![【化学】河南省平顶山市2018-2019学年高二下学期期末考试(解析版)01](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/5768602/0/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![【化学】河南省平顶山市2018-2019学年高二下学期期末考试(解析版)02](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/5768602/0/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![【化学】河南省平顶山市2018-2019学年高二下学期期末考试(解析版)03](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/5768602/0/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
还剩13页未读,
继续阅读
【化学】河南省平顶山市2018-2019学年高二下学期期末考试(解析版)
展开
河南省平顶山市2018-2019学年高二下学期期末考试
可能用到的相对原子质量O-16 Na-23 S-32 Fe-56
一、选择题(每小题6分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.化学与人类的生产、生活、科技、航天等方面密切相关。下列说法正确的是( )
A. 汝窑瓷器的天青色来自氧化铁
B. “傍檐红女绩丝麻”所描述的丝、麻主要成分是蛋白质
C. 中国歼—20上用到的氮化镓材料是作为金属合金材料使用
D. 诗句“煮豆燃豆萁”中涉及的能量变化主要是化学能转化为热能和光能
【答案】D
【详解】A.氧化铁是红棕色的,所以汝窑瓷器的天青色来自氧化铁说法是错误的,故A错误;
B.丝指蛋白质,麻指纤维素,故B错误;
C.氮化镓是化合物,不属于合金,故C错误;
D.煮豆燃豆萁,豆萁燃烧发光放热,由化学能转化为热能和光能,故D选项正确;
所以本题答案:D。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 1LpH=6的纯水中含有OH-的数目为10-8NA
B. 当氢氧酸性燃料电池中转移2mol电子时被氧化的分子数为NA
C. 0.5mol雄黄(As4S4,结构如图),含有NA个S—S键
D. 一定条件下向密闭容器中充入1molH2和2molH2(g)充分反应,生成HI分子数最多等于2NA
【答案】B
【详解】A.纯水中氢离子和氢氧根离子浓度相等,所以pH=6的纯水中,氢氧根离子浓度为l×10-6mol/L,1L纯水中含有的OH-数目为l×10-6NA,故A错误;
B. 氢氧燃料电池在酸性条件下,负极的电极反应式为:H2-2e-=2H+,正极的电极反应式为:4H++O2+4e-=2H2O,当转移2mol电子时,被氧化的分子数为NA,故B正确;
C. 由雄黄的结构简式:可知,结构中不存在S—S ,所以C错误;
D. 因为H2+I22HI为可逆反应,所以一定条件下向密闭容器中充入1molH2和2molI2(g)充分反应,生成HI分子数小于2NA,故D错误;
所以本题答案:B。
3.某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩海水中提取溴的工艺流程,设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去)。下列说法错误的是( )
A. 装置中通入的是a气体是Cl2
B. 实验时应在A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通入热空气
C. B装置中通入a气体前发生的反应为SO2+ Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
D. C装置的作用只是吸收多余的二氧化硫气体
【答案】D
【分析】实验室模拟工业上从浓缩海水中提取溴,由实验装置可知,a中气体为氯气,在A中氯气可氧化溴离子,利用热空气将溴单质吹出,B中通入气体为二氧化硫,在B中发生SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,c中NaOH溶液可吸收溴、氯气、二氧化硫等尾气,以此来解答。
【详解】A.A装置中通入的a气体是Cl2,目的是氧化A中溴离子,故A正确;
B.实验时应在A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通入热空气,热空气将溴单质吹出,故B正确;
C.B装置中通入b气体后发生的反应为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,故C正确;
D.C装置作用为吸收溴蒸汽、氯气、二氧化硫等尾气,故D错误;
所以本题答案:D。
【点睛】解题依据物质氧化性强弱。根据Cl2氧化性大于Br2,可以把Br-氧化成溴单质,结合实验原理选择尾气处理试剂。
4.由C、H、O中两种或三种元素组成的儿种有机物模型如下,下列说法正确的是( )
A. 上述四种有机物均易溶于水 B. 有机物Ⅳ的二氯代物有2种
C. 一定条件下有机物III能与氢气发生加成 D. I生成Ⅱ的反应类型为还原反应
【答案】C
【详解】A.苯和甲烷都不溶于水,故上述四种有机物均易溶于水说法是错误的,故A错误;
B.IV为甲烷,属于正四面体结构,所以其二氯代物有1种,故B错误;
C.III是苯,结构简式为:,一定条件下能与氢气发生加成,故C正确;
D.I为乙醇,结构简式为:CH3CH2OH;II为乙酸,结构简式为:CH3COOH,I生成Ⅱ的反应类型为氧化反应,故D错误;
所以本题答案:C。
