溶于水，常溫常壓下1體積水大約能夠溶解700體積氨氣。(1)氨氣的相對(duì)分子質(zhì)量為17.03，則它在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度的計(jì)算值為0.760_g/L，與實(shí)際測(cè)量值存在差異的緣由是氨分子間形成了氫鍵，使分子間距離變小，體積變小。(2)“氨氣易液化”說明氨氣的沸點(diǎn)在氣體中比較高(填“高”或“低”)，其緣由是氨分子間存在氫鍵。(3)氨溶于水后，NH3與H2O分子間通過氫鍵結(jié)合生成NH3·H2O，則NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式可以表示為A(填字母代號(hào))，若是另一種結(jié)構(gòu)，則NH3·H2O的電離方程式為NH3·H2ONHeq\o\al(－,2)＋H3O＋。(4)氨極易溶于水，請(qǐng)你分析其可能的緣由。答案：①NH3與H2O均是極性分子，依據(jù)“相像相溶”規(guī)律，氨極易溶于水；②NH3與H2O分子間形成氫鍵；③NH3與H2O能發(fā)生反應(yīng)：NH3＋H2ONH3·H2O。解析：本題的解題關(guān)鍵是了解氫鍵的存在、應(yīng)用。ρ＝eq\f(M,22.4)≈eq\f(17.03,22.4)＝0.760<0.771，氨分子間形成了氫鍵，使分子間距離變小，體積變小，分子間作用力增加，沸點(diǎn)比較高；氨分子與水分子形成氫鍵而生成NH3·H2O，而通常狀況下，NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，說明形成氫鍵時(shí)是A方式，若是B方式，則電離方程式應(yīng)為NH3·H2ONHeq\o\al(－,2)＋H3O＋。12．(10分)按要求完成下列問題：(1)寫出基態(tài)鐵原子的電子排布式和Mg2＋的電子軌道表示式：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2、。(2)H2O分子內(nèi)的O—H鍵、分子間的范德華力和H2O分子之間的氫鍵從強(qiáng)到弱的依次為O—H鍵、氫鍵、范德華力。(3)寫出BCl3分子的空間構(gòu)型、中心原子成鍵時(shí)實(shí)行的雜化軌道類型及分子中共價(jià)鍵的鍵角：平面正三角形、sp2雜化、120°。(4)下列分子若是手性分子，請(qǐng)用“*”標(biāo)出其手性碳原子。答案：解析：(1)駕馭電子排布式和電子軌道表示式的書寫方法。(2)水分子內(nèi)的O—H鍵為化學(xué)鍵，氫鍵為分子間作用力，其作用力大小介于化學(xué)鍵和范德華力之間；存在分子內(nèi)氫鍵而存在的是分子間氫鍵，分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)上升。(3)BCl3分子的中心原子B實(shí)行sp2雜化，分子構(gòu)型是平面正三角形，鍵角是120°。(4)所謂的手性碳原子，是指同一碳原子上所連接的4個(gè)原子或基團(tuán)都不相同。13．(6分)A、B、C、D、E是短周期的5種非金屬主族元素，其中A、B、C的價(jià)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E是同周期元素中電負(fù)性最大的元素?；卮鹣铝袉栴}：(1)由A、B、C、E中的隨意兩種元素可組成多種分子，下列分子屬于極性分子的是③(填序號(hào))。①BC2②BA4③A2C2④BE4(2)C的常見氫化物的沸點(diǎn)比下一周期同主族元素的氫化物沸點(diǎn)高，其緣由是H2O分子間存在氫鍵。(3)B、C兩元素都能和A元素組成兩種常見的溶劑，其分子式分別為C6H6、H2O。DE4在前者中的溶解度大于(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。(4)BA4、BE4和DE4的沸點(diǎn)從高到低的依次為SiCl4>CCl4>CH4(用化學(xué)式表示)。(5)A、C、E三種元素可形成多種含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列舉出的四種酸的酸性由強(qiáng)到弱的依次為HClO4>HClO3>HClO2>HClO(用化學(xué)式表示)。