第5讲 分子的性质

第5讲分子的性质复习目标1.理解分子的极性。2.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。3.了解氢键的含义,能列举含有氢键的物质,并能解释氢键对物质性质的影响。考点一键的极性及对物质化学性质的影响1.键的极性小题过基础(1)判断下列说法正确的是。

①共价键中键的两端成键原子相同的是非极性共价键②极性共价键中共用电子对未发生偏移③非极性键对成键元素产生的化合价几乎为0④非极性键只存在于双原子的单质分子中⑤非极性共价键不会存在于离子化合物中⑥成键元素电负性值差异越大,共价键的极性越强答案①③⑥(2)试比较下列有机酸的酸性强弱。①CF3COOH②CCl3COOH③CHCl2COOH④CH2ClCOOH⑤CH3COOH⑥CH3CH2COOH答案①>②>③>④>⑤>⑥名师点核心键的极性对化学性质的影响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+,则羧酸的酸性越强。(1)与羧基相邻的共价键的极性越大,羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越强。(2)烷基是推电子基团,从而减小羧基中羟基的极性,导致羧酸的酸性减小。一般地,烷基越长,推电子效应越大,羧酸的酸性越弱。2.极性分子和非极性分子小题过基础下列分子P4、C60、Cl2、NO、H2O2、NO2、SO2、CH2Cl2、CS2、C2H2、SO3、BF3、HCN、HCHO、PCl5、PCl3属于极性分子的是;

属于非极性分子的是。

答案NO、H2O2、NO2、SO2、CH2Cl2、HCN、HCHO、PCl3P4、C60、Cl2、CS2、C2H2、SO3、BF3、PCl5名师点核心(1)概念极性分子:分子的正电中心和负电中心不重合,键的极性的向量和不等于零。非极性分子:分子的正电中心和负电中心重合,键的极性的向量和等于零。(2)极性分子和非极性分子的判断方法①A—A型分子一定是非极性分子、A—B型分子一定是极性分子。②判断ABn型分子极性的两条经验规律a.中心原子A化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数,则为非极性分子,反之则为极性分子。b.中心原子A没有孤电子对,则为非极性分子,反之则为极性分子。1.下列物质中既有极性键又有非极性键的极性分子的是。

A.CS2 B.CH4C.H2O2 D.CH2==CH2答案C2.(2024·辽宁本溪模拟)在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中:(1)以非极性键结合的非极性分子是。

(2)以极性键相结合,分子结构呈直线形的非极性分子是。

(3)以极性键相结合,分子结构呈正四面体形的非极性分子是。

(4)以极性键相结合,分子结构呈三角锥形的极性分子是。

(5)以极性键相结合,分子结构呈V形的极性分子是。

(6)以极性键相结合,且分子极性最强的是。

答案(1)N2(2)CS2(3)CH4(4)NH3(5)H2O(6)HF解析HF中含有极性键,正负电荷的中心不重合,属于极性分子,分子极性最大;H2O中含有极性键,空间结构为V形,属于极性分子;NH3中含有极性键,空间结构为三角锥形,正负电荷的中心不重合,属于极性分子;CS2含有极性键,空间结构为直线型,属于非极性分子;CH4中含有极性键,空间结构为正四面体形,正负电荷的中心重合,属于非极性分子;N2中只含非极性键,属于非极性分子。3.(1)比较下列酸的酸性强弱①酸性:HClOHClO2HClO3HClO4;HNO2HNO3;H2SO3H2SO4。

②酸性:H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4。

(2)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。如下表所示。次氯酸磷酸硫酸高氯酸含氧酸Cl—OH非羟基氧原子数0123酸性弱酸中强酸强酸最强酸已知H3PO3为中强酸,H3AsO3为极弱酸,写出两者的结构式、。

