《2019-2020学年安徽省合肥市肥东县第二中学新高考化学模拟试卷含解析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019-2020学年安徽省合肥市肥东县第二中学新高考化学模拟试卷含解析.pdf(20页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2019-2020学年安徽省合肥市肥东县第二中学新高考化学模拟试卷一、单选题(本题包括15 个小题,每小题4 分,共 60 分每小题只有一个选项符合题意)1某有机化工品R 的结构简式如图所示。下列有关R 的说法正确的是A R的分子式为C10H10O2B苯环上一氯代物有2 种CR分子中所有原子可共平面D R能发生加成、氧化和水解反应【答案】D【解析】【分析】【详解】A R的分子式为C10H8O2,A 项错误;B苯环上4 个氢原子位置不对称,故苯环上一氯代物有4 种,B项错误;C CH3中四个原子不可能共平面,则R 分子中所有原子不可能共平面,C项错误;D R含有酯基、碳碳双键和苯环,能发生水解反
2、应、加成反应和氧化反应,D 项正确;答案选 D。【点睛】确定多官能团有机物性质的步骤:(1)找出有机物所含的官能团,如碳碳双键、碳碳叁键、醇羟基、酚羟基、羧基等等;(2)联想每种官能团的典型性质;(3)结合选项分析对有机物性质描述的正误。注意:有些官能团性质会交叉,如碳碳叁键与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化,也能与氢气发生加成反应等。2在由水电离产生的H浓度为 11013mol L1的溶液中,一定能大量共存的离子组是 K、ClO、NO3、S2 K、Fe2、I、SO42Na、Cl、NO3、SO42Na、Ca2、Cl、HCO3 K、Ba2、Cl、NO3ABCD【答案】B【解析】【分析】由水电
3、离产生的H浓度为 11013mol L1的溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,据此分析。【详解】在酸性环境下S2不能大量共存,错误;在碱性环境下Fe2不能大量共存,错误;Na、Cl、NO3、SO42在酸性、碱性环境下均能大量共存,正确;HCO3在酸性、碱性环境下均不能大量共存,错误;K、Ba2、Cl、NO3在酸性、碱性环境下均能大量共存,正确;答案选 B。【点睛】本题隐含条件为溶液可能为酸性,也可能为碱性,除此以外,能与铝粉反应放出氢气的环境也是可能为酸性或者碱性;离子能够发生离子反应而不能大量共存,生成弱电解质而不能大量共存是常考点,需要正确快速判断。3化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
4、A食用单晶冰糖的主要成分是单糖B硫酸亚铁可用作袋装食品的脱氧剂C用水玻璃浸泡过的纺织品可防火D传播新冠病毒的气溶胶具有胶体性质【答案】A【解析】【分析】【详解】A冰糖的主要成分是蔗糖,属于二糖,A 错误;B硫酸亚铁里的铁元素为+2 价具有还原性,与空气中的氧气反应,可以用于袋装食品的脱氧剂,B正确;C硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,不易燃烧,用水玻璃浸泡过的纺织品可防火,C正确;D气溶胶是胶粒分散到气态分散剂里所得到的分散系,气溶胶属于胶体,具有胶体性质,D 正确;答案选 A。4下列实验中,与现象对应的结论一定正确的是A A BB CC D D【答案】D【解析】【分析】【详解】A CH4和 Cl2在
5、光照下发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,其中一氯甲烷和氯化氢在常温下为气体。混合气体通入石蕊溶液先变红后褪色,说明有氯气剩余,故反应后含氯的气体有 3 种,故 A 错误;B.向 10mL0.1mol/LNaOH 溶液中先后加入1mL 浓度均为0.1mol/L 的 MgCl2和 CuCl2溶液,由于碱过量,两种金属离子均完全沉淀,不存在沉淀的转化,故不能根据现象比较Cu(OH)2和 Mg(OH)2的溶解度的大小,故 B 错误;C.碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳,氨气溶于水溶液显碱性,使石蕊变蓝,结论错误,故C错误;D.金属钠和水反应比钠和乙醇反应剧烈,说明水
