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分子的极性、溶解性、手性、无机含氧酸酸性的判断是高考考查基础知识的基本应用,不具有太大的灵活
性,只要把基本概念、定义记准记牢,这项考查就不会失分。
1.(2024·河北·高考真题)
是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产
物,如:
。下列有关化学用语或表述正确的是
A.
的形成过程可表示为
B.
中的阴、阳离子有相同的VSEPR 模型和空间结构
C.在
、石墨、金刚石中,碳原子有
和
三种杂化方式
D.
和
都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
【答案】B
【解析】
A.
是共价化合物,其电子式为
,
的形成过程可表示为
,故A
错误;
第51 讲 极性、溶解性、手性、无机含氧酸
酸性的判断
01 考情分析 02 真题精研 03 规律·方法·技巧 04 经典变式练
05 核心知识精炼 06 基础测评 07 能力提升
考情分析
真题精研
1
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B.
中
的中心N 原子孤电子对数为
,价层电子对数为4,
的中心
原子孤
电子对数为
,价层电子对数为4,则二者的
模型和空间结构均为正四面体形,故B
正确;
C.
、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为
、
、
,共有2 种杂化方式,故C 错误;
D.
易液化,其汽化时吸收热量,可作制冷剂,干冰易升华,升华时吸收热量,也可作制冷剂,
分子间作用力为氢键和范德华力,
分子间仅存在范德华力,故D 错误;
故选B。
2.(2024·浙江·高考真题)X、Y、Z、M 四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,
Y 与M 同主族,Y 与Z 核电荷数相差2,Z 的原子最外层电子数是内层电子数的3 倍。下列说法不正确的
是
A.键角:
B.分子的极性:
C.共价晶体熔点:
D.热稳定性:
【答案】B
【分析】X、Y、Z、M 四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,Y 与M 同主族,Y
与Z 核电荷数相差2,Z 的原子最外层电子数是内层电子数的3 倍,则Z 为O 元素,Y 为C 元素,X 为H
元素,M 为Si 元素。
【解析】A.
为
,其中C 原子的杂化类型为
,
的空间构型为平面正三角形,键角为120°;
为
,其中C 原子的杂化类型为
,
的空间构型为三角锥形,由于C 原子还有1 个孤电子对,
故键角小于109°28´,因此,键角的大小关系为
,A 正确;
B.
为
,其为直线形分子,分子结构对称,分子中正负电荷的重心是重合的,故其为百极性分
2
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子;
分子结构不对称,分子中正负电荷的重心是不重合的,故其为极性分子,因此,两者极性的大
小关系为
,B 不正确;
C.金则石和晶体硅均为共价晶体,但是由于C 的原子半径小于Si,因此,C—C 键的键能大于Si—Si 键的,
故共价晶体熔点较高的是金刚石,C 正确;
D.元素的非金属性越强,其气态氢化物的热稳定性越强;C 的非金属性强于Si,因此,甲烷的稳定热稳
定性较高,D 正确;
综上所述,本题选B。
分子极性的判断技巧
1.共价键的极性与分子极性的关系
2.判断ABn型分子极性的经验规律
若中心原子A 的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,若不等则为极性分子。如
SO2为极性分子,SO3为非极性分子。
1.(2024·北京·高考真题)氘代氨(
)可用于反应机理研究。下列两种方法均可得到
:①
与
的水解反应;②
与
反应。下列说法不正确的是
A.
和
可用质谱法区分
B.
和
均为极性分子
规律·方法·技巧
经典变式练
3
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C.方法①的化学方程式是
D.方法②得到的产品纯度比方法①的高
【答案】D
【解析】A.
和
的相对分子质量不同,可以用质谱法区分,A 正确;
B.
