學業分層測評(九)溶解性、手性、無機含氧酸分子的酸性(建議用時：45分鐘)[學業達標]1．利用“相似相溶”這一經驗規律可說明的事實是()①HCl易溶于水②I2微溶于水③Cl2能溶于水④NH3易溶于水A．①②④ B．②③C．①②③ D．①②③④【答案】A2．碘單質在水中的溶解度很小，但在CCl4中的溶解度很大，這是因為()A．CCl4與I2相對分子質量相差較小，而H2O與I2相對分子質量相差較大B．CCl4與I2都是直線形分子，而H2O不是直線形分子C．CCl4和I2都不含氫元素，而H2O中含有氫元素D．CCl4和I2都是非極性分子，而H2O是極性分子【解析】因水分子為極性分子，CCl4、I2分子為非極性分子，根據“相似相溶”，碘單質在水中的溶解度很小，但在CCl4中的溶解度很大，故A、B、C項不正確。【答案】D3．關于CS2、SO2、NH3三種物質的說法中正確的是()【導學號：90990060】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【解析】根據“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，除了由于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。【答案】B4．下列化合物中含有手性碳原子的是()A．CCl2F2 B．C．CH3CH2OH D．【解析】只有與四個不同的原子或原子團相連的碳原子才是手性碳原子，故只有D項中與羥基相連的碳原子才是手性碳原子。【答案】D5．下列有機物中含有兩個手性碳原子的是()A．B．C．D．【解析】由有機物的結構可以看出，A、C、D三項中沒有手性碳原子；B項中每個與氯原子相連的碳原子都是手性碳原子。【答案】B6．有且只有一個手性碳的有機分子為手性分子，下列有機物分子中屬于手性分子的是()①新戊烷[(CH3)4C]②乳酸[CH3CH(OH)COOH]③甘油④A．①②③ B．②和④C．①和③ D．②③④【解析】在②乳酸分子中與羥基相連的碳原子為手性碳原子，在④所示的分子中，連有羥基的碳原子也為手性碳原子，①新戊烷和③甘油(CH2OHCHOHCH2OH)中都沒有手性碳原子。【答案】B7．下列無機含氧酸分子中酸性最強的是()A．HNO2 B．H2SO3C．HClO3 D．HClO4【解析】本題考查無機含氧酸分子中酸性強弱的判斷。對于同一種元素的含氧酸，該元素的化合價越高，其含氧酸的酸性越強，如：HNO2<HNO3，H2SO3<H2SO4，HClO3<HClO4。上述四個選項中，HNO2、H2SO3、HClO3中的中心元素N、S、Cl均未達到其最高價，其酸性不夠強，只有HClO4中的Cl化合價為＋7，是Cl的最高價，使Cl—O—H中O的電子向Cl偏移，在水分子作用下，容易電離出H＋，酸性很強，故選D。【答案】D8．已知含氧酸可用通式(HO)nXOm來表示，如X是S，則m＝2，n＝2，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．H2SeO3C．H3BO3 D．H3PO4【解析】根據題目所給通式，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。【答案】A9．下列說法中正確的是()【導學號：90990061】A．CH4、C2H2、HCN都是含有極性鍵的非極性分子B．CO2與SO2的立體構型相似，都是非極性分子C．分子中含有1個手性碳原子D．含氧酸可用通式(HO)mROn表示，若m值越大，則含氧酸的酸性越強【解析】HCN是極性分子，SO2是極性分子(V形)，A、B錯；C中第3個碳原子(連—CH3)是手性碳原子；H3BO3、H3PO3中均有3個氫原子，但前者為一元酸，后者為二元酸。含氧酸可以用(HO)mROn表示，若n值越大，則含氧酸的酸性越強，D錯。【答案】C10．二氯化硫(Cl—S—S—Cl，直線形)是一種琥珀色液體，是合成硫化染料的重要原料。(1)寫出它的電子式________。(2)指出它分子內的化學鍵類型________。(3)估計它能不能溶于水________。(4)指出硫元素的化合價為________。【解析】二氯化硫是直線形分子，其正負電荷中心重合，屬非極性分子。H2O是極性溶劑，根據“相似相溶”規律，其不易溶于水。在該分子中由于Cl的電負性比S的強，且原子間又以單鍵相結合，故氯元素呈－1價，S呈＋1價。【答案】(1)(2)S—S是非極性共價鍵，S—Cl是極性共價鍵(3)不能(4)＋111．判斷含氧酸酸性強弱的一條經驗規律：含氧酸分子結構中含非羥基氧原子數越多，該含氧酸的酸性越強。如下表所示。【導學號：90990062】含氧酸酸性強弱與非羥基氧原子數的關系：含氧酸次氯酸磷酸硫酸高氯酸結構Cl—OH非羥基氧原子數0123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，但它們的酸性差別很大，H3PO3是中強酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱堿性。由此可推出它們的結構分別為：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___________________________________________________________________________________________________，寫出化學方程式：__________________________________________________________。