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2025屆河南省平頂山,許昌市,汝州市全國(guó)高三模擬考(一)全國(guó)I卷化學(xué)試題注意事項(xiàng)1.考試結(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回.2.答題前,請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置.3.請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符.4.作答選擇題,必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑;如需改動(dòng),請(qǐng)用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案.作答非選擇題,必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律無(wú)效.5.如需作圖,須用2B鉛筆繪、寫清楚,線條、符號(hào)等須加黑、加粗.一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、現(xiàn)有短周期主族元素X、Y、Z、R、T,R原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍;Y與Z能形成Z2Y、Z2Y2型離子化合物,Z與T形成的Z2T型化合物能破壞水的電離平衡,五種元素的原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是()A.原子半徑和離子半徑均滿足:Y<ZB.簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)和熱穩(wěn)定性均滿足:Y>TC.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性:T<RD.常溫下,0.1mol·L-1由X、Y、Z、T四種元素組成的化合物的水溶液的pH一定大于12、X、Y、Z、W均為短周期元素,它們?cè)谥芷诒碇邢鄬?duì)位置如圖所示.若Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍,下列說(shuō)法中正確的是:A.只由這四種元素不能組成有機(jī)化合物B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性W比Z弱C.Z的單質(zhì)與氫氣反應(yīng)較Y劇烈D.X、Y形成的化合物都易溶于水3、25℃時(shí),部分含鐵元素的微粒在溶液中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.pH=4時(shí),溶液中存在下列關(guān)系c(HFeO4-)>c(H2FeO4)>c(FeO42-)B.H2FeO4的第一步電離平衡常數(shù)Ka1=4.15×10-4C.B點(diǎn)溶液加NaOH溶液到pH為4的過(guò)程中,減小D.B、C兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中水的電離程度:B<C4、下列操作不正確的是A.配制氯化鐵溶液時(shí)需加入少量鹽酸B.金屬鈉保存在裝有煤油的帶玻璃塞的廣口瓶中C.保存液溴需用水封,放在帶橡皮塞子的棕色細(xì)口瓶中D.用稀硝酸洗去附在試管內(nèi)壁的銀鏡5、如圖所示是Na、Cu、Si、H、C、N等元素單質(zhì)的熔點(diǎn)高低的順序,其中c,d均是熱和電的良導(dǎo)體。下列說(shuō)法不正確的是A.e、f單質(zhì)晶體熔化時(shí)克服的是共價(jià)鍵B.d單質(zhì)對(duì)應(yīng)元素原子的電子排布式:1s22s22p63s23p2C.b元素形成的氣態(tài)氫化物易與水分子之間形成氫鍵D.單質(zhì)a、b、f對(duì)應(yīng)的元素以原子個(gè)數(shù)比1:1:1形成的分子中含2個(gè)σ鍵,2個(gè)π鍵6、實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯時(shí),經(jīng)過(guò)配制混酸、硝化反應(yīng)(50~60℃)、洗滌分離、干燥蒸餾等步驟,下列圖示裝置和操作能達(dá)到目的的是A.配制混酸B.硝化反應(yīng)C.洗滌分離D.干燥蒸餾7、短周期主族元素M、X、Y、Z、W原子序數(shù)依次遞增,在周期表中M的原子半徑最小,X的次外層電子數(shù)是其電子總數(shù)的,Y是地殼中含量最高的元素,M與W同主族。下列說(shuō)法正確的是A.Z的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Z2+H2O=HZ+HZOB.X和Z的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:X<ZC.X、Y、Z均可與M形成18e-的分子D.常溫下W2XY3的水溶液加水稀釋后,所有離子濃度均減小8、下列說(shuō)法正確的是()A.不銹鋼的防腐原理與電化學(xué)有關(guān)B.高純硅太陽(yáng)能電池板可以將光能直接轉(zhuǎn)化為電能C.二氧化硫有毒,不可以用作食品添加劑D.純堿去油污原理是油污溶于純堿9、2019年4月25日,宣布北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)正式投運(yùn)!該機(jī)場(chǎng)在建設(shè)過(guò)程中使用了當(dāng)今世界機(jī)場(chǎng)多項(xiàng)尖端科技,被英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》評(píng)為“新世界七大奇跡”之首?;ば袠I(yè)在這座宏偉的超級(jí)工程中發(fā)揮了巨大作用,下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.青銅劍科技制造的第三代半導(dǎo)體芯片,其主要成分是SiO2B.支撐航站樓的C形柱柱頂?shù)亩嗝骟w玻璃,屬于硅酸鹽材料C.機(jī)場(chǎng)中的虛擬人像機(jī)器人“小興”表面的塑料屬于高分子聚合物D.耦合式地源熱泵系統(tǒng),光伏發(fā)電系統(tǒng)及新能源汽車的使用,可以減輕溫室效應(yīng)及環(huán)境污染10、明代《本草綱目》記載了民間釀酒的工藝“凡酸壞之酒,皆可蒸燒”,“以燒酒復(fù)燒二次……價(jià)值數(shù)倍也”。這里用到的實(shí)驗(yàn)方法可用于分離()A.汽油和氯化鈉溶液B.39%的乙醇溶液C.氯化鈉與單質(zhì)溴的水溶液D.硝酸鉀和氯化鈉的混合物11、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.在食品袋中放入盛有硅膠的透氣小袋,可防止食物受潮B.在高溫下煤和水蒸氣作用得到CO、H2、CH4等氣體的方法屬于煤的氣化C.由于含鈉、鉀、鈣、鉑等金屬元素的物質(zhì)焰色試驗(yàn)呈現(xiàn)各種艷麗色彩,可用于制造煙花D.淀粉可用于制取葡萄糖、乙醇、乙酸12、常溫下,向20mL0.1氨水中滴加一定濃度的稀鹽酸,溶液中由水電離的氫離子濃度隨加入鹽酸體積的變化如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是A.常溫下,0.1氨水中的電離常數(shù)K約為B.a(chǎn)、b之間的點(diǎn)一定滿足,C.c點(diǎn)溶液中D.d點(diǎn)代表兩溶液恰好完全反應(yīng)13、BHT是一種常用的食品抗氧化劑,由對(duì)甲基苯酚()合成BHT的常用方法有2種(如圖),下列說(shuō)法不正確的是A.BHT能使酸性KMnO4溶液褪色B.BHT與對(duì)甲基苯酚互為同系物C.BHT中加入濃溴水易發(fā)生取代反應(yīng)D.方法一的原子利用率高于方法二14、某恒定溫度下,在一個(gè)2L的密閉容器中,加入4molA和2molB進(jìn)行如下反應(yīng):3A(g)+2B(g)?4C(?)+2D(?),“?”代表狀態(tài)不確定。反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡,測(cè)得生成1.6molC,且反應(yīng)前后壓強(qiáng)之比為5:4,則下列說(shuō)法正確的是A.