第5 讲 分子的性质
考点一 键的极性和分子的极性对化学性质的影响
1.键的极性
(1)极性键与非极性键的比较
极性键
非极性键
成键原子
不同种元素的原子间
同种元素的原子间
电子对
发生偏移(电荷分布不均匀)
不发生偏移(电荷分布均匀)
成键原子
的电性
H
δ +—Cl
δ −
呈电中性
(2)共价键极性的强弱的判断
成键元素电负性值差异越大,共价键的极性越强。
(3)键的极性对化学性质的影响
键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的,羧基中羟基的极性越
大,越容易电离出
H + ,则羧酸的酸性越强。
①与羧基相邻的共价键的极性越大,羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越强。
②烷基是推电子基团,从而减小羧基中羟基的极性,导致羧酸的酸性减小。一般地,烷基越长,推电子
效应越大,羧酸的酸性越弱。
小题对点过
(1)比较F3CCOOH 与Cl3CCOOH 的酸性强弱,并说明理由:
。
(2)比较H2S 和C2H5SH 酸性强弱,并从结构的角度说明理由:
。
答案 (1)酸性:F3CCOOH>Cl3CCOOH。由于电负性:F>Cl,使得羧酸F3CCOOH 中O—H 的共用电子
对更偏向于氧,O—H 的极性更强,更易电离出H+,故F3CCOOH 的酸性更强
(2)酸性:H2S>C2H5SH。—C2H5是推电子基团,使C2H5SH 中H—S 的极性降低,电离出H+的能力减弱
2.极性分子和非极性分子
(1)概念
极性分子:分子的正电中心和负电中心不重合,键的极性的向量和不等于零。
非极性分子:分子的正电中心和负电中心重合,键的极性的向量和等于零。
(2)极性分子和非极性分子的判断方法
①A—A 型分子一定是非极性分子、A—B 型分子一定是极性分子。
②判断ABn型分子极性的两条经验规律
a.中心原子A 化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数,则为非极性分子,反之则为极性分子。
b.中心原子A 没有孤电子对,则为非极性分子,反之则为极性分子。
小题对点过
下列分子P4、C60、 Cl2、NO、H2O2、NO2、SO2、CH2Cl2、CS2、C2H2、SO3、 BF3、HCN 、
HCHO、PCl5、PCl3属于极性分子的是
;
属于非极性分子的是 。
答案 NO、H2O2、NO2、SO2、CH2Cl2、HCN、HCHO、PCl3 P4、C60、Cl2、CS2、C2H2、SO3、
BF3、PCl5
1.已知CH3COOH+Cl2
ClCH2COOH+HCl,ClCH2COOH 的酸性比CH3COOH 强。下列有关说法
正确的是( )
A.HCl 的电子式为H+[︰Cl
‥
‥
︰]-
B.Cl—Cl 的键长、键能都比I—I 大
C.CH3COOH 分子中只有σ 键
D.ClCH2COOH 的酸性比ICH2COOH 强
答案 D
解析 HCl 是共价化合物,其电子式为H︰Cl
‥
‥
︰,A 错误;Cl 原子半径小于I,则Cl—Cl 的键长比I—I
短,B 错误;CH3COOH 分子中含有σ 键和π 键,C 错误;Cl 的电负性大于I,ClCH2—的吸电子能力强于
ICH2—,故ClCH2COOH 的酸性比ICH2COOH 强,D 正确。
2.键能是衡量共价键稳定性的参数之一。甲醇的结构式为
:
(1)甲醇分子的键参数中有 种键能数据。
(2)甲醇和水都含有H—O 键,解释“甲醇为非电解质,而水为弱电解质”的原因
。
答案 (1)3 (2)甲醇中H—O 键的键能比水中H—O 键的键能大,化学键不容易断裂
3.(1)已知吡啶(
)中含有与苯类似的Π 6
6
大π 键、则吡啶中N 原子的价层孤电子对占据
(填标号)。
A.2s 轨道
B.2p 轨道
C.sp2杂化轨道
D.sp 杂化轨道
(2)
、
、
的碱性随N 原子电子云密度的增大而增强,其中碱性最强的是 ,
简述判断的理由
。
答案 (1)C (2)
已知—CH3为推电子基团,—Cl 为吸电子基团,则导致N 原子电子云密度
最大,结合题干信息可知,其中碱性最强的为
考点二 分子间作用力及对物理性质的影响
1.分子间作用力及其对物质性质的影响
(1)分子间作用力
①范德华力与氢键的比较
范德华力
氢键
作用微粒
分子或原子(稀有气体分子)
H 与N、O、F 等电负性很大的原子
分类
-
分子内氢键和分子间氢键
特征