6、中羟基氢的活泼性大于乙醇的,故D 正确。故选 D。5下列说法中正确的是()A 25时某溶液中水电离出的c(H+)1.0 10-12 mol L-1,其 pH 一定是 12 B某温度下,向氨水中通入CO2,随着 CO2的通入,32c OHc NHH On不断增大C恒温恒容下,反应X(g)3Y(g)?2Z(g),起始充入3 mol X 和 3 mol Y,当 X 的体积分数不变时,反应达到平衡D某温度下,向pH6 的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH 为 2,该温度下加入等体积pH10 的 NaOH 溶液可使反应后的溶液恰好呈中性【答案】D【解析】【详解】A.既然由水电解出
7、的c(H+)=1.010-12mol/L,则由水电解出的c(OH-)=1.010-12mol/L;而 c(H+)c(OH-)=1.010-14mol/L,所以原来的溶液的c(H+)=1.010-2mol/L 或者 c(OH-)=1.010-2mol/L,即溶液可能呈现强酸或强碱性,强酸时pH=2,强碱时 pH=12,故 A 错误;B.NH3 H2O?NH4OH-,通入 CO2平衡正向移动,c(NH4+)不断增大,而平衡常数不变,则32c OHc NHH On=4Kc NH不断减小,故B 错误;C.恒温恒容下,反应X(g)3Y(g)?2Z(g),起始充入3 mol X 和 3 mol Y,由三段
8、式计算可知,X的体积分数一直是50%,故 C 错误;D.蒸馏水的pH 6,所以 Kw=1 10-12,应加入等体积浓度为0.01mol?L-1的氢氧化钠溶液,故应加入等体积 pH=10 的 NaOH 溶液,可使该溶液恰好呈中性,故D 正确;正确答案是D。【点睛】A 项涉及 pH 的简单计算,明确溶液中的溶质是抑制水电离是解本题的关键,能电离出氢离子或氢氧根离子的物质抑制水电离。6图 1 为 CO2与 CH4转化为 CH3COOH的反应历程(中间体的能量关系如虚框中曲线所示),图 2 为室温下某溶液中CH3COOH和 CH3COO两种微粒浓度随pH 变化的曲线。下列结论错误的是A CH4分子在催
9、化剂表面会断开CH 键,断键会吸收能量B中间体的能量大于中间体的能量C室温下,CH3COOH的电离常数Ka104.76D升高温度,图2 中两条曲线交点会向pH 增大方向移动【答案】D【解析】【分析】【详解】A.虚框内中间体的能量关系图可知,CH4分子在催化剂表面断开CH 键,断裂化学键需要吸收能量,A 项正确;B.从虚框内中间体的能量关系图看,中间体是断裂CH 键形成的,断裂化学键需要吸收能量,中间体是形成CC 和 OH 键形成的,形成化学键需要释放能量,所以中间体的能量大于中间体的能量,B 项正确;C.由图 2 可知,当溶液pH=4.76,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)=0.05
10、mol/L,CH3COOH?CH3COO-+H+的电离常数Ka=-+33c(CH COO)c(H)c(CH COOH)g=c(H+)=10-4.76。C项正确;D.根据 CH3COOH?CH3COO-+H+的电离常数Ka=-+33c(CH COO)c(H)c(CH COOH)g可知,图2 两条曲线的交点的c(H+)值等于醋酸的电离常数Ka的值,而升高温度电离常数增大,即交点的c(H+)增大,pH 将减小,所以交点会向 pH 减小的方向移动。D 项错误;答案选D。7香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如下。下列有关香叶醇的叙述正确的是A分子式为C10Hl8O B分子中所有碳原子不可能共平面
11、C既属于醇类又属于烯烃D能发生加成反应,不能发生氧化反应【答案】A【解析】【详解】A由结构简式可知,该有机物的分子式为C10H18O,故 A 正确;B根据乙烯分子的平面结构分析,与双键两端的碳原子相连的碳原子都在同一平面上,且单键可以旋转,所以该分子中所有碳原子有可能共面,故B 错误;C含有羟基,属于醇类,因为含有O,所以不是烃,故C 错误;D含 C=C,能发生加成反应,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,含-OH 能发生氧化反应,故D 错误。故选 A。【点睛】此题易错点在C 项,烃只能含有碳氢两种元素。8X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子半径与最外层电子数的关系如下图所示。
