2023年高考考前押题密卷:化学(全国甲卷)(全解全析)
展开2023年高考考前押题密卷(全国甲卷)
化学·全解全析
(考试时间:50分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Fe 56 Zn 65
一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
7.化学在人类进步中起着关键作用,下列叙述不正确的是
A.“奋斗者号”潜水器含钛合金,其强度、韧性高于纯钛金属
B.绿色零碳氢能是未来能源发展的重要方向
C.《本草纲目》记载“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,所用的分离方法是蒸馏
D.载人飞船中的太阳能电池和储能电池均可将化学能转化为电能
【答案】D
【解析】A.钛合金为合金材料,硬度大,其强度、韧性高于纯钛金属,故A正确;B.氢能源燃烧放出大量的热,且燃烧产物为水,无污染,是重要的新型能源,故B正确;C.“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,其中的蒸烧指的是蒸馏,故C正确;D.太阳能电池是将太阳能转化为电能,故D错误;答案选D。
8.化合物M是一种治疗慢性结肠炎药物柳氨磺吡啶的主要原料,结构如下图所示。下列有关M说法正确的是
A.M的分子式为C7H6O3N
B.M能使FeCl3溶液显紫色
C.M分子中的3个氧原子一定在同一平面
D.M含有四种官能团——氨基、羟基、碳碳双键、羧基
【答案】B
【解析】A.由M结构简式可知,其分子式为C7H7O3N,A错误;B.由M的结构简式可知,分子中含有酚羟基,能使FeCl3溶液显紫色,B正确;C.M分子中羧基平面与苯环平面是以单键相连,这两个平面可能共面,也可能不共面,因此分子中的3个氧原子不一定在同一平面上,C错误;D.M分子中不含碳碳双键,D错误;答案选B。
9.下列解释生活事实的离子方程式正确的是
A.漂白粉溶液在空气中失效:
B.泡沫灭火器的反应原理:
C.用白醋除铁锈:Fe2O3·xH2O+6CH3COOH=2Fe3++(3+x)H2O+6CH3COO−
D.氢氟酸雕刻玻璃:
【答案】C
【解析】A.漂白粉溶液在空气中与二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸钙:,A错误;B.泡沫灭火器的反应原理:,B错误; C.白醋中含醋酸,醋酸是弱电解质,不能拆成离子形式,C正确;D.氢氟酸为弱酸,书写离子方程式时不能拆写,正确的离子方程式为4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O,D错误,答案选C。
10.新冠疫情期间使用了大量的消毒剂,其中二氧化氯是国家卫健委专家推荐的对于防护新冠肺炎有效、有用、安全又放心的消毒用品。某化学课题小组以电解法制备ClO2的装置如下图。有关说法错误的是
A.离子交换膜为阳离子交换膜
B.生成NCl3和H2的物质的量比为1∶3
C.发生器中生成的X溶液的主要溶质为NaCl和NaOH
D.a电极为电源的正极
【答案】A
【解析】由装置图可知,与电源b电极相连的电极上氢离子得电子发生还原反应生成氢气,为阴极,则b电极是电源的负极,则a电极是正极;阳极产生的NCl3与NaClO2溶液发生氧化还原反应生成ClO2和NH3,依据得失电子守恒和原子守恒可知,反应的化学方程式为:NCl3+6NaClO2+3H2O=3NaCl+3NaOH+
6ClO2↑+NH3↑。由以上分析可知,A.由题意知,左室中原料为NH4Cl,产物为NCl3,根据原子守恒可知,左室要增加Cl−,因此通过离子交换膜过左室的离子为Cl−,故离子交换膜为阴离子交换膜,故A错误;B.NCl3中N为−3价,Cl为+1价,生成1molNCl3要失去6mol电子,生成1molH2要得到2mol电子,根据电子得失守恒,则生成的NCl3和H2的物质的量比为1∶3,B正确;C.由分析可知,发生器中发生的反应为NCl3+6NaClO2+3H2O=3NaCl+3NaOH+6ClO2↑+NH3↑,故生成的X溶液的主要溶质为NaCl和NaOH,C正确;D.a电极为电源的正极,D正确,答案选A。
11.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.1 L 0.1 mol·L−1KNO3溶液中离子总数大于0.2NA
B.D218O和T2O的混合物1.1 g, 含有的质子数为0. 5NA
C.5.6 g Fe与足量的S反应转移的电子数为0.3NA
D.0.1 mol H2和0.2 mol I2充分反应后分子总数等于0.3NA
【答案】C