增加C,B的平衡轉(zhuǎn)化率不變B.此時(shí)B的平衡轉(zhuǎn)化率是35%C.增大該體系的壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)增大D.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K=15、室溫下,分別用0.1000mol?L-1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定濃度均為0.1mol?L-1的三種酸HX、HY、和HZ,滴定曲線如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.三種酸的酸性強(qiáng)弱:HX>HY>HZB.等濃度、等體積的HY溶液和NaY溶液混合,混合液顯酸性C.用NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定HZ溶液時(shí),選用酚酞作指示劑D.滴定HX的曲線中,當(dāng)中和百分?jǐn)?shù)為50%時(shí),溶液中存在c(X-)<c(Na+)16、短周期非金屬元素甲~戊在元素周期表中位置如下所示,分析正確的是A.非金屬性:甲<丙 B.原子半徑:乙<丁C.最外層電子數(shù):乙<丙 D.戊一定是硫元素17、化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說(shuō)法正確的是()A.SO2可用作食品防腐劑B.生石灰能與水反應(yīng),可用來(lái)干燥氯氣C.FeCl3溶液可用于腐蝕印刷銅質(zhì)線路板是因?yàn)镕e比Cu的金屬性強(qiáng)D.過(guò)氧化鈉用于呼吸面具中是因?yàn)檫^(guò)氧化鈉是強(qiáng)氧化劑,能氧化CO2和水18、阿伏加德羅常數(shù)約為6.02×1023mol-1,下列敘述正確的是A.2.24LCO2中含有的原子數(shù)為0.3×6.02×1023B.0.1L3mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+數(shù)目為0.3×6.02×1023C.5.6g鐵粉與硝酸反應(yīng)失去的電子數(shù)一定為0.3×6.02×1023D.4.5gSiO2晶體中含有的硅氧鍵數(shù)目為0.3×6.02×102319、已知:CH3C≡CH+CO+CH3OHM,N+CH3OHM+H2O。其中M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=C(CH3)COOCH3,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.N可以使溴水褪色B.N轉(zhuǎn)化為M的反應(yīng)為取代反應(yīng)C.M中所有碳原子可能共面D.N屬于酯的同分異構(gòu)體有3種20、亞砷酸(H3AsO3)可用于治療白血病,在溶液中存在多種微粒形態(tài)。向1L0.1mol·L-1H3AsO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1KOH溶液,各種微粒物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溶液的pH關(guān)系如圖所示,圖中M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pH為a,下列說(shuō)法正確的是()A.H3AsO3的電離常數(shù)Ka1的數(shù)量級(jí)為10-9B.pH在8.0~10.0時(shí),反應(yīng)的離子方程式:H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2OC.M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:c(H2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(AsO33-)+c(H3AsO3)=0.1mol·L-1D.pH=12時(shí),溶液中:c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(H3AsO3)>c(H+)+c(K+)21、12C與13C互為()A.同系物 B.同位素 C.同素異形體 D.同分異構(gòu)體22、碳酸鑭[La2(CO3)3]可用于治療高磷酸鹽血癥。某化學(xué)小組用如圖裝置模擬制備碳酸鑭,反應(yīng)為2LaCl3+6NH4HCO3=La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O下列說(shuō)法正確的是A.從左向右接口的連接順序:F→B,A→D,E←CB.裝置X中盛放的試劑為飽和Na2CO3溶液C.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先打開W中分液漏斗的旋轉(zhuǎn)活塞D.裝置Z中用干燥管的主要目的是增大接觸面積,加快氣體溶解二、非選擇題(共84分)23、(14分)藥物H(阿戈美拉汀)是一種抗抑郁藥,H的一種合成路線如下:已知:;化合物B中含五元環(huán)結(jié)構(gòu),化合物E中含兩個(gè)六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)A的名稱為_______(2)H中含氧官能團(tuán)的名稱為_______(3)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______(4)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為_______(5)⑤的反應(yīng)類型是_______(6)M是C的一種同分異構(gòu)體,M分子內(nèi)除苯環(huán)外不含其他的環(huán),能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng),其核磁共振氫譜有4組峰且峰面積之比為6:3:2:1。任寫出三種滿足上述條件的M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______(不考慮立體異構(gòu))。(7)結(jié)合上述合成路線,設(shè)計(jì)以2—溴環(huán)己酮()和氰基乙酸(NCCH2COOH)為原料制備的合成路線_______(無(wú)機(jī)試劑及有機(jī)溶劑任選)24、(12分)某芳香烴X(分子式為C7H8)是一種重要的有機(jī)化工原料,研究部門以它為初始原料設(shè)計(jì)出如下轉(zhuǎn)化關(guān)系圖(部分產(chǎn)物、合成路線、反應(yīng)條件略去)。其中A是一氯代物。已知:Ⅰ.Ⅱ.(苯胺,易被氧化)(1)寫出:X→A的反應(yīng)條件______;反應(yīng)④的反應(yīng)條件和反應(yīng)試劑:______。(2)E中含氧官能團(tuán)的名稱:______;反應(yīng)②的類型是_______;反應(yīng)②和③先后順序不能顛倒的原因是_______。(3)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:_______。(4)有多種同分異構(gòu)體,寫出1種含有1個(gè)醛基和2個(gè)羥基且苯環(huán)上只有2種一氯取代物的芳香族化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______。(5)寫出由A轉(zhuǎn)化為的合成路線________。(合成路線表示方法為:AB……目標(biāo)產(chǎn)物)。25、(12分)I.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑。已知TiBr4常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn)為38.3℃,沸點(diǎn)為233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制備TiBr4的裝置如圖所示。回答下列問(wèn)題:(1)檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進(jìn)行的操作是___,反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通入一段時(shí)間CO2,主要目的是___。