【文档说明】吉林省梅河口市第五中学2020届高三第七次模拟考试理科综合化学试题 【精准解析】.doc,共(20)页,925.500 KB,由小赞的店铺上传
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吉林省梅河口市第五中学2020届高三第七次模拟考试化学试题1.化学与生活、生产、社会可持续发展密切相关。下列说法不正确的是()A.某公司自主研发的“麒麟”芯片与光导纤维是同种材料B.大量使用含丙烷、二甲醚等辅助成分的“空气清新剂”,会对环境造成新的污染C.肉类腌
制时加入亚硝酸盐作发色剂,使肉类制品呈鲜艳的红色D.柴油汽车中尿素溶液进入尾气系统,是为了处理尾气【答案】A【解析】【详解】A.“麒麟”芯片的主要成分为硅,而光导纤维的主要成分为二氧化硅,二者不是同种材料,A不正确;B.丙烷、二甲醚都是大气污染物,会对环境造成污染,B正确;C.亚硝酸盐与肉类食品中
的蛋白质能发生作用,会使肉类制品呈鲜艳的红色,C正确;D.柴油汽车中尿素溶液进入尾气系统,能与尾气中的氮的氧化物发生反应生成氮气等,可起到处理尾气的作用,D正确;故选A。2.从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙、丙三种成分。下列
说法不正确的是()分子式C16H28O2部分性质不能与饱和溴水反应生成白色沉淀能在稀硫酸中水解(丙)A.丙分子中可能含有酯基B.甲分子中所有原子不可能共面,乙分子中所有原子可能共面C.甲可以与HBr发生加成反应,但不可以与HB
r发生取代反应D.可以用溴的四氯化碳溶液检验乙中的碳碳双键【答案】C【解析】【详解】A.丙的分子式为C16H28O2,不饱和度为3,而酯基的不饱和度为1,所以丙分子中可能含有酯基,由丙“能在稀硫酸中水解”的性质,也可确定丙分子中可能
含有酯基,A正确;B.甲分子中含有-CH2OH,此碳原子与周围原子构成四面体结构,所有原子不可能共面,乙分子相当于由苯基、乙烯基、醛基组合而成,所有原子可能共面,B正确;C.甲分子中的碳碳双键可以与HBr发生加成反应,-OH可以与HBr发生取代反应,C不
正确;D.乙分子中含有的碳碳双键可以使溴的四氯化碳溶液褪色,而醛基不能使溴的四氯化碳溶液褪色,所以可用溴的四氯化碳溶液检验乙中的碳碳双键,D正确;故选C。3.已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素。25
°C时,各元素最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是()A.X、Y、Z、W、M五种元素中只有一种是金属元素B.简单离子半径大小顺序:X>MC.W与Z的最高价氧化物对应水化物的酸性:W>ZD.X、Z的最简单气态氢化物在常温下
可以反应生成离子化合物【答案】C【解析】【分析】X、Y、Z、W、M均为常见的短周期主族元素,由常温下,其最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH,X的pH=2,为一元强酸,则为硝酸,X为N元素,Y的半径大于N,且酸性较硝酸弱,应为C元素;Z的原子半径
大于C,Z的最高价含氧酸为一元强酸,则Z为Cl,W的原子半径大于Cl,且对应的酸的pH小于2,应为硫酸,W为S元素;M的原子半径最大,且0.01mol/LW的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH为12,可知W
为Na,以此解答该题。【详解】由以上分析可知X、Y、Z、W、M分别为N、C、Cl、S、Na,A.只有M为金属,,故A正确;B.N、Na的简单离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,离子半径越小,故N3->Na
+,故B正确;C.非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:Cl>S,则W与Z的最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W,故C错误;D.X、Z的最简单气态氢化物分别为氨气和氯化氢,二者反应生成氯化铵,氯化铵为离子化合物,故D正确;故选C。4.下列有关实验装置的叙述正确的是(
)A.用图①装置蒸发KCl溶液制备KCl晶体B.用图②装置比较Fe、Cu的金属性强弱C.用图③装置分离乙醚和苯D.用图④装置收集H2、CH4、NO等气体【答案】A【解析】【详解】A.KCl难挥发,水易挥发,则可用蒸发的方法由
