2.3 分子结构与物质的性质（7大题型专项训练）化学人教版选择性必修2

第3节 分子结构与物质的性质 题型01 键的极性和分子的极性 题型02 键的极性对化学性质的影响 题型03 范德华力及其对物质性质的影响 题型04 氢键及其对物质性质的影响 题型05 溶解性 题型06 分子间作用力与物质性质的关系 题型07 分子的手性 题型01 键的极性和分子的极性 键的极性与分子极性的关系 (1)只含非极性键的分子一定是非极性分子（除O3）； (2)含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)； (3)极性分子中一定有极性键（如H2O），非极性分子中不一定含有非极性键(如CO2)； (4)只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4)； (5)极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH)； (6)含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。 【典例1】下列关于键的极性和分子极性的说法中，错误的是 A．只有非极性键的分子一定是非极性分子 B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的 C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子 D．极性分子中一定只含有极性键 【变式1-1】下列物质中既有极性键，又有非极性键的非极性分子是（     ） A．二氧化硫 B．四氯化碳 C．双氧水 D．乙炔 【变式1-2】下列分子属于非极性分子的是 A．H2O B．HCl C．NH3 D．CH4 【变式1-3】下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的一组是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 题型02 键的极性对化学性质的影响 1.键的极性对化学性质的影响 (1)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+，则羧酸的酸性越大。 (2)与羧基相邻的共价键的极性越大，过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。 (3)烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。 2.无机含氧酸分子的酸性 (1)无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强，如HClO<HClO2<HClO3<HClO4。 (2)非羟基氧原子数目越多，酸性越强。 【典例2】基团之间相互影响使官能团中化学键的极性发生变化，从而影响官能团和物质的性质。下列有关叙述中错误的是 A．乙醇(CH3CH2OH)与氢溴酸反应生成溴乙烷(CH3CH2Br)，乙醇分子中断裂碳氧键 B．与足量Na反应置换出，乙醇分子中断裂氢氧键 C．羟基中氢氧键的极性： D．酸性：甲酸 【变式2-1】下列羧酸的酸性比较错误的是 A．甲酸>乙酸>丙酸 B．氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸 C．氯乙酸>二氯乙酸>三氯乙酸 D．二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸 【变式2-2】下列物质中，酸性最强的是 A． B． C． D． 【变式2-3】已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，如X是S，则m＝2，n＝2，则这个式子就表示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．HClO4 B．H2SeO3 C．H3BO3 D．H3PO4 题型03 范德华力及其对物质性质的影响 化学键与范德华力的比较 化学键 范德华力 概念 分子内相邻的原子间强烈的相互作用 把分子聚集在一起的作用力 存在 分子内(或晶体内)原子或离子间 分子间(近距离) 强弱 较强 比化学键弱得多 对物质性质的影响 影响化学性质和物理性质 主要影响物理性质 【典例3】下列有关范德华力的叙述正确的是 A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B．范德华力比化学键强度弱 C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量 【变式3-1】下列叙述与范德华力无关的是 A．气体物质加压或降温时能凝结或凝固 B．氯化钠的熔点较高 C．干冰易升华，固体不易升华 D．熔、沸点高低： 【变式3-2】下列物质的变化，破坏的主要是范德华力的是 A．碘单质的升华 B．溶于水 C．将乙醇加热变为气态 D．受热分解 【变式3-3】下列关于范德华力的叙述正确的是(　　) A．是一种较弱的化学键 B．分子间存在的较强的电性作用 C．直接影响物质的熔、沸点 D．