【文档说明】【精准解析】四川省南充高级中学2020届高三下学期第三次线上月考化学试题.doc,共(19)页,1.214 MB,由小赞的店铺上传
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南充高中2017级线上第三次月考化学试题可能用到的相对原子质量:H-1Li-7C-12N-14O-16F-19Na-23Al-27Si-28S-32Cl-35.5K-39Cr-52Cu-64Zn-65Ga-70一、选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题
给出的四个选项中,只有一项符合题目求)1.2019年4月25日,习总书记宣布北京大兴国际机场正式投运!该机场在建设过程中使用了当今世界机场多项尖端科技,被英国《卫报》评为“新世界七大奇迹”之首。化工行业在这座宏伟的超级工程中发挥了巨大作用,下列有关说法错
误的是A.青铜剑科技制造的第三代半导体芯片,其主要成分是SiO2B.支撑航站楼的C形柱柱顶的多面体玻璃,属于硅酸盐材料C.机场中的虚拟人像机器人“小兴”表面的塑料属于高分子聚合物D.耦合式地源热泵系统,光
伏发电系统及新能源汽车的使用,可以减轻温室效应及环境污染【答案】A【解析】【详解】A.第三代半导体芯片的主要成分不是SiO2,而是GaN,A项错误,符合题意;B.普通玻璃属于硅酸盐材料,B项正确,不符合题意;C.塑料属于高分子聚合物,C项正确,不符合题意;D.
大兴国际机场是全国可再生能源使用比例最高的机场,耦合式地源热泵系统,可实现年节约1.81万吨标准煤,光伏发电系统每年可向电网提供600万千瓦时的绿色电力,相当于每年减排966吨CO2,并同步减少各类大气污染物排放,D项正确,不符合题意;答案选A。【点睛】解答本题时需了解:第一代
半导体材料主要是指硅(Si)、锗元素(Ge)半导体材料。第二代半导体材料主要是指化合物半导体材料,如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、Ga
As-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。第三代半导体材料主要以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材
料。2.2019年10月1日是中华人民共和国成立70周年,国庆期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂以保证鲜花盛开,利用如图所示的有机物X可生产S-诱抗素Y。下列说法不正确的是()A.1molY与足量NaOH溶液反应,最多消耗2molNaOHB.Y的分子式为C1
5H19O6C.1molY最多与4molH2发生加成反应D.X可以发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应【答案】B【解析】【详解】A.结构中只有羧基可与氢氧化钠溶液反应,则1molY与足量NaOH溶液反应,最多消耗2molNaOH,故A正确;B.根据结构简式,Y分子的不饱和度为7,分子式为C15H
18O6,故B错误;C.Y含有3个碳碳双键和1个羰基,可与4mol氢气完全加成,故C正确;D.X中含有碳碳双键、羟基、羧基、酯基和肽键等,碳碳双键可发生氧化、加聚,羟基、羧基可以发生取代、酯化、缩聚反应,故D正确;故选B。3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.
