高中化学人教版物质结构与性质第二章分子结构与性质单元测试 第2章第3节2

第二章第三节第2课时一、选择题1．判断物质在不同溶剂中的溶解性时，一般都遵循“相似相溶”规律。下列装置中，不宜用做HCl尾气吸收的是eq\x(导学号09440384)()答案：C解析：HCl是极性分子，易溶于水而不溶于CCl4。C装置易发生倒吸而A、D装置中使用了倒置漏斗和球形干燥管，能防止倒吸。对B装置，HCl气体先通过CCl4，由于HCl不溶于CCl4，经CCl4缓冲后HCl再被上层的水吸收也可以有效地防止倒吸。2．下列有机化合物分子中含有手性碳原子，且与H2发生加成反应后仍含有手性碳原子的是eq\x(导学号09440385)()A． B．CH3CH2CHOC． D．答案：A解析：只有A、C项分子中含有手性碳原子，A项分子与H2发生加成反应后，有支链的碳原子分别连有—H、—CH3、—C2H5、—C3H7四个取代原子或基团都不同，是手性碳原子；C项分子与H2发生加成反应后，中间碳原子上有两个相同的基团(—CH2OH)，没有手性碳原子。3．下列各组含氧酸中，前者比后者酸性弱的是eq\x(导学号09440386)()A．H2SO4和H2SO3 B．(HO)2RO2和(HO)2RO3C．HNO3和HNO2 D．H2SiO3和H4SiO4答案：B解析：(HO)2RO2和(HO)2RO3比较，前者的非羟基氧原子数少，酸性比后者弱。4．微波炉加热时，电炉内的微波场以极高的频率改变电场的方向，使水分子迅速摆动而产生热效应。在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动的原因是eq\x(导学号09440387)()A．水分子具有极性共价键 B．水分子中有共用电子对C．水由氢、氧两种元素组成 D．水分子是极性分子答案：D解析：在外加电场的作用下，水分子会发生迅速摆动的原因是水是极性分子，这样才能受到外加电场的影响，选项D符合题意。5．关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是eq\x(导学号09440388)()A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔沸点最低D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性答案：B解析：根据“相似相溶”原理，水是极性分子，CS2是非极性分子，SO2和NH3都是极性分子，故A项错误、B项正确；由于CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体，故C项错误；NH3在水中溶解度很大，除了由于NH3分子有极性外，还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键，故D项错误。6．下列说法中正确的是eq\x(导学号09440389)()A．极性分子组成的溶质一定易溶于极性分子组成的溶剂之中，非极性分子组成的溶质一定易溶于非极性分子组成的溶剂中B．溴分子和水分子是极性分子，四氯化碳分子是非极性分子，所以溴难溶于水而易溶于四氯化碳C．白磷分子是非极性分子，水分子是极性分子，而二硫化碳是非极性分子，所以白磷难溶于水而易溶于二硫化碳D．水分子是极性分子，二氧化碳可溶于水，因此二氧化碳是极性分子答案：C解析：很多有机物分子都是极性分子，但因为极性很弱，所以大部分难溶于水，而有机物之间的溶解度却很大，所以A项错误。溴分子是非极性分子，故B项错误。二氧化碳(O=C=O)是非极性分子，D项错误。二、非选择题7．下表所列是A、B、C、D、E五种短周期元素的相关数据：eq\x(导学号09440390)ABCDE化合价－4－2－1－2－1电负性(1)元素A是形成有机物的主要元素，下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是________。A． B．CH4C．CH2=CHCH3 D．CH3CH2C≡CHE．CH3CH3(2)用氢键表示式写出E的氢化物的水溶液中存在的所有氢键：______________________________。(3)相同条件下，AD2与BD2分子在水中的溶解度较大的是______(化学式)，理由是____________________。(4)B、D形成的氢化物沸点：________更高，热稳定性________更强。(写化学式)答案：(1)D(2)F—H…F、F—H…O、O—H…F，O—H…O(3)SO2CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大(4)H2OH2O解析：(1)A是形成有机物的主要元素，所以A是碳元素，碳原子采取sp和sp2杂化方式的分子空间构型分别为直线形，四面体形，故D项符合题意。(2)根据化合价可知B、D同主族，电负性D比B大，所以B是S，D是O；同理C是Cl，E是F。