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成都附属实验中学2019-2020学年度2017级高考模拟考试理科综合试题(化学部分)(二)
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成都附属实验中学2017级高考模拟考试试题(二)
理科综合能力测试
(化学部分)
本试卷分选择题和非选择题两部分,共40题,满分300分,考试时间150分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 K 39 Fe 56 Co 59
第Ⅰ卷(选择题 共126分)
一、选择题(每小题6分,本大题共13小题。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
7.化学与生活、生产密切相关,下列有关说法中正确的是( )
A.ClO2具有氧化性,可用作自来水的净水剂
B.苏打溶液显碱性,苏打常用作胃酸中和剂
C.CaCO3是生产普通玻璃和硅酸盐水泥的共同原料
D.Fe和Al2O3构成的铝热剂,用于焊接钢轨
答案:C
解析:A项,ClO2的氧化性应用于消毒杀菌,不能用来净水,错误;B项,用作胃酸中和剂的应为小苏打NaHCO3,错误;C项,制备水泥的原料是粘土、石灰石,制备玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英,所以都用到CaCO3,正确;D项,铝热反应是Al和Fe2O3在高温下生成Fe和Al2O3的反应,Al和Fe2O3构成铝热剂,错误。
8.下列有关1甲基1环己烯(结构简式如图所示)的说法正确的是( )
A.该物质含有六元环的同分异构体有3种
B.分子中所有碳原子在同一平面上
C.该物质为芳香烃
D.能使溴的四氯化碳溶液褪色,且反应生成的产物有2种
答案:A
解析:A项,该物质含有六元环的同分异构体,将甲基置于序号处,或把双键放在环外,可形成三种同分异构体(如图),正确;B项,该六元环不是苯环,根据甲烷分子的正四面体结构和乙烯分子的六原子共面结构可知,分子中所有碳原子不一定在同一平面上,错误;C项,该物质中不含有苯环,不是芳香烃,错误;D项,该物质含有碳碳双键,能发生加成反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色,但反应产物只有一种,错误。
9.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是( )
选项
实验操作和现象
预期实验目的或结论
A
用洁净的铂丝蘸取某食盐试样,在酒精灯火焰上灼烧,火焰显黄色
说明该食盐试样不含KIO3
B
SiO2能与氢氟酸及碱反应
SiO2是两性氧化物
C
向两支盛有KI3的溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀
KI3溶液中存在平衡:
II2+I-
D
室温下向CuCl2和少量FeCl3的混合溶液中,加入铜屑,充分搅拌,过滤,得蓝绿色溶液
除去杂质FeCl3得纯净CuCl2溶液
答案:C
解析:A项,实验操作下,火焰显黄色,不能确定KIO3是否存在,钾的焰色反应应透过蓝色钴玻璃片观察,火焰显紫色,错误;B项,SiO2是酸性氧化物,错误;C项,I2使淀粉变蓝,I-和Ag+反应生成黄色沉淀,正确;D项,加入铜屑发生2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,不能除去生成的FeCl2,错误。
10.W、X、Y、Z是短周期主族元素,且原子序数依次增大,W的氧化物较多,其中一种为红棕色气体,X为同周期主族元素中原子半径最小的金属元素,四种元素的最外层电子数之和为19。下列说法正确的是( )
A.简单气态氢化物的热稳定性:W
B.X的最高价氧化物对应的水化物为强碱
C.Y、Z的最高价氧化物均能溶于水
D.常温下,Y的单质为固体
答案:D
解析:由W的一种氧化物为红棕色气体可知W为N,X为金属元素,且X的原子序数比W的大,故X为第三周期元素,第三周期主族元素中原子半径最小的金属元素为Al,故X为Al;N、Al最外层电子数之和为8,故Y、Z最外层电子数之和为11,若Y为Si,则Z为Cl;若Y为P,则Z为S。A项,N的非金属性比Si、P都强,错误;B项,Al(OH)3为两性氢氧化物,错误;C项,若Y为Si,SiO2难溶于水,错误;D项,不管Y是Si还是P,其单质在常温时均为固体,正确。
11.以钴催化剂废料(含Fe3O4、Co2O3、CaO和SiO2)制备CoC2O4的一种流程如下:
下列说法错误的是( )
A.滤渣1的主要成分是SiO2和CaSO4,滤渣2可用于制备铁红
B.在“氧化”中,0.5 mol NaClO3最多能氧化4 mol Fe2+
C.在“酸浸”中发生的反应有Co3++Fe2+===Co2++Fe3+
D.用稀硝酸和AgNO3溶液可检验CoC2O4是否洗涤干净
答案:B
解析:A项,由废料成分知,SiO2不与稀硫酸反应,CaSO4微溶于水,故滤渣1的主要成分是CaSO4和SiO2,分析流程图知,滤渣2的主要成分是Fe(OH)3,正确;B项,1 mol NaClO3最多得6 mol电子,还原产物为Cl-,故0.5 mol NaClO3最多能氧化3 mol Fe2+,错误;C项,废料中的Co2O3与稀硫酸反应生成Co2(SO4)3,Fe3O4溶于稀硫酸生成了Fe3+和Fe2+,目标产物中Co的价态为+2,且该流程中没有加入还原剂,故在“酸浸”中Fe2+可还原Co3+,正确;D项,CoC2O4表面吸附有Cl-,可通过用AgNO3溶液和稀HNO3溶液检验Cl-来确定沉淀是否洗净,正确。
12.如图所示装置,开关K闭合时,电流表指针发生偏转,下列有关开关K闭合时的说法正确的是( )
A.b极是负极
B.a极电极反应式为H2-2e-===2H+
C.当装置中有1 mol电子通过时,右池产生标准状况下5.6 L气体
D.电池总反应式为2H2+O2===2H2O
答案:D
解析:选项A,通入H2的一极为负极,则a极为负极,b极为正极,错误。选项B,左池的电解质为NaOH,则a极电极反应式为2OH-+H2-2e-===2H2O,错误。选项C,b极电极反应式为O2+4H++4e-===2H2O,当通过1 mol电子时,右池消耗标准状况下O2 5.6 L,错误。
13.不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。下列有关说法中正确的是( )
A.若从a点到c点,可采用在水中加入酸的方法
B.b点对应的醋酸中由水电离的c(H+)=10-6 mol·L-1
C.c点对应溶液的KW大于d点对应溶液的KW
D.T ℃时,0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液的pH=11
答案:D
解析:a点对应的c(H+)和c(OH-)相等,同理c点对应的c(H+)和c(OH-)也相等,溶液一定呈中性,从a点到c点,可以采用升温的方法,A项错误;KW只与温度有关,同温度下不同酸碱性溶液的KW相同,a点和b点的KW都是10-14,c点和d点的KW都是10-12,酸和碱溶液都会抑制水的电离,酸溶液中由水电离的c(H+)与溶液中的c(OH-)相等,即c水电离(H+)=c(OH-)=10-8 mol·L-1,B、C项均错误;T ℃时,KW=10-12,0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液的c(H+)=10-11 mol·L-1,pH=11,D项正确。
第II卷(非选择题共174分)
三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须做答。第33~40题为选考题,考生根据要求做答。
(一)必考题(共129分)
