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2024届四川省雅安市、遂宁市、眉山市高三第二次诊断性考试理科综合试题-高中化学（原卷版+解析版）
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本试卷满分300分，考试时间150分钟
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、座位号和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，再选涂其它答案标号。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
第I卷(共计126分)
一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78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. 化学为满足人民日益增长的美好生活需要做出突出贡献。下列说法不合理的是
A. FAST用到的碳化硅是一种无机非金属材料
B. 硫酸铁用于净水是利用其强氧化性进行杀菌消毒
C. 乙烯可以用作水果的催熟剂，以使水果尽快成熟
D. “深海一号”从深海中开采的石油和天然气都属于混合物
【答案】B
【解析】
【详解】A．碳化硅是一种性能优良的无机非金属材料，故A正确；
B．硫酸铁用于净水是利用铁离子在溶液中水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中悬浮杂质聚沉达到净水的目的，故B错误；
C．乙烯是植物生长调节剂，可以催熟水果，所以乙烯可以用作水果的催熟剂，以使水果尽快成熟，故C正确；
D．石油是各种烷烃、环烷烃、芳香烃形成的混合物，天然气是主要成分为甲烷的混合物，故D正确；
故选B。
2. 已知水煤气反应：，为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A. 所得混合气体产物的平均摩尔质量为15g
B. 若反应得到2g ，则生成的CO体积为22.4L
C. 每消耗18g ，反应转移电子数为
D. 当断裂极性共价键时反应生成
【答案】C
【解析】
【详解】A．摩尔质量的单位为g/ml，A错误；
B．没有标况，不能计算生成一氧化碳的体积，B错误；
C．反应中氢化合价由+1变为0，则每消耗18g （为1ml），反应转移2ml电子，电子数为，C正确；
D．当1ml水参与反应，断裂2ml氢氧极性键，则断裂极性共价键时反应生成0.5ml，生成0.5NA，D错误；
故选C。
3. 邻苯乙二酮在浓碱的作用下可发生卡尼查罗(Cannizzar)反应，下列有关说法正确的是
A. a的分子式为B. 微粒b中的所有原子均可能共面
C. 微粒b中苯环上的一氯代物共有5种D. 物质a能发生取代反应和加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．由结构简式可知，a分子的分子式为C14H10O2，故A错误；
B．由结构简式可知，微粒b中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子，微粒中的所有原子均不能共面，故B错误；
C．由结构简式可知，微粒b中苯环上氢原子类型有3种，则一氯代物共有3种，故C错误；
D．由结构简式可知，a分子含有苯环上的氢原子能发生取代反应，含有的苯环和酮羰基一定条件下能与氢气发生加成反应，故D正确；
故选D。
4. W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，且位于三个不同周期；W与X的最外层电子数之和与Y的最外层电子数相等，Y的L层电子数与Z的M层电子数相等，X的氧化物可导致硝酸型酸雨，下列说法正确的是
A. 简单氢化物沸点：B. 对应含氧酸酸性：X的一定强于Z的
C. W、X、Y三元素只能形成共价化合物D. 中所有原子均满足8电子结构
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，且位于三个不同周期，则W为H元素；X的氧化物可导致硝酸型酸雨，则X为N元素；W与X的最外层电子数之和与Y的最外层电子数相等，Y的L层电子数与Z的M层电子数相等，则Y为O元素、Z为S元素。
【详解】A．水分子形成氢键的数目多于氨分子，分子间作用力大于氨分子，沸点高于氨分子，故A正确；
B．弱酸亚硝酸的酸性弱于强酸硫酸的酸性，故B错误；
C．氢、氮、氧三种元素可以形成含有离子键和共价键的离子化合物硝酸铵或亚硝酸铵，故C错误；
D．氨分子中氢原子不满足8电子结构，故D错误；
故选A。
5. 下列实验方案设计、现象预测和结论或解释有错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．淀粉遇碘单质变蓝，淀粉水解液中加入少量碘水，若出现蓝色，只能说明水解液中仍有淀粉，至于是淀粉未水解还是已经部分水解，无法确定，故A错误；
B．加热浓盐酸与有黄绿色气体逸出说明产生氯气，氯元素化合价升高，锰元素化合价降低，氧化剂是，氯气是氧化产物，则氧化性，故B正确；
C．KSCN溶液是过量的，加入NaOH溶液后出现红褐色沉淀，说明铁离子和KSCN反应中仍含有铁离子，即与的反应是可逆反应，故C正确；
D．NaClO溶液能使pH试纸变白，说明次氯酸钠溶液有强氧化性，能将试纸漂白，故D正确；
故选：A。
6. 神舟系列载人飞船的电源系统有太阳能电池帆板和镉镍蓄电池。其中镉镍电池的工作原理示意图如下(L为小灯泡，、为开关)，电池总反应为：。
下列说法正确的是
A. 镍镉电池可24小时全天候处于充电状态
B. 镍镉电池放电时，电池外部电势：电极A电极B
C. 镍镉电池充电时，电极A附近碱性逐渐减弱
D. 镍镉电池充电时，阳极反应式：
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为：；电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为：；放电时总反应为：。
【详解】A．使用太阳能帆板对镍镉电池进行充电，白天关照时才处于充电状态，故A错误；
B．据分析放电时，电极A为负极，故电极A电势小于电极B，故B错误；
