2023年高考真题变式分类汇编:相似相溶原理及其应用
一、选择题
1.(2023·湖北)中科院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是
A.纤维素是自然界分布广泛的一种多糖
B.纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键
C.NaOH提供破坏纤维素链之间的氢键
D.低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性
2.(2023·梅州模拟)下列事实与解释不相符的是
选项 事实 解释
A 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而烷烃不能 苯环活化了甲基
B 比稳定 水分子间可以形成氢键
C 易溶于而微溶于 和为非极性分子,而为极性分子
D 酸性弱于 甲基为推电子基,使乙酸羧基中的羟基的极性变小,电离程度比甲酸弱
A.A B.B C.C D.D
3.(2020·金山模拟)邮票背面的粘合剂可用水浸除去,根据“相似相溶”原理,该粘合剂的成分可能是( )
A. B.
C. D.
4.(2018·郑州模拟)下列有关有机化合物的叙述正确的是( )
A.分子式为C2H6O的有机物具有相同的化学性质
B.分子式为C8H10的芳香烃共有3种
C.在水中的溶解度:甲酸甲酯<乙酸
D.可以用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯
5.(2022高二下·重庆市期末)下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是( )
A.甲烷不溶于水 B.氯化氢易溶于水
C.单质碘易溶于苯 D.氯气易溶于NaOH溶液
6.(2022高二下·南阳期末)最简单的氨基酸是甘氨酸(),它是人体非必需的一种氨基酸。下列有关说法错误的是( )
A.1个分子中σ键与π键数目比为8∶1
B.碳原子的杂化轨道类型是sp3和sp2
C.分子间可以形成不止3种类型的氢键
D.易溶于极性溶剂,难溶于非极性溶剂
7.(2022高二下·湖州期末)三氟乙酸乙酯是制备某种抗新冠病毒药物的原料,下列说法错误的是( )
A.该分子是极性分子,所以在水中的溶解度很大
B.该分子中的碳原子有两种杂化方式
C.合成该分子所需的原料三氟乙酸的酸性大于乙酸
D.1个该分子中含有13个σ键和1个π键
8.(2022高二下·宁波期末)利巴韦林为广谱抗病毒药,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.分子中有5个手性碳原子
B.利巴韦林水溶性较好,可以与盐酸反应
C.利巴韦林能够发生氧化、取代反应和消去反应
D.羟基中的极性强于亚甲基(-CH2-)中的极性
9.(2021高二上·资阳期末)下列理论解释不符合实验事实的是( )
选项 实验事实 理论解释
A 的熔点高于 的相对分子质量更大
B 和都能溶于溶液 和在元素周期表中是对角线关系,性质相似
C 酸性: 中非羟基氧原子个数更多,中心原子的正电性更高
D 在苯中的溶解度比在水中大 和苯都是非极性分子,而是极性分子
A.A B.B C.C D.D
10.(2021高二上·沈阳期末)下列说法中错误的是( )
A.硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于,说明分子极性:
B.有的金属和非金属融合制成的合金延展性变差可以用电子气理论解释
C.乳酸[]分子中只存在1个手性碳原子
D.是含非极性键的极性分子
11.(2021高二上·遂宁期末)下列说法错误的是( )
A.夏天当厕所里比较刺鼻时,用大量水冲洗可避免其气味,利用了气体的相似相溶原理
B.s区所有元素原子的价电子都在s轨道
C.含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2 的水溶液中加入足量 AgNO3溶液,产生 3mol白色沉淀
D.以极性键结合起来的分子不一定是极性分子
12.(2021高二上·雅安期末)已知的空间结构为V形,分子中正电中心与负电中心不重合。下列关于和的说法错误的是( )
A.分子中的化学键为非极性键
B.在水中的溶解度比在中的大
C.在水中的溶解度和一样
D.在中的溶解度比在水中的大
13.(2021高二上·温州期末)类比推理是化学中常用的思维方法,下列推理正确的是( )
A.CCl4的熔沸点小于SiCl4,则NCl3的熔沸点小于PCl3
B.CH3CH2OH在水中的溶解度很大,则1 戊醇在水中的溶解度也很大
C.N≡N由于键能大而结构稳定,则C≡C键能也大结构也很稳定
D.AgNO3溶液和过量NaOH反应先生成白色沉淀,然后转变为灰色,则AgNO3溶液和过量NH3·H2O反应现象也相同
14.(2021高二上·乐山期末)对下列实验事实的理论解释错误的是( )
选项 实验事实 理论解释
A 碘单质在苯中溶解度比在水中大 苯和都是非极性分子,而是极性分子
B Be单质能溶于KOH溶液 Be和Al在周期表中是对角线关系,性质相似
C 稳定性:HF>HI 非金属性:F>I
D 的分解温度高于 的式量比大
A.A B.B C.C D.D
15.(2021高一下·怀仁期末)下列叙述正确的是( )
A.氯仿、四氯甲烷和苯是工业上重要的有机溶剂
B.、、、是同系物
C.烷烃分子中的碳原子与其它原子的结合方式是通过两个共价键
D.在一定条件下,可与、浓硫酸发生化学反应
16.(2021高二下·湖北期末)下列说法中错误的是( )
A.邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
B.碘易溶于四氦化碳, 在水中的溶解度很小都可用“相似相溶”原理解释
C.向含0.1mol 的水溶液中加入足量 溶液只生成0.1mol AgCl
D.液态氟化氢中氟化氢分子之间形成氢键,可写为 ,则 分子间也是因氢键而聚合形成
17.(2021高二下·乐山开学考)下列现象不能用“相似相溶”原理解释的是( )
A.氯化氢易溶于水 B.氯气易溶于 溶液
C.用 萃取碘水中的碘 D.苯与水混合静置后分层
18.(2020高二下·驻马店期末)下列对分子结构及其性质的解释中,错误的是( )
A. 与 中心原子的价层电子对数相同
B.液态氟化氢的化学式有时写成(HF)n的形式与氢键有关
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.酸性:H3PO4>HClO,是因为H3PO4分子中氢原子数比HClO的多
19.(2020高二下·西宁期末)分别将下列各物质等体积混合,在室温下剧烈振荡,静置后能形成均匀溶液的是( )
A.乙酸乙酯 水 B.苯 水
C.乙醇 水 D.四氯化碳 碘水
20.(2020高二下·荆州期末)下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是( )
A.CCl4和SiCl4的熔点
B.对羟基苯甲醛( )和邻羟基苯甲醛( )的沸点
C.I2在水中的溶解度和I2在CCl4溶液中的溶解度
D.H2SO3和H2SO4的酸性
21.(2019高二上·吉林期末)下列说法正确的是( )
A.物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水
B.不溶于水的物质溶解度为0
C.绝对不溶解的物质是不存在的
D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
22.(2019高二上·剑河期末)根据实际和经验推知,下列叙述错误的是( )
A.卤化氢易溶于水,不易溶于四氯化碳
B.碘易溶于汽油,微溶于水
C.氯化钠易溶于水,也易溶于食用油
D.丁烷易溶于煤油,难溶于水
23.(2018高二下·沾益期末)HCl气体易溶于溶剂A,那么下列物质也可能易溶于A的是( )
A.NH3 B.CH4 C.CCl4 D.O2
24.(2018高二下·新疆期末)下列对一些实验事实的理论解释正确的是( )
选项 实验事实 理论解释
A 碘单质在 CCl4 中溶解度比在水中大 CCl4 和 I2 都是非极性分子, 而 H2O 是极性分子
B CO2 为直线形分子 CO2 分子中 C═O 是极性键
C 金刚石的熔点低于石墨 金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体
D HF 的沸点高于 HCl HF 的相对分子质量小于 HCl
A.A B.B C.C D.D
25.(2016高二下·锦州期末)下列说法正确的是( )
A.室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1﹣氯丁烷
B.用核磁共振氢谱不能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3
C.用Na2CO3溶液不能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3
D.油脂在酸性或碱性条件下均可发生水解反应,且产物相同
二、非选择题
26.(2021·南宁模拟)氯化钡是重要的化工原料,是制备其他钡盐的主要中间原料,以毒重石(主要成分为BaCO3,还含有SiO2及含Ca、Mg、Fe、Al的化合物)为原料制备BaCl2·2H2O的工艺流程如下:
已知:盐酸“浸取”后,Ca、Mg、Fe、Al元素分别以Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+形式存在于溶液中。
回答下列问题:
(1)在“浸取”时,除温度、酸的浓度、液固比等因素影响钡的浸出率外,还有 因素。
(2)下表列举了不同温度、盐酸的浓度、液固比下钡的浸出率实验数据,每个实验只改变一个条件:
改变的条件 温度(℃) 盐酸的浓度(%) 液固比
30 55 75 10 15 20 25。 3:1 4:1 5:1 6:1
钡的浸出率(%) 74.31 69.60 68.42 59.21 74.31 74.15 55.32 59.84 65.12 74.31 74.35
分析表中数据,温度越高钡的浸出率越低的可能原因是 ;判断“浸取”的最佳液固比为 。
(3)常温时,几种金属离子沉淀的pH如图所示,加H2O2时发生反应的离子方程式为 。“调pH(I)”时,调节溶液pH≈5,则“滤渣II”的主要成分为 (填化学式)。
(4)“一系列操作”中洗涤晶体时,通常采用乙醇洗而不采用水洗,原因是 。
(5)“除钙”前,需测定溶液中钙离子的含量,从而确定加入草酸的量,测钙离子含量的操作为取“滤液III”V1mL,加入稍过量的铬酸钾,使钡离子完全沉淀,过滤,将滤液转入250mL容量瓶后再加水定容,取其中25.