26.(15分)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷,其在110 ℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应。某化学研究小组对K3[Fe(C2O4)3]·3H2O受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。
(1)烧瓶M中盛有饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液,常用于实验室制N2,则该反应的化学方程式为___________________________________________________________。
(2)实验所需的仪器装置如图所示,各装置的连接顺序为:a接________、________接________、________接________、________接________。
(3)装置检查气密性后,先通一段时间N2,其目的是______________________ ________________________________________________________。 结束实验时先熄灭B、D两装置中的酒精灯再通入N2至常温,其目的是__________________________________。
(4)E装置中澄清石灰水的作用是____________________________________。
(5)探究分解后的固体产物
①取B中充分反应后所得固体于试管中,加入足量蒸馏水,过滤、洗涤、干燥得到黑色粉末,取4.4 g黑色粉末溶于足量稀硝酸中,收集到标准状况下NO气体1.12 L。通过计算判断,黑色粉末的成分为________(写化学式)。请设计实验方案验证__________________ ____________________________________________________________________。
②9.82 g三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体在以上装置中加热分解,所得固体的质量为5.42 g,同时得到密度为1.647 g·L-1(已折合成标准状况下)的含碳气体,写出该分解反应的化学方程式_________________________________________________。
解析:(1)利用饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液制备N2,NH4Cl和NaNO2发生氧化还原反应,同种元素不同价态发生归中反应,NH4Cl中N由-3价升高到0,升高了3,NaNO2中N由+3价降低到0,降低了3,因此反应的化学方程式为NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O。(2)验证气体产物,先验证水蒸气、再验证CO2并除去CO2、最后验证CO气体。(3)先通一段时间N2,排出装置中的空气,防止空气中的CO2干扰实验。结束实验时先熄灭B、D两装置中的酒精灯,再通入N2至常温,目的是防止压强减小,E、F装置中的溶液倒吸。(4)检验气体产物中是否含有CO,需先除净CO2,E装置中的澄清石灰水用来检验CO2是否除尽。(5)①NO的物质的量是0.05 mol,则转移电子是0.05 mol×3=0.15 mol。如果黑色粉末是Fe,则Fe是0.05 mol,其质量是0.05 mol×56 g·mol-1=2.8 g。如果黑色粉末是FeO,则其物质的量是0.15 mol,其质量是0.15 mol×72 g·mol-1=10.8 g。由于黑色粉末总质量是4.4 g,所以黑色粉末应该是FeO和Fe的混合物。根据金属活动性顺序知Fe比Cu活泼,单质Fe与过量CuSO4溶液能发生置换反应,因此可选择CuSO4溶液检验固体产物是否含有单质Fe。FeO是碱性氧化物,不溶于CuSO4溶液,根据碱性氧化物能溶于盐酸,生成的Fe2+在酸性条件下易被H2O2氧化为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变红,由此可以检验固体产物中的FeO。②由题意可知,分解后所得含碳气体的摩尔质量为M=1.647 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36.9 g·mol-1,假设混合气体中CO2、CO的物质的量分别是x、y,则(44x+28y)÷(x+y)=36.9,解得x∶y=5∶4,n(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)=9.82 g÷491 g·mol-1=0.02 mol,根据K元素守恒可得n(K2CO3)=(0.02 mol×3)÷2=0.03 mol,在固体中Fe元素的物质的量是:n(Fe)=0.02 mol,产生的CO、CO2的物质的量是0.02 mol×6-0.03 mol=0.09 mol,由于n(CO2)∶n(CO)=5∶4,所以n(CO2)=0.05 mol,n(CO)=0.04 mol,Fe元素结合的O元素的物质的量是0.02 mol×12-0.05 mol×2-0.04 mol×1-0.03 mol×3=0.01 mol,因此K3[Fe(C2O4)3]·3H2O发生分解反应的各种物质的量之比为n(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O∶n(K2CO3)∶n(Fe)∶n(FeO)∶n(CO2)∶n(CO)∶n(H2O)=0.02 mol∶0.03 mol∶0.01 mol∶0.01 mol∶0.05 mol∶0.04 mol∶0.06 mol=2∶3∶1∶1∶5∶4∶6。故该分解反应的化学方程式是2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2↑+6H2O。
答案:(1)NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O
(2)a接b(c)、c(b)接f、g接d(e)、e(d)接h
(3)排出装置中的空气,防止空气中的CO2干扰实验结果 防止E、F装置中的溶液倒吸
(4)检验CO2是否已除净
(5)①FeO和Fe 取少量固体于试管中,加入足量的硫酸铜溶液,若出现红色固体,则说明有Fe;取经过滤、洗涤至洗涤液无色后的固体于另一支试管中,加过量盐酸,静置,取上层清液,滴加几滴KSCN溶液无红色出现,再滴加1~2滴H2O2溶液,若溶液呈血红色,则说明有FeO(其他合理答案也可以)
②2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2↑+6H2O
27.(14分)三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色、微溶于水的配合物,是合成其他一些含钴配合物的原料。下图是某科研小组以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程:
回答下列问题:
(1)写出加“适量NaClO3”后发生反应的离子方程式_____________________________。
(2)“加Na2CO3调pH至a”会生成两种沉淀,分别为______________________(填化学式)。
(3)操作Ⅰ的步骤包括________________、冷却结晶、减压过滤。
(4)流程中NH4Cl除作反应物外,还可防止加氨水时c(OH-)过大,其原理是__________________________________________。
(5)“氧化”步骤,甲同学认为应先加入氨水再加入H2O2,乙同学认为试剂添加顺序对产物无影响。你认为________(填“甲”或“乙”)同学观点正确,理由是_________________
