四川省宜宾市第四中学2020届高三上学期开学考试理综-化学试题
展开1.中华传统文化蕴含着很多科学知识。下列说法错误的是
A. “司南之档(勺),投之于地,其柢(柄)指南”。司南中“构”所用材质为Fe2O3
B. “水声冰下咽,沙路雪中平”未涉及化学变化
C. “红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”文中的“气”是指乙烯
D. “含浆似注甘露钵,好与文园止消渴”说明柑橘糖浆有甜味,可以止渴
【答案】A
【解析】
【详解】A项、Fe3O4俗称磁性氧化铁,具有磁性,则司南中“杓”所用材质为Fe3O4,故A错误;
B项、“水声冰下咽,沙路雪中平”的意思是流水在冰层下发出低咽的声响,原来崎岖不平的沙路铺上厚厚的积雪也显得很平坦,文中所述未涉及化学变化,故B正确;
C项、乙烯能作水果的催熟剂,故C正确;
D项、“含浆似注甘露钵,好与文因止消渴”说明柑橘糖浆含有葡萄糖,有甜味,可以起到“止消渴”的作用,故D正确。
故选A。
【点睛】本题考查的化学与生活,试题以传统文化为载体考查利用所学化学知识解释生产、生活中化学问题能力,掌握常见物质的性质及用途是解答关键。
2.对甲基苯乙烯()是有机合成的重要原料。下列对其结构与性质的推断错误的是( )
A. 分子式为
B. 能发生加聚反应和氧化反应
C. 具有相同官能团的芳香烃同分异构体有5种不考虑立体异构
D. 分子中所有原子可能处于同一平面
【答案】D
【解析】
【分析】
对甲基苯乙烯()含有甲基、苯环和碳碳双键,具有苯、乙烯的结构特点和性质。
【详解】A项、对甲基苯乙烯()含有9个碳和10个氢,分子式为C9H10,故A正确;
B项、含有碳碳双键,可发生加聚反应和氧化反应,故B正确;
C项、含有两个支链时,有邻间对三种结构,含有一个支链时:支链为-CH=CH-CH3、-CH2CH=CH2、-C(CH3)=CH2,除了本身,共有5种同分异构体,故C正确;
D项、含有苯环和碳碳双键,都为平面形结构,处于同一平面,分子中含有-CH3,甲基为四面体结构,所以分子中所有原子不可能处于同一平面,故D错误。
故选D。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,侧重分析与应用能力的考查,把握有机物的结构、苯环与H原子的判断为解答的关键。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 固体含有离子的数目为
B. 常温下,的醋酸溶液中H+数目为
C. 13g由C和组成的碳单质中所含质子数一定为
D. 与足量在一定条件下化合,转移电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A项、78gNa2O2固体物质量为1mol,1molNa2O2 固体中含离子总数为3NA,故A正确;
B项、未说明溶液的体积,无法确定pH=1的醋酸溶液中H+的个数,故B错误;
C项、12C和14C组成的碳单质中两者的个数之比不明确,故碳单质的摩尔质量不能确定,则13g碳的物质的量无法计算,其含有的质子数不一定是6NA个,故C错误;
D项、二氧化硫和氧气的反应为可逆反应,不能进行彻底,故转移电子的个数小于0.2NA个,故D错误。
故选A。
【点睛】本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键。
4.一种芳纶纤的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如图所示:
下列关于该高分子的说法不正确的是
A. 芳纶纤维可用作航天、航空、国防等高科技领域重要基础材料
B. 完全水解产物的单个分子中,含有官能团一COOH或一NH2
C. 氢键对该高分子的性能有影响
D. 结构简式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于芳纶纤的拉伸强度比钢丝还高,分子之间氢键的存在,增加了分子之间的吸引力,使物质更致密,防护功能更高,A正确;
B.根据物质的分子结构可知,该化合物是由、发生缩聚反应产生,的官能团是氨基(-NH2),的官能团是羧基(-COOH),B正确;
C.氢键的存在增加了分子之间的吸引力,影响了物质的物理性质,如溶解性、物质的熔沸点,C正确;
D.根据物质的结构可知其结构简式为,D错误;
故合理选项是D。
5.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序数=族序数,由这四种元素组成的单质或化合物存在如图所示的转化关系,其中甲、戊是两常见的金属单质,丁是非金属单质,其余为氧化物且丙为具有磁性的黑色晶体。下列说法正确的是
A. W的原子序数是Z的两倍,金属性强于Z
B. W元素在周期表中的位置是第四周期VIII族
C. 丙属于两性氧化物
D. 等物质的量的甲和戊完全溶于稀硝酸,消耗的HNO3的量一定相等
【答案】B
【解析】
