广东省中山市华侨中学2025届高三上学期第一次模拟考试化学试题(解析版)
展开考试时间90分钟 满分100分
注意事项:
1.答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Cl:35.5 Ni:58.7
第I卷(选择题,共50分)
一、选择题(本题包括20题,1-15题,每小题2分,16-20题,每题4分,共50分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 2020 年12月17日1时59分,嫦娥五号返回器携带“月球土特产”在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。经探测,月壤中含有大量3He ,这是一种未来可能进行热核聚变发电的清洁能源,而地球上主要是 4He。下列有关说法中正确的是
A. 1 个 3 He 原子中有 3 个中子B. 3 He 与 4 He 互为同位素
C. 3 He 与 4 He 互为同素异形体D. 3 He 与 4 He 的性质完全相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.1个3He 原子中质量数为3,含有1个中子,A说法错误;
B.3He与4He含有的质子数相同,而中子数不同,互为同位素,B说法正确;
C.同素异形体为同种元素形成的不同单质,3He与4He互为同位素,C说法错误;
D.3He与4He的化学性质相同,物理性质不同,D说法错误;
答案为B。
2. 下列粒子的VSEPR模型为四面体、且其空间结构为V形的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心原子C周围的价层电子对数为:,该微粒VSEPR模型为直线型,A错误;
B.中心原子S周围的价层电子对数为:,该微粒VSEPR模型为四面体,其空间结构为三角锥形,B错误;
C.中心原子O围的价层电子对数为:,该微粒VSEPR模型为四面体,其空间结构为三角锥形,C错误;
D.中心原子O围的价层电子对数为:,该微粒VSEPR模型为四面体,其空间结构为V,D正确;
故选D。
3. 生活离不开化学。下列说法不正确的是
A. 食盐的主要成分是,用电子式表示其形成过程为:
B. 食醋的溶质是醋酸,醋酸的分子结构模型:
C. 天然气是一种清洁的化石燃料,主要成分的空间结构为正四面体形
D. 蔗糖和核糖都是二糖,它们的水解产物都是葡萄糖
【答案】D
【解析】
【详解】A.是离子化合物,电子式表示其形成过程为:,A正确;
B.醋酸结构简式CH3COOH,其分子结构模型:,B正确;
C.中心原子C原子价层电子对数为4,无孤电子对,空间结构为正四面体形,C正确;
D.核糖是单糖,不能水解,D错误;
答案选D。
4. 反应(NH4)2SiF6+4NH3•H2O=SiO2↓+6NH4F+2H2O可制纳米SiO2。下列说法正确的是
A. 电离能:I1(N)
【解析】
【详解】A.氮元素原子的2p轨道为半充满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,即大于氧元素的第一电离能,A错误;
B.元素非金属性越强,电负性越大,则电负性大小:x(O)>x(Si) ,B错误;
C.氟离子和氧离子电子层结构相同,根据核电荷数越大,半径越小分析,氟离子半径小于氧离子半径,C正确;
D.氨气为三角锥形,水分子为V形,二者键角不同,D错误;
故选C。
5. 某有机物的结构简式如图所示,下列说法不正确的是
A. 所有碳原子都有可能共平面
B. 此有机物存在顺反异构体
C. l ml此有机物最多能与2 ml Br2发生反应
D. 能发生还原反应和取代反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.苯、碳碳双键和羰基是平面结构,故所有碳原子都有可能共平面,A正确;
B. 碳碳双键上,每个碳原子连有不同基团时存在顺反异构,则此有机物存在顺反异构体,B正确;
C. 酚可以和溴水发生取代反应、碳碳双键可以和溴发生加成反应,l ml此有机物最多能与3 ml Br2发生反应,C不正确;
D.含羰基、碳碳双键和苯环均可与氢气发生还原反应、含酚羟基可以发生取代反应,D正确;
答案选C。
6. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别K+,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. (a)能与浓溴水发生取代反应
