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【KS5U解析】山西省太原市第五中学2018届高三第二次模拟考试(5月)理科综合化学试题 Word版含解析.doc

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资源描述

1、山西省太原市第五中学 2018 届高三第二次模拟考试(5 月)化学可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 Na 23 Al 27 Cl 35.51. 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法不正确的是A. 地沟油可用来生产肥皂、甘油,达到废物利用的目的B. 锅炉水垢中含有的 CaSO4,可先用 Na2CO3溶液处理,后用酸除去C. 泉州府志:元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之。泥土具有吸附作用,能将红糖变白D. “梨花淡自柳深青,柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分和棉花不同【答案】D【解析】分析: 地沟油的主要成分是油脂;CaSO 4用 Na2CO3溶液处理后可转化为

2、CaCO3;泥土具有吸附作用;柳絮的主要成分和棉花相同,都是纤维素。详解:A. 地沟油的主要成分是油脂,油脂可发生皂化反应,该反应可用于工业上生产肥皂、甘油,达到废物利用的目的,A 正确;B. CaSO4不溶于酸,CaSO 4用 Na2CO3溶液处理后可转化为 CaCO3,CaCO 3可溶于酸,B 正确;C.泥土颗粒表面积较大,因而具有吸附作用,能吸附红糖中的色素使其变白,C 正确;D.柳絮的主要成分是纤维素,和棉花相同,D 不正确。综上所述,说法不正确的是 D。本题选 D。2. 有机玻璃的单体甲基丙烯酸甲酯(MMA) 的合成原理如下:(MMA)下列说法正确的是A. 若反应的原子利用率为 10

3、0%,则物质 X 为 CO2B. 可用分液漏斗分离 MMA 和甲醇C. 、 均可发生加成反应、氧化反应、取代反应D. MMA 与 H2反应生成 Y,能与 NaOH 溶液反应的 Y 的同分异构体有 3 种【答案】C3. 已知 X、Y、Z、W、M 均为短周期元素。25时,其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为 0.01mol/L)溶液的 pH 和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是A. X、M 简单离子半径大小顺序:XMB. X、Y、Z、W、M 五种元素中只有一种是金属元素C. Z 的最高价氧化物的化学式为 ZO3D. X、Z 的最简单气态氢化物反应有白烟生成【答案】C详解:A. N 和 Na

4、 的简单离子的电子层结构相同,N 的原子序数较小,故 N3+的半径大于Na+,A 正确;B. X、Y、Z、W、M 五种元素中只有 M 是金属元素,B 正确;C. Z 的最高价氧化物的化学式为 Cl2O7,C 不正确;D. X、Z 的最简单气态氢化物是氨气和氯化氢,两者反应生成氯化铵小颗粒,故有白烟生成,D 正确。综上所述,说法不正确的是 C,本题选 C。点睛:本题是一道有关元素周期表和元素周期律的推断题,难度较大。要求学生能掌握原子半径的变化规律、元素的金属性和非金属性的变化规律、酸碱性与 pH 的关系,并且能够将这些变化及其性质结合起来进行相关元素的判断,对学生的综合能力要求很高。在平时的学

5、习中,要注意对相关知识点的总结归纳,以提高自己的综合能力。4. 下列实验操作、现象和结论均正确的是选项 实验操作 现象或化学方程式 结论A取 1mL20%的蔗糖溶液,加入适量稀硫酸,水浴加热后取少量溶液,加入几滴新制 Cu(OH)2悬浊液,加热溶液中未出现砖红色沉淀蔗糖未水解B将 C 和 SiO2固体混合物高温加热 非金属性:CSiC向盛有 2mL 0.1molL-1的 NaCl 溶液试管中逐滴加入几滴 0.1molL-1的AgNO3溶液,充分反应后,再逐滴加入0.1molL-1的 KI 溶液白色沉淀变为黄色沉淀Ksp(AgCl) Ksp(AgI)D向待测液中加入适量的稀 NaOH 溶液,将湿