C．据分析，充电时电极A电极反应方程式为：，A电极附近碱性增强，故C错误；
D．据分析，充电时，阳极发生氧化反应，反应式为：，故D正确。
故正确答案：D。
7. 溶洞水体里存在空气中参与的平衡：等多重平衡。现测得溶洞水体中(X为、、或)与pH的关系如图所示(水平线Ⅳ代表)，已知25℃下，，假设溶洞水体中仅溶解气体，大气中分压强保持不变。关于溶洞水体说法错误的是
A. 在c点时：
B. 在时，
C. 溶洞水体溶液中总有，
D. 在a点时，
【答案】B
【解析】
【分析】随着pH的增大，溶液的酸性逐渐减弱，c()、c()都增大，c(Ca2+)随着c()的增大而减小，即lgc()、lgc()逐渐增大，lgc(Ca2+)逐渐减小，并且弱酸性环境中lgc()>lgc()，所以曲线I表示lgc()与pH的关系，曲线Ⅱ表示lgc()与pH的关系，曲线Ⅲ表示lgc(Ca2+)与pH的关系。剩余的一条与横轴平行、为碳酸，据此分析解答。
【详解】A．c点c()=c()，存在电荷守恒，，即，故A正确；
B．在时，由图可知，故B错误；
C．由a点c()=c（H2CO3）得到，由c点c()=c()，得到，，c（H2CO3）=10-5，即，故C正确；
D．a点溶液中，pH=6.3，由C的分析得，，，，故D正确；
故选B。
第II卷(共计174分)
三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共129分。
8. 为无色结晶，有毒；水中的溶解度为35.7g(20℃)、58.7g(100℃)。实验室用毒重石(主要含，及少量、、等杂质)经过加工处理，可制得晶体。其实验步骤如下：
I．样品分解：称取a g毒重石矿粉于烧杯中，加入稍过量的溶液，90℃下加热搅拌2h，待充分反应后，冷却，过滤。
II．除：向滤液中加入一定量的BaS溶液，有黑色沉淀生成，过滤。
III．结晶：将步骤II的滤液经过___________，___________，抽滤，用冷水和乙醇各洗涤晶体2～3次，自然晾干。
回答下列问题：
（1）步骤I中，观察到的实验现象有___________。
（2）步骤II检验是否完全沉淀的方法是___________；在过滤中，下列仪器必需用到的是___________(填仪器名称)，与普通过滤相比，步骤III抽滤的优点是___________。
（3）完善步骤III的实验步骤：“经过___________，___________，抽滤”。
（4）样品分解时，不选用酸性更强且等量的盐酸溶液替代溶液，可能的原因是___________。
（5）纯度的测定
某学生查阅资料：，X代表，、等，代表的阴离子，设计如下纯度测量方案：
步骤I．准确称取粗品并用20.0mL水溶解。
步骤II．用的标准溶液滴定其中的
步骤III．重复滴定2～3次，记录每次消耗标准溶液的体积
①滴定时采用下图所示的侧边自动定零位滴定管，结合该装置的使用说明书分析其优点___________。
②下列选项所涉及内容会导致含量的测定值偏高的是___________(填序号)。
a．未干燥锥形瓶 b．标准溶液久置部分失效
c．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 d．杂质可与反应
【答案】（1）部分固体溶解，同时溶液中逸出刺激性气味的气体
（2） ①. 静置，取上清液少许于试管中，向试管中加入适量BaS溶液，若产生黑色沉淀，则Pb2+未完全沉淀，反之，则已完全沉淀 ②. 玻璃棒、烧杯、漏斗 ③. 过滤速率快，分离彻底
（3） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
（4）HCl过量步骤II易产生有毒气体
（5） ①. 自动调零代替手动操作，可以减少人为误差 ②. bd
【解析】
【分析】由题意可知，制备二水氯化钡的操作为向重石矿粉中加入过量的氯化钡溶液共热浸取，将碳酸钡转化为氯化钡，过滤得到滤渣和滤液；向滤液中加入硫化钡，将溶液中的铅离子转化为溶解度更小的硫化铅，过滤得到氯化钡溶液；氯化钡溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、用冷水和乙醇各洗涤晶体2～3次，自然晾干得到二水氯化钡晶体。
【小问1详解】
由分析可知，步骤I中加入过量的氯化钡溶液共热浸取的目的是将碳酸钡转化为氯化钡，实验中碳酸钡与氯化铵溶液反应生成氯化钡、二氧化碳和氨气，则观察到的实验现象为部分固体溶解，同时溶液中逸出刺激性气味的气体，故答案为：部分固体溶解，同时溶液中逸出刺激性气味的气体；
【小问2详解】
若溶液中铅离子未完全沉淀，向溶液中继续加入硫化钡，会有黑色沉淀生成，具体操作为静置，取上清液少许于试管中，向试管中加入适量BaS溶液，若产生黑色沉淀，则铅离子未完全沉淀，反之，则已完全沉淀；在过滤中，需要用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，不需要用到酒精灯、容量瓶和锥形瓶；与普通过滤相比，步骤III采用抽滤的方法分离得到二水氯化钡晶体的优点是过滤速率快，分离彻底，易于得到二水氯化钡，故答案为：静置，取上清液少许于试管中，向试管中加入适量BaS溶液，若产生黑色沉淀，则Pb2+未完全沉淀，反之，则已完全沉淀；玻璃棒、烧杯、漏斗；过滤速率快，分离彻底；
【小问3详解】
由分析可知，结晶的操作为氯化钡溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、用冷水和乙醇各洗涤晶体2～3次，自然晾干得到二水氯化钡晶体，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
【小问4详解】
盐酸能与硫化钡反应生成氯化钡和有毒的硫化氢气体，所以样品分解时，不选用酸性更强且等量的盐酸溶液替代氯化铵溶液，故答案为：HCl过量步骤II易产生有毒气体；
【小问5详解】
①由题给信息可知，滴定时采用自动定零位滴定管可以自动调零代替手动操作，可以减少人为误差，故答案为：自动调零代替手动操作，可以减少人为误差；
②a．未干燥锥形瓶不影响溶质的物质的量，对测定结果无影响，故不符合题意；
b．Na2H2Y标准溶液久置部份失效会使消耗Na2H2Y标准溶液体积偏大，导致测定结果偏高，故符合题意；