稀有气体的原子间存在范德华力 题型04氢键及其对物质性质的影响 解题必备： 形成氢键(A—H…B—)（AB可以是N、O、F）的三个原子不一定在一条线上。 （1）存在分子间氢键的物质，具有较高的熔、沸点。例如：NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高，这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。 （2）互为同分异构体的物质，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如：邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。 （3）对物质溶解度的影响：溶质与溶剂之间若能形成分子间氢键，则溶质的溶解度明显的大。 【典例4】若不断地升高温度，实现"雪花→水→水蒸气→氧气和氢气"的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是 A．氢键；分子间作用力；非极性键 B．氢键；氢键；极性键 C．氢键；极性键；分子间作用力 D．分子间作用力；氢键；非极性键 【变式4-1】下列关于氢键的说法中，正确的是（ ） A．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键 B．因为液态水中存在氢键，所以水比硫化氢稳定 C．氨溶于水后氨分子与水分子之间形成氢键 D．邻羟基苯甲醛的熔点比对羟基苯甲醛的熔点高 【变式4-2】关于氢键，下列说法中正确的是(　　) A．每个水分子内含有两个氢键 B．在水蒸气、水和冰中都含有氢键 C．分子间若形成氢键，则物质的熔点和沸点较高 D．HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键 【变式4-3】下列关于“冰”与“雪”的说法中正确的是 A．冰中氢键的键能约为20kJ•mol-1，即融化含1mol氢键的冰需要吸收20kJ的热量 B．密度ρ(干冰)＞ρ(水)＞ρ(冰)的原因是分子间作用力大小不同 C．雪花是天空中的水汽经凝华而来的一种晶体，其六角形形状与氢键的方向性有关 D．可燃冰是天然气与水在低温高压条件下以氢键形成的类冰状结晶物质 题型05 溶解性 【解题必备】 1．“相似相溶”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。若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 “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。 2．相似相溶规律的适用范围 (1)“相似相溶”中“相似”指的是分子的极性相似。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。相反，无氢键作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。 (2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。低级羧酸如甲酸、乙酸等可以与水以任意比例互溶，而高级脂肪酸如硬脂酸、软脂酸和油酸等不溶于水。 (3)如果溶质与水发生化学反应则可增大其溶解度。 【典例5】下列现象能用“相似相溶”规律解释的是 A．用纯碱洗涤油脂 B．溴易溶于四氯化碳 C．酸性：甲酸＞乙酸＞丙酸 D．碘易溶于浓碘化钾水溶液 【变式5-1】根据“相似相溶”规律和实际经验，下列叙述不正确的是（   ） A．白磷(P4)易溶于CS2，但难溶于水 B．NaCl易溶于水，难溶于CCl4 C．碘易溶于苯，微溶于水 D．卤化氢易溶于水，也易溶于CCl4 【变式5-2】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 【变式5-3】下列对分子性质的解释中，不正确的是( ) A．SO2易溶于水只是因为相似相溶原理 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”原理解释 D．CS2结构与相似，CS2难溶于水 题型06 分子间作用力与物质性质的关系 【解题必备】 判断物质的性质受何种作用力影响时，首先弄清是物理性质还是化学性质，然后找出其影响因素。同时，也要能根据作用力的强弱分析物质性质变化的规律，如范德华力越大，物质的熔、沸点越高；如果存在分子间氢键，则物质的熔、沸点较高。 (1)分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，但不影响物质的化学性质。 (2)存在分子间氢键的物质，具有较高的熔、沸点。例如：NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高，这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。 (3)互为同分异构体的物质，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如：邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。 【典例6】下列说法正确的是 A．沸点大小： B．