(3)解析下列现象。①氟乙酸酸性大于氯乙酸的原因是

。

②甲酸酸性大于乙酸的原因是

。

答案(1)①<<<<<②<<<(2)、(3)①电负性:F>Cl,C—F的极性大于C—Cl的极性,导致氟乙酸羧基中的羟基的极性更大,更易电离出H+,故氟乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性②烷基(R—)是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱4.(2025·广东广州六中模拟节选)键的极性对物质的化学性质有重要影响。已知一些常见电子基团的吸电子效应的强度:RCO—>—F>—Cl>—Br>—I>—C≡CH>—C6H5>—H,则下列物质酸性由强到弱的顺序是(填序号)。

A.CH3COOH B.ClCH2COOHC.HC≡CCH2COOH D.C6H5CH2COOH答案BCDA解析羧基中O—H越易断裂,其酸性越强,A物质中甲基为推电子基团,B、C、D物质中基团吸电子效应的强度为—Cl>—C≡CH>—C6H5,即酸性由强到弱为BCDA。考点二分子间作用力及对物质物理性质的影响1.分子间作用力小题过基础(1)水是生命之源,通常水加热至100℃时变为水蒸气,加热至2000℃会缓慢分解为H2和O2,从粒子间的相互作用角度进行分析,这两种变化有所不同。①水加热至100℃变为水蒸气时,破坏的粒子间的相互作用包含,加热至2000℃分解为H2和O2时破坏的粒子间的相互作用是。

②以上三种作用力由大到小的顺序是。

(2)现已知下列物质及它们各自的沸点:Cl2:238.4K,O2:90.1K,N2:75.1K,H2:20.3K,I2:457.4K,Br2:331.8K。据此推断,它们分子间的范德华力由大到小的顺序是。

(3)已知邻羟基苯甲醛()与对羟基苯甲醛()的沸点相差很大,其中沸点较高的是,原因是:。

答案(1)①范德华力和氢键化学键②化学键>氢键>范德华力(2)I2>Br2>Cl2>O2>N2>H2(3)对羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛形成分子内氢键使其沸点降低,对羟基苯甲醛形成分子间氢键使其沸点升高解析(1)①水由分子构成,分子间存在范德华力和氢键,故在三态变化时破坏的是范德华力和氢键,水分子加热至2000℃分解为H2和O2时,断开了氧氢键,故此过程破坏的粒子间的相互作用是化学键;②一般来讲,范德华力、氢键属于分子间作用力,但氢键作用力大于范德华力,化学键为原子(离子)之间强烈的相互作用,则作用力大小:化学键>氢键>范德华力;(2)分子晶体沸点越高,分子间的范德华力越大,所以它们分子间的范德华力由大到小的顺序是I2>Br2>Cl2>O2>N2>H2;(3)沸点较高的是对羟基苯甲醛,因为邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键。名师点核心(1)范德华力、氢键的对比范德华力氢键作用微粒分子或原子(稀有气体分子)H与N、O、F等电负性很大的原子分类-分子内氢键和分子间氢键特征无方向性和饱和性有方向性和饱和性强度共价键>氢键>范德华力影响其强度的因素①组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大;②分子的极性越大,范德华力越大X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关对物质性质的影响主要影响物理性质(如熔、沸点)(2)氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)2.分子的溶解性小题过基础有关分子的溶解性,解答下列各题:①H2O2难溶于CS2,简要说明理由

。

②NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都极易溶于水的原因是

。

答案①H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2②NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都是极性分子,且都能与H2O形成氢键名师点核心(1)“相似相溶”规律①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分子结构相似的物质易互溶。(2)氢键对分子溶解性的影响若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。1.判断下列说法正确的是。