6、润的蓝色石蕊试纸放在试管口湿润的蓝色石蕊试纸未变红待测液中不存在 NH4+A. A B. B C. C D. D【答案】C【解析】蔗糖水解生成葡萄糖,葡萄糖与新制 Cu(OH)2悬浊液反应应在碱性条件下进行,该实验没有用碱液中和硫酸,所以达不到实验目的,A 错误;在高温条件下,碳能够置换出SiO2中的硅,碳表现出还原性,不能用该反应比较非金属性强弱,B 错误;溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质,根据实验可知,先生成白色沉淀 AgCl、再转化为黄色沉淀 AgI,所以这两种银盐沉淀溶解平衡常数大小顺序是 Ksp(AgCl)Ksp(AgI),C 正确;检验溶液中的 NH4+时,应该加入浓 NaOH

7、 溶液,并适当加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明硫酸亚铁铵中含有 NH4+;D 错误;正确选项 C。点睛:若要证明碳的非金属性大于硅,可以向硅酸钠溶液中通入足量的二氧化碳气体,溶液出现白色硅酸沉淀,酸性:碳酸大于硅酸,由于碳、硅元素都是最高正价,所以非金属性碳大于硅。5. H2S 是一种剧毒气体,如图为质子膜 H2S 燃料电池的示意图,可对 H2S 废气资源化利用。下列叙述错误的是A. a 是负极,电池工作时,电子的流动方向是:电极 a负载电极 b质子膜电极 aB. 电池工作时,化学能转化为电能和热能C. 电极 b 上发生的电极反应式为 O2+4e 4H = 2H2OD. 当

8、电路中通过 4 mol 电子时,有 4 mol H 经质子膜进入正极区【答案】A【解析】根据 H2S 燃料电池的示意图可知,在 a 极,H 2SS 2,化合价升高,发生氧化反应,a 是负极,电池工作时,电子从负极电极 a 经负载流向正极电极 b,电子不能进入溶液中,A错误;原电池工作时,化学能转化为电能和热能,B 正确;根据 O2H 2O,化合价降低,氧气得电子发生还原反应, 电极反应式为 O2+4e-+4H+=2H2O,C 正确;根据 O2+4e-+4H+=2H2O,所以当电路中通过 电子时,有 经质子膜进入正极区,D 正确;正确选项 A。6. 当 1,3-丁二烯和溴单质 1:1 加成时,其

9、反应机理及能量变化如下:不同反应条件下,经过相同时间测得生成物组成如下表:下列分析不合理的是A. 产物 A、B 互为同分异构体,由中间体生成 A、B 的反应互相竞争B. 相同条件下由活性中间体 C 生成产物 A 的速率更快C. 实验 1 测定产物组成时,体系己达平衡状态D. 实验 1 在 t min 时,若升高温度至 25,部分产物 A 会经活性中间体 C 转化成产物 B【答案】C【解析】分析:由 1,3-丁二烯和溴单质 1:1 加成时的反应机理及能量变化示意图可知,该反应可以生成互为同分异构体的两种产物 A 和 B,由中间体生成 A、B 的反应互相竞争;由中间体生成 A 的活化能较低,故相同

10、条件下由活性中间体 C 生成产物 A 的速率更快;实验 1 测定产物组成时,无法判断体系己达平衡状态;由图像可知,由 C 生成 A 和 B 的反应皆为放热反应,由表中数据可知,在较高的温度下,C 转化为 B 有竞争优势,故实验 1 在 t min 时,若升高温度至 25,部分产物 A 会经活性中间体 C 转化成产物 B。详解:A. 产物 A、B 互为同分异构体,由中间体生成 A、B 的反应互相竞争,A 正确;B. 由中间体生成 A 的活化能较低,故相同条件下由活性中间体 C 生成产物 A 的速率更快,B正确;C. 实验 1 测定产物组成时,无法判断体系己达平衡状态,C 不合理;D. 由图像可知