_________________________。写出该步骤的化学方程式______________________________。
(6)通过碘量法可测定产品中钴的含量。将[Co(NH3)6]Cl3转化成Co3+后,加入过量KI溶液,再用Na2S2O3标准液滴定(淀粉溶液做指示剂),反应原理:2Co3++2I-===2Co2++I2、I2+2S2O===2I-+S4O,实验过程中,下列操作会导致所测钴含量数值偏高的是________。
a.用久置于空气中的KI固体配制溶液
b.盛装Na2S2O3标准液的碱式滴定管未润洗
c.滴定结束后,发现滴定管内有气泡
d.溶液蓝色褪去,立即读数
解析:(1)加适量NaClO3的目的是将亚铁离子氧化为铁离子,ClO被还原为Cl-,由于用盐酸溶解废料,可用H+和H2O配平得反应的离子方程式。(2)加入碳酸钠调节pH,铝离子和铁离子转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀。(3)为防止产品水解,应在HCl氛围下蒸发浓缩。(4)流程中氯化铵除作为反应物外,其溶于水电离出的NH会抑制后期加入的NH3·H2O的电离,可防止加氨水时氢氧根离子浓度过大。(5)若先加入过氧化氢,Co2+被氧化为Co3+,再加入氨水,会生成氢氧化钴,不利于产品的生成,故甲同学观点正确。(6)a项,用久置于空气中的KI固体配制溶液,碘化钾部分被氧化为碘单质,滴定时消耗的Na2S2O3标准液体积增多,测定结果偏高,故正确;b项,盛装Na2S2O3标准液的碱式滴定管未润洗,则标准液被稀释,滴定时消耗的Na2S2O3标准液体积增多,测定结果偏高,故正确;c项,滴定结束后,发现滴定管内有气泡,气泡占据一定的体积,则使计算时Na2S2O3标准液体积偏小,测定结果偏低,故错误;d项,溶液蓝色褪去,立即读数,此时溶液混合不均,碘单质可能并未完全反应,导致消耗的Na2S2O3标准液体积减少,测定结果偏低,故错误。
答案:(1)6Fe2++ClO+6H+===6Fe3++Cl-+3H2O
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3
(3)HCl氛围下蒸发浓缩
(4)NH4Cl溶于水电离出的NH会抑制后期加入的NH3·H2O的电离
(5)甲 防止Co(OH)3的生成
H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·H2O===2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O
(6)ab
28.(14分)二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。
(1)在太阳能的作用下,以CO2为原料制取炭黑的流程如图甲所示。其总反应的化学方程式为____________。
(2)CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH2===CH2(g)+4H2O(g) ΔH。几种物质的能量(在标准状况下规定单质的能量为0,测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如下表所示:
物质
H2(g)
CO2(g)
CH2==CH2(g)
H2O(g)
能量/kJ·mol-1
0
-394
52
-242
则ΔH=______________。
(3)在2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和n mol H2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)CH2===CH2(g)+4H2O(g) ΔH,CO2的转化率与温度、投料比[X=]的关系如图乙所示。
①X1__________(填“>”“<”或“=”,下同)X2,平衡常数KB________KA。
②T K时,某密闭容器中发生上述反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表:
时间
浓度/mol·L-1
物质
0
10
20
30
40
50
H2(g)
6.00
5.40
5.10
9.00
8.40
8.40
CO2(g)
2.00
1.80
1.70
3.00
2.80
2.80
CH2==CH2(g)
0
0.10
0.15
3.20
3.30
3.30
20~30 min间只改变了某一条件,根据表中的数据判断改变的条件可能是_____(填字母)。
A.通入一定量H2 B.通入一定量CH2==CH2
C.加入合适的催化剂 D.缩小容器容积
(4)在催化剂M的作用下,CO2和H2同时发生下列两个反应:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)CH2===CH2(g)+4H2O(g) ΔH<0
Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0
图丙是乙烯在相同时间内,不同温度下的产率,则高于460 ℃时乙烯产率降低的原因不可能是____________(填字母)。
A.催化剂M的活性降低 B.反应Ⅰ的平衡常数变大
C.生成甲醚的量增加 D.反应Ⅱ的活化能增大
(5)Na2CO3溶液通常用来捕获CO2,常温下,H2CO3的第一步、第二步电离常数分别为Ka1=4×10-7,Ka2=5×10-11,则0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液的pH等于____________(不考虑CO的第二步水解和H2O的电离)。
解析:过程2中在700 K条件下,二氧化碳和氧化亚铁发生反应生成碳和四氧化三铁,过程1中四氧化三铁分解生成氧化亚铁和氧气,所以整个反应过程中,氧化亚铁作催化剂,Fe3O4是中间产物,则总反应的化学方程式为CO2C+O2。
(2)反应焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,则该反应的焓变为52 kJ·mol-1+(-242 kJ·mol-1)×4-(-394 kJ·mol-1)×2-0=-128 kJ·mol-1。
(3)①相同条件下,投料比越大,二氧化碳的转化率越大,根据图乙知,相同温度下投料比为X1时的转化率大于投料比为X2时的转化率,所以X1>X2。随着温度升高,CO2的转化率减小,说明该反应的正反应是放热反应,温度越高,其平衡常数越小,温度TA<TB,则平衡常数KA>KB。②20~30 min间各组分的浓度都增加,所以可能是缩小容器容积的结果,相当于增大压强。
(4)在反应充分的情况下,催化剂不会使平衡移动,所以不会影响乙烯的产率,但会改变反应速率,当温度高于460 ℃时,催化剂M的活性降低,反应速率减慢,在相同时间内生成乙烯的物质的量减少,A项可能是乙烯产率降低的原因;反应Ⅰ的正反应为放热反应,温度升高平衡常数减小,且反应Ⅰ的平衡常数变大时,乙烯的产率升高,B项不可能;生成甲醚的量增加,说明反应按反应Ⅱ进行,则反应Ⅰ生成乙烯的量减少,乙烯的产率降低,C项可能;反应Ⅱ的活化能增大会使反应Ⅱ较难进行,反应Ⅰ的进行程度会增加,乙烯的产率升高,D项不可能。
(5)根据Kh=≈===2×10-4,所以c(OH-)=10-2 mol·L-1,pH=12。
答案:(1)CO2C+O2 (2)-128 kJ·mol-1
(3)①> < ②D (4)BD (5)12
(二)选考题:共45分.请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答,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.