KCl溶液制备KCl晶体,故A正确;B.图②发生的反应为3+2+2+2Fe+Cu=2Fe+Cu,说明还原性:Cu>Fe2+,不能比较Fe、Cu的金属性强弱,故B错误;C.蒸馏装置应使用直形冷凝管,故C错误;D.NO能与氧气反应,故不能用排空气法收集NO气
体,故D错误;故选A。5.实验室制备硝基苯的反应装置如图所,关于实验操作的叙述错误的是()A.恒压滴液漏斗有利于液体顺利滴入三颈烧瓶中B.三颈烧瓶中混合液的加入顺序是苯、浓硝酸、浓硫酸C.加热方式可换成水浴加热D.反应结束后三颈烧瓶中下层液体呈油状【答案】
B【解析】【详解】A.恒压滴液漏斗能保持漏斗内压强与三颈烧瓶内压强相同,便于液体顺利滴入三颈烧瓶中,A正确;B.三颈烧瓶中混合液的加入顺序是浓硝酸、浓硫酸、苯,B错误;C.因为加热温度在50~60℃之间,所以加热方式可换成水浴加热,C正确;D.反应结束后,由于硝基
苯的密度比水大,且难溶于水,所以三颈烧瓶的下层液体呈油状,D正确;故选B。6.我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图装置进行脱硫,将硫化氢气体转化成硫沉淀。已知甲、乙池中发生的反应为(右图):下列说法正确的是()A.该装置中电能转化为光能B
.电路中每转移0.2mol电子,甲池溶液质量变化3.4g,乙池溶液质量保持不变C.光照时乙池电极上发生的反应为:H2S+I3-=3I-+S+2H+D.甲池中碳棒上发生的电极反应为:AQ+2H+-2e-=H2AQ【答案】B【解析
】【详解】A.根据图示可知,该装置中光能转化为电能,A错误;B.甲池中H2S失去电子变为S单质和H+,每1molH2S反应转移2mol电子,则转移0.2mol电子,会消耗0.1molH2S,反应产生0.2H+和0.1molS单质,反应产生的H+进入甲池,
在电极②上,O2获得电子,发生反应:O2+2e-+2H+=H2O2,使溶液增重3.4g,可见乙池溶液质量不变,B正确;C.在乙池中,H2S失电子生成S单质,I3-得电子生成I-,发生的电池反应为H2S+I3-=3I-+S↓+2H+,不是电极反应,C错误;D.甲池中碳棒为正极,正极上发生还
原反应,电极反应为:AQ+2H++2e-=H2AQ,D错误;故合理选项是B。7.高铁酸盐在水溶液中有四种含铁型体,25°C时,它们的物质的量分数随pH的变化如图所示。下列叙述错误的是()A.已知H3FeO4+的电离平衡常数分别为
K1=2.5×10-2,K2=4.8×10-4,K3=5.0×10-8,当pH=4时,溶液中()424(HFeO)HFeOcc−=1.2B.为获得尽可能纯净的高铁酸盐,应控制pH≥9C.向pH=5的高铁酸盐溶液中加入KO
H溶液,发生反应的离子方程式为HFeO4-+OH-=FeO2-4+H2OD.pH=2时,溶液中主要含铁型体浓度的大小关系为c(H2FeO4)>c(H3FeO4-)>c(HFeO4-)【答案】A【解析】【
详解】A.pH=4时,c(H+)=10-4mol/L,溶液中存在H2FeO4和HFeO4-等,此时H2FeO4发生如下电离:H2FeO4H++HFeO4-,K2=()424(HFeO)(H)HFeOccc−+
=4.8×10-4,溶液中()424(HFeO)HFeOcc−=4.8,A错误;B.从图中可以看出,pH≥9,溶液中只存在的含铁微粒为FeO2-4,所以为获得尽可能纯净的高铁酸盐,应控制pH≥9,B正确;C
.pH=5时,溶液中主要存在的含铁微粒为HFeO4-,向此时的溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为HFeO4-+OH-=FeO2-4+H2O,C正确;D.pH=2时,溶液中含铁微粒的物质的量分数由大到小的顺序为H2Fe
O4、H3FeO4-、HFeO4-,所以主要含铁型体浓度的大小关系为c(H2FeO4)>c(H3FeO4-)>c(HFeO4-),D正确;故选A。8.高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水,受热分解生成氧气。高铁酸钾的工业制法有多种,其中一种制法的主要步骤如图1所示(方框内为主产物)。回答
下列问题:(1)NaClO溶液与Fe(NO3)3溶液反应的离子方程式是______。(2)已知K2FeO4在水溶液中易水解:424FeO−+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑。在“提纯”K2FeO