很稳定性很强，是因为分子间能形成氢键 C．对羟基苯甲醛()比邻羟基苯甲醛()的沸点低 D．构成单质分子的微粒之间不一定存在共价键 【变式6-1】下列现象与氢键有关的是 ①的熔、沸点比的高         ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小         ④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低 ⑤水分子高温下也很稳定             ⑥液溴在溶剂中的溶解性： ⑦室温下，酸性： ⑧相同压强下的沸点：乙醇>乙二醇>丙烷 ⑨室温下，在水中的溶解度：丙三醇>苯酚>１-氯丁烷 A．①②③④⑤⑧ B．①②③④⑨ C．①②③⑨ D．①②⑦ 【变式6-2】下列现象与氢键有关的是 ①NH3的熔、沸点比第VA族其他元素氢化物的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低 ⑤水分子高温下也很稳定 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③ D．①② 【变式6-3】下列对分子性质的解释中，不正确的是 A．F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高 B．柠檬酸( )分子中含有1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”原理解释 D．氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释 题型07 分子的手性 手性碳原子和手性分子 手性 一种分子和它在镜中的像，就如同人的左手和右手，相似而不完全相同，即它们不能重叠 手性分子 具有手性的分子。一个手性分子和它的镜像分子构成一对异构体，分别用D和L标记 手性碳原子 四个不同的原子或原子团连接的碳原子 【典例7】下列化合物中含有2个手性碳原子的是 A． B． C． D． 【变式7-1】下列有机物分子中属于手性分子的是 ①新戊烷[(CH3)4C] ②乳酸[CH3CH(OH)COOH] ③甘油 ④ A．①②③ B．②和④ C．①和③ D．②③④ 【变式7-2】下列说法错误的是 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．手性异构体性质相同 【变式7-3】下列对分子性质的解释中，不正确的是 A．F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高 B．乳酸()分子中含有2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”原理解释 D．氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 分子结构与物质的性质 题型01 键的极性和分子的极性 题型02 键的极性对化学性质的影响 题型03 范德华力及其对物质性质的影响 题型04 氢键及其对物质性质的影响 题型05 溶解性 题型06 分子间作用力与物质性质的关系 题型07 分子的手性 题型01 键的极性和分子的极性 键的极性与分子极性的关系 (1)只含非极性键的分子一定是非极性分子（除O3）； (2)含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)； (3)极性分子中一定有极性键（如H2O），非极性分子中不一定含有非极性键(如CO2)； (4)只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4)； (5)极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH)； (6)含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。 【典例1】下列关于键的极性和分子极性的说法中，错误的是 A．只有非极性键的分子一定是非极性分子 B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的 C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子 D．极性分子中一定只含有极性键 【答案】D 【详解】A．只有非极性键的分子一定是非极性分子，如氢气、氧气都是非极性分子，故A正确； B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的，如甲烷、四氯化碳，故B正确； C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子，如氯化氢是极性分子，故C正确； D．极性分子中不一定只含有极性键，如H2O2是极性分子，含有极性键和非极性键，故D错误； 故选D。 【变式1-1】下列物质中既有极性键，又有非极性键的非极性分子是（     ） A．二氧化硫 B．四氯化碳 C．双氧水 D．乙炔 【答案】D 【详解】A．二氧化硫分子中只含有极性键，A不符合题意； B．四氯化碳分子中只含有极性键，B不符合题意； C．双氧水分子中既有极性键，又有非极性键，但其为极性分子，C不符合题意； D．