12、R原子最外层电子数Q 原子最外层电子数的4 倍,Q 的简单离子核外电子排布与Z2-相同。下列相关叙述不正确的是A化合物中含有离子键B五种元素中Q 的金属性最强C气态氢化物的稳定性:D最高价氧化物对应的水化物酸性:【答案】A【解析】【分析】X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,R 原子最外层上的电子数是Q 原子最外层电子数的 4 倍,则 Q 只能处于IA 族,R 处于 A 族,R 与 X最外层电子数相同,二者同主族,且R 的原子半径较大,故 X 为 C 元素、R 为 Si元素;最外层电子数ZY4,且二者原子半径小于碳原子,故Y、Z处于第二周期,Z能够形成离子Z2-,故 Z为 O
13、元素,则 Y为 N 元素;Q 离子核外电子排布与O2-相同,且Q 处于 IA族,故 D 为 Na,据此进行解答。【详解】根据上述分析可知X 是 C 元素,Y是 N 元素,Z是 O 元素,R 是 Si元素,Q 是 Na 元素。A.化合物 XZ2是 CO2,该物质是共价化合物,由分子构成,分子中含有共价键,A 错误;B.在上述五种元素中只有Q 表示的 Na 元素是金属元素,因此五种元素中Q 的金属性最强,B正确;C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性NC,所以氢化物的稳定性NH3CH4,C 正确;D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。由于元
14、素的非金属性NSi,所以酸性:HNO3H2SiO3,D 正确;故合理选项是A。【点睛】本题考查了元素周期表与元素周期律的应用的知识。根据元素的原子结构及相互关系进行元素推断是本题解答的关键,难度适中。9NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A常温常压下,11.2 L SO2含有的氧原子数小于NAB0.1 mol Na2O2和 Na2O 的混合物中含有的离子总数等于0.4NAC10 g 质量分数为34%的 H2O2溶液含有的氢原子数为0.2NAD 100 mL 0.1 mol/L 醋酸中含有的醋酸分子数是0.01NA【答案】A【解析】【详解】A常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/m
15、ol,故 11.2 L 二氧化硫的物质的量小于0.5 mol,则含有的氧原子个数小于NA,故 A 正确;B 由 Na2O2的电子式为,Na2O 的电子式为可知,1 mol Na2O 中含 3 mol 离子,1 mol Na2O2中含 3 mol 离子,则0.1 mol Na2O 和 Na2O2混合物中离子为0.3 mol,即含有的阴、阳离子总数是0.3NA,故 B 错误;C H2O2溶液中,除了 H2O2,水也含氢原子,故 10 g质量分数为 34%的 H2O2溶液中溶质的质量10 g 34%=3.4g,物质的量n=mM=3.4g34g=0.1mol,一个过氧化氢分子中含有两个氢原子,1mol
16、 过氧化氢分子中含有2mol氢原子,0.1mol 过氧化氢分子中含有0.2mol 氢原子,0.2mol 氢原子个数等于0.2NA,水也含氢原子,氢原子的个数大于0.2NA,故 C错误;D醋酸为弱酸,在水中不完全电离,100 mL 0.1 mol/L 醋酸的物质的量n=cV=0.1mol/L 0.1L=0.01mol,含有的醋酸分子数小于0.01NA,故 D 错误;答案选 A。【点睛】计算粒子数时,需要先计算出物质的量,再看一个分子中有多少个原子,可以计算出原子的数目。10NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是A 5.5g 超重水(T2O)中含有的中子数目为3NAB常温常压下,44gCO2
17、与足量过氧化钠反应转移电子的数目为NAC常温常压下,42gC2H4和 C4H8混合气体中含有氢原子的数目为6NAD 0.1L0.5molL1CH3COOH溶液中含有H数目为 0.2NA【答案】D【解析】【详解】A 选项,5.5g 超重水(T2O)物质的量-1m5.5gn=0.25molM22g mol,1 个 T2O 中含有 12 个中子,5.5g 超重水(T2O)含有的中子数目为3NA,故 A 正确,不符合题意;B 选项,根据反应方程式2mol 过氧化钠与2mol 二氧化碳反应生成2mol 碳酸钠和1mol 氧气,转移2mol电子,因此常温常压下,44gCO2即物质的量1 mol,与足量过氧