【点睛】由几种有机物模型分析:I为乙醇,结构简式为:CH3CH2OH;II为乙酸,结构简式为:CH3COOH;III苯,结构简式为:;IV为甲烷,结构简式为:CH4,结合几种物质的性质回答。
5.下列实验操作和现象对应的结论错误的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
将铜片和铁片用导线连接插入浓硝酸中,铁片表面产生气泡
金属铁比铜活泼
B
常温下,测定同浓度NaA和NaB溶液的pH:NaA小于NaB
相同条件下,在水中HA电离程度大于HB
C
加热含有酚酞的Na2CO3溶液,溶液红色加深
CO32-的水解反应是吸热反应
D
向饱和FeSO4溶液中加入CuS固体,测得溶液中c(Fe2+)不变
Ksp(CuS)<Ksp (FeS)
【答案】A
【详解】A.将铜片和铁片导线连接插入浓硝酸中,由于铁与浓硝酸发生钝化反应,所以铁为正极,铜为负极,但金属活动性Fe大于Cu,故A错误。
B. 常温下,测定同浓度NaA和NaB溶液的pH:NaA小于NaB,说明HA的酸性比HB强,相同条件下,在水中HA电离程度大于HB,故B正确;
C. 加热促进盐类水解,Na2CO3溶液水解显碱性,加热含有酚酞的Na2CO3溶液,溶液红色加深,所以CO32-的水解反应是吸热反应,故C正确;
D. 向饱和FeSO4溶液中加入CuS固体,测得溶液中c(Fe2+)不变,说明没有FeS 生成,所以说明Ksp(CuS)<Ksp (FeS),故D正确;
所以本题答案:A。
【点睛】注意点:铁与浓硝酸发生钝化反应,生成的氧化膜组织铁继续被氧化。所以铜和铁做电极材料的时候,铜先放电做原电池的负极。
6.利用光伏电池提供电能处理废水中的污染物(有机酸阴离子用R-表示),并回收有机酸HR,装置如图所示。下列说法错误的是( )
A. 在光伏电池中a极为正极 B. 石墨(2)极附近溶液的pH降低
C. HR溶液:c2<c1 D. 若两极共收集3mol气体,则理论上转移4mol电子
【答案】B
【详解】A.根据电子移动的方向,可知在光伏电池中a极为正极,b为负极,故A正确;
B. 石墨(2)为电解池的阴极,H+得电子变成氢气,使c(H+)降低,pH升高,故B错误;
C. 石墨(1)为电解池的阳极,OH-失电子变成氧气,使得c(H+)升高,透过阳膜进入浓缩室;石墨(2)为电解池的阴极,H+得电子变成氢气,R-透过阴膜进入浓缩室,使得浓缩室中HR浓度增大,所以HR溶液:c2<c1,故C正确;
D. 根据阳极:4OH-—4e-=O2↑+2H2O;阴极:4H++4e-=2H2↑,所以若两极共收集3mol气体,则理论上转移4mol电子,故D正确;
所以本题答案:B。
【点睛】解题突破口:电子移动的方向判断电池的正负极,结合电解原理放电离子的变化确定c2<c1;根据电子守恒进行判断转移的电子数。
7.常温下,二元弱酸 H2Y 溶液中滴加 KOH 溶液,所得混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系如下图所示,下列有关说法错误的是( )
A. 曲线 M 表示 pH与 lg的变化关系
B. a点溶液中:c(H+) ― c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-) ― c(K+)
C. H2Y 的第二级电离常数Ka2(H2Y)=10-4.3
D. 交点b的溶液中:c(H2Y)=c(Y2-)>c(HY-)>c(H+)>c(OH-)
【答案】D
【解析】A.随着pH的增大,H2Y的电离程度逐渐增大,溶液中逐渐增大,逐渐减小,lg逐渐增大,lg逐渐减小,因此曲线M表示pH与的关系,故A正确;
B. a点溶液中存在电荷守恒:c(H+) +c(K+)=2c(Y2-)+c(HY-)+c(OH-),因此 c(H+) ― c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-) ― c(K+),故B正确;
C.pH=3时,lg=1.3,则Ka2(H2Y)===10-4.3,故C正确;
D. 交点b的溶液中存在:lg= lg>1.3,因此>101.3,即c(Y2-)
综合以上分析,本题选D。
二、非选择题:
8.(1)25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl②NaOH③H2SO4④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列为___________________(填序数)。
(2)在25℃下,将amol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显___________(填“酸”碱”或“中)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=___________________。
(3)一定温度下,向氨水中通入CO2,得到(NH4)2CO3、NH4HCO3等物质,溶液中各种微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。随着CO2的通入,溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。pH=9时,溶液中c(NH4+)+c(H+)=___________。
(4)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品的抗氧化剂,常用于葡萄酒、果脯等食品中。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取25.00mL葡萄酒样品,用0.01000mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗5.00mL。该滴定反应的离子方程式为_______________________________;葡萄酒中的Na2S2O5的使用量是以SO2来计算的,则该样品中Na2S2O5的残留量为_______g·L-1。