11、,由 C 生成 A 和 B 的反应皆为放热反应,由表中数据可知,在较高的温度下,C 转化为 B 有竞争优势,故实验 1 在 t min 时,若升高温度至 25,部分产物 A 会经活性中间体 C 转化成产物 B,D 正确。综上所述,分析不合理的是 C,本题选 C。7. 已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸 HCOOH HCN H2CO3 电离平衡常数(25) K=1.7710-4 K=5.010-10K1=4.310-7K2=5.610-11下列叙述错误的是A. NaCN 溶液中通入少量 CO2发生的离子反应为:CN -+H2O+CO2=HCN+HCO3-B. 等体积、等物质的量浓度的 HCO

12、ONa 和 NaCN 溶液中所含阴离子总数前者大于后者C. 等物质的量浓度的 NaHCO3和 Na2CO3混合溶液中:c(Na +) c(OH -)c(HCO 3-) c(CO 32-) c(H+)D. 中和等体积、等 pH 的甲酸溶液和氢氰酸溶液消耗 NaOH 的物质的量前者小于后者【答案】C【解析】向 NaCN 溶液中通入少量 CO2,因为酸性: ,故反应生成HCN 和碳酸氢钠,不能生成二氧化碳,反应的离子方程式为: CN -+H2O+CO2=HCN+HCO3,A 正确;根据电荷守恒规律:c(Na +)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)和 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(

13、HCOO-),由于甲酸的酸性大于 HCN,所以等物质的量浓度的 HCOONa 和 NaCN 溶液,NaCN 溶液水解能力强,c(OH -)较大,c(H +)相对较小,由于两溶液 c(Na+)相等,所以 HCOONa 溶液中所含阴离子总数大于 NaCN溶液所含阴离子总数,B 正确;碳酸钠溶液中碳酸根离子水解能力大于碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子水解能力,所以溶液中 c(HCO3-)c(CO32-);由于溶液中的 c(OH-)是由 c(HCO3-)和c(CO32-)水解产生的,所以 c(HCO3-)c(CO32-) c(OH-),C 错误;由于酸性 HCOOH 大于 HCN,所以等体积、等 pH 的

14、HCOOH 溶液和 HCN 溶液,HCN 溶液的浓度较大,HCN 溶质的量较大,消耗 NaOH 的物质的量较多, 即中和等体积、等 pH 的 HCOOH 溶液和 HCN 溶液消耗 NaOH 的物质的量前者小于后者,D 正确;正确选项 C。点睛:中和等体积、等物质的量浓度的 HCOOH 和 HCN 溶液,恰好完全反应需要氢氧化钠物质的量相同;中和等体积、等 pH 的 HCOOH 溶液和 HCN 溶液消耗 NaOH 的物质的量前者小于后者。8. 氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧。某活动小组准备使用下列装置制备 LiH 固体。甲同学的实验方案如下:(1)仪器的组装连接:

15、上述仪器装置按气流从左到右连接顺序为_,加入药品前首先要进行的实验操作是_(不必写出具体的操作方法) ;其中装置 B 的作用是_。(2)添加药品:用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂(固体石蜡密封) ,然后在甲苯中浸洗数次,该操作的目的是_,然后快速把锂放入到石英管中。(3)通入一段时间氢气后加热石英管,通氢气的作用是_;在加热 D 处的石英管之前,必须进行的实验操作是_。(4)加热一段时间后,停止加热,继续通氢气冷却,然后取出 LiH,装入氮封的瓶里,保存于暗处。采取上述操作的目的是为了避免 LiH 与空气中的水蒸气接触而发生危险,反应方程式为_。(5)准确称量制得的产品 0.174g,在一定条