00 mL于锥形瓶中,用NaOH溶液将pH调为13,加入黄绿素作指示剂(黄绿素溶液为红色,能与钙离子形成络合物使溶液呈黄绿色) ,用0.100
mol·L-1的标准EDTA溶液滴定(EDTA能与Ca2+以1: 1形成无色络合物)至终点,消耗标准EDTA溶液V2 mL。
①滴定至终点时的现象为 。
②该溶液中钙离子的浓度为 (用含 V1、V2的代数式表示)g·mL-1。
27.(2020·呼和浩特模拟)据报道复旦大学修发贤教授课题组成功制备出砷化铌纳米带,并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。相关研究论文已在线发表于权威科学期刊《自然》。回答下列问题:
(1)铌元素(Nb)为一种金属元素,其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1。下列是Nb的不同微粒的核外电子排布式,其中失去最外层1个电子所需能量最小的是 (填标号)。
a.[Kr]4d35s15p1b.[Kr]4d45s1c.Kr]4d2d.Kr]4d3
(2)砷为第VA族元素,砷可以与某些有机基团形成有机化合物,如(ClCH=CH)2AsCl,其中As原子与2个C原子、1个Cl原子形成的VSEPR模型为 。
(3)英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖;而石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。
已知“石墨烯”的平面结构如图所示,一定条件下石墨烯与H2发生加成反应生成石墨烷,石墨烷中碳原子杂化类型是 ,石墨烯导电的原因是 。
(4)石墨烯也可采用化学方法进行制备如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸俗名为蜜石酸的熔点和水溶性:
物质 六氯苯 六溴苯 苯六酸
熔点/℃ 231 325 287
水溶性 不溶 不溶 易溶
六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是 ,苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异本质原因是 。
(5)出于以更高效率利用太阳光等目的研制出金红石型铌氧氮化物(NbON),比以往的光学半导体更能够吸收长波长侧的光,作为光学半导体的新材料。该化合物的晶胞有如图所示的两种构型,若晶胞的边长为apm,该晶体的密度为 g·cm-3。(NA是阿伏加德罗常数的值,相关原子量:Nb—93)
28.(2021高二上·温州期末)按要求回答以下问题:
(1)已知MgCl2水解时会生成中间产物碱式氯化镁Mg(OH)Cl(白色,不溶于水),写出该反应的离子方程式 ;
(2)由以下数据可知:
羧酸 pKa
乙酸(CH3COOH) 4.76
三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65
酸性比较:乙酸 三氯乙酸(填“>”、“<”或“=”),并说明原因: ;
(3)向碘的四氯化碳溶液中加入一定量 KI水溶液,振荡后,四氯化碳层紫红色变浅,水层溶液显黄色,请从平衡和结构的角度解释产生该现象的原因: ;
29.(2021高二下·郑州期末)乙酰水杨酸( )又名阿司匹林,是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[ ]为主要原料合成阿司匹林,反应原理如下:
+(CH3CO)2O +CH3COOH
主要试剂和产品的物理常数如下表所示:
名称 相对分子质量 熔点或沸点(℃) 水溶性
水杨酸 138 158(熔点) 微溶
醋酸酐 102 139.4(沸点) 易水解
乙酰水杨酸 180 135(熔点) 微溶
请根据以上信息回答下列问题:
(1)制备阿司匹林时要使用干燥的仪器,其原因是 。
(2)合成阿司匹林时,最合适的加热方法是 。
(3)提纯粗产品流程如下,加热回流装置如图。
粗产品 乙酰水杨酸
①实验过程中发现忘记加沸石,正确的处理方法是
②冷凝水的进水口是 (填“a”或“b”)。
③提纯实验中乙酸乙酯的作用为 。
④请设计实验判断粗产品中是否有未反应完全的水杨酸 。
(4)在实验中原料用量:3.0g水杨酸、10.0mL醋酸酐( ),最终称得产品质量为3.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为 (用百分数表示,保留小数点后一位)。
30.(2016高一下·广东期末)苯、四氯化碳、乙醇、汽油是常见的有机溶剂,能与水互溶的是 ,不溶于水,且密度比水小的是 .
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A.纤维素属于多糖,大量存在于植物体内,在自然界广泛分布,A正确;
B.纤维素难溶于水,一是因为纤维素不能跟水形成氢键,二是因为碳骨架比较大,且为憎水基,B错误;
C.纤维素在低温下可溶于氢氧化钠溶液,是因为碱性体系主要破坏的是纤维素分子内和分子间的氢键促进其溶解,C正确;
D.温度越低,物质的溶解度越低,所以低温下,降低了纤维素在氢氧化钠溶液中的溶解性,D正确
故答案为:B。
【分析】纤维素为高分子有机化合物,分子内含有大量羟基,羟基属于亲水基,但是纤维素不溶于水,原因有:1.碳骨架太大;2.分子内形成氢键,在低温下加入氢氧化钠溶液后溶解度变大是因为氢氧化钠溶液破坏了分子内氢键。
2.【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用;含有氢键的物质;芳香烃
【解析】【解答】A.甲苯能与酸性高锰酸钾溶液反应从而使其褪色,烷烃不与酸性高锰酸钾反应,原因受到苯环活化了甲基,A正确;
B.H2O比H2S稳定的原因在于O的非金属性强于S,而不是因为水分子间存在氢键,B错误;
C.I2和CCl4都是非极性分子,H2O为极性分子,根据相似相溶原理,I2易溶于CCl4而微溶于H2O,C正确;
D.甲基为推电子基,因为甲基的存在乙酸羧基中羟基的极性变小,导致乙酸电离程度比甲酸弱,故乙酸酸性弱于甲酸,D正确;
故答案为:B。
【分析】易错分析:B.化学键的强弱决定分子的稳定性强弱,分子间作用力大小会影响物质熔沸点。
3.【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】水是极性溶剂,根据相似相溶的原理,极性较强的物质在水中的溶解度应该比较大, -OH是极性官能团,含有较多-OH的有机物易溶于水, 分子中-OH数目较多,应易溶于水,则该粘合剂的成分可能是 ,
故答案为:B。
【分析】水是极性溶剂,根据相似相溶的原理,可以推测出该粘合剂为极性物质。
4.【答案】C
【知识点】相似相溶原理及其应用;同分异构现象和同分异构体;乙烯的化学性质
【解析】【解答】A. 分子式为C2H6O,该有机物可能是乙醇、甲醚,化学性质不同,A不符合题意;
B. 分子式为C8H10的芳香烃共有4种(二甲苯的邻、间、对三种,加上乙苯),B不符合题意;
C. 甲酸甲酯和乙酸相对分子质量相等,但乙酸与水形成氢键,故在水中的溶解度:甲酸甲酯<乙酸,C符合题意;
D. 乙烯与用酸性高锰酸钾溶液反应,产生CO2,用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯,会引入CO2杂质气体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.相同有机物的分子式可能有不同的结构;
B.根据分子式分析同分异构体数即可;
C.根据相似相容原理原理进行判断;
D.乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应有二氧化碳生成。
5.【答案】D
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.甲烷是非极性分子,水是极性分子,甲烷不溶于水可以利用“相似相溶”规律解释,故A不符合题意;
B.氯化氢、水都是极性分子,氯化氢易溶于水可以利用“相似相溶”规律解释,故B不符合题意;
C.单质碘、苯都是非极性分子,单质碘易溶于苯可以利用“相似相溶”规律解释,故C不符合题意;
D.氯气是非极性分子,NaOH是碱,氯气易溶于NaOH溶液,是两者发生反应,不能利用“相似相溶”规律解释,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂。
6.【答案】A
【知识点】相似相溶原理及其应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;含有氢键的物质
【解析】【解答】A. 单键为σ键,双键中,一个是σ键,一个是π键,则1个甘氨酸分子中σ键与π键数目比为9∶1,故A符合题意;
B.碳原子形成4个单键时,价层电子对数为4,采取sp3杂化;碳原子形成2个单键和1个双键时,价层电子对数为3,此时采取sp2杂化,故B不符合题意;
C.氨基中的氢原子可以与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键,羧基中的氢原子可以分别与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键,故分子间可以形成不止3种类型的氢键,故C不符合题意;
D.甘氨酸既含有-NH2,又含有-COOH,甘氨酸在极性溶剂中以两性离子和-COO-形式存在,故易溶于极性溶剂,难溶于非极性溶剂,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. 依据单键是σ键,双键一个σ键和一个π键,三键是一个σ键和两个π键;
B.依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定杂化类型;
C.氨基中的氢原子可以与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键,羧基中的氢原子可以分别与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键;
D.利用相似相溶原理分析。
7.【答案】A
【知识点】极性分子和非极性分子;相似相溶原理及其应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.根据结构可知,该分子的正负电荷重心是不重合的,故三氟乙酸是极性分子,三氟乙酸乙酯中含有酯基、碳氟键,在水中的溶解度不大,选项A符合题意;
B.该分子中的碳原子形成碳碳单键和碳氧双键,有sp2、sp3两种杂化方式,选项B不符合题意;
C.由于-CF3基团的吸电子作用,使得三氟乙酸电离出氢离子更容易,酸性更强,酸性大于乙酸,选项C不符合题意;
D.根据分子中价键可知,单键为σ键,双键为1个σ键和1个π键,故1个该分子中含有13个σ键和1个π键,选项D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】易错分析:A. 三氟乙酸乙酯 属于酯类,酯类一般都难溶于水。
B.通过判断碳原子形成共价键的类型进行判断杂化方式,碳原子形成碳碳单键和碳氧双键,有sp2、sp3两种杂化方式。
C.-CF3基团的吸电子作用强于-CH3,所以更容易电离出氢离子。
8.【答案】A
【知识点】相似相溶原理及其应用;有机分子中基团之间的关系;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.连接四种不同基团的碳原子是手性碳原子,分子中有4个手性碳原子,故A符合题意;
B.酰胺基和羟基都属于亲水基,则利巴韦林水溶性较好,酰胺基能和酸、碱溶液反应,所以该有机物能和稀盐酸反应,故B不符合题意;
C.利巴韦林中含有醇羟基、醚键、碳氮双键、酰胺基,具有醇、醚等物质的性质,醇羟基能发生氧化反应,酰胺基和醇羟基都能发生取代反应,与羟基相连的邻位碳上有H原子则醇羟基也能发生消去反应,故C不符合题意;
D.O比C得电子的能力强,则羟基中O-H的极性强于乙基中C-H的极性,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.手性碳原子是指连接四种不同基团的碳原子。
B.酰胺基和羟基都属于亲水基,酰胺基能和酸、碱溶液反应。
C.该有机物中含有的官能团是醇羟基、醚键、碳氮双键、酰胺基,据此分析。
D.可通过比较两个原子的电负性(或得电子能力)来判断极性,电负性相差越大,极性越强。
9.【答案】A
【知识点】晶体熔沸点的比较;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.的熔点高于是因为二氧化硅是原子晶体,二氧化碳是分子晶体,一般来说,原子晶体熔沸点大于分子晶体,理论解释不符合实验事实,故A符合题意;
B.和在元素周期表中是对角线关系,性质相似,因此和都能溶于溶液,理论解释符合实验事实,故B不符合题意;
C.中非羟基氧原子个数更多,中心原子的正电性更高,越易吸引氧,则氧氢键易断裂,因此酸性:,理论解释符合实验事实,故C不符合题意;
D.和苯都是非极性分子,而是极性分子,根据“相似相溶”原理,因此在苯中的溶解度比在水中大,理论解释符合实验事实,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.一般来说,原子晶体熔沸点大于分子晶体;
B.依据对角线规律;
C.含氧酸中非羟基氧原子个数越多,中心原子的正电性越高,越易吸引氧,则氧氢键易断裂,酸性越强;
D.根据“相似相溶”原理。
10.【答案】B
【知识点】极性键和非极性键;极性分子和非极性分子;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.硫是非极性分子,水是极性分子,硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于,根据相似相溶原理可知,分子极性:,故A不符合题意;
B.电子气理论可以用来解释金属的结构和性质,针对晶体结构,而非合金,故B符合题意;
C.乳酸中连接羟基的碳原子为手性碳原子,所以只存在1个手性碳原子,故C不符合题意;
D.中O原子之间存在非极性键,该分子为V形结构,正负电荷中心不重合,为极性分子,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据相似相溶原理分析;
C.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
D.正负电荷中心不重合,为极性分子。
11.【答案】C