0.1molO2完全反应时,转移的电子数为0.4NAB.用惰性电极电解CuSO4溶液后,如果加入0.1molCu(OH)2能使溶液复原,则电路中转移电子的数目为0.2NAC.电解饱和食盐水时,阳极生成22.4L气体时,转移的电子数为NAD.1mol葡萄糖与足量的钠反应能产生2.5m
olH2【答案】D【解析】【详解】A.氧气反应后的价态可能为-2价,也可能为-1价,故0.1mol氧气反应后转移的电子数不一定是0.4NA个,也可能为0.2NA个,如钠在氧气中燃烧,故A错误;B.用惰性电极电解CuSO
4溶液后,如果加入0.1molCu(OH)2能使溶液复原,则说明阳极析出的是0.1mol氧气,阴极析出的是0.1mol铜和0.1mol氢气,则电路中转移的电子数为0.4NA个,故B错误;C.气体状况未知
,无法计算阳极产生气体的物质的量和转移的电子数目,故C错误;D.葡萄糖中含5个-OH,故1mol葡萄糖中含有5mol-OH,故能和5mol金属钠反应生成2.5mol氢气,故D正确;故选D。【点睛】本题的易错点为
C,要注意气体的体积与温度和压强有关,在使用22.4L/mol时,一定要注意是否为标准状况,难点为B,要注意根据电解质溶液的恢复判断电极反应和产物。4.下列装置能达到实验目的的是A.熔化Na2CO3B.验证SO2氧化性C.实验室制取NH3D.保存液溴【答案】B【解析】【详解
】A.瓷坩埚中含SiO2,高温下可与Na2CO3发生反应,A错误;B.由于酸性H2SO3>H2S,所以在水溶液中SO2可与Na2S反应生成H2S,SO2可氧化H2S生成S单质,所以能验证SO2的氧化性,B正确;C.收集氨气的试管口要放适量的棉花,以防止氨气与空气
产生对流现象,C错误;D.Br2可与橡胶发生反应而腐蚀橡胶,所以盛放液溴的试剂瓶要用玻璃塞,D错误;故合理选项是B。5.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是W的单质,q是Y的单质,s是Z的单质且常温下为淡黄色固体,m与r相遇会
产生白烟。上述物质的转化关系如图所示。下列说法不正确的是()A.原子半径:Z>W>XB.Y的一种氢化物可作为火箭的燃料C.Z的氧化物对应的水化物酸性一定比W的弱D.X、Y、W三种元素组成的化合物可为离子化合物【答案】C【解
析】【分析】元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加。s是元素Z的单质且常温下为淡黄色固体,则s为S,Z为S元素;n是W的单质,W的原子序数大于S,则W为Cl元素,n为氯气;m与r相遇会产生白烟,白烟可能为氯化铵,结合n为氯气可知:m为NH3,r为HCl,q为N2,q是Y的
单质,则Y为N元素;结合转化关系可知p为H2S,则X为H元素,据此分析解答。【详解】根据上述分析可知:X为H,Y为N,Z为S,W为Cl元素,m为NH3,n为Cl2,p为H2S,r为HCl,q为N2,s为S。A.同一周期从左向右,原子半径逐渐减小,H原子半径最小,则原子半径Z>W>X,故A正确;
B.N的氢化物有NH3和N2H4,N2H4可作为火箭的燃料,故B正确;C.Z的氧化物对应的水化物酸性不一定比W的弱,如硫酸、亚硫酸的酸性大于次氯酸,故C错误;D.H、N、Cl可以形成氯化铵,属于离子化
合物,故D正确;故选C。6.2019年诺贝尔化学奖花落锂离子电池,美英日三名科学家获奖,他们创造了一个可充电的世界。像高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。原理如下:(1−x)LiFePO
4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确...的是()A.放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极C.
充电时,阴极电极反应式:xLi++xe-+nC=LixCnD.充电时,Li+向左移动【答案】D【解析】【分析】放电为原电池原理,从(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC可知,LixCn中的C化
合价升高了,所以LixCn失电子,作负极,那么负极反应为:xnLiCxexLi−+−=+nC,LiFePO4作正极,正极反应为:44xFePOxLixexLiFePO+−++=,充电为电解池工作原理,反应为放电的逆过程,据此分析解答。【详解】A.由以上分析可知,放电正极上4FePO得到
电子,发生还原反应生成4LiFePO,正极电极反应式:44xFePOxLixexLiFePO+−++=,A正确;B.原电池中电子流向是负极-导线-用电器-导线-正极,放电时,电子由负极经导线、用电器、导线
到正极,B正确;C.充电时,阴极为放电时的逆过程,Li+变化为xnLiC,电极反应式:xnxLixenCLiC+−++=,C正确;D.充电时,作为电解池,阳离子向阴极移动,Li+向右移动,D错误;答案选D。【点睛】带x的新型电池写
电极反应时,先用原子守恒会使问题简单化,本题中,负极反应在我们确定是xnLiC变为C之后,先用原子守恒得到xnLiC—xLi++nC,再利用电荷守恒在左边加上-xe-即可,切不可从化合价出发去写电极反应。7.常
温下,在体积均为20mL、浓度均为0.1mol·L-1的HX溶液、HY溶液中分别滴加同浓度的NaOH溶液,反应后溶液中水电离的c(H+)表示为pH水=-lgc(H+)水。pH水与滴加氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。下列推断正确的是A.