35.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
钴的化合物有丰富多彩的颜色,考古发现我国古代陶器釉料大多含有钴的化合物,请回答下列关于钴及其化合物的问题:
(1)基态Co原子核外的最高能层符号是________,基态Co3+核外未成对的电子数为________。
(2)已知CoCl2的熔点为86 ℃,易溶于水,则CoCl2是________晶体。又知CoO的熔点是1 935 ℃,CoS的熔点是1 135 ℃,试分析CoO的熔点较高的原因___________________
____________________________________________。
(3)Co3+、Co2+易形成配离子,如[Co(CN)6]3-、[Co(SCN)4]2-。已知CoCl3·6H2O有多种结构,若取1 mol CoCl3·6H2O溶解于水后滴加足量硝酸银溶液能够形成2 mol白色沉淀,则CoCl3·6H2O中的配离子为________(写出化学式);配位体SCN-对应的酸为HSCN,HSCN通常有H—S—C≡N和H—N===C===S两种结构,比较二者沸点的高低并分析其原因:______
_______________________________________________________________________。
(4)一种Co3+的配离子为[Co(NO2)(NH3)5]2+,该配离子中NO提供配位键的原子是________,NO中N原子的杂化类型是________。
(5)常温下金属钴晶体的晶胞为六方最密堆积(如图所示),若钴原子的半径为r nm,则金属钴晶体中原子的配位数是________;晶体的密度是________g·cm-3(用含r的代数式表示,NA为阿伏加德罗常数的值)。
解析:(1)基态Co原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2,故最高能层符号为N,Co3+的价电子排布式为3d6,故Co3+核外有4个未成对电子。(2)CoCl2的熔点较低,应为分子晶体;CoO的熔点是1 935 ℃,CoS的熔点是1 135 ℃,因两者均为离子晶体,但S2-半径大于O2-半径,CoO的晶格能大于CoS,因此CoO的熔点较高。(3)根据信息,Co3+形成配离子,配位数为6,Co2+形成配离子,配位数为4,CoCl3·6H2O中有2个Cl-在外界,所以其配离子为[Co(H2O)5Cl]2+;H—S—C≡N和H—N===C===S相比,后者分子之间可以形成氢键,因而沸点较高。(4)NO中N原子为sp2杂化。(5)六方最密堆积中原子的配位数是12,原子的半径为r nm,则六边形的边长为2r nm,六棱柱的高为×2r nm,六棱柱的体积为24r3 nm3,1个晶胞中含有6个钴原子,则晶体的密度为 g÷24r3 nm3= g·cm-3。答案:(1)N 4
(2)分子 两者均为离子晶体,但S2-半径大于O2-半径,CoO的晶格能大于CoS,因此CoO的熔点较高
(3)[Co(H2O)5Cl]2+ H—S—C≡N的沸点低于H—N===C===S,原因是后者分子之间容易形成氢键,而前者只有范德华力
(4)N sp2 (5)12
36.【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
有机物M可用于治疗支气管哮喘、慢性支气管炎。该有机物可以由有机物A经过一系列反应合成得到,其合成路线如下图所示:
请回答下列问题:
(1)有机物A中含有官能团的名称为____________。有机物F的名称为________________。
(2)③的反应条件为______________,反应类型为____________________。
(3)有机物B的结构简式为____________________,反应⑤的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)A的同分异构体中,同时符合下列条件的有________种。
①含有苯环结构,且苯环上有两个取代基;②属于酯类物质,且遇FeCl3溶液显紫色。
(5)结合上述合成路线,设计以苯甲醛和CH3MgBr为起始原料制备苯基乙二醇()的合成路线(无机试剂任选)。
解析:由反应①前后物质结构可知,①属于取代反应,同时生成HI,A发生信息中反应生成B,B为,反应③为醇的消去反应,由反应③后产物结构可知,反应④是与溴发生取代反应生成C,C为,C发生卤代烃的水解反应生成D,D为,D发生氧化反应生成E,E为,反应⑦是醛基被氧化为羧基,生成M的反应是羧基与氨基脱去1分子水。
(4)由题目信息可知,A的同分异构体含有酯基与酚羟基,且在苯环上有两个取代基,其中一个取代基为羟基,另外一个取代基可能为—OOCCH2CH3、—CH2OOCCH3、—COOCH2CH3、—CH2COOCH3、—CH2CH2OOCH、—CH(CH3)OOCH,分别具有邻、间、对三种位置结构,故共有18种。(5)苯甲醛与CH3MgBr/H2O、H+作用得到,然后发生消去反应生成,再与溴单质发生加成反应生成,最后在氢氧化钠溶液和加热条件下发生水解反应生成
答案:(1)醛基、醚键 邻氨基苯甲酸或2氨基苯甲酸
(2)浓硫酸,加热 消去反应
(3)
(4) 18
1
理科综合能力测试
(化学部分)
本试卷分选择题和非选择题两部分,共40题,满分300分,考试时间150分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 K 39 Fe 56 Co 59
第Ⅰ卷(选择题 共126分)
一、选择题(每小题6分,本大题共13小题。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
7.化学与生活、生产密切相关,下列有关说法中正确的是( )
A.ClO2具有氧化性,可用作自来水的净水剂
B.苏打溶液显碱性,苏打常用作胃酸中和剂
C.CaCO3是生产普通玻璃和硅酸盐水泥的共同原料
D.Fe和Al2O3构成的铝热剂,用于焊接钢轨
答案:C
解析:A项,ClO2的氧化性应用于消毒杀菌,不能用来净水,错误;B项,用作胃酸中和剂的应为小苏打NaHCO3,错误;C项,制备水泥的原料是粘土、石灰石,制备玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英,所以都用到CaCO3,正确;D项,铝热反应是Al和Fe2O3在高温下生成Fe和Al2O3的反应,Al和Fe2O3构成铝热剂,错误。
8.下列有关1甲基1环己烯(结构简式如图所示)的说法正确的是( )
A.该物质含有六元环的同分异构体有3种
B.分子中所有碳原子在同一平面上
C.该物质为芳香烃
D.能使溴的四氯化碳溶液褪色,且反应生成的产物有2种
答案:A
解析:A项,该物质含有六元环的同分异构体,将甲基置于序号处,或把双键放在环外,可形成三种同分异构体(如图),正确;B项,该六元环不是苯环,根据甲烷分子的正四面体结构和乙烯分子的六原子共面结构可知,分子中所有碳原子不一定在同一平面上,错误;C项,该物质中不含有苯环,不是芳香烃,错误;D项,该物质含有碳碳双键,能发生加成反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色,但反应产物只有一种,错误。
