2025年春高二化學選擇性必修2人教版隨堂優(yōu)練 2.3.3溶解性與分子的手性（解析版）

1.下列現(xiàn)象不能用“相似相溶”規(guī)律解釋的是（）。A.氯化氫易溶于水 B.氯氣易溶于NaOH溶液C.碘易溶于CCl4 D.酒精易溶于水【答案】B【解析】氯化氫、水都是極性分子，所以氯化氫易溶于水，能用“相似相溶”規(guī)律解釋，A不符合題意；氯氣易溶于NaOH溶液是因為氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉、水，不能用“相似相溶”規(guī)律解釋，B符合題意；碘、CCl4都是非極性分子，所以碘易溶于CCl4，能用“相似相溶”規(guī)律解釋，C不符合題意；酒精、水都是極性分子，所以酒精易溶于水，能用“相似相溶”規(guī)律解釋，D不符合題意。2.下列說法不正確的是（）。A.NF3的鍵角大于NH3的鍵角B.標準狀況下，22.4L二氧化碳和18g冰中所含的π鍵數(shù)和氫鍵數(shù)均為2NAC.HNO3、H2SO4、C2H5OH、CH3COOH分子之間都可以形成分子間氫鍵D.甘油(CH2OH-CHOH-CH2OH)分子中沒有手性碳原子【答案】A【解析】NF3和NH3的中心原子都是氮，且中心原子的孤對電子數(shù)目都是，但配位原子的電負性：F>H，故氨氣的鍵角大于三氟化氮，A錯誤；一個二氧化碳有2個碳氧雙鍵，故標準狀況下，22.4L即1mol二氧化碳含有π鍵數(shù)為2NA。冰中一個水分子靠氫鍵與周圍的四個水分子形成正四面體，均攤法一個水分子有兩個氫鍵，故18g即1mol水含有2NA個氫鍵，B正確；氫原子與電負性大、半徑小的原子X(氟、氧、氮等)以共價鍵結(jié)合，若與電負性大的原子Y(與X相同的也可以)接近，在X與Y之間以氫為媒介，生成X-H···Y形式的一種特殊的分子間或分子內(nèi)相互作用，稱為氫鍵。根據(jù)定義，HNO3、H2SO4、C2H5OH、CH3COOH分子之間都可以形成分子間氫鍵，C正確；手性碳原子是指連有四個不同基團的碳原子，甘油(CH2OH-CHOH-CH2OH)分子中沒有手性碳原子，D正確。3.關于分子的性質(zhì)，下列說法不正確的是（）。A.H－Cl的鍵能比H－I的鍵能大，故HCl分子比HI分子穩(wěn)定B.對羥基苯甲醛的沸點大于鄰羥基苯甲醛C.乙醇在水中的溶解度小于丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)，可以用相似相溶解釋D.尿素CO(NH2)2易溶于水，不溶于有機溶劑【答案】C【解析】鍵能的大小決定著物質(zhì)的化學性質(zhì)，鍵能越大，物質(zhì)越穩(wěn)定，H—Cl比H—I鍵能大，HCl比HI穩(wěn)定，A正確；對羥基苯甲醛分子間形成氫鍵導致沸點升高，而鄰羥基苯甲醛存在分子內(nèi)氫鍵導致沸點降低，故沸點：對羥基苯甲醛>鄰羥基苯甲醛，B正確；乙醇在水中的溶解度大于丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)，是因為CH3CH2CH2CH2OH中烴基較大，其中的-OH占比少，溶解度明顯減小，C錯誤；尿素CO(NH2)2是極性分子，易溶于水，不溶于有機溶劑，D正確。4.下列關于分子的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的解釋正確的是（）。選項物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)解釋A鍵角：的鍵長大于的鍵長B用乙酸乙酯而不用水溶解油漆乙酸乙酯與油漆中的成分極性都較小，利用了相似相溶原理，而水分子極性較大，對油漆溶解效果不好C酸性：烴基越長，推電子效應越小，羧基中羥基的極性越大，羧酸的酸性越弱D的沸點高于因為分子間的范德華力大于分子間的范德華力【答案】B【解析】A．甲烷為sp3雜化，沒有孤電子對，為正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為109°28′，水為sp3雜化，2對孤電子對，為角形，約為105°，所以鍵角：CH4>H2O，A錯誤；B．