【答案】 (1). ④>①>②>③ (2). 中 (3). (4). 减小 (5). 2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-) (6). S2O52-+2I2+3H2O===2SO42-+4I-+6H+ (7). 0.128
【分析】(1)根据根据影响水电离的因素进行判断;(2)根据电荷守恒进行判断;(3)根据电子守恒进行解答。
【详解】(1)根据影响水电离的因素可知:②NaOH、③H2SO4 抑制水的电离,且相同物质的量浓度的③H2SO4 抑制程度更大;④(NH4)2SO4能发生水解,促进水的电离;①NaCl对水的电离无影响,所以25℃时,相同物质的量浓度的溶液水的电离程度按由大到小顺序排列为④>①>②>③;答案:④>①>②>③;
(2)在25℃下,将amol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),根据电荷守恒,c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+ c(OH-)所以c(H+)=c(OH−),则溶液显中性; 因为平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=0.005mol/L,根据物料守恒得c(NH3.H2O)=(0.5a-0.005)mol/L,因为溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH−)=10-7mol/L,NH3•H2O的电离常数Kb= c(OH-).c(NH4+)/c((NH3.H2O)=10−7×5×10−3/(0.5a−5×10−3)=10−9/(a−0.01);答案:
(3)c(OH-)/c((NH3.H2O)= c(OH-)×c(NH4+)/[c((NH3.H2O)×c(NH4+)]=Kb/c(NH4+),Kb不变,c(NH4+)不断增大,比值不断减小;根据电荷守恒,pH=9时,溶液中存在电荷守恒c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-);答案:减小; 2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-);
(4) I2作氧化剂,1molI2参与反应得到2mol电子,S2O52-为还原剂,1molS2O52-参与反应,硫元素失去4mol电子,根据原子守恒配平方程式: S2O52-+212+3H2O=2SO42-+4I-+6H+,计算祥品中S2O52-的残留量时以SO2计算,n(I2)=n(SO2)=0.01000mol.L1×0.01L=0.0001mol,m(SO2)=0.0064g,则该样品中Na2S2O5的残留量为0.0064g/0.05L =0.128g.L-1。答案:0.128。
9.我国某地粉煤灰中镓含量丰富,其主要成分以Ga2O3的形式存在,除此之外还含有A12O3、Fe3O4、SiO2等杂质。已知从粉煤灰中回收镓的艺流程如图甲所示。
信息:(i)转型液中镓以GaO2-的形式存在;
(ii)Ksp[Ga(OH3)]=1.4×10-34,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,Ksp[Fe(OH)2]=4.87×10-17。
回答下列问题:
(1)滤渣A中一定含有的成分是___________。
(2)“氧化”过程中加入H2O2的目的是_______________________________,该过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。
(3)洗脱液中还有少量的Fe3+、Ga3+,其中Ga3+浓度为1.4×10-4mol/L,列式计算当Fe3+恰好沉淀完全时[c(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L],Ga3+是否开始沉淀___________。
(4)流程图中两次调节pH的目的分别是___________________________________________。
(5)电解法可以提纯粗镓,具体原理如图乙所示①粗镓与电源___________极相连(填“正”或“负”)。②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-,GaO2-在阴极放电的电极反应式为_______________________。
【答案】 (1). SiO2 (2). 将Fe2+氧化为Fe3+,便于后续操作分离 (3). 2Fe2++H2O2+2H+== 2Fe3++2H2O (4). 当Fe3+恰好沉淀时,溶液中c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]/ c(Fe3+)=2.7×10-39/1.0× 10-5mol3/L3=2.7×10-34mol3/L3,Qc[Ga(OH)3]=c(Ga3+)•c3(OH-)=1.4×10-4 mol/L×2.7×10-34mol3/L3 =3.78×10-38<Ksp[Ga(OH)3],故Ga3+未开始沉淀 (5). 第一次调节pH是为了使Fe3+沉淀从而分离,第二次调节pH是为了将Ga3+转化为GaO2—得到转型液 (6). 正 (7). GaO2—+3e—+2H2O==Ga+4OH—