18、化钠反应转移电子的数目为NA,故 B 正确,不符合题意;C 选项,C2H4和 C4H8混合气体可用通式法来分析,通式为 CnH2n,42gC2H4和 C4H8混合气体中含有氢原子物质的量-1m42gn=2n=6molM14ng mol,因此含有氢原子的数目为6NA,故 C正确,不符合题意;D 选项,0.1 L 0.5 molL1CH3COOH物质的量为0.05mol,醋酸是弱酸,部分电离,因此溶液中含有H数目小于为 0.05NA,故 D 错误,符合题意。综上所述,答案为D。【点睛】C2H4和 C4H8混合气体可用通式法来分析含碳原子个数和含氢原子个数的思想。11既含离子键又含共价键的物质是A
19、H2BMgCl2CH2O D KOH【答案】D【解析】氢气中含有H-H键,只含共价键,故A错误;MgCl2由镁离子、氯离子构成,只含离子键,故B错误;H2O中含有 H-O键,只含共价键,故C错误;KOH由钾离子、氢氧根离子构成,氢氧根离子中含有H-O键,所以 KOH既含离子键又含共价键,故D正确。12下列说法正确的是A纺织品上的油污可以用烧碱溶液清洗B用钢瓶储存液氯或浓硫酸CH2、D2、T2互为同位素D葡萄糖溶液和淀粉溶液都可产生丁达尔效应【答案】B【解析】【详解】A.纺织品中的油污通常为矿物油,成分主要是烃类,烧碱与烃不反应;另烧碱也会腐蚀纺织品,选项A 错误;B.常温下,铁与液氯不反应,在
20、冷的浓硫酸中发生钝化,均可储存在钢瓶中,选项B 正确;C.同位素是质子数相同,中子数不同的原子之间的互称,选项C 错误;D.淀粉溶液属于胶体,产生丁达尔效应;而葡萄糖溶液不属于胶体,选项D 错误。答案选 B。13下列说法错误的是A过氧碳酸钠(2Na2CO33H2O2)具有碳酸钠和H2O2的双重性质,可作去污剂、消毒剂B亚硝酸钠具有防腐的作用,所以可在食品中适量添加以延长保质期。C不锈钢是通过改变材料的内部结构达到防锈蚀的目的D“碳纳米泡沫”与石墨烯互为同分异构体【答案】D【解析】【详解】A、过氧化氢(H2O2)常用作氧化剂、漂白剂和消毒剂,为了贮存、运输、使用的方便,工业上将过氧化氢转化为固态
21、的过碳酸钠晶体(2Na2CO3?3H2O2),该晶体具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质,选项 A 正确;B、亚硝酸具有防腐作用,所以可在食品中适量添加以延长保质期,但是亚硝酸盐会危害人体健康,应控制用量,选项B 正确;C、不锈钢是通过改变材料的内部结构达到防锈蚀的目的,指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,选项C正确;D、“碳纳米泡沫”,与石墨烯是不同性质的单质,二者互为同素异形体而不是同分异构体,选项D 错误;答案选 D。14NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A 1.0L1.0molL1的 H2SO4水溶液中含有的氧原子数为4NAB273K、101kPa 下
22、,22.4L 甲烷和氧气的混合气体燃烧后,产物的分子总数一定为NAC25时 pH 13 的 NaOH 溶液中含有OH的数目为0.1NAD 1 mol Na 与氧气完全反应得到Na2O 与 Na2O2的混合物时失去的电子数一定为NA【答案】D【解析】【详解】A.1.0L1.0molL-1的 H2SO4水溶液中含有水,氧原子数大于4NA,A 错误;B.273K、101kPa 下,22.4L 甲烷和氧气的混合气体燃烧后,产物二氧化碳和水,分子总数大于NA,B 错误;C.25时 pH13 的 NaOH 溶液中没有体积,无法计算OH的数目,C错误;D.1 mol Na 与氧气完全反应得到Na2O 与 N
23、a2O2的混合物时,钠单质变为钠离子,转移1 mol 电子,失去的电子数一定为NA,D 正确;答案选 D。15金属钼具有高强度、高熔点、耐磨抗腐性,用于制火箭、卫星的合金构件。钼酸钠晶体(Na2MoO4?2H2O)是一种重要的金属缓蚀剂。利用钼矿(主要成分MoS2,还含少量钙、镁等元素)为原料冶炼金属钼和钼酸钠晶体的主要流程图如下:(1)Na2MoO4?2H2O 中钼元素的价态为_,煅烧产生的尾气引起的环境危害主要是_。(2)用浓氨水溶解粗产品的离子方程式是_,由图中信息可以判断MoO3是_氧化物。(填“酸性”、“碱性”或“两性”)(3)操作 I 是_,操作所得的钼酸要水洗,检验钼酸是否洗涤干