【分析】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序数=族序数,则X是H元素,Z是Al元素;由这四种元素组成的单质或化合物存在如图所示转化关系,其中甲、戊是两常见的金属单质,丁是非金属单质,其余为氧化物且丙为具有磁性的黑色晶体,则丙是Fe3O4,结合元素及化合物的性质逆推可知甲为Fe,乙为H2O,丁是H2,戊为金属单质,可以与Fe3O4反应产生Fe单质,因此戊是Al单质,己为Al2O3,结合原子序数的关系可知Y是O元素,W是Fe元素,据此分析解答。
【详解】综上所述可知XH元素,Y是O元素,Z是Al元素,W是Fe元素。甲是Fe单质,乙是H2O,丙是Fe3O4,丁是H2,戊是Al单质,己是Al2O3。
A.Fe原子序数是26,Al原子序数是13,26为13的2倍,金属性Al>Fe,A错误;
B.Fe是26号元素,在元素周期表中位于第四周期VIII族,B正确;
C.丙是Fe3O4,只能与酸反应产生盐和水,不能与碱发生反应,因此不是两性氧化物,C错误;
D.Fe是变价金属,与硝酸反应时,二者的相对物质的量的多少不同,反应失去电子数目不同,可能产生Fe2+,也可能产生Fe3+,而Al是+3价的金属,因此等物质的量的甲和戊完全溶于稀硝酸,消耗的HNO3的量不一定相等,D错误;
故合理选项是B。
【点睛】本题考查了元素及化合物的推断及其性质的知识,涉及Fe、Al的单质及化合物的性质,突破口是丙是氧化物,是具有磁性的黑色晶体,结合Fe与水蒸气的反应及铝热反应,就可顺利解答。
6.锂锰电池结构如图所示,其中电解质溶于混合有机溶剂中,通过电解质迁移入晶格中生成。下列有关说法正确的是
A. 外电路电流方向:a→b
B. 电池正极反应式为:
C. 可以用水代替电池中的混合有机溶剂
D. 用该电池给铅蓄电池充电,a极与Pb电极相连
【答案】D
【解析】
【详解】A、Li为负极,MnO2为正极,原电池工作时,外电路的电流方向从正极到负极,即从b极流向a极,故A错误;
B、MnO2为正极,被还原,电极方程式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2,故B错误;
C、因负极材料为Li,可与水反应,则不能用水代替电池中的混合有机溶剂,故C错误;
D、用该电池给铅蓄电池充电,要求正接正负接负充电,铅蓄电池Pb电极是负极,故D正确。
正确答案选D。
【点睛】给铅蓄电池充电,要求正接正负接负充电。
7.常温下,将 mL 1mo/L 和mL 1mo/L 两种酸溶液分别加水稀释,稀释溶液体积为V,稀释液pH与其体积变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 和均为一元弱酸
B. 在0≤pH≤5时,溶液满足
C. 分别往M、N两点对应溶液中滴加1 mo/L NaOH溶液至恰好完全反应,消耗NaOH溶液的体积相等
D. 常温下,浓度均为0.1 mo/L的和溶液,溶液pH:>
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,1mo/LHClO2溶液的pH>1, 1mo/LHMnO4的pH=0,说明HClO2是弱酸,HMnO4为强酸,故A错误;
B、根据图像可知:因为HClO2为弱酸,稀释促进电离,不能满足满足0≤pH≤5时,溶液的pH与溶液体积稀释的关系pH=,HMnO4是强酸能满足满足0≤pH≤5时,溶液的pH与溶液体积稀释的关系pH=,故B错误;
C、同体积同浓度中和1mol·L-1的NaOH溶液能力相同,故C正确;
D、酸性:HClO2<HMnO4,同浓度的NaClO2水解显碱性,pH>7,NaMnO4溶液不水解显中性;故D错误。
正确答案选C。
8.叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2,以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。
(1)制备亚硝酸叔丁酯
取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合,发生反应H2SO4+2NaNO2===2HNO2+Na2SO4。可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40 ℃左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:________________。
(2)制备叠氮化钠(NaN3)
按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应方程式为:t-BuNO2+NaOH+N2H4===NaN3+2H2O+t-BuOH。
①装置a的名称是________________;
②该反应需控制温度在65 ℃,采用的实验措施是____________________;
③反应后溶液在0 ℃下冷却至有大量晶体析出后过滤,所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是______________________________________________。
(3)产率计算