和
的H 原子不同,但空间构型均为三角锥形,是极性分子,B 正确;
C.Mg3N2与D2O 发生水解生成Mg(OD)2和ND3,反应方法①的化学方程式书写正确,C 正确;
D.方法②是通过
中D 原子代替
中H 原子的方式得到
,代换的个数不同,产物会不同,纯度
低,D 错误;
故选D。
2.(2024·贵州·高考真题)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q 组成(结构
如图)。X 的最外层电子数等于内层电子数,Y 是有机物分子骨架元素,Q 和W 能形成两种室温下常见的液
态化合物。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.该化合物中Q 和W 之间可形成氢键
C.X 与Al 元素有相似的性质
D.W、Z、Q 三种元素可形成离子化合物
【答案】A
【分析】X 的最外层电子数等于内层电子数,则X 的核外电子排布式为
,X 为Be 元素,W 只能形成
一条共价键,结合X 的位置可知X 为H 元素,Y 是有机物分子骨架元素,则Y 为C 元素,Q 和W 能形成
两种室温下常见的液态化合物,则Q 为O 元素,则Z 为N 元素,据此解答。
【解析】A.同一周期,从左到右,元素的第一电离能呈增大的趋势,N 原子中2p 能级上电子为半满结构,
较为稳定,第一电离能大于同周期与之相邻的元素,则第一电离能:C<O<N,故A 错误;
B.该化合物中O 的电负性较大,可以和H 之间形成氢键,故B 正确;
4
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C.Be 和Al 处在元素周期表的对角线上,具有相似的化学性质,如
都具有两性,故C
正确;
D.H、N、O 可以形成离子化合物,如
,故D 正确;
故选A。
一、分子间作用力与分子性质
1.分子间作用力
(1)定义:物质分子间普遍存在的一种_相互作用力__。
(2)分类
(3)范德华力与物质性质
定义
固态和液态分子之间普遍存在的一种_相互作用力__,范德华力约比化
学键的键能小1~2 个数量级
实质
范德华力的实质是_电性__作用,无饱和性和_方向性__
影响范德
华力的因素
一般来说,结构和组成相似的物质,随着_相对分子质量__的增大,范
德华力逐渐增强
范德华力与
物质的性质
范德华力主要影响物质的_熔点__、沸点等物理性质
(4)氢键与物质性质
定义
已经与_电负性很强__的原子形成共价键的_氢原子__与另一个_电负性很强
__的原子之间的作用力,称为氢键
表达方式
用A—H…B 表示(A、B 是电负性很大的原子,一般为N、O、F 三种元素的原
子,A、B 可以相同,也可以不同)。
形成条件
氢原子两边的A 原子和B 原子所属元素通常具有很强的电负性和很小的_原
子半径__
特征
具有一定的_方向__性和_饱和__性
对物质性
质的影响
主要表现为物质的熔点和沸点_升高__,对物质的电离、溶解等也产生影响
分类
氢键有_分子内氢键__和分子间氢键
注意:同分异构体中,存在分子间氢键的比存在分子内氢键的化合物的熔、沸点高。
2.分子的极性
核心知识精炼
5
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(1)非极性分子与极性分子的判断
(2)键的极性、分子空间构型与分子极性的关系
类型
实例
键的极性
立体构型
分子极性
X2
H2、N2
非极性键
直线形
非极性分子
XY
HCl、NO
极性键
直线形
_极性分子__
XY2
(X2Y)
CO2、CS2
极性键
直线形
_非极性分子__
SO2
极性键
V 形
极性分子
H2O、H2S
极性键
V 形
_极性分子__
XY3
BF3
极性键
平面三角形
非极性分子
NH3
极性键
三角锥形
_极性分子__
XY4
CH4、CCl4
极性键
正四面体形
_非极性分子__
3.分子的溶解性。
①“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于_非极性溶剂__,极性溶质一般能溶于_极性溶剂__。若能
形成氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性_越好__。
②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水_互溶__(C2H5OH 和H2O 中的羟基相近),而戊醇在
水中的溶解度明显减小。
③如果溶质与水发生反应,将增大物质的溶解度,如SO2等。
4.无机含氧酸分子的酸性。
对于同一元素的无机含氧酸来说:该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强。
无机含氧酸可写成(HO)mROn,如果成酸元素R 相同,则n 值越大,R 的正电性越_高__,导致R—O—H 中O
的电子向_R__偏移,在水分子的作用下越_易__电离出H +,酸性越_强__,如H2SO3_<__H2SO4,
HClO_<__HClO2_<__HClO3_<__HClO4。
5.分子的手性
(1)手性异构(对映异构):具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样互为_镜像__,
却在三维空间里_不能重叠__的现象。
(2)手性分子:具有_手性异构__体的分子。
(3)手性碳原子:在有机物分子中,连有_四__个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性
分子,如
。
二、无机含氧酸的酸性判断及比较
6
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1.根据非羟基氧的个数判断
2.利用元素周期律判断
→→
→→
(2024·安徽·高考真题)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示(X、Y 均为氮
氧化物),羟胺(
)以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸
反应的产物盐酸羟胺
广泛用于药品、香料等的合成。已知
时,
,
,
。
完成下列小题。
1.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
基础测评
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A.标准状况下,
和Y 混合气体中氧原子数为
B.