16、件下与足量水反应后,共收集到气体 470.4 mL(已换算成标准状况) ,则产品中 LiH 与 Li 的物质的量之比为_。【答案】 (1). e 接 a,b 接 f,g 接 d,c (f 和 g 调换也可以) (2). 检验装置的气密性 (3). 除去 H2中的 H2O 和 HCl (4). 除去锂表面的石蜡 (5). 赶走装置中空气,防止加热时锂、氢气与氧气反应,发生爆炸 (6). 收集 c 处排出的气体并检验 H2纯度 (7). LiH + H2O = LiOH + H2 (8). 101【解析】分析:由各装置的特点可以推断,甲同学的实验方案为如下:由 A 装置用锌和盐酸制备氢气,则氢气含

17、有一定量的 H2O 和 HCl,氢气经 B 用碱石灰除去 H2中的 H2O 和 HCl 后通入 D,排出系统内的空气后,检验氢气的纯度,然后加热 D 中玻璃管制备 LiH。C 装置是为了防止空气中的水蒸气进行 D 中,防止氢化锂(LiH)遇水引起燃烧。详解:(1)仪器的组装连接:上述仪器装置按气流从左到右连接顺序为 e 接 a,b 接 f,g接 d,c (f 和 g 调换也可以) ,加入药品前首先要进行的实验操作是检验装置的气密性;其中装置 B 的作用是除去 H2中的 H2O 和 HCl。(2)用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂(固体石蜡密封) ,然后在甲苯中浸洗数次,根据相似相溶原理可知,石蜡

18、易溶于苯,故该操作的目的是除去锂表面的石蜡。(3)通入一段时间氢气后加热石英管,通氢气的作用是赶走装置中空气,防止加热时锂、氢气与氧气反应,发生爆炸;在加热 D 处的石英管之前,必须进行的实验操作是收集 c 处排出的气体并检验 H2纯度。(4)加热一段时间后,停止加热,继续通氢气冷却,然后取出 LiH,装入氮封的瓶里,保存于暗处。采取上述操作的目的是为了避免 LiH 与空气中的水蒸气接触而发生危险,反应方程式为 LiH + H2O = LiOH + H2。(5)准确称量制得的产品 0.174g,在一定条件下与足量水反应后,共收集到气体 470.4 mL(已换算成标准状况) ,则 n(H2)=

19、,则 n(LiH),n(H 2)=n(LiH)+0.5 ,解之得 n(LiH)=0.02mol、 ,所以,产品中 LiH 与 Li 的物质的量之比为 101。9. 锑(Sb)广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件、医药及化工等领域。以辉锑矿为原料制备金属锑,其一种工艺流程如下:己知部分信息如下:I.辉锑矿(主要成分为 Sb2S3,还含有 As2S5、PbS 、CuO 和 SiO2等) ;II.浸出液主要含盐酸和 SbCl3,还含 SbCl5、CuCl 2、AsCl 3和 PbCl2等杂质;III.常温下,Ksp(CuS)=1.010 -36 Ksp(PbS)=9.010-29回答下列问题:(

20、1) “酸浸”过程中 SbCl5和 Sb2S3反应有 S 生成,该反应的还原产物是_(填化学式)。(2)写出“还原”反应的化学方程式:_ 。(3)已知:浸出液中:c(Cu 2+)=0.01 molL-1、c(Pb 2+)=0.10 molL-1。在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是_(填化学式) ;当 CuS、PbS 共沉时, =_。加入硫化钠的量不宜过多,原因是_。 (4)在“除砷”过程中,氧化产物为 H3PO4。该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比_。(5)在“电解”过程中,以惰性材料为电极,阴极的电极反应式为_;“电解”中锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过

21、 U0V 时,锑的产率降低的原因可能是_。【答案】 (1). SbCl 3 (2). 3 SbCl5+ 2Sb=5SbCl3 (3). CuS (4). 9.0107 (5). 避免砷、锑离子沉淀 (6). 4:3 (7). Sb 3+3e-=Sb (8). H 参与了电极反应【解析】分析:由工艺流程可知,辉锑矿粉经盐酸、五氯化锑溶液浸取后,过滤,向滤液中加入适量的锑粉把过量的五氯化锑还原,然后再加入适量的硫化钠把溶液中的铜离子和铅离子沉淀,过滤,再向滤液中加入次磷酸钠除砷,得到三氯化锑溶液,电解该溶液得到锑和五氯化锑,五氯化锑循环利用。详解:(1) “酸浸”过程中 SbCl5和 Sb2S3反