①称取2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液,并量取10.00 mL溶液于锥形瓶中。
②用滴定管加入0.10 mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00 mL[发生的反应为2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑](假设杂质均不参与反应)。
③充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10 mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00 mL(滴定原理:Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+)。计算可知叠氮化钠的质量分数为__________(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是______(填字母代号)。
A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗
B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数
C.滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡
D.滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内
(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式:____________________________。
【答案】 (1). t-BuOH+HNO2t-BuNO2+H2O (2). 恒压滴液漏斗(滴液漏斗) (3). 水浴加热 (4). 降低叠氮化钠的溶解度,防止产物损失 (5). 65% (6). AC (7). ClO-+2N+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑
【解析】
【详解】(1)根据元素组成以及酯化反应特点,有水分子生成,无机酸与醇的酯化反应生成亚硝酸酯与水,反应的化学方程式为t-BuOH+HNO2t-BuNO2+H2O;
(2) ①根据仪器的构造可知,装置a的名称是恒压滴液漏斗(滴液漏斗);
②加热温度低于100 ℃,所以用水浴加热;
③叠氮化钠易溶于水,微溶于乙醇,低温下溶解度降低,用乙醇洗涤溶质损失更少;
(3)Ce4+总计为0.10 mol·L-1×0.04 L=0.004 mol,分别与Fe2+和N反应。其中与Fe2+按1∶1反应消耗0.10 mol·L-1×0.02 L=0.002 mol,则与N按1∶1反应也为0.002 mol,即10 mL所取溶液中有0.002 mol N。原2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液中有0.02 mol即1.3 g NaN3,所以样品质量分数为65%;
误差分析:A、使用叠氮化钠溶液润洗锥形瓶,使进入锥形瓶中溶质比所取溶液更多,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积减小,叠氮化钠溶液浓度偏大;
B、六硝酸铈铵溶液实际取量大于40.00 mL,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积增大,计算叠氮化钠溶液浓度偏小;
C、滴定前无气泡,终点时出现气泡,则读数体积为实际溶液体积减气泡体积,硫酸亚铁铵标准液读数体积减小,叠氮化钠溶液浓度偏大;
D、滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内,无影响。
答案选AC;
(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体氮气,结合氧化还原反应配平,反应的离子方程式为:ClO-+2N+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑。
【点睛】本题以物质的制备考查氧化还原反应及计算、混合物分离提纯等,注意误差分析的判断,为易错点,题目难度中等。
9.锡酸钠可用于制造陶瓷电容器的基体、颜料和催化剂。以锡锑渣(主要含Sn、Sb、As、Pb的氧化物)为原料,制备锡酸钠的工艺流程图如下图所示:
请回答下列问題:
(1)Sn(IVA)、As(VA)、Sb(VA)三种元素中,Sn的原子序数为50,其原子结构示意图为_____,碱浸”时SnO2发生反应的化学方程式为___________________________。
(2)“碱浸”时,若Sn元素氧化物中SnO含量较高,工业上则加入NaNO3,其作用是_______。
(3)从溶液中得到锡酸钠晶体的实验操作是_________、趁热过滤、洗涤、干燥。下图是“碱浸”实验的参数,请选择“碱浸”的合适条件_______。