24、净的方法是_。(4)采用NaClO 氧化钼矿的方法将矿石中的钼浸出,该过程放热。请配平以下化学反应:_NaClO+_MoS2+_NaOH _Na2MoO4+_Na2SO4+_NaCl+_H2O。钼的浸出率随着温度变化如图,当温度高于50后浸出率降低的可能原因是_(写一点)。(5)锂和 MoS2可充电电池的工作原理为xLi+nMoS2Lix(MoS2)n,则电池充电时阳极上的电极反应式为_。【答案】+6 酸雨MoO3+2NH3?H2O=2NH4+MoO42+H2O 酸性过滤取少量最后一次水洗液于试管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若无沉淀产生即证明钼酸已洗净9 1 6 1 2 9 3 该反应为
25、放热反应,升温使平衡逆移;随着温度升高,其它金属杂质离子浸出也增多,沉淀了MoO42Lix(MoS2)n-xe=nMoS2+xLi+【解析】【分析】制备金属钼和钼酸钠:钼矿的主要成分为MoS2,在空气中煅烧2MoS2+7O22MoO3+4SO2,生成 MoO3和 SO2,所以尾气含SO2;MoO3加浓氨水生成钼酸铵溶液,2NH3?H2O+MoO3=(NH4)2MoO4+H2O,过滤除去杂质,在钼酸铵溶液中加足量盐酸,发生复分解反应生成钼酸和氯化铵,过滤得到钼酸晶体高温分解生成MoO3;钼矿与 NaOH、NaClO 溶液发生反应9MoS2+6OH-+ClO-=MoO42-+2SO42-+9Cl-
26、+3H2O,Na2MoO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到Na2MoO4 2H2O。【详解】(1)Na2MoO4 2H2O 中 Na 元素化合价为+1 价、O 元素化合价为-2 价,根据化合物中各元素化合价的代数和为 0 确定 Mo 元素的价态为42-21=+6价;工业煅烧钼矿的尾气为二氧化硫,二氧化硫引起的环境危害主要是酸雨;(2)用浓氨水溶解粗产品MoO3,反应产生钼酸铵和水,反应的离子方程式为:MoO3+2NH3?H2O=2NH4+MoO42+H2O;MoO3可以与碱溶液反应生成MoO42-和水,因此可以说明MoO3是酸性氧化物;(3)操作 I 是分离难溶性的固体与可溶性
27、液体混合物的方法,该分离混合物的方法为过滤;操作过滤分离出固体钼酸和滤液,在滤液中含有NH4Cl,所得的钼酸要水洗,检验钼酸是否洗涤干净的方法就是检验洗涤液中是否含有Cl-,操作是取少量最后一次水洗液于试管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若无沉淀产生即证明钼酸已洗净;(4)在该反应中Cl元素化合价由反应前NaClO 中的+1 价变为反应后NaCl 中的-1 价、Mo 元素化合价由反应前 MoS2中的+2 价变为+6 价、S元素化合价由反应前MoS2中的-1 价变为反应后Na2SO4中的+6 价,根据转移电子及原子守恒,配平方程式为9NaClO+MoS2+6NaOH=Na2MoO4+2Na2S
28、O4+9NaCl+3H2O;钼的浸出率随着温度变化如图,当温度低于50时,温度升高,反应速率加快,更多的钼溶解,因此钼的浸出率随着温度的升高而增大;当温度高于50后浸出率降低的可能原因是:第一,该反应的正反应是放热反应,随着温度升高,平衡向吸热的逆反应方向移动;第二,随着温度升高,其它金属杂质离子浸出也增多,沉淀了MoO42,导致浸出率降低;(5)锂和 MoS2可充电电池的工作原理为xLi+nMoS2Lix(MoS2)n,可知:在电池充电时阳极上的电极反应式为放电时正极反应式的逆反应,放电时,正极上MoS2得电子和锂离子反应生成Lix(MoS2)n,则阳极反应式为 Lix(MoS2)n-xe-
29、=nMoS2+xLi+。【点睛】本题考查物质制备的工艺流程,涉及混合物的分离和提纯、氧化还原反应方程式的配平、离子的检验方法、电解池反应原理,把握流程图中每一步发生的反应及操作方法是解本类型题的关键,注意结合题给信息解答,侧重分析能力的考查。二、实验题(本题包括1 个小题,共10 分)16氮化锂(Li3N)是有机合成的催化剂,Li3N 遇水剧烈反应。某小组设计实验制备氮化锂并测定其纯度,装置如图所示:实验室用NH4Cl 溶液和 NaNO2溶液共热制备N2。(1)盛装 NH4Cl溶液的仪器名称是_。(2)安全漏斗中“安全”含义是_。实验室将锂保存在_(填“煤油”“石蜡油”或“水”)中。(3)写出