溶液中
和
数均为
C.
完全转化为
时,转移的电子数为
D.
中含有的价电子总数为
2.下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A.键角:
B.熔点:
C.
同浓度水溶液的
D.羟胺分子间氢键的强弱:
【答案】1.A 2.D
【分析】
在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X,X 在X 还原酶的作用下转化为Y,X、Y 均为氮氧化
物,即X 为NO,Y 为N2O。
1.A.标准状况下,
和N2O 混合气体物质的量为0.1mol,氧原子数为
,A 正确;
B.HNO2为弱酸,因此
能够水解为HNO2,
溶液中
数目小于
,B 错误;
C.
完全转化为
时,N 的化合价由-1 上升到+3,
物质的量为0.1mol,转移的电
子数为
,C 错误;
D.
物质的量为0.1mol,N 的价电子数等于最外层电子数为5,
含有的价电子总数为
,
D 错误;
故选A。
8
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2.A.
中N 原子的价层电子对数=
,为sp3杂化,键角为107°,
中N 的价层
电子对数=
,为sp2杂化,键角为120°,故键角:
,A 错误;
B.
为分子晶体,
为离子晶体,故熔点:
,B 错误;
C.由题目信息可知,25℃下,
,故
的碱性比
弱,故同浓度
的水溶液中,
的水解程度大于
的水解程度,同浓度水溶液的pH:
,C
错误;
D.O 的电负性大于N,O-H 键的极性大于N-H 键,故羟胺分子间氢键的强弱
,D 正确;
故选D。
3.(2023·河北·高考真题)下列说法正确的是
A.
的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体
B.若
型分子的空间构型相同,其中心原子的杂化方式也相同
C.干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性
D.
和
都是既含
键又含
键的非极性分子
【答案】A
【解析】A.甲烷分子中心原子形成四个σ 键,没有孤电子对,所以价层电子对互斥模型和空间构型均为
正四面体,A 正确;
B.SO2和OF2分子的空间构型均为V 形,但前者中心原子为sp2杂化,后者中心原子为sp3杂化,B 错误;
C.冰的结构是水分子通过氢键结合形成的有空隙的空间结构,表明了氢键通常具有方向性,干冰的结构
表现为分子密堆积,范德华力没有方向性,C 错误;
D.CO2和CCl4都是极性键形成的非极性分子,CO2既含σ 键又含π 键而CCl4只含σ 键不含π 键,D 错误;
故选A。
4.(2023·天津·高考真题)下表列出25℃时不同羧酸的
(即
)。根据表中的数据推测,结论正确的
是
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羧酸
pKa
4.76
2.59
2.87
2.90
A.酸性强弱:
B.对键合电子的吸引能力强弱:F<Cl<Br
C.25℃时的pKa大小:
D.25℃时0.1mol/L 溶液的碱性强弱:
【答案】C
【解析】A.根据电负性F>Cl>Br>I,CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH 的酸性逐渐减弱,则酸
性CH2ICOOH<CH2BrCOOH,A 错误;
B.电负性越大,对键合电子的吸引能力越强,电负性:F>Cl>Br,对键合电子的吸引能力强弱:
F>Cl>Br,B 错误;
C.F 是吸电子基团,F 原子个数越多,吸电子能力越强,使得羧基中O—H 键极性增强,更易电离,酸性
增强,则25℃时的pKa大小:CHF2COOH<CH2FCOOH,C 正确;
D.根据pKa知,相同浓度下酸性CH3COOH<CH2ClCOOH,酸性越强,其对应盐的水解程度越弱,碱性
越弱,则相同浓度下碱性:CH2ClCOONa<CH3COONa,D 错误;
故答案为:C。
5.(2023·重庆·高考真题)
和
均可发生水解反应,其中
的水解机理示意图如下:
下列说法正确的是
A.