无方向性和饱和性
有饱和性和方向性
强度
共价键>氢键>范德华力
影响其强
①组成和结构相似的物质,相对分X—H…Y 强弱与X 和Y 的电负性
度的因素
子质量越大,范德华力越大;
②分子的极性越大,范德华力越大
有关
对物质性
质的影响
主要影响物理性质(如熔、沸点)
②氢键的表示方法(以HF 分子间氢键为例)
小题对点过
(1)有氢键的分子间 范德华力,但有范德华力的分子间 氢键。
(2)一个氢原子只能形成 氢键,这就是氢键的 性。
(3)H2O 的沸点比HF 的沸点高的原因为
。
(4)每个水分子能形成 个氢键,每个氢键对该水分子的贡献为1/2,则1 mol 冰中的氢键数目
为 。
答案 (1)有 不一定有
(2)一个 饱和
(3)水分子间形成的氢键数目比HF 多
(4)4 2NA
2.物质的溶解性
(1)“相似相溶”规律
①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。
②分子结构相似的物质易互溶。
(2)氢键对分子溶解性的影响
若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。
小题对点过
(1)有关分子的溶解性,解答下列各题:
①H2O2难溶于CS2,简要说明理由
。
②NH3、CH3CH2OH、CH3CHO 都极易溶于水的原因是
。
(2)对羟基苯甲酸是用途广泛的有机合成原料,其结构简式为
。对羟基苯甲酸为
什么易溶于水?苯甲酸甲酯与对羟基苯甲酸的相对分子质量接近,为什么对羟基苯甲酸的熔、沸点
远高于苯甲酸甲酯?
答案 (1)①H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2
②NH3、CH3CH2OH、CH3CHO 都是极性分子,且都能与H2O 形成氢键
(2)对羟基苯甲酸与水分子之间能形成氢键,故对羟基苯甲酸易溶于水。对羟基苯甲酸分子间能形成
氢键,而苯甲酸甲酯分子间不能形成氢键,故对羟基苯甲酸的熔、沸点远高于苯甲酸甲酯的。
3.分子的手性
(1)手性异构: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,在三维空
间里不能叠合的现象。
(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。
小题对点过
指出下列分子是不是手性分子,是的用*标出手性碳原子。
(1)(CH3)2CHCOOH ;
(2)CHBrCl2 ;
(3)CH3CH(NH2)COOH 。
答案 (1)不是 (2)不是
(3)是 CH 3
∗CH(NH2)COOH
1.(2024·义乌中学高三模拟)液氨、液氯、清洗剂、萃取剂等重点品种使用企业和白酒企业,应加强
储罐区、危化品库房、危化品输送等的管理,确保化工生产安全。下列说法正确的是( )
A.液氨中只存在范德华力
B.液氨分子间作用力强,所以其稳定性大于PH3
C.液氯挥发导致人体吸入后中毒,是因为液氯分子中的共价键键能较小
D.萃取剂CCl4的沸点高于CH4的沸点
答案 D
解析 液氨中还存在共价键、氢键等作用力,A 项错误;分子间作用力只影响物质的物理性质,与其
稳定性无关,B 项错误;由于液氯中Cl2分子间作用力弱,液氯沸点低,极易挥发而被人体吸入引起中毒,
与共价键键能大小无关,C 项错误;由于CCl4与CH4结构相似,且均为共价化合物,CCl4的相对分子质
量大于CH4的,其沸点也高于CH4的沸点,D 项正确。
2.下列关于氢键的说法正确的是( )
A.每一个水分子内含有两个氢键
B.冰和干冰分子间都存在氢键
C.DNA 中的碱基互补配对是通过氢键来实现的
D.H2O 是一种非常稳定的化合物是因为水分子间可以形成氢键
答案 C
解析 水分子内不存在氢键,氢键存在于水分子之间,故A 错误;干冰为二氧化碳,分子间不存在氢键,
故B 错误;H2O 是一种稳定的化合物,是由于O—H 键能较大的原因,与氢键无关,氢键只影响物质的
物理性质,故D 错误。
3.从结构的角度分析物质性质变化的原因:
(1)
的熔点比
的低,其原因是
。
(2)已知
(A)
(B),比较A 和B 在水中溶解度的大小,并说明理由:
。
(3)固体物质
的熔点比它的
一种同分异构体
的熔点高得多,其原因是
。
(4)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这
种变化的原因是
。
答案 (1)
