江西省吉安市吉水县第二中学2020届高三上学期11月月考理综化学试题
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可能用到的相对原子质量:Fe:56 Al:27 Mg:24 O:16 H:1 Ba:137 S:32 C:12
第I卷(选择题,共126分)
一、选择题:本大题共13小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1.化学与生产和生活密切相关,下列说法错误的是
A. “硅胶”的主要成分是硅酸钠,可用作干燥剂和催化剂的载体
B. 用SO2漂白纸浆和用活性炭为糖浆脱色的原理不相同
C. 氢氧化铝、碳酸氢钠都是常见的胃酸中和剂
D. 废旧钢材焊接前,可依次用饱和Na2CO3溶液、饱和NH4Cl溶液处理焊点
【答案】A
【解析】
【详解】A、硅胶的主要成分是硅酸,不是硅酸钠,硅胶可用作干燥剂和催化剂的载体,选项A错误;
B、二氧化硫漂白发生化合反应生成无色物质,活性炭脱色是利用其吸附性,原理不同,选项B正确;
C、氢氧化铝、碳酸氢钠均能中和盐酸,具有弱碱性,都是常见的胃酸中和剂,选项C正确;
D、Na2CO3、NH4Cl在溶液中水解,溶液分别呈碱性和酸性,饱和Na2CO3溶液可以除去焊接点处的油脂,饱和NH4Cl溶液可以除去焊接点处金属氧化物,选项D正确。
答案选A。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14 NA
B. 常温下pH=1的盐酸溶液中的H+离子数目为0.1NA
C. 0.2 mol Al与足量NaOH溶液反应,生成氢气的体积为6.72L
D. 1mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA
【答案】A
【解析】
【详解】A、1molCO含有质子物质的量为(6+8)mol=14mol,1molN2中含有质子物质的量为2×7mol=14mol,因此1molN2和CO的混合气体中含有质子物质的量为14mol,选项A正确;
B.缺少溶液的体积V,不能计算溶液中H+离子数目,选项B错误;
C.0.2 mol Al与足量NaOH溶液反应,生成0.3molH2,Vm的数值不知,不能确定H2体积,选项C错误;
D、1mol FeI2含有1mol Fe2+、2molI-,完全反应需要消耗1.5mol氯气,转移3mol电子,即转移电子数为3NA,选项D错误;
答案选A。
3.下列离子方程式错误的是
A. 向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
B. 酸性介质中KMnO4氧化H2O2:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
C. 等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
D. 用双氧水和稀硫酸处理印刷电路板:Cu+H2O2+2H+ =Cu2++2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A. 向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸的离子反应为Ba2++2OH−+2H++SO42−═BaSO4↓+2H2O,A项正确;
B. 酸性介质中KMnO4氧化H2O2为氧气,自身转化为Mn2+,其离子方程式为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,B项正确;
C. 等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合溶液混合的离子反应为2H++Mg2++4OH−═Mg(OH)2↓+2H2O,C项错误;
D. 用双氧水和稀硫酸处理印刷电路板,即酸性条件下H2O2氧化Cu的过程,其离子方程式为:Cu+H2O2+2H+ =Cu2++2H2O,D项正确;
答案选C。
【点睛】氧化还原反应的配平贯穿于整个无机化学方程式中,是高频考点,配平离子反应中的氧化还原反应要遵循一下几个原则:
(1)电子守恒,即得失电子总数相等;
(2)电荷守恒,即离子方程式中反应前后离子所带电荷总数相等;
(3)质量守恒,即反应前后各元素的原子个数相等。
另外,要特别留意溶液中的酸碱性、过量问题等也会影响产物的生成。
4.氯原子对O3的分解有催化作用:
O3+Cl === ClO+O2 ΔH1
ClO+O === Cl+O2 ΔH2
大气臭氧层分解反应是O3+O===2O2 ΔH,该反应的能量变化如图:
下列叙述中,正确的是( )
A. 反应O3+O===2O2的ΔH=E1-E3
B. O3+O===2O2是吸热反应
C. ΔH=ΔH1+ΔH2