乙炔中既有极性键，又有非极性键，其分子结构对称且四原子共线，故其为非极性分子，D符合题意； 答案选D。 【变式1-2】下列分子属于非极性分子的是 A．H2O B．HCl C．NH3 D．CH4 【答案】D 【详解】A．H2O空间构型是V形，则H2O为极性键构成的极性分子，故A错； B．HCl为极性键构成的极性分子，故B错； C．氨气的空间构型为三角锥形结构，为极性分子，故C错； D．甲烷分子的结构为正四面体结构，四个键的键长相同、键角相等，正负电荷重心重合，所以甲烷为非极性分子，故D正确； 答案选D。 【变式1-3】下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的一组是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 【答案】A 【分析】单质分子一般都是非极性分子，但单质分子中的化学键是非极性键。多原子分子的极性取决于分子的空间结构，据此分析解答。 【详解】A．、、分子中共价键都属于极性共价键，分子都是对称结构，属于非极性分子，故A正确； B．、、分子中正负电荷的重心不重合，都是极性分子，故B错误； C．、、属于单质分子，分子中共价键为非极性键，故C错误； D．分子为三角锥形，、分子为V形，都是极性分子，故D错误； 故选A。 题型02 键的极性对化学性质的影响 1.键的极性对化学性质的影响 (1)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+，则羧酸的酸性越大。 (2)与羧基相邻的共价键的极性越大，过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。 (3)烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。 2.无机含氧酸分子的酸性 (1)无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强，如HClO<HClO2<HClO3<HClO4。 (2)非羟基氧原子数目越多，酸性越强。 【典例2】基团之间相互影响使官能团中化学键的极性发生变化，从而影响官能团和物质的性质。下列有关叙述中错误的是 A．乙醇(CH3CH2OH)与氢溴酸反应生成溴乙烷(CH3CH2Br)，乙醇分子中断裂碳氧键 B．与足量Na反应置换出，乙醇分子中断裂氢氧键 C．羟基中氢氧键的极性： D．酸性：甲酸 【答案】D 【详解】A．对比乙醇与溴乙烷的结构简式，可知溴原子取代了羟基的位置，乙醇分子中断裂碳氧键，A正确； B．2mol CH3CH2OH 与足量Na反应置换出1mol H2，乙醇分子中羟基上的氢原子被置换，断裂氢氧键，B正确； C．乙醇中的甲基有推电子作用，使乙醇分子中的氢氧键的极性比水分子中的氢氧键极性弱，C正确； D．对饱和一元脂肪酸，如甲酸、乙酸、丙酸等等，C原子数越多，酸性越弱，因此甲酸相对最强，甲酸酸性强于乙酸，D错误； 故选D。 【变式2-1】下列羧酸的酸性比较错误的是 A．甲酸>乙酸>丙酸 B．氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸 C．氯乙酸>二氯乙酸>三氯乙酸 D．二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸 【答案】C 【详解】A．乙酸中存在甲基，甲基使得羧基中羟基的极性减弱，不容易电离出氢离子，同理碳原子数越多，极性越弱，酸性越弱，故甲酸＞乙酸>丙酸，A正确； B．电负性F>Cl>Br，电负性越强，使得羧基中羟基的极性增强，容易电离出氢离子，酸性增强，故氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸，B正确； C．随氯原子增加，吸引力增强，导致羧基中羟基的极性增大，酸性越来越强，故氯乙酸<二氯乙酸<三氯乙酸，C错误； D．同B分析，卤原子使得羧基中羟基的极性增强，容易电离出氢离子，酸性增强，故二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸，D正确； 答案选C。 【变式2-2】下列物质中，酸性最强的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】烃基具有推电子作用，烃基越大推电子作用越强，推电子效应，是碳酸，所以酸性，酸性最强的是，故选A。 【变式2-3】已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，如X是S，则m＝2，n＝2，则这个式子就表示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．HClO4 B．H2SeO3 C．H3BO3 D．H3PO4 【答案】A 【详解】根据含氧酸的通式可知，ABCD分别可以看作ClO3(OH)、SeO(OH)2、B(OH)3、PO(OH)3，所以酸性最强的是高氯酸，答案选A。 题型03 范德华力及其对物质性质的影响 化学键与范德华力的比较 化学键 范德华力 概念 分子内相邻的原子间强烈的相互作用 把分子聚集在一起的作用力 存在 分子内(或晶体内)原子或离子间 分子间(近距离) 强弱 较强 比化学键弱得多 对物质性质的影响 影响化学性质和物理性质 主要影响物理性质 【典例3】下列有关范德华力的叙述正确的是 A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B．