30、制备N2的化学方程式_。(4)D 装置的作用是 _。(5)测定 Li3N 产品纯度:取mg Li3N 产品按如图所示装置实验。打开止水夹,向安全漏斗中加入足量水,当 Li3N 完全反应后,调平 F和 G 中液面,测得 NH3体积为 VL(已折合成标准状况)。读数前调平F和 G 中液面的目的是使收集NH3的大气压 _(填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。该 Li3N 产品的纯度为_%(只列出含m 和 V 的计算式,不必计算化简)。若Li3N 产品混有Li,则测得纯度 _(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。【答案】圆底烧瓶残留在漏斗颈部的液体起液封作用;当内部气体多、压强大时,又可通过积留
31、液体而放出气体石蜡油NaNO2NH4ClNaClN2 2H2O 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入,干扰试验等于3510022.4mV偏高【解析】【分析】分析题给装置图,可知装置A 为 NH4Cl溶液和 NaNO2溶液共热制备N2的发生装置,装置B的目的为干燥N2,装置 C为 N2和金属 Li 进行合成的发生装置,装置D 的主要目的是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入,干扰试验。据此解答。【详解】(1)盛装 NH4Cl溶液的仪器是圆底烧瓶,答案为:圆底烧瓶;(2)安全漏斗颈部呈弹簧状,残留液体起液封作用,当内部气体多、压强大时,又可通过积留液体而放出气体;锂的密度小于煤油,锂与水反应,常将锂保存在
32、石蜡油中。答案为:残留在漏斗颈部的液体起液封作用,当内部气体多、压强大时,又可通过积留液体而放出气体;石蜡油(3)亚硝酸钠与氯化铵共热生成氮气、氯化钠和水。反应方程式为:NaNO2NH4ClNaClN2 2H2O。答案为:NaNO2 NH4ClNaClN2 2H2O;(4)锂能与二氧化碳、水反应,氮化锂能与水反应,故用D 装置吸收空气中的水蒸气和二氧化碳。答案为:防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入,干扰试验;(5)氨气压强无法直接测定,只能测定外界大气压,当G 和 F中液面相平时,氨气压强等于外界大气压。答案为:等于;装置 E中发生反应:Li3N3H2O=3LiOHNH3,根据题意有:n(NH3
33、)=L=22.4L/mol22.4VVmol,则(Li3N)=-1mol35g mol22.4m gVg100%=3510022.4mV%。锂能与水反应产生H2,如果产品混有锂,则产生气体体积偏大,测得产品纯度偏高;答案为:3510022.4mV;偏高。三、推断题(本题包括1 个小题,共10 分)17具有抗菌作用的白头翁素衍生物I 的合成路线如图所示:已知:.R-HC=CH-R+R”COOH.R-HC=CH-R”(以上 R、R、R”代表氢、烷基或芳基等)。回答下列问题:(1)反应的反应类型是_。(2)写出反应的化学方程式是_。(3)合成过程中设计步骤和的目的是_。(4)试剂 a 是_。(5)下
34、列说法正确的是_(选填字母序号)。a.物质 A 极易溶于水b.反应后的试管可以用硝酸洗涤c.F生成 G 的反应类型是取代反应d.物质 D 既能与盐酸反应又能与氢氧化钠钠溶液反应(6)由 F与 I2在一定条件下反应生成G 的化学方程式是_;此反应同时生成另外一个有机副产物且与G互为同分异构体,此有机副产物的结构简式是_。(7)已知:RCH2BrR-CH=CH-R1以乙烯起始原料,结合已知信息选用必要的无机试剂合成,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)_。【答案】加成反应2+O22+2H2O 保护碳碳双键,防止催化氧化时被破坏氢氧化钠的醇溶液或氢氧化钠