D. 2O2===O3+O 放热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量,则反应O3+O=2O2的△H=E3-E2,故A错误;
B.由图像可以看出,反应物O3+O总能量大于2O2的总能量,为放热反应,故B错误;
C.已知:①O3+Cl=ClO+O2 △H1;②ClO+O=Cl+O2 △H2,利用盖斯定律将①+②可得:O3+O=2O2 △H=△H1+△H2,故C正确;
D.由图像可以看出,反应物O3+O总能量大于2O2的总能量,O3+O=2O2为放热反应,则2O2= O3+O 是吸热反应,故D错误;
故选C。
5.一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入350mL 2mol•L﹣1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出2.24L NO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现.若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的铁的物质的量为( )
A. 0.21 mol B. 0.25 mol C. 0.3 mol D. 0.35 mol
【答案】C
【解析】
【详解】因一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入350mL 2mol/L的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,无血红色出现,说明溶液中的溶质为Fe(NO3)2,根据氮元素守恒,硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为0.35L×2mol/L-=0.6mol,所以n[Fe(NO3)2]==0.3mol,由铁元素守恒可知,氢气还原混合物得到Fe的物质的量:n(Fe)=n[Fe(NO3)2]=0.3mol,故答案为C。
【点睛】混合物与硝酸反应时恰好使混合物完全溶解,且所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现,说明溶液中的溶质为Fe(NO3)2.足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物,由铁元素守恒可知,能得到铁的物质的量与Fe(NO3)2中的铁的物质的量相同,根据氮元素守恒计算n[Fe(NO3)2],再根据Fe元素守恒计算氢气还原混合物得到Fe的物质的量。
6.将几滴KSCN(SCN-是“类卤离子”)溶液加入含有Fe3+的酸性溶液中,溶液变成红色。将该红色溶液分为两份:①一份中加入适量KMnO4溶液,红色褪去;②另一份中通入SO2红色也褪去。下列推测肯定不正确的是
A. SCN-在适当条件下可失去电子被氧化为(SCN)2
B. ①中红色褪去的原因是KMnO4将SCN-氧化
C. ②中红色褪去的原因是SO2将Fe3+还原为Fe2+
D. ②中红色褪去的原因是SO2将SCN-还原
【答案】D
【解析】
【详解】A.高锰酸钾具有强氧化性,可以将SCN-氧化为(SCN)2,相当于卤素单质X2,故A正确;
B.三价铁离子遇到硫氰酸钾会发生络合反应:Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,显红色,高锰酸钾具有强氧化性,可以将SCN-氧化,使红色消失,故B正确;
C.Fe3+具有氧化性,二氧化硫具有还原性,反应生成硫酸根离子、亚铁离子和氢离子②中红色褪去,反应为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-,故C正确;
D.SO2中硫元素为+4价,如果还原SCN-,则二氧化硫中的硫将变为+6价,而SCN须继续降低,但SCN-,-1价已经为最低价,无法再降低,碳元素显+4价,不能氧化+4价的硫,氮元素显-3价,化合价不能再降低,硫元素的化合价为-2价,也不能氧化+4价的硫,所以对于SCN,无论原子团还是其中原子,均无法氧化二氧化硫,故D错误;
故选D。
【点睛】本题主要考查了三价铁离子的检验,掌握高锰酸钾的氧化性是解答本题的关键。本题的难点是D的判断,SO2中硫元素为+4价,SCN-离子碳元素显+4价,氮元素显-3价,硫元素的化合价为-2价。
7.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中X的原子最外层电子数是次外层的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z的焰色反应为黄色,W的最外层电子数为Y、Z的最外层电子数之和。下列说法正确的是
A. 原子半径大小:X<Y<Z<W