B. (b)中各元素电负性大小关系为:O>Cl>C>H
C. (c)的一氯代物有3种
D. (c)可增加KI在苯中的溶解度
【答案】C
【解析】
【详解】A.(a)中含有酚羟基,且羟基的邻、对位上有H,能与浓溴水发生取代反应,A正确;
B.元素非金属性越大电负性越大,故(b)中各元素电负性大小关系为:O>Cl>C>H,B正确;
C.(c)中含有4种不同环境的氢,(c) 的一氯代物有4种,C错误;
D.冠醚分子(c)可识别K+,故能增加KI在甲苯中的溶解度,D正确;
答案选C。
7. 、、、是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是
A. 键角:B. 第一电离能:
C. 碱性:D. 半径:
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2O中O原子的价层电子对数为,采取sp3杂化,中N原子的价层电子对数为,采取sp3杂化,水中的孤电子对有两对,对成键电了斥力更大,故键角:,A错误;
B.同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族、VA族第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:,B正确;
C.同周期主族元素自左而右金属性减弱,金属性:Mg>Al,金属性越强则最高价氧化物的水化物碱性越强,则碱性:,C错误;
D.电子层数越多的离子半径越大,电子层数相同的核电荷数越大的离子半径越小,则离子半径:r(S2-)>r(Cl-)>r(Mg2+)>r(Al3+),D错误;
故选B。
8. 工业上制备乙苯,其反应的化学方程式为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 苯分子中,所含碳碳双键的数目为
B. 常温下,分子中,所含电子总数为
C. 乙苯分子中,所含键的数目为
D. 理论上,最多可消耗的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯分子中不含有碳碳双键,故A错误;
B.常温下,的物质的量为0.05ml,1个C2H4分子中含有的电子总数为16,0.05ml所含电子总数为,故B正确;
C.1个乙苯分子含有的键数目为18个,乙苯分子中,所含键的数目为,故C错误;
D.没有说明是标准状况,不一定是0.2ml,故无法计算可消耗的数目,故D错误;
答案选B。
9. 化合物可作肥料,所含5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族,且Y的原子半径小于M。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Y>E>ZB. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:D. 和空间结构均为三角锥形
【答案】A
【解析】
【分析】E在地壳中含量最多,E为O;X的基态原子价层电子排布式为,所以n=3,X为Mg或者n=2,X为Li;Y的基态原子价层p轨道半充满,所以可能为N或P,Y和M同族,且Y的原子半径小于M,所以Y为N,M为P;根据X与M同周期、化合价之和为零,可确定Z为H、M为P、X为Mg、E为O、Y为N。
【详解】A.N3-、O2-的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,故简单离子半径为:N>O>H,故A正确;
B.PH3、NH3、H2O均是由分子组成,NH3、H2O分子间都存在氢键,使得它们沸点较高,且水的沸点高于NH3,PH3分子间仅存在范德华力,沸点低,简单氢化物沸点:H2O>NH3>PH3,故B错误;
C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,第ⅡA族和第ⅤA族的第一电离能大于同周期右边相邻元素,所以第一电离能:N>O>Mg,故C错误;
D.NH3中N的价层电子对数为4,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,中N的价层电子对为3,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,故D错误;
故选A。
10. 新鲜水果、蔬菜、乳制品中富含的维生素C,具有明显的抗衰老作用,但易被空气氧化.某课外小组利用碘滴定法测某橙汁中维生素C的含量,其化学方程式如下:
下列说法正确的是