HF溶液中HF分子之间、H2O分子之间以及HF分子和H2O分子之间均能形成氢键。(3)CO2是非极性分子，SO2是极性分子，H2O是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2较易溶于水。(4)因H2O分子间能形成氢键，H2O的沸点高于H2S；氧的非金属性强于S，故H2O比H2S更稳定。8．判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是：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。如下表所示：eq\x(导学号09440391)含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系次氯酸磷酸硫酸高氯酸含氧酸Cl—OH非羟基氧原子数0123酸性弱酸中强酸强酸最强酸(1)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性强弱相差很大，H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可知它们的结构式分别为①__________，②__________。(2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是①__________，②__________。(3)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况__________，写出反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)①②(2)①H3PO3＋2NaOH=Na2HPO3＋2H2O②H3AsO3＋3NaOH=Na3AsO3＋3H2O(3)H3PO3为中强酸，不与盐酸反应，H3AsO3可与盐酸反应As(OH)3＋3HCl=AsCl3＋3H2O解析：(1)已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，依据题给信息可知H3PO3中含1个非羟基氧原子，H3AsO3中不含非羟基氧原子。(2)与过量NaOH溶液反应的化学方程式的书写，需得知H3PO3和H3AsO3分别为几元酸，从题给信息可知，含氧酸分子结构中含几个羟基氢，则该酸为几元酸。故H3PO3为二元酸，H3AsO3为三元酸。(3)H3PO3为中强酸，不与盐酸反应；H3AsO3为两性物质，可与盐酸反应。一、选择题1．根据物质的溶解性“相似相溶”的一般规律，说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大，下列说法正确的是eq\x(导学号09440392)()A．溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素B．溴、碘是单质，四氯化碳是化合物C．Cl2、Br2、I2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水是极性分子D．以上说法都不对答案：C解析：根据相似相溶规律：极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非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，难溶于极性分子组成的溶剂。Cl2、Br2、I2是非极性分子，它们易溶于非极性溶剂—CCl4；而在极性溶剂——水中的溶解度较小。2．下列物质在水中溶解度的顺序正确的是eq\x(导学号09440393)()A．NH3＞HCl＞CO2＞SO2＞Cl2B．SO2＞CS2＞H2S>S8C．HOCH2(CHOH)4CHO＞C17H35COOH＞HCOOHD．HF＞CO2＞CH4答案：D解析：水为极性分子，与水形成氢键、与水反应的气体在水中溶解度大。二氧化碳是非极性分子，二氧化硫是极性分子，二氧化硫在水中的溶解度大于二氧化碳，A项错误；CS2是非极性分子，溶解度小于SO2、H2S，B项错误；HCOOH与水形成氢键，能与水混溶，同类有机物的相对分子质量越大，极性越弱，在水中的溶解度越小，C项错误；HF与水形成氢键，CH4和二氧化碳都是非极性分子，而二氧化碳与水反应，所以HF的溶解度最大，CH4最小，D项正确。3.在水中，水分子可彼此通过氢键形成(H2O)n的小集团。在一定温度下(H2O)n的n＝5，每个水分子被4个水分子包围着形成四面体。(H2O)n的n＝5时，下列说法中正确的是eq\x(导学号09440394)()A．(H2O)n是一种新的水分子B．(H2O)n仍保留着水的化学性质C．1mol(H2O)n中有2个氢键D．