1、辽宁省大连市普兰店区第二中学 2018 届高三上学期期末考试化学试题1. 化学与生产、生活、社会密切相关,下列说法错误的是A. 中国古代利用明矾溶液淸除铜镜表面的铜锈,是利用了明矾溶液的酸性B. 碘是人体内必须的微量元素,所以富含高碘酸钾的食物适合所有人群C. “光化学烟雾” “臭氧空洞” 、 “硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化合物有关D. 高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”【答案】B【解析】A,明矾溶于水电离出 Al3+,Al 3+发生水解使明矾溶液呈酸性,铜锈的主要成分Cu2(OH) 2CO3与 H+反应而溶解,利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈,A 项正确;B,
2、碘是人体内必须的微量元素,加碘盐中加入碘酸钾,高碘同样对人体有害,对于不缺碘的人群无需补碘, B 项错误;C,氮氧化合物可以引起光化学烟雾、形成硝酸型酸雨(3NO 2+H2O=2HNO3+NO) 、破坏臭氧层,C 项正确;D,高纯度的 SiO2用于制作光导纤维,SiO 2与强碱发生反应:SiO 2+2OH-=SiO32-+H2O,光导纤维遇强碱会“断路” ,D 项正确;答案选 B。2. 设 NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是A. 100g46%乙醇溶液中所含氧原子数目为 4NAB. 标准状况下,氧原子总数为 0.2NA的 CO2和 NO2的混合气体,其体积为 2.24LC. 常温下,
3、5.6g 铁分别与足量氯气和浓硝酸反应,转移的电子数目均为 0.3NAD. 常温下,pH1 的盐酸溶液中,由水电离的 H 个数为 1013 NA【答案】A【解析】A,n(CH 3CH2OH)= =1mol,n(H 2O)= =3mol,溶液中含 O原子物质的量为 1mol+3mol=4mol,A 项正确;B,n(O) 总 = =0.2mol,由于混合气体中存在反应 2NO2 N2O4,混合气体分子物质的量小于 0.1mol,标准状况下混合气体的体积小于 2.24L,B 项错误;C,常温下铁与氯气不反应,铁与浓硝酸发生钝化,C 项错误;D,常温下 pH=1 的盐酸溶液中 c(H +)=0.1mo
4、l/L,盐酸溶液中 OH-全部来自水电离,c(H +) 水=c(OH -) 水 =c(OH -) 溶液 =1 10-13mol/L,但溶液的体积未知,无法计算水电离的 H+物质的量,D 项错误;答案选 A。点睛:本题考查以阿伏加德罗常数为载体的计算,涉及溶液的组成、可逆反应的判断、氧化还原反应中转移电子数的确定、铁的性质、水电离的 H+的计算。需要注意:确定溶液中 H 原子或 O 原子时不能忽略水中的 H 原子或 O 原子;B 项中隐含的可逆反应。3. 下列实验操作和实验结论均正确的是实验操作 实验结论A 先加少量氯水,再滴加 KSCN 溶液,出现血红色证明某溶液中存在Fe2B 向 AgCl
5、悬浊液中加入 NaI 溶液时出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)Ksp(AgI)C 向碳酸钙中滴加盐酸,有气泡产生证明氯的非金属性大于碳D 将 MgCl2溶液在氯化氢的气流中蒸发、结晶、过滤 制备氯化镁晶体A. A B. B C. C D. D【答案】D点睛:本题考查实验方案的评价,涉及 Fe2+的检验、沉淀的转化、元素非金属强弱的判断、盐类水解的应用。需要注意:(1)检验 Fe2+的方法:先加 KSCN 溶液无明显现象,再加入氯水,溶液出现血红色;(2)元素非金属性的强弱可以通过最高价含氧酸酸性的强弱表现,不能通过气态氢化物水溶液酸性的强弱表现。4. W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主
6、族元素。已知 W 原子的最外层电子数是电子层数的 2 倍,Y 原子次外层电子数与其它各层电子总数相等,W 和 X 的原子序数之和等于 Z的原子序数。下列说法正确的是A. 含氧酸的酸性:ZWB. 在一定条件下 W 的单质能与 Y 的最高价氧化物对应的水化物反应C. 四种元素均能与氢元素形成共价键D. 简单离子半径:XYZ【答案】B【解析】W 是四种短周期元素中原子序数最小的,W 原子的最外层电子数是电子层数的 2 倍,W 为 C 元素;Y 原子次外层电子数与其它各层电子总数相等,Y 为 S 元素;在短周期中,原子序数比 Y 大的主族元素只有 Cl,Z 为 Cl 元素;W 和 X 的原子序数之和等
