《高考真题》精品解析:2022年海南省高考真题化学试题(解析版)
展开海南省2022年普通高中学业水平选择性考试
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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 N 14 O 16 P 31 Fe 56
一、选择题:本题共8小题,每小题2分,共16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。
1. 化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是
A. 使用含氟牙膏能预防龋齿 B. 小苏打的主要成分是
C. 可用食醋除去水垢中的碳酸钙 D. 使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体缺氟会导致龋齿,因此使用含氟牙膏可预防龋齿,A正确;
B.小苏打的主要成分是NaHCO3,B错误;
C.食醋的主要成分为CH3COOH,可与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙、二氧化碳和水,因此食醋可除去水垢中的碳酸钙,C正确;
D.食品添加剂加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要,所以合理使用有助于改善食品品质、丰富食品营养成分,不应降低食品本身营养价值,D正确;
答案选B。
2. 《医学入门》中记载我国传统中医提纯铜绿的方法:“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干,”其中未涉及的操作是
A. 洗涤 B. 粉碎 C. 萃取 D. 蒸发
【答案】C
【解析】
【详解】水洗净是指洗去固体表面的可溶性污渍、泥沙等,涉及的操作方法是洗涤;细研水飞是指将固体研成粉末后加水溶解,涉及的操作方法是溶解;去石澄清是指倾倒出澄清液,去除未溶解的固体,涉及的操作方法是倾倒;慢火熬干是指用小火将溶液蒸发至有少量水剩余,涉及的操作方法是蒸发;因此未涉及的操作方法是萃取,答案选C。
3. 下列实验操作规范的是
A.过滤
B.排空气法收集
C.混合浓硫酸和乙醇
D.溶液的转移
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.过滤时,漏斗下端应紧靠烧杯内壁,A操作不规范;
B.CO2的密度大于空气,可用向上排空气法收集CO2,B操作规范;
C.混合浓硫酸和乙醇时,应将浓硫酸缓慢倒入乙醇中,并用玻璃棒不断搅拌,C操作不规范;
D.转移溶液时,应使用玻璃棒引流,D操作不规范;
答案选B。
4. 化学物质在体育领域有广泛用途。下列说法错误的是
A. 涤纶可作为制作运动服的材料
B. 纤维素可以为运动员提供能量
C. 木糖醇可用作运动饮料的甜味剂
D. “复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的镇痛
【答案】B
【解析】
【详解】A.涤纶属于合成纤维,其抗皱性和保形性很好,具有较高的强度与弹性恢复能力,可作为制作运动服的材料,A正确;
B.人体没有分解纤维素的酶,故纤维素不能为运动员提供能量,B错误;
C.木糖醇具有甜味,可用作运动饮料的甜味剂,C正确;
D.氯乙烷具有冷冻麻醉作用,从而使局部产生快速镇痛效果,所以“复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的阵痛,D正确;
答案选B。
5. 钠和钾是两种常见金属,下列说法正确的是
A. 钠元素的第一电离能大于钾 B. 基态钾原子价层电子轨道表示式为
C. 钾能置换出NaCl溶液中的钠 D. 钠元素与钾元素的原子序数相差18
【答案】A
【解析】
【详解】A.同一主族元素的第一电离能从上到下依次减小,金属性越强的元素,其第一电离能越小,因此,钠元素的第一电离能大于钾,A说法正确;
B.基态钾原子价层电子为4s1,其轨道表示式为,B说法不正确;
C.钾和钠均能与水发生置换反应,因此,钾不能置换出 NaC1溶液中钠,C说法不正确;
D.钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19,两者相差8,D说法不正确;
综上所述,本题选A。
6. 依据下列实验,预测的实验现象正确的是
选项
实验内容
预测的实验现象
A
溶液中滴加NaOH溶液至过量
产生白色沉淀后沉淀消失
B
溶液中滴加KSCN溶液
溶液变血红色
C
AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量
黄色沉淀全部转化为白色沉淀
D
酸性溶液中滴加乙醇至过量
溶液紫红色褪去
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.MgCl2济液中滴加NaOH溶液至过量,两者发生反应产生白色沉淀,白色沉淀为氢氧化镁,氢氧化镁为中强碱,其不与过量的NaOH溶液发生反应,因此,沉淀不消失,A不正确;
B.FeCl3溶液中滴加 KSCN洛液,溶液变血红色,实验室通常用这种方法检验的Fe3+存在;FeCl2溶液中滴加 KSCN洛液,溶液不变色,B不正确;