(2)將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純。此時(shí)應(yīng)將a端的儀器改裝為___、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是___(填儀器名稱)。II.過(guò)氧化鈣溶于酸,極微溶于水,不溶于乙醇、乙醚和丙酮,通常可用作醫(yī)用殺菌劑、消毒劑、防腐劑。已知從溶液中制得的過(guò)氧化鈣帶有8個(gè)結(jié)晶水,在100℃時(shí)會(huì)脫水生成米黃色的無(wú)水過(guò)氧化鈣,而無(wú)水過(guò)氧化鈣在349℃時(shí)會(huì)迅速分解生成CaO和O2。以下是一種用純凈的碳酸鈣制備過(guò)氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:CaCO3濾液白色結(jié)晶(3)步驟①的具體操作為向碳酸鈣中逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時(shí)溶液呈___性(填“酸”、“堿”或“中”)。將溶液煮沸,趁熱過(guò)濾。將溶液煮沸的作用是__。(4)步驟②中反應(yīng)的化學(xué)方程式為__,該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行,原因是__。(5)為測(cè)定產(chǎn)品中過(guò)氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),取1.2g樣品,在溫度高于349℃時(shí)使之充分分解,并將產(chǎn)生的氣體(恢復(fù)至標(biāo)準(zhǔn)狀況)通過(guò)如圖所示裝置收集,測(cè)得量筒中水的體積為112mL,則產(chǎn)品中過(guò)氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。26、(10分)無(wú)水FeCl2易吸濕、易被氧化,常作為超高壓潤(rùn)滑油的成分。某實(shí)驗(yàn)小組利用無(wú)水FeCl3和氯苯(無(wú)色液體,沸點(diǎn)132.2℃)制備少量無(wú)水FeCl2,并測(cè)定無(wú)水FeCl2的產(chǎn)率。實(shí)驗(yàn)原理:2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑實(shí)驗(yàn)裝置:按如圖所示組裝好的裝置,檢查氣密性后,向三頸燒瓶A中加入16.76g無(wú)水FeCl3和22.5g氯苯。回答下列問(wèn)題:(1)利用工業(yè)氮?dú)猓ê蠬2O、O2、CO2)制取純凈干燥的氮?dú)狻"僬?qǐng)從下列裝置中選擇必要的裝置,確定其合理的連接順序:a→________→上圖中的j口(按氣流方向,用小寫字母表示)。②實(shí)驗(yàn)完成后通入氮?dú)獾闹饕康氖莀_______。(2)裝置C中的試劑是________(填試劑名稱),其作用是________。(3)啟動(dòng)攪拌器,在約126℃條件下劇烈攪拌30min,物料變成黑色泥狀。加熱裝置A最好選用__(填字母)。a.酒精燈b.水浴鍋c.電磁爐d.油浴鍋(4)繼續(xù)升溫,在128~139℃條件下加熱2h,混合物顏色逐漸變淺,黏度降低。該步驟中加熱溫度已經(jīng)接近或超過(guò)氯苯沸點(diǎn),但氯苯實(shí)際損失量卻非常小,其原因是________。(5)繼續(xù)加熱1h后放置冷卻,在隔絕空氣條件下過(guò)濾出固體,用洗滌劑多次洗滌所得固體,置于真空中干燥,得到成品。若D中所得溶液恰好與25mL2.0mol·L-1NaOH溶液完全反應(yīng),則該實(shí)驗(yàn)中FeCl2的產(chǎn)率約為________(保留3位有效數(shù)字)。27、(12分)FeBr2是一種黃綠色固體,某學(xué)習(xí)小組制備并探究它的還原性。I.實(shí)驗(yàn)室制備FeBr2實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制取溴化亞鐵。其中A為CO2發(fā)生裝置,D和d中均盛有液溴,E為外套電爐絲的不銹鋼管,e是兩個(gè)耐高溫的瓷皿,其中盛有細(xì)鐵粉。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先將鐵粉加熱至600—700℃,然后將干燥、純凈的CO2氣流通入D中,E管中反應(yīng)開始。不斷將d中液溴滴入溫度為100—120℃的D中。經(jīng)過(guò)幾小時(shí)的連續(xù)反應(yīng),在鐵管的一端沉積有黃綠色鱗片狀溴化亞鐵。(1)若在A中盛固體CaCO3,a中盛6mol/L鹽酸。為使導(dǎo)入D中的CO2為干燥純凈的氣體,則圖中B、C處的裝置和其中的試劑應(yīng)是:B為_____________。C為________________。為防止污染空氣,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在F處連接盛___________的尾氣吸收裝置。(2)反應(yīng)過(guò)程中要不斷通入CO2,其主要作用是____________________。Ⅱ.探究FeBr2的還原性(3)實(shí)驗(yàn)需要200mL0.1mol/LFeBr2溶液,配制FeBr2溶液除燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒外,還需要的玻璃儀器是_____________,需稱量FeBr2的質(zhì)量為:_________。(4)取10mL上述FeBr2溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振蕩后溶液呈黃色。某同學(xué)對(duì)產(chǎn)生黃色的原因提出了假設(shè):假設(shè)1:Br一被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中;假設(shè)2:Fe2+被Cl2氧化成Fe3+設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)2是正確的:________(5)請(qǐng)用一個(gè)離子方程式來(lái)證明還原性Fe2+>Br一________:(6)若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10-3molCl2,則反應(yīng)的離子方程式為________28、(14分)自然界中存在大量的金屬元素,其中鈉、鎂、鋁、鐵、銅等在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。(1)請(qǐng)寫出Fe的基態(tài)原子核外電子排布式____________。(2)金屬A的原子只有3個(gè)電子層,其第一至第四電離能如下:電離能/(kJ·mol-1)I1I2I3I4A93218211539021771則A原子的價(jià)電子排布式為______________。(3)合成氨工業(yè)中,原料氣(N2、H2及少量CO、NH3的混合氣)在進(jìn)入合成塔前常用醋酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來(lái)吸收原料氣體中的CO(Ac—代表CH3COO—),其反應(yīng)是:[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac[醋酸羰基三氨合銅(Ⅰ)]ΔH<0。①C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)開___________。②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子的配位數(shù)為____________。③在一定條件下NH3與CO2能合成尿素[CO(NH2)2],尿素中C原子和N原子軌道的雜化類型分別為________;1mol尿素分子中,σ鍵的數(shù)目為________。(4)NaCl和MgO都屬于離子化合物,NaCl的熔點(diǎn)為801.3℃,MgO的熔點(diǎn)高達(dá)2800℃。造成兩種晶體熔點(diǎn)差距的主要原因是____________________________________。(5)(NH4)2SO4、NH4NO3等顆粒物及揚(yáng)塵等易引起霧霾。