HX的电离方程式为HX=H++X-B.T点时c(Na+)=c(Y-)>c(H+)=c(OH-)C.常温下用蒸馏水分别稀释N、P点溶液,pH都降低D.常温下,HY的电离常数a7xK=(20-x)10【答案】
D【解析】【详解】A.依题意,HX和HY是两种一元酸。由图象知,加入氢氧化钠溶液,水电离程度增大,溶液由酸性逐渐变为中性,当恰好完全反应时溶液呈碱性且水电离程度达到最大值。HX为弱酸,故A错误。B.T、P点对应的
溶液都呈碱性,故B错误。C.N点呈中性,加入蒸馏水稀释中性溶液,稀释后溶液仍然呈中性,故C错误。D.取M点计算电离常数,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1,混合溶液中1x(Na)(Y)0.1molL20+xcc
+−−==,120-x(HY)0.1molL20+xc−=,+-a7c(H)c(Y)xK==c(HY)(20-x)10,故D正确。故答案选D。二、非选择题(包括必考题和选考题两部分)8.实验室可利用环己醇的氧化反应制备环己酮,反应原理和实验装置(部分夹持装置
略)如下:有关物质的物理性质见下表。物质沸点(℃)密度(g·cm-3,20℃)溶解性环己醇161.1(97.8)*0.96能溶于水和醚环己酮155.6(95.0)*0.95微溶于水,能溶于醚水100.01.0*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合
物的沸点。实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10mL环己醇的A中,在55~60℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95~100℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。(1)装置D的名称为____________________________。(2)酸
性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的0H,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。①滴加酸性Na2Cr2O7溶液的操作为____________________________________________;②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是_____________________
_____________________。(3)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:a.蒸馏、除去乙醚后,收集151~156℃馏分b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层c.过滤d.往液体中加入NaCl固体
至饱和,静置,分液e.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量的水①上述提纯步骤的正确顺序是________________________________________________;②B中水层用乙醚萃取的目的是__________________________
____________________;③上述操作c、d中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有__________,操作d中,加入NaC1固体的作用是_____________________________。(4)恢复至室温时,分离得到纯产品体积为6mL,则环已酮的
产率为____________。(计算结果精确到0.1%)【答案】(1).冷凝管(2).打开分液漏斗颈上的玻璃塞,拧开下端的活塞,缓慢滴加(3).环己酮和水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸发(4).dbeca(5)
.使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量(6).漏斗、分液漏斗(7).降低环己酮的溶解度,增加水层的密度,有利于分层(8).60.6%【解析】【详解】(1)根据装置图可知,装置D是冷凝管;(2)①由于酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇的反应是放热反应,反应剧烈将导致
体系温度迅速上升,副反应增多,为减少副反应的发生,滴加酸性Na2Cr2O7溶液的方法是:打开分液漏斗颈上的玻璃塞,拧开下端的活塞,缓慢滴加;②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是;环己酮和水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸出
;(3)①环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:往粗品中加入NaCl固体至饱和,静置,分液;由于环己酮微溶于水,能溶于醚,乙醚与水互不相溶,水层用乙醚萃取,萃取液并入有机层;加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量的水,过滤;蒸馏、除去乙醚后,收集151~156℃
馏分。所以,提纯步骤的正确顺序是dbeca;②b中水层用乙醚萃取的目的是:使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量;③上述操作c、d(过滤和分液)中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有漏斗(用于过滤)、分液漏斗(用于分液)。操作d
中,加入NaCl固体的作用是:降低环己酮的溶解度,増加水层的密度,有利于分层;(4)恢复至室温时,分离得到纯产品体积为6mL,由表中的密度可以算出环己酮的质量为0.95g/mL×6mL=5.7g,则其物质的量为5.7g÷98g/mol=0.0582mol。由密度可
以算出10mL环己醇的质量为0.96g/mL×10mL=9.6g,则其物质的量为9.6g÷100g/mol=0.096mol,理论上生成环己酮的物质的量为0.096mol,则环己酮的产率为0.0582100%0.096=60.