C.AgI的溶解度远远小于AgCl,因此,向AgI悬浊液中滴加 NaCl溶液至过量,黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀,C不正确;
D.酸性KMnO4溶液呈紫红色,其具有强氧化性,而乙醇具有较强的还原性,因此,酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪去,D正确;
综上所述,依据相关实验预测的实验现象正确的是D,本题选D。
7. 在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应转移电子为0.1mol B. HCl溶液中数为3NA
C. 含有的中子数为1.3NA D. 反应生成标准状况下气体3.36L
【答案】A
【解析】
【分析】2.8gFe的物质的量为0.05mol;100mL 3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3mol,两者发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。
【详解】A.Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1mol,A正确;
B.HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3mol,因此,Cl-数为0.3NA,B不正确;
C.56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8g56Fe的物质的量为0.05mol,因此,2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA,C不正确;
D.反应生成H2的物质的量为0.05mol,在标准状况下的体积为1.12L ,D不正确;
综上所述,本题A。
8. 某温度下,反应在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是
A. 增大压强,,平衡常数增大
B. 加入催化剂,平衡时的浓度增大
C. 恒容下,充入一定量,平衡向正反应方向移动
D. 恒容下,充入一定量的,的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应是一个气体分子数减少的反应,增大压强可以加快化学反应速率,正反应速率增大的幅度大于逆反应的,故v正> v逆,平衡向正反应方向移动,但是因为温度不变,故平衡常数不变,A不正确;
B.催化剂不影响化学平衡状态,因此,加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度,B不正确;
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)的浓度增大,平衡向正反应方向移动,C正确;
D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2 (g),平衡向正反应方向移动,但是CH2=CH2 (g)的平衡转化率减小,D不正确;
综上所述,本题选C。
二、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。
9. 一种采用和为原料制备的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是
A. 在b电极上,被还原
B. 金属Ag可作为a电极的材料
C. 改变工作电源电压,反应速率不变
D. 电解过程中,固体氧化物电解质中不断减少
【答案】A
【解析】
【分析】由装置可知,b电极的N2转化为NH3,N元素的化合价降低,得到电子发生还原反应,因此b为阴极,电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,a为阳极,电极反应式为2O2-+4e-=O2,据此分析解答;
【详解】A.由分析可得,b电极上N2转化为NH3,N元素的化合价降低,得到电子发生还原反应,即N2被还原,A正确;
B.a为阳极,若金属Ag作a的电极材料,则金属Ag优先失去电子,B错误;
C.改变工作电源的电压,反应速率会加快,C错误;
D.电解过程中,阴极电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,阳极电极反应式为2O2-+4e-=O2,因此固体氧化物电解质中O2-不会改变,D错误;
答案选A。
10. 已知,的酸性比强。下列有关说法正确的是
A. HCl的电子式为 B. Cl-Cl键的键长比I-I键短
C. 分子中只有σ键 D. 的酸性比强
【答案】BD
【解析】
【详解】A.HCl为共价化合物,H原子和Cl原子间形成共用电子对,其电子式为,A错误;
B.原子半径Cl<I,故键长:Cl—Cl<I—I,B正确;
C.CH3COOH分子中,羧基的碳氧双键中含有π键,C错误;
D.电负性Cl>I,-Cl能使-COOH上的H原子具有更大的活动性,因此ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强,D正确;
答案选BD。
11. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同周期并相邻,Y是组成水的元素之一,Z在同周期主族元素中金属性最强,W原子在同周期主族元素中原子半径最小,下列判断正确的是