(4)“脱铅”是从含Na2PbO2的溶液中形成硫化铅渣,其离子方程式为_________________。
(5)“脱锑”时Na2SbO4发生的化学方程式为_____________________________。
【答案】 (1). (2). SnO2+2NaOH= Na2SnO3+H2O (3). 把SnO氧化为SnO32— (4). 蒸发结晶 (5). 100g·L-1烧碱浓度、温度85℃ (6). PbO22- + S2- + 2H2O═PbS↓+ 4OH- (7). 5Sn + 4Na3SbO4 + H2O ═ 4Sb + 5Na2SnO3 + 2NaOH
【解析】
【分析】
由流程图可知,向锡锑渣中加入烧碱溶液,Sn、Sb、As、Pb的氧化物溶于氢氧化钠得到含有SnO32—、SbO43—、PbO22-、AsO43—的碱浸液,向碱浸液中加入氢氧化钡溶液,AsO43—与氢氧化钡反应生成砷酸钡沉淀过滤除去;向所得滤液中加入硫化钠溶液,PbO22-与硫化钠发生氧化还原反应生成硫化铅沉淀过滤除去;再向所得滤液中加入锡片,锡与SbO43—发生置换反应生成单质锑过滤除去,得到Na2SnO3溶液。
【详解】(1)Sn与碳同主族,Sn的原子序数为50,最外层电子数为4,原子结构示意图为,故答案为:;
(2)NaNO3具有氧化性,能将SnO氧化,“碱浸”时,若SnO含量较高,工业上则加入NaNO3,其作用是把SnO氧化成SnO32-,故答案为:把SnO氧化为SnO32—;
(3)由图可知,烧碱浓度为100g·L-1,温度为85℃时,锡浸出率最高,故答案为:100g·L-1烧碱浓度、温度85℃;
(4)由题意可知,Na2PbO2溶液与硫化钠溶液发生氧化还原反应生成硫化铅沉淀和氢氧化钠,反应的离子方程式为PbO22- + S2- + 2H2O═PbS↓+ 4OH-,故答案为:PbO22- + S2- + 2H2O═PbS↓+ 4OH-;
(5)由流程图可知,“脱锑”时加入锡,锡与Na3SbO4溶液发生氧化还原反应生成Sb、Na2SnO3和NaOH,反应的化学方程式为5Sn + 4Na3SbO4 + H2O ═ 4Sb + 5Na2SnO3 + 2NaOH,故答案为:5Sn + 4Na3SbO4 + H2O ═ 4Sb + 5Na2SnO3 + 2NaOH。
10.有研究表明,内源性H2S作为气体信号分子家族新成员,在抗炎、舒张血管等方面具有重要的生理作用,而笼状COS(羰基硫)分子可作为H2S的新型供体(释放剂)。试回答下列有关问题
(1)COS的分子结构与CO2相似,COS的结构式为______。
(2)已知:①COS(g)+H2(g)⇌H2S(g)+CO(g)△H1=-15kJ•mol-1,②COS(g)+H2(g)⇌H2S(g)+CO2(g)△H2=-36kJ•mol-1,③CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)△H3,则△H3=______。
(3)COS可由CO和H2S在一定条件下反应制得。在恒容的密闭容器中发生反应并达到平衡:CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g),数据如表所示、据此填空
实验 | 温度/℃ | 起始时 | 平衡时 | |||
n(CO)/mol | n(H2S)/mol | n(COS)/mol | n(H2)/mol | n(CO)/mol | ||
1 | 150 | 10.0 | 10.0 | 0 | 0 | 7.0 |
2 | 150 | 7.0 | 8.0 | 2.0 | 4.5 | x |
3 | 400 | 20.0 | 20.0 | 0 | 0 | 16.0 |
①该反应为______(选填“吸热反应”或“放热反应”)。
②实验2达到平衡时,x______7.0(选填“>”、“<”或“=”)
③实验3达到平衡时,CO的转化率α=______
(4)已知常温下,H2S和NH3•H2O的电离常数分别为向pH=a的氢硫酸中滴加等浓度的氨水,加入氨水的体积(V)与溶液pH的关系如图所示:
酸/碱 | 电离常数 | |
H2S | Ka1=1.0×10-7 | Ka2=7.0×10-15 |
NH3•H2O | Kb=1.0×10-5 |
|
①若c(H2S)为0.1mol/L,则a=______
②若b点溶液pH=7,则b点溶液中所有离子浓度大小关系是______。
(5)将H2S通入装有固体FeCl2的真空密闭烧瓶内,恒温至300℃,反应达到平衡时,烧瓶中固体只有FeCl2和FeSx(x并非整数),另有H2S、HCl和H2三种气体,其分压依次为0.30P0、0.80P0和0.04P0(P0表示标准大气压)。当化学方程式中FeCl2的计量数为1时,该反应的气体压强平衡常数记为Kp。计算:
①x=______(保留两位有效数字)。
②Kp=______(数字用指数式表示)。
【答案】 (1). O=C=S (2). -21kJ•mol-1 (3). 放热反应 (4). < (5). 20% (6). 4 (7). c(NH4+)>c(HS-)>c(H+)=c(OH-)>c(S2-) (8). 1.1 (9).