其中NH4+的空間構(gòu)型是____________(用文字描述),與NO互為等電子體的分子是____________(填化學(xué)式)。(6)銅的化合物種類很多,如圖是氯化亞銅的晶胞結(jié)構(gòu)(黑色球表示Cu+,白色球表示Cl-),已知晶胞的棱長(zhǎng)為acm,則氯化亞銅密度的計(jì)算式為ρ=________g·cm-3(用NA表示阿伏加德羅常數(shù))。29、(10分)氮化鋁(AlN)陶瓷是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料,最高可穩(wěn)定到2473K,導(dǎo)熱性好、熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料。制取原理為:Al2O3+3C+N22A1N+3CO,回答下列問(wèn)題:(1)氮化鋁的晶體類型為________。在上述化學(xué)方程式中第二周期元素的第一電離能由小到大的順序是______。(2)基態(tài)氧原子電子占據(jù)最高能級(jí)的原子軌道的形狀是________,未成對(duì)電子數(shù)為________。(3)等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)。CO與N2互為等電子體,CO分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_______。(4)Cu2+處于:[Cu(NH3)4]2+的中心,若將配離子[Cu(NH3)4]2+中的2個(gè)NH3換為CN-,則有2種結(jié)構(gòu),則Cu2+是否為sp3雜化________(填“是”或“否”)理由為_________。(5)AlN晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,1個(gè)Al原子周圍距離最近的Al原子數(shù)為______個(gè);若晶胞結(jié)構(gòu)的高為anm,底邊長(zhǎng)為bnm,NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,則其密度為_______g.cm-3(列出計(jì)算式)。
參考答案一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、B【解析】
R原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍,則R可能為C或S,結(jié)合題圖可知R為C;Y與Z能形成Z2Y、Z2Y2型離子化合物,則Y為O,Z為Na;Z與T形成的Z2T型化合物能破壞水的電離平衡,則T為S;X的原子半徑、原子序數(shù)最小,則X為H?!驹斀狻緼.電子層越多,原子半徑越大,則原子半徑為O<Na,具有相同電子排布的離子中,原子序數(shù)大的離子半徑小,則離子半徑為O2->Na+,故A錯(cuò)誤;B.Y、T的簡(jiǎn)單氫化物分別為H2O、H2S,水分子間存在氫鍵,則沸點(diǎn)H2O>H2S,元素非金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng),則熱穩(wěn)定性H2O>H2S,故B正確;C.非金屬性S>C,則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性為H2SO4>H2CO3,故C錯(cuò)誤;D.由H、O、Na、S四種元素組成的常見化合物有NaHSO3和NaHSO4,0.1mol·L-1NaHSO3溶液的pH>1,0.1mol·L-1NaHSO4溶液的pH=1,故D錯(cuò)誤。綜上所述,答案為B。氫化物穩(wěn)定性與非金屬有關(guān),氫化物沸點(diǎn)與非金屬無(wú)關(guān),與范德華力、氫鍵有關(guān),兩者不能混淆。2、A【解析】
根據(jù)Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍,可判斷Y為氧元素,因此X、Z、W分別為氮、硫、氯元素?!驹斀狻緼、因要組成有機(jī)化合物必須含有碳、氫元素,正確;B、非金屬性W>Z,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性是W>Z,錯(cuò)誤;C、非金屬性Y>Z,故Y與氫氣化合物更劇烈,錯(cuò)誤;D、N、O形成的化合物如NO不易溶于水,錯(cuò)誤。3、C【解析】
A、由圖中離子在溶液中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)可知,pH=4時(shí),溶液中存在下列關(guān)系c(HFeO4-)>c(H2FeO4)>c(FeO42-),故A正確;B、由A點(diǎn)數(shù)據(jù)可知,A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中pH=4,HFeO4-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為80.6%,則H2FeO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為19.4%,所以兩者的物質(zhì)的量之比為=4.15,c(H+)=10-4mol/L,H2FeO4的第一步電離平衡常數(shù)Ka1==4.15×l0-4,故B正確;C、B點(diǎn)溶液加NaOH溶液到pH為4的過(guò)程中,溶液的酸性減弱,c(HFeO4-)增大,即c(H+)減小,所以增大,故C錯(cuò)誤;D、B點(diǎn)pH約為3,溶液顯酸性,溶液的酸性是由高鐵酸和高鐵酸氫根的電離決定的,而C點(diǎn)的pH約為7,是由高鐵酸氫根的電離和高鐵酸根的水解共同決定的,酸的電離對(duì)水的電離有抑制作用,酸性越強(qiáng),抑制作用越大,而酸根水解會(huì)促進(jìn)水的電離,溶液的pH越大,則對(duì)水的電離的促進(jìn)作用就越大,所以B、C兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中水的電離程度:B<C,故B正確;故選:C。4、C【解析】
A.氯化鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽,鐵離子易水解,為抑制水解,在配制氯化鐵溶液時(shí)需要加入少量稀鹽酸,故A正確;B.鈉易和空氣中水、氧氣反應(yīng)而變質(zhì),其密度大于煤油,并且又不和煤油反應(yīng),所以金屬鈉保存在裝有煤油的帶玻璃塞的廣口瓶中,故B正確;C.溴易腐蝕橡皮塞,應(yīng)該用玻璃塞的試劑瓶,故C錯(cuò)誤;D.銀能溶于稀硝酸生成硝酸銀,所以可以用稀硝酸洗去附在試管內(nèi)壁的銀鏡,故D正確;答案選C。5、B【解析】
Na、Cu、Si、H、C、N等元素單質(zhì)中,Na、Cu為金屬晶體,均是熱和電的良導(dǎo)體,C、Si的單質(zhì)為原子晶體,且C單質(zhì)的熔沸點(diǎn)大于Si原子晶體的熔點(diǎn),H、N對(duì)應(yīng)的單質(zhì)為分子晶體,其中氫氣的熔點(diǎn)最低,由圖熔點(diǎn)的高低順序可知a為H,b為N,c為Na,d為Cu,e為Si,f為C?!驹斀狻緼選項(xiàng),e為Si,f為C,對(duì)應(yīng)的單質(zhì)為原子晶體,存在共價(jià)鍵,熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵,故A正確;B選項(xiàng),d為Cu,銅單質(zhì)對(duì)應(yīng)元素原子的電子排布式:1s22s22p63s23p23d104s1,故B錯(cuò)誤;C選項(xiàng),b為N,N元素形成的氣態(tài)氫化物氨氣,易與水分子之間形成氫鍵,故C正確;D選項(xiàng),單質(zhì)a、b、f對(duì)應(yīng)的元素以原子個(gè)數(shù)比1:1:1形成的分子為HCN,結(jié)構(gòu)式為H?C≡N,分子中含2個(gè)σ鍵,2個(gè)π鍵,故D正確;綜上所述,答案為B。6、C【解析】