9.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是( )
选项
实验操作和现象
预期实验目的或结论
A
用洁净的铂丝蘸取某食盐试样,在酒精灯火焰上灼烧,火焰显黄色
说明该食盐试样不含KIO3
B
SiO2能与氢氟酸及碱反应
SiO2是两性氧化物
C
向两支盛有KI3的溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀
KI3溶液中存在平衡:
II2+I-
D
室温下向CuCl2和少量FeCl3的混合溶液中,加入铜屑,充分搅拌,过滤,得蓝绿色溶液
除去杂质FeCl3得纯净CuCl2溶液
答案:C
解析:A项,实验操作下,火焰显黄色,不能确定KIO3是否存在,钾的焰色反应应透过蓝色钴玻璃片观察,火焰显紫色,错误;B项,SiO2是酸性氧化物,错误;C项,I2使淀粉变蓝,I-和Ag+反应生成黄色沉淀,正确;D项,加入铜屑发生2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,不能除去生成的FeCl2,错误。
10.W、X、Y、Z是短周期主族元素,且原子序数依次增大,W的氧化物较多,其中一种为红棕色气体,X为同周期主族元素中原子半径最小的金属元素,四种元素的最外层电子数之和为19。下列说法正确的是( )
A.简单气态氢化物的热稳定性:W
C.Y、Z的最高价氧化物均能溶于水
D.常温下,Y的单质为固体
答案:D
解析:由W的一种氧化物为红棕色气体可知W为N,X为金属元素,且X的原子序数比W的大,故X为第三周期元素,第三周期主族元素中原子半径最小的金属元素为Al,故X为Al;N、Al最外层电子数之和为8,故Y、Z最外层电子数之和为11,若Y为Si,则Z为Cl;若Y为P,则Z为S。A项,N的非金属性比Si、P都强,错误;B项,Al(OH)3为两性氢氧化物,错误;C项,若Y为Si,SiO2难溶于水,错误;D项,不管Y是Si还是P,其单质在常温时均为固体,正确。
11.以钴催化剂废料(含Fe3O4、Co2O3、CaO和SiO2)制备CoC2O4的一种流程如下:
下列说法错误的是( )
A.滤渣1的主要成分是SiO2和CaSO4,滤渣2可用于制备铁红
B.在“氧化”中,0.5 mol NaClO3最多能氧化4 mol Fe2+
C.在“酸浸”中发生的反应有Co3++Fe2+===Co2++Fe3+
D.用稀硝酸和AgNO3溶液可检验CoC2O4是否洗涤干净
答案:B
解析:A项,由废料成分知,SiO2不与稀硫酸反应,CaSO4微溶于水,故滤渣1的主要成分是CaSO4和SiO2,分析流程图知,滤渣2的主要成分是Fe(OH)3,正确;B项,1 mol NaClO3最多得6 mol电子,还原产物为Cl-,故0.5 mol NaClO3最多能氧化3 mol Fe2+,错误;C项,废料中的Co2O3与稀硫酸反应生成Co2(SO4)3,Fe3O4溶于稀硫酸生成了Fe3+和Fe2+,目标产物中Co的价态为+2,且该流程中没有加入还原剂,故在“酸浸”中Fe2+可还原Co3+,正确;D项,CoC2O4表面吸附有Cl-,可通过用AgNO3溶液和稀HNO3溶液检验Cl-来确定沉淀是否洗净,正确。
12.如图所示装置,开关K闭合时,电流表指针发生偏转,下列有关开关K闭合时的说法正确的是( )
A.b极是负极
B.a极电极反应式为H2-2e-===2H+
C.当装置中有1 mol电子通过时,右池产生标准状况下5.6 L气体
D.电池总反应式为2H2+O2===2H2O
答案:D
解析:选项A,通入H2的一极为负极,则a极为负极,b极为正极,错误。选项B,左池的电解质为NaOH,则a极电极反应式为2OH-+H2-2e-===2H2O,错误。选项C,b极电极反应式为O2+4H++4e-===2H2O,当通过1 mol电子时,右池消耗标准状况下O2 5.6 L,错误。
13.不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。下列有关说法中正确的是( )
A.若从a点到c点,可采用在水中加入酸的方法
B.b点对应的醋酸中由水电离的c(H+)=10-6 mol·L-1
C.c点对应溶液的KW大于d点对应溶液的KW
D.T ℃时,0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液的pH=11
答案:D
解析:a点对应的c(H+)和c(OH-)相等,同理c点对应的c(H+)和c(OH-)也相等,溶液一定呈中性,从a点到c点,可以采用升温的方法,A项错误;KW只与温度有关,同温度下不同酸碱性溶液的KW相同,a点和b点的KW都是10-14,c点和d点的KW都是10-12,酸和碱溶液都会抑制水的电离,酸溶液中由水电离的c(H+)与溶液中的c(OH-)相等,即c水电离(H+)=c(OH-)=10-8 mol·L-1,B、C项均错误;T ℃时,KW=10-12,0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液的c(H+)=10-11 mol·L-1,pH=11,D项正确。
第II卷(非选择题共174分)
三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须做答。第33~40题为选考题,考生根据要求做答。
(一)必考题(共129分)
26.(15分)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷,其在110 ℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应。某化学研究小组对K3[Fe(C2O4)3]·3H2O受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。
(1)烧瓶M中盛有饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液,常用于实验室制N2,则该反应的化学方程式为___________________________________________________________。
(2)实验所需的仪器装置如图所示,各装置的连接顺序为:a接________、________接________、________接________、________接________。
(3)装置检查气密性后,先通一段时间N2,其目的是______________________ ________________________________________________________。 结束实验时先熄灭B、D两装置中的酒精灯再通入N2至常温,其目的是__________________________________。
(4)E装置中澄清石灰水的作用是____________________________________。
