化学第三节 分子的性质第2课时测试题

第2课时 溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性

一、选择题

1．374 ℃、22.1 MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力，并含有较多的H＋和OH－，由此可知超临界水(　　)

A．显中性，pH等于7

B．表现出非极性溶剂的特性

C．显酸性，pH小于7

D．表现出极性溶剂的特性

解析：选B。超临界水仍然呈中性，但pH不一定为7，故A、C错误；根据“相似相溶”的规律，B正确、D错误。

2．一般来说，由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，由非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，这就是“相似相溶”规律。以下事实不能用“相似相溶”规律解释的是(　　)

A．HCl易溶于水　　　　　 B．I2易溶于CCl4

C．Cl2可溶于水  D．NH3难溶于苯

解析：选C。HCl、NH3是极性分子，I2、Cl2是非极性分子，H2O是极性溶剂，CCl4、苯是非极性溶剂，C项符合题意。

3．下列说法不正确的是(　　)

A．互为手性异构体的分子组成相同，官能团不同

B．手性异构体的性质不完全相同

C．手性异构体是同分异构体的一种

D．利用手性催化剂合成可以只得到一种或主要只得到一种手性分子

解析：选A。手性异构体的分子组成完全相同，官能团也相同。

4．无机含氧酸的强弱规律表示成酸元素的化合价越高，酸性越强。下列说法正确的是(　　)

A．根据这一规律可判断高氯酸是酸性很强的酸

B．H3PO4的酸性比盐酸强

C．碳酸和亚硫酸的酸性不易比较

D．硝酸与磷酸的强度一样

解析：选A。本题给出的信息为元素的化合价越高，无机含氧酸的酸性越强。因此氯元素的最高正化合价为＋7价时，含氧酸的酸性最强，即高氯酸为酸性最强的酸。而题目中只是给出相同元素含氧酸的酸性比较，对于相同化合价的不同的含氧酸就无法比较。由我们原有的知识，可以判断B、C、D说法都不符合客观事实。盐酸酸性大于H3PO4的酸性，碳酸酸性小于亚硫酸的酸性，硝酸酸性大于磷酸的酸性。

5．已知O3分子为V形结构，O3在水中的溶解度和O2相比(　　)

A．一样大  B．O3比O2小

C．O3比O2大  D．无法比较

解析：选C。因O3分子为V形结构，是极性分子，O2为非极性分子，根据“相似相溶”规律可知O3在水中的溶解度比O2大，C项正确。

6．下图中两分子所表示的物质间的关系是(　　)

A．互为同分异构体  B．是同一种物质

C．互为手性异构体  D．互为同系物

解析：选B。题图中的分子不含手性碳原子，所以两分子不是手性分子；两分子的分子式相同，结构相同，故两分子表示的物质是同一种物质。

7．下列分子中，不含手性碳原子的是(　　)

解析：选B。如果一个碳原子连接四个不同的原子或基团，这样的碳原子叫手性碳原子，B选项中的物质不含这样的碳原子。

8．关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是(　　)

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

解析：选B。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错误、B正确；由于CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体，三种物质中CS2熔、沸点最高，故C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错误。

9．对X—O—H型化合物，X是除去H、O外的其他元素时，下列说法正确的是(　　)

A．当X是活泼的金属元素时，它一定是强碱

B．当X是非金属性很强的元素时，它一定是强酸

C．X—O—H为酸时不可能有强氧化性

D．X—O—H的分子构型一定是直线形

解析：选A。对元素X分两种情况进行讨论：非金属元素和金属元素。当X为非金属性很强的元素时，X吸引电子对的能力较强，使O—H间的电子对偏向氧原子，O—H键断裂，电离出H＋而显酸性，但不一定是强酸，如HClO具有强氧化性和弱酸性；当X为活泼的金属元素时，X—O—H易从处断键，电离出OH－而显碱性，如NaOH、KOH等。X—O—H为共价化合物时，其结构不对称，且氧原子上有孤电子对，分子构型不可能为直线形。