A. 上述反应为取代反应
B. 维生素C酸性条件下水解只得到1种产物
C. 维生素C不可溶于水,可溶于有机溶剂
D. 脱氢维生素C的分子式为C6H8O6
【答案】B
【解析】
【详解】A.由反应可知,维生素C失去H,为氧化反应,A错误;
B.维生素C为环状酯,酸性条件下水解产物只有一种,B正确;
C.维生素C为多羟基物质,可溶于水,可溶于有机溶剂,C错误;
D.由结构简式可知,脱氢维生素C的分子式为C6H6O6,D错误;
故答案选B。
11. 已知辣椒素的结构如图所示,下列有关该物质的叙述正确的是
A. 分子中发生杂化的碳原子数为8个
B. 该分子最多与发生加成反应
C. 既是苯乙烯的同系物也是硝基苯的同系物
D. 一定存在能与碳酸氢钠反应的芳香族同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.单键碳原子采用杂化,分子中发生杂化的碳原子数为9个,故A错误;
B.碳碳双键能与溴发生加成反应,苯环不能与溴发生加成反应,该分子最多与发生加成反应,故B错误;
C.同系物是结构相似、分子组成相差若干个CH2原子团的有机物,辣椒素既不是苯乙烯的同系物也不是硝基苯的同系物,故C错误;
D.羧基能与碳酸氢钠反应,辣椒素的不饱和度为6,辣椒素含有3个氧原子,苯环的不饱和度是4、羧基的不饱和度是1,所以能构成含有苯环和羧基的同分异构体,故D正确;
选D。
12. 、可与分别形成(无色)、配离子。将无水固体溶于水,得到蓝色溶液,加入浓盐酸后,溶液由蓝色变为绿色。该反应过程为:。下列说法正确的是
A. 等物质的量的和中σ键数之比为1∶1
B. 往绿色溶液中加入少量固体,溶液变蓝色,可知配离子稳定性:
C. 往绿色溶液中加水稀释,溶液变蓝色,是由于增大导致平衡逆向移动
D. 无水固体中,与通过配位键结合
【答案】B
【解析】
【详解】A.中有4个配位键,4个配体中有8个σ键数;只有4个配位键,所以等物质的量的和中σ键数之比为12:4=3:1,A错误;
B.往绿色溶液中加入少量固体,溶液变蓝色,表明加入固体后,被抢夺了而转化为,而则形成了配离子,所以稳定性,B正确;
C.往绿色溶液中加水稀释,导致浓度下降,平衡逆向移动,转化为,溶液变蓝,C错误;
D.无水固体中,与通过离子键结合,D错误;
故合理选项为B。
13. 用下列实验装置进行的实验,能达到相应目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.电石与水反应剧烈,放出大量的热,利用此装置不能控制反应的发生和停止,易发生危险,应该用分液漏斗,把水换为饱和食盐水,控制滴加速度,故A错误;
B.蒸馏的温度计水银球应该放在蒸馏烧瓶支管口处,故B错误;
C.实验室制备乙酸乙酯需浓硫酸作催化剂、吸水剂,饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、除去乙酸、降低酯溶解度,图中缺少浓硫酸,故C错误;
D.水和有机物互不相溶,可以通过分液分离出有机层,故D正确;
故选D选项。
14. X、Y、Z、M、W是五种短周期主族元素,且原子序数依次增大,X原子的半径在主族元素中最小,Y的一种单质在自然界中硬度最大,Z与Y同周期且Z基态原子核外有2个未成对电子,M与Z同主族。下列说法一定正确的是
A. X与Y能形成直线型分子B. 第一电离能:M>Z
C. 氧化物对应的水化物的酸性:W>MD. 沸点:X2M>X2Z
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、W是五种短周期主族元素,且原子序数依次增大,X原子的半径在主族元素中最小,X为H元素;Y的一种单质在自然界中硬度最大,Y为C元素;Z与Y 同周期且Z基态原子核外有2个未成对电子,结合原子序数可知Z为O元素;M与Z同主族,M为S元素,W的原子序数最大,W为Cl元素。
【详解】A. X 与Y能形成直线型分子为乙炔,故A正确;
B. 同主族从上到下元素的第一电离能减小,则第一电离能:M<Z,故B错误;
C. 同周期主族元素从左到右元素的非金属性增强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>M,不是最高价含氧酸无此规律,故C错误;
D. 水分子间含氢键,则沸点:X2M<X2Z,故D错误;
故选A。
15. 已知Mg、Al、O三种元素组成尖晶石型晶体结构,其晶胞由4个A型小晶格和4个B型小晶格构成,其中和都在小晶格内部,部分在小晶格内部,部分在小晶格顶点(如图),下列分析错误的是
A. 该晶体为离子晶体
B. 该物质的化学式为