22、应有 S 生成,该反应的氧化剂为 SbCl5,其还原产物是 SbCl3。(2) “还原”反应的化学方程式为 3SbCl5+ 2Sb=5SbCl3。(3)浸出液中 c(Cu2+)=0.01 molL-1、c(Pb 2+)=0.10 molL-1。常温下,Ksp(CuS)=1.010-36 Ksp(PbS)=9.010-29,CuS 的溶度积较小,故在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是 CuS;当 CuS、PbS 共沉时, = 9.0107。加入硫化钠的量不宜过多,防止砷、锑离子转化为沉淀。 (4)在“除砷”过程中,次磷酸钠是还原剂,其氧化产物为 H3PO4,P 的化合价由

23、+1 升高到+5、升高了 4,而 As 的化合价由+3 降到 0、降低了 3,故该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比 4:3。(5)在“电解”过程中,以惰性材料为电极,阴极发生还原反应,其电极反应式为 Sb3+3e-=Sb;由“电解”中锑的产率与电压大小关系示意图可知,当电压超过 U0V 时,锑的产率降低,其原因可能是 H 参与了电极反应。10. 乙烯是合成食品外包装材料聚乙烯的单体,可以由丁烷裂解制备。主反应:C 4H10(g,正丁烷) C2H4(g)+C2H6(g) H 1副反应:C 4H10 (g,正丁烷) CH4(g)+C3H6(g) H 2回答下列问题:(1)化学上,将稳定单质的能量

24、定为 0,生成稳定化合物时释放或吸收的能量叫做生成热,生成热可表示该物质相对能量。下表为 25、101kPa 下几种有机物的生成热:物质 曱烷 乙烷 乙烯 丙烯 正丁烷 异丁烷生成热/kJmol -1 -75 -85 52 20 -125 -132书写热化学方程式时,要标明“同分异构体名称” ,其理由是_。上述反应中,H 1=_kJ/mol。(2)一定温度下,在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。下列情况表明该反应达到平衡状态的是_ (填代号) 。A气体密度保持不变 B c(C 2H4)c(C2H6)/ c(C4H10)保持不变C反应热不变 D正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等为了同

25、时提高反应速率和转化率,可采用的措施是 _。(3)向密闭容器中充入丁烷,在一定条件(浓度、催化剂及压强等) 下发生反应,测得乙烯产率与温度关系如图所示。温度高于 600时,随若温度升高,乙烯产率降低,可能的原因是_(填代号)。A平衡常数降低 B活化能降低 C催化剂活性降低 D副产物增多 (4)在一定温度下向 1L 恒容密闭容器中充入 2mol 正丁烷,反应生成乙烯和乙烷,经过10min 达到平衡状态,测得平衡时气体压强是原来的 1.75 倍。010min 内乙烯的生成速率 v(C2H4)为_ molL -1min-1。 上述条件下,该反应的平衡常数 K 为_。(5)丁烷-空气燃料电池以熔融的

26、K2CO3为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的负极反应式为_。(6)K 2CO3可由二氧化碳和氢氧化钾溶液反应制得。常温下,向 1 L pH=10 的 KOH 溶液中持续通入 CO2,通入 CO2的体积( V)与溶液中水电离出的 OH-浓度的关系如图所示。C 点溶液中各离子浓度大小关系为_。【答案】 (1). 同分异构体的能量不相等 (2). +92 (3). BD (4). 升高温度 (5). CD (6). 0.15 (7). 4.5 (8). C4H10+13CO32-26e-=17CO2+5H2O (9). c(K+)c(CO 32-)c(OH -)c(