4时采用重结晶、洗涤、____(填“高温”或“低温”)烘干的方法,则洗涤剂最好选用___(填“酸性”“碱性”或“中性”)溶液和______(填“水”或“有机溶剂”)。(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图2为不同的反应温度下,Fe(NO3)3质量浓度对K
2FeO4生成率的影响;图3为一定温度下,最佳Fe(NO3)3质量浓度时,NaClO的质量浓度对K2FeO4生成率的影响。工业生产中最佳反应温度为____°C,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比___。(4)用高铁酸钾处理污水,能去污、杀菌、消毒,且高铁酸钾自身被
还原生成的Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体。现有两种分别含有葡萄糖、甲苯的人工污水,每升分别加入30mgK2FeO4,相同温度下最终去除效果如表。项目葡萄糖溶液甲苯溶液起始COD/(mg·L-1)11241966处理后COD/(mg·L-1
)983526去除率/%11.5473.24已知化学需氧量(COD)是在一定条件下,以氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标,折算成每升水样全部被氧化后,需要的氧的毫克数,以mg·L-1表示。该指标也作为污水中有机物相对含量的综合
指标之一。含甲苯的1L污水,当甲苯去除率为73.24%时,理论上需高铁酸钾_____mg。[已知M(K2FeO4)=198g/mol]。理论上需要的m(K2FeO4)大于实际用量,说明K2FeO4去除有机污水的原理除了氧化作用外,另一个原因可能是_______。(5)
工业上通过电解浓NaOH溶液制备K2FeO4,其工作原理如图4所示,阳极的电极反应式为_________,其中可循环使用的物质是_________________。【答案】(1).3ClO-+2Fe3++10OH-==224FeO−+3Cl-+5H2O(2).低温(3).碱性(
4).有机溶剂(5).26(6).6:5(7).1.188×104(或11880、1.2×104等)(8).K2FeO4还原生成的Fe3+离子,水解生成Fe(OH)3胶体,能吸附有机物而除去[或Fe(OH)3胶体有吸附作用](9).Fe-6e-+8OH-==2
4FeO−+4H2O(10).浓NaOH溶液【解析】【分析】往NaOH溶液中通入Cl2,发生反应Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O,生成的NaClO与Fe(NO3)3在碱性溶液中发生氧化还原反应3ClO-
+2Fe3++10OH-==224FeO−+3Cl-+5H2O,蒸发浓缩、冷却结晶,从而获得Na2FeO4晶体;在饱和KOH溶液中,Na2FeO4转化为K2FeO4,由于K2FeO4在水溶液中易水解,所以应在低温下洗涤,并使溶液呈碱性,
同时为减少其溶解损失,可使用有机溶剂洗涤。【详解】(1)NaClO溶液与Fe(NO3)3溶液在碱性溶液中发生反应,生成Na2FeO4,同时生成NaCl等,反应的离子方程式是3ClO-+2Fe3++10OH-==22
4FeO−+3Cl-+5H2O。答案为:3ClO-+2Fe3++10OH-==224FeO−+3Cl-+5H2O;(2)由题给信息可知,K2FeO4在水溶液中易水解,并使溶液呈碱性,所以在“提纯”K2FeO4时,应采用低温烘干的方法,同时洗涤剂最好选用碱性溶液,以
降低其水解损失;因为K2FeO4能溶于水,所以应使用有机溶剂洗涤。答案为:低温;碱性;有机溶剂;(3)从图中可以看出,温度为26℃、Fe(NO3)3的质量浓度为330g/L、NaClO的质量浓度为275g/L时,K2FeO4的生成率最高,所以工业生产中最佳反应温度为26℃,此时Fe(NO3)3与
NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比为330:275=6:5。答案为:26;6:5;(4)含甲苯的1L污水,当甲苯去除率为73.24%时,起始COD/(mg·L-1)为1966,处理后COD/(mg·L-1)为526,在反应中,1molO2得到4mol