【知识点】原子结构的构造原理;极性分子和非极性分子;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.氨气是极性分子,水是极性分子,所以氨气易溶于水,厕所里比较刺鼻时有大量氨气,用大量水冲洗可避免其气味,利用了相似相溶原理,A不符合题意;
B.s区所有元素原子的价电子都在s轨道,B不符合题意;
C.配合物外界完全电离,内界不电离,所以含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生2mol白色沉淀,C符合题意;
D.以极性键结合起来的分子可能为非极性分子,如甲烷、二氧化碳等,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氨气和水均为极性分子;
B.s区所有元素原子的价电子都在s轨道;
D.极性键是不同元素原子间形成的化学键,极性分子是正负电荷中心重合的分子。
12.【答案】C
【知识点】极性键和非极性键;极性分子和非极性分子;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.分子中的化学键是氧原子之间形成的,同种非金属原子之间形成的是非极性键,故A不符合题意;
B.为极性分子,根据相似相溶原理,在极性溶剂水中的溶解度比在非极性溶剂四氯化碳中的大,故B不符合题意;
C.氧气为非极性分子,臭氧为极性分子,而水为极性溶剂,根据相似相溶原理,臭氧在水中的溶解度大于氧气,故C符合题意;
D.氧气为非极性分子,在极性溶剂水中的溶解度比在非极性溶剂四氯化碳中的小,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】同种非金属原子之间形成的是非极性键;再根据相似相溶原理分析。
13.【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.CCl4的熔沸点小于SiCl4,CCl4、SiCl4、NCl3、PCl3都是分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,因此NCl3的熔沸点小于PCl3,故A符合题意;
B.CH3CH2OH在水中的溶解度很大,乙醇与水的结构相似,而1 戊醇与水的结构比乙醇与水的结构相差大,因此1 戊醇在水中的溶解度比乙醇在水中的溶解度减小,故B不符合题意;
C.N≡N由于键能大而结构稳定,则C≡C键能也大,但结构不稳定,一发生断裂其中的一根或两根键,故C不符合题意;
D.AgNO3溶液和过量NaOH反应先生成白色沉淀,然后转变为灰色,则AgNO3溶液和过量NH3·H2O反应,先生成沉淀,后沉淀逐渐溶解,两者现象不相同,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】B.根据相似相溶原理分析;
C.N≡N键能大且结构稳定,C≡C键能大但结构不稳定;
D.AgNO3溶液和过量NH3·H2O反应,先生成沉淀,后沉淀逐渐溶解。
14.【答案】D
【知识点】物质的结构与性质之间的关系;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.苯和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子,根据相似相溶原理可知碘单质在苯中溶解度比在水中大,故A不符合题意;
B.Be与Al元素周期表位于对角线位置,依据对角线规则,二者性质相似,依据铝能够与强碱反应可知Be能够与氢氧化钾溶液反应,故B不符合题意;
C.简单氢化物越稳定,非金属性越强,稳定性HF>HI,故非金属性F>I,故C不符合题意;
D.的分解温度高于说明MgO的晶格能大于CaO,与式量无关,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据相似相溶原理分析;
B.元素周期表位于对角线的两种元素其元素性质称之为对角线规则;
C.非金属性越强,氢化物稳定性越强。
15.【答案】A
【知识点】相似相溶原理及其应用;有机化合物中碳的成键特征;同系物
【解析】【解答】A.氯仿、四氯甲烷和苯是工业上重要的有机溶剂,三氯甲烷和四氯甲烷是有机物,极性小,可以溶解很多非极性溶质,A符合题意;
B.同系物需要结构相似相差n-CH2,、、、不是同系物,B不符合题意;
C.烷烃分子中的碳原子与其它原子的结合方式是通过四对共价健,C不符合题意;
D.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷等,甲烷性质稳定,不与浓硫酸反应,甲烷可以燃烧,生成二氧化碳和水,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氯仿(即三氯甲烷)、四氯甲烷和苯是工业上重要的有机溶剂。
B.同系物的特点有:①相对分子质量相差nCH2;②结构相似(若有官能团,则所含官能团的种类和个数相等)。
C.烷烃分子中的碳原子与其它原子之间共有4对共用电子对。
D.根据甲烷的化学性质进行分析。
16.【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;相似相溶原理及其应用;含有氢键的物质;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键,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A不符合题意;
B.碘、四氯化碳、 为非极性分子,水为极性分子,根据“相似相溶”原理,碘易溶于四氯化碳、CS2在水中的溶解度很小,故B不符合题意;
C.0.1mol配合物可以电离出0.1mol ,与硝酸银反应生成0.1mol AgCl,故C不符合题意;
D. 分子间不存在氢键, 分子间因形成化学键而聚合成 ,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.形成分子内氢键和分子间氢键物质的熔沸点不同
B.结构相似可以相溶,碘、四氯化碳、二硫化碳均是非极性分子
C.根据成键即可判断
D.氢键是含有氢原子的分子之间可能形成
17.【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.水分子为极性分子,HCl为极性分子,故HCl易溶于水,故A不符合题意;
B.氯气易溶于NaOH是因为氯气与NaOH反应生成可溶性盐,与相似相溶原理不相关,故B符合题意;
C. 和I2均属于非极性分子,故 易溶于 中,故C不符合题意;
D.水为极性分子,苯为非极性分子,两者混合后分层,是因为不相溶,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】氯气与氢氧化钠溶发生气化反应属于化学反应
18.【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;相似相溶原理及其应用;含有氢键的物质
【解析】【解答】A. 的中心原子为Cl,价层电子对数为 , 的中心原子为Cl,其价层电子对数为 ,两者价电子对数相同,A不符合题意;
B.氟化氢分子之间能形成氢键,很多HF分子可以缔结在一起,所以液态氟化氢的化学式有时可以写成(HF)n的形式,B不符合题意
C.根据相似相溶原理知,碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水,满足相似相溶原理,C不符合题意;
D.H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数,所以磷酸的酸性大于次氯酸,与氢原子数目没有直接关系,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.计算出中心原子的价层电子对即可
B.氟原子提供的电子与氢原子提供的轨道易形成氢键
C.四氯化碳、甲烷都是非极性分子,而水是极性分子,结构相似可以相溶
D.酸性强弱的一条经验规律是:含氧酸分子的结构中含非羟基(羟基为-OH)氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强
19.【答案】C
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.乙酸乙酯是有机物、水是无机物,且乙酸乙酯中只含憎水基,所以二者不互溶,不能形成均匀溶液,故A不符合题意;
B.苯是有机物、水是无机物,且本质只含憎水基,所以二者不互溶,不能形成均匀溶液,故B不符合题意;
C.乙醇是有机物、水是无机物,但乙醇中含有亲水基,乙醇能和水形成氢键,所以二者互溶,能形成均匀溶液,故C符合题意;
D.四氯化碳是有机物、碘是无机物,但二者都是非极性分子,所以碘易溶于四氯化碳,但水是无机物,且四氯化碳中只含憎水基,所以二者不互溶,则四氯化碳能萃取碘水中的碘,二者混合分层,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】明确相似相溶原理内涵是解本题关键,各物质等体积混合,在室温下剧烈振荡,静止后能形成均匀溶液说明二者互溶,非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂,有机溶质极易溶于有机溶剂,能形成分子间氢键的物质能互溶,注意D中能发生萃取现象,据此分析解答。
20.【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用;氢键的存在对物质性质的影响;比较弱酸的相对强弱的实验
【解析】【解答】A.分子组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,物质的熔点越高,所以SiCl4的沸点比CCl4的高,故A不符合题意;
B.邻羟基苯甲醛的两个基团靠的很近,能形成分子内氢键,使熔沸点降低;而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,使熔沸点升高,所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛的沸点高,故B符合题意;
C.I2是非极性分子,水是极性分子,CCl4是非极性分子,根据相似相溶原理,I2在水中的溶解度小于I2在CCl4溶液中的溶解度,故C不符合题意;
D.H2SO3是二元中强酸,H2SO4是二元强酸,亚硫酸酸性比硫酸弱,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A项和B项比较物质的熔沸点主要看晶体类型、相对分子质量、键能、分子间氢键等因素,邻羟基苯甲醛的两个基团靠的很近,形成的是分子内氢键;而对羟基苯甲醛的两个基团相距远,不能形成分子内氢键,形成的是分子间氢键,使熔沸点升高。
21.【答案】C
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】绝对不溶的物质是不存在的,A、B不符合题意,C符合题意;某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度小于1×10-5mol/L,D不符合题意,
故答案为:C。
【分析】一般情况下,溶剂都是水。微溶指的是溶解度在0.01克到1克之间,难溶指的是溶解度小于0.01克,绝对不溶的物质是不存在的。
22.【答案】C
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A、根据相似相容原理,卤化氢是极性分子易溶于极性溶剂水,不易溶于非极性溶剂四氯化碳,不符合题意;
B、碘是非极性分子易溶于汽油,微溶于水,不符合题意;
C、氯化钠是离子化合物,易溶于水,不溶于食用油,符合题意;
D、丁烷是有机物,易溶于煤油,难溶于水,不符合题意,
故答案为:C。
【分析】A.卤化氢是极性分子,不易溶于有机溶剂;
B.碘是非极性分子,易溶于非极性溶剂;
C.氯化钠是离子化合物,易溶于极性溶剂;
D.有机物易溶于有机溶剂。
23.【答案】A
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】由相似相溶原理得知,HCl气体为极性分子,则A为极性溶剂。分析下列选项得知NH3为极性分子,
故答案为:A。
【分析】极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂,为相似相溶原理。
24.【答案】A
【知识点】晶体熔沸点的比较;相似相溶原理及其应用;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A.CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子,根据相似相溶原理可知碘单质在水溶液中的溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,故A符合题意;
B. 理论解释不对,CO2分子是直线型,中心C原子杂化类型为SP杂化,分子构型与键的极性无关,故B不符合题意;
C. 金刚石是原子晶体,故C不符合题意;
D.理论解释不对,HF分子中间含有氢键,故HF的沸点高于HCl,故D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】A.根据相似相容进行分析;
B.分子的空间构型与化学键的极性无关;
C.金刚石是原子晶体,是模式混合型晶体;
D.HF可形成分子间氢键。
25.【答案】A
【知识点】相似相溶原理及其应用;有机物的鉴别;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】解:A.含﹣OH越多,溶解性越大,卤代烃不溶于水,则室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1﹣氯丁烷,故A正确;
B.HCOOCH3中两种H,HCOOCH2CH3中有三种H,则用核磁共振氢谱能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3,故B错误;
C.CH3COOH与碳酸钠溶液反应气泡,而Na2CO3溶液与CH3COOCH2CH3会分层,因此可以用Na2CO3溶液能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3,故C错误;
D.油脂在酸性条件下水解产物为高级脂肪酸和甘油,碱性条件下水解产物为高级脂肪酸盐和甘油,水解产物不相同,故D错误;
故选A.