A. 是非极性分子
B. 简单氢化物沸点:
C. Y与Z形成的化合物是离子化合物
D. X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y同周期并相邻,且Y是组成水的元素之一,则Y为O元素,X为N元素,Z在同周期主族元素中金属性最强,则Z为Na元素,W原子在同周期主族元素中原子半径最小,则W为Cl元素,据此分析解答。
【详解】A.由分析,X为N元素,W为Cl元素,NCl3分子的空间构型为三角锥形,其正负电荷的中心不重合,属于极性分子,A错误;
B.H2O和NH3均含有氢键,但H2O分子形成氢键更多,故沸点H2O>NH3,B错误;
C.Y为O元素,Z为Na元素,两者形成的化合物为Na2O、Na2O2均为离子化合物,C正确;
D.N、O、Na三种元素组成的化合物NaNO3呈中性、NaNO2呈碱性,D错误;
答案选C。
12. 化合物“E7974”具有抗肿痛活性,结构简式如下,下列有关该化合物说法正确的是
A. 能使的溶液褪色 B. 分子中含有4种官能团
C. 分子中含有4个手性碳原子 D. 1mol该化合物最多与2molNaOH反应
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据结构,“E7974”含有碳碳双键,可使Br2的CCl4溶液褪色,A正确;
B.由结构简式可知,分子中含有如图 其中有两个酰胺基,共4种官能团,B正确;
C.连有4个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子,因此化合物“E7974”含有的手性碳原子如图 ,共3个,C错误;
D.分子中 均能与NaOH溶液反应,故1mol该化合物最多与3molNaOH反应,D错误;
答案选AB。
13. NaClO溶液具有添白能力,已知25℃时,。下列关于NaClO溶液说法正确的是
A. 0.01mol/L溶液中,
B. 长期露置在空气中,释放,漂白能力减弱
C. 通入过量,反应的离子方程式为
D. 25℃,的NaClO和HClO的混合溶液中,
【答案】AD
【解析】
【详解】A.NaClO溶液中ClO-会水解,故0.01mol/LNaClO溶液中c(ClO-)<0.01mol/L,A正确;
B.漂白粉主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,长期露置在空气中容易和CO2发生反应而失效,其反应的化学方程式为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,HClO再分解为HCl和O2,不会释放Cl2,B错误;
C.将过量的SO2通入NaClO溶液中,SO2被氧化:SO2+ClO−+H2O=Cl-++2H+,C错误;
D.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,存在电荷守恒:c(ClO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则c(ClO-)=c(Na+),又c(HClO)>c(ClO-),所以c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+),D正确;
答案选AD。
14. 某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,-lgc与pH的关系如图所示,c为或浓度的值,下列说法错误的是
A. 曲线①代表与pH的关系
B. 约为
C. 向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D. 向的溶液中加入等体积0.4mol/L的HCl后,体系中元素M主要以存在
【答案】BD
【解析】
【分析】由题干信息,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH)2(s)+2OH-(aq)M(OH)(aq),随着pH增大,c(OH-)增大,则c(M2+)减小,c[M(OH)]增大,即-lg c(M2+)增大,-lg c[M(OH)]减小,因此曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,曲线②代表-lg c[M(OH)]与pH的关系,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,A正确;
B.由图象,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3.0,则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,B错误;
C.向c(M2+)=0.1mol/L的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,根据图像,pH=9.0时,c(M2+)、c[M(OH)]均极小,则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在,C正确;
D.c[M(OH)]=0.1mol/L的溶液中,由于溶解平衡是少量的,因此加入等体积的0.4mol/L的HCl后,体系中元素M仍主要以M(OH)存在,D错误;
答案选BD。
三、非选择题:共5题,共60分。
