新教材高中化第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)第二課時分子間的作用力分子的手性課后練習(xí)含解析新人教版選擇性必修第二冊

PAGEPAGE8第二課時分子間的作用力分子的手性課后篇素養(yǎng)形成必備知識基礎(chǔ)練1.從碘水中提取碘,可供選擇的有機(jī)溶劑是()A.苯、酒精B.汽油、甘油C.四氯化碳、苯D.二硫化碳、乙醇答案C解析從碘水中提取碘要求碘在該有機(jī)溶劑(萃取劑)中的溶解度比在水中的溶解度大,且有機(jī)溶劑與水互不相溶,只有這樣才能使碘轉(zhuǎn)移到有機(jī)溶劑中與水分離。碘屬于非極性分子,易溶于苯、CCl4、乙醇等有機(jī)溶劑,但甘油、酒精(乙醇)由于分子中存在—OH,能與水互溶,所以不能用作萃取劑,故答案為C。2.下列幾種氫鍵:①O—H…O②N—H…N③F—H…F④O—H…N其強(qiáng)度由強(qiáng)到弱的排列順序是()A.③①④② B.①②③④C.③②①④ D.①④③②答案A解析F、O、N的電負(fù)性依次減小,F—H、O—H、N—H的極性依次減小,所以氫鍵F—H…F最強(qiáng),其次是O—H…O,再次是O—H…N,最弱的是N—H…N,答案選A。3.你認(rèn)為下列說法不正確的是()A.氫鍵既可存在于分子之間,也能存在于某些物質(zhì)的分子之內(nèi)B.對于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子,其范德華力隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大C.分子之間形成的氫鍵與分子內(nèi)形成的氫鍵都會使物質(zhì)的沸點升高D.冰融化時只克服分子間作用力,分子內(nèi)共價鍵未受破壞答案C解析分子之間形成的氫鍵使物質(zhì)的沸點升高,分子內(nèi)形成的氫鍵不能使物質(zhì)的沸點升高,C項錯誤。4.下列物質(zhì)分子間不能形成氫鍵的是()A. B.C.H2O D.CH3CH2OH答案A解析可以形成分子內(nèi)氫鍵,分子之間不存在氫鍵,故選A。5.溴單質(zhì)、碘單質(zhì)在四氯化碳中比在水中溶解度大的原因是()A.溴單質(zhì)、碘單質(zhì)和四氯化碳中都含有鹵素B.溴、碘是單質(zhì),四氯化碳是化合物C.Br2、I2是非極性分子,CCl4也是非極性分子,而水是極性分子D.以上說法都不對答案C解析Br2、I2以及CCl4都是非極性分子,而水是極性分子,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知溴、碘單質(zhì)在四氯化碳中比在水中溶解度大。6.(雙選)下列說法正確的是()A.極性分子構(gòu)成的溶質(zhì)一定易溶于極性分子構(gòu)成的溶劑之中,非極性分子構(gòu)成的溶質(zhì)一定易溶于非極性分子構(gòu)成的溶劑中B.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,符合“相似相溶”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答案BC解析很多有機(jī)化合物分子都是極性分子,但因為極性很弱,所以大部分難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,A項錯誤;Br2、白磷、CCl4、CS2都是非極性分子,B、C項正確;二氧化碳(OCO)是非極性分子,D項錯誤。7.下列有機(jī)化合物分子中含有兩個手性碳原子的是()A.B.C.D.答案B解析由有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡式可以看出,A、C、D三項物質(zhì)的分子中沒有手性碳原子;B項中兩個與氯原子相連的碳原子都是手性碳原子。8.試用有關(guān)知識解釋下列現(xiàn)象:(1)有機(jī)化合物大多難溶于水,而乙醇、乙酸可與水互溶:

。

(2)乙醚(C2H5OC2H5)的相對分子質(zhì)量遠(yuǎn)大于乙醇,但乙醇的沸點卻比乙醚高很多,原因:

。

(3)從氨合成塔里出來的H2、N2、NH3的混合物中分離出NH3,常采用加壓使NH3液化的方法:

。

(4)水在常溫下,其組成的化學(xué)式可用(H2O)m表示,原因:

