Question

5．解答下列問題，本題共兩個小題．
（1）已知H₂O₂分子的結構如圖所示：H₂O₂分子不是直線形的，兩個氫原子猶如在半展開的書的兩面上，兩個氧原子在書脊位置上，書頁夾角為93°52′，而兩個O-H鍵與O-O鍵的夾角均為96°52′．
試回答：
①H₂O₂結構式是H-O-O-H．
②H₂O₂分子是含有極性（填“極性”或“非極性”）分子．
③H₂O₂難溶于非極性溶劑CS₂，簡要說因H₂O₂為極性分子，而CS₂為非極性溶劑，根據“相似相溶”規律，H₂O₂難溶于CS₂．
（2）3-氯-2-丁氨酸的結構簡式為：，一個該有機物分子中含有2個手性碳原子．其中一對對映異構體用簡單的投影式表示為：和，則另一對對映異構體的簡單投影式為：和．②②

Answer 1

分析 （1）①根據結構式的定義來解答，一對共用電子對用一個短線來表示；
②同種元素原子間形成非極性鍵，不同種元素原子間形成極性鍵，H₂O₂分子不是直線形的，兩個氫原子猶如在半展開的書的兩面上，正負電荷中心不重合，分子表現為極性分子；
③判斷H₂O₂、CS₂分子的極性，依據相似相溶的原理解答；
（2）連接4個不同原子或原子團的碳原子為手性碳原子，據此特點判斷即可，根據題意知，手性碳原子連接4個不同的原子或原子團，具有手性碳原子的物質往往具有旋光性，存在對映異構體，即鏡面異構；

解答 解：（1）①一對共用電子對用一個短線來表示，所以結構式為：H-O-O-H，故答案為：H-O-O-H；
②雙氧水中氫與氧形成的是極性鍵，氧與氧形成的是非極性鍵，H₂O₂分子不是直線形的，兩個氫原子猶如在半展開的書的兩面上，兩個氧原子在書脊位置上，書頁夾角為93°52′，而兩個O-H鍵與O-O鍵的夾角均為96°52′，分子中正負電荷不重合形成的是極性分子，故答案為：極性；
③相似相溶原理是指由于極性分子間的電性作用，使得極性分子組成的溶質易溶于極性分子組成的溶劑，難溶于非極性分子組成的溶劑；非極性分子組成的溶質易溶于非極性分子組成的溶劑，難溶于極性分子組成的溶劑，H₂O₂是極性分子，CS₂是非極性分子，依據相似相溶的原理可知，H₂O₂難溶于CS₂；
故答案為：因H₂O₂為極性分子，而CS₂為非極性溶劑，根據相似相溶原理，H₂O₂難溶于CS₂中；
（2）連接4個不同原子或原子團的碳原子為手性碳原子，3-氯-2-丁氨酸的結構簡式為：，一個該有機物分子中含有2個手性碳原子，
對映異構體用簡單的投影式表示為：和，則另一對對映異構體的簡單投影式為：和．
故答案為：2，．

點評 本題考查了雙氧水的結構和性質，手性碳原子的判斷和對應異構體的書寫，注意雙氧水中鍵的極性和分子的極性，手性碳原子判斷注意：手性碳原子一定是飽和碳原子，題目難度中等．