【分析】粉煤灰中主要成分Ga2O3,还含有A12O3、Fe3O4、SiO2等杂质,加入盐酸后,SiO2不反应,过滤留在滤渣A中,浸出液中的Fe2+被H2O2氧化,变成Fe3+,加氢氧化钠调节pH后,根据Ksp[Ga(OH3)]=1.4×10-34,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,使Fe3+变成沉淀进行分离,第二次调节pH是为了将Ga3+转化为GaO2—得到转型液,GaO2—在阴极得电子,被还原为金属Ga。以此分析解答此题。
【详解】(1)结合上述分析滤渣A中一定含有的成分是SiO2。
(2)“氧化”过程中加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,便于后续操作分离,该过程中发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O。
(3)当Fe3+恰好沉淀时,溶液中c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]/c(Fe3+)=2.7×10-39/1.0×10-5mol3/L3= 2.7×10-34mol3/L3,Qc[Ga(OH)3]=c(Ga3+)•c3(OH-)=1.4×10-4mol/L×2.7×10-34mol3/L3 =3.78×10-38<Ksp[Ga(OH)3],故Ga3+未开始沉淀。
(4) 第一次调节pH是为了使Fe3+沉淀从而分离,第二次调节pH是为了将Ga3+转化为GaO2—得到转型液;
(5)类比电解法精炼铜的原理可知,粗镓与电源正极相连,失电子,发生氧化反应,镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-,GaO2-在阴极放电的电极反应式为GaO2—+3e—+2H2O==Ga+4OH—。
10.研究发现NOx和SO2是雾霾主要成分。
I.NOx主要来源于汽车尾气,可以利用化学方法将二者转化为无毒无害物质。
已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180 kJ· mol-1
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=-564 kJ· mol-1
(1)2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H=___________,该反应在___________下能自发进行(填“高温”低温”或“任意温度”)
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程0-5min中NO的物质的量随时间变化如右图所示。
①已知:平衡时气体的分压=气体的体积分数×体系的总压强,T℃时达到平衡,此时体系的总压强为P=14MPa,则T℃时该反应的压力平衡常数Kp=___________MPa-1;平衡后,再向容器中充入NO和CO2各0.1mol,平衡将___________(填“向左”“向右”或“不")移动
②15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示变化,则改变的条件可能是___________(填字母)
A.升温 B.增大CO浓度 C.加入催化剂 D减小容器体积
Ⅱ.SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
(1)已知:亚硫酸的电离常数为Ka1=2.0×10-2,Ka2=6.0×10-7。则NaSO3溶液呈___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)
(2)如图所示的电解装置,可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵,从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为_______________________________;若通入的N体积为4.48L(标况下),则另外一个电极通入SO2的质量理论上应为__________g。
【答案】 (1). -744 kJ·mol-1 (2). 低温 (3). 0.125(或1/8) (4). 不 (5). BD (6). 酸性 (7). 6H++NO+5e-===NH4++H2O (8). 32
【分析】根据盖斯定律和△G=△H−T△S<0解答;根据三段式, 化学平衡常数K 与Qc的关系进行判断;根据 15min时,改变某一因素,NO的物质的量减少,说明平衡向正反应方向移动,结合化学平衡的影响因素分析;根据HSO3−的电离平衡常数与水解平衡常数大小判断;根据电解装置得失电子数目守恒进行计算。
【详解】(1)根据盖斯定律①N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180 kJ· mol-1 ②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=-564 kJ· mol-1,②−①得:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H= (−564−180)kJ⋅mol−1=−744kJ⋅mol−1,该反应为气体体积缩小的放热反应,其△H<0、△S<0,则温度处于低温下满足△G=△H−T△S<0,能自发进行;故答案为:−744kJ⋅mol−1;低温;
(2)①由图知,2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g),
起始(mol) 0.4 0.4 0 0
转化(mol) 0.2 0.2 0.2 0.1
平衡(mol) 0.2 0.2 0.2 0.1