(5)探究分解后的固体产物
①取B中充分反应后所得固体于试管中,加入足量蒸馏水,过滤、洗涤、干燥得到黑色粉末,取4.4 g黑色粉末溶于足量稀硝酸中,收集到标准状况下NO气体1.12 L。通过计算判断,黑色粉末的成分为________(写化学式)。请设计实验方案验证__________________ ____________________________________________________________________。
②9.82 g三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体在以上装置中加热分解,所得固体的质量为5.42 g,同时得到密度为1.647 g·L-1(已折合成标准状况下)的含碳气体,写出该分解反应的化学方程式_________________________________________________。
解析:(1)利用饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液制备N2,NH4Cl和NaNO2发生氧化还原反应,同种元素不同价态发生归中反应,NH4Cl中N由-3价升高到0,升高了3,NaNO2中N由+3价降低到0,降低了3,因此反应的化学方程式为NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O。(2)验证气体产物,先验证水蒸气、再验证CO2并除去CO2、最后验证CO气体。(3)先通一段时间N2,排出装置中的空气,防止空气中的CO2干扰实验。结束实验时先熄灭B、D两装置中的酒精灯,再通入N2至常温,目的是防止压强减小,E、F装置中的溶液倒吸。(4)检验气体产物中是否含有CO,需先除净CO2,E装置中的澄清石灰水用来检验CO2是否除尽。(5)①NO的物质的量是0.05 mol,则转移电子是0.05 mol×3=0.15 mol。如果黑色粉末是Fe,则Fe是0.05 mol,其质量是0.05 mol×56 g·mol-1=2.8 g。如果黑色粉末是FeO,则其物质的量是0.15 mol,其质量是0.15 mol×72 g·mol-1=10.8 g。由于黑色粉末总质量是4.4 g,所以黑色粉末应该是FeO和Fe的混合物。根据金属活动性顺序知Fe比Cu活泼,单质Fe与过量CuSO4溶液能发生置换反应,因此可选择CuSO4溶液检验固体产物是否含有单质Fe。FeO是碱性氧化物,不溶于CuSO4溶液,根据碱性氧化物能溶于盐酸,生成的Fe2+在酸性条件下易被H2O2氧化为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变红,由此可以检验固体产物中的FeO。②由题意可知,分解后所得含碳气体的摩尔质量为M=1.647 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36.9 g·mol-1,假设混合气体中CO2、CO的物质的量分别是x、y,则(44x+28y)÷(x+y)=36.9,解得x∶y=5∶4,n(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)=9.82 g÷491 g·mol-1=0.02 mol,根据K元素守恒可得n(K2CO3)=(0.02 mol×3)÷2=0.03 mol,在固体中Fe元素的物质的量是:n(Fe)=0.02 mol,产生的CO、CO2的物质的量是0.02 mol×6-0.03 mol=0.09 mol,由于n(CO2)∶n(CO)=5∶4,所以n(CO2)=0.05 mol,n(CO)=0.04 mol,Fe元素结合的O元素的物质的量是0.02 mol×12-0.05 mol×2-0.04 mol×1-0.03 mol×3=0.01 mol,因此K3[Fe(C2O4)3]·3H2O发生分解反应的各种物质的量之比为n(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O∶n(K2CO3)∶n(Fe)∶n(FeO)∶n(CO2)∶n(CO)∶n(H2O)=0.02 mol∶0.03 mol∶0.01 mol∶0.01 mol∶0.05 mol∶0.04 mol∶0.06 mol=2∶3∶1∶1∶5∶4∶6。故该分解反应的化学方程式是2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2↑+6H2O。
答案:(1)NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O
(2)a接b(c)、c(b)接f、g接d(e)、e(d)接h
(3)排出装置中的空气,防止空气中的CO2干扰实验结果 防止E、F装置中的溶液倒吸
(4)检验CO2是否已除净
(5)①FeO和Fe 取少量固体于试管中,加入足量的硫酸铜溶液,若出现红色固体,则说明有Fe;取经过滤、洗涤至洗涤液无色后的固体于另一支试管中,加过量盐酸,静置,取上层清液,滴加几滴KSCN溶液无红色出现,再滴加1~2滴H2O2溶液,若溶液呈血红色,则说明有FeO(其他合理答案也可以)
②2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2↑+6H2O
27.(14分)三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色、微溶于水的配合物,是合成其他一些含钴配合物的原料。下图是某科研小组以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程:
回答下列问题:
(1)写出加“适量NaClO3”后发生反应的离子方程式_____________________________。
(2)“加Na2CO3调pH至a”会生成两种沉淀,分别为______________________(填化学式)。
(3)操作Ⅰ的步骤包括________________、冷却结晶、减压过滤。
(4)流程中NH4Cl除作反应物外,还可防止加氨水时c(OH-)过大,其原理是__________________________________________。
(5)“氧化”步骤,甲同学认为应先加入氨水再加入H2O2,乙同学认为试剂添加顺序对产物无影响。你认为________(填“甲”或“乙”)同学观点正确,理由是_________________
_________________________。写出该步骤的化学方程式______________________________。
(6)通过碘量法可测定产品中钴的含量。将[Co(NH3)6]Cl3转化成Co3+后,加入过量KI溶液,再用Na2S2O3标准液滴定(淀粉溶液做指示剂),反应原理:2Co3++2I-===2Co2++I2、I2+2S2O===2I-+S4O,实验过程中,下列操作会导致所测钴含量数值偏高的是________。
a.用久置于空气中的KI固体配制溶液
b.盛装Na2S2O3标准液的碱式滴定管未润洗
c.滴定结束后,发现滴定管内有气泡