7、于 Z 的原子序数,X的原子序数为 11,X 为 Na 元素。A,Z 为 Cl 元素,Z 的含氧酸有HClO、HClO 2、HClO 3、HClO 4,酸性:HClO 4 H2CO3 HClO,A 项错误;B,Y 的最高价氧化物对应的水化物为 H2SO4,C 与浓 H2SO4反应的化学方程式为:C+2H 2SO4(浓)CO2+2SO 2+2H 2O,B 项正确;C,C、S、Cl 与 H 元素形成共价键,Na 与 H 形成离子键,C 项错误;D,根据“层多径大,序大径小” ,简单离子半径:Y Z X,D 项错误;答案选B。5. X、Y、Z、W 四种物质在一定条件下具有如下图所示的转化关系,下列判
8、断错误的是A. 若图中反应均为非氧化还原反应,当 W 为一元强碱时,则 Z 可能是 NaAlO2B. 若图中反应均为氧化还原反应,当 W 为非金属单质时,则 Z 可能是 CO2C. 若图中反应均为非氧化还原反应,当 W 为一元强酸时则 X 可能是 NH3D. 若图中反应均为氧化还原反应,当 W 为金属单质时,则 Z 可能是 FeCl2【答案】C6. 2016 年 7 月报道,南开大学科研团队在“可充室温钠二氧化碳电池”的研究中取得突破进展,该电池放电时工作情况如图所示。下列说法错误的是A. 金属 Na 为电池的负极B. 放电时,电解液中 Na 向碳电极移动C. 充电时,碳电极发生的反应为:4N
9、a 4e 3CO 2= 2Na2CO3CD. 放电时,每转移 2 mol 电子,消耗标准状况下的 CO2 33.6 L【答案】C【解析】A,图中电子由金属钠片通过导线流向碳纳米管,金属钠片为电池的负极,碳纳米管为电池的正极,A 项正确;B,放电时,电解液中 Na+向正极移动,向碳电极移动,B 项正确;C,充电时碳电极为阳极,阳极发生失电子的氧化反应,碳电极的电极反应式为2Na2CO3+C-4e-=4Na+3CO2,C 项错误;D,放电时正极电极反应式为 4Na+3CO2+4e-=2Na2CO3+C,每转移 2mol 电子消耗 1.5molCO2,消耗标准状况下的 CO2的体积为1.5mol 2
10、2.4L/mol=33.6L,D 项正确;答案选 C。点睛:本题考查可充电电池的工作原理,根据放电时电子的流向确定放电时的正负极是解题的关键。注意:放电时的负极充电时为阴极,放电时的正极充电时为阳极,充电时阳极反应式为放电时正极反应式的逆过程,充电时阴极反应式为放电时负极反应式的逆过程。7. 亚氯酸钠(NaClO 2)在溶液中会生成 ClO2、HClO 2、ClO 2 、Cl 等,其中 HClO2和 ClO2都是具有漂白作用。已知 pOH=-lgc(OH ),经测定 25时各组分含量随 pOH 变化情况如图所示(Cl 没有画出),此温度下,下列分析正确的是A. HClO2的电离平衡常数的数值
11、Ka=108B. pOH=11 时,ClO 2 部分转化成 ClO2和 Cl 离子的方程式为:5ClO 2 +2H2O=4ClO2+ Cl +4OHC. pH=7 时,溶液中含氯微粒的浓度大小为:c(HClO 2)c(ClO 2 )c(ClO 2)c(Cl )D. 同浓度的 HClO2溶液和 NaClO2溶液等体积混合,则混合溶液中有:c(Na )+c(OH )=c(H )+ c(HClO2)【答案】D【解析】A,HClO 2的电离方程式为 HClO2 H+ClO2-,电离平衡常数Ka= ,由图像可见当 c(HClO 2)=c(ClO 2-)时 pOH=8,c(OH -)=1 10-8mol/
12、L,c(H +)=1 10-6mol/L,电离平衡常数 Ka=1 10-6,A 项错误;B,pOH=11 时 c(OH -)=1 10-11mol/L,c(H +)=1 10-3mol/L,溶液呈酸性,ClO 2-部分转化成 ClO2和 Cl-的方程式为 5ClO2-+4H+=4ClO2+Cl-+2H2O,B 项错误;C,25pH=7 时 pOH=7,由图可见 c(ClO 2-)c(HClO 2) c(ClO 2) ,C 项错误;D,同浓度的 HClO2和 NaClO2等体积的混合液中电荷守恒式为 c(Na +)+c(H +)=c(ClO 2-)+c(OH -) ,物料守恒式为 2c(Na +