【分析】A.含﹣OH越多,溶解性越大,卤代烃不溶于水; B.HCOOCH3中两种H,HCOOCH2CH3中有三种H; C.CH3COOH与碳酸钠溶液反应,而CH3COOCH2CH3不能; D.油脂在酸性条件下水解产物为高级脂肪酸和甘油,碱性条件下水解产物为高级脂肪酸盐和甘油.
26.【答案】(1)时间或颗粒大小等
(2)温度过高使HCl挥发导致浸出率下降;5:1
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;Fe(OH)3、Al(OH)3
(4)BaCl2·2H2O溶于水,但不溶于乙醇,且用乙醇洗能使晶体快速干燥
(5)当滴入最后一滴标准EDTA溶液时,溶液从黄绿色变为红色,且半分钟内不恢复原色;
【知识点】相似相溶原理及其应用;中和滴定;离子方程式的书写
【解析】【解答】 (1)增大反应物的接触面积也可以增大反应速率,所以颗粒的大小可以影响浸出率,浸出时间越长,浸出率越大,因此浸出时间也是影响浸出率的因素之一,故正确答案是:
(2)盐酸具有挥发性,温度过高氯化氢损失过多,导致浸出率下降,根据分析数据可知,浸取的最佳条件为温度选择30℃,盐酸的浓度选择15%,液固比选择6:1时浸出率改变不大,从节约成本角度考虑应该选择5:1,故正确答案是:
(3)由分析得,加入过氧化氢是为了氧化亚铁离子,离子方程式为 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ,从图上看,pH=5时,铁离子和铝离子已经完全沉淀,滤渣II的主要成分是氢氧化铁和氢氧化铝。故正确答案是:
(4) BaCl2·2H2O 晶体溶于水,但不溶于乙醇,因此采取乙醇洗涤不采用水洗涤,故正确答案是:
(5)①黄绿素溶液为红色,能与钙离子形成络合物使溶液呈黄绿色,所以滴定至终点时的现象为当滴入最后一滴标准EDTA溶液时,溶液由黄绿色变为红色,且半分钟内不恢复原色,
②根据滴定时 EDTA能与Ca2+以1: 1形成无色络合物 ,即可求出n(EDTA)=n(Ca2+)即可求出m(Ca2+)=0.1x10-3xV2x40xg=0.04V2g, 该溶液中钙离子的浓度为g·mL-1
【分析】(1)根据影响浸出速率的因素即可判断即可
(2)主要考虑盐酸的挥发性,温度过高导致挥发速率下降,根据固液比进行判断即可
(3)过氧化氢具有氧化性,而亚铁离子具有还原性,发生氧化还原反应,根据PH的关系即可找出沉淀
(4)根据得到的产物的溶解性即可进行判断
(5)①根据给出的颜色变化即可写出终点的现象
②根据EDTA的量即可计算出钙离子的量即可求出浓度
27.【答案】(1)a
(2)四面体形
(3)sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子,都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性
(4)两者结构相似,六溴苯的相对分子质量大于六氯苯,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子形成氢键,从而易溶于水,六氯苯、六溴苯为非极性分子,难溶于水
(5)
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;晶胞的计算;相似相溶原理及其应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Nb元素的基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1,失去最外层1个电子所需能量, [Kr]4d35s15p1属于激发态的电子排布式,所以失去最外层1个电子所需能量最小的a,故答案为:a;
(2)As原子与2个C原子、1个Cl原子形成共价键,还有一对孤电子对,其VSEPR模型为四面体形,故答案为:四面体形;
(3)石墨烯与H2发生加成反应生成石墨烷,石墨烷中碳原子形成4个共价键,杂化类型为sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子,都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性,故答案为:sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子,都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性;
(4)六溴苯和六氯苯均属于分子晶体,且结构相似,六溴苯的相对分子质量大于六氯苯,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子能形成氢键,从而易溶于水,六氯苯、六溴苯为非极性分子,根据相似相溶原理,均难溶于水,故答案为:两者结构相似,六溴苯的相对分子质量大于六氯苯,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子形成氢键,从而易溶于水,六氯苯、六溴苯为非极性分子,难溶于水;
(5)根据晶胞图可知,该晶胞中含有2个Nb原子,2个O原子,2个N原子,所以 ,故答案为: ;
【分析】(1)激发态失去最外层1个电子所需能量最小;
(2)As原子与2个C原子、1个Cl原子形成共价键,还有一对孤电子对;
(3)石墨烷中碳原子形成4个共价键,杂化类型为sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子,都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性;
(4)分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子能形成氢键;六氯苯、六溴苯为非极性分子,根据相似相溶原理,均难溶于水;
(5)根据 计算。
28.【答案】(1)Cl-+ Mg2++ H2OMg(OH)Cl + H+
(2)<;Cl原子电负性大,使羟基极性增强,故三氯乙酸更易电离出氢离子
(3)因I2+I-I,根据相似相溶原理(或从极性角度也可以),I易溶于水,故产生上述现象
【知识点】相似相溶原理及其应用;弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)氯化镁中镁离子为弱离子发生水解,其水解的离子方程式为:Cl-+Mg2++H2OMg(OH)Cl+H+。
(2)由于Cl原子电负性大,使羟基极性增强,三氯乙酸更易电离出氢离子,所以乙酸的酸性比三氯乙酸弱。
(3)四氯化碳层紫红色变浅,是因为I2+I-I,从而使部分碘单质进入水层,根据相似相溶原理(或从极性角度也可以),I易溶于水,故产生上述现象。
【分析】(1)氯化镁发生水解的方程式为Cl-+Mg2++H2OMg(OH)Cl+H+;
(2)电离常数越大酸性越强;
(3)根据相似相溶原理分析。
29.【答案】(1)醋酸酐易水解
(2)水浴加热
(3)停止实验,冷却至室温后再加入沸石;a;作溶剂;取少量粗产品于试管中,加入 溶液,若溶液显紫色,说明含未反应完全的水杨酸
(4)81.8%
【知识点】相似相溶原理及其应用;有机物的结构和性质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据表格中醋酸酐的水溶性可知其易水解,所以制备阿司匹林时要使用干燥的仪器,答案为:醋酸酐易水解;
(2)根据反应原理可知阿司匹林的合成温度为85-90 ,最合适的加热方法为水浴加热,答案为:水浴加热;
(3)①实验过程中发现忘记加沸石,不能直接加入沸石,应该停止实验,冷却至室温后再加入沸石,答案为:停止实验,冷却至室温后再加入沸石;
②球形冷凝管的冷凝水应该低进高出,答案为:a;
③根据表格信息可知乙酰水杨酸在水中微溶,为增大其溶解性,采用乙酸乙酯作为溶剂,所以提纯实验中乙酸乙酯的作用为溶剂,答案为:作溶剂;
④乙酰水杨酸中无酚羟基,水杨酸中含有酚羟基,可以用 溶液检验酚羟基,进而证明是否有未反应完全的水杨酸,答案为:取少量粗产品于试管中,加入 溶液,若溶液显紫色,说明含未反应完全的水杨酸;
(4)水杨酸的物质的量为: ,醋酸酐的物质的量为: ,可知醋酸酐过量,用水杨酸计算乙酰水杨酸的理论产量为: ,所以产率为: ,答案为:81.8%。
【分析】(1)根据题目中醋酸酐易水解即可判断
(2)根据题目中反应温度即可判断可以采用水浴加热
(3)①沸石主要是防止爆沸,忘记加沸石待冷却后再加入沸石②水从下端进入冷凝效果较好③根据流程即可确定乙酸乙酯的作用,可用作溶剂④乙酰水杨酸含有酚羟基可以用氯化铁进行检验
(4)根据给出的数据判断是否过量,以少量的数据计算出理论上的乙酰水杨酸的质量即可求出产率
30.【答案】乙醇;苯,汽油
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】解:苯、四氯化碳以及汽油都不溶于水,且苯、汽油的密度比水小,四氯化碳的密度比水大,乙醇可与水形成氢键,易溶于水,故答案为:乙醇;苯,汽油.