【解析】
【分析】
(1)CO2和COS是等电子体,等电子体结构相似,根据二氧化碳的分子的结构式可知COS结构式;
(2)根据盖斯定律计算可得;
(3)①分别建立三段式计算实验1和实验3的化学平衡常数,依据平衡常数的大小判断反应是放热还是吸热;
②通过浓度熵与平衡常数的大小判断平衡移动方向;
③依据三段式和转化率公式计算;
(4)①依据电离常数公式计算;
②依据电离程度和水解程度的相对大小判断;
(5)依据题给信息写出反应的化学方程式,由题给数据和公式计算即可。
【详解】(1)由二氧化碳分子的结构式可知:COS分子中C与O、C与S均形成两对共有电子对,所以COS结构式为:O=C=S,故答案为:O=C=S;
(2)根据盖斯定律,②-①得到CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)的焓变△H3=-36kJ•mol-1-(-15kJ•mol-1)=-21kJ•mol-1,故答案为:-21kJ•mol-1;
(3)设容器体积为1L。
①由题意可建立实验1反应的三段式为:
CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)
开始(mol/L)10.0 10.0 0 0
反应(mol/L)3.0 3.0 3.0 3.0
平衡(mol/L)7.0 7.0 3.0 3.0
化学平衡常数===0.18;
由题意可建立实验3反应三段式为:
CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)
开始(mol/L) 20.0 20.0 0 0
反应(mol/L) 4.0 4.0 4.0 4.0
平衡(mol/L) 16.0 16.0 4.0 4.0
化学平衡常数===0.0625<0.18,所以升高温度,平衡常数K减小,即平衡逆向移动,正向为放热反应,故答案为:放热反应;
②150℃,浓度熵Qc==≈0.16<K=0.18,则反应向正反应方向移动,所以实验2达平衡时,n(CO)减小,x<7.0,故答案为:<;
③实验3达平衡时,CO的转化率=×100%=×100%=20%,故答案为:20%;
(4)①c(H+)==mol/L=10-4mol/L,a=pH=-lg10-4=4,故答案为:4;
②b点呈中性,则c(H+)=c(OH-),溶液中电荷关系为c(NH4+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),所以c(NH4+)>c(HS-),由于HS-的电离程度很小、主要以电离为主,同时促进水的电离,所以c(H+)>c(S2-),即b点时溶液中所有离子浓度大小关系是c(NH4+)>c(HS-)>c(H+)=c(OH-)>c(S2-),故答案为:c(NH4+)>c(HS-)>c(H+)=c(OH-)>c(S2-);
(5)H2S和FeCl2反应的方程式为xH2S(g)+FeCl2(s)⇌FeSx(s)+2HCl(g)+(x-1)H2(g)。
①有化学方程式可得关系式:2:(x-1)=0.80P0:0.04P0,解得x=1.1,故答案为:1.1;
②H2S和FeCl2反应的方程式为1.1H2S(g)+FeCl2(s)⇌FeS1.1(s)+2HCl(g)+0.1H2(g),由方程式可得p(HCl)=0.80P0,p(H2)=0.04P0,p(H2S)=0.30P0,平衡分压常数Kp=
=,故答案为:。
【点睛】本题考查化学反应原理的综合应用,涉及了盖斯定律的应用、影响平衡的因素、图象的理解应用、化学平衡常数及其计算,侧重分析与应用能力的考查,注意把握表格中数据应用、温度和压强对反应的影响为解答的关键。
11.近日,中科院大连化物所化学研究团队在化学链合成NH,研究方面取得新进展,使用的催化剂有、、Fe、、MgO等,相关研究成果发表于《自然一能源》上。
请回答下列问题:
(1)基态Fe原子中有___个运动状态不同的电子;基态Fe原子价电子的排布图为___,最高能层电子的电子云轮廊图形状为____。
(2)Ba元素在周期表中的分区位置是____区,元素的第一电离能:Mg_______Al(填“>”或“<”),H、N、O元素的电负性由大到小的顺序为_____(用元素符号表示)。
(3)分子的空间构型为____,其中心原子的杂化方式为_____,与互为等电子体的阳离子是_______(填离子符号,任写一种)。\
(4)已知:的熔点为770℃,的熔点为1275℃,二者的晶体类型均为___,的熔点低于的原因是___。
(5)研究发现,只含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性,该物质形成的晶体的立方晶胞结构如图所示:
①与Mg紧邻的Ni有_______个。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。该晶胞中原子的坐标参数a为(0,0,0);b为(,,0)。则c原子的坐标参数为___。
③已知:晶胞中Ni、Mg之间的最短距离为a pm,阿伏加德罗常数的值为,则晶体的密度_____(用含a、的代数式表示)。
【答案】 (1). 26 (2). (3). 球形 (4). s (5). > (6). O>N>H (7). 三角锥形 (8). (9). (10). 离子晶体 (11). 的半径大于,的晶格能小于 (12). 12 (13). (0,,) (14).