d.溶液蓝色褪去,立即读数
解析:(1)加适量NaClO3的目的是将亚铁离子氧化为铁离子,ClO被还原为Cl-,由于用盐酸溶解废料,可用H+和H2O配平得反应的离子方程式。(2)加入碳酸钠调节pH,铝离子和铁离子转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀。(3)为防止产品水解,应在HCl氛围下蒸发浓缩。(4)流程中氯化铵除作为反应物外,其溶于水电离出的NH会抑制后期加入的NH3·H2O的电离,可防止加氨水时氢氧根离子浓度过大。(5)若先加入过氧化氢,Co2+被氧化为Co3+,再加入氨水,会生成氢氧化钴,不利于产品的生成,故甲同学观点正确。(6)a项,用久置于空气中的KI固体配制溶液,碘化钾部分被氧化为碘单质,滴定时消耗的Na2S2O3标准液体积增多,测定结果偏高,故正确;b项,盛装Na2S2O3标准液的碱式滴定管未润洗,则标准液被稀释,滴定时消耗的Na2S2O3标准液体积增多,测定结果偏高,故正确;c项,滴定结束后,发现滴定管内有气泡,气泡占据一定的体积,则使计算时Na2S2O3标准液体积偏小,测定结果偏低,故错误;d项,溶液蓝色褪去,立即读数,此时溶液混合不均,碘单质可能并未完全反应,导致消耗的Na2S2O3标准液体积减少,测定结果偏低,故错误。
答案:(1)6Fe2++ClO+6H+===6Fe3++Cl-+3H2O
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3
(3)HCl氛围下蒸发浓缩
(4)NH4Cl溶于水电离出的NH会抑制后期加入的NH3·H2O的电离
(5)甲 防止Co(OH)3的生成
H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·H2O===2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O
(6)ab
28.(14分)二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。
(1)在太阳能的作用下,以CO2为原料制取炭黑的流程如图甲所示。其总反应的化学方程式为____________。
(2)CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH2===CH2(g)+4H2O(g) ΔH。几种物质的能量(在标准状况下规定单质的能量为0,测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如下表所示:
物质
H2(g)
CO2(g)
CH2==CH2(g)
H2O(g)
能量/kJ·mol-1
0
-394
52
-242
则ΔH=______________。
(3)在2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和n mol H2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)CH2===CH2(g)+4H2O(g) ΔH,CO2的转化率与温度、投料比[X=]的关系如图乙所示。
①X1__________(填“>”“<”或“=”,下同)X2,平衡常数KB________KA。
②T K时,某密闭容器中发生上述反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表:
时间
浓度/mol·L-1
物质
0
10
20
30
40
50
H2(g)
6.00
5.40
5.10
9.00
8.40
8.40
CO2(g)
2.00
1.80
1.70
3.00
2.80
2.80
CH2==CH2(g)
0
0.10
0.15
3.20
3.30
3.30
20~30 min间只改变了某一条件,根据表中的数据判断改变的条件可能是_____(填字母)。
A.通入一定量H2 B.通入一定量CH2==CH2
C.加入合适的催化剂 D.缩小容器容积
(4)在催化剂M的作用下,CO2和H2同时发生下列两个反应:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)CH2===CH2(g)+4H2O(g) ΔH<0
Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0
图丙是乙烯在相同时间内,不同温度下的产率,则高于460 ℃时乙烯产率降低的原因不可能是____________(填字母)。
A.催化剂M的活性降低 B.反应Ⅰ的平衡常数变大
C.生成甲醚的量增加 D.反应Ⅱ的活化能增大
(5)Na2CO3溶液通常用来捕获CO2,常温下,H2CO3的第一步、第二步电离常数分别为Ka1=4×10-7,Ka2=5×10-11,则0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液的pH等于____________(不考虑CO的第二步水解和H2O的电离)。
解析:过程2中在700 K条件下,二氧化碳和氧化亚铁发生反应生成碳和四氧化三铁,过程1中四氧化三铁分解生成氧化亚铁和氧气,所以整个反应过程中,氧化亚铁作催化剂,Fe3O4是中间产物,则总反应的化学方程式为CO2C+O2。
(2)反应焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,则该反应的焓变为52 kJ·mol-1+(-242 kJ·mol-1)×4-(-394 kJ·mol-1)×2-0=-128 kJ·mol-1。
(3)①相同条件下,投料比越大,二氧化碳的转化率越大,根据图乙知,相同温度下投料比为X1时的转化率大于投料比为X2时的转化率,所以X1>X2。随着温度升高,CO2的转化率减小,说明该反应的正反应是放热反应,温度越高,其平衡常数越小,温度TA<TB,则平衡常数KA>KB。②20~30 min间各组分的浓度都增加,所以可能是缩小容器容积的结果,相当于增大压强。
(4)在反应充分的情况下,催化剂不会使平衡移动,所以不会影响乙烯的产率,但会改变反应速率,当温度高于460 ℃时,催化剂M的活性降低,反应速率减慢,在相同时间内生成乙烯的物质的量减少,A项可能是乙烯产率降低的原因;反应Ⅰ的正反应为放热反应,温度升高平衡常数减小,且反应Ⅰ的平衡常数变大时,乙烯的产率升高,B项不可能;生成甲醚的量增加,说明反应按反应Ⅱ进行,则反应Ⅰ生成乙烯的量减少,乙烯的产率降低,C项可能;反应Ⅱ的活化能增大会使反应Ⅱ较难进行,反应Ⅰ的进行程度会增加,乙烯的产率升高,D项不可能。
(5)根据Kh=≈===2×10-4,所以c(OH-)=10-2 mol·L-1,pH=12。
答案:(1)CO2C+O2 (2)-128 kJ·mol-1
(3)①> < ②D (4)BD (5)12
(二)选考题:共45分.请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答,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.