能形成分子间氢键,而
不能形成分子间氢键
(2)B 在水中的溶解度大,因为B 分子能与水分子形成分子间氢键
(3)
易形成离子型内盐,熔点升高,
易形成分子内氢键,熔点降低
(4)硅烷为分子晶体,随相对分子质量的增大,范德华力增强,沸点升高。
3.(2025·八省联考四川卷)O3和HI 发生反应:O3+2HI===I2+O2+H2O,NA是阿伏加德罗常数的值。下列
说法错误的是( )
A.O3是非极性键形成的极性分子
B.HI 的电子式是H︰I
‥
‥
︰
C.O3和O2互为同素异形体
D.1 mol 1H 2
16O 含有的中子数是8NA
答案 A
解析 A.臭氧分子的中心氧原子和两个配位氧原子之间的O—O 具有极性,电子云偏向配位氧原子,
故O3是由极性键形成的极性分子,A 错误;B.HI 是共价化合物,氢和碘之间共用一对电子,故HI 的电
子式是H︰I
‥
‥
︰,B 正确;C.O3和O2是由氧元素形成的不同的单质,互为同素异形体,C 正确;D.1H 2
16O 中
H 没有中子,O 有16-8=8 个中子,故1 mol 1H 2
16O 含有的中子数是8NA,D 正确。
2.(2024·江西卷)科学家发现宇宙中存在100 多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是( )
A.分子的极性:SiH4>NH3
B.键的极性:H—Cl>H—H
C.键角:H2O>CH4
D.分子中三键的键长:HC≡N>HC≡CH
答案 B
解析 SiH4为非极性分子,NH3为极性分子,故分子的极性:SiH4<NH3,A 项错误;H—Cl 为极性键,H—
H 为非极性键,故键的极性:H—Cl>H—H,B 项正确;H2O、CH4中O、C 均为sp3杂化,O 有两个孤电子
对,C 无孤电子对,根据孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力,知
键角:H2O<CH4,C 项错误;C 的原子半径大于N,则分子中三键的键长:HC≡N<HC≡CH,D 项错误。
3.(2024·上海卷)液态氟化氢(HF)的电离方式为:3HF
X+HF2
−,其中X 为 。
HF2
−的结构为F—H…F-,其中F-与HF 依靠 相连接。
答案 H2F+ 氢键
解析 根据元素守恒和电荷守恒知,X 为H2F+;F 的电负性很大,能与H 形成氢键,结合HF2
−的结构为
F—H…F-,知F-与HF 依靠氢键连接。
4.(2024·浙江6 月选考)氧是构建化合物的重要元素。请回答:
化合物HA、HB、HC 和HD 的结构如图。
①HA、HB 和HC 中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2),按照氢键由强到弱对三种酸排序
,请说明理由
。
②已知HC、HD 钠盐的碱性NaC>NaD,请从结构角度说明理由
。
答案 ①HC>HB>HA O、S、Se 的电负性逐渐减小,键的极性:C
O>C
S>C
Se,使得HA、
HB、HC 中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与H2O 形成的氢键逐渐增强 ②S 的原子半径大于O 的
原子半径,S—H 的键长大于O—H,S—H 的键能小于O—H,同时HC 可形成分子间氢键,使得HD 比
HC 更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,碱性NaC>NaD
解析 ①O、S、Se 的电负性逐渐减小,键的极性:C
O>C
S>C
Se,使得HA、HB、HC 中羟基
的极性逐渐增大,其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA;②HC、HD 钠盐的碱性
NaC>NaD,说明酸性HC<HD,原因是:S 的原子半径大于O 的原子半径,S—H 的键长大于O—H,S—H
的键能小于O—H,同时HC 可形成分子间氢键,使得HD 比HC 更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水
解能力大于D-,钠盐的碱性NaC>NaD。
5.(2022·全国甲卷)2008 年北京奥运会的“水立方”,在2022 年冬奥会上华丽转身为“冰立方”,实
现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2
