2019-2020学年第二学期人教版化学选修3章节突破：2.3分子的性质（一）【答案 解析】

1、人教版化学选修3： 分子的性质（一）章节突破“相似相溶”规律(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。例如，蔗糖、氨、HCl等易溶于水而难溶于四氯化碳，萘、碘易溶于四氯化碳却难溶于水，硫不溶于水而易溶于CS2等。注意：物质相互间的溶解性受分子结构、温度、压强等很多因素的制约。“相似相溶”规律是从分子结构的角度，通过对实验的观察和研究而得出的关于物质溶解的经验规律，也会有不符合此规律的例外情况。重要的有机溶剂有乙醇、苯、四氯化碳、二氧化碳、氯仿、汽油等。烃、卤代烃、油脂等均不溶于水。在醇、醛、羧酸等有机物中，OH、CHO、COOH、COONa等极性基团可

2、溶于水(亲水基)，而烃基R不溶于水(憎水基)，所以，一般低级醇、醛、羧酸可与水混溶或易溶于水，而随着碳原子数目的增加，在水中的溶解度会变小，由易溶微溶不溶。离子化合物是强极性物质，所以离子化合物多数易溶于水。(2)除考虑溶质和溶剂分子的极性外，物质的溶解度还受到以下因素的影响：溶剂和溶质之间存在氢键，溶解性好，溶质分子不能与水分子形成氢键，在水中溶解度就比较小。如NH3极易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水混溶，就是因为它们与水形成了分子间氢键的缘故。“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇分子中的OH与水分子中的OH相近，因而乙醇能与水互溶。当然，乙醇分子由于OH的极性较大，易与水分

3、子形成氢键也是其能与水互溶的原因。而戊醇(CH3CH2CH2CH2CH2OH)中的烃基较大，烃基是非极性基团，是疏水亲油基团，戊醇在水中的溶解度明显比乙醇小。烃基越大的醇在水中的溶解度就越小，羧酸也是如此。如果溶质与水能发生化学反应，也会增大溶质的溶解度。如SO2与水发生反应生成H2SO3，而H2SO3可溶于水，因此，SO2的溶解度增大。(3)常见气体在水中的溶解性NH3、HCl、SO2等气体易溶于水。293K、101kPa时，以溶解度来表示，100 g水中约能溶解52.9 g NH3、81.5 g HCl、11.4 g SO2；273K、101kPa时，以体积比来表示，1体积水约能溶解700

4、体积NH3、500体积HCl、40体积SO2。NH3分子和HCl分子由于极性较强，根据“相似相溶”规律知，易溶于极性溶剂水中，此外，由于NH3分子与H2O分子之间可形成较强的氢键，也极大地促进了NH3的溶解。而SO2分子除了是极性分子易溶于水外，还能与水反应生成易溶于水的亚硫酸，这也促进了SO2的溶解。H2S、Cl2、CO2等气体能溶于水，273K、101kPa时，1体积水约能溶解2.6体积H2S、2体积Cl2、1体积CO2。CO、CH4、C2H4、H2、N2、O2等气体难溶于水，如1 L水中通常只能溶解约30 mL氧气。CH4、C2H4、H2、N2等都是典型的非极性分子，这是它们在水中溶解度

5、小的主要原因。NO2、F2等气体易与水反应(3NO2H2O=2HNO3NO、2F22H2O=4HFO2)，Cl2、SO2、CO2等气体能与水反应(Cl2H2OHClHClO、SO2H2OH2SO3、CO2H2OH2CO3)。注意：NH3、SO2等气体易溶于水却难溶于苯、CCl4等，H2、N2等气体难溶于水也难溶于苯、CCl4等。“相似相溶”规律毕竟是经验规律，不能解释所有的溶解问题。(4)萃取：依据一种溶质在两种互不相溶的溶剂里的溶解度不同，利用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的混合物中提取出来的方法叫萃取。例如，向苯中加入溴水，因为溴易溶于苯，苯与水不互溶且苯比水密度小，所以液体分为两层，

6、上层是溴的苯溶液，呈橙色，下层是水，呈无色，即苯把溴萃取出来了。萃取的条件有二：一是两种溶剂互不相溶，二是溶质在两种溶剂中的溶解度差异很大。如：可以用CCl4萃取碘水中的I2，因为I2在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度，虽然I2易溶于酒精而难溶于水，但由于酒精与水混溶，所以不能用酒精萃取碘。在实验室中，萃取通常在分液漏斗中进行，接着进行的将两层液体分开的实验操作叫做分液，下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。题型1键的极性与分子的极性【例1】在我国南海300500m海底深处沉积物中存在着大量的“可燃冰”，其主要成分为甲烷水合物。在常温、常压下它会分解成水和甲烷，因而得名。下列关于甲烷水

7、合物中两种分子极性的描述正确的是()A两种分子都是极性分子B两种分子都是非极性分子CCH4是极性分子DH2O是极性分子，CH4是非极性分子【解析】CH4分子为正四面体结构，C原子位于正四面体的中心，结构对称，CH4是非极性分子；H2O分子为V形结构，结构不对称，电荷分布不均匀，键的极性不能互相抵消，H2O是极性分子。【答案】D题型2杂化轨道类型、空间构型、分子的极性【例2】下列分子中，中心原子以sp3杂化且属于极性分子的是()ANH3BBF3CCO DCCl4【解析】A项中NH3虽然只形成三个共价键但却是sp3杂化，其中N的一对弧对电子占据一个轨道，三个NH键占据其余三个轨道；B项中BF3是s

8、p2杂化且属于非极性分子；C项中CO属于极性分子但C原子不是sp3杂化；D项中C原子是sp3杂化但CCl4是非极性分子。【答案】A【点悟】分子中原子的杂化轨道、分子的空间构型和分子的极性都是与分子的立体结构有关的知识，要善于把典型分子的这几个方面联系起来，进行比较、归纳。题型3键的极性的比较【例3】画出NH3和NF3分子的空间构型，并用和表示出键的极性。在NH键和NF键中，极性较强的是_。【解析】在NH3和NF3分子中，N原子均以sp3杂化轨道成键，孤对电子占据1个杂化轨道，所以分子均呈三角锥形。N、H中N元素的电负性大，所以N原子一端带负电荷，N、F中F元素的电负性大，F原子一端带负电荷。孤

9、对电子显得十分“肥大”，对电子的排斥力强，孤对电子显示负电荷，如下图所示。N与H的电负性之差为3.02.10.9，而N与F的电负性之差为4.03.01.0，所以NF键的极性强。【答案】NF键【点悟】本题以分子的空间构型和键的极性比较来设题，实际上是考查电负性知识。题型4“相似相溶”与物质鉴别【例4】经验规律(相似相溶规律)：一般来说，由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。以下事实中不可以用相似相溶规律说明的是()AHCl易溶于水 B.NH4Cl可溶于水CCO2可溶于水 D.I2易溶于CCl4【解析】HCl是极性分子，H2O是极性溶剂，所以

10、HCl易溶于水；I2是非极性分子，CCl4是非极性溶剂，所以I2易溶于CCl4；CO2是非极性分子，H2O是极性溶剂，所以CO2在水中溶解度不大；NH4Cl不是分子晶体，所以它在水中的溶解度与相似相溶规律无关。【答案】B【点悟】掌握“相似相溶”规律可以帮助判断不同物质在不同或相同溶剂中的溶解性。题型5碘的提取【例5】海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：请填写下列空白：(1)步骤灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是_(从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处)。A烧杯B坩埚C表面皿D泥三角E酒精灯F干燥器(2)步骤的实验操作名称是

11、_；步骤的目的是从含碘的苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是_。(3)步骤反应的离子方程式是_。(4)步骤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是_。(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：_。【解析】(1)将海带置于坩埚内灼烧，坩埚应放在泥三角上，泥三角置于三脚架上。因此，灼烧实验需要三脚架、酒精灯、泥三角、坩埚等实验仪器。(2)步骤是由海带灰悬浊液得到含I的溶液，因此一定要过滤。步骤是从碘的苯溶液中分离碘和回收苯，由于碘和苯在水中溶解度均很小，应选用蒸馏方法来分离。(3)结合，联想实验室制Cl2的原理，不难写出的离子方程式。(4)因碘在水中溶解度小而易溶于苯且苯不溶于水，所以能用苯来萃取水中的碘。(5)依据碘遇淀粉变蓝这一特性来检验。【答案】(1)BDE(2)过滤蒸馏(3)2IMnO24H=Mn2I22