6%。9.某种电镀污泥主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜和粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下:已知:煅烧时,Cu2Te
发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2。(1)煅烧时,Cr2O3发生反应的化学方程式为______。(2)浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,还可能含有_____(填化学式)。(3)工
业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)母液生产重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程如图所示:通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7的原因是_____。(4)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.50g配成250mL溶液,用移液管取出25.00mL于锥形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加
入几滴指示剂,用0.1000mol·L-1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定,重复进行二次实验。(已知Cr2O72-被还原为Cr3+)①氧化还原滴定过程中的离子方程式为_____。②若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标
准液的平均体积为25.00mL,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为_____%。[已知M(K2Cr2O7)=294g·mol-1,计算结果保留三位有效数字]。(5)上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外,还含有一定浓度的Fe3+杂质,可通过加碱调pH的方
法使两者转化为沉淀。已知c(Cr3+)=3×10-5mol·L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe3+是否沉淀完全______(填“是”或“否”),写出计算过程_______________
_(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)【答案】(1).2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2(2).CuSO4(3).该条件下,K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的
降低而显著减小(4).Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(5).49.0(6).是(7).当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时,c(OH-)=()()sp333KCrOHcCr
+mol•L-1=31536.010310−−mol•L-1,则c(Fe3+)=()sp33()KF(eOHcOH)−=38264.010210−-=2.0×10-12mol•L-1<1×1
0-5mol•L-1,说明Fe3+沉淀完全【解析】【分析】某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等。根据流程图,煅烧
时Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2,Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4,Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液;沉渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au),用稀硫酸溶解后,
浸出液中主要含有铜离子和TeOSO4,电解后铜离子放电生成铜,溶液中含有TeOSO4,TeOSO4与二氧化硫发生氧化还原反应生成粗碲,据此分析解答。【详解】(1)煅烧时Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4,反应的化学方程式为2Cr2O3+3O2+4N
a2CO34Na2CrO4+4CO2,故答案为:2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2;(2)根据上述分析,浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,还有氧化铜与稀硫酸反应生成的硫酸铜(CuSO4)等,故答案为:CuSO4;(3)在低
温条件下K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低可能显著减小,因此通过冷却结晶可以析出大量K2Cr2O7,故答案为:在低温条件下K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小,且K
2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小;(4)①氧化还原滴定过程中发生硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2与Cr2O72-的反应,其中Cr2O72-被还原为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2O72-+6
Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,故答案为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;②n(Fe2+)=0.025L×0.1000mol•L-1=0.002