C. 晶胞中,距离等距且最近的数为12
D. 与之间最近的距离是
【答案】D
【解析】
【详解】A.从题干信息可知,构成晶体的微粒为、、,则该晶体为离子晶体,A正确;
B.在晶胞结构中,位于晶胞顶角、面心及A型小晶格体心,共个,位于晶胞B型小晶格体内,共个,位于晶胞A型小晶格及B型小晶格体内,共,在晶胞中、、个数比为8:16:32=1:2:4,化学式为,B正确;
C.在B型小晶格内与等距且最近的有3个,在晶体中,每个参与形成4个B型小晶格,故距离等距且最近的数为12,C正确;
D.在A型小晶格或B型小晶格内,与之间最近的距离是体对角线的,故,D错误;
答案选D。
16. 下列说法正确的是
A. 分子式为C10H12O2的有机物,①苯环上有两个取代基,②能与NaHCO3反应生成气体,满足以上2个条件的该有机物的同分异构体有15种
B. 对苯二甲酸()与乙二醇(HOCH2CH2OH)能通过加聚反应制取聚酯纤维()
C. 分子式为C5H12O的醇,能在铜催化下被O2氧化为醛的同分异构体有5种
D. 分子中的所有原子有可能共平面
【答案】A
【解析】
【详解】A、分子式为C10H12O2的有机物,满足条件的同分异构体中含有两个取代基,分别是羧基和烃基,2个取代基的结构分别是-COOH、-CH2CH2CH3;-COOH、-CH(CH3)2;-CH2COOH、-CH2CH3;-CH2CH2COOH、-CH3;-CH(CH3)COOH、-CH3;五种结构,苯环有2个取代基的有邻、间、对3种,所以共15种符合题意的同分异构体,正确;
B、对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应生成聚酯纤维,错误;
C、被氧化为醛的醇的结构中含有-CH2OH,所以分子式为C5H12O的醇含有-CH2OH的只有4种,错误;
D、中含有甲基,为四面体结构,所以不可能所有原子都共面,错误;
答案选A。
17. 异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等功效,结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 分子中碳原子的杂化类型只有一种
B. 分子中所有碳原子可能共平面
C. 1ml异甘草素在一定条件下最多能与8mlH2发生反应
D. 1ml异甘草素与足量溴水反应最多消耗4ml溴单质
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据结构简式可知,碳原子存在苯环、碳碳双键、碳氧双键中,则其杂化类型只有一种,均为sp2,A项正确;
B.由结构简式可知,异甘草素分子中苯环、羰基和碳碳双键上的原子和与之相连的原子在同一平面上,则分子中所有碳原子可能共平面,B项正确;
C.异甘草素分子中苯环、羰基和碳碳双键在一定条件下均可与氢气发生加成反应,则1ml异甘草素在一定条件下最多能与8mlH2发生反应,C项正确;
D.溴水可与酚羟基的邻对位发生取代反应,与碳碳双键发生加成反应,则1ml异甘草素与足量溴水反应最多消耗5ml溴单质,D项错误;
答案选D。
18. 一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素的原子序数依次增大、且总和为24.下列有关叙述错误的是
A. 分子中Y原子采用杂化
B. 简单离子半径:
C. 中并非所有原子均为8电子稳定结构
D. 第二周期中,第一电离能介于元素之间的元素共有2种
【答案】D
【解析】
【分析】元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24,平均原子序数等于6,其中W的原子序数最小,又由图示结构可知,W形成单键,可推测出W为氢元素,X形成四个单键,Y形成三个单键,可初步推测是C和N两种元素,Z容易失去1个电子,且原子序数大于 6,可推测出Z是钠元素,但是这样四种元素原子序数相加就是25,又考虑到括号内得了一个电子,且W元素的原子只有一个,可认为是X得了1个电子之后,形成了4个单键,那么X元素就不是C元素了,而是序数小1的B元素了,这样四种元素的原子序数相加就是24了。于是四种元素依次为H、B、N、Na,据此分析解答。
【详解】A.分子由推测出的元素可知为NH3,而NH3中N原子采用杂化,故A正确;
B.Y离子为氮元素离子,Z为钠离子,它们核外电子排布相同,核电核数越大,半径越小,所以简单离子半径:;故B正确;
C.为BCl3,B是5号元素,最外层电子数为3,所以BCl3中并非所有原子均为8电子稳定结构,故C正确;