A、配制混酸時(shí),應(yīng)先將濃硝酸注入燒杯中,再慢慢注入濃硫酸,并及時(shí)攪拌和冷卻,故A錯(cuò)誤;B、由于硝化反應(yīng)控制溫度50~60℃,應(yīng)采取50~60℃水浴加熱,故B錯(cuò)誤;C、硝基苯是油狀液體,與水不互溶,分離互不相溶的液態(tài)混合物應(yīng)采取分液操作,故C正確;D、蒸餾時(shí)為充分冷凝,應(yīng)從下端進(jìn)冷水,故D錯(cuò)誤。答案:C。本題考查了硝基苯的制備實(shí)驗(yàn),注意根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)基本操作,結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)特點(diǎn)和差異答題。7、B【解析】
M、X、Y、Z、W原子序數(shù)依次遞增的短周期主族元素,在周期表中M的原子半徑最小,M為H元素,X的次外層電子數(shù)是其電子總數(shù)的,X為C元素,Y是地殼中含量最高的元素,Y為O元素,M(H)與W同主族,則W為Na元素,Z為F元素,據(jù)此分析解答問(wèn)題?!驹斀狻緼.Z的單質(zhì)為F2,F(xiàn)2與水的反應(yīng)方程式為F2+2H2O=4HF+O2,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;B.非金屬性越強(qiáng),簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),非金屬性:C<F,則穩(wěn)定性:CH4<HF,B選項(xiàng)正確;C.C、O可以與H形成18e-的分子分別為C2H6、H2O2,但F元素不可以,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D.常溫下Na2CO3的水溶液加水稀釋后,溶液中OH-的濃度減小,由于水的離子積常數(shù)不變,則H+的濃度增大,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選B。8、B【解析】
A.耐蝕合金的防腐原理是改變物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),不銹鋼的防腐原理與電化學(xué)無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;B.硅為良好的半導(dǎo)體材料,可以制作太陽(yáng)能電池,利用高純硅制造的太陽(yáng)能電池板可將光能直接轉(zhuǎn)化為電能,故B正確;C.二氧化硫有還原作用,可消耗果蔬組織中的氧,可以抑制氧化酶的活性,從而抑制酶性褐變,有抗氧化作用,所以二氧化硫能作食品防腐劑,但不能超量,故C錯(cuò)誤;D.純堿的去污原理是純堿水解顯堿性,促進(jìn)油污水解而除去,故D錯(cuò)誤。故答案為B。9、A【解析】
A.第三代半導(dǎo)體芯片的主要成分不是SiO2,而是GaN,A項(xiàng)錯(cuò)誤,符合題意;B.普通玻璃屬于硅酸鹽材料,B項(xiàng)正確,不符合題意;C.塑料屬于高分子聚合物,C項(xiàng)正確,不符合題意;D.大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)是全國(guó)可再生能源使用比例最高的機(jī)場(chǎng),耦合式地源熱泵系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)年節(jié)約1.81萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,光伏發(fā)電系統(tǒng)每年可向電網(wǎng)提供600萬(wàn)千瓦時(shí)的綠色電力,相當(dāng)于每年減排966噸CO2,并同步減少各類大氣污染物排放,D項(xiàng)正確,不符合題意;答案選A。解答本題時(shí)需了解:第一代半導(dǎo)體材料主要是指硅(Si)、鍺元素(Ge)半導(dǎo)體材料。第二代半導(dǎo)體材料主要是指化合物半導(dǎo)體材料,如砷化鎵(GaAs)、銻化銦(InSb);三元化合物半導(dǎo)體,如GaAsAl、GaAsP;還有一些固溶體半導(dǎo)體,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半導(dǎo)體(又稱非晶態(tài)半導(dǎo)體),如非晶硅、玻璃態(tài)氧化物半導(dǎo)體;有機(jī)半導(dǎo)體,如酞菁、酞菁銅、聚丙烯腈等。第三代半導(dǎo)體材料主要以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料。10、B【解析】利用蒸餾或分餾方法進(jìn)行釀酒,A、汽油不溶于水的液體,應(yīng)用分液方法進(jìn)行分離,故錯(cuò)誤;B、采用蒸餾方法,提純乙醇,故正確;C、采用萃取的方法,進(jìn)行分離,故錯(cuò)誤;D、利用溶解度不同,采用蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶方法進(jìn)行分離,故錯(cuò)誤。11、C【解析】
A.在食品袋中放入盛有硅膠和鐵粉的透氣小袋,硅膠(具有吸濕性)能吸收水分,鐵是較活潑的金屬,具有還原性,能防止食品被氧化,A正確;B.煤的氣化是指以煤為原料,以氧氣(空氣、富氧或純氧)、水蒸氣或氫氣等作氣化劑(或稱氣化介質(zhì)),在高溫條件下通過(guò)化學(xué)反應(yīng)把煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體的過(guò)程,所以在高溫下煤和水蒸氣作用得到CO、H2、CH4等氣體的方法屬于煤的氣化,B正確;C.金屬鉑灼燒時(shí)無(wú)色,不用于煙花制作中,C錯(cuò)誤;D.淀粉可以被水解成為葡萄糖,葡萄糖進(jìn)步氧化變成乙醇、乙酸,D正確;故選C。12、A【解析】
NH3·H2O電離出OH-抑制水的電離;向氨水中滴加HCl,反應(yīng)生成NH4Cl,NH4+的水解促進(jìn)水的電離,隨著HCl的不斷滴入,水電離的c(H+)逐漸增大;當(dāng)氨水與HCl恰好完全反應(yīng)時(shí)恰好生成NH4Cl,此時(shí)水電離的c(H+)達(dá)到最大(圖中c點(diǎn));繼續(xù)加入HCl,鹽酸電離的H+抑制水的電離,水電離的c(H+)又逐漸減??;據(jù)此分析?!驹斀狻緼.常溫下,0.1mol/L的氨水溶液中水電離的c(H+)=10-11mol/L,氨水溶液中H+全部來(lái)自水電離,則溶液中c(H+)=10-11mol/L,c(OH-)=mol/L=10-3mol/L,Ka==mol/L=110-5mol/L,所以A選項(xiàng)是正確的;
B.a、b之間的任意一點(diǎn),水電離的c(H+)<1×10-7mol/L,溶液都呈堿性,則c(H+)<c(OH-),結(jié)合電荷守恒得c(Cl-)<c(NH4+),故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)圖知,c點(diǎn)水電離的H+達(dá)到最大,溶液中溶質(zhì)為NH4Cl,NH4+水解溶液呈酸性,溶液中c(H+)>10-7mol/L,c(OH-)<10-7mol/L,結(jié)合電荷守恒得:c(NH4+)<c(Cl-),故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)上述分析,d點(diǎn)溶液中水電離的c(H+)=10-7mol/L,此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NH4Cl和HCl,故D錯(cuò)誤。所以A選項(xiàng)是正確的。13、C【解析】
A.BHT結(jié)構(gòu)中有酚羥基,可以被酸性KMnO4溶液氧化;其結(jié)構(gòu)中有一個(gè)甲基直接與苯環(huán)相連,也能被酸性KMnO4溶液直接氧化,A項(xiàng)正確;B.對(duì)甲基苯酚和BHT相比,都含有1個(gè)酚羥基,BHT多了8個(gè)“CH2”原子團(tuán),符合同系物的定義——結(jié)構(gòu)相似,組成上相差若干個(gè)CH2,B項(xiàng)正確;C.BHT中酚羥基的鄰對(duì)位已無(wú)H原子,所以不能與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.方法一為加成反應(yīng),原子利用率理論高達(dá)100%,而方法二為取代反應(yīng),產(chǎn)物中還有水,原子利用率相對(duì)較低,D項(xiàng)正確;答案選C項(xiàng)。①同系物的判斷,首先要求碳干結(jié)構(gòu)相似,官能團(tuán)種類和數(shù)量相同,其次是分子組成上要相差若干個(gè)CH2。②酚羥基的引入,使苯環(huán)上酚羥基的鄰對(duì)位氫受到激發(fā),變得比較活潑。14、A【解析】