。

答案(1)乙醇分子中的醇羥基、乙酸分子中的羧羥基均可與水形成分子間氫鍵,相互結(jié)合成締合分子,故表現(xiàn)為互溶(2)乙醇分子之間形成的氫鍵作用遠(yuǎn)大于乙醚分子間的范德華力,故沸點比乙醚高很多(3)NH3分子間可以形成氫鍵,而N2、H2分子間的范德華力很小,故NH3可采用加壓液化的方法從混合物中分離(4)常溫下,液態(tài)水中水分子間通過氫鍵締合成較大分子團(tuán),所以用(H2O)m表示,而不是以單個分子形式存在關(guān)鍵能力提升練9.以下對冰的描述不正確的是()A.冰的密度小于水,冰山浮在水面上,導(dǎo)致游輪被撞沉B.在冰中存在分子間氫鍵,導(dǎo)致冰山硬度大,能撞沉游輪C.在冰中每個水分子最多能形成四個氫鍵D.在冰中含有的作用力只有共價鍵和氫鍵答案D解析水在形成冰時,由于氫鍵的存在,使得密度減小,故冰浮在水面上;在冰中每個水分子最多形成四個氫鍵,它們分別為:水分子中每個O原子與其他水分子中的兩個氫原子形成兩個氫鍵,而分子中的兩個氫原子分別與另外的水分子中的氧原子形成氫鍵;在水分子內(nèi)含有O—H共價鍵,水分子間存在氫鍵,同時也存在范德華力。10.在“石蠟→液體石蠟→石蠟蒸氣→裂化氣”的變化過程中,被破壞的作用力依次是()A.范德華力、范德華力、范德華力B.范德華力、范德華力、共價鍵C.范德華力、共價鍵、共價鍵D.共價鍵、共價鍵、共價鍵答案B解析“石蠟→液體石蠟→石蠟蒸氣”是石蠟的固、液、氣三種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變,屬于物理變化,需要克服分子之間的范德華力;“石蠟蒸氣→裂化氣”是化學(xué)變化,破壞的是分子內(nèi)的共價鍵,所以選B。11.下列對分子及其性質(zhì)的解釋不正確的是()A.碘易溶于四氯化碳、甲烷難溶于水都可用“相似相溶”規(guī)律解釋B.乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一個手性碳原子C.H2O比H2S穩(wěn)定是由于水分子間可以形成氫鍵D.實驗測定,接近100℃的水蒸氣的相對分子質(zhì)量較大,這與水分子的相互締合有關(guān)答案C解析碘是非極性分子,易溶于非極性溶劑四氯化碳,甲烷屬于非極性分子,難溶于極性溶劑水,所以都可用“相似相溶”規(guī)律解釋,A正確;碳原子連接四個不同的原子或原子團(tuán)時,該碳原子為手性碳原子,所以中加“*”的碳原子為手性碳原子,B正確;H2O的沸點比H2S高是由于水分子間可以形成氫鍵,H2O比H2S穩(wěn)定是由于水分子中的H—O比硫化氫分子中的H—S強(qiáng),C錯誤;水分子之間可以通過氫鍵而締合,D項正確。12.現(xiàn)已知O3分子為V形結(jié)構(gòu),O3在水中的溶解度和O2比較()A.O3在水中的溶解度和O2一樣大B.O3在水中的溶解度比O2小C.O3在水中的溶解度比O2要大D.無法比較答案C解析因O3分子為V形結(jié)構(gòu),為弱極性分子,而O2為非極性分子,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知,O3在水中的溶解度比O2大,C項正確。13.(雙選)下列說法不正確的是()A.HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增強(qiáng)B.蘋果酸分子中含有1個手性碳原子C.HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是可與H2O分子形成氫鍵D.以極性鍵結(jié)合的分子一定是極性分子答案CD解析HCl與H2O分子間不能形成氫鍵,C項錯誤;以極性鍵結(jié)合的分子,若空間結(jié)構(gòu)對稱,則該分子為非極性分子,D項錯誤。14.(1)一定條件下,CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體,其相關(guān)參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/(kJ·mol-1)CH40.43616.40CO20.51229.91①“可燃冰”中分子間存在的兩種作用力是。

②為開采深海海底的“可燃冰”,有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm,根據(jù)上述圖表,從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析,該設(shè)想的依據(jù)是。

(2)H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因為它們都是極性分子外,還因為。

答案(1)①氫鍵、范德華力②CO2的分子直徑小于籠狀空腔直徑,且與H2O的結(jié)合能大于CH4(2)H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵解析(1)②根據(jù)題給數(shù)據(jù)可知,籠狀空腔的直徑是0.586nm,而CO2分子的直徑是0.512nm,籠狀空腔直徑大于CO2分子的直徑,而且CO2與水分子之間的結(jié)合能大于CH4,因此可以實現(xiàn)用CO2置換CH4的設(shè)想。(2)水可以與乙醇互溶,是因為H2O與CH3CH2OH之間可以形成分子間氫鍵。15.3-氯-2-氨基丁酸的結(jié)構(gòu)簡式為一個3-氯-2-氨基丁酸分子中含有個手性碳原子。其中一對對映異構(gòu)體用簡單的投影式表示為和,則另一對對映異構(gòu)體的簡單投影式為和。

答案2解析根據(jù)手性碳原子周圍連接四個不同的原子或原子團(tuán)可以判斷該物質(zhì)分子中的手性碳原子個數(shù);參照實例可以知道對映異構(gòu)體的關(guān)系就像我們照鏡子一樣,其另一種就是該種物質(zhì)在鏡子中的“鏡像”。學(xué)科素養(yǎng)拔高練16.雙氧水(H2O2)是一種醫(yī)用消毒殺菌劑,已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如下圖所示。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,書面夾角為93°52',而兩個O—H與O—O的夾角均為96°52'。試回答:(1)下列關(guān)于H2O2的說法中正確的是(填字母)。

a.分子中有極性鍵b.分子中有非極性鍵c.氧原子的軌道發(fā)生sp2雜化d.分子是非極性分子(2)H2O2分子間易形成氫鍵,該氫鍵的表示式是。

(3)H2O2難溶于CS2,主要原因是

。

(4)H2O2易溶于水,主要原因是

。

(5)H2O2分子中氧元素的化合價為,原因是

。

答案(1)ab(2)O—H…O(3)H2O2為極性分子,CS2為非極性分子,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知H2O2難溶于CS2(4)H2O2易與H2O分子間形成氫鍵且H2O和H2O2均為極性分子(5)-1O—O為非極性鍵,O—H為極性鍵,共用電子對偏向于氧,故氧元素顯-1價解析(1)在H2O2中H—O為極性鍵