【文档说明】湖南省名校大联考2020届高三第三次模拟考试卷化学试题【精准解析】.doc,共(19)页,892.000 KB,由小赞的店铺上传
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湖南名校大联考2020届高三第三次模拟测试卷化学注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷
、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。可能用到的相对原子质量:H1C12N1
4O16Na23S32Cl35.5K39一、选择题(每小题6分,共42分)1.中国传统文化博大精深,明代方以智的《物理小识》中有关炼铁的记载:“煤则各处产之,臭者烧熔而闭之成石,再凿而入炉曰礁,可五日不灭火,
煎矿煮石,殊为省力。”下列说法中正确的是A.《物理小识》中记载的是以焦炭作为还原剂的方法来炼铁B.文中说明以煤炭作为燃料被普遍使用,煤的主要成分为烃C.生铁是指含硫、磷、碳量低的铁合金D.工业上可通过煤的干馏获得乙
烯、丙烯等化工原料【答案】A【解析】【详解】A.由《物理小识》中记载语句“臭者烧熔而闭之成石,再凿而入炉曰礁,可五日不灭火,煎矿煮石”可知是以焦炭作为还原剂的方法来炼铁,A选项正确;B.煤其主要成分为碳、氢、氧和
少量的氮、硫或其它元素,而烃只由C、H两种元素组成,B选项错误;C.生铁的含碳量比钢的含碳量较高,故生铁不是指含碳量很低的铁合金,C选项错误;D.工业上可通过石油的裂化、裂解获得乙烯、丙烯等化工原料,D选项错误;答案选A。2.咖啡
酸具有止血功效,存在于多种中药中,其结构简式如下图,下列说法不正确的是A.咖啡酸可以发生取代、加成、氧化、酯化、加聚反应B.1mol咖啡酸最多能与5molH2反应C.咖啡酸分子中所有原子可能共面D.蜂胶的分子式为C17H16O4,在一定条件下可水解生成咖
啡酸和一种一元醇A,则醇A的分子式为C8H10O【答案】B【解析】A,咖啡酸中含酚羟基能发生取代反应、加成反应、氧化反应,含碳碳双键能发生加成反应、氧化反应、加聚反应,含羧基能发生取代反应、酯化反应,A项正确;
B,咖啡酸中含有1个苯环和1个碳碳双键,苯环和碳碳双键能与H2发生加成反应,1mol咖啡酸最多能与4molH2发生加成反应,B项错误;C,咖啡酸中碳原子形成1个苯环、1个碳碳双键、1个羧基,其中C原子都为sp2杂化,联想苯、乙烯的结构,结合单键可以旋转,
咖啡酸中所有原子可能共面,C项正确;D,由咖啡酸的结构简式写出咖啡酸的分子式为C9H8O4,A为一元醇,蜂胶水解的方程式为C17H16O4(蜂胶)+H2O→C9H8O4(咖啡酸)+A,根据原子守恒,A的分子式为C8H10O,D项正确
;答案选B。点睛:本题考查有机物的结构和性质、有机分子中共面原子的判断。明确有机物的结构特点是解题的关键,难点是分子中共面原子的判断,分子中共面原子的判断注意从乙烯、苯和甲烷等结构特点进行知识的迁移应用,注意单键可
以旋转、双键不能旋转这一特点。3.苯乙酮常温下为无色晶体或浅黄色油状液体,是山楂、含羞草、紫丁香等香精的调合原料,并广泛用于皂用香精和烟草香精中,可由苯经下述反应制备:+(CH3CO)2O3AlCl⎯⎯⎯→+CH3COOHNA代表阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确
的是A.气态苯乙酮的密度是气态乙酸密度的2倍B.1mol苯所含的化学单键数目为12NAC.0.5mol乙酸酐中含有的电子数目为27NAD.1L2mol/LCH3COOH溶液与足量钠反应生成的气体分子数为NA【答案】C【解析】【详解】A.气态苯乙酮的