c．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡会使消耗Na2H2Y标准溶液体积偏小，导致测定结果偏低，故不符合题意；
d．杂质可与Na2H2Y反应消耗Na2H2Y标准溶液体积偏大，导致测定结果偏高，故符合题意；
故选bd。
9. 为实现“碳达峰”及“碳中和”，科学家利用多聚物来捕获，使与在催化剂表面生成和；其中涉及以下反应。
反应Ⅰ．
反应Ⅱ．
回答下列问题：
（1）已知 ___________。
（2）恒温恒容条件下，若催化加氢制只发生反应Ⅰ，下列能说明反应Ⅰ达到化学平衡状态的___________(填字母序号)。
a．平衡常数不变
b．单位时间内消耗的同时生成
c．的体积分数不再改变
d．密闭容器的体系压强不再改变
e．混合气体的密度不再改变
（3）催化加氢制的一种反应历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如表示吸附在催化剂表面)
该反应历程中决速步反应的化学方程式为___________。
（4）在恒压密闭容器中充入6ml与2ml，分别在1MPa和10MPa下反应。平衡体系中，CO及的物质的量分数(%)与温度变化关系如图：
①恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅱ平衡将___________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
②表示10MPa时CO的物质的量分数随温度变化关系的曲线是___________(填标号)。
③已知：的选择性，为提高的选择性，可采取的措施有___________(任写一条即可)。
④若反应经过达到M点，且的选择性为50%，则平均反应速率___________，对反应Ⅰ，其正向反应速率N点___________M点(填“>”、“<”或“=”)，在590℃时，反应Ⅰ的分压平衡常数___________(列出计算式)。
【答案】（1）
（2）cd （3）或
（4） ①. 正向 ②. d ③. 缩小体积、增大压强、适当降温或理想催化剂 ④. 或 ⑤. > ⑥. (或或)
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，反应Ⅰ-Ⅱ得：；
【小问2详解】
a．平衡常数只受温度影响，其不变说明温度不变，不能说明反应平衡；
b．单位时间内消耗的同时生成。描述的都是正反应，不确定反应是否平衡；
c．的体积分数不再改变，说明平衡不再移动，达到平衡状态；
d．反应是气体分子数改变的的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态；
e．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡；
故选cd；
【小问3详解】
过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；由图可知，该反应历程中决速步反应的化学方程式为或；
【小问4详解】
①若恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应体系的体积就要扩大，反应Ⅰ和Ⅱ的气体分压减小，反应Ⅰ的平衡逆向移动，使c(CO2)增大，c(H2O)减小，反应Ⅱ的分压变化对其平衡不影响，但c(CO2)增大，c(H2O)减小，使反应Ⅱ的化学平衡正向移动；
②根据△H1、△H2的大小，温度升高，反应Ⅰ的平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，导致平衡时CH3OH减小、CO的量增大，则a、c曲线表示不同压强下CH3OH的物质的量分数，曲线b、d表示不同压强下CO的物质的量分数；相同温度下增大压强，反应Ⅰ正向移动，甲醇量增大、二氧化碳量减小，从而导致反应Ⅱ逆向移动，CO量减小，结合图可知，表示10 MPa时CH3OH的物质的量分数随温度变化关系的曲线是a、CO的物质的量分数随温度变化关系的曲线是d；
③生成甲醇的反应为放热的气体分子数减小的反应，则为提高的选择性，可采取的措施有：缩小体积、增大压强、适当降温或理想催化剂等；
④若反应经过达到M点，且的选择性为50%，则生成甲醇、一氧化碳的量相等，均设为aml；
则平衡二氧化碳、氢气、甲醇、水、一氧化碳分别为(2-2a)ml、(6-4a)ml、aml、2aml、aml，总的物质的量为(8-2a)ml，此时甲醇的含量为10%，则，，则平均反应速率，对反应Ⅰ，温度相同，但是N点压强更大，反应速率更快，故其正向反应速率N点>M点；平衡常数只受温度影响，M点为590℃时1Mpa的平衡点，在590℃时，二氧化碳、氢气、甲醇、水、一氧化碳分别为(2-2a)ml=、(6-4a)ml=、、、，总的物质的量为，二氧化碳、氢气、甲醇、水分压分别为、、、，则反应Ⅰ的分压平衡常数。
10. 工业上以铬铁矿(，含Al，Si氧化物等杂质)为主要原料制备重铬酸钾的工艺流程如图。回答下列问题：
已知：焙烧时(铁、铬分别为、价)转化为和，同时A1、Si氧化物转化为可溶性钠盐。
（1）“焙烧”过程与有关的化学反应中，氧化剂和还原剂物质的量之比为___________。“浸取”过程所得滤渣的用途有___________(合理即可)。
（2）矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度时，可认为已除尽。
则“中和”时应控制pH的范围为___________；从平衡移动的角度解释“酸化”过程加入的原因___________。
（3）“冷却结晶”时，相关化学反应方程式为___________。
（4）价铬的化合物毒性较大，需将转化为毒性较低的；工业上可采用电解法处理酸性含铬废水：以铁板做阴、阳极，电解含铬(Ⅵ)废水，示意如图。
①灵敏鉴定废水中的：向含铬(Ⅵ)废水中加入适量溶液发生反应，生成在乙醚中较稳定存在的价的含铬氧化物，1ml中含过氧键的数量是___________。
②电解开始时，A极上主要发生的电极反应式为___________。
③电解产生的将还原为同时产生，其离子方程式为___________。
【答案】（1） ①. ②. 制作颜料，用于工业炼铁等
（2） ①. ②. 体系存在平衡，加入溶液，使溶液中浓度升高，平衡逆向移动，得到高浓度的
（3）或
（4） ①. (或2ml) ②. ③.