e-,1molK2FeO4得到3mole-,依据得失电子守恒,理论上需高铁酸钾的质量为(1966526)mg/L4198g/mol32g/mol3−==1.188×104(或11880、1.2×104等)m
g。由于高铁酸钾自身被还原生成的Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,对有机物具有吸附能力,所以理论上需要的m(K2FeO4)大于实际用量。答案为:1.188×104(或11880、1.2×104等);K2FeO4还原生成的Fe3+离子,水解生成Fe(OH)3胶体,能吸附有机物而除去[
或Fe(OH)3胶体有吸附作用];(5)工业上通过电解浓NaOH溶液制备K2FeO4,从工作原理图可以看出,阳极为Fe在碱性溶液中失电子,最终转化为24FeO−,阳极电极反应式为Fe-6e-+8OH-==24FeO−+4H2
O,阴极电极反应式为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑;在阳极区投入浓NaOH溶液,在阴极区又生成浓NaOH溶液,所以可循环使用的物质是浓NaOH溶液。答案为:Fe-6e-+8OH-==24FeO−+4H2O;浓NaOH溶液。【点睛】在书写电极反应式时,一
定要注意电解质的性质,否则易错写电极产物。9.中国首台静默移动发电站MFC30正式问世,MFC30基于甲醇重整制氢燃料电池发电技术。已知甲醇制氢方式主要有以下三种:方法I——甲醇分解制氢:CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)△H1=+90.6kJ/mol方法II一甲醇氧化重整制氢:C
H3OH(g)+12O2(g)⇌CO2(g)+2H2(g)△H2方法I一甲醇水燕气重整制氢:CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)△H3=+58kJ/mol。回答下列问题:(1)已知CO的燃烧热△H=-283.0kJ/mol,请结合方法I的热化学方程式计算△H2=______
_____。(2)已知方法I制氢的能量变化曲线如图1所示。图中由曲线a变化到曲线b应采取的措施是______。恒温恒容时,下列选项能说明该反应达到平衡状态的是___________(填序号)。a.v正(CO)=2v逆(H2)b.体系的平均摩尔
质量不再改变c.H2的浓度保持不变d.△H不再改变(3)若在温度和容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,发生方法III中的反应,保持恒温恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:容器甲乙丙反应物投
入量1molCH3OH、1molH2O2molCH3OH、2molH2O1molCO2、3molH2反应的能量变化吸收akJ吸收bkJ放出ckJ体系总压强/Pap1p2p3反应物的转化率a1a2a3①a+c____
_(填“>"“=”或“<",下同)58,a2+a3_____1。②已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)X气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,则该反应的平衡常数Kp=___(用a1和p1表示)。(4)利用甲醇燃料电池设计如图2所示的装置,则该装置
中b为__极,Cu极的电极反应式为_______。当铜片的质量变化为25.6g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为___L。【答案】(1).-192.4kJ/mol(2).加入催化剂(3).bc(4).=(5).<(6).42112211274(11apaa+−)()(7
).负(8).Cu-2e-=Cu2+(9).4.48【解析】【详解】(1)已知:CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)△H1=+90.6kJ/molCH3OH(g)+12O2(g)⇌CO2(g)+2H2(g)△H2CH3OH
(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)△H3=+58kJ/mol。CO(g)+12O2(g)⇌CO2(g)△H4=-283.0kJ/mol,则△H2=△H1+△H4=+90.6kJ/mol+(-283.