摩尔质量为120g/mol,气态乙酸的摩尔质量为60g/mol,根据ρ=mV,二者气态物质的状态条件未知,体积无法确定,则密度无法确定,故A错误;B.苯的结构中,只有碳氢单键,碳碳之间是一种介于单键与双键之间的一种特殊键,则1个苯分子中有6个单键,1mol苯中含有6mol单键即6NA个
,故B错误;C.一个乙酸酐分子中含有54个电子,1mol乙酸酐分子中含有54mol电子,则0.5mol乙酸酐中含有27mol电子,即电子数目为27NA,故C正确;D.1L2mol/LCH3COOH的物质的量为2mol,与钠反应生成氢气1mol,足量钠,醋酸消耗完
可继续与水反应,则生成的气体分子数大于NA个,故D错误;答案选C。【点睛】足量的钠与乙酸反应置换出氢气后,剩余的钠会继续和水反应,钠与水反应也会释放出氢气。4.某科研团队研制出“TM﹣LiH(TM表示过渡金属)”双
催化剂体系,显著提高了在温和条件下氮气和氢气合成NH3的效率,原理示意如下:下列分析不合理的是()A.状态Ⅰ,吸收能量并有N≡N键发生断裂B.合成NH3总反应的原子利用率是100%C.“TM﹣LiH”能降低合成氨反应的△HD.生成NH3:2LiNH+3H2═
2LiH+2NH3【答案】C【解析】【分析】由流程可知氮气与TM-LiH反应生成LiNH,LiNH与氢气反应生成氨气和LiH,总反应为2LiNH+3H2═2LiH+2NH3。【详解】A.状态Ⅰ为氮气生成LiNH的过程,N≡N键发生断裂要吸收能量,故A正确;B.由流程可知氮气和氢
气反应,生成物只有氨气,原子利用率为100%,故B正确;C.催化剂可降低反应的活化能,但不能降低反应物和生成物的总能量,不能改变反应热,故C错误;D.由状态Ⅲ可知生成NH3:2LiNH+3H2═2LiH+2NH3,故D正确。故选C。5.短周期主族元素W、X、Y
、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是()A.元素非金属性强弱的顺序为W>Y>ZB.Y单质的
熔点高于X单质C.W分别与X、Y、Z形成的二元化合物均只有一种D.化合物M中W不都满足8电子稳定结构【答案】B【解析】【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则X为Na元素;根据结构,W最外层有6个电子,原子序数小于11
,则W为O元素;Y最外层有4个电子,原子序数大于11,则Y为Si元素;W的核外电子数为8,与X、Z的最外层电子数之和相等,则Z最外层有7个电子,只能为Cl元素;Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,符合题意,据此分析解答。【详解】根据上述分析,W为O元素,X为Na元素,Y为Si元素,Z为Cl
元素。A、同一周期,从左向右,非金属性增强,同一主族,从上到下,非金属性减弱,则元素非金属性强弱的顺序为Cl>Si,即Z>Y,故A错误;B、硅为原子晶体,熔点高于钠,即Y单质的熔点高于X单质,故B正确;C、O与Na能够形成氧化钠
和过氧化钠2种,故C错误;D、根据,阴离子带2个单位负电荷,其中O都满足8电子稳定结构,故D错误;故选B。6.在某种光电池中,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,发生反应:AgCl(s)Ag(s)+Cl(AgCl)[Cl(
AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面],接着发生反应:Cl(AgCl)+e-=Cl-(aq)+AgCl(s)。如图为用该光电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图,下列叙述正确的是()A.光电池工作时,Ag极为电流流出极,发生氧