【解析】
【分析】铬铁矿加入纯碱和O2进行焙烧，生成Na2CrO4、Fe2O3、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3，加入水进行“浸取”，过滤，滤渣为不溶于水的Fe2O3，向过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使Na[Al(OH)4]、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀过滤除去，再向滤液中加入H2SO4，将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，将溶液蒸发结晶将Na2SO4除去，所得溶液加入氯化钾固体冷却结晶得到K2Cr2O7•2H2O晶体；
【小问1详解】
“焙烧”的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4和铁红，则生成Na2CrO4的化学方程式为：4FeCr2O4+7O2+8Na2CO38Na2CrO4+8CO2+2Fe2O3，氧元素化合价降低，O2是氧化剂，Cr元素化合价升高，FeCr2O4是还原剂，氧化剂和还原剂物质的量之比为7:4；“浸取”过程所得滤渣Fe2O3是红棕色固体，用途有制作颜料，用于工业炼铁等；
【小问2详解】
“调pH”的目的是将Na[Al(OH)4]、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀过滤除去，由图可知，当溶液pH≥4.5时，Al3+除尽，当溶液pH＞9.3时，H2SiO3会再溶解生成，因此“调pH”时pH的理论范围为4.5≤pH≤9.3；“酸化”过程加入的原因是：体系存在平衡，加入溶液，使溶液中浓度升高，平衡逆向移动，得到高浓度的；
【小问3详解】
“冷却结晶”时，氯化钾固体将Na2Cr2O7转化为K2Cr2O7，化学反应方程式为；
【小问4详解】
①价的含铬氧化物，氧元素化合价由1个-2价和4个-1价组成，即1ml中含过氧键的数量是；
②电解开始时，A极上主要发生的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；
③二价铁离子有还原性，有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，二价铁离子被氧化成三价铁离子，被还原为Cr3+，反应方程式为：。
(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
[化学选修3：物质结构与性质]
11. H、C、N、O是常见的元素，可形成很多种化合物。其中化合物丁二酮(a)与羟胺(b)在一定条件下可合成制备丁二酮肟(c)，丁二酮肟可用于灵敏鉴定，生成鲜红色沉淀二丁二酮肟合镍(Ⅱ)螯合物(d)。
请回答：
（1）H、N、O、Ni元素位于p区的是___________(填元素符号)，H，N，O基态原子的第一电离能由大至小的顺序为___________。
（2）基态Ni原子的原子结构示意图___________。
（3）键角：的___________(填“>”、“<”或“=”)的。
（4）丁二酮(a)的熔点远远低于丁二酮肟(c)的熔点，其可能原因是___________。
（5）二丁二酮肟合镍(Ⅱ)螯合物(d)中N原子的杂化类型是___________，该物质中存在的作用力有___________(填标号)。
A．离子键 B．配位键 C．极性共价键 D．非极性共价键 E．氢键
（6）金属镍(Ni)与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构为六方晶胞，晶格结构示意图如图。该合金的化学式为___________；若代表合金摩尔质量，表示阿伏加德罗常数的值，则该合金的密度为___________。
【答案】（1） ①. N、O ②.
（2） （3）>
（4）丁二酮肟形成分子间氢键，使熔点升高
（5） ①. ②. BCDE
（6） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
位于p区元素的价电子排布为ns2np1~6，H、N、O、Ni元素位于p区的是N、O；N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，H，N，O基态原子的第一电离能由大至小的顺序为。
【小问2详解】
Ni是28号元素，价电子排布式为3d84s2，基态Ni原子的原子结构示意图为；
【小问3详解】
键角：中N原子价电子对数为4，无孤电子对； 中N原子价电子对数为4，有1个孤电子对，所以中>的。
【小问4详解】
丁二酮不能形成分子间氢键，丁二酮肟可以形成分子间氢键，使熔点升高，所以丁二酮(a)的熔点远远低于丁二酮肟(c)的熔点。
【小问5详解】
二丁二酮肟合镍(Ⅱ)整合物(d)中N原子形成3个σ键，无孤电子对，N原子的杂化类型是，同种元素的原子间形成非极性共价键，不同种元素的原子间形成极性共价键，Ni2+与N原子间形成配位键，羟基中的H原子形成氢键，该物质中存在的作用力有配位键、极性共价键、非极性共价键、氢键，选BCDE。
【小问6详解】
金属镍(Ni)与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构为六方晶胞，晶格结构示意图如右。根据均摊原则，Ni原子数为 、La原子数为，该合金的化学式为LaNi5；晶胞的体积为，若代表合金摩尔质量，表示阿伏加德罗常数的值，则该合金的密度为=。
[化学选修5：有机化学基础]
12. 某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮的中间体G()。
已知：+R'−Br+NH2+2HBr
请回答：
（1）化合物A的名称为___________；化合物E的含氧官能团的名称是___________。
（2）化合物C的结构简式是___________，B→C的反应类型为___________；设计A→B及C→D的目的是___________。
（3）写出F→G的化学方程式___________。
（4）检验F中Br的试剂有和___________。
（5）写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式___________(任写一种)。
①分子中含有二取代的苯环，无其他环状结构。
②谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无氮氧键。
③能与按物质的量进行加成反应。
（6）乙二胺()是常用螯合剂，试用为原料合成乙二胺(用流程图表示，无机试剂任选)。___________
【答案】12. ①. 苯胺 ②. 硝基和羰基
13. ①. ②. 取代反应 ③. 保护氨基