13、)=c(HClO 2)+c(ClO 2-) ,两式整理得 c(Na +)+c(OH -)=c(H +)+c(HClO 2) ,D 项正确;答案选 D。点睛:本题考查溶液中粒子浓度与 pOH 的图像分析。涉及电离平衡常数的计算、离子方程式的书写、粒子浓度的大小关系。计算电离平衡常数时找准关键点;书写离子方程式时注意溶液的酸碱性;确定溶液中粒子浓度大小关系时巧用电荷守恒、物料守恒、质子守恒以及守恒式的变换(如 D 项) 。8. 焦亚硫酸钠(Na 2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:实验一 焦亚硫酸钠的制取采用右图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取 Na2S2O5。装置
14、II 中有 Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na 2SO3SO 2Na 2S2O5(1)装置 I 中产生气体的化学方程式为_。(2)要从装置 II 中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是_。(3)装置 III 用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为_(填序号)实验二 焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成 NaHSO3。(4)证明 NaHSO3溶液中 HSO3 的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是_(填序号)a测定溶液的 pH b加入 Ba(OH)2溶液 c加入盐酸 d加入品红溶液 e用蓝色石蕊试纸检测(5)检验 Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是_。
15、实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定(6)葡萄酒常用 Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离 SO2计算)的方案如下:(已知:滴定时反应的化学方程式为 SO2I 22H 2OH 2SO42HI)按上述方案实验,消耗标准 I2溶液 25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离 SO2计算)为_gL 1 。在上述实验过程中,若有部分 HI 被空气氧化,则测得结果_填“偏高” “偏低”或“不变”)。【答案】 (1). Na 2SO3+H2SO4Na 2SO4+SO2+H 2O 或 Na2SO3+2H2SO42NaHSO 4+SO2+H 2O (2). 过滤
16、(3). d (4). a、e (5). 取少量 Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成 (6). 0.16 (7). 偏低【解析】 (1)装置中浓硫酸与亚硫酸钠反应产生二氧化硫气体,同时生成硫酸钠和水,其化学方程式为:Na 2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H 2O 或 Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2+H 2O;(2)从装置中溶液中获得已析出的晶体,采取的方法是过滤;(3)装置用于处理尾气 SO2,由于 SO2属于酸性氧化物,除去尾气 SO2应选择碱性溶液,a 装置无气体出口,不利于气体与稀氨水充分接触,不
17、选;要选择 d,既可有效吸收,又可防止倒吸,2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;(4)证明 NaHSO3溶液中 HSO3 的电离程度大于水解程度,要利用两个平衡式 HSO3 =H+SO32 ,HSO 3 +H2O=H2SO3+OH ,证明溶液呈酸性,可采用的实验方法是a、测定溶液的 pH ,PH7,说明溶液呈酸性,选项 a 正确;b、加入 Ba(OH)2溶液或盐酸 ,都会发生反应,无法判定电离、水解程度,选项 b 错误;c、加入盐酸,都不反应,无法判定电离、水解程度,选项 c 错误;d、品红只检验 SO2的存在,选项 d 错误;e、用蓝色石蕊试纸检测,呈红色证明溶液呈酸性,选项 e 正确