【解析】A.1L0.1mol·L−1KNO3溶液中,K+和NO3−总物质的量为0.2mol,但溶液中还会电离出H+和OH−,则溶液中离子总数大于0.2NA,故A正确;B.D218O和T2O的摩尔质量均为22g/mol,所以1.1 g混合物的物质的量为0.05mol,一个D218O分子和一个T2O分子均含有10个质子,所以混合物含有的质子数为0.5NA,B正确;C.5.6g Fe的物质的量为0.1mol,与足量的S反应生成FeS,转移电子数为0.2NA,C错误;D.H2和I2反应方程式为H2+I22HI,反应前后分子数不变,所以0.1 mol H2和0.2 mol I2充分反应后分子总数为0.3NA,故D正确;综上所述答案为C。
12.某化合物是有机合成重要试剂,由W、X、Y、Z四种原子序数增大的短周期元素组成,其结构可表示为 ,其中W为周期表中原子半径最小的元素,X的最外层电子数是次外层电子数的两倍,Y为金属元素,Z的最外层电子数等于W、X原子序数之和,下列有关说法中正确的是
A.W、X、Y、Z原子半径依次增大
B.元素W与元素X形成的化合物可能与Z元素形成的单质发生加成反应
C.0.1molZ元素形成的单质与足量的W的简单氧化物反应转移的电子数为0.1NA
D.工业上通过电解元素Y的最高价氧化物来制备Y单质
【答案】B
【解析】W为周期表中原子半径最小的元素,则W为H元素,X的最外层电子数是次外层电子数的两倍,则X为C元素,从结构上可知,Y为二价金属,且原子序数比C元素大,又是短周期元素,则Y为Mg元素,Z的最外层电子数等于W、X原子序数之和,则Z的最外层电子数为7,且原子序数比Mg元素大又是短周期元素,故Z为Cl元素。A.W、X、Y、Z分别为H、C、Mg、Cl,原子半径大小为H
方案设计
现象和结论
A
先加入少量食醋,再加淀粉溶液,振荡
若试纸变蓝,则该食盐为加碘盐
B
滴加KI溶液,再加稀HNO3酸化,后加淀粉溶液,振荡
若溶液变蓝,则该食盐为加碘盐
C
加入足量NaHSO3溶液,再加入淀粉溶液,振荡
若溶液变蓝,则该食盐为加碘盐
D
先加入KI溶液,再加入稀H2SO4酸化,后加淀粉溶液,振荡
若溶液变蓝,则该食盐为加碘盐
【答案】D
【解析】A.淀粉溶液遇碘单质变蓝,淀粉溶液遇加碘盐中IO3−无现象,不能检验,故A错误;B.硝酸能把KI溶液中的I−氧化为I2,加碘盐溶液中滴加KI溶液、稀HNO3和淀粉溶液,不能检验碘盐中是否含有碘元素,故B错误;C.加入足量NaHSO3溶液,足量NaHSO3能把KIO3还原为I−,再加入淀粉溶液,溶液不会呈蓝色,则不能说明该食盐为加碘盐,C错误;D.加碘盐加的是碘酸钾,滴加KI溶液、稀H2SO4会发生反应:IO3−+5I−+6H+=3I2+3H2O,产生的碘单质遇淀粉溶液变蓝,可检验碘盐中是否含有碘元素,D正确;故选D。
三、非选择题:共58分,第26~28题为必考题,每个试题考生都必须作答。第35~36题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共43分。
26.(14分)锌是一种应用广泛的金属。一种以闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:
相关金属离子[c(Mn+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Cd2+
开始沉淀的pH
1.5
6.3
6.2
7.4
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.2
9.4
回答下列问题:
(1)焙烧过程排放烟气中含有大量的SO2,直接排放会污染空气,可用氧化锌吸收法除去。配制ZnO悬浊液(含少量MgO、CaO),在吸收塔中封闭循环脱硫,发生的主要反应为ZnO+SO2 =ZnSO3(s),测得pH、吸收效率η随时间t的变化如图2所示。
①该反应常温能自发进行的原因是____________________。
②纯ZnO的悬浮液pH约为6.8,结合图2和图3,下列说法正确的是________(填标号)。
A.向ZnSO3与水混合体系中加稀硫酸,硫元素会以SO2形式逸出
B.pH−t曲线ab段发生的主要反应为ZnO+SO2=ZnSO3
C.pH−t曲线cd段发生的主要反应为ZnSO3+SO2+H2O =Zn(HSO3)2
D.pH=7时,溶液中c(SO32−) = c(HSO3−)
③为提高SO2的吸收效率η,可采取的措施为_________(填标号)。
A.增大悬浊液中ZnO的量
B.适当提高单位时间内烟气的循环次数
C.调节溶液的pH至6.0以下
(2)氧化除杂工序中通入氧气的作用是___________________,ZnO的作用是__________________。