和
均为极性分子
B.
和
中的
均为
杂化
C.
和
的水解反应机理相同
D.
和
均能与
形成氢键
【答案】D
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【解析】A.
中中心原子N 周围的价层电子对数为:3+
=4,故空间构型为三角锥形,其分子
中正、负电荷中心不重合,为极性分子,而
中中心原子周围的价层电子对数为:4+
=4,是
正四面体形结构,为非极性分子,A 错误;
B.
和
中中心原子N 周围的价层电子对数均为:3+
=4,故二者
均为
杂化,B 错误;
C.由题干NCl3反应历程图可知,NCl3水解时首先H2O 中的H 原子与NCl3上的孤电子对结合,O 与Cl 结
合形成HClO,而SiCl4上无孤电子对,故SiCl4的水解反应机理与之不相同,C 错误;
D.
和
分子中均存在N-H 键和孤电子对,故均能与
形成氢键,D 正确;
故答案为:D。
6.在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是
A.范德华力、范德华力、范德华力
B.范德华力、范德华力、共价键
C.范德华力、共价键、共价键
D.共价键、共价键、共价键
【答案】B
【解析】石蜡→液体石蜡破坏范德华力,液体石蜡→石蜡蒸气破坏范德华力,石蜡蒸气→裂化气破坏共价
键,故B 符合题意。
答案选B。
7.(2023·北京·高考真题)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是
A.
键的键能小于
键的键能
B.三氟乙酸的
大于三氯乙酸的
C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D.气态氟化氢中存在
,而气态氯化氢中是
分子
【答案】A
【解析】A.F 原子半径小,电子云密度大,两个原子间的斥力较强,
键不稳定,因此
键的键能
小于
键的键能,与电负性无关,A 符合题意;
B.氟的电负性大于氯的电负性。
键的极性大于
键的极性,使
—的极性大于
—的极性,
导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大,更容易电离出氢离子,酸性更强,B 不符合题意;
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C.氟的电负性大于氯的电负性,
键的极性大于
键的极性,导致
分子极性强于
,C 不
符合题意;
D.氟的电负性大于氯的电负性,与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键,因此气态
氟化氢中存在
,D 不符合题意;
故选A。
8.(2023·山东·高考真题)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是
A.存在顺反异构
B.含有5 种官能团
C.可形成分子内氢键和分子间氢键
D.1mol 该物质最多可与1molNaOH 反应
【答案】D
【解析】A.由题干有机物结构简式可知,该有机物存在碳碳双键,且双键两端的碳原子分别连有互不同
的原子或原子团,故该有机物存在顺反异构,A 正确;
B.由题干有机物结构简式可知,该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基等5 种官能团,B 正
确;
C.由题干有机物结构简式可知,该有机物中的羧基、羟基、酰胺基等官能团具有形成氢键的能力,故其
分子间可以形成氢键,其中距离较近的某些官能团之间还可以形成分子内氢键,C 正确;
D.由题干有机物结构简式可知,1mol 该有机物含有羧基和酰胺基各1mol,这两种官能团都能与强碱反应,
故1mol 该物质最多可与2molNaOH 反应,D 错误;
故答案为:D。
9.(2023·湖南·高考真题)下列有关物质结构和性质的说法错误的是
A.含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
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C.酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D.冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配,两者能通过弱相互作用形成超分子
【答案】A
【解析】A.有手性异构体的分子被称为手性分子,当分子中存在两个或两个以上的手性碳原子时,会出
现内消旋体,这种含有内消旋体的分子不是手性分子,A 错误;
B.邻羟基苯甲醛中含有分子内氢键,分子内氢键可以降低物质的熔沸点,因此邻羟基苯甲醛的熔沸点低
于对羟基苯甲醛的熔沸点,B 正确;
C.酰胺在酸性条件下反应生成羧酸和胺,在碱性条件下反应生成羧酸盐和氨气,二者均为水解反应,C
正确;