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W
C. 化合物Z2Y和ZWY所含化学键类型完全相同
D. X、Y、Z三种元素形成的一种化合物可用于洗涤油污
【答案】D
【解析】
【分析】
X的原子最外层电子数是次外层的2倍,则X为C元素;Y是地壳中含量最高的元素,则Y为O元素;Z的焰色反应为黄色,则Z为Na;W的最外层电子数为Y、Z的最外层电子数之和,则W最外层电子数为6+1=7,则W为Cl。
【详解】A. Z、W为第三周期,X、Y为第二周期,则Z、W的半径大于X、Y;同周期元素,从左至右,原子半径依次减小,则原子半径大小:Y<X<Z<W,故A错误;
B. 非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性W>X,最高价氧化物对应水化物的酸性:X<W,故B错误;
C. 化合物Z2Y为氧化钠只含有离子键,ZWY为次氯酸钠,即含有离子键,又含有共价键,故C错误;
D. X、Y、Z三种元素形成的一种化合物为碳酸钠,属于强碱弱酸盐,水溶液显碱性,可以是油脂在碱性条件下水解,可用于洗涤油污,故D正确;
答案选D。
8.已知:某无色废水中可能含有H+、NH4+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3-、CO32-、SO42-中的几种,为分析其成分,分别取废水样品1 L,进行了三组实验,其操作和有关图像如下所示:
请回答下列问题:
(1)根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的阴离子是________,一定存在的阳离子是________。
(2)写出NH4+的电子式________。
(3)分析图像,在原溶液中c(NH4+)与c(Al3+)的比值为____,所得沉淀的最大质量是___g。
(4)若通过实验确定原废水中c(Na+) =0.18 mol·L-1,试判断原废水中NO3-是否存在?________(填“存在”“不存在”或“不确定”)。若存在,c(NO3-)=________ mol·L-1。(若不存在或不确定则此空不填)
【答案】 (1). CO32- (2). Na+、H+、Al3+、Mg2+、NH4+ (3). (4). 2:1 (5). 10.7 (6). 存在 (7). 0.08
【解析】
【分析】
无色废水确定无Fe3+,根据实验①确定有Na+,根据实验②确定有SO42-,根据实验③确定有Al3+,一定不含CO32-,故溶液中存在的离子为:Na+、H+、Al3+、Mg2+、NH4+,根据硫酸钡沉淀求出n(SO42-),根据图象求出n(Al3+)和n(H+),再根据电荷守恒确定有没有NO3-。
【详解】(1)根据实验①确定存在Na+,根据实验②确定存在SO42-,根据实验③图像确定有H+、Al3+、NH4+、Mg2+,没有Fe3+,因为CO32-与Al3+不能共存,所以无CO32-;故答案为:CO32-; Na+、H+、Al3+、Mg2+、NH4+;
(2)铵根是复杂阳离子,其电子式为:,故答案为:;
(3)图象中横坐标0.7~0.8段发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,则生成氢氧化铝沉淀的物质的量为0.1mol;0.1~0.5段Al3+、Mg2+与NaOH反应生成Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀,总共消耗0.4molNaOH,结合Al3++3OH-=Al(OH)3↓可知生成0.1molAl(OH)3消耗0.3molNaOH,n(Al3+)=0.1mol,根据Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓可知生成Mg(OH)2沉淀消耗NaOH的物质的量为:0.4mol-0.3mol=0.1mol,所以n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=0.05mol,所得沉淀的最大质量是:78g/mol×0.1mol+58g/mol×0.05mol=10.7g,0.5~0.7段发生反应NH4++OH-=NH3•H2O,n(NH4+)=0.2mol,在原溶液中c(NH4+)与c(Al3+)的比值为2:1,故答案为:2:1;10.7;
(4)0~0.1段发生反应H++OH-=H2O,则n(H+)=0.1mol,0.5~0.7段发生反应NH4++OH-=NH3•H2O,n(NH4+)=0.2mol,生成的93.2g白色沉淀为硫酸钡,n(SO42-)==0.4mol,根据(2)可知,溶液中还会有n(Al3+)=0.1mol、n(Mg2+)=0.05mol,n(Na+)=0.18mol/L×1L=0.18mol,根据电荷守恒可知:c(NO3-)×1L=3n(Al3+)+2n(Mg2+)+n(Na+)+n(NH4+)+n(H+)-2n(SO42-)=0.1mol×3+0.05mol×2+0.18mol+0.1mol+0.2mol-0.4mol×2=0.08mol,则c(NO3-)=0.08mol•L-1,故答案为:存在;0.08。