1mol(H2O)n中有4mol氢键答案：B解析：(H2O)n是H2O分子之间通过氢键结合而成的，氢键不属于化学键，因此(H2O)n不是一种新的分子，(H2O)n仍保留着水的化学性质。(H2O)n中每个氢原子分享到一个氢键，折合每摩尔水有2NA个氢键，当n＝5时，1mol(H2O)5所含氢键数相当于5molH2O分子含有的氢键数，应为10NA个。4．正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子之间通过氢键相连(层状结构如图所示，图中“虚线”表示氢键)。下列有关正硼酸的说法正确的是eq\x(导学号09440395)()A．1molH3BO3晶体中含有6mol氢键B．硼原子、氧原子最外层均为8电子的稳定结构C．H3BO3分子中既存在σ键，又存在π键D．H3BO3分子的稳定性与氢键无关答案：D解析：由题图可看出，1个H3BO3分子周围共有6个氢键，1个氢键为2个H3BO3分子所共有，因此1molH3BO3的晶体中只含有3mol氢键；硼原子有3个价电子，与相邻的氧原子形成共价单键，硼原子的最外层只有6个电子；H3BO3分子中只存在σ键；故A、B、C三项均错误。分子的稳定性与化学键有关，与氢键无关，故D项正确。5．已知含氧酸可用通式XOm(OH)n表示，如X是S，则m＝2，n＝2，则这个式子就表示H2SO4。一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是eq\x(导学号09440396)()A．HClO3 B．H2SeO3C．H2BO2 D．HMnO4答案：D解析：HClO3可写成ClO2(OH)，m＝2；H2SeO3可写成SeO(OH)2，m＝1；H2BO2可写成B(OH)2，m＝0；HMnO4可写成MnO3(OH)，m＝3，故选D。二、非选择题6．(1)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。eq\x(导学号09440397)(2)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有________(填序号)，CS2分子的空间构型是________。CO2与CS2相比，________的熔点较高。答案：(1)非极性(2)①③直线形CS2解析：(1)CCl4、CS2是非极性溶剂，根据相似相溶原理，CrO2Cl2是非极性分子。(2)苯、CH3OH、HCHO、CS2、CCl4分子中碳原子的杂化方式分别是sp2、sp3、sp2、sp、sp3。CS2、CO2分子的空间构型都是直线形，根据结构相似，相对分子质量越大范德华力越大，CS2的熔点高于CO2。7．如图所示是过氧化氢(H2O2)分子的空间结构示意图。(1)写出过氧化氢分子的电子式________。eq\x(导学号09440398)(2)下列关于过氧化氢的说法中正确的是(填序号)____。①分子中有极性键②分子中有非极性键③氧原子的轨道发生了sp2杂化④O—O共价键是p—pσ键⑤分子是非极性分子(3)过氧化氢分子之间易形成氢键，该氢键的表示式是____________。(4)过氧化氢难溶于二硫化碳，主要原因是______________________；过氧化氢易溶于水，主要原因是________________________。(5)过氧乙酸也是一种过氧化物，它可以看作是过氧化氢分子中的一个氢原子被乙酰基(CH3CO)取代的产物，是一种常用的杀菌消毒剂。在酸性条件下过氧乙酸易发生水解反应生成过氧化氢。①写出过氧乙酸发生水解反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)：________________________________________________________________________。②过氧乙酸用作杀菌消毒剂的原因是________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H(2)①②(3)O—H…O—(4)H2O2分子是极性分子，CS2分子是非极性分子H2O2分子与H2O分子之间形成氢键(5)①＋H2O→CH3COOH＋H2O2②过氧乙酸分子中有O—O键，有强氧化性解析：在H—O—O—H分子中，H—O键是极性键，O—O键是非极性键。由于H2O2分子具有图中所示的空间结构，所以H2O2分子是极性分子。借助H2O分子中氧原子发生的原子轨道杂化可知，H2O2分子中氧原子的原子轨道杂化方式是sp3，所以O—O共价键不是p－pσ健。H—O—O—H分子中的O—H键决定了H2O2分子之间存在氢键。H2O2分子是极性分子，CS2分子是非极性分子，H2O2分子和CS2分子之间不能形成氢键，H2O2和CS2不发生化学反应，所以过氧化氢难溶于二硫化碳，可用“相似相溶”原理解释。H2O2分子和H2O分子中都含有O—H键，所以H2O2分子与H2O分子之间可形成氢键，氢键的形成能增大物质的溶解度。8．短周期的5种非金属元素，其