化反应B.制氢装置溶液中K+移向A极C.光电池工作时,Ag电极发生的反应为2Cl--2e-=Cl2↑D.制氢装置工作时,A极的电极反应式为CO(NH2)2+8OH-−6e-=CO32-+6H2O+N2↑【答案】D【解析】【分析】根据题意,左边装置为原
电池,右边装置为电解池,原电池中当光照在表面涂有氯化银的银片上时,发生反应:AgCl(s)Ag(s)+Cl(AgCl),接着发生反应:Cl(AgCl)+e-=Cl-(aq)+AgCl(s),银上的电极反应为AgCl(s)+e
-═Ag(s)+Cl-,得电子发生还原反应,所以银作正极、铂作负极,结合原电池原理和电解池原理分析解答。【详解】A.得电子的电极发生还原反应,左侧Ag电极上得电子作正极、Pt作负极,则Ag电极发生还原反应,故A错误;B.左侧Ag电极上得
电子作正极、Pt作负极,则连接Ag的电极为阳极、连接Pt的电极为阴极,制取氢气装置溶液中阳离子向阴极移动,所以K+移向B电极,故B错误;C.光电池工作时,Ag电极上AgCl得电子生成Ag,电极反应式为AgCl(s)+e-═Ag(s)+Cl-,故C错误;
D.制取氢气装置工作时,A电极为阳极,尿素失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和氮气、水,电极反应式为CO(NH2)2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O,故D正确;故选:D。【点睛】正确判断原电池的正负极是解题的关键。本题的难点为CD,C可
以根据银电极的两个反应分析得到,D中要注意电解质溶液的碱性对产物的影响。7.常温下,分别向体积相同、浓度均为1mol/L的HA、HB两种酸溶液中不断加水稀释,酸溶液的pH与酸溶液浓度的对数(lgc)间的关系如图。下列对该过程
相关分析正确的是A.HB的电离常数(Ka)数量级为10-3B.其钠盐的水解常数(Kh)大小关系是:NaB>NaAC.a、b两点溶液中,水的电离程度b<aD.当lgc=-7时,两种酸溶液均有pH=7【答案】B【解析】【详解】
A.由图可知,b点时HB溶液中c=10-3mol·L-1,溶液中c(H+)=10-6mol·L-1,c(B-)=10-6mol·L-1,则HB的电离常数(Ka)=-6-6-3101010=10-9,故A错误;B.与A同理,HA的电离常数Ka=-4-
4-3101010=10-5>HB的电离常数,则HB酸性弱于HA,由酸越弱对应的盐水解能力越强,水解程度越大,钠盐的水解常数越大,故B正确;C.a、b两点溶液中,b水解程度大,水电离程度大,水的电离程度b>a,故C错误;D.当lgC=-7时,HB中c(H+)=917101010−−−=mol·
L-1,HA中c(H+)=57101010−−=mol·L-1,pH均不为7,故D错误;故选B。【点睛】难点A选项,从图中读出两点氢离子的浓度,酸的浓度,根据电离常数的定义写出电离常数,本题易错点为D选项,当lgc=-7时,是酸的浓度是10-7mol·L-1,不是氢离子的浓度。二、非选择题(共43
分)8.无水三氯化铬(CrCl3)为紫色晶体,在工业上主要用作媒染剂和催化剂,某化学小组用Cr2O3和CCl4在高温下制备无水三氯化铬,部分实验装置如图所示。已知:①CrCl3熔点为83℃,易潮解,易升华,易
溶于水但不易水解,高温下易被氧气氧化;②Cr2O3和CCl4在高温下反应的产物为CrCl3和光气(COCl2)。请回答下列问题:(1)装置A是氮气制备装置,氮气的作用是____________。(2)装置B的作用为________。装置C和装置E的水槽中应分别盛有__________、_
___________。(3)装置D中生成CrCl3和光气(COCl2)的化学方程式为_________。(4)该实验装置有设计不合理的地方,请写出改进方法:_________(写一点即可)(5)产品中CrCl3质量分数的测定:(i)称取0.