10．当一个碳原子连接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(　　)

解析：选C。A、B、D三项中化合物均只含有1个手性碳原子，C项中标*的为化合物中含有的手性碳原子，故仅有C项符合题意。

11．下列对分子性质的解释中，不正确的是(　　)

A．水很稳定(1  000 ℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键所致

B．乳酸()分子中含有一个手性碳原子

C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释

D．由下图可知酸性：H3PO4>HClO，因为H3PO4中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数

解析：选A。水分子稳定的原因是水分子中H—O键牢固，而与氢键无关。

12．已知磷酸分子中三个氢原子都可以与重水(D2O)中的D原子发生交换，又知次磷酸(H3PO2)也能跟D2O进行氢交换，次磷酸钠(NaH2PO2)却不能跟D2O发生氢交换，由此可推断出次磷酸分子的结构简式是(　　)

解析：选B。由题给信息可分析出能跟重水中的D原子发生交换的氢原子为羟基氢原子，由此可知次磷酸的分子结构中仅含有一个羟基，故选B项。

二、非选择题

13．双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂，已知H2O2分子的结构如图所示：

H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。试回答：

(1)H2O2分子的电子式为________，结构式为________。

(2)H2O2分子中存在________键和________键，为____________分子。(填“极性”或“非极性”)

(3)H2O2难溶于CS2，其原因是_______________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)H2O2分子中氧元素的化合价为____________，原因是__________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(2)H2O2分子的立体结构不对称，为极性分子，含有O—O非极性键和O—H极性键。(3)根据“相似相溶”规律可知，H2O2为极性分子，难溶于非极性溶剂CS2。(4)共用电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。

答案：(1)HH　H—O—O—H

(2)极性　非极性　极性

(3)H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据“相似相溶”规律可知H2O2难溶于CS2

(4)－1　O—O键为非极性键，O—H键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显－1价

14．20世纪60年代，美国化学家鲍林提出了一个经验规则：设含氧酸的化学式为HnROm，其中(m－n)为非羟基氧原子数。鲍林认为含氧酸的酸性强弱与非羟基氧原子数(m－n)的关系如下表：

试简要回答下列问题：

(1)按此规则判断，H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由弱到强的顺序为________________________________________________________________________。

(2)H3PO3和H3AsO3的形式一样，但酸性强弱相差很大。已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，则H3PO3和H3AsO3的分子结构分别为__________、__________。

(3)按此规则判断碳酸应属于________酸，与通常认为的碳酸的强度是否一致？________，其可能的原因是______________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)根据题中非羟基氧原子数与酸性强弱的关系可得：

酸性：H3AsO4＜H2CrO4＜HMnO4。

(2)因为酸性：H3PO3＞H3AsO3，则H3PO3分子中非羟基氧原子的数目应大于H3AsO3分子中非羟基氧原子的数目，且H3AsO3为弱酸，所以可推知H3AsO3中没有非羟基氧原子，它们的分子结构分别为

(3)H2CO3中非羟基氧原子数为1，应为中强酸，与通常认为的碳酸是弱酸不一致。其可能原因是溶于水的那部分CO2并不能完全转化为H2CO3。

答案：(1)H3AsO4＜H2CrO4＜HMnO4

(3)中强　不一致　溶于水的那部分CO2不能完全转化为H2CO3

15．PtCl2(NH3)2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大。请回答下列问题：

(1)PtCl2(NH3)2是________(填“平面四边形”或“四面体形”)结构。

(2)请在以下横线上画出这两种固体分子的立体构型图。

淡黄色固体____________，黄绿色固体____________。

(3)淡黄色固体物质由________________(填“极性分子”或“非极性分子”，下同)组成，黄绿色固体物质由________________组成。

(4)黄绿色固体在水中的溶解度比淡黄色固体的大，原因是______________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案：(1)平面四边形

(3)非极性分子　极性分子

(4)黄绿色固体是由极性分子构成的，而淡黄色固体是由非极性分子构成的，根据“相似相溶”原理可知，前者在水中的溶解度大于后者