14. +NH3+HBr
15. 和
16. 17. CH2=CH2
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B，A为，B在硫酸作用下与硝酸发生对位取代生成C为；C水解生成D，D取代生成E，E发生取代反应生成F为，F发生取代反应生成G；
【小问1详解】
A为，化合物A的名称为苯胺；化合物E的含氧官能团的名称是硝基和羰基；
【小问2详解】
由分析可知，化合物C的结构简式是；B在硫酸作用下与硝酸发生对位取代生成C为，B→C的反应类型为取代反应，设计A→B先反应氨基及C→D又生成氨基，目的是保护氨基；
【小问3详解】
F发生取代反应生成G ，F→G化学方程式+NH3→+HBr；
【小问4详解】
检验F中Br先发生水解反应生成NaBr，再加入过量硝酸除去多余碱调节溶液为酸性，再滴加硝酸银观察沉淀颜色，需要的试剂有和和；
【小问5详解】
①分子中含有二取代的苯环，无其他环状结构。②谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无氮氧键，则取代基为氨基。③能与按物质的量进行加成反应，说明除了苯环外还有一个能与氢气加成的不饱和键，满足条件的同分异构体为；
【小问6详解】
由流程中F→G的反应可知，乙二胺中氨基将溴原子取代得到，与溴单质发生加成反应得到，则合成路线为。实验方案
现象
结论或解释
A
向稀硫酸催化淀粉水解后的溶液中加入2～3滴碘水
溶液从无色变成蓝色
淀粉未完全水解
B
加热浓盐酸与的混合物
有黄绿色气体从溶液中逸出
该条件下，氧化性
C
向1mL溶液中加入3mlKSCN溶液，再滴入5滴NaOH溶液
溶液先变成红色，当滴入NaOH溶液后出现红褐色沉淀
与的反应是可逆反应
D
用玻璃棒蘸取2.5％的次氯酸钠溶液点在pH试纸上
试纸逐渐变白
次氯酸钠溶液有强氧化性
本试卷满分300分，考试时间150分钟
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、座位号和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，再选涂其它答案标号。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
第I卷(共计126分)
一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78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. 化学为满足人民日益增长的美好生活需要做出突出贡献。下列说法不合理的是
A. FAST用到的碳化硅是一种无机非金属材料
B. 硫酸铁用于净水是利用其强氧化性进行杀菌消毒
C. 乙烯可以用作水果的催熟剂，以使水果尽快成熟
D. “深海一号”从深海中开采的石油和天然气都属于混合物
【答案】B
【解析】
【详解】A．碳化硅是一种性能优良的无机非金属材料，故A正确；
B．硫酸铁用于净水是利用铁离子在溶液中水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中悬浮杂质聚沉达到净水的目的，故B错误；
C．乙烯是植物生长调节剂，可以催熟水果，所以乙烯可以用作水果的催熟剂，以使水果尽快成熟，故C正确；
D．石油是各种烷烃、环烷烃、芳香烃形成的混合物，天然气是主要成分为甲烷的混合物，故D正确；
故选B。
2. 已知水煤气反应：，为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A. 所得混合气体产物的平均摩尔质量为15g
B. 若反应得到2g ，则生成的CO体积为22.4L
C. 每消耗18g ，反应转移电子数为
D. 当断裂极性共价键时反应生成
【答案】C
【解析】
【详解】A．摩尔质量的单位为g/ml，A错误；
B．没有标况，不能计算生成一氧化碳的体积，B错误；
C．反应中氢化合价由+1变为0，则每消耗18g （为1ml），反应转移2ml电子，电子数为，C正确；
D．当1ml水参与反应，断裂2ml氢氧极性键，则断裂极性共价键时反应生成0.5ml，生成0.5NA，D错误；
故选C。
3. 邻苯乙二酮在浓碱的作用下可发生卡尼查罗(Cannizzar)反应，下列有关说法正确的是
A. a的分子式为B. 微粒b中的所有原子均可能共面
C. 微粒b中苯环上的一氯代物共有5种D. 物质a能发生取代反应和加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．由结构简式可知，a分子的分子式为C14H10O2，故A错误；
B．由结构简式可知，微粒b中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子，微粒中的所有原子均不能共面，故B错误；
C．由结构简式可知，微粒b中苯环上氢原子类型有3种，则一氯代物共有3种，故C错误；
D．由结构简式可知，a分子含有苯环上的氢原子能发生取代反应，含有的苯环和酮羰基一定条件下能与氢气发生加成反应，故D正确；
故选D。
4. W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，且位于三个不同周期；W与X的最外层电子数之和与Y的最外层电子数相等，Y的L层电子数与Z的M层电子数相等，X的氧化物可导致硝酸型酸雨，下列说法正确的是
A. 简单氢化物沸点：B. 对应含氧酸酸性：X的一定强于Z的
C. W、X、Y三元素只能形成共价化合物D. 中所有原子均满足8电子结构
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，且位于三个不同周期，则W为H元素；X的氧化物可导致硝酸型酸雨，则X为N元素；W与X的最外层电子数之和与Y的最外层电子数相等，Y的L层电子数与Z的M层电子数相等，则Y为O元素、Z为S元素。
【详解】A．水分子形成氢键的数目多于氨分子，分子间作用力大于氨分子，沸点高于氨分子，故A正确；
B．弱酸亚硝酸的酸性弱于强酸硫酸的酸性，故B错误；
C．氢、氮、氧三种元素可以形成含有离子键和共价键的离子化合物硝酸铵或亚硝酸铵，故C错误；
D．氨分子中氢原子不满足8电子结构，故D错误；
故选A。
5. 下列实验方案设计、现象预测和结论或解释有错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．淀粉遇碘单质变蓝，淀粉水解液中加入少量碘水，若出现蓝色，只能说明水解液中仍有淀粉，至于是淀粉未水解还是已经部分水解，无法确定，故A错误；
B．加热浓盐酸与有黄绿色气体逸出说明产生氯气，氯元素化合价升高，锰元素化合价降低，氧化剂是，氯气是氧化产物，则氧化性，故B正确；