(3)溶液中的可用锌粉除去,“还原除杂”中反应的离子方程式为____________________________;_______(填“能”或“不能”)直接在“氧化除杂”步骤中除去,原因是_____________________。
(4)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷定毁罐取出,……,即倭铅也。”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为______________________(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌)。
【答案】(1)①ΔH<0(1分) ②AC(2分) ③AB(2分)
(2)将Fe2+氧化成Fe3+方便除去(1分) 调节溶液的pH使Fe3+沉淀完全(2分)
(3)Zn+Cd2+=Zn2++Cd(1分) 不能(1分) 在氧化除杂工序中加ZnO是为了调节溶液pH,若要完全除去Cd2+,溶液的pH至少需要调节为9.4,此时Zn2+也会完全沉淀(2分)
(4)ZnCO3+2CZn+3CO↑(2分)
【解析】(1)①因为反应ZnO+SO2 = ZnSO3(s)的熵减少,常温下能自发进行的原因应该是反应放热,ΔH<0 ;②A、亚硫酸锌和硫酸反应生成硫酸锌和二氧化硫和水,所以正确,选A;B、溶液中的氢氧化钙和氢氧化镁先与二氧化硫反应 所以溶液的pH迅速下降,所以不是因为氧化锌和二氧化硫的反应,错误,不选B;C、在此阶段,溶液中的氧化锌已经很少,亚硫酸锌和二氧化硫反应生成亚硫酸氢根离子,所以正确,选C;D、从图分析,当Ph=7时亚硫酸氢根离子浓度大于亚硫酸根离子浓度,不选D;故选AC。③要提高二氧化硫的吸收效率,可以增加氧化锌的量或增加循环次数,或调解溶液的pH在6.0以上,所以选AB。
(2)氧化除杂工序中通入氧气的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,向反应后的溶液中加入氧化锌的作用是调节溶液pH,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,故答案为:将Fe2+氧化成Fe3+方便除去;调节溶液的pH使Fe3+沉淀完全;
(3)Cd2+用锌粉还原除去,发生置换反应,其离子方程式为Zn+Cd2+=Zn2++Cd;根据表中数据,Cd2+完全沉淀的pH至少为9.4,此时Zn2+已经完全沉淀,因此不能在“氧化除杂”步骤中,除去Cd2+;故答案为Zn+Cd2+=Zn2++Cd;不能,在氧化除杂工序中加ZnO调节pH,若完全除去Cd2+需要调节溶液pH至少为9.4,此时Zn2+也完全沉淀;
(4)由题意可知:反应物为ZnCO3和C,产物含有Zn,化学方程式:ZnCO3+2CZn+3CO↑,故答案为:ZnCO3+2CZn+3CO↑。
27.(14分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常见的分析试剂,易溶于水,难溶于乙醇,水溶液呈微弱的碱性,遇强酸发生剧烈反应。下图是实验室模拟工业制备Na2S2O3的装置示意图,回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称___________,装置乙的作用是__________________。
(2)已知Na2S和Na2CO3按物质的量之比2∶1混合,则仪器a中制备Na2S2O3的化学方程式为__________________________;装置丁的作用是__________________。
(3)反应结束时,必须控制溶液的pH≥7,理由是________________________________(用离子方程式表示),实验结束后装置丁烧杯中的溶质除NaOH之外,还可能有_________________________。
(4)测定硫代硫酸钠产品纯度。制备的硫代硫酸钠产品一般为Na2S2O3·5H2O,一般可用I2的标准溶液测定产品纯度:取10 g产品配制成250 mL溶液,取25 mL溶液,用浓度为0.1000 mol·L−1 I2的标准溶液进行滴定(原理为2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),相关数据记录如表:
实验编号
1
2
3
溶液体积/mL
25.00
25.00
25.00
消耗I2的标准溶液体积/mL
20.05
18.00
19.95
①上述滴定操作中应该选用___________作为反应的指示剂;
②计算Na2S2O3·5H2O产品的纯度为___________。
(5)临床上,Na2S2O3可用于氰化物解毒,解毒原理:S2O32−+CN−=SCN−+SO32−,检验该转化生成了SCN−的操作为_________________________。