D.第二周期中,Be的2S轨道是全满的,导致Be比相邻的两种元素第一电离能都大,Be>B,而N元素的2p轨道是半满的,导致N元素的第一电离能也比相邻的大,N>O,这样第二周期第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O 三种元素,故D错误;
答案选 D 。
19. 五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A和C同族,B和D同族,C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的气态化合物在水中呈碱性,C和E形成化合物CE。下列说法正确的是 ( )
A. 五种元素中原子半径最大的是E,最小的是A
B. A和B、D、E均能形成共价化合物,其中稳定性最差的是A、D形成的化合物
C. E最高价氧化物对应水化物的化学式为H2EO4
D. C的单质在空气中燃烧产物的化学式为C2O
【答案】B
【解析】
【分析】五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A和C同族,B和D 同族,C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性,则该化合物应该是氨气,所以A是H,B是N,则D是P,C是Na。C和E形成化合物CE,这说明E应该是Cl。
【详解】A.五种元素中原子半径最大的是Na,最小的是H,A错误;
B.A和B、D、E均能形成共价型化合物中,N、P、Cl中P元素的非金属性最弱,则稳定性最差的是A、D形成的化合物PH3,B正确;
C.E最高价氧化物对应水化物化学式为HClO4,C错误;
D.C的单质在空气中燃烧产物的化学式为Na2O2,D错误;
答案选B。
20. 下列化学实验中的操作、现象及解释有正确对应关系的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯和酸性高锰酸钾溶液不反应,甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸,苯不能被氧化、甲苯中甲基能被氧化,说明苯环使甲基活化,A正确;
B.蔗糖水解后,在碱性溶液中检验葡萄糖,水解后没有加NaOH中和过量的硫酸,不能证明蔗糖未水解,B错误;
C.挥发的乙醇也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,溶液褪色不能证明生成乙烯,C错误;
D.硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,先生成蓝色沉淀,为氢氧化铜沉淀,继续滴加沉淀溶解说明氢氧化铜溶于氨水,得到深蓝色透明溶液为的溶液,沉淀溶解时主要反应为,D错误;
答案选A。
二、填空题(本题包括4大题,共50分)
21. 苯甲醛(微溶于水、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)在碱性条件下发生歧化反应可以制备苯甲醇(在水中溶解度不大、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)和苯甲酸。反应原理如下:2C6H5CHO+NaOH→C6H5CH2OH+C6H5COONa、C6H5COONa+HCl→C6H5COOH+NaCl,有关物质物理性质如表:
实验流程如下:
(1)第①步需连续加热1小时(如图1),其中加热和固定装置未画出。若将仪器B改为仪器C,效果不如B,说明原因________。
(2)操作中有关分液漏斗的使用不正确的是___。
A.分液漏斗在使用之前必须检查是否漏水
B.分液漏斗内的液体不能过多,否则不利于振荡
C.充分振荡后将分液漏斗置于铁架台上静置,分层后立即打开旋塞进行分液
D.分液时等下层液体放完后立即关闭旋塞,换一个烧杯再打开旋塞使上层液体流下
(3)操作③用沸水浴加热蒸馏,再进行操作④(如图2),收集___℃的馏分。图2中有一处明显错误,正确的应改为_______。
(4)抽滤时(如图3)烧杯中苯甲酸晶体转入布氏漏斗时,杯壁上还粘有少量晶体,用___冲洗杯壁上残留的晶体,抽滤完成后洗涤晶体。
(5)用电子天平准确称取0.244 0 g苯甲酸样品于锥形瓶中,加100 mL蒸馏水溶解(必要时可以加热),再用0.100 0 ml•L﹣1的标准NaOH溶液滴定,共消耗NaOH溶液19.20 mL,则苯甲酸样品的纯度为___%(保留4位有效数字)。