乙酸乙酯與油漆中的成分極性都較小，而水分子極性較大，利用了相似相溶原理，極性溶質(zhì)易溶于極性溶劑，非極性溶質(zhì)易溶于非極性溶劑，B正確；C．烴基(R－)越長推電子效應越大，則CH3CH2-的推電子效應比CH3-大，從而使-COOH中-OH的極性減弱，電離能力減弱，酸性減弱，所以酸性：CH3COOH＞CH3CH2COOH，C錯誤；D．對羥基苯甲醛可以形成分子間氫鍵，鄰羥基苯甲醛可以形成分子內(nèi)氫鍵，分子間氫鍵使得熔沸點升高，分子內(nèi)氫鍵使得熔沸點降低，所以對羥基苯甲醛熔沸點大于鄰羥基苯甲醛，D錯誤。5.回答下列物質(zhì)結(jié)構(gòu)相關內(nèi)容的小題：（1）常溫下，甲醇CH3OH在水中的溶解度大于甲胺CH3NH2，原因是___________。（2）臭氧在水中的溶解度比氧氣大的原因是_______________。（3）H2O2難溶于CS2，簡要說明理由：。（4）CH3COOH易溶于水，除了它是極性分子外，還因為___________________?！敬鸢浮浚?）甲醇與水分子之間的氫鍵大于甲胺與水分子之間的氫鍵（2）臭氧和水都是極性分子，而氧氣是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理，臭氧在水中的溶解度比氧氣大（3）過氧化氫分子為極性分子、二硫化碳為非極性分子，根據(jù)相似相溶原理可知，H2O2難溶于CS2（4）乙酸與水分子之間可形成氫鍵【解析】（1）溶質(zhì)和溶劑之間形成氫鍵可以增大溶解度，由于甲醇與水分子之間的氫鍵大于甲胺與水分子之間的氫鍵，所以常溫下，甲醇CH3OH在水中的溶解度大于甲胺CH3NH2。（2）臭氧在水中的溶解度比氧氣大的原因是臭氧和水都是極性分子，而氧氣是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理，臭氧在水中的溶解度比氧氣大。（3）H2O2難溶于CS2，原因為過氧化氫分子為極性分子、二硫化碳為非極性分子，根據(jù)相似相溶原理可知，H2O2難溶于CS2。（4）CH3COOH易溶于水，除了它是極性分子外，還因為CH3COOH與水分子之間可形成氫鍵。6.回答下列問題：（1）NH3在水中溶解度較大，可能的原因有_______、_______。(寫出兩個即可)（2）下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)與氫鍵無關的是___________(填字母)。A．乙酸可以和水以任意比互溶 B．乙醇在水中的溶解度C．氫化鎂的相對分子質(zhì)量 D．DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)【答案】（1）NH3能與水反應、NH3與水都是極性分子、NH3與水分子之間還可以形成氫鍵(任寫兩個)（2）C【解析】（1）NH3在水中的溶解度較大，可能的原因有：NH3能與水反應、NH3與水都是極性分子，依據(jù)相似相溶原理可知，氨氣在水中的溶解度大；NH3與水分子之間還可以形成氫鍵，增大氨氣溶解度。（2）乙酸都分別可與水分子間形成氫鍵,所以可以和水以任意比互溶，A不符合題意；乙醇和水分子間能形成氫鍵，乙醇在水中的溶解度與氫鍵有關，B不符合題意；氫化鎂的相對分子質(zhì)量與氫鍵無關，C符合題意；DNA含有O?H、N?H鍵，雙螺旋結(jié)構(gòu)與氫鍵有關，D不符合題意。7.回答下列問題：（1）下列分子中若有手性原子，請用“*”標出其手性碳原子。試比較下列含氧酸的酸性強弱(填“>”、“<”或“=”)：H2SO4_______H2SO3；HClO3_______HClO4。（3）根據(jù)價層電子對互斥理論判斷下列問題：H2S分子的VSEPR構(gòu)型為____________，立體構(gòu)型為_________________。（4）H2O的沸點(100℃)比H2S的沸點(-61℃)高，這是由于___________________；H2O比H2S更穩(wěn)定，這是由于________________________?！敬鸢浮浚?）