CH2)与四氟乙烯(CF2
CF2)的共聚物
(ETFE)制成。回答下列问题:
(1)固态氟化氢中存在(HF)n形式,画出(HF)3的链状结构 。
(2)CF2
CF2和ETFE 分子中C 的杂化轨道类型分别为 和 ;聚四氟乙烯的化学稳
定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因
。
答案 (1)
(2)sp2 sp3 聚四氟乙烯中C—F 的键能大于聚乙烯中C—H 的键能,键
能越大,化学性质越稳定
解析 (1)固体HF 中存在氢键,则(HF)3的链状结构为
。(2)由于F 元素的电负性较大,
因此在与C 原子的结合过程中形成的C—F 的键能大于聚乙烯中C—H 的键能,键能的强弱决定物
质的化学性质,键能越大,化学性质越稳定,因此聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯。
基础落实
选择题只有1 个选项符合题意
1.(2024·北京大兴三模)下列变化中,主要破坏的微粒间作用力为范德华力的是( )
A.钠熔化成闪亮的小球
B.干冰升华
C.苯酚晶体久置后变为粉红色
D.工业合成氨,利用氨易液化的特点,从混合气体中分离出来
答案 B
解析 A.钠熔化成闪亮的小球主要破坏的是金属键,A 不符合题意;B.干冰升华主要破坏的微粒间作
用力为范德华力,B 符合题意;C.苯酚晶体久置后变为粉红色,破坏了共价键,C 不符合题意;D.氨易液
化是NH3分子间含有氢键,使得分子间作用力增大,导致氨易液化,D 不符合题意。
2.(2024·河南模拟预测)有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)透光性好,可制成飞机和车辆的风挡、光学仪
器等,可由甲基丙烯酸甲酯发生如下反应制得。下列说法正确的是( )
――→
A.甲基丙烯酸甲酯可由酸和醇发生加成反应得到
B.聚甲基丙烯酸甲酯分子中有1 个手性碳原子
C.甲基丙烯酸甲酯中σ 键和π 键的个数比为7∶1
D.聚甲基丙烯酸甲酯中元素的电负性为O>H>C
答案 C
解析 A. 甲基丙烯酸甲酯可由甲基丙烯酸和甲醇发生酯化反应得到,A 项错误;B. 聚甲基丙烯酸甲
酯分子中每个链节含有1 个手性碳原子,则聚甲基丙烯酸甲酯分子中有n 个手性碳原子,B 项错误;C.
单键为σ 键,双键中一个σ 键,一个π 键,则甲基丙烯酸甲酯中σ 键和π 键的个数比为7∶1,C 项正确;
D. 聚甲基丙烯酸甲酯中元素的电负性为O>C>H,D 项错误。
3.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子,如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH 等。下列
说法正确的是( )
A.H2O2分子为非极性分子
B.CO2 分子中C 原子为sp2杂化
C.BF3分子为平面三角形
D.CH3COOH 分子间只存在范德华力
答案 C
解析 A.H2O2分子构型为半开书页型,分子结构不对称,正负电荷中心不重合,为极性分子,A 不正确;
B.CO2分子中,中心C 原子的价层电子对数为2,C 原子发生sp 杂化,B 不正确;C.BF3分子中,B 原子的
价层电子对数为3,发生sp2 杂化,且B 原子不存在孤电子对,所以分子呈平面三角形,C 正确;
D.CH3COOH 分子间可形成氢键,所以分子间存在氢键和范德华力,D 不正确。
4.路易斯碱是指能作为电子对给予体的原子、分子、离子或原子团。NH3、H2O、CO2、CH3OH、
OH-均为常见的路易斯碱。下列说法正确的是( )
A.CO2、H2O 都是由极性键形成的非极性分子
B.NH3的键角大于H2O 的键角
C.CH3OH 中的C、H2O 中的O 杂化方式不同
D.CH3OH 的沸点高于甲醛沸点的原因是由于范德华力大
答案 B
解析 A.H2O 是由极性键形成的极性分子,故A 错误;B.NH3中N 原子采用sp3杂化,有1 个孤电子对;
H2O 中O 原子采用sp3杂化,有2 个孤电子对,所以NH3的键角大于H2O 的键角,故B 正确;C.CH3OH
中的C、H2O 中的O 杂化方式都是sp3,故C 错误;D.CH3OH 的沸点高于甲醛沸点的原因是由于
CH3OH 分子间存在氢键,故D 错误。
5.(2024·湖北黄冈模拟预测)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
