專技高考-藥師(一)藥劑學與生物藥劑學109 年第 4 題單選題
有關影響溶解度的因素之敘述,下列何者錯誤?
A溶質和溶劑的分子性質越接近時,通常其溶解度會越高
B四氯化碳由於結構中有四個C-Cl共價鍵,使其成為極性分子正確答案
C溶質和溶劑的分子性質越接近,通常此溶質在此溶劑溶解的速率會越快
D離子化合物在極性溶劑中的溶解度較高,非極性化合物在非極性溶劑中的溶解度較高
B正確答案
四氯化碳(CCl4)雖含四個極性C-Cl鍵,但因正四面體結構對稱,偶極相互抵消,故為非極性分子。
為什麼答案是 B
C-Cl鍵本身雖為極性共價鍵,但CCl4為正四面體對稱結構,四個鍵偶極矩方向對稱抵消,淨偶極為零,故CCl4是「非極性分子」。敘述錯誤,為本題答案。
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完整詳解
Pro · 無限重點 四氯化碳(CCl4)雖含四個極性C-Cl鍵,但因正四面體結構對稱,偶極相互抵消,故為非極性分子。
看到「CCl4是極性分子」直接刪——它是經典的非極性分子代表,對稱抵消是關鍵。
逐選項分析
A✕
「相似相溶 (like dissolves like)」原理。溶質與溶劑分子性質(極性、結構)越接近,分子間作用力相容,溶解度越高。此敘述正確。
B✓ 正確
C-Cl鍵本身雖為極性共價鍵,但CCl4為正四面體對稱結構,四個鍵偶極矩方向對稱抵消,淨偶極為零,故CCl4是「非極性分子」。敘述錯誤,為本題答案。
C✕
性質相近的溶質溶劑不僅溶解度高,分子間易相互作用,溶解過程能量障礙小,溶解速率也較快。此敘述正確。
D✕
離子化合物極性強,在極性溶劑(如水)中溶解度高;非極性化合物則在非極性溶劑中溶解度高。符合相似相溶原則,敘述正確。
鍵極性 vs 分子極性
| 分子 | 鍵是否極性 | 幾何結構 | 淨偶極/極性 |
|---|
| CCl4 | C-Cl極性鍵 | 正四面體(對稱) | 抵消→非極性 |
| H2O | O-H極性鍵 | 彎曲(不對稱) | 不抵消→極性 |
| CO2 | C=O極性鍵 | 直線(對稱) | 抵消→非極性 |
| NH3 | N-H極性鍵 | 三角錐(不對稱) | 不抵消→極性 |
本題陷阱在於混淆「鍵的極性」與「分子的極性」。C-Cl確為極性鍵不假,但CCl4正四面體對稱使偶極互相抵消,整體為非極性分子。考生若只看鍵不看幾何結構就會誤判B為正確敘述。