【分析】水为极性分子,含有氢键,能与水形成氢键的有机物可溶于水,烃类物质的密度比水小,以此解答该题.
2023年高考真题变式分类汇编:相似相溶原理及其应用
一、选择题
1.(2023·湖北)中科院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是
A.纤维素是自然界分布广泛的一种多糖
B.纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键
C.NaOH提供破坏纤维素链之间的氢键
D.低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性
【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A.纤维素属于多糖,大量存在于植物体内,在自然界广泛分布,A正确;
B.纤维素难溶于水,一是因为纤维素不能跟水形成氢键,二是因为碳骨架比较大,且为憎水基,B错误;
C.纤维素在低温下可溶于氢氧化钠溶液,是因为碱性体系主要破坏的是纤维素分子内和分子间的氢键促进其溶解,C正确;
D.温度越低,物质的溶解度越低,所以低温下,降低了纤维素在氢氧化钠溶液中的溶解性,D正确
故答案为:B。
【分析】纤维素为高分子有机化合物,分子内含有大量羟基,羟基属于亲水基,但是纤维素不溶于水,原因有:1.碳骨架太大;2.分子内形成氢键,在低温下加入氢氧化钠溶液后溶解度变大是因为氢氧化钠溶液破坏了分子内氢键。
2.(2023·梅州模拟)下列事实与解释不相符的是
选项 事实 解释
A 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而烷烃不能 苯环活化了甲基
B 比稳定 水分子间可以形成氢键
C 易溶于而微溶于 和为非极性分子,而为极性分子
D 酸性弱于 甲基为推电子基,使乙酸羧基中的羟基的极性变小,电离程度比甲酸弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用;含有氢键的物质;芳香烃
【解析】【解答】A.甲苯能与酸性高锰酸钾溶液反应从而使其褪色,烷烃不与酸性高锰酸钾反应,原因受到苯环活化了甲基,A正确;
B.H2O比H2S稳定的原因在于O的非金属性强于S,而不是因为水分子间存在氢键,B错误;
C.I2和CCl4都是非极性分子,H2O为极性分子,根据相似相溶原理,I2易溶于CCl4而微溶于H2O,C正确;
D.甲基为推电子基,因为甲基的存在乙酸羧基中羟基的极性变小,导致乙酸电离程度比甲酸弱,故乙酸酸性弱于甲酸,D正确;
故答案为:B。
【分析】易错分析:B.化学键的强弱决定分子的稳定性强弱,分子间作用力大小会影响物质熔沸点。
3.(2020·金山模拟)邮票背面的粘合剂可用水浸除去,根据“相似相溶”原理,该粘合剂的成分可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】水是极性溶剂,根据相似相溶的原理,极性较强的物质在水中的溶解度应该比较大, -OH是极性官能团,含有较多-OH的有机物易溶于水, 分子中-OH数目较多,应易溶于水,则该粘合剂的成分可能是 ,
故答案为:B。
【分析】水是极性溶剂,根据相似相溶的原理,可以推测出该粘合剂为极性物质。
4.(2018·郑州模拟)下列有关有机化合物的叙述正确的是( )
A.分子式为C2H6O的有机物具有相同的化学性质
B.分子式为C8H10的芳香烃共有3种
C.在水中的溶解度:甲酸甲酯<乙酸
D.可以用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯
【答案】C
【知识点】相似相溶原理及其应用;同分异构现象和同分异构体;乙烯的化学性质
【解析】【解答】A. 分子式为C2H6O,该有机物可能是乙醇、甲醚,化学性质不同,A不符合题意;
B. 分子式为C8H10的芳香烃共有4种(二甲苯的邻、间、对三种,加上乙苯),B不符合题意;
C. 甲酸甲酯和乙酸相对分子质量相等,但乙酸与水形成氢键,故在水中的溶解度:甲酸甲酯<乙酸,C符合题意;
D. 乙烯与用酸性高锰酸钾溶液反应,产生CO2,用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯,会引入CO2杂质气体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.相同有机物的分子式可能有不同的结构;
B.根据分子式分析同分异构体数即可;
C.根据相似相容原理原理进行判断;
D.乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应有二氧化碳生成。
5.(2022高二下·重庆市期末)下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是( )
A.甲烷不溶于水 B.氯化氢易溶于水
C.单质碘易溶于苯 D.氯气易溶于NaOH溶液
【答案】D
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.甲烷是非极性分子,水是极性分子,甲烷不溶于水可以利用“相似相溶”规律解释,故A不符合题意;
B.氯化氢、水都是极性分子,氯化氢易溶于水可以利用“相似相溶”规律解释,故B不符合题意;
C.单质碘、苯都是非极性分子,单质碘易溶于苯可以利用“相似相溶”规律解释,故C不符合题意;
D.氯气是非极性分子,NaOH是碱,氯气易溶于NaOH溶液,是两者发生反应,不能利用“相似相溶”规律解释,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂。
6.(2022高二下·南阳期末)最简单的氨基酸是甘氨酸(),它是人体非必需的一种氨基酸。下列有关说法错误的是( )
A.1个分子中σ键与π键数目比为8∶1
B.碳原子的杂化轨道类型是sp3和sp2
C.分子间可以形成不止3种类型的氢键
D.易溶于极性溶剂,难溶于非极性溶剂
【答案】A
【知识点】相似相溶原理及其应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;含有氢键的物质
【解析】【解答】A. 单键为σ键,双键中,一个是σ键,一个是π键,则1个甘氨酸分子中σ键与π键数目比为9∶1,故A符合题意;
B.碳原子形成4个单键时,价层电子对数为4,采取sp3杂化;碳原子形成2个单键和1个双键时,价层电子对数为3,此时采取sp2杂化,故B不符合题意;
C.氨基中的氢原子可以与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键,羧基中的氢原子可以分别与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键,故分子间可以形成不止3种类型的氢键,故C不符合题意;
D.甘氨酸既含有-NH2,又含有-COOH,甘氨酸在极性溶剂中以两性离子和-COO-形式存在,故易溶于极性溶剂,难溶于非极性溶剂,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. 依据单键是σ键,双键一个σ键和一个π键,三键是一个σ键和两个π键;
B.依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定杂化类型;
C.氨基中的氢原子可以与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键,羧基中的氢原子可以分别与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键;
D.利用相似相溶原理分析。
7.(2022高二下·湖州期末)三氟乙酸乙酯是制备某种抗新冠病毒药物的原料,下列说法错误的是( )
A.该分子是极性分子,所以在水中的溶解度很大
B.该分子中的碳原子有两种杂化方式
C.合成该分子所需的原料三氟乙酸的酸性大于乙酸
D.1个该分子中含有13个σ键和1个π键
【答案】A
【知识点】极性分子和非极性分子;相似相溶原理及其应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.根据结构可知,该分子的正负电荷重心是不重合的,故三氟乙酸是极性分子,三氟乙酸乙酯中含有酯基、碳氟键,在水中的溶解度不大,选项A符合题意;
B.该分子中的碳原子形成碳碳单键和碳氧双键,有sp2、sp3两种杂化方式,选项B不符合题意;
C.由于-CF3基团的吸电子作用,使得三氟乙酸电离出氢离子更容易,酸性更强,酸性大于乙酸,选项C不符合题意;
D.根据分子中价键可知,单键为σ键,双键为1个σ键和1个π键,故1个该分子中含有13个σ键和1个π键,选项D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】易错分析:A. 三氟乙酸乙酯 属于酯类,酯类一般都难溶于水。
B.通过判断碳原子形成共价键的类型进行判断杂化方式,碳原子形成碳碳单键和碳氧双键,有sp2、sp3两种杂化方式。
C.-CF3基团的吸电子作用强于-CH3,所以更容易电离出氢离子。
8.(2022高二下·宁波期末)利巴韦林为广谱抗病毒药,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.分子中有5个手性碳原子
B.利巴韦林水溶性较好,可以与盐酸反应
C.利巴韦林能够发生氧化、取代反应和消去反应
D.羟基中的极性强于亚甲基(-CH2-)中的极性
【答案】A
【知识点】相似相溶原理及其应用;有机分子中基团之间的关系;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.连接四种不同基团的碳原子是手性碳原子,分子中有4个手性碳原子,故A符合题意;
B.酰胺基和羟基都属于亲水基,则利巴韦林水溶性较好,酰胺基能和酸、碱溶液反应,所以该有机物能和稀盐酸反应,故B不符合题意;
C.利巴韦林中含有醇羟基、醚键、碳氮双键、酰胺基,具有醇、醚等物质的性质,醇羟基能发生氧化反应,酰胺基和醇羟基都能发生取代反应,与羟基相连的邻位碳上有H原子则醇羟基也能发生消去反应,故C不符合题意;
D.O比C得电子的能力强,则羟基中O-H的极性强于乙基中C-H的极性,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.手性碳原子是指连接四种不同基团的碳原子。
B.酰胺基和羟基都属于亲水基,酰胺基能和酸、碱溶液反应。
C.该有机物中含有的官能团是醇羟基、醚键、碳氮双键、酰胺基,据此分析。
D.可通过比较两个原子的电负性(或得电子能力)来判断极性,电负性相差越大,极性越强。
9.(2021高二上·资阳期末)下列理论解释不符合实验事实的是( )
选项 实验事实 理论解释
A 的熔点高于 的相对分子质量更大
B 和都能溶于溶液 和在元素周期表中是对角线关系,性质相似
C 酸性: 中非羟基氧原子个数更多,中心原子的正电性更高
D 在苯中的溶解度比在水中大 和苯都是非极性分子,而是极性分子
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】晶体熔沸点的比较;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.的熔点高于是因为二氧化硅是原子晶体,二氧化碳是分子晶体,一般来说,原子晶体熔沸点大于分子晶体,理论解释不符合实验事实,故A符合题意;
B.和在元素周期表中是对角线关系,性质相似,因此和都能溶于溶液,理论解释符合实验事实,故B不符合题意;
C.中非羟基氧原子个数更多,中心原子的正电性更高,越易吸引氧,则氧氢键易断裂,因此酸性:,理论解释符合实验事实,故C不符合题意;
D.和苯都是非极性分子,而是极性分子,根据“相似相溶”原理,因此在苯中的溶解度比在水中大,理论解释符合实验事实,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.一般来说,原子晶体熔沸点大于分子晶体;