18、;答案选 a e;(5)由于 Na2S2O5中的硫元素为+4 价,故检验 Na2S2O5晶体已被氧化,实为检验 SO42 ,其实验方案为:取少量 Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成;(6)由题设滴定反应的化学方程式知,样品中抗氧化剂的残留量(以 SO2 计算)与 I2 的物质的量之比为 11,n(SO 2)=n(I2)=0.01000molL-10.025L=00025mol,残留量=0.16gL-1;由于实验过程中有部分 HI 被氧化生成I2,4HI+O 2=2I2+2H2O,则用于与 SO2反应的 I2减少,故实验结果偏低。点睛:
19、本题考查二氧化硫的制取,Na 2S2O5含量的测定,实验操作等基础知识,掌握实验原理是解题的关键。明确氧化还原反应配平原理及掌握实验中的基础操作,从而规范作答,才能提高得分率。9. 利用氢气对废气进行脱碳处理可实现绿色环保、废物利用,对于减少雾霾也具有重要意义。(1)汽车尾气的主要污染物为 NO,用 H2催化还原 NO 可以达到消除污染的目的。已知:2NO(g) N2(g)O 2(g) H=180.5 kJmol 12H2O(l)=2H2(g)O 2(g) H=571.6 kJmol 1写出 H2(g)与 NO(g)反应生成 N2(g)和 H2O(l)的热化学方程式是_。(2)某研究小组模拟研
20、究如下:向 2 L 恒容密闭容器中充入 2 mol NO 发生反应 2NO(g) N2(g)O 2(g),在不同的温度下,反应过程中物质的量与时间的关系如图所示:T 2下,在 05 min 内,v(O 2)=_molL1 min1 ;该温度下反应 N2(g)O 2(g) 2NO(g)的平衡常数 K=_。该反应进行到 M 点放出的热量_进行到 W 点放出的热量(填“” 、 “”或“=”)。M 点时再加入一定量 NO,平衡后 NO 的转化率_(填“变大” 、 “变小”或“不变”)。反应开始至达到平衡的过程中,容器中下列各项发生变化的是_(填序号)。a混合气体的密度 b逆反应速率c单位时间内,N 2
21、和 NO 的消耗量之比 d气体的平均相对分子质量(3)氢气作为一种理想燃料,但不利于贮存和运输。利用氢能需要选择合适的储氢材料,镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物:LaNi 5(s)3H 2(g) LaNi5H6(s) H0,欲使 LaNi5H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动原理,可改变的条件是_(填字母编号)。A增加 LaNi5H6(s)的量 B升高温度C使用催化剂 D减小压强【答案】 (1). 2H 2(g)2NO(g)=N 2(g)2H 2O(l) H=752.1 kJmol 1 (2). 6.25102 (3). 或 0.44 (4). (5). 不变 (6). bc (7).
22、 BD【解析】试题分析:本题主要考查热化学方程式的书写,化学平衡图像的分析,化学反应速率和化学平衡常数的计算,外界条件对化学平衡的影响。(1)将反应编号:2NO(g) N2(g)O 2(g)H=180.5 kJmol 1 (式)2H2O(l)=2H 2(g)O 2(g)H=571.6 kJmol 1 (式)应用盖斯定律,式-式得 2H2(g)+2NO(g)=N 2(g)+2H 2O(l)H=(-180.5kJ/mol)-(+571.6kJ/mol)=-752.1kJ/mol,H 2(g)与 NO(g)反应生成 N2(g)和 H2O(l)的热化学方程式为 2H2(g)+2NO(g)=N 2(g)
23、+2H 2O(l)H=-752.1kJ/mol。(2)T 2下在 05min 内,(NO)= = =0.125mol/(Lmin) ,则 (O 2)= (NO)=0.0625mol/(Lmin) 。由图像可见该温度下达到平衡时 n(NO)=0.5mol,用三段式2NO(g) N2(g)O 2(g)n(起始) (mol) 2 0 0n(转化) (mol) 1.5 0.75 0.75n(平衡) (mol) 0.5 0.75 0.75平衡时 NO、N 2、O 2物质的量浓度依次为 0.25mol/L、0.375mol/L、0.375mol/L,反应的平衡常数= = = ,则反应 N2(g)O 2(g