【点睛】本题考查离子的检验和推断,主要是根据实验现象推断,一般先推断出肯定含有的离子,再由离子共存知识排除掉与之不能共存的离子,还要根据电荷守恒进行分析计算。
9.铜在生活中有广泛的应用。CuCl2和CuCl是两种常见的盐,广泛应用于工业生产。
I. CuCl2固体遇水易水解。实验室用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气,并与粗铜(含杂质铁)反应制备氯化铜(铁架台、铁夹及酒精灯省略)。
(1)写出装置A中,发生反应的化学反应方程式:____,装置C的作用是____
(2)完成上述实验,按气流方向连接各仪器接口的顺序是a→___。(每种仪器限使用一次)
(3)上述D装置的作用是____
Ⅱ. CuCl是应用广泛有机合成催化剂,可采取不同方法制取。CuCl晶体呈白色,露置于潮湿空气中易被氧化。
方法一:向上述制得的氯化铜溶液中通入SO2,加热一段时间即可制得CuCl,写出该反应的离子方程式:___。
方法二:铜粉还原CuSO4溶液
已知:CuCl难溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(无色溶液)。
(1)①中,“加热”温度不宜过高和过低,目的是___,当观察到__现象,即表明反应已经完全。
(2)②中,加入大量水的作用是___。(从平衡角度解释)
【答案】 (1). 2KMnO4+16HCl=5Cl2↑+2KCl+8H2O+2MnCl2 (2). 除去氯气中混有的HCl (3). d e j h (b c) g f (4). 吸收氯气防止尾气污染;防止空气中的水蒸气进入装置,使CuCl2水解 (5). 2Cu2++2Cl−+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42- (6). 温度不能过低,防止反应速率慢;不能过高,过高HCl挥发 (7). 溶液由蓝色变为无色 (8). 稀释促进平衡CuCl(白色)+2Cl−[CuCl3]2−(无色溶液)逆向移动,生成CuCl
【解析】
【分析】
I.(1)装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气、氯化钾、氯化锰、水;氯气难溶于饱和食盐水,氯化氢易溶于饱和食盐水;
(2)用干燥、纯净的氯气制备氯化铜,实验顺序是氯气制取、除杂、干燥、与铜反应、尾气处理;
(3)装置D中的碱石灰可以吸收氯气、水蒸气;
Ⅱ. 氯化铜溶液中通入SO2,氯化铜被还原为CuCl,SO2被氧化为硫酸;
(1)温度过低,反应速率慢;温度过高, HCl易挥发。CuSO4溶液呈蓝色、[CuCl3]2-呈无色;
(2)加水稀释CuCl(白色)+2Cl−[CuCl3]2−平衡逆向移动。
【详解】I.(1)装置A中,高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气、氯化钾、氯化锰、水,发生反应的化学反应方程式为:2KMnO4+16HCl=5Cl2↑+2KCl+8H2O+2MnCl2;氯气难溶于饱和食盐水,氯化氢易溶于饱和食盐水,所以装置C中装有饱和食盐水的作用是除去氯气中混有的HCl;
(2)从a出来的气体含有氯化氢和水蒸气,依次通过d e j h 除去氯化氢和水蒸气,然后与铜反应,最后用碱石灰处理尾气,则依次再通过b c g f,所以按照气流方向各仪器接口的连接顺序为a→d→e→j→h→b→c →g→f;
(3)D装置中装有碱石灰,其作用是吸收氯气防止尾气污染;防止空气中的水蒸气进入装置,使CuCl2水解;
Ⅱ. 向制得的氯化铜溶液中通入SO2,加热一段时间即可制得CuCl,同时生成硫酸,反应的离子方程式为:2Cu2++2Cl−+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42-;
(1)温度不能过低,防止反应速率慢;不能过高,过高HCl挥发,故①中“加热”温度不宜过高和过低;当观察到溶液由蓝色变为无色,即表明反应已经完全;
(2)②中,加入大量水的作用是稀释促进平衡CuCl(白色)+2Cl− [CuCl3]2−逆向移动,生成CuCl沉淀。
10.高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程:
(1) KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列_____物质相似。
A 75%酒精 B 双氧水 C 苯酚 D “84”消毒液(NaClO溶液)