0kJ/mol)=-192.4kJ/mol,故本题答案为:-192.4kJ/mol;(2)图中由曲线a变化到曲线b,改变了反应路径,不改变焓变,降低了活化能,采取的措施是加入了催化剂,恒温恒容时,针对CH3OH(g)⇌CO(g
)+2H2(g)△H1=+90.6kJ/mola.若达到平衡,则2v正(CO)=v逆(H2),故a未达到平衡状态,故a错误;b.当体系的平均摩尔质量不再改变,说明平衡不再移动,达到化学平衡状态,故b正确;c.H2的浓度保持不变,说明平衡不再移动,达到化学平衡状态,故c正确;d.△H只与
反应的起始状态有关,与是否达到平衡无关,故d错误;故本题选:bc。(3)①甲和丙实际上是等效平衡,不同的是反应的起始方向不同,在此过程中甲吸收的热量相当于丙放出的热量,所以a+c=58,a1+a3=1,乙和甲比较,相当于加压,平衡逆向进行,转化率减小,所
以a2<a1,故a2+a3<1,故本题答案为:=;<;②CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)的平衡常数计算,列出三段式即可:()()()()32221111111131mol100molmolmol3mol(1)mol(1)molmol3molCHOHgHO
gCOgHgmolaaaaaaaa++−−起始转化平衡则P(CH3OH)=111122apa−+,P(H2O)=111122apa−+,P(CO2)=11122apa+,P(H2)=111322apa
+,该反应的平衡常数Kp=()()()()32232[]PCOPHPCHOHPHO=42112211274(11apaa+−)(),故本题答案为:42112211274(11apaa+−)();(4)根据图2可知,该装置中a为正极
,b为负极,Cu为阳极,阳极电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,当铜片的质量变化为25.6g时,铜电极溶解了0.4mol,转移了0.8mol电子,a极上消耗的O2为0.2mol,在标准状况下的体积为4
.48L,故本题答案为:负;Cu-2e-=Cu2+;4.48。【点睛】用平衡分压计算化学平衡常数的基本步骤是:先利用三段式算出各物质的量,在求出各物质的物质的量分数,再用气体总压(p总)X气体的物质的量分数求出平衡分压,代入平衡常数的表达式即可算出结果。10.某实验课题小组的同学在实验
室利用新制备的硫酸亚铁溶液制备硫酸亚铁铵(俗名为莫尔盐)[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](相对分子质量为392),该晶体比一般亚铁盐稳定,易溶于水,不溶于乙醇。(一)制备硫酸亚铁溶液(实验步骤如图所示)(1
)步骤①,加入稀硫酸的目的是_____。(2)步骤②,加入还原铁屑后观察到的现象是___。实验前,常用碱溶液洗涤铁屑,其目的是__。(二)制备莫尔盐(硫酸亚铁铵)(3)在FeSO4溶液中加人稍过量的硫酸铵饱和溶液。从溶液中提取(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的具体操作是__
__、用乙醇洗涤、干燥。(三)检验莫尔盐加热时的分解产物莫尔盐受热分解,甲同学认为分解产物可能有以下几种情况:a.Fe2O3、SO3、NH3、H2Ob.FeO、NH3、SO3、H2Oc.FeO、SO2、NH3、H2Od.Fe2O3、NH3、SO2、SO3、H2O(4)经认真分析,推理即可确定猜
想_______(填序号)不成立。(5)乙同学认为莫尔盐分解的产物中可能含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。为验证产物的存在,乙同学用下列装置进行实验:①乙同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为A→H→_____→G。②证明分解产物中含有SO3的
实验现象是_____。(四)测定实验(二)所得晶体中(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的纯度称取mg硫酸亚铁铵样品配制成500mL溶液,取20.00mL样品溶液进行实验,装置如图所示。(6)若实验测得NH3的体积为VL(已折算为标准状况下),则该硫酸亚铁铵样品的纯度为____(列
