探究分子性质的考点

2016-04-13 03:34赖坚
中学化学 2016年1期
关键词:氢键碳原子极性

赖坚

考点一分子的极性

中学化学中中心原子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。

例1下列属于极性分子组的是( )。

A.H2O、SO2、NH3 B.CH4、CO2、CCl4

C.CO、Cl2、HCl D.H2S、CS2、NO

解析H2O中O为-2价,SO2中S为+4价,NH3中N为-3价,它们的绝对值都不等于其主族序数,故它们都是极性分子。CH4、CO2、CCl4、CS2中的C为+4价或- 4价,绝对值都等其主族序数,故它们都是非极性分子。Cl2是单质,属于非极性分子;CO、HCl、NO是双原子分子,故它们都是极性分子。答案为A。

考点二手性分子

判断一种物质是否存在手性异构体,一般看其含有的碳原子是否连有四个不同的基团。若存在连有四个不同基团的碳原子,则这种碳原子叫手性碳原子。该物质存在手性异构体。注意的是,手性碳原子必须是饱和碳原子,饱和碳原子所连有的基团必须不同。

例2下列物质中不存在手性异构体的是()。

A.CH3CHClCCH3CH3CH3

B. CCH2CH2CH3CH2CH3

C.HOCH2CHCH3COOH

D.CH3COOCH2CHCHOCH2OH

解析A中与氯原子相连的碳原子连接四个不同的基团,是手性碳原子,故存在手性异构体;B中不存在连有四个不同的基团的手性碳原子,故不存在手性异构体;C中与—COOH相连的碳原子连接四个不同的基团,是手性碳原子,故存在手性异构体;D中与—CHO相连的碳原子连接四个不同的基团,是手性碳原子,故存在手性异构体。答案为B。

考点三物质的溶解性

分子构型决定分子的极性,分子的极性影响着物质的溶解性。物质的溶解性一般满足“相似相溶”原理。

例3Pt (NH3)2Cl2存在下列两种结构:

PtH3NClNH3ClPtH3NClClNH3

AB

一种为淡黄色固体,在水中溶解度较小;另一种为黄绿色固体,在水中溶解度较大。则淡黄色固体的结构为(填“A”或“B”)。

解析A分子结构不对称,正负电荷重心未重合,为极性分子;B分子结构对称,正负电荷重心重合,为非极性分子。水为极性分子,根据相似相溶原理,可知淡黄色固体为B。答案为B。

考点四氢键对物质性质的影响

氢键的形成对物质的物理性质(熔沸点、溶解性)的影响较大。一般来说,形成氢键以后,物质的熔沸点升高、溶解度变大。

例4下面说法正确的是( )。

A.氢键是一种化学键

B.氢键能使物质具有较高的熔、沸点

C.能与水分子形成氢键的物质易溶于水

D.水结成冰体积膨胀与氢键无关

解析氢键不是化学键,它属于分子间作用力,A错误;分子间氢键使物质的熔、沸点升高,分子内氢键使物质的熔、沸点降低,也使某些物质易溶于水,B错误、C正确;水结冰时,水分子大范围地以氢键结合,形成疏松的晶体,造成体积膨胀,D错误。答案为C。

考点五无机含氧酸的酸性

无机含氧酸可以看作是由H+和酸根离子组成,其实际上却是看含氧酸中-OH的数目来确定酸的元数和酸性强弱。

例5已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示,一般而言,判断含氧酸强弱的一条经验规律是:含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强(见表1)。

表1含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系

含氧酸次氯酸

Cl—OH磷酸

PHOHOOOH硫酸

SHOHOOO高氯酸

ClHOOOO非羟基

氧原子数0123酸性弱酸中强酸强酸最强酸(1)下列各含氧酸中酸性最强的是( )。

A.HClO4B.H2SeO3

C.H3BO3 D.H3PO4

(2)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似,但它们的酸性差别很大,H3PO3是中强酸,H3AsO3是弱酸。由此可推出它们的结构式分别为:① ,② 。

解析(1)由通式和结构看,非羟基氧原子数其实就是通式中的m值,m值越大,酸性越强。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的酸性最强。

(2)根据信息可知,H3PO3是中强酸,则其非羟基氧原子数应为1,另外两个是羟基氧原子;H3AsO3是弱酸,则其非羟基氧原子数应为0,三个氧原子都是羟基氧原子。

答案:(1)A

(2)①PHOHOOH②AsHOHOOH

(收稿日期:2015-10-15)

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