范德华力比化学键强度弱 C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量 【答案】B 【详解】A．范德华力的实质也是一种电性作用，但是范德华力是分子间较弱的作用力，它不是化学键，A错误； B．化学键是微粒间的强烈的相互作用，范德华力是分子间较弱的作用力，所以范德华力比化学键强度弱，B正确； C．当分子间的距离足够远时，分子间没有范德华力，所以并不是任何分子间在任意情况下都会产生范德华力，C错误； D．虽然范德华力非常微弱，但是破坏范德华力也要消耗能量，D错误； 答案选B。 【变式3-1】下列叙述与范德华力无关的是 A．气体物质加压或降温时能凝结或凝固 B．氯化钠的熔点较高 C．干冰易升华，固体不易升华 D．熔、沸点高低： 【答案】B 【详解】A．气体物质加压或降温时能凝结或凝固是因为气体分子间存在范德华力，故A不符合题意； B．氯化钠的熔点较高是因为氯化钠是离子晶体，晶体中阴阳离子间存在晶格能较大的离子键，与范德华力无关，故B符合题意； C．二氧化碳是结构对称的非极性分子，二氧化硫是结构不对称的极性分子，极性分子间的分子间作用力强于非极性分子，所以干冰易升华，二氧化硫固体不易升华，故C不符合题意； D．乙烷和丁烷的结构相似，结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，所以相对分子质量小的乙烷的沸点低于丁烷，故D不符合题意； 故选B。 【变式3-2】下列物质的变化，破坏的主要是范德华力的是 A．碘单质的升华 B．溶于水 C．将乙醇加热变为气态 D．受热分解 【答案】A 【详解】A．碘的升华，只是状态发生了变化，破坏的是范德华力，没有破坏化学键，故A正确； B．溶于水，会破坏离子键，故B错误； C．乙醇由液态变为气态，破坏的是范德华力和氢键，故C错误； D．受热分解，破坏的是化学键（包括共价键和离子键），故D错误； 故选A。 【变式3-3】下列关于范德华力的叙述正确的是(　　) A．是一种较弱的化学键 B．分子间存在的较强的电性作用 C．直接影响物质的熔、沸点 D．稀有气体的原子间存在范德华力 【答案】D 【详解】A、范德华力不属于化学键，故A错误； B、范德华力是把分子聚集在一起的作用力，范德华力的实质是一种静电作用，但相对较弱，故B错误； C、范德华力主要影响物质的物理性质，如熔沸点、溶解度等，故C错误； D、范德华力是一种普遍存在于固体、液体和气体中分子之间的作用力，稀有气体是单原子组成的分子，因此稀有气体的原子间存在范德华力，故D正确。 答案选D。 题型04氢键及其对物质性质的影响 解题必备： 形成氢键(A—H…B—)（AB可以是N、O、F）的三个原子不一定在一条线上。 （1）存在分子间氢键的物质，具有较高的熔、沸点。例如：NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高，这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。 （2）互为同分异构体的物质，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如：邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。 （3）对物质溶解度的影响：溶质与溶剂之间若能形成分子间氢键，则溶质的溶解度明显的大。 【典例4】若不断地升高温度，实现"雪花→水→水蒸气→氧气和氢气"的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是 A．氢键；分子间作用力；非极性键 B．氢键；氢键；极性键 C．氢键；极性键；分子间作用力 D．分子间作用力；氢键；非极性键 【答案】B 【详解】固态水中和液态水中含有氢键，当雪花→水→水蒸气主要是氢键、分子间作用力被破坏，但属于物理变化，共价键没有破坏；水蒸气→氧气和氢气，为化学变化，破坏的是极性共价键，故在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是氢键、分子间作用力、极性键。 故选B。 【变式4-1】下列关于氢键的说法中，正确的是（ ） A．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键 B．因为液态水中存在氢键，所以水比硫化氢稳定 C．氨溶于水后氨分子与水分子之间形成氢键 D．邻羟基苯甲醛的熔点比对羟基苯甲醛的熔点高 【答案】C 【详解】A．氢键存在于不直接相连的H与电负性较大的原子之间，比分子间作用力强，比化学键弱，不属于化学键，选项A错误； B．氢键只决定物质的溶解性和熔沸点高低，分子的稳定性与氢键无关，与分子内化学键有关，H-O比H-S键键能大，作用力大，水更稳定，选项B错误； C．N、O的电负性强，分子之间形成氢键，氨溶于水后氨分子与水分子之间形成氢键，选项C正确； D．邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛，选项D错误； 答案选C。 