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课时分层作业(九)溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．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B[根据“相似相溶”规律，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，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。]2．碘单质在水中的溶解度很小，但在CCl4中的溶解度很大，这是因为()A．CCl4与I2的相对分子质量相差较小，而H2O与I2的相对分子质量相差较大B．CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含氢元素D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子[答案]D3．下列说法中不正确的是()A．互为手性异构体的分子互为镜像B．利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子C．手性异构体分子组成相同D．手性异构体性质完全相同D[具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互为手性异构体，但手性异构体的分子结构不同，其性质也不同，故A、C项正确，D项不正确；手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成，故可以只得到或主要得到一种手性分子，B项正确。]4．下列有机物分子具有手性异构体的是()A．CH4B．CH3CH2OHC．D．CH3COOHC[存在手性异构体的分子中至少存在1个连有4个不同原子或基因的碳原子。因此4个选项中只有C项中存在手性异构体，中标有“*”的碳原子是手性碳原子，其余碳原子均不是手性碳原子。]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．已知含氧酸可用通式(HO)nXOm来表示，如X是S，则m＝2，n＝2，这个式子就表示H2SO4。一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是()A．HClO4B．H2SeO3C．H3BO3D．H3PO4A[根据题目所给通式，HClO4表示为(HO)ClO3，m＝3；H2SeO3表示为(HO)2SeO，m＝1；H3BO3表示为(HO)3B，m＝0；H3PO4表示为(HO)3PO，m＝1。HClO4的m值最大，酸性最强。]7．下列叙述中正确的是()A．无机含氧酸分子中含有几个氢原子，它就属于几元酸B．同周期非金属元素的氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强C．同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，酸性越强D．H3PO4和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为1，它们的酸性相近，均为中强酸C[H3PO3的分子结构为，它是二元酸，所以A项错误；B项所述规律对非金属元素的最高价氧化物对应的水化物才适合；C项是比较无机含氧酸酸性强弱的重要规律，C项正确；D项中H3PO4和H2CO3的非羟基氧原子数均为1，但H2CO3酸性弱于H3PO4，这是由于溶于水的CO2只有很少的一部分与水结合成碳酸。]8．下列对分子的性质的解释中，不正确的是()A．水很稳定(1000℃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”规律解释D．由上图知酸性：H3PO4HClO，因为H3PO4中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数A[水分子稳定的原因是因为水分子中H—O键牢固，而与氢键无关。]9．下列有机物中含有两个手性碳原子的是()[答案]B10．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．硝酸与磷酸的酸性一样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。]11．3氯2氨基丁酸的结构简式为。一个3氯2氨基丁酸分子中含有________个手性碳原子。其中一对对映异构体用简单的投影式表示为，则另一对对映异构体的简单投影式为和________。[解析]根据手性碳原子周围连接四个不同的原子或原子团这一规律可以判断该物质分子的手性碳原子个数；参照实例可以知道对映异构体关系就像我们照镜子一样，其另一种就是该种物质在镜子中的“镜像”。[答案]212．(1)1848年巴斯德用手工在光学显微镜下把左型酒石酸盐晶体和右型酒石酸盐晶体分开的实验曾被选为化学史上十项最美的实验之一。请回答下列问题：a．左型酒石酸盐晶体和右型酒石酸盐晶体的关系是________。b．下列化合物中含有手性碳原子的是________(用序号表示)。(2)化学是一门美丽的学科，它向我们展示了微观世界中分子、原子的规律。根据无机含氧酸的酸性规律，将下列四种无机含氧酸按酸性相近两两组成一组，它们是________和________，________和________(用序号表示)。①H3PO4②HClO③H3BO3④HNO2[解析](1)左型酒石酸盐晶体和右型酒石酸盐晶体互为手性异构体。在给定的六种物质中，②③⑤⑥四种物质中都有手性碳原子。(2)在无机含氧酸中，非羟基氧原子数越多，酸性越强，在①④中含有一个非羟基氧原子，在②③中没有非羟基氧原子。[答案](1)手性异构体②③⑤⑥(2)①④②③[能力提升练]13．374℃、22.1MPa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7B．表现出非极性溶剂的特性C．显酸性，pH小于7D．表现出极性溶剂的特性B[超临界水仍然呈中性，但pH不为7，故A、C错误；根据“相似相溶”的规律，B正确，D错误。]14．在有机物分子中，连有4个不同原子或基团的碳原子称为“手性碳原子”，具有手性碳原子的化合物具有光学活性。结构简式如图所示的有机物分子中含有一个手性碳原子，该有机物具有光学活性。当该有机物发生下列化学变化时，生成的新有机物无光学活性的是()A．与新制银氨溶液共热B．与甲酸发生酯化反应C．与金属钠发生置换反应D．与H2发生加成反应D[若生成的新有机物为无光学活性的物质，则原有机物中的手性碳原子上至少有一个原子或基团发生转化使两个原子或基团具有相同的结构。A项，反应后—CHO转化为，手性碳原子仍存在；B项，反应后—CH2OH转化为C—CH2OOH，手性碳原子仍存在；C项，反应后—CH2OH转化为—CH2ONa，手性碳原子仍存在；D项，反应后—CHO转化为—CH2OH，与原有机物手性碳原子上的一个基团结构相同，不再存在手性碳原子。]15．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()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。]16．元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。(1)在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中，写出X质量分数为50%的化合物的化学式________；该分子中中心原子以sp2杂化，是________分子，分子构型为________。(2)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式________________；该分子中中心原子以sp2杂化，是________分子，分子构型为________。(3)由元素氢、X、Y三种元素形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式________、________，并比较酸性强弱：________。[解析]由氢化物化学式H2X知，MXMX＋2×100%＝88.9%，M(X)＝16，可推知，X为O，则Y为S，则其氧化物分别为SO2、SO3。三种元素组成的化合物为H2SO3、H2SO4，酸性：H2SO4＞H2SO3。[答案](1)SO2极性V形(2)SO3非极性平面三角形(3)H2SO3H2SO4H2SO4＞H2SO3