D.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间作用力形成的分子聚集体,分子间作用力是弱相互作用,
冠醚(18-冠-6)的空穴大小为260~320pm,可以适配K+(276pm)、Rb+(304pm),冠醚与离子之间形成配位键,
通过弱相互作用形成超分子,D 正确;
故答案选A。
10.(2023·湖北·高考真题)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
分子间作用力
B
熔点:
(1040℃)远高于
(178℃升华)
晶体类型
C
酸性:
(
)远强于
(
)
羟基极性
D
溶解度(20℃):
(29g)大于
(8g)
阴离子电荷
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【解析】A.正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体,由于新戊烷支链多,对称性好,分子间作用力小,
所以沸点较低,故A 正确;
B.AlF3为离子化合物,形成的晶体为离子晶体,熔点较高,AlCl3为共价化合物,形成的晶体为分子晶体,
熔点较低,则
熔点远高于
,故B 正确;
C.由于电负性F>H,C-F 键极性大于C-H 键,使得羧基上的羟基极性增强,氢原子更容易电离,酸性增
强,故C 正确;
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D.碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO 间存在氢键,与晶格能大小无关,
即与阴离子电荷无关,故D 错误;
答案选D。
11.(2023·湖北·高考真题)中科院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH 溶液,恢复至室温后不
稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的
是
A.纤维素是自然界分布广泛的一种多糖
B.纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键
C.NaOH 提供
破坏纤维素链之间的氢键
D.低温降低了纤维素在NaOH 溶液中的溶解性
【答案】D
【解析】A.纤维素属于多糖,大量存在于我们吃的蔬菜水果中,在自然界广泛分布,A 正确;
B.纤维素大分子间和分子内、纤维素和水分子之间均可形成氢键以及纤维素链段间规整紧密的结构使纤
维素分子很难被常用的溶剂如水溶解,B 正确;
C.纤维素在低温下可溶于氢氧化钠溶液,是因为碱性体系主要破坏的是纤维素分子内和分子间的氢键促
进其溶解,C 正确;
D.由题意可知低温提高了纤维素在NaOH 溶液中的溶解性,D 错误;
故选D。
12.(2023·全国·高考真题)光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
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下列说法错误的是
A.该高分子材料可降解
B.异山梨醇分子中有3 个手性碳
C.反应式中化合物X 为甲醇
D.该聚合反应为缩聚反应
【答案】B
【解析】A.该高分子材料中含有酯基,可以降解,A 正确;
B.异山梨醇中
四处的碳原子为手性碳原子,故异山梨醇分子中有4 个手性碳,
B 错误;
C.反应式中异山梨醇释放出一个氢原子与碳酸二甲酯释放出的甲氧基结合生成甲醇,故反应式中X 为甲
醇,C 正确;
D.该反应在生产高聚物的同时还有小分子的物质生成,属于缩聚反应,D 正确;
故答案选B。
1.(2022·天津·高考真题)下列关于苯丙氨酸甲酯的叙述,正确的是
A.具有碱性
B.不能发生水解
C.分子中不含手性碳原子
D.分子中采取
杂化的碳原子数目为6
【答案】A
【解析】A.苯丙氨酸甲酯含有氨基,具有碱性,故A 正确;
B.苯丙氨酸甲酯含有酯基,能发生水解,故B 错误;
能力提升
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C.分子中含手性碳原子,如图
标“*”为手性碳原子,故C 错误;
D.分子中采取
杂化的碳原子数目为7,苯环上6 个,酯基上的碳原子,故D 错误。
综上所述,答案为A。
2.(23-24 高三上·江苏南京·期末)下图示中,图1 是8羟基喹啉,图2 用高分辨原子力显微镜观察到的聚
集的8羟基喹啉图像,图3 聚集的分子结构模型。下列有关说法正确的是
A.图1 中,每个8羟基喹啉分子中含有5 个π 键
B.对比图2 可验证8羟基喹啉分子间存在氢键
C.C、N、O 的第一电离能依次增大
D.原子力显微镜可直接观测到氢键的本质
【答案】B
【解析】A.苯环中为大π 键,含氮杂环中含有两个碳碳双键,因此每个8羟基喹啉分子中未含有3 个π 键,