【变式4-2】关于氢键，下列说法中正确的是(　　) A．每个水分子内含有两个氢键 B．在水蒸气、水和冰中都含有氢键 C．分子间若形成氢键，则物质的熔点和沸点较高 D．HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键 【答案】C 【分析】氢键是由与电负性很大的原子（如N、O、F）形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力，氢键影响物质的熔沸点等物理性质，当分子间距离较远时，不形成氢键。 【详解】A.水分子内不含氢键，只存在于水分子之间，故A错误； B.水蒸气中水分子间距离较大，不形成氢键，故B错误； C. 氢键较一般的分子间作用力强，分子间含有氢键的物质具有较高的熔沸点，所以C选项是正确的； D.HF的稳定性很强，是因为H-F键键能较大的原因，与氢键无关，故D错误。 所以C选项是正确的。 【变式4-3】下列关于“冰”与“雪”的说法中正确的是 A．冰中氢键的键能约为20kJ•mol-1，即融化含1mol氢键的冰需要吸收20kJ的热量 B．密度ρ(干冰)＞ρ(水)＞ρ(冰)的原因是分子间作用力大小不同 C．雪花是天空中的水汽经凝华而来的一种晶体，其六角形形状与氢键的方向性有关 D．可燃冰是天然气与水在低温高压条件下以氢键形成的类冰状结晶物质 【答案】C 【详解】A．水中仍含有氢键，即化含1mol氢键的冰，断裂的氢键小于1mol，则需要吸收小于20kJ的热量，A错误； B．干冰分子间不能形成氢键，采用面心立方最密堆积，且相对分子质量大于水，水分子间存在氢键，冰形成的氢键比水多，氢键具有方向性和饱和性，使分子间隔变大，故密度ρ(干冰)＞ρ(水)＞ρ(冰)，B错误； C．水分子间存在氢键，氢键具有方向性和饱和性，雪花的六角形形状与氢键的方向性有关，C正确； D．甲烷分子与水分子间不能形成氢键，D错误； 答案选C。 题型05 溶解性 【解题必备】 1．“相似相溶”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。若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 “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。 2．相似相溶规律的适用范围 (1)“相似相溶”中“相似”指的是分子的极性相似。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。相反，无氢键作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。 (2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。低级羧酸如甲酸、乙酸等可以与水以任意比例互溶，而高级脂肪酸如硬脂酸、软脂酸和油酸等不溶于水。 (3)如果溶质与水发生化学反应则可增大其溶解度。 【典例5】下列现象能用“相似相溶”规律解释的是 A．用纯碱洗涤油脂 B．溴易溶于四氯化碳 C．酸性：甲酸＞乙酸＞丙酸 D．碘易溶于浓碘化钾水溶液 【答案】B 【详解】A．纯碱水解时溶液显碱性，油脂在碱性条件下能够发生反应产生可溶性物质，因此可以用纯碱洗涤油脂，不能“相似相溶”规律分析，A不符合题意； B．Br2分子、CCl4分子都是非极性分子，则液溴Br2和四氯化碳CCl4都是由非极性分子构成的物质，根据由非极性分子构成的溶质易溶于由非极性分子构成的溶剂中，故溴易溶于四氯化碳，可以使用“相似相溶”规律解释，B符合题意； C．甲酸、乙酸、丙酸都属于羧酸，结构简式是R-COOH。羧基-COOH中-OH极性越小，则羧基越难电离。烃基是推电子基团，烃基中含有的C原子数越多，烃基越长，推电子效应越大，使羧基中羟基极性变小，则羧基越难电离，羧酸酸性越弱，所以酸性：甲酸＞乙酸＞丙酸，不能用“相似相溶”规律解释，C不符合题意； D．碘易溶于浓碘化钾水溶液是由于发生反应：I-+I2，反应产生，使I2的溶解度增大，与相似相溶原理无关，因此不能用“相似相溶”规律解释，D不符合题意； 故合理选项是B。 【变式5-1】根据“相似相溶”规律和实际经验，下列叙述不正确的是（   ） A．白磷(P4)易溶于CS2，但难溶于水 B．NaCl易溶于水，难溶于CCl4 C．碘易溶于苯，微溶于水 D．卤化氢易溶于水，也易溶于CCl4 【答案】D 【详解】A.白磷分子属于非极性分子，白磷易溶于非极性溶剂CS2，但难溶于极性溶剂水，故A正确；B.NaCl属于离子化合物，易溶于水，难溶于非极性溶剂CCl4，故B正确；C.碘分子属于非极性分子，碘易溶于非极性溶剂苯，微溶于极性溶剂水，故C正确；D.卤化氢分子属于极性分子，卤化氢易溶于极性溶剂水，难溶于非极性溶剂CCl4，故D不正确。故选D。 【变式5-2】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 【答案】B 【详解】A．CS2为直线形分子，结构对称，属于非极性分子，水为极性分子，在水中溶解度小是因为其结构与极性水不相似，A错误； B．SO2和NH3均为极性分子，水为极性分子，根据相似相溶原理，两者易溶于水，这是它们易溶于水的原因之一，B正确； C．CS2为直线形分子，结构对称，属于非极性分子。