B.依据对角线规律;
C.含氧酸中非羟基氧原子个数越多,中心原子的正电性越高,越易吸引氧,则氧氢键易断裂,酸性越强;
D.根据“相似相溶”原理。
10.(2021高二上·沈阳期末)下列说法中错误的是( )
A.硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于,说明分子极性:
B.有的金属和非金属融合制成的合金延展性变差可以用电子气理论解释
C.乳酸[]分子中只存在1个手性碳原子
D.是含非极性键的极性分子
【答案】B
【知识点】极性键和非极性键;极性分子和非极性分子;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.硫是非极性分子,水是极性分子,硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于,根据相似相溶原理可知,分子极性:,故A不符合题意;
B.电子气理论可以用来解释金属的结构和性质,针对晶体结构,而非合金,故B符合题意;
C.乳酸中连接羟基的碳原子为手性碳原子,所以只存在1个手性碳原子,故C不符合题意;
D.中O原子之间存在非极性键,该分子为V形结构,正负电荷中心不重合,为极性分子,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据相似相溶原理分析;
C.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
D.正负电荷中心不重合,为极性分子。
11.(2021高二上·遂宁期末)下列说法错误的是( )
A.夏天当厕所里比较刺鼻时,用大量水冲洗可避免其气味,利用了气体的相似相溶原理
B.s区所有元素原子的价电子都在s轨道
C.含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2 的水溶液中加入足量 AgNO3溶液,产生 3mol白色沉淀
D.以极性键结合起来的分子不一定是极性分子
【答案】C
【知识点】原子结构的构造原理;极性分子和非极性分子;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.氨气是极性分子,水是极性分子,所以氨气易溶于水,厕所里比较刺鼻时有大量氨气,用大量水冲洗可避免其气味,利用了相似相溶原理,A不符合题意;
B.s区所有元素原子的价电子都在s轨道,B不符合题意;
C.配合物外界完全电离,内界不电离,所以含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生2mol白色沉淀,C符合题意;
D.以极性键结合起来的分子可能为非极性分子,如甲烷、二氧化碳等,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氨气和水均为极性分子;
B.s区所有元素原子的价电子都在s轨道;
D.极性键是不同元素原子间形成的化学键,极性分子是正负电荷中心重合的分子。
12.(2021高二上·雅安期末)已知的空间结构为V形,分子中正电中心与负电中心不重合。下列关于和的说法错误的是( )
A.分子中的化学键为非极性键
B.在水中的溶解度比在中的大
C.在水中的溶解度和一样
D.在中的溶解度比在水中的大
【答案】C
【知识点】极性键和非极性键;极性分子和非极性分子;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.分子中的化学键是氧原子之间形成的,同种非金属原子之间形成的是非极性键,故A不符合题意;
B.为极性分子,根据相似相溶原理,在极性溶剂水中的溶解度比在非极性溶剂四氯化碳中的大,故B不符合题意;
C.氧气为非极性分子,臭氧为极性分子,而水为极性溶剂,根据相似相溶原理,臭氧在水中的溶解度大于氧气,故C符合题意;
D.氧气为非极性分子,在极性溶剂水中的溶解度比在非极性溶剂四氯化碳中的小,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】同种非金属原子之间形成的是非极性键;再根据相似相溶原理分析。
13.(2021高二上·温州期末)类比推理是化学中常用的思维方法,下列推理正确的是( )
A.CCl4的熔沸点小于SiCl4,则NCl3的熔沸点小于PCl3
B.CH3CH2OH在水中的溶解度很大,则1 戊醇在水中的溶解度也很大
C.N≡N由于键能大而结构稳定,则C≡C键能也大结构也很稳定
D.AgNO3溶液和过量NaOH反应先生成白色沉淀,然后转变为灰色,则AgNO3溶液和过量NH3·H2O反应现象也相同
【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.CCl4的熔沸点小于SiCl4,CCl4、SiCl4、NCl3、PCl3都是分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,因此NCl3的熔沸点小于PCl3,故A符合题意;
B.CH3CH2OH在水中的溶解度很大,乙醇与水的结构相似,而1 戊醇与水的结构比乙醇与水的结构相差大,因此1 戊醇在水中的溶解度比乙醇在水中的溶解度减小,故B不符合题意;
C.N≡N由于键能大而结构稳定,则C≡C键能也大,但结构不稳定,一发生断裂其中的一根或两根键,故C不符合题意;
D.AgNO3溶液和过量NaOH反应先生成白色沉淀,然后转变为灰色,则AgNO3溶液和过量NH3·H2O反应,先生成沉淀,后沉淀逐渐溶解,两者现象不相同,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】B.根据相似相溶原理分析;
C.N≡N键能大且结构稳定,C≡C键能大但结构不稳定;
D.AgNO3溶液和过量NH3·H2O反应,先生成沉淀,后沉淀逐渐溶解。
14.(2021高二上·乐山期末)对下列实验事实的理论解释错误的是( )
选项 实验事实 理论解释
A 碘单质在苯中溶解度比在水中大 苯和都是非极性分子,而是极性分子
B Be单质能溶于KOH溶液 Be和Al在周期表中是对角线关系,性质相似
C 稳定性:HF>HI 非金属性:F>I
D 的分解温度高于 的式量比大
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】物质的结构与性质之间的关系;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.苯和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子,根据相似相溶原理可知碘单质在苯中溶解度比在水中大,故A不符合题意;
B.Be与Al元素周期表位于对角线位置,依据对角线规则,二者性质相似,依据铝能够与强碱反应可知Be能够与氢氧化钾溶液反应,故B不符合题意;
C.简单氢化物越稳定,非金属性越强,稳定性HF>HI,故非金属性F>I,故C不符合题意;
D.的分解温度高于说明MgO的晶格能大于CaO,与式量无关,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据相似相溶原理分析;
B.元素周期表位于对角线的两种元素其元素性质称之为对角线规则;
C.非金属性越强,氢化物稳定性越强。
15.(2021高一下·怀仁期末)下列叙述正确的是( )
A.氯仿、四氯甲烷和苯是工业上重要的有机溶剂
B.、、、是同系物
C.烷烃分子中的碳原子与其它原子的结合方式是通过两个共价键
D.在一定条件下,可与、浓硫酸发生化学反应
【答案】A
【知识点】相似相溶原理及其应用;有机化合物中碳的成键特征;同系物
【解析】【解答】A.氯仿、四氯甲烷和苯是工业上重要的有机溶剂,三氯甲烷和四氯甲烷是有机物,极性小,可以溶解很多非极性溶质,A符合题意;
B.同系物需要结构相似相差n-CH2,、、、不是同系物,B不符合题意;
C.烷烃分子中的碳原子与其它原子的结合方式是通过四对共价健,C不符合题意;
D.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷等,甲烷性质稳定,不与浓硫酸反应,甲烷可以燃烧,生成二氧化碳和水,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氯仿(即三氯甲烷)、四氯甲烷和苯是工业上重要的有机溶剂。
B.同系物的特点有:①相对分子质量相差nCH2;②结构相似(若有官能团,则所含官能团的种类和个数相等)。
C.烷烃分子中的碳原子与其它原子之间共有4对共用电子对。
D.根据甲烷的化学性质进行分析。
16.(2021高二下·湖北期末)下列说法中错误的是( )
A.邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
B.碘易溶于四氦化碳, 在水中的溶解度很小都可用“相似相溶”原理解释
C.向含0.1mol 的水溶液中加入足量 溶液只生成0.1mol AgCl
D.液态氟化氢中氟化氢分子之间形成氢键,可写为 ,则 分子间也是因氢键而聚合形成
【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;相似相溶原理及其应用;含有氢键的物质;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键,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A不符合题意;
B.碘、四氯化碳、 为非极性分子,水为极性分子,根据“相似相溶”原理,碘易溶于四氯化碳、CS2在水中的溶解度很小,故B不符合题意;
C.0.1mol配合物可以电离出0.1mol ,与硝酸银反应生成0.1mol AgCl,故C不符合题意;
D. 分子间不存在氢键, 分子间因形成化学键而聚合成 ,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.形成分子内氢键和分子间氢键物质的熔沸点不同
B.结构相似可以相溶,碘、四氯化碳、二硫化碳均是非极性分子
C.根据成键即可判断
D.氢键是含有氢原子的分子之间可能形成
17.(2021高二下·乐山开学考)下列现象不能用“相似相溶”原理解释的是( )
A.氯化氢易溶于水 B.氯气易溶于 溶液
C.用 萃取碘水中的碘 D.苯与水混合静置后分层
【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.水分子为极性分子,HCl为极性分子,故HCl易溶于水,故A不符合题意;
B.氯气易溶于NaOH是因为氯气与NaOH反应生成可溶性盐,与相似相溶原理不相关,故B符合题意;
C. 和I2均属于非极性分子,故 易溶于 中,故C不符合题意;
D.水为极性分子,苯为非极性分子,两者混合后分层,是因为不相溶,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】氯气与氢氧化钠溶发生气化反应属于化学反应
18.(2020高二下·驻马店期末)下列对分子结构及其性质的解释中,错误的是( )
A. 与 中心原子的价层电子对数相同
B.液态氟化氢的化学式有时写成(HF)n的形式与氢键有关
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.酸性:H3PO4>HClO,是因为H3PO4分子中氢原子数比HClO的多
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;相似相溶原理及其应用;含有氢键的物质
【解析】【解答】A. 的中心原子为Cl,价层电子对数为 , 的中心原子为Cl,其价层电子对数为 ,两者价电子对数相同,A不符合题意;