故A 错误;
B.根据图示,8-羟基喹啉分子间存在
、
等氢键,故B 正确;
C.C、N、O 位于同周期,其第一电离能随着原子序数递增,总的趋势是变大,但N 的2p 层电子半充满,
导致其第一电离能大于O,C、O、N 的第一电离能依次增大,故C 错误;
D.根据题意可知,通过原子力显微镜观测在铜单晶表面吸附组装的8-羟基喹啉分子,获得原子级分辨的
分子化学骨架结构图象,并清晰观察到分子间存在的氢键作用,并不是直接观测到氢键的本质,故D 错误;
故答案选B。
3.(2024 高三·安徽·专题练习)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示(X、Y
均为氮氧化物),羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与
盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3OH]Cl)广泛用于药品、香料等的合成。
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已知25℃时,Ka(HNO2)=7.2×10-4,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 ,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。
下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A.键角:NH3>
B.熔点:NH2OH>[NH3OH]Cl
C.
同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
D.羟胺分子间氢键的强弱:O-H…O>N-H…N
【答案】D
【解析】A.NH3中N 原子的价层电子对数=
,为sp3杂化,键角为107°18′,
中N
的价层电子对数=
,为sp2杂化,键角为120°,故键角:NH3<
,A 错误;
B.NH2OH 为分子晶体,[NH3OH]Cl 为离子晶体,故熔点:NH2OH<[NH3OH]Cl,B 错误;
C.由题目信息可知,25℃下,Kb(NH3·H2O)>Kb(NH2OH),故NH2OH 的碱性比NH3·H2O 弱,同浓度的水
溶液中,[NH3OH]+的水解程度大于
的水解程度,同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl<NH4Cl,C 错误;
D.O 的电负性大于N,O-H 键的极性大于N-H 键,故羟胺分子间氢键的强弱O-H…O>N-H…N,D 正确;
故选D。
4.(2024 高三·全国·专题练习)下列说法错误的是
A.甘油和水可以任意比例互溶的原因之一为甘油与水能形成分子间氢键
B.H2O 的沸点高于HF,是因为前者的氢键作用较大
C.氢氟酸水溶液中氢键的类型有F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O
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D.
熔点低的原因是前者形成分子内氢键,后者形成分
子间氢键
【答案】B
【解析】A.甘油为丙三醇,因其能与水形成分子间氢键,故可与水以任意比例互溶,A 正确;
B.水的沸点比氢氟酸高,是因为等物质的量情况下,前者比后者含有的氢键数目多,但氢键作用力氢氟
酸比较高,B 错误;
C.氢氟酸水溶液中共有两种不同的氢原子,可以分别与F、O 原子形成氢键,故氢氟酸水溶液中氢键类型
有四种,C 正确;
D.邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,分子内氢键使分子熔点降低,分
子间氢键使分子熔点升高,D 正确;
故答案选B。
5.(23-24 高三下·广东惠州·期末)下列陈述I 和陈述II 均正确,且有因果关系的是
选
项
陈述I
陈述II
A
苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色:甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
甲苯中甲基能使苯环性质变
活泼
B
在
中溶解度高于在水中的溶解度
是非极性分子
C
Si-O 键键能比Si-H 键高
的熔沸点比
高
D
相同温度下,将pH 相同的各1mL 盐酸和醋酸稀释至100mL,测得
醋酸pH 略小
酸性:
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【解析】A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为苯环对甲基产生影响,使甲基变得更活泼,可被酸
性高锰酸钾溶液氧化, A 不符合题意;
B.