摩尔质量CS2>SO2，范德华力CS2>SO2，沸点CS2>SO2，CS2的沸点不是最低的，C错误； D．NH3的高溶解度不仅因为氨分子为极性分子，还与氨分子和水分子之间能形成氢键有关，D错误； 故选B。 【变式5-3】下列对分子性质的解释中，不正确的是( ) A．SO2易溶于水只是因为相似相溶原理 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”原理解释 D．CS2结构与相似，CS2难溶于水 【答案】A 【解析】A项，SO2易溶于水除了因为SO2和水都是极性分子外，还由于SO2能与水反应生成亚硫酸，A错误； B项，乳酸中有一个手性碳原子，B正确；C项，碘单质、四氯化碳、甲烷都是非极性分子，而OH水是极性分子，所以根据相似相溶原理知碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水，C正确；D项，CS2结构与CO2相似，分子结构对称属于非极性分子，难溶于极性溶剂，D正确；故选A。 题型06 分子间作用力与物质性质的关系 【解题必备】 判断物质的性质受何种作用力影响时，首先弄清是物理性质还是化学性质，然后找出其影响因素。同时，也要能根据作用力的强弱分析物质性质变化的规律，如范德华力越大，物质的熔、沸点越高；如果存在分子间氢键，则物质的熔、沸点较高。 (1)分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，但不影响物质的化学性质。 (2)存在分子间氢键的物质，具有较高的熔、沸点。例如：NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高，这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。 (3)互为同分异构体的物质，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如：邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。 【典例6】下列说法正确的是 A．沸点大小： B．很稳定性很强，是因为分子间能形成氢键 C．对羟基苯甲醛()比邻羟基苯甲醛()的沸点低 D．构成单质分子的微粒之间不一定存在共价键 【答案】D 【详解】A．HF、HCl、HBr、HI它们的结构相似，相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增强，但是由于HF分子间可以形成氢键，故沸点HF﹥HI﹥HBr﹥HCl，A错误； B．HF的稳定性很强，是由于F的非金属性强，H-F键键能较大，与氢键无关，B错误； C．邻羟基苯甲醛存在分子内氢键(使其熔、沸点降低)，对羟基苯甲醛只存在分子间氢键(使其熔、沸点升高)，故对羟基苯甲醛的熔、沸点比邻羟基苯甲醛的高，C错误； D．稀气体之间不存任何化学键，所以构成单质分子的粒子之间不一定存在共价键，D正确； 故选D。 【变式6-1】下列现象与氢键有关的是 ①的熔、沸点比的高         ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小         ④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低 ⑤水分子高温下也很稳定             ⑥液溴在溶剂中的溶解性： ⑦室温下，酸性： ⑧相同压强下的沸点：乙醇>乙二醇>丙烷 ⑨室温下，在水中的溶解度：丙三醇>苯酚>１-氯丁烷 A．①②③④⑤⑧ B．①②③④⑨ C．①②③⑨ D．①②⑦ 【答案】B 【详解】①NH3分子间能形成氢键，所以NH3的熔、沸点比PH3的高，故选①； ②水分子与小分子的醇、羧酸可以形成分子间氢键，所以小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶，故选②； ③冰中水分子间形成的氢键数目多，水分子间的间空隙多，所以冰的密度比液态水的密度小，故选③； ④邻羟基苯甲酸易形成分之内氢键，对羟基苯甲酸易形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，故选④； ⑤水分子高温下也很稳定，与化学键的键能大有关，与氢键无关，故不选⑤； ⑥液溴、四氯化碳是非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶，在溶剂中的溶解性：，与氢键无关，故不选⑥； ⑦F是吸电子基团，使羧基中O-H键极性增强，更易电离出氢离子，室温下，酸性：，与氢键无关，故不选⑦； ⑧由于乙二醇分子能形成的氢键数目多于乙醇，而丙烷不能形成氢键，故沸点为乙二醇>乙醇>丙烷。题干所述现象“沸点：乙醇>乙二醇>丙烷”与事实不符，故不选⑧； ⑨丙三醇羟基数目多，与水分子间形成氢键多，苯酚含有羟基，能与水分子间形成氢键，在水中的溶解度：丙三醇>苯酚>１-氯丁烷，与氢键有关，故选⑨； 与氢键有关的是①②③④⑨，选B。 【变式6-2】下列现象与氢键有关的是 ①NH3的熔、沸点比第VA族其他元素氢化物的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低 ⑤水分子高温下也很稳定 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③ D．