5mol,根据方程式Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,则n(Cr2O72-)=0.0025mol×16×250mL25mL=0.0256mol,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为294g0.02/mol5m2ol6.50g×100%=49.0
%,故答案为:49.0;(5)c(Cr3+)为3×10-5mol•L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时,c(OH-)=()()sp333KCrOHcCr+mol•L-1=31536.010310−−mol•L-1,则c(Fe3+)=()sp33()KF(
eOHcOH)−=38264.010210−-=2.0×10-12mol•L-1<1×10-5mol•L-1,说明Fe3+沉淀完全,故答案为:是;当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时,c(OH-)=()()sp333KCrOHcCr+mol•L-1=31536.010310
−−mol•L-1,则c(Fe3+)=()sp33()KF(eOHcOH)−=38264.010210−-=2.0×10-12mol•L-1<1×10-5mol•L-1,说明Fe3+沉淀完全。【点睛】正确理解流程图中各步反应的原理是解题的关键。本题的易错点为(4)
,要注意“计算结果保留三位有效数字”,难点为(5),要注意沉淀完全的判断标准。10.I.(1)浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、某温度和催化剂的条件下合成碳酸二甲酯(DMC)的研究开发。已知:ⅰ.CO的燃烧热:△H=-283.0kJ•mol-1;ⅱ.1mol
H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44kJ的热量;ⅲ.2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H=-15.5kJ•mol-1则2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(
g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l)△H=_________。该反应平衡常数K的表达式为:____________。(2)甲醇也是制备甲酸的一种重要原料。某温度时,将10mol甲酸钠溶于水,溶液显碱性,向该
溶液中滴加1L某浓度的甲酸,使溶液呈中性,则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将_____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动,此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为:_____________。Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+
CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g),但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产。(1)在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是___(选填编号)。A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2)B.CH
3OH与H2O的物质的量之比保持不变C.容器内气体的密度不变D.容器内压强不变(2)某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5molCH3OH(g)、适量CO2和6×10-5mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影
响,其变化曲线如图所示。计算公式为:TON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。在该温度下,最佳反应时间是______;4~10h内碳酸二甲酯的平均反应速率是________。【答案】(1).-342.5kJ•m
ol-1(2).K=3312232()()?()?()cCHOCOOCHcCHOHcCOcO(3).逆向(4).c(HCOO-)=C(Na+)>c(H+)=c(OH-)(5).BD(6).10h(7).7.5×10-4mol·L-1·h-1【解析】【详解】I、(1)ⅰ.C
O的标准燃烧热为-283.0kJ•mol-1,所以CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1①,ⅱ.1molH2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44kJ的热量,所以H2O(l)=H2O
(g)△H=+44kJ•mol-1②,ⅲ.2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H=-15.5kJ•mol-1③;则根据盖斯定律可知①-②+③即可得到2CH3OH(g)+CO(g)+
1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l)△H=-283.0kJ•mol-1-44kJ•mol-1-15.5kJ•mol-1=-342.5kJ•mol-1;化学平衡常数等于平衡时生成物的
浓度幂之积比上反应物浓度幂之积,则根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K=3312232()()?()?()cCHOCOOCHcCHOHcCOcO;(2)甲酸是一元弱酸,则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将逆向移动。根据电荷守恒可知此中性溶液中离子