24、) 2NO(g)的平衡常数K= = =0.44。反应进行到 M 点转化 NO 物质的量小于反应进行到 W 点转化 NO 物质的量,反应进行到 M 点放出的热量 进行到 W 点放出的热量。M 点时再加入一定量 NO,平衡向正反应方向移动,加入 NO 相当于增大压强(增大压强平衡不移动) ,平衡后 NO 的转化率不变。a,该反应中所有物质都呈气态,根据质量守恒定律,气体的总质量始终不变,容器容积不变,混合气体的密度始终不变;b,反应开始逆反应速率为 0,反应开始至达到平衡过程中逆反应速率增大,达平衡时逆反应速率不变;c,单位时间内 N2的消耗量表示逆反应速率,单位时间内 NO 的消耗量表示正反应速
25、率,从反应开始至达到平衡的过程中,逆反应速率增大,正反应速率减小,单位时间内 N2和 NO 的消耗量之比增大;d,该反应中所有物质都呈气态,根据质量守恒定律,气体的总质量始终不变,该反应反应前后气体分子数不变,气体分子物质的量始终不变,气体的平均相对分子质量始终不变;从开始至达到平衡的过程,发生变化的是 bc,答案选 bc。(3)A,增加 LaNi5H6(s)的量,平衡不移动,不会释放出气态氢;B,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,释放出气态氢;C,使用催化剂,平衡不移动,不会释放出气态氢;D,减小压强,平衡向逆反应方向移动,释放出气态氢;使 LaNi5H6(s)释放出气态氢,可
26、改变的条件是升高温度、减小压强,答案选 BD。10. 工业上可用软锰矿(主要成分是 MnO2)和黄铁矿(主要成分是 FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO 3) 。其工业流程如下:回答下列问题:(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出率,除了可以搅拌、将矿石研磨粉碎以外,可以采取的措施有(写两条)_。(2)副产品 A 的化学式是_。(3)净化工序的目的是除去溶液中的 Cu2 、Ca 2 等杂质。若测得滤液中 c(F )0.01 molL1 ,则滤液中残留的 c(Ca2 )_已知:K sp(CaF2)1.4610 10 。(4)沉锰工序中,加入 NH4HCO3后有无色无味的气体放出,同
27、时有浅红色的沉淀生成,发生反应的离子方程式是_;沉锰工序中判断沉淀已经洗涤干净的实验操作是_。(5)已知 MnCO3难溶于水和乙醇,潮湿时易被空气氧化,100开始分解。工业上一般用少量 C2H5OH 洗涤的原因是_。(6)溶浸过程中发生的主要反应如下,请完成并配平该反应的离子方程式:_ FeS2_ MnO 2_ _ Fe 3 _ Mn2 _ SO 42 _ ,_【答案】 (1). 适当升高温度、适当提高稀硫酸的浓度 (2). (NH 4)2SO4 (3). 1.4610-6molL-1 (4). Mn2+2HCO 3-MnCO 3CO 2H 2O (5). 取最后一次洗涤液,加入几滴 BaCl
28、2溶液,若无白色沉淀生成,则洗涤干净 (6). 防止 MnCO3潮湿时被空气氧化、便于在温度低于 100干燥 (7). 2FeS 215MnO 228H +2Fe 3+15Mn 2+4SO 4214H 2O【解析】试题分析:本题以软锰矿和黄铁矿为主要原料制备 MnCO3的流程为载体,考查流程的分析,反应条件的控制,溶度积的计算,离子方程式的书写,基本实验操作,离子方程式的配平。软锰矿和黄铁矿用稀硫酸溶浸后软锰矿中的 MnO2主要转化为 MnSO4,黄铁矿中 FeS2主要转化为 Fe2(SO 4) 3;溶浸过程中 FeS2可能转化为 FeSO4,溶浸后的溶液中加入 MnO2将Fe2+氧化成 Fe
29、3+,加入石灰调节 pH 使 Fe3+完全转化为 Fe(OH) 3沉淀除去;净化工序中加入(NH 4) 2S 除去 Cu2+,加入 NH4F 除去 Ca2+;沉锰过程即向 MnSO4溶液中加入 NH4HCO3、氨水形成 MnCO3,过滤后的废液中含大量的 NH4+、SO 42-。(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出率,除了可以搅拌、将矿石研磨粉碎外,还可以采取的措施有:适当升高温度、适当提高稀硫酸的浓度。(2)沉锰过滤后的废液中含大量的 NH4+、SO 42-,副产品 A 的化学式为(NH 4) 2SO4。(3)CaF 2的溶解平衡表达式为 CaF2(s) Ca2+(aq)+2F -(aq) ,