【答案】(1)三颈烧瓶(1分) 安全瓶(1分)
(2)2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2(2分) 吸收SO2等气体,防止污染空气(1分)
(3)S2O32−+2H+=S↓+SO2↑+H2O(2分) Na2SO3、Na2CO3(2分)
(4)淀粉溶液(1分) 99.2%(2分)
(5)取少量溶液于试管中滴加氯化铁溶液,溶液变红色(2分)
【解析】(1)仪器a为三颈烧瓶;装置乙的作用可以防止丙中溶液倒吸,起到安全瓶的作用。
(2)Na2S和Na2CO3按物质的量之比2:1混合,通入SO2气体后锥形瓶中生成Na2S2O3,同时有CO2气体生成,利用电子守恒配平得发生反应的化学方程式2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2;丁装置是最后一个装置,且在发生装置后的,根据反应后可能出来的气体判断,主要是防止污染空气,而污染性气体主要是二氧化硫。
(3)根据题目中硫代硫酸钠晶体遇强酸发生剧烈反应,易生成S和SO2,故pH不能小于7,发生反应的离子方程式为S2O32−+2H+=S↓+SO2↑+H2O;从丙装置进入丁装置的气体可能有生成的CO2及未反应的SO2,被碱液吸收可能生成Na2SO3、Na2CO3。
(4)利用I2遇淀粉变蓝的特性,可知指示剂为淀粉溶液;三组实验数据中第2组数据为离群数据,应舍弃,取第1组和第3组数据的平均值,可知平均消耗I2的标准溶液20.00mL,Na2S2O3·5H2O产品的纯度。
(5)SCN−能和铁离子反应变为红色溶液,故检验该转化生成了SCN−的操作为取少量溶液于试管中滴加氯化铁溶液,溶液变红色,说明生成了SCN−。
28.(15分)乙烷催化脱氢氧化制备乙烯是化工生产中的重要工艺,羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯:
主反应:2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) ∆H1<0;
副反应:C2H4(g)=C2H2(g)+H2(g) ∆H2>0。
回答下列问题:
(1)已知:2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) ∆H3
C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ∆H4
则∆H1=______________(用∆H3、∆H4表示)。
(2)有利于提高平衡体系中乙烯体积分数的措施有_______(填标号)。
A.适当升温 B.适当降温 C.适当加压 D.适当减压
(3)主反应在管式反应器中进行,实际投料往往在n(C2H6)∶n(O2)的基础上适当增大O2用量,其目的是__________________________________________。
(4)主反应分多步进行,其中的部分反应历程如图1所示,该历程的催化剂是______________,这一部分反应中慢反应的活化能E正=__________________。
(5)工业上催化氧化制乙烯时,通常在乙烷和氧气的混合气体中掺入惰性气体,即将一定比例的C2H6、O2和N2混合气体以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测得乙烯的产率如图2所示。
a点___________(填“是”或“不是”)对应温度下乙烯的平衡产率,并说明理由__________________。
(6)在一定温度下,维持压强为3 MPa,向反应装置中通入1 mol C2H6、1 mol O2和3 mol N2的混合气体,经过一段时间后,反应达到平衡,若此时乙烷的转化率为80%,假设乙烯选择性为100%(乙烯选择性=×100%),则该温度下反应2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)的平衡常数Kp=___________MPa。(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
【答案】(1)∆H3−2∆H4(2分)
(2)B(2分)
(3)提高乙烷的利用率(2分)
(4)2.06 eV(2分) BNOH(2分)
(5)不是(1分) 催化剂不能改变化学平衡,根据曲线II可知,a点对应的温度下乙烯的平衡产率应该更高(2分)
(6)(2分)