(1)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键(2)“X—H…Y”三原子不在一条直线上时,不可能形成氢键(3)萃取剂CCl4的沸点高于CH4的沸点(4)卤素单质、碱金属单质的熔、沸点均随着摩尔质量的增大而升高(5)根据“相似相溶”原理,H2O2能溶于水,不溶于CCl4(6)邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高答案(3)(5)解析甲烷分子与水分子间不能形成氢键,错误;“X—H…Y”三原子不在一条直线上时,也可能形成氢键,错误;萃取剂CCl4的相对分子质量高于CH4,分子间作用力大,沸点高于CH4,正确;卤素单质随着摩尔质量的增大,分子间作用力增大,熔、沸点升高,碱金属单质的熔沸点随着摩尔质量的增大而降低,错误。过氧化氢和水均为极性分子,四氯化碳是非极性分子,根据相似相溶原理,过氧化氢能溶于水而难溶于四氯化碳,正确;由于邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛熔、沸点低,错误。2.有关物质的熔、沸点,解答下列问题。(1)有机物A()的结构可以表示为(虚线表示氢键),而有机物B()只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离,首先被蒸出的成分是,原因是:

。

(2)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(111℃),原因是

。

(3)如图为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为

。

(4)在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2===CH3OH+H2O)所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为,原因是。

答案(1)AA易形成分子内氢键,B易形成分子间氢键,所以B的沸点比A的高(2)苯胺分子间存在氢键(3)S8相对分子质量大,分子间范德华力大(4)H2O>CH3OH>CO2>H2H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大,范德华力较大3.按要求回答问题(1)下列化学事实中,主要用“相似相溶”原理解释的有:(填序号)。

①O2、N2难溶于水,但Cl2能溶于水②戊醇在水中溶解度较小,但戊醇与己烷互溶③碘难溶于水,碘溶于酒精形成碘酒④NaCl能溶于水形成溶液,NaCl“溶”于酒精形成胶体⑤NH3在水中的溶解度达到了1∶700(体积比)(2)乙醇与甲醚互为同分异构体,乙醇能与水以任意比例互溶,而甲醚却不溶于水。试解释其原因是什么?

。

(3)超临界CO2萃取的应用范围十分广阔。在医药工业中,用于中草药有效成分的提取,热敏性生物制品药物的精制;在食品工业中,用于啤酒花、色素的提取等;在香料工业中,用于天然及合成香料的精制分离等。从结构的观点看,用超临界CO2萃取的物质应该具有什么特点?

。

(4)[Cu(NH3)4]SO4·H2O溶液,加入乙醇,析出晶体,理由

。

答案(1)②③④(2)乙醇能与水形成氢键,而甲醚不能(3)非极性分子或弱极性分子(4)乙醇极性小于水,降低溶剂极性,减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O溶解度考点三分子的手性及应用小题过基础指出下列分子中是不是手性分子,是的用*标出手性碳原子。①(CH3)2CHCOOH;

②CHBrCl2;

③CH3CH(NH2)COOH。

答案①不是②不是③是CH3C*H(NH2)名师点核心(1)手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能叠合的现象。(2)手性分子:具有手性异构体的分子。(3)手性碳原子:在有机物分子中,连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子,如。1.连花清瘟胶囊配方中含传统中药金银花,绿原酸是金银花主要抗菌、抗病毒有效药理成分之一,结构简式如图所示,。绿原酸分子中有个手性碳原子

答案4解析接四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳,该物质含有如图所示4个手性碳原子:。2.某种天然生物活性物质结构如图所示,。分子中有个手性碳原子。

答案2解析分子中有两个手性碳原子:。3.维生素C可参与机体的代谢过程,俗称抗坏血酸,结构如图。维生素C分子中含有个手性碳原子。

答案2解析由图可知,维生素C分子中含有2个手性碳。本讲感悟疑点:

盲点:

1.(2025·浙江1月选考)下列属于极性分子的是 ()A.HCl B.N2 C.He D.CH4答案A解析A项,HCl是由极性键形成的双原子分子,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A符合题意;B项,N2是由非极性键形成的单质分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B不符合题意;C项,He是单原子分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,C不符合题意;D项,CH4是由极性键形成的正四面体结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,D不符合题意。2.(2024·浙江6月选考)Si5Cl10中的Si原子均通过sp3杂化轨道成键,与NaOH溶液反应Si元素均转化成Na2SiO3。下列说法不正确的是()A.Si5Cl10分子结构可能是B.Si5Cl10与水反应可生成一种强酸C.Si5Cl10与NaOH溶液反应会产生H2D.Si5Cl10沸点低于相同结构的Si5Br10答案A解析A.该结构中,如图所示的两个Cl,Cl最外层有7个电子,形成了两个共价键,因此其中1个应为配位键,而Si不具备空轨道来接受孤电子对,因此结构是错误的,故A错误;B.Si5Cl10与水反应可生成HCl,HCl是一种强酸,故B正确;C.Si5Cl10与NaOH溶液反应Si元素均转化成Na2SiO3,Si的化合价升高,根据得失电子守恒可知,H元素的化合价降低,会有H2生成,故C正确;D.Si5Br10的相对分子质量大于Si5Cl10,因此Si5Br10的范德华力更大,沸点更高,故D正确。3.(1)(2025·浙江1月选考)两分子H3PO4(Ka3=4.8×10-13)脱水聚合得到一分子H4P2O7(Ka3=2.0×10-7),从PO43-(2)(2024·浙江6月选考)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图。 ①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2),按照氢键由强到弱对三种酸排序,请说明理由。

②已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,请从结构角度说明理由

。

(3)(2024·浙江1月选考)将HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是NO2+。比较氧化性强弱:NO2+HNO3(填“>”“<”或“=”);写出A(4)(2023·浙江6月选考)①氮和氢形成的无环氮多烯,设分子中氮原子数为n,双键数为m,其分子式通式为。

②给出H+的能力:NH3[CuNH3]2+(填“>”或“<”),理由是

。

(5)(2024·上海卷)液态氟化氢(HF)的电离方式为:3HFX+HF2-,其中X为。HF2-的结构为F—H…F-,其中F-与HF依靠答案(1)H3PO4中含有1个非羟基氧,H4P2O7含有2个非羟基氧,非羟基氧越多越易电离出氢离子(2)①HC>HB>HAO、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C==O>C==S>C==Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强②S的原子半径大于O的原子半径,S—H的键长大于O—H,S—H的键能小于O—H,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,碱性NaC>NaD(3)>[]-(4)①NnHn+2-2m(m≤n2,m为正整数)②<[CuNH3]2+形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,(5)H2F+氢键解析(1)H3PO4中含有1个非羟基氧,H4P2O7含有2个非羟基氧,非羟基氧越多越易电离出氢离子,所以H4P2O7的Ka3大于H3PO4的Ka3。(2)①O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C==O>C==S>C==Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA;②HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,说明酸性HC<HD,原因是:S的原子半径大于O的原子半径,S—H的键长大于O—H,S—H的键能小于O—H,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,钠盐的碱性NaC>NaD。(3)将HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是NO2+,则A为NO2HS2O7,NO2+与HNO3中N元素都呈+5价,NO2+为硝酸失去一个OH-带正电,得电子能力更强,氧化性更强,故氧化性强弱:NO2+>HNO3;阴离子为HS2O7-,根据已知可知其结构式为(或)。(4)①氮和氢形成的无环氮多烯,一个氮的氮烷为NH3,两个氮的氮烷为N2H4,三个氮的氮烷为N3H5,四个氮的氮烷为N4H6,设分子中氮原子数为n,其氮烷分子式通式为NnHn+2,根据有一个氮氮双键,则少2个氢原子,因此当双键数为m,其分子式通式为NnHn+2-2m(m≤n2,m为正整数)。②[CuNH3]2+形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂,因此给出H+的能力:NH3<[CuNH3]2+。(5)根据元素守恒和电荷守恒知,X为H2F+;F的电负性很大,能与H形成氢键,结合高考热点总结