出计算式即可)。【答案】(1).抑制Fe3+的水解(2).铁粉逐渐溶解,溶液由黄色逐渐变为浅绿色,有无色气体生成(3).除去铁屑表面的油污(4).蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(5).ac(6).F→D→E(7).F中出现白色沉淀(8).39225
100%222.4Vm【解析】【分析】(一)制备硫酸亚铁溶液:用除氧蒸馏水溶解硫酸铁晶体,加入稀硫酸抑制Fe3+的水解,在含有稀硫酸的硫酸铁溶液中加入足量铁粉,铁粉与硫酸铁和酸反应生成硫酸亚铁溶液,静置,过滤,得到硫酸亚铁溶液;(4
)根据氧化还原反应的化合价变化规律分析。(5)根据SO3(g)、SO2(g)及N2(g)的性质排列装置的顺序;(6)根据氮元素守恒,用公式mVnV=、ncV=、nmM=进行计算。【详解】(1)步骤①,加入稀硫酸的目的是抑
制Fe3+的水解;(2)步骤②,加入还原铁屑后,铁屑和Fe3+及酸反应,则观察到的现象是铁粉逐渐溶解,溶液由黄色逐渐变为浅绿色,有无色气体生成;碱溶液可以除去铁屑表面的油污;(3)通过蒸发浓缩、冷却结晶
、过滤、用乙醇洗涤、干燥,可以从溶液中获得硫酸亚铁铵晶体;(4)a.如果分解产物是Fe2O3、SO3、NH3、H2O四种物质,则只有Fe元素的化合价升高,没有化合价降低的元素,是不可能的;b.如果分解产物是FeO、NH3、SO3、H2O四种物质,元素化合价均
不发生变化,反应前后元素种类不变,是可能的;c.如果分解产物是FeO、SO2、NH3、H2O四种物质,则只有S元素的化合价降低,没有化合价升高的元素,是不可能的,d.如果分解产物是Fe2O3、NH3、SO2、SO3、H2O五种物质,S
元素的化合价降低,Fe元素化合价升高,是可能的;故猜想a、c不成立。(5)①乙同学认为莫尔盐分解的产物中可能含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g),用BaCl2与足量盐酸的混合溶液检验SO3(g),用品红溶液检验SO2(g),N2难溶于水,用排水法收集;由
于SO3能被水溶液吸收,所以应先检验SO3(g),再检验SO2(g),用NaOH溶液除去SO2后,用排水法收集N2,故装置的合理连接顺序为A→H→F→D→E→G;用BaCl2与足量盐酸的混合溶液检验SO3(g)时
,现象为溶液中出现白色沉淀。(6)标准状况下VL氨气的物质的量为mol22.4V,mg硫酸亚铁铵样品中N元素的物质的量为500mL25mol=mol22.420mL22.4VV,则该硫酸亚铁铵样品的纯度为251mo
l392g/mol3922522.42100%=100%g222.4VVmm。【点睛】用BaCl2与足量盐酸的混合溶液检验SO3(g),生成白色沉淀,用品红溶液检验SO2(g),品红溶液褪色,由于SO3能被水溶液吸收,如果先检验SO2(g),SO3(g)同时会与水反应,被吸收
,因此不能检验SO3(g)是否存在,所以应先检验SO3(g),再检验SO2(g)。11.第四周期过渡元素单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题:(1)基态Cr原子的价层电子排布式为_______________
_。(2)过渡金属单质及化合物是有机合成反应的重要催化剂。例如,①苯甲醇分子中C原子的杂化类型是_____________。②苯甲醇、苯甲醛的沸点依次为205.7℃、179℃,造成二者沸点差异的主要原因是___________。
(3)多数过渡金属的配离子在水溶液中有颜色,其显色与配合物分裂能有关。定义1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d轨道的分裂能,用△表示,中心离子电荷数越大,中心与配体距离越近,则作用越强
,△越大。分裂能(△):Co(H2O)2+6_____(填“>”“<”或“=”)Co(H2O)+,理由是___________。(4)铜晶体和镍晶体的晶胞均为面心立方最密堆积,配位数为_______。(5)钨与碳组成一种特殊材料,其晶体的晶胞如图1所示,
它的化学式为___,它的熔点为2870°C、硬度类似金刚石,预测它的晶体类型是_______。(6)钪晶体的晶胞如图2所示,已知钪晶胞底边边长为apm,高为bpm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则钪晶体的密度为______(只列出计算式)g/cm3
。【答案】(1).3d54s1(2).sp2、sp3(3).苯甲醇分子间除范德华力外,还存在氢键,苯甲醛分子间只存在范德华力(4).>(5).Co(H2O)2+6所带正电荷较多,对Co原子d轨道上的电子吸引力较强(6).12(7).WC(8).原子晶体(9).3024561033ab2A