沸点:乙醇(78.3 ℃)高于乙醛(20.8 ℃)
分子间氢键
B
熔点:KAl2Cl7熔点远高于Al2Cl6的熔点
分子间作用力
C
键角:PF3(94°)小于PCl3(109.5°)
电负性差异
D
分解温度:HBr(500 ℃)高于HI(300 ℃)
键能大小
答案 B
解析 A.由于乙醇中存在和氧原子相连的氢原子,存在分子间氢键,而乙醛中不存在,导致乙醇(78.3
℃)的沸点高于乙醛(20.8 ℃),即与氢键作用有关,A 不符合题意;B.KAl2Cl7是离子晶体,Al2Cl6是分子
晶体,作用力:离子键>范德华力,导致KAl2Cl7的熔点远高于Al2Cl6,则KAl2Cl7的熔点远高于Al2Cl6与
晶体类型有关,B 符合题意;C.电负性:F>Cl,故PF3中共用电子对离P 更远,排斥力更小,键角更小,即键
角与F、Cl 的电负性差异有关,C 不符合题意; D.由于半径I>Br,导致H—Br 的键能比H—I 的键能
大,所以热分解温度:HBr 大于HI,即稳定性HBr>HI,故HBr 和HI 的热稳定性和键能有关,D 不符合题
意。
6.下列事实与氢键无关的是( )
A.冰中1 个水分子周围只有4 个紧邻分子
B.常温下,互为同分异构体的乙醇与甲醚的状态不同
C.NH3的稳定性比CH4的强
D.HF、HCl、HBr、HI 各自的水溶液中,只有HF 的水溶液为弱酸
答案 C
解析 A.冰中的水分子间主要以氢键结合,而氢键具有方向性和饱和性,故1 个水分子周围只有4 个
紧邻分子,A 不符合题意;B.互为同分异构体的乙醇与甲醚的状态不同,前者为液态,后者为气态,这与
乙醇分子间形成了氢键而甲醚间没有形成氢键有关,B 不符合题意;C.氨气和甲烷的稳定性分别与N
—H 和C—H 的键能有关,跟氢键无关,C 符合题意;D.由于HF 分子间能形成氢键,使得其在水中不能
完全电离,其为弱酸,D 不符合题意。
7.曾经有一种“本宝宝福禄双全”的有机物刷爆朋友圈,其结构简式为
。下列关于
该有机物的说法错误的是( )
A.基态Cl 原子的核外电子有17 种运动状态
B.分子中存在大π 键为Π 6
6
C.HClO4中Cl 的价层电子对数为4
D.与足量H2发生加成反应后,该分子中有3 个手性碳原子
答案 D
解析 基态Cl 原子的核外有17 个电子,每个电子的运动状态均不相同,则电子有17 种运动状态,A
正确;分子中存在苯环,存在Π 6
6大π 键,B 正确;HClO4 分子中Cl 原子的价层电子对数=4+1
2×(7+1-
2×4)=4,C 正确; 与足量H2 发生加成反应后, 该分子中含有4 个手性碳原子(*), 如图中所示
,D 错误。
8.回答下列问题。
(1)B、C、N、F 四种元素的第一电离能由小到大的顺序为 。
(2)与Se 元素相邻的同周期的元素有As 和Br,这三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)电负性:H—2.1、C—2.5、O—3.5。通常用酯基和NH3生成酰胺基,不用羧基和NH3直接反应,根
据元素电负性的变化规律,解释原因:
。
(4)已知:·OH 更容易进攻有机物分子中电子云密度较大的基团。1-丁醇比正戊烷更容易受到·OH 进
攻的原因是
。
答案 (1)B<C<N<F
(2)Br>As>Se
(3)酯基中碳、氧元素电负性差值最大,极性强,最容易断裂,形成酰胺比较容易;而羧基中氧、氢元素
电负性差值最大,比碳、氧键更容易断裂,容易形成铵盐
(4)由于O 的电负性比C 大,1-丁醇中羟基(—OH)的电子云密度比正戊烷中甲基(—CH3)、亚甲基(—
CH2—)的电子云密度大,更易受到·OH 的进攻
能力提升
9.(2024·河南南阳一模)CH3OH 与H2O 在铜催化剂上的反应机理和能量变化如图所示。下列说法正
确的是( )
A.反应Ⅰ、反应Ⅱ均为放热反应
B.CO 分子中σ 键和π 键数目和CO2相同
C.选择合适的催化剂可降低反应活化能和焓变
D.该反应机理中涉及物质中有两种非极性分子、三种极性分子
答案 D
解析 A.从能量变化图可知反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,A 错误;B.每个CO 分子中有1 个
σ 键和2 个π 键,而每个CO2中有2 个σ 键和2 个π 键,B 错误;C.选择合适的催化剂可降低反应活化
能,但不能改变焓变,C 错误;D.题述反应机理中涉及物质中有两种非极性分子(H2、CO2),三种极性分