解析：A、B、C、D、E是短周期的5種非金屬主族元素，由s軌道最多可容納2個(gè)電子可得a＝1，b＝c＝2，即A為H元素，B為C元素，C為O元素；由D與B同主族，得D為Si元素；由E在C的下一周期且E為同周期元素中電負(fù)性最大的元素可知E為Cl元素。14．(10分)均由兩種短周期元素組成的A、B、C、D四種化合物分子都含有18個(gè)電子，四種化合物分子中所含原子的數(shù)目依次為2、3、4、6。A和C分子中各元素原子的個(gè)數(shù)比均為1∶1，B和D分子中各元素原子的個(gè)數(shù)比均為1∶2。D可作為火箭推動(dòng)劑的燃料。請(qǐng)回答下列問題。(1)A與HF相比，其熔、沸點(diǎn)較低，緣由是HF分子間存在氫鍵。(2)B分子的立體構(gòu)型為V形，該分子屬于極性(填“極性”或“非極性”)分子。(3)A、B兩種化合物分子的非氫元素原子的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱依次為HClO4>H2SO4(用化學(xué)式表示)，設(shè)A分子的非氫元素原子為X，B分子的中心原子為Y，比較下列物質(zhì)的酸性強(qiáng)弱：HXO<(填“>”“<”或“＝”，下同)HXO3<HXO4，H2YO3<H2YO4。(4)D分子中心原子的雜化方式是sp3雜化，由該原子組成的單質(zhì)分子中包含2個(gè)π鍵，與該單質(zhì)分子互為等電子體的常見分子的分子式為CO(合理即可)。解析：依據(jù)四種18電子化合物分子中的原子個(gè)數(shù)及其他已知條件可推知A、B、C、D四種化合物分別為HCl、H2S、H2O2、N2H4。(1)A為HCl，因?yàn)镠F的分子之間存在氫鍵和范德華力，而HCl分子之間只存在范德華力，所以HF的熔、沸點(diǎn)高于HCl。(2)B為H2S，其結(jié)構(gòu)類似于H2O，因?yàn)镠2O的分子構(gòu)型為V形，所以H2S分子也為V形，屬于極性分子。(3)A、B分子的非氫元素原子分別為Cl和S，它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別為HClO4和H2SO4，因?yàn)榉墙饘傩裕篊l>S，所以酸性：HClO4>H2SO4；X、Y的化合價(jià)越高，對(duì)應(yīng)含氧酸的酸性越強(qiáng)，所以酸性：HClO<HClO3<HClO4，H2SO3<H2SO4。(4)D為N2H4，其結(jié)構(gòu)式為，N原子實(shí)行sp3雜化。N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，其中含有1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵。15．(14分)R、T、W、X、Y、Z都是短周期元素，且W、X、Y、Z的核電荷數(shù)依次增大。下表列出它們的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)：元素編號(hào)元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)R原子價(jià)電子排布式為nsnnpn＋1T基態(tài)原子核外3個(gè)能級(jí)上有電子，且各能級(jí)上的電子數(shù)相等W原子電子層數(shù)與核外電子數(shù)相等X核外s能級(jí)上的電子總數(shù)與p能級(jí)上的電子總數(shù)相等Y元素的原子半徑在該周期中最大(除稀有氣體外)Z原子核外p能級(jí)上的電子總數(shù)比s能級(jí)上的電子總數(shù)多2(1)Y原子的價(jià)電子排布式為3s1，T、X、Z的電負(fù)性由大到小的依次為O＞C＞Si(用化學(xué)符號(hào)填空)。(2)WTR分子中的三個(gè)原子除W原子外均為8電子構(gòu)型，依據(jù)電子云重疊方式的不同，分子里共價(jià)鍵的類型有σ鍵和π鍵。(3)常溫下，RW3是一種刺激性氣味、易液化的氣體。RW3極易溶于水的緣由是NH3與H2O之間易形成氫鍵。(4)將過量的RW3氣體通入盛有硫酸銅溶液的試管里，現(xiàn)象為先產(chǎn)生藍(lán)色沉