各组分的体积分数分别是:、、、,,Kp==(14×)2×(14)/ [(14×)2× (14×)2]=0.125;根据①的分析,化学平衡常数K==5,再向容器中充入NO和CO2各0.3mol,此时的浓度商Qc==5=K,因此平衡不移动;故答案为:0.125;不;
②15min时,改变某一因素,NO的物质的量减少,说明平衡向正反应方向移动:
A. 正反应是放热反应,升温,平衡向逆反应方向移动,NO的物质的量增大,故A错误;
B. 增大CO的浓度,平衡向正反应方向移动,NO的物质的量减小,故B正确;
C. 加入催化剂,化学平衡不移动,故C错误;
D. 减小容器的体积,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,NO物质的量减小,故D正确;
故答案为:BD;
Ⅱ(1)由于HSO3−的水解常数K=Kw/Ka1=5.0×10−13
(2)根据电解装置,NO和SO2转化为硫酸铵,说明NO转化成NH4+,即NO在阴极上发生反应NO+6H++5e−=NH4++H2O,阳极反应式为SO2+2H2O−2e−=4H++SO42−,根据得失电子数目守恒,有2NO∼10e−∼5SO2,则SO2的物质的量为:n(SO2)=5/2n(NO)=4.48L/22.4L∙mol-1×5/2=0.5mol,SO2的质量为64g/mol×0.5mol=32g,故答案为:6H++NO+5e-===NH4++H2O;32。
11.翡翠是玉石中的一种,其主要成分为硅酸铝钠NaAl(Si2O6),常含微量Cr、Ni、Mn、Mg、Fe等元素。请回答下列问题:
(1)基态镍原子的外围电子排布图为___________;与其同周期的基态原子的M层电子全充满的元素位于周期表的__________、___________区。
(2)翡翠中主要成分硅酸铝钠中四种元素电负性由小到大的顺序是___________________。
(3)铬可以形成CrCl3·x NH3(x=3、4、5、6)等一系列配位数为6的配合物。
①NH3分子的ⅤSEPR模型是___________。
②键角大小关系NH3___________PH3(填“>”<”或“=”)。
③NF3不易与Cr3+形成配离子,其原因是_______________________________________。
(4)铁有δ、γ、α三种同素异形体,如下图所示。
γ-Fe晶体的一个晶胞中所含有的铁原子数为___________,δ-Fe、α-Fe两种晶胞中铁原子的配位数之比为___________。已知δ-Fe晶体的密度为dg/cm,NA表示阿伏伽德罗常数的数值,则Fe原子半径为___________pm(列表达式)
【答案】(1). (2). ds (3). p (4). Na<Al<Si
【详解】(l)Ni为28号元素,根据核外电子排布规律,基态Ni原子的电子排布式为[Ar] 3d84s2,电子排布图为;与其同周期的基态原子的M层电子全充满的元素是Zn和Ga、Ge、As、Se、Br、Kr,Zn位于周期表的ds区,Ga、Ge、As、Se、Br、Kr位于周期表的p区。答案:;ds;p;
(2)非金属性越强第一电离能越大,同一周期的元素自左向右第一电离能呈增大趋势,硅酸铝钠中含有Na、 Al、 Si、O 四种元素,O的非金属性最强,Na、 Al、 Si在同周期,第一电离能逐渐增大,所以第一电离能由小到大的顺序是Na<Al<Si<O 。答案为: Na<Al<Si<O ;
(3)铬可以形成CrCl3·x NH3(x=3、4、5、6)等一系列配位数为6的配合物。
①氨气分子中氮价层电子对数=σ键个数+孤电子对数=3+1/2(5-3×1)=4,所以VSEPR模型为正四面体结构;答案:正四面体。
②因N、P在同一主族且半径是N<P,原子核间斥力大,所以键角NH3>PH3;答案:>
③NF3不易与Cr3+形成配离子,其原因是F的电负性比N大,N—F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cr3+形成配离子;答案:F的电负性比N大,N—F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cr3+形成配离子。
(4)γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为8×1/8+6×1/2=4,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别为8、6,则配位数之比为8:6=4:3;一个晶胞的质量m=M/NA=2×56/NAg,根据m=ρV,即V=2×56/NAd=2×56/dNAcm3;则晶胞棱长为,处于体对角线上的原子相邻,则4r=,故r==pm。答案:4; 4:3 ;.
12.利用木质纤维可合成药物中间体H,还能合成高分子化合物G,合成路线如下:
已知:
(1)A的化学名称是___________。
(2)B的结构简式是___________,由C生成D的反应类型为___________。
(3)化合物E的官能团为___________。
(4)F分子中处于同一平面的原子最多有___________个。D生成E的化学反应方程式为___________。
(5)芳香化合物I为H的同分异构体,苯环上一氯代物有两种结构,1molI发生水解反应消耗2 mol NaOH,符合要求的同分异构体有___________种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6︰3︰2︰1的I的结构简式为___________。
(6)写出用为原料制备的合成路线(其他试剂任选)___________。
【答案】(1). 2-甲基-1,3-丁二烯 (2). (3). 氧化反应 (4). 氯原子、羧基 (5). 17 (6). (7). 10 (8). 、 (9).