【解析】(1)根据盖斯定律结合已知反应:a.2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) ∆H3;b.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ∆H4, 主反应:2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) ∆H1可由a−2b得到,则∆H1=∆H3−2∆H4。
(2)根据主反应:2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)是一个气体体积增大的方向的放热反应,故有利于提高平衡体系中乙烯体积分数即使平衡向正方向移动,根据勒夏特列原理,可采用适当降低温度和实当减压有利平衡正向移动,而副反应C2H4(g)=C2H2(g)+H2(g)是一个气体体积增大的方向的吸热反应,降温和加压都将使副反应平衡逆向移动,故答案为:B。
(3)主反应在管式反应器中进行,实际投料往往在n(C2H6):n(O2)的基础上适当增大O2用量,增大O2的浓度将使平衡正向移动,从而提高乙烷的转化率即利用率,故适当增大O2用量的目的是提高乙烷的利用率;
(4)慢反应的活化能最大,根据图示可知活化能最大值是2.06 eV,故这一部分反应中慢反应的活化能E正=2.06 eV;该历程中BNOH参与反应,最后又生成BNOH,因此该历程的催化剂是BNOH。
(5)催化剂只能改变反应途径,而不能使化学平衡发生移动,根据曲线II可知,a点对应的温度下乙烯的平衡产率应该更高,a点不是对应温度下乙烯的平衡产率;
(6)在反应开始时,在一定温度下,维持压强为3 MPa,向反应装置中通入1 mol C2H6、1 mol O2和3 mol N2的混合气体,发生反应:2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)经过一段时间后,反应达到平衡,若此时乙烷的转化率为80%,假设乙烯选择性为100%,则反应产生C2H4(g)、H2O(g)的物质的量是0.8 mol,平衡时n(C2H6)=1 mol−0.8 mol=0.2 mol,n(O2)=1 mol−0.4 mol=0.6 mol,此时混合气体总物质的量为n(总)=n(N2)+n(C2H6)+n(O2)+n(C2H4)+n(H2O)=3 mol+0.2 mol+0.6 mol+0.8 mol+0.8 mol=5.4 mol,故该反应的化学平衡常数Kp=。
(二)选考题:共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
35.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
锌、镓等元素的化合物在现代农业、科技、国防建设中有着许多独特的用途。
(1)葡萄糖酸锌为有机锌补剂,对胃黏膜刺激小,在人体中吸收率高。如图是葡萄糖酸锌的结构简式。
①基态Zn原子的核外电子排布式[Ar] ______________;
②1个葡萄糖酸锌分子中有______________个手性碳原子;
③葡萄糖酸的熔点______________(填“大于”、“等于”或“小于”)葡萄糖酸锌的熔点,原因是___________________________________。
(2)氨基酸锌是研究最早和使使用最广泛的第三代锌添加剂,该添加剂具有优良的营养功能。如图是氨基酸锌的结构简式。
①组成氨基酸锌的C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是______________。
②最简单的氨基酸是甘氨酸(结构简式如图),其结构中π键与σ键的数量比为_______。
(3)天门冬氨酸锌是一种补锌剂,可以用Zn(NO3)2・6H2O、天门冬氨酸()为原料制备。
①天门冬氨酸分子中氮原子的轨道杂化类型为______________;
②与H2O互为等电子体的一种阳离子的化学式为____________________________。
(4)氧化锌在液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用,ZnO存在多种晶体结构,其中纤锌矿型和闪锌矿型是最常见的晶体结构,下图为这两种晶体的局部结构。
①图a是否为纤锌矿型ZnO的晶胞单元,_______ (填“是”或者“否”)。
②图b闪锌矿型属于立方晶胞,原子1的坐标为,则原子2的坐标为______________。
③图b的闪锌矿型晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体密度为____________g·cm−3(列出计算式)。
【答案】(1)①3d104s2(1分) ②8(1分) ③小于(1分) 葡萄糖酸是分子晶体,熔点小于离子晶体葡萄糖酸锌(2分)
(2)①N>O>C(2分) ②1∶9(2分)