（2）>＜（3）四面體型V形（4）水分子之間存在氫鍵，沸點高于同族其他元素氫化物O與S是同主族元素，同主族元素從上到下非金屬性依次減弱，非金屬性越強，元素最簡單的氫化物越穩(wěn)定【解析】（1）碳原子上連有四個不同的原子或者基團的具有手性，該分子中具有手性碳原子。（2）同一元素的含氧酸，該元素的化合價越高，對應的含氧酸的酸性越強，H2SO4中S元素化合價為+6價，H2SO3中S元素化合價為+4價，故酸性：H2SO4>H2SO3；HClO3中Cl元素化合價為+5，HClO4中Cl元素化合價為+7，故酸性：HClO3＜HClO4。（3）H2S分子價層電子對數(shù)=2+(6-1×2)/2=4，有2對孤電子對，則中心原子S原子采取sp3雜化，VSEPR構(gòu)型為四面體型，分子的立體構(gòu)型為V形。（4）水分子之間存在氫鍵，沸點高于同族其他元素氫化物，所以H2O的沸點(100℃)比H2S的沸點(-61℃)高。O與S是同主族元素，同主族元素從上到下非金屬性依次減弱，非金屬性越強，元素最簡單的氫化物越穩(wěn)定，故H2O比H2S更穩(wěn)定。8.X、Y、Z、M、Q是中學化學常見的五種元素，原子序數(shù)依次增大，其相關結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息如下表所示。元素結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息X其原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍Y基態(tài)原子最外層電子排布為nsnnpn+1Z非金屬元素，其單質(zhì)為固體，在氧氣中燃燒時有明亮的藍紫色火焰M單質(zhì)在常溫、常壓下是氣體，基態(tài)原子的M層上有1個未成對的p電子Q其與X形成的合金為目前用量最多的金屬材料（1）Q元素基態(tài)原子的電子排布式是___________。（2）比較Y元素與氧元素的第一電離能：___________>___________(填元素符號)；X和Z形成的化合物XZ2為一種液體溶劑，其分子中的鍵和鍵數(shù)目之比為___________，該化合物溶于水___________(填“易”或“難”)。（3）Y的最簡單氫化物分子中含有___________共價鍵(填“極性”或“非極性”，下同)，是___________分子，該氫化物易液化，其原因是___________。（4）M的氣態(tài)氫化物和氟化氫相比，沸點高的是___________(填寫化學式，下同)；穩(wěn)定性強的是___________，其原因是___________。【答案】（1）[Ar]3d64s2(或1s22s22p63s23p63d64s2)（2）NO1：1難（3）極性極性氨分子間可以形成氫鍵（4）HFHFF的原子半徑小于Cl，H-F的鍵長小于H-Cl，H-F的鍵能大于H-Cl【解析】X原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，最外層最多含有8個電子，則X含有兩個電子層，最外層含有4個C，則X為C元素；Y的基態(tài)原子最外層電子排布為nsnnpn+1，s層含有2個電子，則n=2，Y的最外層電子排布式為：2s22p3，則Y為N元素；Z為非金屬元素，其單質(zhì)為固體，在氧氣中燃燒時有明亮的藍紫色火焰，則Z為S元素；基態(tài)原子的M層上有1個未成對的p電子，則M的電子排布式為1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，為鋁元素或氯元素，由于Z單質(zhì)常溫、常壓下是氣體，所以Z是Cl元素；Q與X形成的合金為目前用量最多的金屬材料，該合金為鋼，則Q為Fe元素，綜上所述：X、Y、Z、M、Q分別為C、N、S、Cl、Fe元素。（1）Q為Fe元素，鐵原子核外有26個電子，基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2（2）核外電子排布處于半充滿、全充滿、全空的狀態(tài)是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，N原子的2p能級是半充滿狀態(tài)，是穩(wěn)定狀態(tài)，因此第一電離能：