27、HCO 3-)c(H +)【解析】分析:在相同条件下,同分异构体之间的生成热不同、所含的能量不同。反应热等于生成物的生成热总和减去反应物的生成热总和。根据反应物的状态和反应条件,判断气体的质量和体积是否变化,从而确定用于判断平衡状态的物理量是否为变量。催化剂的活性通常在适宜温度下最大,随着温度升高,副反应会增多。在恒温恒容条件下,气体的压强之比等于其物质的量之比。燃料电池中,燃料在负极上发生氧化反应。C 点溶液中水电离出的 OH-浓度最大,则 C 点对应的溶液为 K2CO3溶液,因碳酸根离子可以发生水解而使溶液呈碱性。详解:(1)由表中数据可知,在相同条件下,同分异构体之间的生成热不同,故其所

28、含的能量不同,因此,在书写热化学方程式时,要标明“同分异构体名称” 。由生成热的定义可知,反应热等于生成物的生成热总和减去反应物的生成热总和,故上述反应中,H 1=52 kJ/mol +(-85 kJ/mol)-(-125 kJ/mol)=+92kJ/mol。(2)A气体的质量和体积均不变,故气体密度保持不变; B c(C 2H4)c(C2H6)/ c(C4H10)保持不变时就是该反应的化学平衡常数;C反应热与平衡状态无关; D正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等,表明正反应速率和逆反应速率相等。综上所述,表明该反应达到平衡状态的是 BD。由于该反应是一个吸热反应,故升高温度可以同时提高反应速率和

29、转化率。(3)温度高于 600时,随着温度升高,乙烯产率降低。A该反应为吸热反应,故平衡常数随温度升高而增大;B活化能不随温度变化而变化;C催化剂活性通常在适宜温度下最大,高于其适宜温度后,其活性降低;D随着温度升高,其可能发生的副反应增多,故副产物增多 。综上所述,可能的原因是 CD。(4)在一定温度下向 1L 恒容密闭容器中充入 2mol 正丁烷,反应生成乙烯和乙烷,经过10min 达到平衡状态,测得平衡时气体压强是原来的 1.75 倍,则气体的总物质的量变为原来的 1.75 倍,即 3.5mol,增加了 1.5mol,所以各组分的变化量均为 1.5mol。010min 内乙烯的生成速率

30、v(C2H4)= 0.15 molL-1min-1。 上述条件下,该反应的平衡常数 K= 4.5。(5)丁烷-空气燃料电池以熔融的 K2CO3为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极,该燃料电池的负极上丁烷被氧化,电极反应式为 C4H10+13CO32-26e-=17CO2+5H2O。(6)由图可知,C 点溶液中水电离出的 OH-浓度最大,则 C 点对应的溶液为 K2CO3溶液,因碳酸根离子可以发生水解而使溶液呈碱性,故其离子浓度大小关系为 c(K+)c(CO 32-)c(OH -)c(HCO 3-)c(H +)。11. H、N、Na、Al、Ti 等元素在能源、材料等领域应用广泛

31、。回答下列问题:(一)氢化铝钠(NaAlH 4)是一种新型轻质储氢材料,掺入少量 Ti 的 NaAlH4在 150时释氢,在 170、15.2MPa 条件下又重复吸氢。NaAlH 4可由 AlCl3和 NaH 在适当条件下合成。NaAlH 4的晶胞结构如图所示,为长方体。(1)基态 Ti 原子的价电子排布图为_, L 能层中电子云的形状有_种。(2)AlCl 3在 178时升华,属于_晶体,其蒸气的相对分子质量约为 267,蒸气分子的结构式为_(标明配位键) ,其中 Al 的轨道杂化方式为_。(3)写出与 AlH4 空间构型相同的一种分子和一种离子_(填化学式) 。(4)NaAlH 4晶体中,