【答案】 ①. B的接触面积大,冷却回流苯甲醛的效果好 ②. CD ③. 205 ④. 温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口 ⑤. 滤液 ⑥. 96.00
【解析】
【分析】根据流程:苯甲醛与NaOH充分反应,用苯萃取生成的苯甲醇,分液,上层蒸馏可得苯甲醇,下层主要含有苯甲酸钠,加入盐酸制得苯甲酸沉淀,抽滤可得苯甲酸,
(1)根据仪器构造可得;球形冷凝管接触面积大,冷凝效果更好;
(2)根据分液漏斗的操作使用分析;
(3)根据苯甲醇的沸点可得;蒸馏时,温度计测量的是苯甲醇蒸气的温度,所以温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处;
(4)考虑减少晶体的损失;
(5)根据化学反应C6H5COOH+NaOH→C6H5COONa+H2O,反应消耗0.1000ml/LNaOH溶液19.20mL,物质的量为0.1000ml/L×0.0192L=0.00192ml,则苯甲酸中苯甲酸的质量=0.00192ml×122g/ml=0.23424g,据此计算。
【详解】(1)仪器B为球形冷凝管,仪器C为直行冷凝管,B的接触面积大,冷却回流苯甲醛的效果好,所以若将仪器B改为仪器C,效果不如B,
故答案为B的接触面积大,冷却回流苯甲醛的效果好;
(2)A. 分液漏斗中有玻璃活塞,在使用之前需检验是否漏水,A项正确;
B. 分液漏斗内的液体不能过多,否则不利于振荡,B项正确;
C. 在旋开旋塞之前,应该使分液漏斗顶部活塞上的凹槽或小孔对准漏斗的上口颈部的小孔,使与大气相通,C项错误;
D. 分液时待下层的液体放完后立即关闭旋塞,换掉烧杯,从分液漏斗上口将上层液体倒出,D项错误;
故答案为CD;
(3)操作④的目的是得到苯甲醇的馏分,所以收集205℃的馏分,蒸馏时,温度计测量的是苯甲醇蒸气的温度,所以温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处;
故答案为205;温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口;
(4)将烧杯中的苯甲酸晶体转入布氏漏斗时,杯壁上往往还粘有少量晶体,需选用液体将烧杯壁上的晶体冲下来后转入布氏漏斗,目的减少晶体的损失,所以选择冲洗的液体应该是不会使晶体溶解损失,也不会带入杂质的,选择用滤液来冲洗是最好的,故答案为滤液;
(5)根据化学反应C6H5COOH+NaOH→C6H5COONa+H2O,反应消耗0.1000ml/LNaOH溶液19.20mL,物质的量为0.1000ml/L×0.0192L=0.00192ml,则苯甲酸中苯甲酸的质量=0.00192ml×122g/ml=0.23424g,其质量分数=×100%=96.00%;
故答案为96.00。
22. 铁(Fe)、钴(C)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素,称为铁系元素,相关化合物在生产生活中应用广泛。
(1)铁在元素周期表中位置(周期、族)为___________,属于___________区,基态的价电子排布式为___________。
(2)铁系元素能与CO形成、等金属羰基化合物。金属羰基化合物的配位原子为(填元素名称),其更容易进行配位的原因是___________。CO与结构相似,其中CO分子内键和键的个数比为___________。
(3)可形成两种钴的配合物。已知的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构式可表示为___________,第二种配合物的结构式可表示为___________。若在第二种配合物的溶液中滴加溶液,则产生的现象是___________。(提示:这种配合物的结构式可表示为)
(4)NiO晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示:
NiO晶胞中,每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有___________个。晶胞参数为apm,代表阿伏伽德罗常数的值。则NiO晶体的密度为___________(只列出计算式)。
【答案】(1) ①. 第四周期VIII族 ②. d ③. 3d5
(2) ①. 碳,碳的电负性小于氧的对电子对的束缚作用低,易提供孤对电子 ②. 1:2
(3) ①. [CBr(NH3)5]SO4 ②. [C(SO4)(NH3)5]Br ③. 生成淡黄色沉淀
(4) ①. 12 ②.