B.氟化氢分子之间能形成氢键,很多HF分子可以缔结在一起,所以液态氟化氢的化学式有时可以写成(HF)n的形式,B不符合题意
C.根据相似相溶原理知,碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水,满足相似相溶原理,C不符合题意;
D.H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数,所以磷酸的酸性大于次氯酸,与氢原子数目没有直接关系,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.计算出中心原子的价层电子对即可
B.氟原子提供的电子与氢原子提供的轨道易形成氢键
C.四氯化碳、甲烷都是非极性分子,而水是极性分子,结构相似可以相溶
D.酸性强弱的一条经验规律是:含氧酸分子的结构中含非羟基(羟基为-OH)氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强
19.(2020高二下·西宁期末)分别将下列各物质等体积混合,在室温下剧烈振荡,静置后能形成均匀溶液的是( )
A.乙酸乙酯 水 B.苯 水
C.乙醇 水 D.四氯化碳 碘水
【答案】C
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A.乙酸乙酯是有机物、水是无机物,且乙酸乙酯中只含憎水基,所以二者不互溶,不能形成均匀溶液,故A不符合题意;
B.苯是有机物、水是无机物,且本质只含憎水基,所以二者不互溶,不能形成均匀溶液,故B不符合题意;
C.乙醇是有机物、水是无机物,但乙醇中含有亲水基,乙醇能和水形成氢键,所以二者互溶,能形成均匀溶液,故C符合题意;
D.四氯化碳是有机物、碘是无机物,但二者都是非极性分子,所以碘易溶于四氯化碳,但水是无机物,且四氯化碳中只含憎水基,所以二者不互溶,则四氯化碳能萃取碘水中的碘,二者混合分层,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】明确相似相溶原理内涵是解本题关键,各物质等体积混合,在室温下剧烈振荡,静止后能形成均匀溶液说明二者互溶,非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂,有机溶质极易溶于有机溶剂,能形成分子间氢键的物质能互溶,注意D中能发生萃取现象,据此分析解答。
20.(2020高二下·荆州期末)下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是( )
A.CCl4和SiCl4的熔点
B.对羟基苯甲醛( )和邻羟基苯甲醛( )的沸点
C.I2在水中的溶解度和I2在CCl4溶液中的溶解度
D.H2SO3和H2SO4的酸性
【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用;氢键的存在对物质性质的影响;比较弱酸的相对强弱的实验
【解析】【解答】A.分子组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,物质的熔点越高,所以SiCl4的沸点比CCl4的高,故A不符合题意;
B.邻羟基苯甲醛的两个基团靠的很近,能形成分子内氢键,使熔沸点降低;而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,使熔沸点升高,所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛的沸点高,故B符合题意;
C.I2是非极性分子,水是极性分子,CCl4是非极性分子,根据相似相溶原理,I2在水中的溶解度小于I2在CCl4溶液中的溶解度,故C不符合题意;
D.H2SO3是二元中强酸,H2SO4是二元强酸,亚硫酸酸性比硫酸弱,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A项和B项比较物质的熔沸点主要看晶体类型、相对分子质量、键能、分子间氢键等因素,邻羟基苯甲醛的两个基团靠的很近,形成的是分子内氢键;而对羟基苯甲醛的两个基团相距远,不能形成分子内氢键,形成的是分子间氢键,使熔沸点升高。
21.(2019高二上·吉林期末)下列说法正确的是( )
A.物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水
B.不溶于水的物质溶解度为0
C.绝对不溶解的物质是不存在的
D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
【答案】C
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】绝对不溶的物质是不存在的,A、B不符合题意,C符合题意;某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度小于1×10-5mol/L,D不符合题意,
故答案为:C。
【分析】一般情况下,溶剂都是水。微溶指的是溶解度在0.01克到1克之间,难溶指的是溶解度小于0.01克,绝对不溶的物质是不存在的。
22.(2019高二上·剑河期末)根据实际和经验推知,下列叙述错误的是( )
A.卤化氢易溶于水,不易溶于四氯化碳
B.碘易溶于汽油,微溶于水
C.氯化钠易溶于水,也易溶于食用油
D.丁烷易溶于煤油,难溶于水
【答案】C
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A、根据相似相容原理,卤化氢是极性分子易溶于极性溶剂水,不易溶于非极性溶剂四氯化碳,不符合题意;
B、碘是非极性分子易溶于汽油,微溶于水,不符合题意;
C、氯化钠是离子化合物,易溶于水,不溶于食用油,符合题意;
D、丁烷是有机物,易溶于煤油,难溶于水,不符合题意,
故答案为:C。
【分析】A.卤化氢是极性分子,不易溶于有机溶剂;
B.碘是非极性分子,易溶于非极性溶剂;
C.氯化钠是离子化合物,易溶于极性溶剂;
D.有机物易溶于有机溶剂。
23.(2018高二下·沾益期末)HCl气体易溶于溶剂A,那么下列物质也可能易溶于A的是( )
A.NH3 B.CH4 C.CCl4 D.O2
【答案】A
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】由相似相溶原理得知,HCl气体为极性分子,则A为极性溶剂。分析下列选项得知NH3为极性分子,
故答案为:A。
【分析】极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂,为相似相溶原理。
24.(2018高二下·新疆期末)下列对一些实验事实的理论解释正确的是( )
选项 实验事实 理论解释
A 碘单质在 CCl4 中溶解度比在水中大 CCl4 和 I2 都是非极性分子, 而 H2O 是极性分子
B CO2 为直线形分子 CO2 分子中 C═O 是极性键
C 金刚石的熔点低于石墨 金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体
D HF 的沸点高于 HCl HF 的相对分子质量小于 HCl
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】晶体熔沸点的比较;相似相溶原理及其应用;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A.CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子,根据相似相溶原理可知碘单质在水溶液中的溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,故A符合题意;
B. 理论解释不对,CO2分子是直线型,中心C原子杂化类型为SP杂化,分子构型与键的极性无关,故B不符合题意;
C. 金刚石是原子晶体,故C不符合题意;
D.理论解释不对,HF分子中间含有氢键,故HF的沸点高于HCl,故D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】A.根据相似相容进行分析;
B.分子的空间构型与化学键的极性无关;
C.金刚石是原子晶体,是模式混合型晶体;
D.HF可形成分子间氢键。
25.(2016高二下·锦州期末)下列说法正确的是( )
A.室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1﹣氯丁烷
B.用核磁共振氢谱不能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3
C.用Na2CO3溶液不能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3
D.油脂在酸性或碱性条件下均可发生水解反应,且产物相同
【答案】A
【知识点】相似相溶原理及其应用;有机物的鉴别;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】解:A.含﹣OH越多,溶解性越大,卤代烃不溶于水,则室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1﹣氯丁烷,故A正确;
B.HCOOCH3中两种H,HCOOCH2CH3中有三种H,则用核磁共振氢谱能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3,故B错误;
C.CH3COOH与碳酸钠溶液反应气泡,而Na2CO3溶液与CH3COOCH2CH3会分层,因此可以用Na2CO3溶液能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3,故C错误;
D.油脂在酸性条件下水解产物为高级脂肪酸和甘油,碱性条件下水解产物为高级脂肪酸盐和甘油,水解产物不相同,故D错误;
故选A.
【分析】A.含﹣OH越多,溶解性越大,卤代烃不溶于水; B.HCOOCH3中两种H,HCOOCH2CH3中有三种H; C.CH3COOH与碳酸钠溶液反应,而CH3COOCH2CH3不能; D.油脂在酸性条件下水解产物为高级脂肪酸和甘油,碱性条件下水解产物为高级脂肪酸盐和甘油.
二、非选择题
26.(2021·南宁模拟)氯化钡是重要的化工原料,是制备其他钡盐的主要中间原料,以毒重石(主要成分为BaCO3,还含有SiO2及含Ca、Mg、Fe、Al的化合物)为原料制备BaCl2·2H2O的工艺流程如下:
已知:盐酸“浸取”后,Ca、Mg、Fe、Al元素分别以Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+形式存在于溶液中。
回答下列问题:
(1)在“浸取”时,除温度、酸的浓度、液固比等因素影响钡的浸出率外,还有 因素。
(2)下表列举了不同温度、盐酸的浓度、液固比下钡的浸出率实验数据,每个实验只改变一个条件:
改变的条件 温度(℃) 盐酸的浓度(%) 液固比
30 55 75 10 15 20 25。 3:1 4:1 5:1 6:1
钡的浸出率(%) 74.31 69.60 68.42 59.21 74.31 74.15 55.32 59.84 65.12 74.31 74.35
分析表中数据,温度越高钡的浸出率越低的可能原因是 ;判断“浸取”的最佳液固比为 。
(3)常温时,几种金属离子沉淀的pH如图所示,加H2O2时发生反应的离子方程式为 。“调pH(I)”时,调节溶液pH≈5,则“滤渣II”的主要成分为 (填化学式)。
(4)“一系列操作”中洗涤晶体时,通常采用乙醇洗而不采用水洗,原因是 。
(5)“除钙”前,需测定溶液中钙离子的含量,从而确定加入草酸的量,测钙离子含量的操作为取“滤液III”V1mL,加入稍过量的铬酸钾,使钡离子完全沉淀,过滤,将滤液转入250mL容量瓶后再加水定容,取其中25.