C．KSCN溶液是过量的，加入NaOH溶液后出现红褐色沉淀，说明铁离子和KSCN反应中仍含有铁离子，即与的反应是可逆反应，故C正确；
D．NaClO溶液能使pH试纸变白，说明次氯酸钠溶液有强氧化性，能将试纸漂白，故D正确；
故选：A。
6. 神舟系列载人飞船的电源系统有太阳能电池帆板和镉镍蓄电池。其中镉镍电池的工作原理示意图如下(L为小灯泡，、为开关)，电池总反应为：。
下列说法正确的是
A. 镍镉电池可24小时全天候处于充电状态
B. 镍镉电池放电时，电池外部电势：电极A电极B
C. 镍镉电池充电时，电极A附近碱性逐渐减弱
D. 镍镉电池充电时，阳极反应式：
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为：；电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为：；放电时总反应为：。
【详解】A．使用太阳能帆板对镍镉电池进行充电，白天关照时才处于充电状态，故A错误；
B．据分析放电时，电极A为负极，故电极A电势小于电极B，故B错误；
C．据分析，充电时电极A电极反应方程式为：，A电极附近碱性增强，故C错误；
D．据分析，充电时，阳极发生氧化反应，反应式为：，故D正确。
故正确答案：D。
7. 溶洞水体里存在空气中参与的平衡：等多重平衡。现测得溶洞水体中(X为、、或)与pH的关系如图所示(水平线Ⅳ代表)，已知25℃下，，假设溶洞水体中仅溶解气体，大气中分压强保持不变。关于溶洞水体说法错误的是
A. 在c点时：
B. 在时，
C. 溶洞水体溶液中总有，
D. 在a点时，
【答案】B
【解析】
【分析】随着pH的增大，溶液的酸性逐渐减弱，c()、c()都增大，c(Ca2+)随着c()的增大而减小，即lgc()、lgc()逐渐增大，lgc(Ca2+)逐渐减小，并且弱酸性环境中lgc()>lgc()，所以曲线I表示lgc()与pH的关系，曲线Ⅱ表示lgc()与pH的关系，曲线Ⅲ表示lgc(Ca2+)与pH的关系。剩余的一条与横轴平行、为碳酸，据此分析解答。
【详解】A．c点c()=c()，存在电荷守恒，，即，故A正确；
B．在时，由图可知，故B错误；
C．由a点c()=c（H2CO3）得到，由c点c()=c()，得到，，c（H2CO3）=10-5，即，故C正确；
D．a点溶液中，pH=6.3，由C的分析得，，，，故D正确；
故选B。
第II卷(共计174分)
三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共129分。
8. 为无色结晶，有毒；水中的溶解度为35.7g(20℃)、58.7g(100℃)。实验室用毒重石(主要含，及少量、、等杂质)经过加工处理，可制得晶体。其实验步骤如下：
I．样品分解：称取a g毒重石矿粉于烧杯中，加入稍过量的溶液，90℃下加热搅拌2h，待充分反应后，冷却，过滤。
II．除：向滤液中加入一定量的BaS溶液，有黑色沉淀生成，过滤。
III．结晶：将步骤II的滤液经过___________，___________，抽滤，用冷水和乙醇各洗涤晶体2～3次，自然晾干。
回答下列问题：
（1）步骤I中，观察到的实验现象有___________。
（2）步骤II检验是否完全沉淀的方法是___________；在过滤中，下列仪器必需用到的是___________(填仪器名称)，与普通过滤相比，步骤III抽滤的优点是___________。
（3）完善步骤III的实验步骤：“经过___________，___________，抽滤”。
（4）样品分解时，不选用酸性更强且等量的盐酸溶液替代溶液，可能的原因是___________。
（5）纯度的测定
某学生查阅资料：，X代表，、等，代表的阴离子，设计如下纯度测量方案：
步骤I．准确称取粗品并用20.0mL水溶解。
步骤II．用的标准溶液滴定其中的
步骤III．重复滴定2～3次，记录每次消耗标准溶液的体积
①滴定时采用下图所示的侧边自动定零位滴定管，结合该装置的使用说明书分析其优点___________。
②下列选项所涉及内容会导致含量的测定值偏高的是___________(填序号)。
a．未干燥锥形瓶 b．标准溶液久置部分失效
c．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 d．杂质可与反应
【答案】（1）部分固体溶解，同时溶液中逸出刺激性气味的气体
（2） ①. 静置，取上清液少许于试管中，向试管中加入适量BaS溶液，若产生黑色沉淀，则Pb2+未完全沉淀，反之，则已完全沉淀 ②. 玻璃棒、烧杯、漏斗 ③. 过滤速率快，分离彻底
（3） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
（4）HCl过量步骤II易产生有毒气体
（5） ①. 自动调零代替手动操作，可以减少人为误差 ②. bd
【解析】
【分析】由题意可知，制备二水氯化钡的操作为向重石矿粉中加入过量的氯化钡溶液共热浸取，将碳酸钡转化为氯化钡，过滤得到滤渣和滤液；向滤液中加入硫化钡，将溶液中的铅离子转化为溶解度更小的硫化铅，过滤得到氯化钡溶液；氯化钡溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、用冷水和乙醇各洗涤晶体2～3次，自然晾干得到二水氯化钡晶体。
【小问1详解】
由分析可知，步骤I中加入过量的氯化钡溶液共热浸取的目的是将碳酸钡转化为氯化钡，实验中碳酸钡与氯化铵溶液反应生成氯化钡、二氧化碳和氨气，则观察到的实验现象为部分固体溶解，同时溶液中逸出刺激性气味的气体，故答案为：部分固体溶解，同时溶液中逸出刺激性气味的气体；
【小问2详解】
若溶液中铅离子未完全沉淀，向溶液中继续加入硫化钡，会有黑色沉淀生成，具体操作为静置，取上清液少许于试管中，向试管中加入适量BaS溶液，若产生黑色沉淀，则铅离子未完全沉淀，反之，则已完全沉淀；在过滤中，需要用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，不需要用到酒精灯、容量瓶和锥形瓶；与普通过滤相比，步骤III采用抽滤的方法分离得到二水氯化钡晶体的优点是过滤速率快，分离彻底，易于得到二水氯化钡，故答案为：静置，取上清液少许于试管中，向试管中加入适量BaS溶液，若产生黑色沉淀，则Pb2+未完全沉淀，反之，则已完全沉淀；玻璃棒、烧杯、漏斗；过滤速率快，分离彻底；
【小问3详解】
由分析可知，结晶的操作为氯化钡溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、用冷水和乙醇各洗涤晶体2～3次，自然晾干得到二水氯化钡晶体，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
【小问4详解】
盐酸能与硫化钡反应生成氯化钡和有毒的硫化氢气体，所以样品分解时，不选用酸性更强且等量的盐酸溶液替代氯化铵溶液，故答案为：HCl过量步骤II易产生有毒气体；