【解析】
【小问1详解】
铁为26号元素,位于元素周期表第四周期VIII族,属于d区,基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,所以基态的价电子排布式为3d5;
【小问2详解】
由于碳和氧都有孤对电子,但碳的电负性比氧的电负性小,对电子的吸引力弱,给电子能力强,因此金属羰基化合物的配位原子为碳,其更容易进行配位的原因是碳电负性小于氧,对电子对的束缚作用低,易于提供孤对电子;氮气有1个σ键,2个π键,CO与N2结构相似,所以CO分子内σ键和键的个数比为1:2;
【小问3详解】
可形成两种钻的配合物。已知C2+的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,说明硫酸根在外界,则该配合物的结构式可表示为[CBr(NH3)5]SO4,在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,则无明显现象,说明硫酸根在内界,则该配合物的结构式可表示为[C(SO4)(NH3)5]Br,若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,由于溴离子在外界,因此会生成溴化银沉淀,则产生的现象是生成淡黄色沉淀;
【小问4详解】
NiO晶胞中,离顶点的氧离子,最近的在面心上,一个面有4个氧离子离顶点氧最近,总共有3个面,因此每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有12个;根据图中晶胞结构得到氧离子个数为,则晶胞中有4个NiO,晶胞参数为apm,NA代表阿伏伽德罗常数的值,则NiO晶体的密度为。
23. 有机物世界缤纷多彩,回答下列问题:
苯乙烯在一定条件下有如图转化关系
(1)苯乙烯与反应生成B的实验现象为___________,1ml苯乙烯最多能和___________ml的的溶液反应。
(2)苯乙烯生成高聚物D的的化学方程式为___________,该反应类型是___________。
(3)苯乙烯与水反应生成C的可能生成物有___________、___________。
(4)苯乙烯与足量一定条件下充分反应的生成物A的分子式为___________,A的一氯代物有___________种,有机物(正二十烷)存在于烤烟烟叶中,正二十烷与A的关系是___________。
A.同分异构体 B.同系物 C.同素异形体 D.都不是
【答案】(1) ①. 溶液的橙红色褪去 ②. 1
(2) ①. ②. 加聚反应
(3) ①. ②.
(4) ①. C8H16 ②. 6 ③. D
【解析】
【分析】苯乙烯与足量氢气反应生成A,则A为,与溴的四氯化碳反应生成B,则B为,与水发生加成反应生成C,则C为或,苯乙烯发生加聚反应生成D,则D为。
【小问1详解】
苯乙烯中含有碳碳双键,与Br2/CCl4发生加成反应使溴水褪色,实验现象为:溶液的橙红色退去;苯乙烯中只有碳碳双键与Br2/CCl4反应,则1ml苯乙烯最多能和含1mlBr2的CCl4溶液反应;
【小问2详解】
苯乙烯发生加聚反应生成高聚物D,反应的化学方程式为n ,反应类型为加聚反应;
【小问3详解】
苯乙烯与水发生加成反应生成醇,C可能的结构简式为或;
【小问4详解】
苯乙烯与足量H2一定条件下充分反应生成,其分子式为C8H16;该物质中含有6种不同环境的氢原子,其一氯代物有6种;正二十烷与均为化合物,含C原子数不同,分子式不同,结构不同也不相似,二者不属同分异构体、同系物、同素异形体,故答案为:D。
24. 化合物M是一种功能高分子材料。实验室由A制备M的一种合成路线如下:
已知:
①
②
回答下列问题;
(1)A的结构简式为________________(写一种)。B分子中含有____________个手性碳原子。由C生成D时,C中碳原子的杂化方式_____________改变(填“发生”或“没有发生”)。
(2)Q是E的同分异构体。同时满足下列条件的Q的结构简式为________________(任写一种)。
ⅰ.分子中含有苯环
ⅱ.苯环上有3个取代基,其中2个是酚羟基
ⅲ.核磁共振氢谱有5组峰
(3)由G生成M的化学方程式为_____________________________。
(4)根据化合物F的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
(5)参照上述合成路线和信息,以和甲醇为原料(其他试剂任选),分三步合成化合物。
①的化学名称为_____________________________。
②第一步反应生成的相对分子质量较大的有机产物的结构简式为____________________。
③第三步反应的化学方程式为______________________________。
【答案】(1) ①. (或) ②. 3 ③. 没有发生
(2)[或] (3)
(4) ①. ②. 取代反应 ③. ④. 取代反应(或酯化反应)
(5) ①. 2-甲基-1,5-己二烯 ②. ③.