35、的乙醇溶液bd+I2+HI【解析】【分析】与 HBr 发生加成反应生成(B),(B)催化氧化生成(C),(C)发生银镜反应生成(D),(D)与氢氧化钠的醇溶液反应生成(E),(E)酸化后生成(F),(F)与 I2反应生成(G),一定条件下可反应生成(H),最终反应生成(I),据此作答。【详解】(1)反应为与 HBr 发生加成反应生成,因此反应类型为加成反应;(2)反应为催化氧化生成,反应方程式为:2+O22+2H2O;(3)步骤将碳碳双键改变,步骤将碳碳双键还原,两个步骤保护了碳碳双键,防止催化氧化时碳碳双键被破坏;(4)反应是发生消去反应反应生成的过程,小区反映的条件是氢氧化钠的醇溶液;(5
36、)a.有机物 A 中存在羟基,属于亲水基,因此A 可溶于水,但不是及易溶于水,a 项错误;b.反应为银镜反应,银镜反应后的试管可用硝酸洗涤,b 项正确;c.与 I2反应生成发生了加成反应和消去反应,不是取代反应,c 项错误;d.物质 D 为,既可与氢氧化钠水溶液发生取代反应,也可与盐酸发生取代反应,d项正确;答案选 bd;(6)F为,与 I2在在一定条件下反应生成G 的化学方程式为:+I2+HI;另一有机物与G 互为同分异构体,根据结构特点可知该物质的结构简式为:;(7)根据已知条件可知乙烯与水加成生成乙醇,乙醇催化氧化后得到乙醛;乙烯与HBr 发生加成反应生成溴乙烷,溴乙烷与乙醛反应生成2-
37、丙烯,2-丙烯在一定条件下可生成,因此合成路线可表示为:。【点睛】对于有机合成和推断题的解法,可概括为“前推后,后推前,两边推中间,关键看条件、信息、官能团”,解题的关键是快速提取有效信息,具体过程为:四、综合题(本题包括2 个小题,共20 分)18钴的化合物在工业生产、生命科技等行业有重要应用。(1)Co2+的核外电子排布式为_,Co的第四电离能比Fe 的第四电离能要小得多,原因是_。(2)Fe、Co均能与 CO形成配合物,如Fe(CO)5、Co2(CO)8的结构如图1、图 2 所示,图1 中 1molFe(CO)5含有 _mol 配位键,图2 中 C原子的杂化方式为_,形成上述两种化合物的
38、四种元素中电负性最大的是_(填元素符号)。(3)金属钴的堆积方式为六方最密堆积,其配位数是_,钴晶体晶胞结构如图3 所示,该晶胞中原子个数为_;该晶胞的边长为anm,高为 cnm,该晶胞的密度为_(NA表示阿伏加德罗常数的值,列出代数式)gcm-3。【答案】Ar 3d7或 1s22s22p63s23p63d7Co失去 3 个电子后会变成 Ar 3d6,更容易再失去一个电子形成半满状态 Ar 3d5,Fe 失去三个电子后会变成 Ar 3d5,达到半充满的稳定状态,更难再失去一个电子10 sp、sp2O 12 6 212A2363 103a cN【解析】【详解】(1)Co2+的核外电子数为25,电
39、子排布式为 Ar 3d7或 1s22s22p63s23p63d7,Co 的第四电离能比Fe的第四电离能要小得多,原因是Co 失去 3 个电子后会变成 Ar 3d6,更容易再失去一个电子形成半满状态 Ar 3d5,Fe失去三个电子后会变成 Ar 3d5,达到半充满的稳定状态,更难再失去一个电子。答案为:Ar 3d7或1s22s22p63s23p63d7;Co失去 3 个电子后会变成 Ar 3d6,更容易再失去一个电子形成半满状态 Ar 3d5,Fe失去三个电子后会变成 Ar 3d5,达到半充满的稳定状态,更难再失去一个电子;(2)在 Fe(CO)5中,每个CO分子中,C 与 O 原子间形成的3
40、个共价键中,有1 个是配位键,另外,每个C原子与中心原子间形成1 个配位键,所以1molFe(CO)5含有 10mol 配位键;图2 中,只与1 个 Co原子形成配位键的C原子,价层电子对数为2,C原子发生sp 杂化;与2 个 Co 原子形成配位键的C 原子,价层电子对数为3,C 原子发生sp2杂化;形成上述两种化合物的四种元素中非金属性最强的元素是氧,则电负性最大的是O。答案为:10;sp、sp2;O;(3)由以上分析知,金属钴的堆积方式为六方最密堆积,其配位数是12,该晶胞中原子个数为1216+212+3=6;该晶胞的边长为anm,高为 cnm,晶胞的体积V=7771310cm10cm10
41、cm622aac=21233 310a c cm2,该晶胞的密度为2213A659g3 310cm2Na c=212A236 3103a cNgcm-3。答案为:12;6;212A236 3103a cN。【点睛】在利用晶体的结构模型判断配位数时,最好将其转化为原子的堆积模型,这样才容易看清位于中心的原子周围有多少个与之距离最近的原子。19某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料,以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物做固态电解质,其电池总反应为MnO2+12Zn+(1+x6)H2O+16ZnSO4MnOOH+16ZnSO4Zn(OH)23 xH2O。其电池结构如图甲所示,图乙是有机高聚物的结构片