【分析】结合框图和各步反应条件分析各物质结构简式为:由可知,生成B的结构简式为,再根据可知C为、D为、H为、E为、F为。结合各物质的性质进行解答。
【详解】(1)由结构简式可知A的化学名称是2-甲基-1,3-丁二烯;答案:2-甲基-1,3-丁二烯;
(2)结合上述分析可知B的结构简式是,由C为,D为可知,C生成D的反应类型为氧化反应。答案:;氧化反应;
(3)结合上述分析可知E为,化合物E的官能团为氯原子、羧基;答案:氯原子、羧基。
(4)结合上述分析可知F为,苯环上12个原子共面,碳氧双键可以共面,单键可以旋转,所以羟基也可以共面,所以F分子中处于同一平面的原子最多有17个。由D为,E为可知,D生成E的化学反应方程式为;答案:. 。
(5) H为,芳香化合物I为H的同分异构体,其苯环上一氯代物有两种结构,1molI发生水解反应消耗2 mol NaOH,则I为酚酯。符合要求的同分异构体有、、、、、、、、、,共10种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6︰3︰2︰1的I的结构简式为,。答案:10,,.
(6)结合,用为原料制备,先发生消去反应在环上形成双键,然后发生脱氢反应生成苯环,最后发生氧化反应即可。具体的合成路线如下: ;答案: 。
可能用到的相对原子质量O-16 Na-23 S-32 Fe-56
一、选择题(每小题6分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.化学与人类的生产、生活、科技、航天等方面密切相关。下列说法正确的是( )
A. 汝窑瓷器的天青色来自氧化铁
B. “傍檐红女绩丝麻”所描述的丝、麻主要成分是蛋白质
C. 中国歼—20上用到的氮化镓材料是作为金属合金材料使用
D. 诗句“煮豆燃豆萁”中涉及的能量变化主要是化学能转化为热能和光能
【答案】D
【详解】A.氧化铁是红棕色的,所以汝窑瓷器的天青色来自氧化铁说法是错误的,故A错误;
B.丝指蛋白质,麻指纤维素,故B错误;
C.氮化镓是化合物,不属于合金,故C错误;
D.煮豆燃豆萁,豆萁燃烧发光放热,由化学能转化为热能和光能,故D选项正确;
所以本题答案:D。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 1LpH=6的纯水中含有OH-的数目为10-8NA
B. 当氢氧酸性燃料电池中转移2mol电子时被氧化的分子数为NA
C. 0.5mol雄黄(As4S4,结构如图),含有NA个S—S键
D. 一定条件下向密闭容器中充入1molH2和2molH2(g)充分反应,生成HI分子数最多等于2NA
【答案】B
【详解】A.纯水中氢离子和氢氧根离子浓度相等,所以pH=6的纯水中,氢氧根离子浓度为l×10-6mol/L,1L纯水中含有的OH-数目为l×10-6NA,故A错误;
B. 氢氧燃料电池在酸性条件下,负极的电极反应式为:H2-2e-=2H+,正极的电极反应式为:4H++O2+4e-=2H2O,当转移2mol电子时,被氧化的分子数为NA,故B正确;
C. 由雄黄的结构简式:可知,结构中不存在S—S ,所以C错误;
D. 因为H2+I22HI为可逆反应,所以一定条件下向密闭容器中充入1molH2和2molI2(g)充分反应,生成HI分子数小于2NA,故D错误;
所以本题答案:B。
3.某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩海水中提取溴的工艺流程,设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去)。下列说法错误的是( )
A. 装置中通入的是a气体是Cl2
B. 实验时应在A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通入热空气
C. B装置中通入a气体前发生的反应为SO2+ Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
D. C装置的作用只是吸收多余的二氧化硫气体
【答案】D
【分析】实验室模拟工业上从浓缩海水中提取溴,由实验装置可知,a中气体为氯气,在A中氯气可氧化溴离子,利用热空气将溴单质吹出,B中通入气体为二氧化硫,在B中发生SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,c中NaOH溶液可吸收溴、氯气、二氧化硫等尾气,以此来解答。
【详解】A.A装置中通入的a气体是Cl2,目的是氧化A中溴离子,故A正确;
B.实验时应在A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通入热空气,热空气将溴单质吹出,故B正确;
C.B装置中通入b气体后发生的反应为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,故C正确;
D.C装置作用为吸收溴蒸汽、氯气、二氧化硫等尾气,故D错误;
所以本题答案:D。
【点睛】解题依据物质氧化性强弱。根据Cl2氧化性大于Br2,可以把Br-氧化成溴单质,结合实验原理选择尾气处理试剂。