是极性分子,
是非极性溶剂,水是极性溶剂,则
在
中溶解度低于在水中的溶解度,B
不符合题意;
C.
的熔沸点比
高,因为SiO2属于共价晶体、
属于分子晶体,共价键键能比分子间的范德华
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力大,C 不符合题意;
D.相同温度下,将pH 相同的各1mL 盐酸和醋酸稀释至100mL,测得醋酸pH 略小,则稀释后溶液中的氢
离子浓度:
,说明稀释促进了醋酸的电离,酸性:
,D 符合题意;
故选D。
6.(2024·山东日照·三模)液态氟化氢的电离方程式为:
。下列说法错误的是
A.
的结构为
,其结构中存在配位键
B.
的结构为
,其结构中存在氢键
C.利用
与浓硫酸共热制备HF 气体,反应中体现浓硫酸的强氧化性
D.电解
与HF 混合物时阳极反应为
【答案】C
【解析】A.
的结构为
,其中H 原子提供空轨道,F 原子提供孤电子对,形成配位键,A
项正确;
B.
的结构为
,其中F 原子间形成氢键,B 项正确;
C.利用
与浓硫酸共热制备HF 气体,反应中体现浓硫酸的难挥发性,C 项错误;
D.电解
与HF 混合物时,阳极
失电子生成F2,阴极上HF 得电子生成H2F+,则阳极反应为
,D 项正确;
故答案为:C。
7.(2024·河南·模拟预测)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
分子的极性:
强于
磷氯键的极性强于氧硫键的极性
B
熔点:金刚石高于
金刚石是共价晶体,
是分子晶
体
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C
酸性:HCOOH 强于
HCOOH 中的羟基极性更大
D
在水中的溶解度(20℃)
高于
能够与水分子形成氢键
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【解析】A.分子的极性与分子结构和键的极性均有关,由于
和
的分子结构不同,因此分子的极
性不同,故A 错误;
B.金刚石是共价晶体,
是分子晶体,晶体类型不同,故熔点:金刚石高于
,故B 正确;
C.烷基是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,所以HCOOH 中的羟基
极性比
的羟基极性更大,酸性:HCOOH 强于
,故C 正确;
D.由于
能与水分子间形成氢键,所以
在水中的溶解度高于
,故D 正确;
故选A。
8.(2024·湖北襄阳·一模)下列关于物质结构与性质的说法正确的是
A.臭氧是由极性键构成的极性分子,因此其在水中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度
B.O—H…O 的键能大于F—H…F 的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
C.石墨层间靠范德华力维系,因此石墨的熔点较低
D.水晶内部微观粒子呈现周期性有序排列,因此水晶不同方向的导热性不同
【答案】D
【解析】A.臭氧是弱极性分子,H2O 是极性分子,四氯化碳是非极性分子,因此臭氧在水中的溶解度小
于在四氯化碳中的溶解度,A 错误;
B.因为水分子间形成的氢键数目大于氟化氢分子间形成的的氢键数目,因此水的沸点高于氟化氢的沸点,
B 错误;
C.石墨层间靠范德华力维系,但是共价键键能强,石墨的熔点很高,C 错误;
D.水晶内部质点排列的有序性,导致水晶的导热具有各向异性,D 正确;
故选D。
9.(2024·上海·高考真题)液态氟化氢(HF)的电离方式为:
,其中X 为 。
的
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结构为
,其中
与HF 依靠 相连接。
【答案】 H2F+ 氢键
【解析】根据原子守恒可知,X 为H2F+。HF2的结构为
,其中F-与HF 之间依靠氢键连接。
10.(24-25 高三上·全国·课前预习)填空
(1)下表列出了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
含氧酸结构
Cl—OH
非羟基氧原子数
0
1
2
3
酸性
弱酸
中强酸
强酸
比硫酸酸性更强
由此可得出的判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是 。
(2)磷有三种含氧酸H3PO2、H3PO3、H3PO4,其中磷元素均以sp3杂化与相邻原子形成四个σ 键,则H3PO3的
结构式是 ,写出H3PO2与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式: 。
(3)磷的三种含氧酸H3PO2、H3PO3、H3PO4的酸性强弱顺序为H3PO2<H3PO3<H3PO4,其原因是 。
【答案】(1)含氧酸分子结构中非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强
(2)
NaOH+H3PO2=NaH2PO2+H2O
(3)H3PO2、H3PO3、H3PO4中磷元素的化合价依次为+1、+3 和+5 价,中心磷原子的正电荷依次升高,导