基础落实选择题只有1个选项符合题意1.下列关于氢键的说法正确的是()A.每一个水分子内含有两个氢键B.冰和干冰分子间都存在氢键C.DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D.H2O是一种非常稳定的化合物是因为水分子间可以形成氢键答案C解析水分子内不存在氢键,氢键存在于水分子之间,故A错误;干冰为二氧化碳,分子间不存在氢键,故B错误;H2O是一种稳定的化合物,是由于O—H键能较大的原因,与氢键无关,氢键只影响物质的物理性质,故D错误。2.(2024·江西模拟预测)下列关于N、O、F及其相关微粒的说法错误的是()A.NO2+、OF2、NF3B.基态N3-、O2-、F-核外电子空间运动状态均为5种C.N、O、F三种元素形成的单质分子均为非极性分子D.NO3-、NO答案C解析NO2+、OF2、NF3中心原子杂化方式分别为sp、sp3、sp3,NO2+是直线形分子,键角是180°;sp3的VSEPR模型是四面体形,但NF3分子中的中心N原子有1个孤电子对,OF2中的中心O原子上有2个孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用,导致键角减小,故键角由大到小的顺序为NO2+>NF3>OF2,A正确;N3-、O2-、F-三种离子均为10电子微粒,电子排布式为1s22s22p6,故基态离子的核外电子空间运动状态均为5种,B正确;O3为由非极性键构成的极性分子,C错误;NO3-和NO2-3.(2024·河北保定模拟)分子结构决定分子的性质,下列关于分子结构与性质的说法正确的是()A.乙醚是非极性分子,乙醇是极性分子,因此乙醚在水中的溶解度比乙醇小B.F—H…F中的氢键键能小于O—H…O,因此H2O的沸点比HF高C.从葡萄中提取的酒石酸盐具有光学活性,因此酒石酸盐中含有手性碳原子D.F3C—是吸电子基团,Cl3C—是推电子基团,因此F3CCOOH的酸性强于Cl3CCOOH答案C解析乙醚的结构中O原子为sp3杂化,O原子上仍有2个孤电子对,对两根碳氧键有排斥作用,因此实际的结构为V形,并不是对称的分子,正负电荷中心不重合,因此乙醚为极性分子,A项错误;F—H…F中的氢键键能大于O—H…O,等物质的量时,水中所含的氢键数目更多,因此H2O的沸点比HF高,B项错误;从葡萄中提取的酒石酸盐具有光学活性,因此该酒石酸盐中含有手性碳原子,C项正确;F3C—是吸电子基团,Cl3C—也是吸电子基团,F3C—的吸电子效应更大,因此F3CCOOH的酸性强于Cl3CCOOH,D项错误。4.(2024·山东威海二模)关于二氟化合物CF2、SiF2和GeF2的结构和性质,下列说法错误的是()A.键角:CF2<SiF2<GeF2B.沸点:CF2<SiF2<GeF2C.均为sp2杂化(中心原子)的V形结构D.均为含极性键的极性分子答案A解析已知CF2、SiF2和GeF2中中心原子周围的价层电子对数为2+12×(4-2×1)=3,且原子半径C<Si<Ge,则分子中共用电子对离中心原子的距离为CF2<SiF2<GeF2,排斥力的大小为CF2>SiF2>GeF2,则键角:CF2>SiF2>GeF2,A错误;已知CF2、SiF2和GeF2均为分子晶体,且相对分子质量CF2<SiF2<GeF2,则分子间作用力CF2<SiF2<GeF2,沸点:CF2<SiF2<GeF2,B正确;已知CF2、SiF2和GeF2中中心原子周围的价层电子对数为2+12×(4-2×1)=3,均有1对孤电子对,根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论可知,均为sp2杂化(中心原子)的V形结构,C正确;由C项分析可知,C—F、Si—F和Ge—F均为极性键,分子中正、负电荷中心均不重合,均为极性分子,5.