10.3-氯-2-丁氨酸的结构简式为，一个3-氯-2-丁氨酸
分子中含有________个手性碳原子，它的其中一对手性异构体用简单投影式表示为
，则另一对手性异构体的简单投影式
为和________。
解析 根据手性碳原子周围连接四个互不相同的原子或原子团这一规律可以判断该物质的手性碳原子个数；参照例子可以知道手性异构体的关系就像我们照镜子一样，故所求异构体就是原异构体在镜子中“镜像”。
答案 2
素养练
11.双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂，已知H2O2分子的结构如右图所示：H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面夹角为93°52′，而两
个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。试回答下列问题：
(1)H2O2分子间易形成氢键，该氢键的表示式是____________________________。 (2)H2O2难溶于CS2，主要原因是_____________________________________ _______________________________________________________。
(3)H2O2易溶于水，主要原因是______________________________________ _______________________________________________________。
(4)H2O2分子中氧元素的化合价为________，原因是____________________ _______________________________________________________。
解析 (1)H2O2中含有O—H键，故分子间能形成氢键，表示为O—H…O。 (2)H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据相似相溶原理知H2O2难溶于CS2。 (3)H2O2和H2O分子均为极性分子，且H2O2与H2O分子之间易形成氢键，因此H2O2易溶于水。
(4)只有共用电子对发生偏移才能决定元素在化合物中的化合价。
答案 (1) H—O…O (2)因为H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据“相似相溶”规律可知H2O2难溶于CS2 (3)H2O2易与H2O分子间形成氢键且H2O和H2O2均为极性分子 (4)－1 因为O—O键为非极性键，O—H键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显－1价 12.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________。
a.NH3和H2O都是极性分子 b.NH3在水中易形成氢键
c.NH3溶于水建立了以下平衡：NH3＋H2Od.NH3是一种易液化的气体
(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是__________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有__________(填序号)，CS2分子的立体构型是__________。CO2与CS2相比，________的熔点较高。
(4)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)4，呈正四面体构型。Ni(CO)4易溶于下列________(填字母)。 a.水 b.CCl4 c.C6H6(苯) d.NiSO4溶液
(5)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释其原因
_______________________________________________________ _______________________________________________________。 (6)下列化合物分子中含2个手性碳原子的是________。
NH3·H2O
－
NH＋4＋OH
解析 (1)NH3极易溶于水主要是因为NH3分子与H2O分子间形成氢键，另外还有其他原因，NH3和H2O都是极性分子，NH3和H2O能够发生化学反应。NH3易液化是因为NH3分子之间易形成氢键，而不是NH3与H2O分子之间的作用。
(2)CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”原理，CrO2Cl2是非极性分子。 (3)苯、CH3OH、HCHO、CS2、CCl4分子中碳原子的杂化方式分别是sp2、sp3、sp2、sp、sp3。CS2、CO2分子的立体构型都是直线形，根据结构相似，相对分子质量越大范德华力越大，熔、沸点越高，故CS2的熔点高于CO2。
(4)由常温下Ni(CO)4易挥发，可知Ni(CO)4为共价化合物分子，由于Ni(CO)4为正四面体形，所以Ni(CO)4为非极性分子，根据“相似相溶”原理，Ni(CO)4易溶于CCl4和苯。 (5)由有机物与H2O分子间能否形成氢键的角度思考其原因。
(6)根据有机化合物分子中手性碳原子的判断方法：碳原子是否连有4个不同的原子或原子团可知，A分子含1个手性碳原子；B分子含2个手性碳原子；C分子含3个手性碳原子；D分子不含手性碳原子。
答案 (1)d (2)非极性分子 (3)①③ 直线形 CS2 (4)bc (5)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与H2O分子间形成氢键，而CH4、HCOOCH3与水分子间难形成氢键 (6)B
13.均由两种短周期元素组成的A、B、C、D化合物分子，都含有18个电子，它们分子中所含原子的数目依次为2，3，4，6。A和C分子中两种元素的原子个数比均为1∶1，B和D分子中两种元素的原子个数比均为1∶2。D可作为火箭推进剂的燃料。 请回答下列问题：
(1)A、B、C、D分子中相对原子质量较大的四种元素的第一电离能由大到小排列的顺序为________(用元素符号回答)。
(2)A与HF相比，其熔、沸点较低，原因是_________________________ _______________________________________________________。
(3)B分子的立体构型为________形，该分子属于________(填“极性”或“非极性”)分子。由此可以预测B分子在水中的溶解度较________(填“大”或“小”)。
(4)A、B两分子的中心原子的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为________(填化学式)。若设A的中心原子为X，B的中心原子为Y，比较下列物质的酸性强弱：HXO________HXO3________HXO4(填“＞”“＜”或“＝”，下同)；H2YO3________H2YO4。 (5)D分子中心原子的杂化方式是________，由该原子组成的单质分子中包含________个π键，与该单质分子互为等电子体的常见分子的分子式为________。
解析 根据18电子化合物的分子中的原子个数比可推知A、B、C、D四种化合物分别为HCl、H2S、H2O2、N2H4。(1)四种化合物中相对原子质量较大的元素分别为Cl、S、O、N。根据第一电离能的递变规律可知，四种元素的第一电离能由大到小为N＞O＞Cl＞S。(2)A为HCl，因为HF的分子之间存在氢键和范德华力，而HCl分子之间只存在范德华力，所以HF的熔、沸点高于HCl。(3)B分子为H2S，其结构类似于H2O，因为H2O分子中O原子为sp3杂化，分子构型为V形，所以H2S分子也为V形，属于极性分子。(4)A、B的中心原子为Cl和S，形成的酸为HClO4和H2SO4，因为非金属性：Cl
人教版选修3 第2章第3节 分子的性质（第2课时） 作业