42、段。(1)Mn2+的核外电子排布式为_;有机高聚物中C的杂化方式为_。(2)已知 CN-与 N2互为等电子体,推算拟卤(CN)2分子中 键与 键数目之比为_。(3)NO2-的空间构型为_。(4)MnO 是离子晶体,其晶格能可通过如图的Born-Haber 循环计算得到。Mn 的第一电离能是_,O2的键能是 _,MnO 的晶格能是 _。(5)R(晶胞结构如图)由Zn、S组成,其化学式为_(用元素符号表示)。已知其晶胞边长为acm,则该晶胞的密度为_g cm3(阿伏加德罗常数用NA表示)。【答案】1s22s22p63s23p63d5sp2、sp33:4 V 型bkJ?mol12ekJ?mol1(f
43、-a-b-c-d-e)kJ?mol1ZnS 3A388aN【解析】【分析】(1)Mn 元素的原子核外有25 个电子,其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2;根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式;(2)CN-和氮气分子互为等电子体,二者结构相同,根据氮气分子判断(CN)2分子中存在的键与 键的个数;(3)NO2-中 N 原子的价层电子对数=2+12(5+1-2 2)=3,杂化类型是sp2,含有 1 个孤电子对,NO2-的空间构型是 V 型;(4)Mn 的第一电离能为气态Mn 原子失去第一个电子时需要吸收的能量;由1molO2分子变成 O 原子的过程中,需要吸收的能量
44、为2ekJ;晶格能是气态离子形成1mol 离子晶体释放的能量;(5)ZnS晶胞结构如图所示,利用均摊法找出晶胞中有4 个 Zn,有 4 个 S,然后进行相关计算,求出晶胞密度。【详解】(1)Mn 元素的原子核外有25 个电子,其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,则基态Mn2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;这些 C原子中有些C原子价层电子对个数是3、有些是4,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式分别为sp2、sp3;故答案为:1s22s22p63s23p63d5;sp2、sp3;(2)CN-与 N2结构相似,C 原子与 N 原子之间形成三
45、键,则拟卤(CN)2分子结构式为NC-CN,三键中含有 1 个 键、2 个 键,单键属于键,故(CN)2分子中 键与 键数目之比为3:4,故答案为:3:4;(3)NO2-中 N 原子的价层电子对数=2+12(5+1-2 2)=3,杂化类型是sp2,含有 1 个孤电子对,NO2-的空间构型是 V 型,故答案为V 型;(4)由图中 Mn(晶体)Mn(g)Mn+(g)过程,电离能为1mol 的气态原子变为+1 价阳离子的能量,故其第一电离能为bkJ?mol1;由图中12O2(g)2O(g)为12molO=O 的键能,故O=O 键键能为 ekJ?mol1 2=2ekJ?mol1;Mn 晶格能为从气态离
46、子形成1mol 晶体放出的能量,根据盖斯定律,故晶格能=(f-a-b-c-d-e)kJ?mol1,故答案为:bkJ?mol1;2ekJ?mol1;(f-a-b-c-d-e)kJ?mol1;(5)由晶胞的结构可知,Zn 全部在晶胞的内部,所以1 个晶胞中含有4 个 Zn2+,S分别位于晶胞的顶点和面心,根据晶胞中原子的“均摊法”可计算 1 个晶胞中S2-的个数为:1186=482,由 Zn,S组成化学式为ZnS;1mol 晶体的质量为97g,1mol 晶胞的体积为NA a3cm3,因此该晶体的密度为3333AA974g388=g/cma cmamVNN,故答案为:ZnS;3A388aN。【点睛】晶胞在晶体中的各个方向上都可以重复排列,所以晶胞表面的原子都是与相邻的晶胞共用的,晶胞中原子数研究中,表面的原子只占到其中的几分之一,晶胞内部的原子则完全属于该晶胞。具体,常见的立方体的晶胞,顶点的原子晶胞占1/8,棱边上的原子晶胞占1/4,面上的原子晶胞占1/2。