(3)①sp3(1分) ②H2F+(1分)
(4)①否(1分) ②(,,)(1分) ③(2分)
【解析】(1)①锌元素的原子序数为30,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,用原子实表示为[Ar]3d104s2,故答案为:3d104s2;②手性碳原子为边有四个不同的原子或原子团的碳原子,标注有星号*的为手性碳(即),共有8个,故答案为:8;③离子晶体的熔点高于分子晶体,葡萄糖酸锌是离子晶体,葡萄糖酸是分子晶体,所以熔点小于离子晶体葡萄糖酸锌。
(2)①同一周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势,但第IIA族和第VA族处于全满和半满结构,第一电离能比同周期相邻元素第一电离能大,因此C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是:N>O>C。
②由甘氨酸的填充模型可知,甘氨酸的结构式为,其结构中含σ键9个、含π键1个,因此π键与σ键的数量比为1:9。
(3)①N原子相连的δ键数为3,其价层电子对数为=4,其轨道杂化类型为sp3;
②H2O中价层电子总数为8+2=10,原子数为3,因此与H2O互为等电子体的一种阳离子为:H2F+;
(4)①晶胞单元是晶体的最小重复结构单元,图示结构中包含了三个更小的重复结构单元,所以不是ZnO的晶胞单元;
②根据原子1的坐标可知底面左上角O原子为原点,晶胞棱长为单位1,原子2位于体对角线上,坐标为(,,);
③根据晶胞结构可知一个晶胞中有4个Zn原子,化学式为ZnO,所以一个晶胞O原子的个数也为4,则晶胞的质量为g,晶胞参数为a nm,则体积为a3 nm3=a3×10﹣21 cm3,所以密度为 g/cm3。
36.[化学——选修5:有机化学基础](15分)
化合物H是合成药物的一种中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为______________。
(2)过程⑤发生反应的反应类型为_____________________。
(3)有机物D能与钠反应生成H2,写出D的结构简式____________________________。
(4)写出转化⑥的第(1)步化学方程式___________________________________。
(5)H中含氧官能团的名称是______________。
(6)化合物B的芳香族同分异构体中,同时满足如下条件的同分异构体中核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2∶2∶1的结构简式有:__________________________________________(写一种即可)。
条件:a.能发生银镜反应;b.能与Na反应放出H2。
(7)如果要合成H的类似物H′(),参照上述合成路线,写出相应的F′和G′的结构简式______________、______________。G′分子与足量H2反应产物分子中有_______个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳)。
【答案】(1)对甲基苯酚(或4−甲基苯酚)(2分)
(2)取代反应(2分)
(3)(2分)
(4)+CH3NH2+CH3CH2OH(2分)
(5)醚键、(醇)羟基(2分)
(6)或(2分)
(7)(1分) (1分) 0(1分)
【解析】(1)化合物A的结构简式为,用习惯命名法可命名为对甲基苯酚,或系统命名法可命名为4−甲基苯酚。
(2)根据E和F结构简式对比,过程⑤发生的反应为取代反应。
(3)已知有机物D可以与钠反应生成H2,说明有机物D中含有羟基,又已知有机物C与NaOH发生反应生成D,且与稀盐酸反应生成,则根据有机物D的分子式和、可以得出,有机物V结构简式为;
(4)转化⑥的第(1)反应是F中的酯基−COOCH2CH3与CH3NH2反应生成,再还原为G,第(1)反应的方程式为+CH3NH2+CH3CH2OH。
(5)H的分子式为,其中的含氧官能团有醚键和醇羟基,故答案为:醚键、(醇)羟基;
(6)化合物B的分子式为C8H8O2,能发生银镜反应为醛基(−CHO),能与Na反应的官能团为醇羟基(−OH)或酚羟基(−OH),结合含有苯环,其中核磁共振氢谱峰面积比为1:2:2:2:1的同分异构体有两种,结构简式分别为和 。
(7)参照合成路线,对比H与H′结构简式可知,相应的F′和G′的结构简式分别为、,G′与足量H2反应产物分子的结构简式为,根据手性碳原子的定义,中无手性碳原子。
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