【解析】
【详解】(1) 基态Fe原子的核电荷数是26,所以核外也应该有26个运动状态不同的电子。基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,可得其价层电子排布图为。因其最外层电子为 4s电子,故电子云形状为球形,故答案为26、、球形;
(2)Ba元素为周期表中第6周期,第ⅡA的元素,故其在周期表中分区位置是s区;元素的第一电离能与元素的金属性有关,但Mg的最外层为全充满状态,电子能量最低,所以第一电离能Mg>Al;元素的电负性与元素的非金属性变化规律相似,故H、N、O元素的电负性由大到小的顺序为O>N>H,故答案为s、>、O>N>H;
(3)分子是由极性共价键所形成的极性分子,N原子杂化后的4个sp3轨道中,有一个杂化轨道已经有了一对成对电子不能再结合H原子,只能利用另外3个sp3轨道上的3个单电子结合3个H原子形成三个N-H键,而孤对电子对这三个键有较强的排斥作用,所以分子构型为三角锥型,其中心原子的杂化方式为sp3杂化;为10电子分子,所以等电子体是,故答案为三角锥形、、;
(4)从与的熔点均很高,可判断出二者的晶体类型均为离子晶体。 但由于的半径大于,所以的晶格能小于 ,的熔点低于。故答案为离子晶体、的半径大于,的晶格能小于;
(5)①从图中可看出Mg原子位于正方体的顶点上,而Ni原子位于正方体的面心上,所以与顶点位置最近的面心共有12个,即与Mg紧邻的Ni有12个。答案为12;
②在三维立体坐标轴中c原子所在位置为x=0,y=,z=。所以c原子的坐标参数为(0,,);
③已知晶胞中Ni、Mg之间的最短距离为a pm,所以该晶胞的棱长,晶胞体积为换算单位为厘米,则体积为。由于Ni位于面心,所以完全属于一个晶胞的Ni为3个,Mg位于顶点,所以完全属于一个晶胞的Mg为一个,碳位于体心,完全属于该晶胞,所以该晶胞的质量为可表示为,则晶体的密度。答案应为。
12.有机物J是一种防止血管中血栓形成与发展的药物,其合成路线如图所示(部分反应条件略去)。
请回答下列问题:
(1)B的名称为______________,反应⑥的反应类型是__________。
(2)J含有_______种官能团。F的结构简式是_____________。
(3)反应③的化学方程式为____________________________________________-。
(4)写出同时满足下列条件的F的同分异构体的结构简式:______________(至少写两种)。
①苯环上只有两个处于对位的取代基;
②1 mol该有机物能与含2 mol NaOH的溶液恰好完全反应。
(5)参照D的合成路线,设计一种以为原料制备的合成路线__________。
【答案】 (1). 乙酸苯(酚)酯 (2). 加成反应 (3). 4 (4). (5). (6). (7).
【解析】
【分析】
物质A与乙酸酐反应,将酚羟基上的氢换成了乙酰基,在催化剂作用下,进行结构转化,此时酚羟基恢复,乙酰基进入酚羟基邻位; C到D的转化所有信息题已给,不必纠结如何反应,书写时关注原子守恒,判断出产物有乙醇即可。
【详解】(1)将B水解可得乙酸和苯酚,由系统命名法,B的名称为乙酸苯酯,G断开碳碳双键与D合成J,反应⑥的类型为加成反应;
(2)J中含有羟基、羰基、羧基、碳碳双键共4种官能团,根据F的分子式,据G的结构简式逆推可得F的结构简式为:;
(3)根据原子守恒和题中所给的反应物与部分生成物,可写出反应③的化学方程式为:;
(4) 1 mol该有机物能与含2 mol NaOH的溶液恰好完全反应,且苯环上只有两个处于对位的取代基,则满足条件的同分异构体无法是酚,F中除去苯环还有一个不饱和度,可与氢氧化钠反应的物质只能是酯类,要反应掉2mol氢氧化钠,则应是酚酯,满足条件的同分异构体的结构简式有:;
(5) 原料对比A多一个甲基,要合成的物质对比D多一个甲基,参考A合成D的方法可得:。