32、与 AlH4 紧邻且等距的 Na+有_个;NaAlH 4晶体的密度为_gcm3 (用含 a 的代数式表示) 。(二)叠氮化钠和氢叠氮酸(HN 3)已一步步进入我们的生活,如汽车安全气囊等。(1)写出与 N3-属于等电子体的一种分子_(填分子式) 。 (2)氢叠氮酸(HN 3)可由肼(N 2H4)被 HNO2氧化制得,同时生成水。下列叙述错误的是_(填标号)A上述生成 HN3的化学方程式为:N 2H4+HNO2= HN3+2 H2O BNaN 3的晶格能大于 KN3的晶格能C氢叠氮酸(HN 3)和水能形成分子间氢键DHN 3和 N2H4都是由极性键和非极性键构成的非极性分子。EHN 3分子中四个

33、原子可能在一条直线上【答案】 (1). (1) (2). 2 (3). 分子 (4). (5). sp3 (6). NH4+、CH 4(或 SO42-、PO 43-、CCl 4等其他合理答案) (7). 8 (8). (9). CO2或 N2O (10). DE【解析】分析:钛是 22 号元素。L 层只有 s 和 p 两种原子轨道。根据氯化铝易升华,可以判断其为分子晶体。根据中心原子所形成的 键数目及孤电子对数可以确定其杂化类型。AlH4 空间构型为正四面体。根据均摊法可以计算出晶胞中的微粒数,再以 1mol 晶胞为单位,计算其体积和质量,即可求出其密度。等电子体之间原子数目相同、价电子总数相

34、同。详解:(一) (1)钛是 22 号元素,基态 Ti 原子的价电子排布图为 。L 能层中有 s 和 p 丙种轨道,故电子云的形状有 2 种。(2)AlCl 3在 178时升华,说明其熔点和沸点较低,故其属于分子晶体,其蒸气的相对分子质量约为 267,则蒸气分子的分子式为 Al2Cl6,分子中有 2 个配位键,其结构式为,其中 Al 形成 4 个 键、无孤电子对,故其轨道杂化方式为 sp3。(3)AlH 4 空间构型为正四面体,与 AlH4 空间构型相同的分子和离子主要有CCl4、CH 4、SO 42-、PO 43-、NH 4+等。(4)由 NaAlH4晶体的晶胞结构可知, ,与 AlH4 紧

35、邻且等距的 Na+有 8 个(如图所示,位于体心的 AlH4 与其周围的 8 个 Na+等距,距离为 ) ;由均摊法可以求出该晶胞中阴阳离子的数目均为 4,则 NA个晶胞的质量和体积分别为 216g 和 2,所以,NaAlH 4晶体的密度为 gcm3 。(二) (1)N 3-有 3 个原子和 16 个价电子,故与 N3-属于等电子体的分子有 CO2或 N2O。 (2)氢叠氮酸(HN 3)可由肼(N 2H4)被 HNO2氧化制得,同时生成水。A上述生成 HN3的化学方程式为 N2H4+HNO2= HN3+2 H2O ,A 正确;B钠离子的半径小于钾离子,故 NaN3的晶格能大于KN3的晶格能,B

36、 正确;C氢叠氮酸(HN 3)和水能形成分子间氢键,C 正确;DHN 3是极性分子,N 2H4是非极性分子,D 不正确;EHN 3分子结构示意图为 ,靠近H 原子的第 1 个 N 原子是 sp2杂化的,第二个 N 原子是 sp 杂化的,端位的 N 原子不杂化,故四个原子不在一条直线上,E 不正确。综上所述,叙述错误的是 DE 。点睛:本题属于有关物质的结构与性质的综合考查,主要考查了核外电子运动状态的表示方法、化学键的形成及分类、分子的结构与性质、杂化轨道类型的判断、等电子原理、有关晶胞的计算,难度较大。要求学生要掌握核外电子排布的一般规律及其表示方法,熟悉 136号元素的电子排布情况,能综合