30、K sp(CaF 2)=c(Ca 2+)c 2(F -) ,若滤液中 c(F -)=0.01mol/L,则滤液中残留的 c(Ca 2+)= Ksp(CaF 2) c2(F -)=1.46 10-10 (0.01) 2=1.46 10-6mol/L。(4)沉锰工序中,加入 NH4HCO3后有无色无味的气体放出,同时有浅红色的沉淀生成,Mn 2+与 HCO3-电离产生的 CO32-形成 MnCO3沉淀,促进 HCO3-进一步电离产生 H+,H +与另一部分 HCO3-生成 H2O 和 CO2,发生反应的离子方程式为 Mn2+2HCO3-=MnCO3+H 2O+CO2。沉锰工序中要判断沉淀已经洗涤干
31、净即检验最后洗涤液中不含(NH 4) 2SO4,沉锰工序中判断沉淀已经洗涤干净的实验操作是:取最后一次洗涤液少许,加入几滴 BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则洗涤干净。(5)MnCO 3潮湿时易被空气氧化,100MnCO 3开始分解,工业上用少量 C2H5OH 洗涤的原因是:防止 MnCO3潮湿时被空气氧化、便于在温度低于 100干燥(乙醇的沸点低于 100) 。(6)在反应中 FeS2中 Fe 元素的化合价由+2 价升至+3 价,S 元素的化合价由-1 价升至+6 价,1molFeS2失去 15mol 电子;Mn 元素的化合价由+4 价降至+2 价,1molMnO 2得到 2mol 电子;
32、根据得失电子守恒配平:2FeS 2+15MnO22Fe 3+4SO42-+15Mn2+,在溶浸过程中加入稀硫酸,结合原子守恒和电荷守恒,写出配平的离子方程式为 2FeS2+15MnO2+28H+=2Fe3+4SO42-+15Mn2+14H2O。点睛:无机工业流程题以工业生产过程为背景,考查学生运用已有知识灵活解决实际问题的能力。流程图的一般解题过程为:(1)了解整个流程的目的;(2)浏览整个流程,基本辨别出原料预处理、物质的分离和提纯、物质的制备等阶段;(3)具体分析每一步发生的反应和操作、应用的反应原理。在分析过程中要抓住元素守恒进行推理。11. 前四周期元素 A、B、C、D、E、F 原子序
33、数依次递增。已知:A、B、D、C 的价电子数依次增多,A、B、C 同周期且 C 是该周期中电负性最大的元素;A 有两个单电子,E 的未成对电子数是前四周期中最多的,且其价电子数与 D 相同, F 的最外层电子数为 2,内层全部排满。请用对应的元素符号回答下面的问题:(1)写出 E 的价电子排布式:_。(2)在 A 形成的化合物中,A 采取 sp2杂化,且分子量最小的化合物为(写化学式)_。(3)下列物质的性质与氢键有关的是_。A. 可燃冰的形成 B. A 的氢化物的沸点 C. B 的氢化物的热稳定性(4)E 3+可以与 AB形成配离子,其中 E3+以 d2sp3方式杂化,杂化轨道全部用来与 A
34、B形成配位键,则 E3+的配位数为_,1mol 该配离子中含有_mol 键。(5)F 与 D 形成的化合物晶胞如图,F 的配位数为_,晶体密度为 a g/cm3,NA为阿伏加德罗常数,则晶胞边长为_pm。 (1pm=10 -10cm)【答案】 (1). 3d 54s1 (2). C2H4 (3). A (4). 6 (5). 12 (6). 4 (7). 【解析】试题分析:本题考查物质的结构与性质。涉及元素的推断,价电子排布式的书写,氢键,配位数的确定和 键的计算,晶胞的分析和计算。E 的未成对电子数是前四周期中最多的,E 为 Cr 元素;F 的原子序数大于 E,F 的最外层电子数为 2,内层
35、全部排满,F 基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s2,F 为 Zn 元素;E 的价电子数为 6,D 的价电子数与 E 相同,D 的价电子数为 6,A、B、C 同周期,A、B、C、D 原子序数依次递增,A、B、D、C 的价电子数依次增多,A、B、C 为第二周期,D 为第三周期,D 为 S 元素;A、B、C 为第二周期且 C 是该周期中电负性最大的元素,C 为 F 元素;A 的价电子数小于B,B 的价电子数小于 6,A 有两个单电子,则 A 为 C 元素,B 为 N 元素。(1)E 为 Cr,Cr 的原子序数为 24,根据原子核外电子排布规律,E 的核外电子排布式