由題意可知反應(yīng)的前后壓強(qiáng)之比為5:4,說(shuō)明反應(yīng)正向是體積減小的反應(yīng),即C、D物質(zhì)中只有一種是氣體,列三段式:由于(4+2):(2.8+1.2+1.6)=15:14≠5:4,(4+2):(2.8+1.2+0.8)=5:4,所以C物不是氣體,D物為氣體。【詳解】A.增大反應(yīng)體系中物質(zhì)的濃度,平衡向濃度減小的方向移動(dòng),但C不是氣體,增加C不能使平衡正向移動(dòng),所以B的平衡轉(zhuǎn)化率不變,故A正確;B.B的平衡轉(zhuǎn)化率=0.8mol÷2mol×100%=40%,故B錯(cuò)誤;C.化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變則平衡常數(shù)不變,故C錯(cuò)誤;D.由于生成物C為非氣體,其濃度為1,所以該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=,故D錯(cuò)誤;故答案為A。注意掌握外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響和反應(yīng)三段式的應(yīng)用。15、D【解析】
A.酸越弱,酸的電離程度越小,等濃度的酸的pH越大,由圖可知,三種酸的酸性強(qiáng)弱:HX>HY>HZ,選項(xiàng)A正確;B.由圖可知,NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定HY溶液中和百分?jǐn)?shù)達(dá)50%時(shí)得等濃度、等體積的HY溶液和NaY溶液混合,混合液顯酸性,選項(xiàng)B正確;C.用NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定HZ溶液時(shí),完全中和生成強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液呈堿性,可選用酚酞作指示劑,選項(xiàng)C正確;D.滴定HX的曲線中,當(dāng)中和百分?jǐn)?shù)為50%時(shí),得到等濃度、等體積的HX溶液和NaX溶液混合,溶液呈酸性,根據(jù)電荷守恒c(X-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),則存在c(X-)>c(Na+),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選D。16、B【解析】
據(jù)元素在周期表中的位置和元素周期律分析判斷。【詳解】表中短周期元素只能在第二、三周期。因?yàn)榉墙饘僭?,故在第IVA~VIA或VA~VIIA族,進(jìn)而應(yīng)用周期律解答。A.同主族從上到下,元素非金屬性減弱,故非金屬性甲>丙,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.同主族從上到下,原子半徑依次增大,故半徑乙<丁,B項(xiàng)正確;C.主族序數(shù)等于原子最外層電子數(shù),故最外層電子數(shù)乙>丙,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.戊在第三周期、VIA或VIIA,可能是硫或氯元素,D項(xiàng)錯(cuò)誤。本題選B。17、A【解析】
A.二氧化硫具有殺菌作用,可以用做防腐劑,故A正確;B.生石灰是堿性氧化物,氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,二者與生石灰反應(yīng),所以不能用生石灰干燥氯氣,故B錯(cuò)誤;C.FeCl3溶液可用于腐蝕印刷銅質(zhì)線路板是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,故C錯(cuò)誤;D.過(guò)氧化鈉與水、二氧化碳發(fā)生歧化反應(yīng)生成氧氣,過(guò)氧化鈉既是氧化劑又是還原劑,故D錯(cuò)誤;故答案為A。18、D【解析】
A.未指明氣體所處的外界條件,不能確定CO2的物質(zhì)的量,因此不能確定其中含有的原子數(shù)目,A錯(cuò)誤;B.硝酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽,在溶液中NH4+發(fā)生水解反應(yīng)而消耗,所以0.1L3mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+數(shù)目小于0.3×6.02×1023,B錯(cuò)誤;C.5.6gFe的物質(zhì)的量是0.1mol,二者發(fā)生反應(yīng),若鐵過(guò)量,則反應(yīng)生成Fe2+,5.6gFe失去0.2×6.02×1023個(gè)電子,若硝酸足量,則5.6gFe失去0.3×6.02×1023,因此二者的相對(duì)物質(zhì)的量多少不能確定,不能判斷轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,C錯(cuò)誤;D.在SiO2晶體中每個(gè)Si原子與相鄰的4個(gè)O原子形成4個(gè)Si-O鍵,4.5g二氧化硅的物質(zhì)的量是0.075mol,則其中含有的Si-O共價(jià)鍵數(shù)目為0.075mol×4×6.02×1023/mol=0.3×6.02×1023,D正確;故合理選項(xiàng)是D。19、D【解析】
由CH3C≡CH+CO+CH3OHM,N+CH3OHM+H2O,其中M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=C(CH3)COOCH3,可知N為CH2=C(CH3)COOH?!驹斀狻緼.由分析可知,N為CH2=C(CH3)COOH,分子中含有碳碳雙鍵,可以使溴水褪色,故A正確;B.N+CH3OHM+H2O為酯化反應(yīng),屬于取代反應(yīng),故B正確;C.M中碳碳雙鍵、羰基均為平面結(jié)構(gòu),且直接相連,3個(gè)原子可共面,則M中所有碳原子可能共面,故C正確;D.CH2=C(CH3)COOH,屬于酯的同分異構(gòu)體含?COOC?,可能為CH3CH=CHOOCH、CH2=CHCH2OOCH、CH2=CHOOCCH3、CH3OOCCH=CH2,則屬于酯的同分異構(gòu)體大于3種,故D錯(cuò)誤;故答案選D。本題把握M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及N與甲醇的酯化反應(yīng)推斷N的結(jié)構(gòu)為解答的關(guān)鍵,注意有機(jī)物官能團(tuán)所具有的性質(zhì)。20、B【解析】
A.H3AsO3的電離常數(shù)Ka1=,A錯(cuò)誤;B.pH在8.0~10.0時(shí),H3AsO3與OH-反應(yīng),生成H2AsO3-和H2O,B正確;C.M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:n(H2AsO3-)+n(HAsO32-)+n(AsO33-)+n(H3AsO3)=0.1mol,但溶液體積大于1L,所以它們的濃度和小于0.1mol·L-1,C錯(cuò)誤;D.pH=12時(shí),溶液中:c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(OH-)=c(H+)+c(K+),但此時(shí)溶液中,c(H3AsO3)<c(OH-),所以應(yīng)為c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(H3AsO3)<c(H+)+c(K+),D錯(cuò)誤。故選B。21、B【解析】
同種元素的不同種原子間互為同位素,據(jù)此分析?!驹斀狻?2C與13C是碳元素的兩種不同的碳原子,故互為同位素。答案選:B。本題考查了“四同”概念的辨別,應(yīng)注意的概念要點(diǎn)的把握。結(jié)構(gòu)相似,組成上相差1個(gè)或者若干個(gè)某種原子團(tuán)的化合物互稱為同系物;具有相同質(zhì)子數(shù),不同中子數(shù)的同一元素的不同核素互為同位素;同素異形體,是指由同樣的單一化學(xué)元素組成,因排列方式不同,而具有不同性質(zhì)的單質(zhì);化學(xué)上,同分異構(gòu)體是一種有相同分子式而有不同的原子排列的化合物。22、A【解析】