15. 胆矾()是一种重要化工原料,某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、、]制备胆矾。流程如下。
回答问题:
(1)步骤①的目的是_______。
(2)步骤②中,若仅用浓溶解固体B,将生成_______(填化学式)污染环境。
(3)步骤②中,在存在下Cu溶于稀,反应的化学方程式为_______。
(4)经步骤④得到的胆矾,不能用水洗涤的主要原因是_______。
(5)实验证明,滤液D能将氧化为。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量将氧化为,理由是_______。
ⅱ.乙同学通过实验证实,只能是将氧化为,写出乙同学的实验方案及结果_______(不要求写具体操作过程)。
【答案】(1)除油污 (2)
(3)
(4)胆矾晶体易溶于水
(5) ①. 溶液 C 经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解 ②. 取滤液,向其中加入适量硫化钠,使铜离子恰好完全沉淀,再加入,不能被氧化
【解析】
【分析】由流程中的信息可知,原料经碳酸钠溶液浸洗后过滤,可以除去原料表面的油污;滤渣固体B与过量的稀硫酸、双氧水反应,其中的CuO、CuCO3、Cu(OH)2均转化为CuSO4,溶液C为硫酸铜溶液和稀硫酸的混合液,加热浓缩、冷却结晶、过滤后得到胆矾。
【小问1详解】
原料表面含有少量的油污,Na2CO3溶液呈碱性,可以除去原料表面的油污,因此,步骤①的目的是:除去原料表面的油污。
【小问2详解】
在加热的条件下,铜可以与浓硫酸发生反应生成CuSO4、SO2和H2O,二氧化硫是一种大气污染物,步骤②中,若仅用浓H2SO4溶解固体B,将生成SO2污染环境。
【小问3详解】
步骤②中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,生成CuSO4和H2O,该反应的化学方程式为Cu+ H2O2+ H2SO4=CuSO4+2H2O。
【小问4详解】
胆矾是一种易溶于水的晶体,因此,经步骤④得到的胆矾,不能用水洗涤的主要原因是:胆矾晶体易溶于水,用水洗涤会导致胆矾的产率降低。
【小问5详解】
ⅰ. H2O2常温下即能发生分解反应,在加热的条件下,其分解更快,因此,甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I-氧化为I2,理由是:溶液C经步骤③加热浓缩后H2O2已完全分解。
ⅱ. I-氧化为I2时溶液的颜色会发生变化;滤液D中含有CuSO4和H2SO4,乙同学通过实验证实,只能是Cu2+将I-氧化为I2,较简单的方案是除去溶液中的Cu2+,然后再向其中加入含有I-的溶液,观察溶液是否变色;除去溶液中的Cu2+的方法有多种,可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物,如加入Na2S将其转化为CuS沉淀,因此,乙同学的实验方案为取少量滤液D,向其中加入适量Na2S溶液,直至不再有沉淀生成,静置后向上层清液中加入少量KⅠ溶液;实验结果为:上层清液不变色,证明I-不能被除去Cu2+的溶液氧化,故只能是Cu2+将I-氧化为I2。
16. 某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环,其中涉及反应:
回答问题:
(1)已知:电解液态水制备,电解反应的。由此计算的燃烧热(焓)_______。
(2)已知:的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
①若反应为基元反应,且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)_______。
②某研究小组模拟该反应,温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和,反应平衡后测得容器中。则的转化率为_______,反应温度t约为_______℃。
(3)在相同条件下,与还会发生不利于氧循环的副反应:,在反应器中按通入反应物,在不同温度、不同催化剂条件下,反应进行到2min时,测得反应器中、浓度()如下表所示。
催化剂
t=350℃
t=400℃
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,生成的平均反应速率为_______;若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件,原因是_______。
【答案】(1)-286
(2) ①. ②. 50%或0.5 ③. 660.2(或660.1或660.3,其他答案酌情给分)
(3) ①. 5.4 ②. 相同催化剂,400℃的反应速率更快,相同温度,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高
【解析】
【小问1详解】
电解液态水制备,电解反应的,由此可以判断,2mol完全燃烧消耗,生成液态水的同时放出的热量为572kJ ,故1mol完全燃烧生成液态水放出的热量为286kJ,因此,的燃烧热(焓)-286。
【小问2详解】