3000g得到的CrCl3样品溶于水并于250mL容量瓶中定容。(ii)取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加热至沸腾后加入稍过量的Na2O2,稀释并加热煮沸,再加入过量的H2SO4酸化,将Cr3+氧化为C
r2O72-;再加入过量的KI固体,加塞摇匀,使铬完全以Cr3+形式存在(iii)加入1mL指示剂,用0.0250mol·L-1标准Na2S2O3溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准Na2S2O3溶液21.00mL
(已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)①ii中加入稍过量的Na2O2后要加热煮沸,其主要原因是____________;加入KI发生反应的离子方程式为________________②滴定实验可选用的指示剂为__________
__产品中CrCl3质量分数为_______%(结果保留两位有效数字)【答案】(1).排出空气、吹出CCl4蒸汽、吹出产物及尾气(2).除去氮气中水蒸气(3).热水(4).冷水(5).Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2(6).将连接装置D、E的细导管改成粗导管(7).除去溶解的氧气
,防止将I-氧化(8).Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O(9).淀粉溶液(10).92.5【解析】【分析】A装置中氨气和氧化铜在加热条件下生成氮气,B装置干燥氮气,C装置中的4CCl是反应物,氮
气将4CCl吹入反应装置D中,E装置进行尾气吸收。【详解】(1)氮气的作用是排出空气、吹出4CCl蒸汽、吹出产物及尾气,故答案为:排出空气、吹出4CCl蒸汽、吹出产物及尾气;(2)由信息①可知装置D中必须
保持无水环境,故装置B的作用是干燥氮气;装置C中热水的作用是使4CCl汽化,提供反应所需的反应物;装置E中冷水的作用是冷凝生成的3CrCl,故答案为:除去氮气中水蒸气;热水;冷水;(3)由题意可知,反应物是23CrO和4CCl,产物为3CrCl和2COCl,故方程式为:234
32CrO3CCl2CrCl+3+COCl,故答案为:23432CrO3CCl2CrCl+3+COCl;(4)由信息①可知3CrCl易升华,题中装置图中D、E之间的导管太细,易发生堵塞,故应将细导管换成粗导管,故答案为:将连接装置D、E的细导管改成粗导管;(5)①溶液中有
溶解的氧气,氧气可以氧化-I氧化,若不除去其中溶解的氧气使生成的2I的量增大,产生偏高的误差,故加热煮沸;2-27CrO和-I发生氧化还原生成碘单质和铬离子,离子方程式为:2--+3+2722CrO+6I+14H=2Cr+3I+7HO,故答案为:除去溶解的氧气,防止将-I氧化;2--+3+
2722CrO+6I+14H=2Cr+3I+7HO;②利用223NaSO滴定生成2I,2I遇淀粉显蓝色,所以可以用淀粉作指示剂;设25.00mL溶液中3+nCr(),由Cr元素守恒及方程式可得关系式:3+2-2722
232CrCrO3I6NaSO~~~,3+2-2722233+22CrCrO3I6NaSO6nCr0.0250mol/L0.021L(),故3+1nCr0.0250/0.0210.0001753molLLmol==(),所以250mL溶液中3+Cr的物质的量为0.0017
5mol,根据Cr元素守恒可知3nCrCl=0.00175mol(),所以样品中3mCrCl0.00175158.5/0.2774molgmolg==(),故样品中无水三氯化铬的质量分数为:0.2774100%92.5%0.300
0gg=,故答案为:淀粉溶液;92.5。9.开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2
.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH1=-99kJ·mol−1②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-23.5k
J·mol−1③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.2kJ·mol−1(1)催化反应室中的总反应3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),计算ΔH=_______。反应来自煤的气化。已知该反应的平
衡常数表达式为K=22c(H)c(CO)c(HO),每生成1molH2需要吸收131.3kJ的热量。写出该反应的热化学方程式____________。(2)在该条件下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=0.6mol·L−1,c(H2)
=1.4mol·L−1,8min后达到平衡,CO的转化率为50%,则8min内H2的平均反应速率为__________。(3)在t℃时,反应②的平衡常数为400,此温度下,在1L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:物质CH3OHCH3OCH3H2Oc(
mol·L−1)0.461.01.0此时刻v正___v逆(填“>”“<”或“=”),平衡时c(CH3OCH3)的物质的量浓度是___。(4)在(1)小题中催化反应室的总反应3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡转化率a(CO)