(2024·湖南湘潭模拟)下列现象不能用“相似相溶”解释的是()A.氯化氢易溶于水B.用CCl4萃取碘水中的碘C.氯气易溶于NaOH溶液D.苯与水混合静置后分层答案C解析氯化氢和水分子均是极性分子,根据“相似相溶”原理知,极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂可以判断,故A不选;碘和四氯化碳都是非极性分子,根据“相似相溶”原理知,碘易溶于四氯化碳,故B不选;氯气和氢氧化钠之间发生反应生成可溶性的盐溶液,不符合“相似相溶”原理,故C选;苯是非极性分子,水是极性分子,溶液分层,说明苯不溶于水,能用“相似相溶”原理解释,故D不选。6.(2024·浙江嘉兴二模)下列现象与氢键有关的是()①乙醇、乙酸可以和水以任意比互溶②NH3的熔沸点比PH3的熔、沸点高③稳定性:HF>HCl④冰的密度比液态水的密度小⑤水分子高温下也很稳定A.①②③④⑤ B.①②⑤C.①②④ D.①③④⑤答案C解析①乙醇、乙酸与水分子之间能形成氢键,则可以和水以任意比互溶,故①选;②氨气和磷化氢的结构相似,但氨气分子中存在氢键,磷化氢中只含分子间作用力,氢键的存在导致物质的熔、沸点升高,故②选;③HF、HCl的热稳定性依次减弱,是因为H—X共价键稳定性依次减弱,与氢键无关,故③不选;④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④选;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不选。7.下列对一些实验事实的理论解释错误的是()选项实验事实理论解释A熔点:碳化硅<金刚石C—Si键能小于C—C键能B酸性:CF3COOH>CCl3COOH氟的电负性大于氯的电负性,F-C的极性大于Cl-C的极性,导致CF3COOH羧基中羟基的极性更大,更易电离出H+C聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯C—F的键能比C—H的键能大,键能越大,化学性质越稳定D对羟基苯甲醛()比邻羟基苯甲醛()的沸点低对羟基苯甲醛形成分子内氢键,邻羟基苯甲醛形成分子间氢键答案D解析A.两种晶体都是共价晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,熔点越高,原子半径:C<Si,键长:C—C键<Si—C键,键能:C—C键>C—Si键,所以碳化硅的熔点低于金刚石,A正确;B.氟的电负性大于氯的电负性,F—C的极性大于Cl-C的极性,导致CF3COOH羧基中羟基的极性更大,更易电离出H+,酸性:CF3COOH>CCl3COOH,B正确;C.C—F的键能比C—H的键能大,键能越大,化学性质越稳定,则聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,C正确;D.对羟基苯甲醛受距离影响无法形成分子内氢键而形成分子间氢键,熔沸点更高,而邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键而熔沸点较低,D错误。8.下列化合物中含有2个手性碳原子的是()A.B.C.D.答案B解析中,只有次甲基上的碳原子为手性碳原子,A不符合题意;中,除醛基外的碳原子都为手性碳原子,B符合题意;中,除羧基外的碳原子都为手性碳原子,C不符合题意;中,与苯环相连的碳原子为手性碳原子,D不符合题意。9.已知H与O可以形成H2O和H2O2两种化合物。请完成下列空白:(1)H2O内的O—H、水分子间的范德华力和氢键,三种作用从强到弱依次为。H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O采用杂化。H3O+中H—O—H键角比CH4中的键角(填“大”或“小”),原因为。