①由的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系图可知,K随着温度升高而减小,故该反应为放热反应。若反应为基元反应,则反应为一步完成,由于反应的与活化能(Ea)的关系为,由图2信息可知=a,则a,该反应为放热反应,生成物的总能量小于反应物的,因此该反应过程的能量变化示意图为: 。
②温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和,反应平衡后测得容器中,则的转化率为,根据C元素守恒可知,的平衡量为,和是按化学计量数之比投料的,则的平衡量为,的平衡量是的2倍,则,的平衡浓度分别为、、、,则该反应的平衡常数K=,根据图1中的信息可知,反应温度t约为660.2℃。
【小问3详解】
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,由表中信息可知,的浓度由0增加到10.8,因此,生成的平均反应速率为;由表中信息可知,在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应, 的浓度由0增加到10.8,,:=12722:10.81178;在选择使用催化剂Ⅱ和350℃的反应条件下,的浓度由0增加到9.2,:=10775:9.21171;在选择使用催化剂Ⅰ和400℃条件下反应, 的浓度由0增加到345.2,:=42780:345.2124;在选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件下,的浓度由0增加到34,:=38932:341145。因此,若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件的原因是:相同催化剂,400℃的反应速率更快,相同温度,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高。
17. 磷酸氢二铵[]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氢气制备,装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题:
(1)实验室用和制备氨气的化学方程式为_______。
(2)现有浓质量分数为85%,密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的溶液,则需浓_______mL(保留一位小数)。
(3)装置中活塞的作用为_______。实验过程中,当出现_______现象时,应及时关闭,打开。
(4)当溶液pH为8.0~9.0时,停止通,即可制得溶液。若继续通入,当时,溶液中、_______和_______(填离子符号)浓度明显增加。
(5)若本实验不选用pH传感器,还可选用_______作指示剂,当溶液颜色由_______变为_______时,停止通。
【答案】(1)
(2)11.5 (3) ①. 平衡气压防倒吸 ②. 倒吸
(4) ①. ②.
(5) ①. 酚酞 ②. 无 ③. 浅红
【解析】
【分析】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵[(NH4)2HPO4],实验原理为2NH3+H3PO4=[(NH4)2HPO4],结合相关实验基础知识分析解答问题。
【小问1详解】
实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加热的条件下制备氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;
【小问2详解】
根据公式可得,浓H3PO4的浓度,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,因此配制100mL 1.7mol/L的H3PO4溶液,需要浓H3PO4的体积V=;
【小问3详解】
由于NH3极易溶于水,因此可选择打开活塞K2以平衡气压,防止发生倒吸,所以实验过程中,当出现倒吸现象时,应及时关闭K1,打开K2;
【小问4详解】
继续通入NH3,(NH4)2HPO4继续反应生成(NH4)3PO4,当pH>10.0时,溶液中OH-、、的浓度明显增加;
【小问5详解】
由(4)小问可知,当pH为8.0~9.0时,可制得(NH4)2HPO4,说明(NH4)2HPO4溶液显碱性,因此若不选用pH传感器,还可以选用酚酞作指示剂,当溶液颜色由无色变为浅红时,停止通入NH3,即可制得(NH4)2HPO4溶液。
18. 黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如下路线合成:
回答问题:
(1)A→B的反应类型为_______。
(2)已知B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
(3)C的化学名称为_______,D的结构简式为_______。
(4)E和F可用_______(写出试剂)鉴别。
(5)X是F的分异构体,符合下列条件。X可能的结构简式为_______(任马一种)。
①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式_______、_______。
(7)设计以为原料合成路线_______(其他试剂任选)。已知:+CO2
【答案】(1)取代反应或磺化反应
(2)+NaOH→+H2O
(3) ①. 苯酚 ②.