35.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
钴的化合物有丰富多彩的颜色,考古发现我国古代陶器釉料大多含有钴的化合物,请回答下列关于钴及其化合物的问题:
(1)基态Co原子核外的最高能层符号是________,基态Co3+核外未成对的电子数为________。
(2)已知CoCl2的熔点为86 ℃,易溶于水,则CoCl2是________晶体。又知CoO的熔点是1 935 ℃,CoS的熔点是1 135 ℃,试分析CoO的熔点较高的原因___________________
____________________________________________。
(3)Co3+、Co2+易形成配离子,如[Co(CN)6]3-、[Co(SCN)4]2-。已知CoCl3·6H2O有多种结构,若取1 mol CoCl3·6H2O溶解于水后滴加足量硝酸银溶液能够形成2 mol白色沉淀,则CoCl3·6H2O中的配离子为________(写出化学式);配位体SCN-对应的酸为HSCN,HSCN通常有H—S—C≡N和H—N===C===S两种结构,比较二者沸点的高低并分析其原因:______
_______________________________________________________________________。
(4)一种Co3+的配离子为[Co(NO2)(NH3)5]2+,该配离子中NO提供配位键的原子是________,NO中N原子的杂化类型是________。
(5)常温下金属钴晶体的晶胞为六方最密堆积(如图所示),若钴原子的半径为r nm,则金属钴晶体中原子的配位数是________;晶体的密度是________g·cm-3(用含r的代数式表示,NA为阿伏加德罗常数的值)。
解析:(1)基态Co原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2,故最高能层符号为N,Co3+的价电子排布式为3d6,故Co3+核外有4个未成对电子。(2)CoCl2的熔点较低,应为分子晶体;CoO的熔点是1 935 ℃,CoS的熔点是1 135 ℃,因两者均为离子晶体,但S2-半径大于O2-半径,CoO的晶格能大于CoS,因此CoO的熔点较高。(3)根据信息,Co3+形成配离子,配位数为6,Co2+形成配离子,配位数为4,CoCl3·6H2O中有2个Cl-在外界,所以其配离子为[Co(H2O)5Cl]2+;H—S—C≡N和H—N===C===S相比,后者分子之间可以形成氢键,因而沸点较高。(4)NO中N原子为sp2杂化。(5)六方最密堆积中原子的配位数是12,原子的半径为r nm,则六边形的边长为2r nm,六棱柱的高为×2r nm,六棱柱的体积为24r3 nm3,1个晶胞中含有6个钴原子,则晶体的密度为 g÷24r3 nm3= g·cm-3。答案:(1)N 4
(2)分子 两者均为离子晶体,但S2-半径大于O2-半径,CoO的晶格能大于CoS,因此CoO的熔点较高
(3)[Co(H2O)5Cl]2+ H—S—C≡N的沸点低于H—N===C===S,原因是后者分子之间容易形成氢键,而前者只有范德华力
(4)N sp2 (5)12
36.【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
有机物M可用于治疗支气管哮喘、慢性支气管炎。该有机物可以由有机物A经过一系列反应合成得到,其合成路线如下图所示:
请回答下列问题:
(1)有机物A中含有官能团的名称为____________。有机物F的名称为________________。
(2)③的反应条件为______________,反应类型为____________________。
(3)有机物B的结构简式为____________________,反应⑤的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)A的同分异构体中,同时符合下列条件的有________种。
①含有苯环结构,且苯环上有两个取代基;②属于酯类物质,且遇FeCl3溶液显紫色。
(5)结合上述合成路线,设计以苯甲醛和CH3MgBr为起始原料制备苯基乙二醇()的合成路线(无机试剂任选)。
解析:由反应①前后物质结构可知,①属于取代反应,同时生成HI,A发生信息中反应生成B,B为,反应③为醇的消去反应,由反应③后产物结构可知,反应④是与溴发生取代反应生成C,C为,C发生卤代烃的水解反应生成D,D为,D发生氧化反应生成E,E为,反应⑦是醛基被氧化为羧基,生成M的反应是羧基与氨基脱去1分子水。
(4)由题目信息可知,A的同分异构体含有酯基与酚羟基,且在苯环上有两个取代基,其中一个取代基为羟基,另外一个取代基可能为—OOCCH2CH3、—CH2OOCCH3、—COOCH2CH3、—CH2COOCH3、—CH2CH2OOCH、—CH(CH3)OOCH,分别具有邻、间、对三种位置结构,故共有18种。(5)苯甲醛与CH3MgBr/H2O、H+作用得到,然后发生消去反应生成,再与溴单质发生加成反应生成,最后在氢氧化钠溶液和加热条件下发生水解反应生成
答案:(1)醛基、醚键 邻氨基苯甲酸或2氨基苯甲酸
(2)浓硫酸,加热 消去反应
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(4) 18
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