【解析】(1)已知H3PO3為中強酸，H3AsO3為弱酸，依題給信息可知H3PO3中含1個非羥基氧原子，H3AsO3中不含非羥基氧原子。(2)書寫與過量NaOH溶液反應的方程式，需要知道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。【答案】(1)(2)①H3PO3＋2NaOH=Na2HPO3＋2H2O②H3AsO3＋3NaOH=Na3AsO3＋3H2O(3)H3PO3為中強酸，不與鹽酸反應，H3AsO3可與鹽酸反應As(OH)3＋3HCl=AsCl3＋3H2O12．雙氧水(H2O2)是一種醫用消毒殺菌劑，已知H2O2分子的結構如右圖所示：H2O2分子不是直線形的，兩個H原子猶如在半展開的書的兩面紙上，書面角為93°52′，而兩個O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52′。試回答：(1)H2O2分子的電子式為______________，結構式為________。(2)H2O2分子中存在________鍵和________鍵，為________________(填“極性”或“非極性”)分子。(3)H2O2難溶于CS2，其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)H2O2分子中氧元素的化合價為________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)H2O2分子的立體構型為不對稱結構，應為極性分子，含有O—O非極性鍵和O—H極性鍵。(2)根據“相似相溶”原理可知，H2O2難溶于非極性溶劑CS2。(3)共用電子對的偏移決定了元素在化合物中的化合價。【答案】(1)H—O—O—H(2)極性非極性極性(3)因為H2O2為極性分子，CS2為非極性分子，根據“相似相溶”原理可知H2O2難溶于CS2(4)－1因為O—O鍵為非極性鍵，O—H鍵為極性鍵，共用電子對偏向于氧，故氧元素顯－1價[能力提升]13．下列有機物分子中帶“*”碳原子就是手性碳原子。該有機物分別發生下列反應，生成的有機物分子中含有手性碳原子的是()A．與乙酸發生酯化反應B．與NaOH水溶液反應C．與銀氨溶液作用發生銀鏡反應D．催化劑作用下與H2反應【解析】A選項所生成的物質連有兩個CH3COOCH2—基團，不具有手性；該物質水解或與氫氣加成后，手性碳上有兩個—CH2OH，故產物無手性碳原子，B、D項不符合；C選項通過氧化反應，醛基變成羧基，手性碳原子上的基團仍不相同，故產物仍有手性碳原子。【答案】C14．元素X和Y屬于同一個主族。元素X的負二價氫化物在通常狀況下是一種液體，其中X的質量分數為%；元素X和元素Y可以形成兩種化合物。在這兩種化合物中，X的質量分數分別為50%和60%。下列說法正確的是()A．兩種元素分別為C和Si，且酸性H2CO3>H2SiO3B．兩種元素分別為N和P，且酸性HNO3>H3PO4C．兩種元素分別為O和S，且酸性H2SO4>H2SO3D．兩種元素分別是Mg和Ca，且堿性Ca(OH)2>Mg(OH)2【解析】根據負二價的元素X與氫化合的產物在通常狀況下是一種液體，可知該元素為O，則Y為S元素；根據非羥基氧原子數越多，酸的酸性越強可知，酸性H2SO4>H2SO3。【答案】C15．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個電子，它們分子中所含原子的數目依次為2、3、4、6；A和C分子中的原子個數比為1∶1，B和D分子中的原子個數比為1∶2；D可作為火箭推進劑的燃料。下列說法正確的是()【導學號：90990063】A．分子中相對原子質量較大的四種元素第一電離能由大到小排列的順序為A＞B＞C＞DB．A與HF相比，其熔、沸點A＞HFC．B分子在水中的溶解度較大D．若設A的中心原子為X，B的中心原子為Y，則酸性：HXO＞HXO3＞HXO4【解析】根據18電子化合物和分子中原子個數比可推知A、B、C、D四種化合物分別為HCl、H2S、H2O2、N2H4。四種化合物中相對原子質量較大的元素分別為Cl、S、O、N，第一電離能大小為N＞O＞Cl＞S，A錯；A為HCl，因為HF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的熔沸點高于HCl，B錯；B分子為H2S，其結構類似于H2O，屬于極性分子，根據相似相溶原理，可知C正確；A的中心原子為Cl，Cl的化合價越高酸性越強，所以酸性：HClO＜HClO3＜HClO4，D錯。【答案】C16．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；A與B在不同周期，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：①BC2②BA4③A2C2④BE4，其中屬于極性分子的是________(填序號)。(2)C的氫化物比下一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，其化學式分別為________、________。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的沸點從高到低的順序為________(填