【小问5详解】
①由题给信息可知，滴定时采用自动定零位滴定管可以自动调零代替手动操作，可以减少人为误差，故答案为：自动调零代替手动操作，可以减少人为误差；
②a．未干燥锥形瓶不影响溶质的物质的量，对测定结果无影响，故不符合题意；
b．Na2H2Y标准溶液久置部份失效会使消耗Na2H2Y标准溶液体积偏大，导致测定结果偏高，故符合题意；
c．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡会使消耗Na2H2Y标准溶液体积偏小，导致测定结果偏低，故不符合题意；
d．杂质可与Na2H2Y反应消耗Na2H2Y标准溶液体积偏大，导致测定结果偏高，故符合题意；
故选bd。
9. 为实现“碳达峰”及“碳中和”，科学家利用多聚物来捕获，使与在催化剂表面生成和；其中涉及以下反应。
反应Ⅰ．
反应Ⅱ．
回答下列问题：
（1）已知 ___________。
（2）恒温恒容条件下，若催化加氢制只发生反应Ⅰ，下列能说明反应Ⅰ达到化学平衡状态的___________(填字母序号)。
a．平衡常数不变
b．单位时间内消耗的同时生成
c．的体积分数不再改变
d．密闭容器的体系压强不再改变
e．混合气体的密度不再改变
（3）催化加氢制的一种反应历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如表示吸附在催化剂表面)
该反应历程中决速步反应的化学方程式为___________。
（4）在恒压密闭容器中充入6ml与2ml，分别在1MPa和10MPa下反应。平衡体系中，CO及的物质的量分数(%)与温度变化关系如图：
①恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅱ平衡将___________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
②表示10MPa时CO的物质的量分数随温度变化关系的曲线是___________(填标号)。
③已知：的选择性，为提高的选择性，可采取的措施有___________(任写一条即可)。
④若反应经过达到M点，且的选择性为50%，则平均反应速率___________，对反应Ⅰ，其正向反应速率N点___________M点(填“>”、“<”或“=”)，在590℃时，反应Ⅰ的分压平衡常数___________(列出计算式)。
【答案】（1）
（2）cd （3）或
（4） ①. 正向 ②. d ③. 缩小体积、增大压强、适当降温或理想催化剂 ④. 或 ⑤. > ⑥. (或或)
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，反应Ⅰ-Ⅱ得：；
【小问2详解】
a．平衡常数只受温度影响，其不变说明温度不变，不能说明反应平衡；
b．单位时间内消耗的同时生成。描述的都是正反应，不确定反应是否平衡；
c．的体积分数不再改变，说明平衡不再移动，达到平衡状态；
d．反应是气体分子数改变的的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态；
e．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡；
故选cd；
【小问3详解】
过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；由图可知，该反应历程中决速步反应的化学方程式为或；
【小问4详解】
①若恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应体系的体积就要扩大，反应Ⅰ和Ⅱ的气体分压减小，反应Ⅰ的平衡逆向移动，使c(CO2)增大，c(H2O)减小，反应Ⅱ的分压变化对其平衡不影响，但c(CO2)增大，c(H2O)减小，使反应Ⅱ的化学平衡正向移动；
②根据△H1、△H2的大小，温度升高，反应Ⅰ的平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，导致平衡时CH3OH减小、CO的量增大，则a、c曲线表示不同压强下CH3OH的物质的量分数，曲线b、d表示不同压强下CO的物质的量分数；相同温度下增大压强，反应Ⅰ正向移动，甲醇量增大、二氧化碳量减小，从而导致反应Ⅱ逆向移动，CO量减小，结合图可知，表示10 MPa时CH3OH的物质的量分数随温度变化关系的曲线是a、CO的物质的量分数随温度变化关系的曲线是d；
③生成甲醇的反应为放热的气体分子数减小的反应，则为提高的选择性，可采取的措施有：缩小体积、增大压强、适当降温或理想催化剂等；
④若反应经过达到M点，且的选择性为50%，则生成甲醇、一氧化碳的量相等，均设为aml；
则平衡二氧化碳、氢气、甲醇、水、一氧化碳分别为(2-2a)ml、(6-4a)ml、aml、2aml、aml，总的物质的量为(8-2a)ml，此时甲醇的含量为10%，则，，则平均反应速率，对反应Ⅰ，温度相同，但是N点压强更大，反应速率更快，故其正向反应速率N点>M点；平衡常数只受温度影响，M点为590℃时1Mpa的平衡点，在590℃时，二氧化碳、氢气、甲醇、水、一氧化碳分别为(2-2a)ml=、(6-4a)ml=、、、，总的物质的量为，二氧化碳、氢气、甲醇、水分压分别为、、、，则反应Ⅰ的分压平衡常数。
10. 工业上以铬铁矿(，含Al，Si氧化物等杂质)为主要原料制备重铬酸钾的工艺流程如图。回答下列问题：
已知：焙烧时(铁、铬分别为、价)转化为和，同时A1、Si氧化物转化为可溶性钠盐。
（1）“焙烧”过程与有关的化学反应中，氧化剂和还原剂物质的量之比为___________。“浸取”过程所得滤渣的用途有___________(合理即可)。
（2）矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度时，可认为已除尽。
则“中和”时应控制pH的范围为___________；从平衡移动的角度解释“酸化”过程加入的原因___________。
（3）“冷却结晶”时，相关化学反应方程式为___________。
（4）价铬的化合物毒性较大，需将转化为毒性较低的；工业上可采用电解法处理酸性含铬废水：以铁板做阴、阳极，电解含铬(Ⅵ)废水，示意如图。
①灵敏鉴定废水中的：向含铬(Ⅵ)废水中加入适量溶液发生反应，生成在乙醚中较稳定存在的价的含铬氧化物，1ml中含过氧键的数量是___________。
②电解开始时，A极上主要发生的电极反应式为___________。
③电解产生的将还原为同时产生，其离子方程式为___________。
【答案】（1） ①. ②. 制作颜料，用于工业炼铁等
（2） ①. ②. 体系存在平衡，加入溶液，使溶液中浓度升高，平衡逆向移动，得到高浓度的
（3）或
（4） ①. (或2ml) ②. ③.