N【解析】【分析】(1)根据构造原理和洪特规则分析;(2)①根据轨道杂化理论分析;②根据影响分子晶体熔沸点的因素分析;(3)根据已知信息分析;(5)根据晶胞结构,利用均摊法分析;(6)根据晶胞结构,利用均摊法,进行计算。【详解】(1)Cr为24号元素,根据构造原理和
洪特规则可知,基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1;(2)①苯甲醇中碳原子均没有孤对电子,苯环上碳原子形成3个σ键,侧链中碳原子形成4个σ键,则碳原子杂化方式分别为sp2、sp3;②苯甲醇分子间除范德华力外,还存在氢键,苯甲醛分子间只存在范德华力,氢键比范德华力更强,故苯甲醇的沸
点更高;(3)Co(H2O)2+6带2个单位的正电荷,而Co(H2O)+带1个单位的正电荷,前者所带正电荷较多,对Co原子d轨道上的电子吸引力较强,故△[Co(H2O)2+6]>△[Co(H2O)+];(4)采用面心立方最密堆积的金属晶体的配位数为12;
(5)六棱柱中含6个C原子,12个钨原子位于顶点,2个钨原子位于面心,1个钨原子位于中心,6个钨原子位于棱心,故1个晶胞中含钨原子数为11112+6+2+1=6632,故该晶体的化学式为WC;它的熔点为2870℃,硬度类似金刚石,故预测该特殊材料属于原子晶体;(6)钪晶胞的1个
底面由6个正三角形构成,每个正三角形的高3=apm2h,晶胞底面积223133=apmapm6=apm222S,则晶胞体积232-3033333=abpm=ab10cm22V,一个晶胞中含钪原子个数为1112+2+3=662
,则钪晶体密度30-32456=10gcm33ab2AN。【点睛】第(6)问在计算晶胞密度时单位的换算是学生们的易错点,首先单位要统一,要将pm换算为cm,其次1pm=10-10cm,另外经常用到的还有纳米与厘米的换算,1nm=
10-7cm。12.蜂胶是一种天然抗癌药,主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物I的路线如下:已知:①22HO⎯⎯⎯→②2ΔRCHO+HOOCCHCOOHRCH=CHCOOH⎯⎯⎯→吡啶请回答下
列问题:(1)A的名称是_____。(2)D中含氧官能团的名称是______。(3)B→C的反应类型是_____,F→G的反应类型是_______。(4)E+H→I的化学方程式为__________。(5)X是H的同分异构体,能与FeCl3溶液发生显色反应,则X的可能结构有__种。其中核磁共振氢
谱有4组峰,峰面积之比为1:1:2:6的结构简式为_________。(6)參照上述合成路线,设计由H2C=CH2和HOOCCH2COOH为原料制备CH3CH=CHCOOH的合成路线(无机试剂任选)_______。【答案】(1).对羟基苯甲
醛或4−羟基苯甲醛(2).羧基、醚键(3).取代反应(4).加成反应(5).+浓硫酸+H2O(6).8(7).和(8).【解析】【分析】结合信息①、B的分子式、物质C的结构,可知与过氧化氢发生取代反应生成B为,B发生取代反应生成C(),C发生信息②中的反
应生成D为,对比D、E的分子式,结合I的结合,可知E为,故H为、G为。(5)由H2C=CH2和HOOCCH2COOH为原料制备CH3CH=CHCOOH,由上述条件可知,可利用CH3CHO与HOOCCH2COOH在吡啶、加热条件下反应得
到CH3CH=CHCOOH,因此需利用H2C=CH2制备CH3CHO,以此分析解答即可。【详解】(1)化合物A()的名称是对羟基苯甲醛或4−羟基苯甲醛;(2)D的结构为,其中含氧官能团有羧基、醚键;(3)
由上述分析可知,B→C的反应类型是取代反应;F→G的反应为碳碳双键与HBr在过氧化氢条件下发生加成反应;(4)E+H→I反应为与在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成I,其化学反应方程式为:+浓硫酸+H2O;(5)X是的同分异构体,能与FeCl3溶液发生显色反应,则说明X中含有酚羟基,则X的可能结
构为:、、、、、、、,一共有8种,其中核磁共振氢谱有4组峰,说明有4种不同化学环境的氢原子,且峰面积之比为1:1:2:6,则X的结构简式为:和;(6)由上述分析可知,先利用H2C=CH2制备CH3CHO,再利用C
H3CHO与HOOCCH2COOH在吡啶、加热条件下反应得到CH3CH=CHCOOH,因此合成路线为:。