A.氨氣極易溶于水,則采用防倒吸裝置,E←C;制取的二氧化碳需除去HCl雜質(zhì),則F→B,A→D,A正確;B.裝置X為除去HCl雜質(zhì),盛放的試劑為飽和NaHCO3溶液,B錯(cuò)誤;C.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先打開Y中分液漏斗的旋轉(zhuǎn)活塞,使溶液呈堿性,吸收更多的二氧化碳,C錯(cuò)誤;D.裝置Z中用干燥管的主要目的是防止氨氣溶于水時(shí)發(fā)生倒吸,D錯(cuò)誤;答案為A。二、非選擇題(共84分)23、苯甲醚醚鍵、酰胺鍵+H2O消去反應(yīng)【解析】
已知化合物B分子式為C4H4O3,有3個(gè)不飽和度,且含有五元環(huán),那么必有一個(gè)O原子參與成環(huán);考慮到B與A反應(yīng)后產(chǎn)物C的結(jié)構(gòu)為,所以推測(cè)B的結(jié)構(gòu)即為。C生成D時(shí),反應(yīng)條件與已知信息中給出的反應(yīng)條件相同,所以D的結(jié)構(gòu)即為。D經(jīng)過(guò)反應(yīng)③后,分子式中少了1個(gè)H2O,且E中含有兩個(gè)六元環(huán),所以推測(cè)E的結(jié)構(gòu)即為。【詳解】(1)由A的結(jié)構(gòu)可知,其名稱即為苯甲醚;(2)由H的結(jié)構(gòu)可知,H中含氧官能團(tuán)的名稱為:醚鍵和酰胺鍵;(3)B分子式為C4H4O3,有3個(gè)不飽和度,且含有五元環(huán),那么必有一個(gè)O原子參與成環(huán);考慮到B與A反應(yīng)后產(chǎn)物C的結(jié)構(gòu)為,所以推測(cè)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式即為;(4)D經(jīng)過(guò)反應(yīng)③后,分子式中少了1個(gè)H2O,且E中含有兩個(gè)六元環(huán),所以推測(cè)E的結(jié)構(gòu)即為,所以反應(yīng)③的方程式為:+H2O;(5)F經(jīng)過(guò)反應(yīng)⑤后分子結(jié)構(gòu)中多了一個(gè)碳碳雙鍵,所以反應(yīng)⑤為消去反應(yīng);(6)M與C互為同分異構(gòu)體,所以M的不飽和度也為6,去除苯環(huán),仍有兩個(gè)不飽和度。結(jié)合分子式以及核磁共振氫譜的面積比,可知M中應(yīng)該存在兩類一共3個(gè)甲基。考慮到M可水解的性質(zhì),分子中一定存在酯基。綜合考慮,M的分子中苯環(huán)上的取代基個(gè)數(shù)為2或3時(shí)都不能滿足要求;如果為4時(shí),滿足要求的結(jié)構(gòu)可以有:,,,,,;如果為5時(shí),滿足要求的結(jié)構(gòu)可以有:,;(7)氰基乙酸出現(xiàn)在題目中的反應(yīng)④處,要想發(fā)生反應(yīng)④需要有機(jī)物分子中存在羰基,經(jīng)過(guò)反應(yīng)④后,有機(jī)物的結(jié)構(gòu)中會(huì)引入的基團(tuán),并且形成一個(gè)碳碳雙鍵,因此只要得到環(huán)己酮經(jīng)過(guò)該反應(yīng)就能制備出產(chǎn)品。原料相比于環(huán)己酮多了一個(gè)取代基溴原子,所以綜合考慮,先將原料中的羰基脫除,再將溴原子轉(zhuǎn)變?yōu)轸驶纯桑虼撕铣陕肪€為:在討論復(fù)雜同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)時(shí),要結(jié)合多方面信息分析;通過(guò)分子式能獲知有機(jī)物不飽和度的信息,通過(guò)核磁共振氫譜可獲知有機(jī)物的對(duì)稱性以及等效氫原子的信息,通過(guò)性質(zhì)描述可獲知有機(jī)物中含有的特定基團(tuán);分析完有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)后,再適當(dāng)?shù)胤诸愑懻摚之悩?gòu)體的結(jié)構(gòu)就可以判斷出來(lái)了。24、光照O2、Cu,加熱羧基氧化防止氨基被氧化(羧基不易被氧化,氨基容易被氧化)+HNO3(濃)+H2O、【解析】
分子式為芳香烴C7H8的不飽和度為:=4,則該芳香烴為甲苯();甲苯在光照條件下與氯氣反應(yīng)生成A,則A為;A生成B,且B能發(fā)生催化氧化,則B為、C為、D為、E為;發(fā)生硝化反應(yīng)生成F,F(xiàn)通過(guò)題目提示的反應(yīng)原理生成,以此解答。【詳解】(1)甲苯在光照條件下與氯氣反應(yīng)生成A,反應(yīng)條件是光照;B發(fā)生氧化反應(yīng)生成C,條件是O2、Cu,加熱;(2)由分析可知E為,氧官能團(tuán)的名稱為:羧基;F是,②的方程式為:,該反應(yīng)是氧化反應(yīng);苯胺易被氧化,所以②和③先后順序不能顛倒,以免氨基被氧化(羧基不易被氧化,氨基容易被氧化);(3)發(fā)生硝化反應(yīng)生成F,方程式為:+HNO3(濃)+H2O;(4)含有1個(gè)醛基和2個(gè)羥基且苯環(huán)上只有2種一氯取代物的芳香族化合物應(yīng)該是對(duì)稱的結(jié)構(gòu),苯環(huán)上必須有3個(gè)取代基,可能的結(jié)構(gòu)有、;(5)由分析可知A為,通過(guò)加成反應(yīng)和消去反應(yīng),生成,用Cl2加成生成,再進(jìn)行一步取代反應(yīng)即可,整個(gè)合成路線為:。25、打開K1,關(guān)閉K2和K3,通入二氧化碳排出殘留在裝置中的四溴化鈦和溴蒸氣直形冷凝管溫度計(jì)酸除去溶液中的二氧化碳CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3?H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O溫度過(guò)高時(shí)過(guò)氧化氫分解60%【解析】
I.TiBr4常溫易潮解,所以制備TiBr4時(shí)要使用干燥的反應(yīng)物,所以通入的二氧化碳?xì)怏w必須干燥,濃硫酸能干燥二氧化碳,所以試劑A為濃硫酸;因?yàn)檠b置中含有空氣,空氣中氧氣能和C在加熱條件下反應(yīng),所以要先通入二氧化碳排出裝置中空氣,需要打開K1,關(guān)閉K2和K3;然后打開K2和K3
,同時(shí)關(guān)閉K1,發(fā)生反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2制備TiBr4,TiBr4常溫下為橙黃色固體,流入收集裝置中;溴有毒不能直接排空,應(yīng)該最后有尾氣處理裝置,TiBr4易潮解,所以裝置X單元能起干燥作用,結(jié)合題目分析解答。II.大理石加入稀鹽酸溶解得到氯化鈣溶液,將溶液煮沸,趁熱過(guò)濾,將溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CO2,反應(yīng)②濾液中加入氨水和過(guò)氧化氫冰水浴中反應(yīng)生成過(guò)氧化鈣晶體,過(guò)濾得到過(guò)氧化鈣晶體,水洗、乙醇洗、烘烤得到過(guò)氧化鈣固體,以此來(lái)解答?!驹斀狻?1)根據(jù)分析以及圖示可知加熱前要先打開K1,關(guān)閉K2和K3,通入二氧化碳排出裝置中空氣;反應(yīng)結(jié)束后在反應(yīng)裝置中還有少量四溴化鈦殘留,以及剩余的溴蒸氣,應(yīng)繼續(xù)通入一段時(shí)間CO2,主要目的是把少量殘留四溴化鈦排入收集裝置中,提高產(chǎn)率,而且還可以排出剩余的溴蒸氣,進(jìn)行尾氣處理,防止污染;(2)在產(chǎn)品四溴化鈦中還有殘留的液溴,因此根據(jù)題中給出的四溴化鈦的沸點(diǎn)233.5°C,可以使用蒸餾法提純;此時(shí)應(yīng)將a端的儀器改裝為直形冷凝管、承接管和接收瓶,蒸餾時(shí)要根據(jù)溫度收集餾分,所以在防腐膠塞上應(yīng)加裝溫度計(jì);(3)此時(shí)溶液中溶有二氧化碳,所以呈酸性;將溶液煮沸的作用是除去溶液中的二氧化碳;(4)反應(yīng)②是濾液中加入氨水和過(guò)氧化氫冰水浴中反應(yīng)生成過(guò)氧化鈣晶體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3?H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O;過(guò)氧化氫熱易分解,所以該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行;(5)過(guò)氧化鈣受熱分解,方程式為2CaO2=2CaO+O2↑,收集到的氣體為氧氣,根據(jù)量筒中水的體積可知收集到氧氣112mL,則其物質(zhì)的量為=0.005mol,則原樣品中n(CaO2)=0.01mol,所以樣品中過(guò)氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=60%。26、fg→de→bc(提示:除水后再除氧氣,防止還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣)將生成的HCl氣體排入裝置D中被水完全吸收無(wú)水氯化鈣防止水蒸氣進(jìn)入裝置A中使FeCl2、FeCl3水解d球形冷凝管可使揮發(fā)的氯苯冷凝回流97.0%【解析】