37、运用杂化轨道理论、价层电子对互斥理论和等电子原理,分析原子的杂化类型及分子的空间结构,熟练运用均摊法计算晶胞中的微粒数及其相关的计算。12. 某新型有机酰胺化合物 M 在工业生产中有重要的作用,其合成路线如下:已知:A 是烃的含氧衍生物,相对分子质量为 58,碳和氢的质量分数之和为 44.8%,核磁共振氢谱显示为一组峰,可发生银镜反应。回答下列问题;(1)E 的结构简式为_,G 的名称为_。(2)B 中含有官能团的名称为_(3)CD 的反应类型为_。(4)写出 BC 的化学反应方程式_.F+HM 的化学反应方程式_(5)芳香族化合物 W 有三个取代基,是 C 的同分异构体,能与 FeCl3溶液

38、发生显色反应。0.5molW 可与足量的 Na 反应生成 1gH2,且核磁共振氢谱显示为五组峰,符号以上条件的 W 的同分异构体共有_种,写出其中一种的结构简式_。(7)参照上述合成路线,以 C2H4和 HOCH2CH2OH 为原料(无机试剂任选),设计制备 OHC-CH=CH-CHO 的合成路线_。【答案】 (1). (2). 硝基苯 (3). 碳碳双键 醛基 (4). 加成反应(或还原反应) (5). OHCCH=CHCH=CHCHO+CH=CH (6). (7). 2 (8). 或 (9). 【解析】分析:A 是烃的含氧衍生物,相对分子质量为 58,碳和氢的质量分数之和为44.8%,则氧

39、元素的质量分数为 55.2%,A 分子中的 O 原子数为 、C 原子数为(余数为 2) ,故 A 的分子式为 C2H2O2,A 核磁共振氢谱显示为一组峰,可发生银镜反应,则 A 为乙二醛;由信息可知,A 与乙醛反应生成 B,B 为 OHCCH=CHCH=CHCHO;由信息可知,B 与乙烯发生加成反应生成 C,则 C 为 ; C 与氢气发生加成反应生成 D,D 发生氧化反应生成 E,则 E 为 ;由信息可知,E 与二氯氧硫反应生成 F,F 为 ;苯发生硝化反应生成 G,由 M 的结构可知,G 为硝基苯;G 发生还原反应生成 H,则 H 为苯胺;F 与 H 发生取代反应生成 M。详解:(1)E 的

40、结构简式为 ,G 的名称为硝基苯。(2)B 中含有官能团的名称为碳碳加成反应(或还原反应)双键和醛基。(3)CD 的反应类型为加成反应(或还原反应) 。(4)BC 的化学反应方程式为 OHCCH=CHCH=CHCHO+CH=CH ;F+HM 的化学反应方程式为 。(5)芳香族化合物 W 有三个取代基,是 C( ,不饱和度等于 4)的同分异构体,能与FeCl3溶液发生显色反应,则 W 分子中有酚羟基、三个取代基均为饱和的;0.5molW 可与足量的 Na 反应生成 1gH2,则 W 分子中有 2 个羟基;其核磁共振氢谱显示为五组峰。符合以上条件的 W 的同分异构体有 和 ,共有 2 种。(7)参

41、照上述合成路线,以 C2H4和 HOCH2CH2OH 为原料制备 OHC-CH=CH-CHO,首先把乙二醇催化氧化为乙二醛;再把乙烯与水发生加成反应制备乙醇;接着,乙醇通过催化氧化制备乙醛;最后,乙二醛与乙醛通过信息的反应合成产品。具体合成路线如下:。点睛:本题为有机综合考查,主要考查了有关分子式的计算和分子结构的确定、有机反应类型、官能团的结构和性质、限定条件的同分异构体的书写、有机合成路线的设计。本题还通过新信息考查了学生的学习能力,难度较大,要求学生能仔细解读新信息,抓住信息中的关键信息,理解其变化的实质,并且能够迁移应用。在书写限定条件的同分异构体时,要把条件转化为结构信息,综合分析有机物的不饱和度、碳原子数、氧原子数、官能团数等多个因素,根据一定的对称性尝试写出可能的结构,再根据核磁共振氢谱进行验证。

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