与温度、压强的关系如图所示,图中X代表___(填“温度”或“压强”),且L1___L2(填“>”“<”或“=”)。(5)在催化剂的作用下同时进行三个反应,发现随着起始投料比2n(H)n(CO)的改变,二甲
醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图的变化趋势。试解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因:_____。【答案】(1).-262.7kJ·mol−1(2).C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3kJ·mol−1(3).0.075
mol·L−1·min−1(4).>(5).1.2mol·L−1(6).温度(7).>(8).当投料比大于1时,随着c(H2)增大,反应①被促进,而反应③被抑制,c(H2O)增大,最终抑制反应②,因此甲醇的产率继续增大而二甲醚
的产率减小【解析】【详解】(1)催化反应室中的总反应3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),根据盖斯定理可按以下方法联立得到:①×2+②+③,该反应ΔH=-99kJ·mol−1×2+(-23.5kJ·mol−1)+(-41.2kJ·mol−1)=-262.7
kJ·mol−1;根据煤的气化平衡常数表达式以及质量守恒,可写出该反应的化学方程式为:H2O(g)+C(s)⇌H2(g)+CO(g),根据生成1molH2需要吸收131.3kJ的热量可知该反应的ΔH=+131.3kJ∙mol−1,则该反应的热化学方程式为:C
(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3kJ·mol−1;(2)根据题给数据,CO的反应量为0.6mol/L×50%=0.3mol/L,H2的反应量为0.6mol/L,则8min内H2的平均反
应速率为:v(H2)=0.6mol/L8min=0.075mol∙L−1∙min−1;(3)该时刻反应的浓度熵为:Qc=323223(CHOCH)(HO)1.01.0==4.7(CH0.46OH)ccc<400,反应正向进行,所
以,v正>v逆;设从该时刻至达到平衡时CH3OCH3物质的量浓度变化量为x,则有:()()()()()()33322CHOHgCHOCHg+HOgmol/L0.4611mol/L2xxxmol/L0.46-2x1+x1+x起始转化平衡ƒ332322(CHOCH)(HO)(1+x)(1
+x)===400(CHOH)(0.46-2x)ccKcg,解得x=0.2,则平衡时c(CH3OCH3)=1mol/L+0.2mol/L=1.2mol/L;(4)根据催化反应室的总反应放热,化学方程
式3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH=-262.7kJ·mol−1可知,正向反应气体减少,反应放热,所以CO的平衡转化率α(CO)随温度的升高而减小、随压强的增大而增大,图中曲线随X增大而减小,可判断X是温度,则L1
、L2是压强,且L1>L2;(5)结合图象,根据平衡移动原理分析:随着2(H)(CO)nn增大,反应①CO转化率增大,甲醇的产率增大,进而有利于反应②正向移动;另一方面,随着2(H)(CO)nn增大,反应③被抑制,c(H2
O)增大,进而抑制了反应②;图中二甲醚产率随着2(H)(CO)nn增大先增大后减小的原因就是这两种因素共同作用的结果,题给图中投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因可解释为:当投料比大于1时,随着c(H2)增大,反应①被促进,而反应③被抑制,c(H2O)增大,最终抑制反应②
,因此甲醇的产率继续增大而二甲醚的产率减小。10.NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下:下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH氢氧化物Fe(OH)3Fe(
OH)2Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀的pH2.16.53.77.1沉淀完全的pH3.39.74.79.2(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。(2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。(3)“调pH”
时,控制溶液pH的范围为__________。(4)“沉镍”过程中,若滤液A中c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[即溶液中c(Ni2+)≤1.0×10-5],则需用托盘天平称取Na2CO
3固体的质量至少为_____g。(已知Ksp(NiCO3)=6.5×10-6,忽略溶液体积的变化)(5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。【答案】(1).将镍废料磨成粉末(或搅拌,或适当升高温度,或提高酸的浓度)(2).H2O2+2
Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(3).4.7≤pH<7.1或[4.7,7.1)(4).17.5(5).蒸发浓缩、冷却结晶【解析】【分析】根据流程:金属镍废料(含Fe、Al等杂质),加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、Ni2+、Fe2+、Al3+,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,
反应为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1,使Fe3+、Al3+全部沉淀,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液主要含有Ni2+,加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+,将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到
二氧化碳和NiCl2溶液,将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2•6H2O,据此分析作答。【详解】(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有将镍废料磨成粉末、搅拌、适当升高温度方法、提高溶液中酸的浓度,都可以提高镍元素的浸出率;
(2)H2O2具有氧化性,加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+,离子方程式为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;(3)“调pH”的目的是沉淀Fe3+、Al3+,但不沉淀Ni2+,根据表格数据可知,应该控制溶
液pH的范围为4.7≤pH<7.1或[4.7,7.1);(4)滤液A中c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中含有n(Ni2+)=0.1mol,则生成NiCO3需要CO32-为0.1mol
,Ni2+刚好沉淀完全时,溶液中c(CO32-)=656.5101.010−−=0.65mol/L,此时溶液中CO32-为0.065mol,故至少需要Na2CO3固体0.1mol+0.065mol=0.165mol,其质量m(Na2CO3
)=0.165mol×106g/mol=17.49g≈17.5g;(5)将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2•6H2O。三、选考题(共15分,请考生从以下题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。)11.Al、Ti、Co、Cr、Zn等元素形成的化合物在现
代工业中有广泛的用途。回答下列问题:(1)下列状态的铝中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是_____(填标号)。A.[Ne]3s1B.[Ne]3s2C.[Ne]3s23p1D.[Ne]3s13p2(2)熔融AlCl3时可生成具有挥发性的二聚体Al2Cl6,
二聚体Al2Cl6的结构式为_____;(标出配位键)其中Al的配位数为_________。(3)与钛同周期的所有副族元素的基态原子中,最外层电子数与基态钛原子相同的元素有_____种。(4)Co2+的价电子排布式_________。NH3分子与Co2+结合成配合物[Co(
NH3)6]2+,与游离的氨分子相比,其键角∠HNH_____(填“较大”,“较小”或“相同”),解释原因_____。(5)已知CrO5中铬元素为最高价态,画出其结构式:_____。(6)阿伏加德罗常数的测定有多种方法,X射线衍射法就是其中的一种
。通过对碲化锌晶体的X射线衍射图象分析,可以得出其晶胞如图1所示,图2是该晶胞沿z轴的投影图,请在图中圆球上涂“●”标明Zn的位置_____。若晶体中Te呈立方面心最密堆积方式排列,Te的半径为apm,晶体的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数NA=_____mol
-1(列计算式表达)。【答案】(1).D(2).(3).4(4).4(5).3d7(6).较大(7).NH3通过配位键与Co2+结合后,原来的孤电子对变为成键电子对,对其他N-H成键电子对的排斥力减小,N-H键之间的键角增大(8).(9).(或Te与Zn的位置互换)(10).-1034(65+
128)4a(10)2【解析】【分析】(1)电离最外层的一个电子所需的能量:基态原子>激发态原子,第一电离能<第二电离能<第三电离能;(2)二聚体Al2Cl6由Al提供空轨道,Cl原子提供孤电子对形成配
位键,配合物中的配位数是指直接同中心离子(或原子)配位的原子数目;(3)根据核外电子的排布特点分析;(4)Co为27号元素,根据构造原理可写出Co2+的价电子排布式;NH3分子与Co2+结合成配合物[Co(NH3)6]2+,与游离的氨分子相比,NH3通过配位键与Co2+结合,原来的孤电
子对变为成键电子对;(5)计算该化合物中氧的化合价判断其结构;(6)根据均摊法计算该晶胞中Zn原子、Te原子的数目,计算晶胞的边长,列出晶体密度的表达式,从而转化得到阿伏加德罗常的表达式。【详解】(1)电离最外层的一个电子所需的能量:基态原子>激发态原子,第一电