4.由C、H、O中两种或三种元素组成的儿种有机物模型如下,下列说法正确的是( )
A. 上述四种有机物均易溶于水 B. 有机物Ⅳ的二氯代物有2种
C. 一定条件下有机物III能与氢气发生加成 D. I生成Ⅱ的反应类型为还原反应
【答案】C
【详解】A.苯和甲烷都不溶于水,故上述四种有机物均易溶于水说法是错误的,故A错误;
B.IV为甲烷,属于正四面体结构,所以其二氯代物有1种,故B错误;
C.III是苯,结构简式为:,一定条件下能与氢气发生加成,故C正确;
D.I为乙醇,结构简式为:CH3CH2OH;II为乙酸,结构简式为:CH3COOH,I生成Ⅱ的反应类型为氧化反应,故D错误;
所以本题答案:C。
【点睛】由几种有机物模型分析:I为乙醇,结构简式为:CH3CH2OH;II为乙酸,结构简式为:CH3COOH;III苯,结构简式为:;IV为甲烷,结构简式为:CH4,结合几种物质的性质回答。
5.下列实验操作和现象对应的结论错误的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
将铜片和铁片用导线连接插入浓硝酸中,铁片表面产生气泡
金属铁比铜活泼
B
常温下,测定同浓度NaA和NaB溶液的pH:NaA小于NaB
相同条件下,在水中HA电离程度大于HB
C
加热含有酚酞的Na2CO3溶液,溶液红色加深
CO32-的水解反应是吸热反应
D
向饱和FeSO4溶液中加入CuS固体,测得溶液中c(Fe2+)不变
Ksp(CuS)<Ksp (FeS)
【答案】A
【详解】A.将铜片和铁片导线连接插入浓硝酸中,由于铁与浓硝酸发生钝化反应,所以铁为正极,铜为负极,但金属活动性Fe大于Cu,故A错误。
B. 常温下,测定同浓度NaA和NaB溶液的pH:NaA小于NaB,说明HA的酸性比HB强,相同条件下,在水中HA电离程度大于HB,故B正确;
C. 加热促进盐类水解,Na2CO3溶液水解显碱性,加热含有酚酞的Na2CO3溶液,溶液红色加深,所以CO32-的水解反应是吸热反应,故C正确;
D. 向饱和FeSO4溶液中加入CuS固体,测得溶液中c(Fe2+)不变,说明没有FeS 生成,所以说明Ksp(CuS)<Ksp (FeS),故D正确;
所以本题答案:A。
【点睛】注意点:铁与浓硝酸发生钝化反应,生成的氧化膜组织铁继续被氧化。所以铜和铁做电极材料的时候,铜先放电做原电池的负极。
6.利用光伏电池提供电能处理废水中的污染物(有机酸阴离子用R-表示),并回收有机酸HR,装置如图所示。下列说法错误的是( )
A. 在光伏电池中a极为正极 B. 石墨(2)极附近溶液的pH降低
C. HR溶液:c2<c1 D. 若两极共收集3mol气体,则理论上转移4mol电子
【答案】B
【详解】A.根据电子移动的方向,可知在光伏电池中a极为正极,b为负极,故A正确;
B. 石墨(2)为电解池的阴极,H+得电子变成氢气,使c(H+)降低,pH升高,故B错误;
C. 石墨(1)为电解池的阳极,OH-失电子变成氧气,使得c(H+)升高,透过阳膜进入浓缩室;石墨(2)为电解池的阴极,H+得电子变成氢气,R-透过阴膜进入浓缩室,使得浓缩室中HR浓度增大,所以HR溶液:c2<c1,故C正确;
D. 根据阳极:4OH-—4e-=O2↑+2H2O;阴极:4H++4e-=2H2↑,所以若两极共收集3mol气体,则理论上转移4mol电子,故D正确;
所以本题答案:B。
【点睛】解题突破口:电子移动的方向判断电池的正负极,结合电解原理放电离子的变化确定c2<c1;根据电子守恒进行判断转移的电子数。
7.常温下,二元弱酸 H2Y 溶液中滴加 KOH 溶液,所得混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系如下图所示,下列有关说法错误的是( )
A. 曲线 M 表示 pH与 lg的变化关系
B. a点溶液中:c(H+) ― c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-) ― c(K+)
C. H2Y 的第二级电离常数Ka2(H2Y)=10-4.3
D. 交点b的溶液中:c(H2Y)=c(Y2-)>c(HY-)>c(H+)>c(OH-)
【答案】D
【解析】A.随着pH的增大,H2Y的电离程度逐渐增大,溶液中逐渐增大,逐渐减小,lg逐渐增大,lg逐渐减小,因此曲线M表示pH与的关系,故A正确;
B. a点溶液中存在电荷守恒:c(H+) +c(K+)=2c(Y2-)+c(HY-)+c(OH-),因此 c(H+) ― c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-) ― c(K+),故B正确;
C.pH=3时,lg=1.3,则Ka2(H2Y)===10-4.3,故C正确;
D. 交点b的溶液中存在:lg= lg>1.3,因此>101.3,即c(Y2-)
二、非选择题:
8.(1)25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl②NaOH③H2SO4④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列为___________________(填序数)。