浓度由大到小的顺序为c(HCOO-)=C(Na+)>c(H+)=c(OH-);Ⅱ、(1)A.v正(CH3OH)=2v正(CO2)=2v逆(CO2),达平衡状态,A错误;B.CH3OH与H2O的物质的量之比保持不变说明反应达到平
衡状态,B正确;C.气体的质量和容积均不变,则容器内气体的密度始终不变,C错误;D.正反应是体积减小的可逆反应,则容器内压强不变,说明各物质的量不变,达平衡状态,D正确;答案选BD。(2)由图可知10h时TON的值最大,因此在该温度下,最佳反应时间是10h
;4~10h内转化的甲醇的物质的量为6×10-5mol×(35-20)=90×10-5mol,所以转化的DMC的物质的量为90×10−5mol÷2=45×10-5mol,浓度是45×10-4mol/L,则v=△c÷△t=45×10-4m
ol/L÷6h=7.5×10-4mol·L-1·h-1。11.镓(Ga)、锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓、磷化镓等都是常用的半导体材料,应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。回答下列问题:(1)硒常用作光敏材料,基态
硒原子的核外电子排布式为[Ar]_______;与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有_____种;SeO3的空间构型是_______。(2)根据元素周期律,原子半径Ga___As,第一电离能Ga_
____As。(填“大于”或“小于”)(3)水晶的主要成分是二氧化硅,在水晶中硅原子的配位数是______,硅与氢结合能形成一系列的二元化合物SiH4、Si2H6等,与氯、溴结合能形成SiCl4、SiBr4,上述四种物质的沸点由高到低的顺序为________
__,丁硅烯(Si4H8)中σ键与π键个数之比为___。(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料,晶体类型与晶体硅类似,熔点如下表所示,分析其变化原因___。(5)GaN晶体结构如图所示。已知六棱柱底边边长为acm,阿伏加德罗常数的值为NA。①晶体中Ga原子采用六方最密堆
积方式,每个Ga原子周围距离最近的Ga原子数目为_____。②从GaN晶体中“分割”出的平行六面体如图所示。若该平行六面体的体积为32acm3,GaN晶体的密度为____g/cm3(用a、NA表示)。【答
案】(1).10243d4s4p(2).3(3).平面三角形(4).>(5).<(6).4(7).44264SiBr>SiCl>SiH>SiH(8).11:1(9).结构相似的前提下,原子晶体的熔沸点与成键原子的半径呈反比,原子半径大小为N<P<As,因此GaN的熔点最高,GaAs的
熔点最低(10).12(11).3A842Na【解析】【分析】(1)按要求画出硒原子的核外电子排布式即可,同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第VA族元素第一电离能大于相邻元素;气态3SeO分子中Se原子孤电子对数为0,价层电子对数为3,因此为平
面三角形;(2)同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小,据此来分析即可;(3)二氧化硅中1个硅原子结合4个氧原子,同时每个氧原子结合2个硅原子,对于分子晶体来讲,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高;(4)原子
晶体中各原子之间是靠共价键形成的,在成键数相同的情况下,共价键的强度受成键原子的半径大小影响,半径越小则键能越大,N、P、As同属第VA族,因此三种物质的结构相似,而原子半径大小为N<P<As,因此GaN的熔点最高,G
aAs的熔点最低;(5)从六方晶胞的面心原子分析,上、中、下分别有3、6、3个配位原子,故配位数为12,接下来分析其化学式,位于晶胞顶点的原子为6个晶胞共用,对一个晶胞的贡献为16,位于晶胞面心的原子为2个晶胞共用,对一个晶胞的贡献为12,位于晶胞侧棱的原子为3个晶胞共用,对一个晶胞的贡献为
13,位于晶胞底面上的棱棱心的原子为4个晶胞共用,对一个晶胞的贡献为14,位于晶胞体心的原子为1个晶胞共用,对一个晶胞的贡献为1,因此该结构为66GaN,再根据体积来计算密度即可。【详解】(1)硒是34号元素,其核外电子排布式为1024[Ar]
3d4s4p,根据分析可知同周期中只有As、Br、Kr三种元素的第一电离能大于硒,而3SeO的结构为平面三角形;(2)同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小,因此镓原子的半径大于砷原子,砷原
子处于第VA族,其4p轨道处于半充满的稳定状态,第一电离能较大,因此砷原子的第一电离能大于镓原子;(3)根据分析,水晶晶体中硅原子的配位数为4,几种分子晶体的熔沸点可以按照相对分子质量的大小来排列,因此沸点有:44264SiBr>SiCl>SiH>SiH,丁硅
烯的结构与丁烯类似,分子中有8个Si-H键,1个Si=Si双键,2个Si-Si键,因此分子中的σ键与π键的数个数之比为11:1;(4)原子晶体中各原子之间是靠共价键形成的,在成键数相同的情况下,共价键的强度受成键原子的半径大小影响,半径越小则键能越大,N、P、As同属第VA族,因此三种
物质的结构相似,而原子半径大小为N<P<As,因此GaN的熔点最高,GaAs的熔点最低;(5)①从六方晶胞的面心原子分析,上、中、下分别有3、6、3个配位原子,故镓原子的配位数为12;②根据分析得出化学式为66GaN,质量为A684gN,该六棱柱的
底面为正六边形,边长为acm,底面的面积为6个边长为acm的正三角形面积之和,因此该底面的面积为2236acm4,高为2倍的正四面体高,因此体积为3332acm,代入密度公式有A33A684N842=Na32a。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NaHCO3反应,说明含有羧基,③含有-NH2,如果-OH、-COO
H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。