(2)操作Ⅰ的名称是________;
(3)上述流程中可以循环使用的物质有石灰、CO2、____,____;(写化学式)。
(4) 向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4,该反应中的还原剂是_______。
(5) 铋酸钠(NaBiO3,不溶于水)用于定性检验酸性溶液中Mn2+的存在(铋元素的还原产物为Bi3+,Mn的氧化产物为+7价),写出反应的离子方程式:___________。
(6) 写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式:__________。
【答案】 (1). BD (2). 过滤 (3). KOH (4). MnO2 (5). K2MnO4 (6). 2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4−+5Bi3++5Na++7H2O (7). 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O
【解析】
【分析】
将MnO2和KOH粉碎,目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,然后将混合物熔融并通入空气,根据流程图知,二者反应生成K2MnO4,根据元素守恒知还生成H2O,K2MnO4和CO2反应生成KMnO4、K2CO3、MnO2,KMnO4、K2CO3易溶于水而MnO2难溶于水,将KMnO4、K2CO3、MnO2溶于水然后过滤得到KMnO4、K2CO3混合溶液,再根据KMnO4、K2CO3溶解度差异采用加热浓缩、冷却结晶的方法获得KMnO4晶体,母液中含有K2CO3,加入CaO,发生反应K2CO3+CaO+H2O=CaCO3↓+2KOH,从而得到KOH;将KMnO4晶体洗涤干燥得到纯净的KMnO4晶体。
【详解】(1)KMnO4有强氧化性,利用其强氧化性杀菌消毒,消毒原理与双氧水、NaClO一样,故答案为:BD;
(2)K2MnO4和CO2反应生成KMnO4、K2CO3、MnO2,KMnO4、K2CO3易溶于水而MnO2难溶于水,将KMnO4、K2CO3、MnO2溶于水然后过滤得到KMnO4、K2CO3混合溶液,操作Ⅰ的名称是过滤,故答案为:过滤;
(3)制备中利用原料,在转化过程中又生成的可以循环利用.由转化关系图知,除石灰、二氧化碳外,K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4生成的MnO2及最后由母液加入石灰生成的KOH,会在MnO2、KOH的熔融制备K2MnO4中被循环利用,故答案为:KOH;MnO2;
(4)由工艺流程转化关系可知,向K2MnO4溶液中通入CO2制备KMnO4、还生成K2CO3、MnO2,反应只有Mn元素的化合价发生变化,由+6价降低为+4价,由+6价升高为+7价,所以K2MnO4既是氧化剂又是还原剂,故答案为:K2MnO4;
(5)铋酸钠(不溶于水)在酸性溶液中与Mn2+反应生成MnO4-和Bi3+,则反应离子方程式为:2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4−+5Bi3++5Na++7H2O;故答案为:2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4−+5Bi3++5Na++7H2O;
(6)由工艺流程转化关系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生反应生成K2MnO4,根据元素守恒还应生成水.反应中锰元素由+4价升高为+6价,总升高2价,氧元素由0价降低为-2价,总共降低4价,化合价升降最小公倍数为4,所以MnO2系数2,O2系数为1,根据锰元素守恒确定K2MnO4系数为2,根据钾元素守恒确定KOH系数为4,根据氢元素守恒确定H2O系数为2,所以反应化学方程式为2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O,故答案为: 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O。
【点睛】本题考查物质的制备实验方案设计,涉及常见氧化剂与还原剂、氧化还原反应、化学计算和对工艺流程的理解、阅读题目获取信息的能力等。
11.金属钛(Ti)是一种具有许多优良性能的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。
(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。
①Ti2+基态电子排布式可表示为_____。
②与BH4-互为等电子体的阳离子的化学式为_____。