子(CH3OH、H2O、CO),D 正确。
10.(2024·山东济宁一模)以R—X 为原料制备R—NH2(R 为烃基)的反应机理如图所示,下列说法错
误的是( )
A.叠氮酸根N 3
−中存在两套Π 3
4大π 键,N 3
−的中心氮原子采用sp 杂化
B.氮原子a、b、c 杂化方式未发生变化
C.R-N3分子中∠CNN=120°
D.若R 为甲基,则戊的碱性比NH3强
答案 C
解析 A.叠氮酸根N 3
−中中心N 原子得到1 个电子共6 个价电子,中心氮为sp 杂化,和周围2 个N 形
成2 个σ 键,中心氮的2 个p 电子和周围2 个N 的各1 个p 电子形成1 个Π 3
4大π 键,在该
Π 3
4 大π 键的镜面对称面上也形成1个Π 3
4大π 键,故有两套Π 3
4大π 键,N 3
−的中心氮原子采用sp 杂化,
A 正确;B.由图可知,氮原子a、b、c 杂化方式均为sp3杂化,未发生变化,B 正确;C.R-N3分子中的氮原
子上存在1 个孤电子对,由于孤电子对对成键电子对斥力使得∠CNN≠120°,C 错误;D.若R 为甲基,甲
基为推电子基团,使得戊更容易结合氢离子,使得戊的碱性比NH3强,D 正确。
11.有关物质的熔、沸点,解答下列问题。
(1)有机物A(
)的结构可以表示为
(虚线表示氢键),而有机物B(
)只能形
成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A 和B 进行分离,首先被蒸出的成分是 ,原因是:
。
(2)苯胺(
)与甲苯(
)的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9 ℃)、沸点
(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0 ℃)、沸点(111 ℃),原因是
。
(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
。
(4)在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2===CH3OH+H2O)所涉及的4 种物质中,沸点从高到低的顺序
为 ,
原因是
。
答案 (1)A A 易形成分子内氢键,B 易形成分子间氢键,所以B 的沸点比A 的高
(2)苯胺分子间存在氢键
(3)S8相对分子质量大,分子间范德华力大
(4)H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O 与CH3OH 均为极性分子,H2O 中氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性
分子,CO2相对分子质量较大,范德华力较大
12.氮族、氧族元素及其化合物种类繁多,有许多用途,部分物质的熔、沸点如下表所示:
熔点/℃
沸点/℃
H2O
0
100
H2S
-85.5
-60.3
S8
115.2
444.6
SO2
-75.5
-10.0
SO3
16.8
45.0
H2SO4
10.3
337.0
N2H4
1.4
113.5
(1)H2O 、N2H4 的熔、沸点要比H2S 的熔、沸点高很多, 主要原因为
。
(2)根据价层电子对互斥模型,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子
的是 。
(3)N2H4是火箭发射常用的燃料,N2H4的电子式为 ,它属于 (填“极性”或“非极
性”)分子。
(4)已知含氧酸的酸性与结构中非羟基氧的数目有关,强酸一般有两个非羟基氧(如硫酸:
),
中强酸一般有一个非羟基氧(如磷酸:
)。已知亚磷酸(H3PO3)是一种二元中强酸。请写
出亚磷酸的结构式: 。
答案 (1)H2O、N2H4存在分子间氢键
(2)H2S (3)H︰N
¿
‥
︰N
¿
‥
︰H 极性
(4)
解析 (2)硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4,二氧化硫和三氧化硫分子中硫原子的价层电子
对数都为3。(3)肼是共价化合物,电子式为H︰N
¿
‥
︰N
¿
‥
︰H,肼分子的结构不对称,正、负电中心不重
合,属于极性分子。(4)由中强酸一般有一个非羟基氧可知,亚磷酸分子中含有一个非羟基氧和2 个
羟基,有一个氢原子直接与磷原子相连,结构式为
。