(4)(溶液)或其他合理答案
(5)或 (6) ①. ②.
(7)
【解析】
【分析】根据合成路线,A()在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),B依次与NaOH熔融、HCl反应生成C(),C先与NaOH反应生成,和CO2在一定条件下反应,再与HCl反应生成D,D的分子式为C7H6O3,则D为,D再与CH3CH2COCl发生取代反应生成E,E与AlCl3反应生成F,F与苯甲酸肝在一定条件下生成G,G经一系列反应生成黄铜哌酯,据此分析解答。
【小问1详解】
由分析可知,A()在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),即反应类型为取代反应(或磺化反应);
【小问2详解】
B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应生成和H2O,反应的化学方程式为+NaOH→+H2O;
【小问3详解】
C的结构简式为,则化学名称为苯酚,根据分析可知,D的结构简式为;
【小问4详解】
由E、F的结构简式可知,F含有酚羟基,而E没有,因此可用FeCl3溶液鉴别二者,前者溶液变成紫色,后者无明显现象;
【小问5详解】
F的分子式为C10H10O4,X是F的同分异构体,X含有苯环和酯基,其核磁共振氢谱有两组峰,说明X只有2种不同环境的H原子,则满足条件的X的结构简式为:或;
【小问6详解】
酸酐能与羟基化合物反应生成酯,则F与苯甲酸肝反应可生成G、苯甲酸和水,故M和N的结构简式为和H2O;
【小问7详解】
已知+CO2,则以为原料合成时,可先将与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成,再依次与NaOH熔融条件下、HCl反应生成,再与CH3COCl发生取代反应生成,氧化可得到,再与AlCl3反应可得到,则合成路线为:。
19. 以、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题:
(1)基态O原子的电子排布式_______,其中未成对电子有_______个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是_______。
(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图,分子中所有原子共平面,所有N原子的杂化轨道类型相同,均采取_______杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成菁的原料,后者熔点高于前者,主要原因是_______。
(4)金属Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子,Zn与氨水反应的离子方程式为_______。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键,原因是_______。
(6)下图为某ZnO晶胞示意图,下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面,为锐角等于60°的菱形,以此为参考,用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面_______、_______。
【答案】(1) ①. 1s22s22p4或[He]2s22p4 ②. 2
(2)自由电子在外加电场中作定向移动
(3) ①. sp2 ②. 两者均为分子晶体,后者能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,熔点更高
(4)Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑
(5)电负性O>N,O对电子的吸引能力更强,Zn和O更易形成离子键
(6) ①. ▱cdhi ②. ▱bcek
【解析】
【小问1详解】
O为8号元素,其基态O原子核外有8个电子,因此基态O原子的电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4,其2p轨道有2个未成对电子,即O原子有2个未成对电子;
【小问2详解】
由于金属的自由电子可在外加电场中作定向移动,因此Cu、Zn等金属具有良好的导电性;
【小问3详解】
根据结构式可知,N原子均形成双键,故N原子的杂化方式均为sp2,由于邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体,而后者能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,因此熔点更高;
【小问4详解】
金属Zn与氨水反应可生成[Zn(NH3)4](OH)2和H2,反应的离子方程式为Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑;
【小问5详解】
由于电负性O>N,O对电子的吸引能力更强,Zn和O更易形成离子键,因此Zn—N键中离子键成分的百分数小于Zn—O键;
【小问6详解】
根据晶胞示意图,一个晶胞中8个O原子位于晶胞的顶点,1个O原子位于晶胞体内,4个Zn原子位于晶胞的棱上,1个Zn原子位于晶胞体内,棱上的3个Zn原子和体内的Zn原子、O原子形成四面体结构,则于其相邻的晶胞与该晶胞共用bc和cd,则相邻的两个晶胞的底面为▱cdhi和▱bcek。
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