③H、B、Ti原子的第一电离能由小到大的顺序为_____。
(2)二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂,常用于污水处理。纳米TiO2催化的一个实例如图所示。
化合物乙的分子中采取sp3杂化方式的原子个数为_____。
(3)水溶液中并没有[Ti(H2O)6)]4+离子,而是[Ti(OH)2(H2O)4]2+离子,1mol[Ti(OH)2(H2O)4]2+中σ键的数目为____。
(4)氮化钛(TiN)具有典型的NaCl型结构,某碳氮化钛化合物,结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图)顶点的氮原子,则此碳氮化钛化合物的化学式是_____。
【答案】 (1). 1s22s22p62s23p63d2或[Ar]3d2 (2). NH4+ (3). Ti<B<H (4). 5 (5). 16mol (6). Ti4CN3
【解析】
【分析】
(1)①钛是22号元素,Ti2+核外有20个电子;②BH4-含有5个原子,价电子总数为8,据此分析书写与BH4-互为等电子体的阳离子;③根据第一电离能的变化规律分析判断H、B、Ti原子的第一电离能的大小顺序;
(2)采取sp3杂化方式的原子的价层电子对数=4,据此分析判断分子中采取sp3杂化方式的原子个数;
(3) 配位键属于σ键,1个单键为1个σ键,据此分析判断;
(4)根据均摊法计算晶胞中碳、氮、钛原子数目,进而确定化学式。
【详解】(1)①钛是22号元素,Ti2+核外有20个电子,根据构造原理知其基态核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d2,故答案为:1s22s22p63s23p63d2;
②BH4-含有5个原子,价电子总数为8,与BH4-互为等电子体的阳离子为NH4+,故答案为:NH4+;
③同一周期,从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素。同族元素,从上至下第一电离能逐渐减小,金属元素的第一电离能小于非金属元素,H、B、Ti原子的第一电离能由小到大的顺序为Ti<B<H,故答案为:Ti<B<H;
(2)化合物乙()的分子中采取sp3杂化方式的原子个数有(标记为●的原子采取sp3杂化),共5个,故答案为:5;
(3) 1个[Ti(OH)2(H2O)4]2+中含有6个配位键,10个O-H,因此1mol[Ti(OH)2(H2O)4]2+中含有σ键的数目为16mol,故答案为:16mol;
(4) 某碳氮化钛化合物,结构是用碳原子取代氮化钛晶胞顶点的氮原子,利用均摊法可知,晶胞中含有碳原子数为8×=1,含有氮原子数为6×=3,含有钛原子数为12×+1=4,所以碳、氮、钛原子数之比为1∶3∶4,则该化合物的化学式为Ti4CN3,故答案为:Ti4CN3。
12.有机化学反应因反应条件不同,可生成不同的有机产品。例如: HX+CH3-CH=CH2(X为卤素原子),工业上利用上述信息,按下列路线合成结构简式为的物质,该物质是一种香料。
请根据上述路线,回答下列问题:
(1)A的结构简式可能为__________和__________;
(2)反应③、⑤的反应类型分别为________、_______;
(3)反应④的化学方程式为(有机物写结构简式,并注明反应条件):________;
(4)这种香料具有多种同分异构体,其中某些物质有下列特征:①其水溶液遇FeCl3溶液呈紫色、②分子中有苯环,且苯环上的一溴代物有两种。写出符合上述条件的物质可能的结构简式(只写两种):_______。
【答案】 (1). (2). (3). 消去 (4). 水解或取代 (5). (6). 或或或
【解析】
【分析】
苯与丙烯发生加成反应生成,在光照条件下生成一氯代物A,应是发生取代反应,A转化得到B,B与HBr发生加成反应生成C,则C为卤代烃,故A转化为B应是在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应,D发生氧化反应生成,则D为,C在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成D,故C为,B为,A为,据此解答。
【详解】(1)由上述分析可知,A的结构简式可能为或,故答案为:或;
(2)反应③属于消去反应;反应⑤属于水解或取代反应;故答案为:消去;水解或取代
(3)反应④的化学方程式为:,
故答案为:;
(4))①该物质的水溶液遇FeCl3溶液呈紫色,说明含有酚羟基,②分子中有苯环,且苯环上的一溴代物有两种,则苯环上有2个取代基,且位于对位位置,可能为或或或;
故答案为:或或或。
【点睛】考查有机物推断、有机反应类型、同分异构体、有机方程式书写,注意根据有机物的结构进行推断,需要熟练掌握官能团的性质与转化。