(2)H2O2是常用的氧化剂,其分子结构如图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。H2O2的电子式是。H2O2是分子(填“极性”或“非极性”)。H2O2能与水混溶,却不溶于CCl4,请予以解释:。

答案(1)O—H>分子间氢键>范德华力sp3小H3O+中O原子有一个孤对电子,CH4中C没有孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,排斥力越大,使得成键键角越小(2)H︰O‥‥︰O‥‥︰H极性H2O解析(1)H2O内的O-H、水分子间的范德华力和氢键,化学键的强度大于分子间氢键,氢键大于范德华力,因此从强到弱依次为O-H>分子间氢键>范德华力;H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子价层电子对数为3+12(6-1-1×3)=4,采用sp3杂化;H3O+中O原子有一对孤电子对,CH4中没有孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,排斥力越大,使得成键键角越小,所以H3O+中H-O-H键角比CH4中的键角小;(2)H2O2中氢与氧形成一对共用电子,氧和氧形成一对共用电子,其电子式是H︰O‥‥︰O‥‥︰H;根据同种元素形成非极性键,不同种元素形成极性共价键,H2O2不是中心对称,因此H2O2是含有极性键和非极性键的极性分子;H2O2和水都是极性分子,CCl4是非极性分子,根据“相似相溶”原理,则H2O能力提升10.(2024·贵州贵阳一模)甲烷催化重整法制甲酸的物质转化过程如图所示。有关分析错误的是()A.反应过程中,既有极性键的断裂与形成,又有非极性键的形成与断裂B.物质转化总反应为CH4+2H2OHCOOH+3H2C.反应Ⅱ前后,物质中所含σ键的总数未变D.CH4、CO2、H2均为非极性分子,HCOOH、H2O均为极性分子答案C解析反应过程中,既有极性键C—H、O—H断裂与形成,又有非极性键H—H形成与断裂,故A正确;B.根据流程图和元素守恒,甲烷和水反应生成甲酸和氢气,物质转化总反应为CH4+2H2OHCOOH+3H2,故B正确;C.反应Ⅱ是1molCH4和2molH2O反应生成1molCO2和4molH2,反应前σ键为8mol,反应后σ键为6mol,所含σ键的总数有变化,故C错误;D.CH4、CO2、H2分子结构对称,均为非极性分子;HCOOH、H2O分子结构不对称,均为极性分子,故D正确。11.(2024·山东济宁三模)下列有关物质结构与性质的比较正确的是()A.沸点:CH3CH2Cl>CH3CH2OH>CH3CH2CH3B.分子的极性:SO2>SO3>COSC.键角:BCl3>NCl3>PCl3D.碱性强弱:答案C解析A.CH3CH2OH能形成分子间氢键,故沸点高于CH3CH2Cl,CH3CH2Cl的相对分子质量大于CH3CH2CH3,沸点比CH3CH2CH3高,即沸点CH3CH2OH>CH3CH2Cl>CH3CH2CH3,故A错误;B.SO3为平面正三角形,为非极性分子,COS为极性分子,故分子极性COS>SO3,故B错误;C.BCl3为平面三角形分子,键角为120°,NCl3和PCl3都是三角锥形分子,键角小于120°,而N的电负性强于P,NCl3中的价层电子对更偏向于N,导致N上电子云密度变大,键角变大,故键角BCl3>NCl3>PCl3,故C正确;D.中N的电子云密度最大,碱性最强,中N的电子云密度最小,碱性最弱,故D错误。12.环糊精在环保、农药、食品领域具有良好的发展前景。α⁃环糊精的结构如图所示,结构形似圆筒。下列说法错误的是()A.α⁃环糊精能溶于水,且环糊精分子间可以形成氢键B.圆筒空腔能容纳一定大小的油性分子C.α⁃环糊精中的O原子均为sp3杂化D.圈出的六元环为平面六边形结构答案D解析A项,α⁃环糊精中含有大量的羟基,具有亲水性,能溶于水,且环糊精分子间可以形成氢键,A正确;B项,α⁃环糊精圆筒空腔内壁没有亲水基,具有亲油性,能容纳一定大小的油性分子,B正确;C项,α⁃环糊精中的O原子均形成两个共价单键,有两对孤电子对,其价层电子对数为2+2=4,采用sp3杂化,C正确;D项,图中圈出的六元环中的碳原子均采取sp3杂化,结构类似于环己烷,所以该结构不可能为平面六边形结构,D错误。13.(2024·浙江杭州模拟预测)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是()选项性质差异结构因素A沸点:乙醇(