【解析】
【分析】铬铁矿加入纯碱和O2进行焙烧，生成Na2CrO4、Fe2O3、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3，加入水进行“浸取”，过滤，滤渣为不溶于水的Fe2O3，向过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使Na[Al(OH)4]、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀过滤除去，再向滤液中加入H2SO4，将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，将溶液蒸发结晶将Na2SO4除去，所得溶液加入氯化钾固体冷却结晶得到K2Cr2O7•2H2O晶体；
【小问1详解】
“焙烧”的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4和铁红，则生成Na2CrO4的化学方程式为：4FeCr2O4+7O2+8Na2CO38Na2CrO4+8CO2+2Fe2O3，氧元素化合价降低，O2是氧化剂，Cr元素化合价升高，FeCr2O4是还原剂，氧化剂和还原剂物质的量之比为7:4；“浸取”过程所得滤渣Fe2O3是红棕色固体，用途有制作颜料，用于工业炼铁等；
【小问2详解】
“调pH”的目的是将Na[Al(OH)4]、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀过滤除去，由图可知，当溶液pH≥4.5时，Al3+除尽，当溶液pH＞9.3时，H2SiO3会再溶解生成，因此“调pH”时pH的理论范围为4.5≤pH≤9.3；“酸化”过程加入的原因是：体系存在平衡，加入溶液，使溶液中浓度升高，平衡逆向移动，得到高浓度的；
【小问3详解】
“冷却结晶”时，氯化钾固体将Na2Cr2O7转化为K2Cr2O7，化学反应方程式为；
【小问4详解】
①价的含铬氧化物，氧元素化合价由1个-2价和4个-1价组成，即1ml中含过氧键的数量是；
②电解开始时，A极上主要发生的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；
③二价铁离子有还原性，有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，二价铁离子被氧化成三价铁离子，被还原为Cr3+，反应方程式为：。
(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
[化学选修3：物质结构与性质]
11. H、C、N、O是常见的元素，可形成很多种化合物。其中化合物丁二酮(a)与羟胺(b)在一定条件下可合成制备丁二酮肟(c)，丁二酮肟可用于灵敏鉴定，生成鲜红色沉淀二丁二酮肟合镍(Ⅱ)螯合物(d)。
请回答：
（1）H、N、O、Ni元素位于p区的是___________(填元素符号)，H，N，O基态原子的第一电离能由大至小的顺序为___________。
（2）基态Ni原子的原子结构示意图___________。
（3）键角：的___________(填“>”、“<”或“=”)的。
（4）丁二酮(a)的熔点远远低于丁二酮肟(c)的熔点，其可能原因是___________。
（5）二丁二酮肟合镍(Ⅱ)螯合物(d)中N原子的杂化类型是___________，该物质中存在的作用力有___________(填标号)。
A．离子键 B．配位键 C．极性共价键 D．非极性共价键 E．氢键
（6）金属镍(Ni)与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构为六方晶胞，晶格结构示意图如图。该合金的化学式为___________；若代表合金摩尔质量，表示阿伏加德罗常数的值，则该合金的密度为___________。
【答案】（1） ①. N、O ②.
（2） （3）>
（4）丁二酮肟形成分子间氢键，使熔点升高
（5） ①. ②. BCDE
（6） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
位于p区元素的价电子排布为ns2np1~6，H、N、O、Ni元素位于p区的是N、O；N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，H，N，O基态原子的第一电离能由大至小的顺序为。
【小问2详解】
Ni是28号元素，价电子排布式为3d84s2，基态Ni原子的原子结构示意图为；
【小问3详解】
键角：中N原子价电子对数为4，无孤电子对； 中N原子价电子对数为4，有1个孤电子对，所以中>的。
【小问4详解】
丁二酮不能形成分子间氢键，丁二酮肟可以形成分子间氢键，使熔点升高，所以丁二酮(a)的熔点远远低于丁二酮肟(c)的熔点。
【小问5详解】
二丁二酮肟合镍(Ⅱ)整合物(d)中N原子形成3个σ键，无孤电子对，N原子的杂化类型是，同种元素的原子间形成非极性共价键，不同种元素的原子间形成极性共价键，Ni2+与N原子间形成配位键，羟基中的H原子形成氢键，该物质中存在的作用力有配位键、极性共价键、非极性共价键、氢键，选BCDE。
【小问6详解】
金属镍(Ni)与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构为六方晶胞，晶格结构示意图如右。根据均摊原则，Ni原子数为 、La原子数为，该合金的化学式为LaNi5；晶胞的体积为，若代表合金摩尔质量，表示阿伏加德罗常数的值，则该合金的密度为=。
[化学选修5：有机化学基础]
12. 某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮的中间体G()。
已知：+R'−Br+NH2+2HBr
请回答：
（1）化合物A的名称为___________；化合物E的含氧官能团的名称是___________。
（2）化合物C的结构简式是___________，B→C的反应类型为___________；设计A→B及C→D的目的是___________。
（3）写出F→G的化学方程式___________。
（4）检验F中Br的试剂有和___________。
（5）写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式___________(任写一种)。
①分子中含有二取代的苯环，无其他环状结构。
②谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无氮氧键。
③能与按物质的量进行加成反应。
（6）乙二胺()是常用螯合剂，试用为原料合成乙二胺(用流程图表示，无机试剂任选)。___________
【答案】12. ①. 苯胺 ②. 硝基和羰基
13. ①. ②. 取代反应 ③. 保护氨基
14. +NH3+HBr
15. 和
16. 17. CH2=CH2
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B，A为，B在硫酸作用下与硝酸发生对位取代生成C为；C水解生成D，D取代生成E，E发生取代反应生成F为，F发生取代反应生成G；
【小问1详解】
A为，化合物A的名称为苯胺；化合物E的含氧官能团的名称是硝基和羰基；
【小问2详解】
由分析可知，化合物C的结构简式是；B在硫酸作用下与硝酸发生对位取代生成C为，B→C的反应类型为取代反应，设计A→B先反应氨基及C→D又生成氨基，目的是保护氨基；
【小问3详解】
F发生取代反应生成G ，F→G化学方程式+NH3→+HBr；
【小问4详解】
检验F中Br先发生水解反应生成NaBr，再加入过量硝酸除去多余碱调节溶液为酸性，再滴加硝酸银观察沉淀颜色，需要的试剂有和和；
【小问5详解】
①分子中含有二取代的苯环，无其他环状结构。②谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无氮氧键，则取代基为氨基。③能与按物质的量进行加成反应，说明除了苯环外还有一个能与氢气加成的不饱和键，满足条件的同分异构体为；
【小问6详解】
由流程中F→G的反应可知，乙二胺中氨基将溴原子取代得到，与溴单质发生加成反应得到，则合成路线为。实验方案
现象
结论或解释
A
向稀硫酸催化淀粉水解后的溶液中加入2～3滴碘水
溶液从无色变成蓝色
淀粉未完全水解
B
加热浓盐酸与的混合物
有黄绿色气体从溶液中逸出
该条件下，氧化性
C
向1mL溶液中加入3mlKSCN溶液，再滴入5滴NaOH溶液
溶液先变成红色，当滴入NaOH溶液后出现红褐色沉淀
与的反应是可逆反应
D
用玻璃棒蘸取2.5％的次氯酸钠溶液点在pH试纸上
试纸逐渐变白
次氯酸钠溶液有强氧化性
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