【解析】
【分析】由A和B的分子式差异及A→B的反应条件是氢氧化钠醇溶液加热,可知A发生消去反应得B,B被酸性重铬酸钾氧化得C,由已知①可知,B中有两个环,其中一个环上的碳碳双键断开,且可以确定出碳碳双键的位置,推出B的结构简式为,B是氯代烃A发生消去反应得到的,A可能为或,C与乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应得到D,D的结构简式为,参考已知②,D与Na在乙醚中发生反应得E,E在催化剂加热条件下与氢气发生加成反应得F,根据F的分子式C11H20O2,F的不饱和度为2,说明两个碳氧双键都发生了加成得2个羟基,故F的结构简式为,F在浓硫酸加热条件下发生消去反应得G,G在催化剂加热条件下发生加成聚合得M。
【小问1详解】
由分析知,A的结构简式为(或),B的结构简式为,手性碳原子是连接4个基团都不相同的碳原子,B分子中含有3个手性碳原子,标记如图,C生成D发生酯化反应,没有改变碳原子的杂化方式;
【小问2详解】
E的分子式为C11H16O2,Q是E的同分异构体,不饱和度为4且含有苯环,说明除苯环外无其它不饱和度,又因为Q苯环上有3个取代基,其中2个是酚羟基,说明剩下一个取代基为戊基,核磁共振氢谱只有5组峰,说明对称性较好,戊基上不同化学环境的氢的种数也尽可能少,考虑戊基中有一个碳原子连3个甲基,故满足条件的Q的结构简式为或;
【小问3详解】
G在催化剂加热条件下发生加成聚合得M,化学方程式为;
【小问4详解】
F的结构简式为,与足量浓氢溴酸加热发生醇羟基的取代反应,产物结构式为;F与足量乙酸、浓硫酸,加热,两个羟基都与乙酸发生酯化反应,产物结构式为;
【小问5详解】
①根据烯烃的命名,CH2=C(CH3)CH2CH2CH=CH2的化学名称为2-甲基-1,5-己二烯;
②参照上述合成路线和信息,以CH2=C(CH3)CH2CH2CH=CH2和甲醇为原料(其他试剂任选),分三步合成化合物,第一步用酸性重铬酸钾氧化CH2=C(CH3)CH2CH2CH=CH2,得CH3COCH2CH2COOH,第二步,CH3COCH2CH2COOH与甲醇在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应得CH3COCH2CH2COOCH3,第三步,CH3COCH2CH2COOCH3与Na在乙醚中发生反应得;
第一步反应生成的相对分子质量较大的有机产物的结构简式为CH3COCH2CH2COOH;
③由②中分析,第三步,CH3COCH2CH2COOCH3与Na在乙醚中发生反应得,化学方程式为。选项
A
B
C
D
目的
实验室制乙炔
分离苯和甲苯
实验室制备乙酸乙酯
分离出有机层
实验装置
选项
操作
现象
解释
A
向酸性溶液中加入甲苯
溶液褪色
苯环对甲基有影响
B
将含有稀硫酸的蔗糖溶液水浴加热后,加入新制氢氧化铜悬浊液并加热
没有产生红色沉淀
蔗糖未水解
C
将乙醇与浓硫酸共热至170℃所得气体直接通入酸性KMnO溶液中
溶液褪色
气体中含有乙烯
D
向溶液里逐滴加入氨水至过量
先形成蓝色沉淀,后溶解得到深蓝色溶液
沉淀溶解时主要反应
苯甲醛
苯甲醇
苯甲酸
苯
沸点/℃
178
205
249
80
熔点/℃
26
﹣15
12
5.5
苯甲酸在水中的溶解度
17℃
25℃
100℃
0.21 g
0.34 g
59 g
序号
反应试剂、条件
有机产物的结构简式
反应类型
a
足量浓氢溴酸,加热
______________________
___________
b
足量乙酸、浓硫酸,加热
______________________
__________
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