离能<第二电离能<第三电离能,D为激发态原子,D状态的铝电离最外层的一个电子所需能量最小,故答案为:D;(2)熔融AlCl3时可生成具有挥发性的二聚体Al2Cl6,该二聚体由Al提供空轨道,Cl原子提供孤电子对形成配位键,其结构式为,配合物中的配位数是指直接同中心离子(或原子)配位的原子数目,二
聚体Al2Cl6中与Al直接相连的原子有4个,故Al的配位数为4,故答案为:;4;(3)Ti元素最外层有2个电子,与钛同周期的所有副族元素的基态原子中,最外层电子数与基态钛原子相同的元素有Sc、V、Mn、Zn,共4种,故答案为
:4;(4)Co为27号元素,根据构造原理可知其价电子排布式为3d74s2,则Co2+的价电子排布式为3d7;NH3分子与Co2+结合成配合物[Co(NH3)6]2+,与游离的氨分子相比,NH3通过配位键与Co2
+结合后,原来的孤电子对变为成键电子对,对其他N-H成键电子对的排斥力减小,N-H键之间的键角增大,故答案为:3d7;较大;NH3通过配位键与Co2+结合后,原来的孤电子对变为成键电子对,对其他N-H成键电子对的排斥力减小,N-H键之间的键角增大;(5)已知C
rO5中铬元素为最高价态,则Cr为+6价,在该化合物中,设-1价氧原子为x个,-2价氧原子为y个,则可得x+y=5,x+2y=6,解得x=4,y=1,则该化合物中含有两个过氧键,则其结构式,故答案为:;(6)根据碲化锌的晶胞结构图可知,该晶胞沿z轴
的投影图为(或Te与Zn的位置互换),根据均摊法可知,在该晶胞中Zn原子的数目为4,Te原子的数目为118+6=482,若晶体中Te呈立方面心最密堆积方式排列,则晶胞的面对角线为4apm,则晶胞的边长为4apm2,则晶体的
密度-0331A4(65+128)=4a(10)2g/cmN,阿伏加德罗常数-1A-1034(65+128)=mol4a(10)2N,故答案为:(或Te与Zn的位置互换);-1034(65+128)4a(10)2。【点睛】第(3)问,问的是与钛同周期的所有副族元素的
基态原子中,最外层电子数与基态钛原子相同的元素有几种,这里一定注意是副族元素,Fe、Co、Ni虽然最外层也是2个电子,但是它们不是副族元素,是第VIII族元素,这是同学们的易错点。12.有机物M是有机合成的重要中间体,制备M的一种合成路线如下(部分反应条件
和试剂略去):已知:①A的密度是相同条件下H2密度的38倍;其分子的核磁共振氢谱中有3组峰;②(-NH2容易被氧化);③R-CH2COOH请回答下列问题:(1)B的化学名称为______。A中官能团的电子式为______。(2)CD的反应类型是______,I的结构简式为______。(
3)FG的化学方程式为______。(4)M不可能发生的反应为______(填选项字母)。a.加成反应b.氧化反应c.取代反应d.消去反应(5)请写出任意两种满足下列条件的E的同分异构体有______。①能与FeCl3溶液发生显色反应②能与NaHCO3反应
③含有-NH2(6)参照上述合成路线,以为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:______。【答案】(1).丙二醛(2).(3).取代反应(4).(5).+(CH3CO)2O+CH3COOH(6).d(7).、(符合要求均可)(8).【解析】【分析】(1)
~(5)A的密度是相同条件下H2密度的38倍,则A的相对分子质量为76,其分子的核磁共振氢谱中有3组峰,A能连续被氧化生成二元酸,则A为二元醇,A、B、C中碳原子个数相等,则A为HOCH2CH2CH2OH,B为OHCCH2CHO,C发生取代反应生成
D;根据已知②知,E发生还原反应生成F为,F发生取代反应生成G,D与G发生取代反应生成H,H加热发生已知③的反应生成的I为,I发生取代反应生成M;(6)以为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线,可由对氨基苯甲酸发生缩聚反应得到,氨基可由硝
基还原得到,羧基可由醛基氧化得到,醛基可由醇羟基氧化得到,醇羟基可由卤代烃发生水解反应得到。【详解】(1)B为OHCCH2CHO,B的化学名称为丙二醛,A是HOCH2CH2CH2OH,A中官能团为羟基,A中官能团的电子式为;(2)
C的结构简式为HOOC-CH2-COOH,D的结构简式为HOOCCHBrCOOH,C与Br2发生取代反应产生HOOC-CHBr-COOH和HBr;I的结构简式为;(3)F发生取代反应生成G,F→G的化学方程式为+(CH3CO)2O+CH3COOH;(4)a.M中苯环能发生加成反应
,a不符合题意;b.酚羟基能发生氧化反应,b不符合题意;c.羧基、酚羟基和肽键都能发生取代反应,c不符合题意;d.羧基、酚羟基和肽键都不能发生消去反应,d符合题意;故合理选项是d;(5)E的同分异构体符合下列条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能与NaHCO
3反应,说明含有羧基,③含有-NH2,如果-OH、-COOH相邻,有4种;如果-OH、-COOH相间,有4种;如果-OH、-COOH相对,有2种,所以符合条件的有10种,其中两种同分异构体的结构简式是:、;(6)以为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线,可由对氨基苯甲酸发生缩聚反应得到,氨基可
由硝基还原得到,羧基可由醛基氧化得到,醛基可由醇羟基氧化得到,醇羟基可由卤代烃发生水解反应得到,其合成路线为。【点睛】本题考查有机物合成与推断的知识,注意反应中碳链变化、官能团变化及反应条件是解本题的关键,熟练掌握常见官能团之间的转化关系,侧重考查学生知识综合运用及知识迁移
能力。