致P—O—H 中氧原子的电子更易向P 原子偏移,因而H3PO2→H3PO3→H3PO4越来越易电离出氢离子,酸性
越来越强
【解析】(1)根据表中数据可知,含氧酸分子结构中非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强;
(2)
H3PO3中磷元素均以sp3杂化与相邻原子形成四个σ 键,所以其结构式为
,H3PO2为一
元酸,所以与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:NaOH+H3PO2=NaH2PO2+H2O;
(3)磷的三种含氧酸H3PO2、H3PO3、H3PO4的酸性强弱顺序为H3PO2<H3PO3<H3PO4,其原因是H3PO2、
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H3PO3、H3PO4中磷元素的化合价依次为+1、+3 和+5 价,中心磷原子的正电荷依次升高,导致P—O—H
中氧原子的电子更易向P 原子偏移,因而H3PO2→H3PO3→H3PO4越来越易电离出氢离子,酸性越来越强。
11.(24-25 高三上·全国·课前预习)完成下列填空。
(1)元素As 与N 同族。预测As 的氢化物分子的立体结构为 ,其沸点比NH3的
(填“高”或“低”),其判断理由是 。
(2)H2O 与CH3CH2OH 可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为 。
(3)如图为S8的结构。其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为 。
【答案】(1) 三角锥形 低 NH3分子间存在氢键
(2)H2O 与CH3CH2OH 之间可以形成氢键
(3)S8分子的相对分子质量大,分子间范德华力大
【解析】(1)AsH3的价层电子数为
,有1 对孤电子对,所以立体结构为三角锥,其沸
点比NH3的低,两者都为分子晶体,NH3分子间存在氢键,所以沸点高于AsH3;
(2)H2O 与CH3CH2OH 可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为H2O 与CH3CH2OH 之间
可以形成氢键,增大在水中的溶解性;
(3)S8的熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为两者都为分子晶体,S8分子的相对分
子质量大,分子间范德华力大,熔沸点高。
12.(24-25 高三上·全国·课前预习)回答下列问题
(1)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因:GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次升高。
原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力逐渐增强 。
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔点/ ℃
-49.5
26
146
沸点/ ℃
83.1
186
约400
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
[Ni(NH
①
3)6]SO4中阴离子的立体构型是 。
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为 ,提供孤电子对的成键原子是
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。
③氨的沸点 (填“高于”或“低于”)磷(PH3),原因是 ;氨是
(填“极性”或“非极性”)分子,中心原子的轨道杂化类型为 。
【答案】(1)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次升高,原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分
子间作用力逐渐增强
(2) 正四面体 配位键 N 高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp3
【解析】(1)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次升高,原因是三种物质分子结构相似,相对分子质量依
次增大,分子间作用力逐渐增强;
(2)①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子为
,其价层电子数为4,没有孤电子对,立体构型是正四面体;
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为配位键,提供孤电子对的成键原子是为N,Ni2+提供
空轨道;
③氨的沸点高于PH3,因为NH3分子间可形成氢键,氨为极性分子,价层电子数为
,所
以中心原子的轨道杂化类型为sp3杂化。
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