①② 【答案】B 【详解】①因第ⅤA族中，N的非金属性最强，NH3中分子之间存在氢键，则NH3的熔、沸点比VA族其他元素氢化物的高，故①正确； ②小分子的醇、羧酸与水分子之间能形成氢键，则可以和水以任意比互溶，故②正确； ③冰中存在氢键，其体积变大，则相同质量时冰的密度比液态水的密度小，故③正确； ④对羟基苯甲酸易形成分子之间氢键，而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，故④正确； ⑤水分子高温下也很稳定，其稳定性与化学键有关，而与氢键无关，故⑤错误； 故选B。 【变式6-3】下列对分子性质的解释中，不正确的是 A．F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高 B．柠檬酸( )分子中含有1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”原理解释 D．氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释 【答案】B 【详解】A ．F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，熔点随相对分子质量的增大而升高，A正确； B． 柠檬酸( )分子中没有一个碳上连有4个不同的原子或原子团的特征碳，不含有手性碳原子，B错误； C．碘是非极性分子,易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性分子,难溶于极性溶剂水，所以都可用相似相溶原理解释，C正确； D．氨气分子和水分子之间能形成氢键，所以氨气极易溶于水，邻羟基苯甲醛分子内存在氢键，而对羟基苯甲醛分子间存在氢键，所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，D正确； 故选：B。 题型07 分子的手性 手性碳原子和手性分子 手性 一种分子和它在镜中的像，就如同人的左手和右手，相似而不完全相同，即它们不能重叠 手性分子 具有手性的分子。一个手性分子和它的镜像分子构成一对异构体，分别用D和L标记 手性碳原子 四个不同的原子或原子团连接的碳原子 【典例7】下列化合物中含有2个手性碳原子的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】手性碳的定义为一个碳原子连接4个不同的原子或原子团； 【详解】 A．含1个手性碳，A错误； B．含2个手性碳，B正确； C．含1个手性碳，C错误； D．含1个手性碳，D错误； 故选B； 【变式7-1】下列有机物分子中属于手性分子的是 ①新戊烷[(CH3)4C] ②乳酸[CH3CH(OH)COOH] ③甘油 ④ A．①②③ B．②和④ C．①和③ D．②③④ 【答案】B 【分析】连4个不同原子或原子团的C为手性碳原子，含有手性碳原子的分子为手性分子，以此解题。 【详解】①新戊烷[(CH3)4C]中4个-CH3连在同一个碳原子上，无手性碳原子，①不合题意； ②乳酸[CH3CH(OH)COOH]中，连接-OH的碳原子为手性碳原子，分子为手性分子，②符合题意； ③甘油中没有手性碳原子，③不合题意； ④中，连接-OH的碳原子为手性碳原子，分子为手性分子，④符合题意； 综合以上分析，只有②和④符合题意； 故选B。 【变式7-2】下列说法错误的是 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．手性异构体性质相同 【答案】D 【详解】A．互为手性异构体的分子互为镜像关系，选项A正确； B．在手性催化中，与催化剂手性匹配的化合物在反应过程中会与手性催化剂形成一种最稳定的过渡态，从而只会诱导出一种手性分子，所以利用手性催化剂合成主要得到一种手性分子，选项B正确； C．手性异构体是同分异构体的一种，同分异构体分子式相同，所以手性异构体分子组成相同，选项C正确； D．手性异构体旋光性不同，化学性质可能有少许差异，选项D错误； 答案选D。 【变式7-3】下列对分子性质的解释中，不正确的是 A．F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高 B．乳酸()分子中含有2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”原理解释 D．氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释 【答案】B 【详解】A．F2、Cl2、Br2、I2是组成和结构相似的分子，熔点随相对分子质量增大而升高，故A正确； B．中间碳原子上连有四个不一样的基团：氢原子、甲基、羧基和羟基，是手性碳原子，只有1个，故B错误； C．碘、四氯化碳、甲烷都为非极性分子，水为极性分子，分子极性相似的分子易溶，故C正确； D．氨气分子和水分子之间能形成氢键，所以氨气极易溶于水，邻羟基苯甲醛分子内存在氢键，而对羟基苯甲醛分子间存在氢键，所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，故D正确； 故选：B。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $