第二章 第三节 第3课时

1、第3课时溶解性手性无机含氧酸分子的酸性学习目标定位1.能够根据“相似相溶”规律分析物质在不同溶剂中的溶解性的变化。2.认识手性异构体和手性分子，会判断手性碳原子。3.学会常见无机含氧酸酸性的判断方法。一、溶解性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。2.影响物质溶解性的因素(1)外界条件温度、压强等。(2)分子结构“相似相溶”规律。(3)氢键如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大。(4)反应溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如SO2与H2O反应生成H2SO3，NH3与H2O反应生成NH3·H2O等。“相似相溶”规律的应用根据“相似相溶”规律

2、，可以判断溶质在溶剂中的溶解度的大小、萃取剂的选择、以及物质之间分离提纯方法的确立。例1碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为()A.CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素B.CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子C.CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子D.CCl4与I2相对分子质量相差较小，而H2O与I2相对分子质量相差较大【考点】溶解性【题点】依据“相似相溶”规律比较物质的溶解性答案B解析CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子，根据“相似相溶”规律可知碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，与相对分子质量、

3、是否是直线形分子、是否含有氢元素等没有直接的关系，B正确。二、手性1.概念(1)手性异构体：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，互称为手性异构体。(2)手性分子：具有手性异构体的分子叫做手性分子。2.手性分子的判断(1)判断方法：有机物分子中是否存在手性碳原子。(2)手性碳原子：有机物分子中连有四个各不相同的原子或原子团的碳原子。如，R1、R2、R3、R4互不相同，即*C是手性碳原子。手性分子的理解(1)手性同分异构体(又称对映异构体、光学异构体)的两个分子互为镜像关系，即分子形式的“左撇子和右撇子”。(2)构成生命体的有机物绝大多数为手

4、性分子。两个手性分子的性质不同，且手性有机物中必定含手性碳原子。例2当一个碳原子连接四个不同的原子或原子团时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有两个手性碳原子的是()A.B.C.D.【考点】手性分子【题点】手性碳原子的判断答案C解析由题意可知，A项、B项与D项中各有1个手性碳原子；C项中有2个手性碳原子。三、无机含氧酸分子的酸性1.已知无机含氧酸分子中的氢原子多与酸根上的氧原子相连，形成羟基。请完成下表：含氧酸次氯酸磷酸硫酸高氯酸结构简式ClOH非羟基氧原子数0123酸性弱酸中强酸强酸最强酸由上表分析可知：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。2.氯元素能形成多种价

5、态的含氧酸，通过计算它们分子中非羟基氧原子数，比较它们酸性的强弱：含氧酸HClOHClO2HClO3HClO4氯元素价态1357非羟基氧原子数0123酸性弱酸中强酸强酸最强酸由上表分析可知：同种元素的含氧酸中，成酸元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。3.根据元素周期律比较含氧酸的酸性强弱(1)同一主族，自上而下，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐减弱。(2)同一周期，从左到右，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐增强。无机含氧酸分子的酸性强弱的判断(1)利用(HO)mROn比较酸性强弱时，n值越大酸性越强，当n相同时，可参考R元素的非金属性，如H2CO3和H2SO3的n相同，但非金属性：S>C，

6、所以酸性：H2SO3>H2CO3。(2)酸性强弱与OH数目即m数值大小无关。例3下列各组物质中，酸性由强到弱排列顺序错误的是()A.HClO4H2SO4H3PO4B.HClO4HClO3HClO2C.HClOHBrO4HIO4D.H2SO4H2SO3H2CO3【考点】无机含氧酸分子的酸性【题点】根据元素性质判断答案C解析不同中心元素的酸性比较时，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，A项正确；无机含氧酸酸性强弱的判断：同一元素时，价态越高，酸性越强，B项正确；HClO中的氯不是最高价，C项错误；酸性：H2SO4(强酸)H2SO3(中强酸)H2CO3(弱酸)，D项正确。例420世

7、纪60年代美国化学家鲍林提出了一个经验规则：设含氧酸的化学式为HnROm，其中(mn)为非羟基氧原子数。鲍林认为含氧酸的酸性强弱与非羟基氧原子数(mn)的关系如下表：mn0123含氧酸酸性强弱弱中强强很强实例HClOH3PO4HNO3HClO4试回答下列问题：(1)按此规则判断H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由弱到强的顺序为_。(2)H3PO3和H3AsO3的形式一样，但酸性强弱相差很大。已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，试推断H3PO3和H3AsO3的分子结构：_。(3)按此规则判断碳酸应属于_酸，与通常认为的碳酸的强度是否一致？_，其可能的原因是_。【考点】无机含氧酸分

8、子的酸性【题点】根据非羟基氧原子的个数判断答案(1)H3AsO4<H2CrO4<HMnO4(2)(3)中强不一致溶于水的那部分CO2并不能完全转化为H2CO3解析(1)根据题中非羟基氧原子数与酸性强弱的关系可得：H3AsO4H2CrO4HMnO4mn12 3酸性：H3AsO4<H2CrO4<HMnO4。(2)因为酸性H3PO3>H3AsO3，则H3PO3中非羟基氧原子的数目应大于H3AsO3中非羟基氧原子的数目，且H3AsO3为弱酸，所以可推知H3AsO3中没有非羟基氧原子，它们的分子结构分别为。(3)H2CO3中非羟基氧原子数为1，应为中强酸，与通常认为的碳酸是

9、弱酸不一致。其可能的原因是溶于水的那部分CO2并不能完全转化为H2CO3。1.根据“相似相溶”规律判断，下列物质在水中溶解度最大的是()A.乙烯 B.二氧化碳C.二氧化硫 D.氢气【考点】溶解性【题点】依据“相似相溶”规律比较物质的溶解性答案C解析乙烯、二氧化碳和氢气都是非极性分子，二氧化硫属于极性分子，易溶于极性分子组成的溶剂，水属于极性溶剂，所以极性分子二氧化硫在水中的溶解度最大，C项正确。2.下列分子中含有手性碳原子的是()A.CH2Cl2B.C.D.CH3CH2COOCH2CH3【考点】手性分子【题点】手性碳原子的判断答案B解析B项，乳酸分子的中间碳原子连CH3、H、OH、COOH四种

10、不同的原子或原子团，为手性分子。3.下列三种有机物：苯酚，花生油，木糖醇CH2OH(CHOH)3CH2OH，它们在常温下的水溶性大小顺序正确的是()A. B.C. D.【考点】溶解性【题点】依据氢键比较物质的溶解性答案B解析苯酚以及木糖醇都含有羟基，可形成氢键，含有羟基数目越多，越易溶于水，溶解性，花生油为酯类物质，难溶于水，溶解性最小。4.374 、22.1 MPa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【考点】溶解性【题点】依据“相似相溶”规律比较物质的

11、溶解性答案B解析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。5.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【考点】无机含氧酸分子的酸性【题点】无机含氧酸酸性强弱的综合判断答案C解析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，正确；D

12、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。对点训练题组一物质的溶解性规律1.以下事实中不能用“相似相溶”原理说明的是()A.HCl易溶于水B.I2易溶于CCl4中C.Cl2可溶于水D.NH3难溶于苯中【考点】溶解性【题点】依据“相似相溶”规律比较物质的溶解性答案C解析HCl、NH3是极性分子，I2、Cl2是非极性分子，H2O是极性溶剂，CCl4、苯是非极性溶剂，所以选C。2.下列化合物在水中的溶解度，排列次序正确的是()a.HOCH2CH2CH2OHb.CH3CH2CH2OHc.CH3CH2COOCH

13、3d.HOCH2CH(OH)CH2OHA.dabc B.cdabC.dbca D.cdba【考点】溶解性【题点】依据氢键比较物质的溶解性答案A解析a.HOCH2CH2CH2OH，b.CH3CH2CH2OH，c.CH3CH2COOCH3，d.HOCH2CH(OH)CH2OH，这些物质中CH3CH2COOCH3 不能与水形成氢键，则溶解度最小，分子中含有羟基数目越多，与水形成的氢键越多，则溶解度越大，所以溶解度：HOCH2CH(OH)CH2OHHOCH2CH2CH2OHCH3CH2CH2OHCH3CH2COOCH3，即dabc。3.物质在不同溶剂中的溶解性一般都遵循“相似相溶”规律。下列装置不宜用

14、于HCl尾气的吸收的是()【考点】溶解性【题点】依据“相似相溶”规律比较物质的溶解性答案C解析HCl是极性分子，易溶于水而不溶于CCl4。C项装置易发生倒吸，而A、D项装置分别使用了倒置漏斗和球形干燥管，能防止倒吸。B项装置中HCl气体先通过CCl4，由于HCl不溶于CCl4，HCl经过CCl4后再被上层的水吸收，也可以有效防止倒吸。题组二手性分子及其判断方法4.下列有机物分子中属于手性分子的是()乳酸CH3CH(OH)COOH2-丁醇CH3CH(OH)CH2CH3A.只有 B.和C. D.【考点】手性分子【题点】手性分子的判断答案C解析写出各分子的结构简式：、，可知中存在手性碳原子(用*标记

15、的)，而中间的碳原子连有两个相同的CH2OH，不是手性碳原子。5.下列化合物中含有3个“手性碳原子”的是()A.B.C.D.【考点】手性分子【题点】手性碳原子的判断答案C解析A、B、C三个选项中的有机物中含有的手性碳原子的数目分别为1、2、3，D项中的有机物中不含有手性碳原子。题组三无机含氧酸的酸性强弱比较6.下列酸性按由强到弱的顺序排列的是()H3RO4(HO)RO3H4RO4(HO)2RO2A.>>> B.>>>C.>>> D.>>>【考点】无机含氧酸分子的酸性【题点】根据非羟基氧原子的个数判断答案A7.小明同学在学习

16、钠的化合物性质时，记录了以下四个化学反应方程式：Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2Na2CO3H2SO3=Na2SO3H2OCO2Na2SO3H2SO4=Na2SO4H2OSO2请你根据学过的知识判断4个反应中的4种含氧酸，其中酸性最强的是()A.H2SO4 B.H2SO3C.H2SiO3 D.H2CO3【考点】无机含氧酸分子的酸性【题点】根据反应(实验)事实判断答案A8.无机含氧酸的化学式可以用(HO)mXOn表示，n值越大，则该酸的酸性就越强。硫酸和磷酸的结构分别为，则下列叙述正确的是()A.硫酸和磷酸都是强酸B.硫酸是强酸

17、，但酸性比磷酸弱C.磷酸是强酸，但酸性比硫酸弱D.硫酸是二元酸，磷酸是三元酸【考点】无机含氧酸分子的酸性【题点】根据非羟基氧原子的个数判断答案D解析硫酸是二元强酸，磷酸是三元中强酸。9.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很强的酸B.H3PO4的酸性比盐酸强C.碳酸和亚硫酸的酸性不好比较D.硝酸与磷酸的强度一样【考点】无机含氧酸分子的酸性【题点】无机含氧酸酸性强弱的综合判断答案A解析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

18、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C、D说法都不符合客观事实。碳酸酸性小于亚硫酸的酸性，硝酸大于磷酸的酸性。10.对XOH型化合物，X是除去H、O外的其他元素时，下列说法正确的是()A.当X是活泼的金属元素时，它一定是强碱B.当X是非金属性很强的元素时，它一定是强酸C.XOH为酸时不可能有强氧化性D.XOH的分子构型一定是直线形【考点】分子结构与性质的综合考查【题点】分子性质的综合答案A解析对元素X分两种情况进行讨论：非金属元素和金属元素。当X为非金属性很强的元素时，X吸引电子对的能力较强，使OH间的电子对偏向氧原子，OH键断裂，电

19、离出H而显酸性，但不一定是强酸，如HClO具有强氧化性和弱酸性；当X为活泼的金属元素时，XOH易从处断键，电离出OH而显碱性，如NaOH、KOH等。XOH为共价化合物时，其结构不对称，且氧原子上有孤电子对，分子构型不可能为直线形。11.关于丙氨酸的下列说法，正确的是()A.和的结构和性质完全不相同B.和呈镜面对称，具有不同的分子极性C.和不互为同分异构体D.和中化学键的种类与数目完全相同【考点】分子结构与性质的综合考查【题点】分子结构与性质的综合答案D12.下列对分子的性质的解释中，不正确的是()A.水很稳定(1 000 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

20、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.由下图知酸性：H3PO4>HClO，因为H3PO4中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数【考点】分子结构与性质的综合考查【题点】分子结构与性质的综合答案A解析水分子稳定的原因是水分子中HO键牢固，而与氢键无关。综合强化13.含氧酸的通式可写为(HO)mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。一般n0为弱酸，n1为中强酸，n2为强酸，n3为超强酸。根据实验事实可知硼酸(H3BO3)是弱酸，而亚磷酸(H3PO3)是中强酸。(1)这两种酸的结构式为_、_。(2)亚磷酸是_元酸，它和过量的NaO

21、H反应的化学方程式为_。(3)次磷酸是一种一元酸，化学式为H3PO2，它的结构式为_。【考点】分子结构与性质的综合考查【题点】分子结构与性质的综合答案(1) (2)二H3PO32NaOH=Na2HPO32H2O(3)解析由题目所给出的信息可知，硼酸(H3BO3)是弱酸，故H3BO3分子中无非羟基氧原子，即3个O均以羟基形式存在，故其结构为，而亚磷酸是中强酸，说明分子中只有两个羟基存在，则其结构式为。由结构式不难看出，亚磷酸分子中有两个羟基，故为二元酸，而次磷酸是一种一元酸，化学式为H3PO2，分子中含有一个羟基，故它的结构式为。14.(1)3-氯-2-丁氨酸的结构简式为，该有机物分子中含有_个

22、手性碳原子，其中NH2中N原子的杂化轨道类型是_。(2)青蒿素是从黄花蒿中提取得到的一种无色针状晶体，分子结构如下图所示，则青蒿素分子中含有_个手性碳原子。【考点】手性分子【题点】手性碳原子的判断答案(1)2sp3杂化(2)7解析(1)连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，3-氯-2-丁氨酸的结构简式为，标“*”的碳原子为手性碳原子，所以一个该有机物分子中含有2个手性碳原子，其中NH2中N含有1个孤电子对和3个共价键，则N的价层电子对数为4，采取sp3杂化。(2)手性碳原子连接4个不同的原子或原子团，故青蒿素分子中手性碳原子标识如图：，共7个。15.回答下列问题：(1)NH3在水中的溶解度是常见气体中最大的。下列因素与NH3的水溶性没有关系的是_(填字母)。a.NH3和H2O都是极性分子b.NH3在水中易形成氢键c.NH3溶于水建立了以下