(1)思路:先除CO2→再除H2O(順帶除去吸收二氧化碳帶出來(lái)的水蒸氣)→再除O2(除水后再除氧氣,防止還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣);(2)由FeCl2、FeCl3易水解性質(zhì)可解,前后一定要有干燥裝置;(3)油浴鍋的好處是便于控制溫度;(4)有冷凝管可使反應(yīng)物冷凝回流;【詳解】(1)①由分析可知,裝置接口的連接順序?yàn)閒g→de→bc,吸收裝置注意長(zhǎng)進(jìn)短出;②實(shí)驗(yàn)完成后繼續(xù)通入氮?dú)獾闹饕康氖牵簩⑸傻腍Cl氣體排入裝置D中被水完全吸收,防止測(cè)FeCl2的產(chǎn)率偏小。(2)FeCl2、FeCl3易水解,裝置C中的試劑是干燥劑無(wú)水氯化鈣,其作用是防止水蒸氣進(jìn)入裝置A中使FeCl2、FeCl3水解;(3)結(jié)合溫度約126℃,選擇油浴鍋的好處是便于控制溫度,故選d;(4)由裝置圖可知,加熱溫度已經(jīng)接近或超過(guò)氯苯沸點(diǎn),但氯苯實(shí)際損失量卻非常小,其原因是球形冷凝管可使揮發(fā)的氯苯冷凝回流;(5)n(HCl)=n(NaOH)=0.025L2.0mol·L-1=0.05mol,n(FeCl2)=n(HCl)=0.05mol=0.1mol,加入16.76g無(wú)水FeCl3和22.5g氯苯,物質(zhì)的量分別約為0.103mol和0.2mol,由反應(yīng)方程式可知氯苯過(guò)量,則該實(shí)驗(yàn)中FeCl2的產(chǎn)率約為100%97.0%。27、飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶濃H2SO4的洗氣瓶NaOH溶液用CO2把反應(yīng)器中的空氣趕盡,將溴蒸氣帶入E管中250mL容量瓶5.4g取適量黃色溶液,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液變血紅色,則證明假設(shè)2正確2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-【解析】
I.裝置A用碳酸鈣和鹽酸制取二氧化碳,裝置B中盛有的NaHCO3飽和溶液用于除去二氧化碳中的氯化氫氣體,裝置C中盛有的濃H2SO4是干燥二氧化碳,二氧化碳把反應(yīng)器中的空氣趕盡,并將油浴加熱的裝置D中溴蒸氣帶入E管中,在加熱條件下與鐵反應(yīng)生成黃綠色鱗片狀溴化亞鐵,在裝置F處連接盛有氫氧化鈉溶液的尾氣吸收裝置,吸收有毒的溴蒸汽,防止污染環(huán)境;Ⅱ.Fe2+和Br-的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篎e2+>Br-,向FeBr2溶液中滴加少量新制的氯水,氯氣先氧化Fe2+,再氧化Br-?!驹斀狻浚?)實(shí)驗(yàn)時(shí)用碳酸鈣和鹽酸制取二氧化碳,鹽酸易揮發(fā),制得的二氧化碳中混有氯化氫和水蒸氣,裝置B的作用是除去二氧化碳中的氯化氫氣體,可以用盛有NaHCO3飽和溶液的洗氣瓶洗氣,裝置C的作用是干燥二氧化碳,可以用盛有濃H2SO4的洗氣瓶干燥,溴蒸汽有毒,不能排到空氣中,氫氧化鈉溶液能夠與溴單質(zhì)反應(yīng),為防止污染空氣,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在F處連接氫氧化鈉溶液的尾氣吸收裝置,故答案為飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶;濃H2SO4的洗氣瓶;NaOH溶液;(2)反應(yīng)前先通入一段時(shí)間CO2,將容器中的空氣趕凈,避免空氣中的氧氣干擾實(shí)驗(yàn);反應(yīng)過(guò)程中要不斷通入CO2,還可以油浴加熱的裝置D中溴蒸氣帶入E管中,使溴能夠與鐵粉充分反應(yīng),故答案為用CO2把反應(yīng)器中的空氣趕盡,將溴蒸氣帶入E管中;(3)配制200mL0.1mol/LFeBr2溶液的玻璃儀器有燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒和250mL容量瓶;250mL0.1mol/LFeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為0.25mol,則FeBr2的質(zhì)量為0.25mol×216g/mol=5.4g,故答案為250mL容量瓶;5.4g;(4)若假設(shè)2正確,向FeBr2溶液中滴加少量新制的氯水,F(xiàn)e2+被Cl2氧化成Fe3+,向反應(yīng)后的黃色溶液中加入KSCN溶液,溶液會(huì)變?yōu)榧t色,故答案為取適量黃色溶液,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液變血紅色,則證明假設(shè)2正確;(5)溶液中Fe2+和Br2能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3+和Br-,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,則故答案為2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;(6)40mL0.1mol/LFeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為0.004mol,0.004molFe2+消耗Cl2的物質(zhì)的量為0.002mol,3×10-3molCl2有0.001molCl2與Br-反應(yīng),反應(yīng)消耗Br-的物質(zhì)的量為0.002mol,參與反應(yīng)的Fe2+、Br-和Cl2的物質(zhì)的量比為0.004mol:0.002mol:0.003mol=4:2:3,則反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-,故答案為4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。本題考查了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)和探究實(shí)驗(yàn),試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng),充分考查了學(xué)分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力,注意掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法,明確常見物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)原則是解答關(guān)鍵。28、[Ar]3d64s23s2C<O<N4sp2、sp37NAMgO晶體所含離子半徑小,電荷數(shù)多,晶格能大正四面體SO3或BF3【解析】
(1)鐵是26號(hào)元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)律,可知其基態(tài)原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;(2)從表中原子的第一至第四電離能可以看出,A的第二電離能小,第三電離能較大,說(shuō)明
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