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探究分子性質的考點

2016-04-13 03:34賴堅
中學化學 2016年1期
關鍵詞:氫鍵碳原子極性

賴堅

考點一分子的極性

中學化學中中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數(shù),則為非極性分子,若不等則為極性分子。

例1下列屬于極性分子組的是( )。

A.H2O、SO2、NH3 B.CH4、CO2、CCl4

C.CO、Cl2、HCl D.H2S、CS2、NO

解析H2O中O為-2價,SO2中S為+4價,NH3中N為-3價,它們的絕對值都不等于其主族序數(shù),故它們都是極性分子。CH4、CO2、CCl4、CS2中的C為+4價或- 4價,絕對值都等其主族序數(shù),故它們都是非極性分子。Cl2是單質,屬于非極性分子;CO、HCl、NO是雙原子分子,故它們都是極性分子。答案為A。

考點二手性分子

判斷一種物質是否存在手性異構體,一般看其含有的碳原子是否連有四個不同的基團。若存在連有四個不同基團的碳原子,則這種碳原子叫手性碳原子。該物質存在手性異構體。注意的是,手性碳原子必須是飽和碳原子,飽和碳原子所連有的基團必須不同。

例2下列物質中不存在手性異構體的是()。

A.CH3CHClCCH3CH3CH3

B. CCH2CH2CH3CH2CH3

C.HOCH2CHCH3COOH

D.CH3COOCH2CHCHOCH2OH

解析A中與氯原子相連的碳原子連接四個不同的基團,是手性碳原子,故存在手性異構體;B中不存在連有四個不同的基團的手性碳原子,故不存在手性異構體;C中與—COOH相連的碳原子連接四個不同的基團,是手性碳原子,故存在手性異構體;D中與—CHO相連的碳原子連接四個不同的基團,是手性碳原子,故存在手性異構體。答案為B。

考點三物質的溶解性

分子構型決定分子的極性,分子的極性影響著物質的溶解性。物質的溶解性一般滿足“相似相溶”原理。

例3Pt (NH3)2Cl2存在下列兩種結構:

PtH3NClNH3ClPtH3NClClNH3

AB

一種為淡黃色固體,在水中溶解度較?。涣硪环N為黃綠色固體,在水中溶解度較大。則淡黃色固體的結構為(填“A”或“B”)。

解析A分子結構不對稱,正負電荷重心未重合,為極性分子;B分子結構對稱,正負電荷重心重合,為非極性分子。水為極性分子,根據(jù)相似相溶原理,可知淡黃色固體為B。答案為B。

考點四氫鍵對物質性質的影響

氫鍵的形成對物質的物理性質(熔沸點、溶解性)的影響較大。一般來說,形成氫鍵以后,物質的熔沸點升高、溶解度變大。

例4下面說法正確的是( )。

A.氫鍵是一種化學鍵

B.氫鍵能使物質具有較高的熔、沸點

C.能與水分子形成氫鍵的物質易溶于水

D.水結成冰體積膨脹與氫鍵無關

解析氫鍵不是化學鍵,它屬于分子間作用力,A錯誤;分子間氫鍵使物質的熔、沸點升高,分子內氫鍵使物質的熔、沸點降低,也使某些物質易溶于水,B錯誤、C正確;水結冰時,水分子大范圍地以氫鍵結合,形成疏松的晶體,造成體積膨脹,D錯誤。答案為C。

考點五無機含氧酸的酸性

無機含氧酸可以看作是由H+和酸根離子組成,其實際上卻是看含氧酸中-OH的數(shù)目來確定酸的元數(shù)和酸性強弱。

例5已知含氧酸可用通式XOm(OH)n來表示,一般而言,判斷含氧酸強弱的一條經驗規(guī)律是:含氧酸分子結構中含非羥基氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強(見表1)。

表1含氧酸酸性強弱與非羥基氧原子數(shù)的關系

含氧酸次氯酸

Cl—OH磷酸

PHOHOOOH硫酸

SHOHOOO高氯酸

ClHOOOO非羥基

氧原子數(shù)0123酸性弱酸中強酸強酸最強酸(1)下列各含氧酸中酸性最強的是( )。

A.HClO4B.H2SeO3

C.H3BO3 D.H3PO4

(2)亞磷酸H3PO3和亞砷酸H3AsO3分子式相似,但它們的酸性差別很大,H3PO3是中強酸,H3AsO3是弱酸。由此可推出它們的結構式分別為:① ,② 。

解析(1)由通式和結構看,非羥基氧原子數(shù)其實就是通式中的m值,m值越大,酸性越強。HClO4中的m=4-1=3,H2SeO3中的m=3-2=1,H3BO3中的m=3-3=0,H3PO4中的m=4-3=1,故HClO4的酸性最強。

(2)根據(jù)信息可知,H3PO3是中強酸,則其非羥基氧原子數(shù)應為1,另外兩個是羥基氧原子;H3AsO3是弱酸,則其非羥基氧原子數(shù)應為0,三個氧原子都是羥基氧原子。

答案:(1)A

(2)①PHOHOOH②AsHOHOOH

(收稿日期:2015-10-15)

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