00 mL于锥形瓶中,用NaOH溶液将pH调为13,加入黄绿素作指示剂(黄绿素溶液为红色,能与钙离子形成络合物使溶液呈黄绿色) ,用0.100
mol·L-1的标准EDTA溶液滴定(EDTA能与Ca2+以1: 1形成无色络合物)至终点,消耗标准EDTA溶液V2 mL。
①滴定至终点时的现象为 。
②该溶液中钙离子的浓度为 (用含 V1、V2的代数式表示)g·mL-1。
【答案】(1)时间或颗粒大小等
(2)温度过高使HCl挥发导致浸出率下降;5:1
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;Fe(OH)3、Al(OH)3
(4)BaCl2·2H2O溶于水,但不溶于乙醇,且用乙醇洗能使晶体快速干燥
(5)当滴入最后一滴标准EDTA溶液时,溶液从黄绿色变为红色,且半分钟内不恢复原色;
【知识点】相似相溶原理及其应用;中和滴定;离子方程式的书写
【解析】【解答】 (1)增大反应物的接触面积也可以增大反应速率,所以颗粒的大小可以影响浸出率,浸出时间越长,浸出率越大,因此浸出时间也是影响浸出率的因素之一,故正确答案是:
(2)盐酸具有挥发性,温度过高氯化氢损失过多,导致浸出率下降,根据分析数据可知,浸取的最佳条件为温度选择30℃,盐酸的浓度选择15%,液固比选择6:1时浸出率改变不大,从节约成本角度考虑应该选择5:1,故正确答案是:
(3)由分析得,加入过氧化氢是为了氧化亚铁离子,离子方程式为 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ,从图上看,pH=5时,铁离子和铝离子已经完全沉淀,滤渣II的主要成分是氢氧化铁和氢氧化铝。故正确答案是:
(4) BaCl2·2H2O 晶体溶于水,但不溶于乙醇,因此采取乙醇洗涤不采用水洗涤,故正确答案是:
(5)①黄绿素溶液为红色,能与钙离子形成络合物使溶液呈黄绿色,所以滴定至终点时的现象为当滴入最后一滴标准EDTA溶液时,溶液由黄绿色变为红色,且半分钟内不恢复原色,
②根据滴定时 EDTA能与Ca2+以1: 1形成无色络合物 ,即可求出n(EDTA)=n(Ca2+)即可求出m(Ca2+)=0.1x10-3xV2x40xg=0.04V2g, 该溶液中钙离子的浓度为g·mL-1
【分析】(1)根据影响浸出速率的因素即可判断即可
(2)主要考虑盐酸的挥发性,温度过高导致挥发速率下降,根据固液比进行判断即可
(3)过氧化氢具有氧化性,而亚铁离子具有还原性,发生氧化还原反应,根据PH的关系即可找出沉淀
(4)根据得到的产物的溶解性即可进行判断
(5)①根据给出的颜色变化即可写出终点的现象
②根据EDTA的量即可计算出钙离子的量即可求出浓度
27.(2020·呼和浩特模拟)据报道复旦大学修发贤教授课题组成功制备出砷化铌纳米带,并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。相关研究论文已在线发表于权威科学期刊《自然》。回答下列问题:
(1)铌元素(Nb)为一种金属元素,其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1。下列是Nb的不同微粒的核外电子排布式,其中失去最外层1个电子所需能量最小的是 (填标号)。
a.[Kr]4d35s15p1b.[Kr]4d45s1c.Kr]4d2d.Kr]4d3
(2)砷为第VA族元素,砷可以与某些有机基团形成有机化合物,如(ClCH=CH)2AsCl,其中As原子与2个C原子、1个Cl原子形成的VSEPR模型为 。
(3)英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖;而石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。
已知“石墨烯”的平面结构如图所示,一定条件下石墨烯与H2发生加成反应生成石墨烷,石墨烷中碳原子杂化类型是 ,石墨烯导电的原因是 。
(4)石墨烯也可采用化学方法进行制备如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸俗名为蜜石酸的熔点和水溶性:
物质 六氯苯 六溴苯 苯六酸
熔点/℃ 231 325 287
水溶性 不溶 不溶 易溶
六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是 ,苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异本质原因是 。
(5)出于以更高效率利用太阳光等目的研制出金红石型铌氧氮化物(NbON),比以往的光学半导体更能够吸收长波长侧的光,作为光学半导体的新材料。该化合物的晶胞有如图所示的两种构型,若晶胞的边长为apm,该晶体的密度为 g·cm-3。(NA是阿伏加德罗常数的值,相关原子量:Nb—93)
【答案】(1)a
(2)四面体形
(3)sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子,都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性
(4)两者结构相似,六溴苯的相对分子质量大于六氯苯,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子形成氢键,从而易溶于水,六氯苯、六溴苯为非极性分子,难溶于水
(5)
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;晶胞的计算;相似相溶原理及其应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Nb元素的基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1,失去最外层1个电子所需能量, [Kr]4d35s15p1属于激发态的电子排布式,所以失去最外层1个电子所需能量最小的a,故答案为:a;
(2)As原子与2个C原子、1个Cl原子形成共价键,还有一对孤电子对,其VSEPR模型为四面体形,故答案为:四面体形;
(3)石墨烯与H2发生加成反应生成石墨烷,石墨烷中碳原子形成4个共价键,杂化类型为sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子,都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性,故答案为:sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子,都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性;
(4)六溴苯和六氯苯均属于分子晶体,且结构相似,六溴苯的相对分子质量大于六氯苯,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子能形成氢键,从而易溶于水,六氯苯、六溴苯为非极性分子,根据相似相溶原理,均难溶于水,故答案为:两者结构相似,六溴苯的相对分子质量大于六氯苯,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子形成氢键,从而易溶于水,六氯苯、六溴苯为非极性分子,难溶于水;
(5)根据晶胞图可知,该晶胞中含有2个Nb原子,2个O原子,2个N原子,所以 ,故答案为: ;
【分析】(1)激发态失去最外层1个电子所需能量最小;
(2)As原子与2个C原子、1个Cl原子形成共价键,还有一对孤电子对;
(3)石墨烷中碳原子形成4个共价键,杂化类型为sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子,都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性;
(4)分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子能形成氢键;六氯苯、六溴苯为非极性分子,根据相似相溶原理,均难溶于水;
(5)根据 计算。
28.(2021高二上·温州期末)按要求回答以下问题:
(1)已知MgCl2水解时会生成中间产物碱式氯化镁Mg(OH)Cl(白色,不溶于水),写出该反应的离子方程式 ;
(2)由以下数据可知:
羧酸 pKa
乙酸(CH3COOH) 4.76
三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65
酸性比较:乙酸 三氯乙酸(填“>”、“<”或“=”),并说明原因: ;
(3)向碘的四氯化碳溶液中加入一定量 KI水溶液,振荡后,四氯化碳层紫红色变浅,水层溶液显黄色,请从平衡和结构的角度解释产生该现象的原因: ;
【答案】(1)Cl-+ Mg2++ H2OMg(OH)Cl + H+
(2)<;Cl原子电负性大,使羟基极性增强,故三氯乙酸更易电离出氢离子
(3)因I2+I-I,根据相似相溶原理(或从极性角度也可以),I易溶于水,故产生上述现象
【知识点】相似相溶原理及其应用;弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)氯化镁中镁离子为弱离子发生水解,其水解的离子方程式为:Cl-+Mg2++H2OMg(OH)Cl+H+。
(2)由于Cl原子电负性大,使羟基极性增强,三氯乙酸更易电离出氢离子,所以乙酸的酸性比三氯乙酸弱。
(3)四氯化碳层紫红色变浅,是因为I2+I-I,从而使部分碘单质进入水层,根据相似相溶原理(或从极性角度也可以),I易溶于水,故产生上述现象。
【分析】(1)氯化镁发生水解的方程式为Cl-+Mg2++H2OMg(OH)Cl+H+;
(2)电离常数越大酸性越强;
(3)根据相似相溶原理分析。
29.(2021高二下·郑州期末)乙酰水杨酸( )又名阿司匹林,是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[ ]为主要原料合成阿司匹林,反应原理如下:
+(CH3CO)2O +CH3COOH
主要试剂和产品的物理常数如下表所示:
名称 相对分子质量 熔点或沸点(℃) 水溶性
水杨酸 138 158(熔点) 微溶
醋酸酐 102 139.4(沸点) 易水解
乙酰水杨酸 180 135(熔点) 微溶
请根据以上信息回答下列问题:
(1)制备阿司匹林时要使用干燥的仪器,其原因是 。
(2)合成阿司匹林时,最合适的加热方法是 。
(3)提纯粗产品流程如下,加热回流装置如图。
粗产品 乙酰水杨酸
①实验过程中发现忘记加沸石,正确的处理方法是
②冷凝水的进水口是 (填“a”或“b”)。
③提纯实验中乙酸乙酯的作用为 。
④请设计实验判断粗产品中是否有未反应完全的水杨酸 。
(4)在实验中原料用量:3.0g水杨酸、10.0mL醋酸酐( ),最终称得产品质量为3.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为 (用百分数表示,保留小数点后一位)。
【答案】(1)醋酸酐易水解
(2)水浴加热
(3)停止实验,冷却至室温后再加入沸石;a;作溶剂;取少量粗产品于试管中,加入 溶液,若溶液显紫色,说明含未反应完全的水杨酸
(4)81.8%
【知识点】相似相溶原理及其应用;有机物的结构和性质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据表格中醋酸酐的水溶性可知其易水解,所以制备阿司匹林时要使用干燥的仪器,答案为:醋酸酐易水解;
(2)根据反应原理可知阿司匹林的合成温度为85-90 ,最合适的加热方法为水浴加热,答案为:水浴加热;
(3)①实验过程中发现忘记加沸石,不能直接加入沸石,应该停止实验,冷却至室温后再加入沸石,答案为:停止实验,冷却至室温后再加入沸石;
②球形冷凝管的冷凝水应该低进高出,答案为:a;
③根据表格信息可知乙酰水杨酸在水中微溶,为增大其溶解性,采用乙酸乙酯作为溶剂,所以提纯实验中乙酸乙酯的作用为溶剂,答案为:作溶剂;
④乙酰水杨酸中无酚羟基,水杨酸中含有酚羟基,可以用 溶液检验酚羟基,进而证明是否有未反应完全的水杨酸,答案为:取少量粗产品于试管中,加入 溶液,若溶液显紫色,说明含未反应完全的水杨酸;
(4)水杨酸的物质的量为: ,醋酸酐的物质的量为: ,可知醋酸酐过量,用水杨酸计算乙酰水杨酸的理论产量为: ,所以产率为: ,答案为:81.8%。
【分析】(1)根据题目中醋酸酐易水解即可判断
(2)根据题目中反应温度即可判断可以采用水浴加热
(3)①沸石主要是防止爆沸,忘记加沸石待冷却后再加入沸石②水从下端进入冷凝效果较好③根据流程即可确定乙酸乙酯的作用,可用作溶剂④乙酰水杨酸含有酚羟基可以用氯化铁进行检验
(4)根据给出的数据判断是否过量,以少量的数据计算出理论上的乙酰水杨酸的质量即可求出产率
30.(2016高一下·广东期末)苯、四氯化碳、乙醇、汽油是常见的有机溶剂,能与水互溶的是 ,不溶于水,且密度比水小的是 .
【答案】乙醇;苯,汽油
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】解:苯、四氯化碳以及汽油都不溶于水,且苯、汽油的密度比水小,四氯化碳的密度比水大,乙醇可与水形成氢键,易溶于水,故答案为:乙醇;苯,汽油.
【分析】水为极性分子,含有氢键,能与水形成氢键的有机物可溶于水,烃类物质的密度比水小,以此解答该题.