36、为1s22s22p63s23p63d54s1,价电子排布式为 3d54s1。(2)A 为 C 元素,在 A 形成的化合物中 A 采取 sp2杂化,分子量最小的化合物为 CH2=CH2,化学式为 C2H4。(3)A,可燃冰是由天然气和水在高温低压条件下形成的类冰状的物质,可燃冰中水分子间通过氢键形成笼状结构,笼中容纳 CH4分子或 H2O 分子,可燃冰的形成与氢键有关;B,A 为C 元素,C 的电负性较小,A 的氢化物分子间不形成氢键,其沸点的高低与氢键无关,与范德华力有关;C,B 为 N 元素,B 的氢化物的热稳定性与共价键的键能有关,与分子间氢键无关;与氢键有关的是 A,答案选 A。(4)E
37、 为 Cr,Cr 3+以 d2sp3方式杂化,形成 6 个杂化轨道,杂化轨道全部用来与 AB-(CN -)形成配位键,Cr 3+的配位数为 6。6 个配位键全为 键,配体 CN-的电子式为 ,1个配体 CN-含 1 个 键和 2 个 键,则 1mol 该配离子Cr(CN) 63-中含有的 键为(6+61)mol=12mol。(5)F 为 Zn,D 为 S,用“均摊法” ,晶胞中小黑球的个数为 4,大球的个数为8 +6 =4,该晶体的化学式为 ZnS,Zn、S 的配位数相等,由晶胞看出小黑球的配位数为4,则 F 的配位数都为 4。1mol 晶体的质量为(65+32)g=97g,1mol 晶体的体
38、积为= cm3,晶胞的体积为 4 ( cm3 NA)= cm3,晶胞的边长为cm= 1010pm。12. 氟他胺 G 是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃 A 制备 G 的合成路线如下:回答下列问题:(1)A 的结构简式为_。A 的化学名称是_。(2)、的反应试剂和反应条件相同,分别是_,反应的类型是_。(3)的反应方程式为_。吡啶是一种有机碱,其作用是_。(4)G 的分子式为_。(5)H 是 G 的同分异构体,其苯环上的取代基与 G 的相同但位置不同,则 H 可能的结构有_种。(6)4-甲氧基乙苯胺( )是重要的精细化工中间体,写出由苯甲醚()制备 4-甲氧基乙苯胺的合成路线_ 。 (
39、其他试剂任选)【答案】 (1). (2). 甲苯 (3). 浓硫酸,浓硝酸,加热 (4). 取代(或硝化反应) (5). (6). 吸收 HCl,提高产物的产率 (7). C 11H11O3N2F3 (N、O、F 的位置可以改变) (8). 9 (9). 【解析】 (1)反应发生取代反应,应取代苯环取代基上的氢原子,根据 C 的结构简式和 B的化学式可确定 A 为甲苯,结构简式为: ;(2)反应、均是苯环碳原子上引入NO 2,反应试剂是浓硝酸、浓硫酸,并且加热得到,此反应类型为取代反应;(3)根据 G 的结构简式,反应发生取代反应,Cl 取代氨基上的氢原子,即反应方程式为;吡啶显碱性,其作用是
40、吸收反应产物的 HCl,提高反应转化率。 (4)根据有机物成键特点,G 的分子式为 C11H11O3N2F3。 (5)CF 3和NO 2处于邻位,另一个取代基在苯环上有 3 种位置,CF 3和NO 2处于间位,另一取代基在苯环上有 4 种位置,CF 3和NO 2处于对位,另一个取代基在苯环上有 2 种位置,因此共有 9 种结构。 (6)根据目标产物和流程图,苯甲醚应首先与混酸反应,在对位上引入硝基,然后在铁和 HCl 作用下NO 2转化成NH 2,最后在吡啶作用下与 CH3COCl 反应生成目标产物,合成路线是: 。点睛:考查有机物的推断与合成,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型。难点是同分异构体判断和合成路线图设计,有机合成路线的设计时先要对比原料的结构和最终产物的结构,官能团发生什么改变,碳原子个数是否发生变化,再根据官能团的性质进行设计。物质的合成路线不同于反应过程,只需写出关键的物质及反应条件、使用的物质原料,然后进行逐步推断,从已知反应物到目标产物。同分异构体类型通常有:碳链异构、官能团异构、位置异构等,有时还存在空间异构,要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。