(2)在25℃下,将amol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显___________(填“酸”碱”或“中)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=___________________。
(3)一定温度下,向氨水中通入CO2,得到(NH4)2CO3、NH4HCO3等物质,溶液中各种微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。随着CO2的通入,溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。pH=9时,溶液中c(NH4+)+c(H+)=___________。
(4)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品的抗氧化剂,常用于葡萄酒、果脯等食品中。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取25.00mL葡萄酒样品,用0.01000mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗5.00mL。该滴定反应的离子方程式为_______________________________;葡萄酒中的Na2S2O5的使用量是以SO2来计算的,则该样品中Na2S2O5的残留量为_______g·L-1。
【答案】 (1). ④>①>②>③ (2). 中 (3). (4). 减小 (5). 2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-) (6). S2O52-+2I2+3H2O===2SO42-+4I-+6H+ (7). 0.128
【分析】(1)根据根据影响水电离的因素进行判断;(2)根据电荷守恒进行判断;(3)根据电子守恒进行解答。
【详解】(1)根据影响水电离的因素可知:②NaOH、③H2SO4 抑制水的电离,且相同物质的量浓度的③H2SO4 抑制程度更大;④(NH4)2SO4能发生水解,促进水的电离;①NaCl对水的电离无影响,所以25℃时,相同物质的量浓度的溶液水的电离程度按由大到小顺序排列为④>①>②>③;答案:④>①>②>③;
(2)在25℃下,将amol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),根据电荷守恒,c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+ c(OH-)所以c(H+)=c(OH−),则溶液显中性; 因为平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=0.005mol/L,根据物料守恒得c(NH3.H2O)=(0.5a-0.005)mol/L,因为溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH−)=10-7mol/L,NH3•H2O的电离常数Kb= c(OH-).c(NH4+)/c((NH3.H2O)=10−7×5×10−3/(0.5a−5×10−3)=10−9/(a−0.01);答案:
(3)c(OH-)/c((NH3.H2O)= c(OH-)×c(NH4+)/[c((NH3.H2O)×c(NH4+)]=Kb/c(NH4+),Kb不变,c(NH4+)不断增大,比值不断减小;根据电荷守恒,pH=9时,溶液中存在电荷守恒c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-);答案:减小; 2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-);
(4) I2作氧化剂,1molI2参与反应得到2mol电子,S2O52-为还原剂,1molS2O52-参与反应,硫元素失去4mol电子,根据原子守恒配平方程式: S2O52-+212+3H2O=2SO42-+4I-+6H+,计算祥品中S2O52-的残留量时以SO2计算,n(I2)=n(SO2)=0.01000mol.L1×0.01L=0.0001mol,m(SO2)=0.0064g,则该样品中Na2S2O5的残留量为0.0064g/0.05L =0.128g.L-1。答案:0.128。
9.我国某地粉煤灰中镓含量丰富,其主要成分以Ga2O3的形式存在,除此之外还含有A12O3、Fe3O4、SiO2等杂质。已知从粉煤灰中回收镓的艺流程如图甲所示。
信息:(i)转型液中镓以GaO2-的形式存在;
(ii)Ksp[Ga(OH3)]=1.4×10-34,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,Ksp[Fe(OH)2]=4.87×10-17。
回答下列问题:
(1)滤渣A中一定含有的成分是___________。
(2)“氧化”过程中加入H2O2的目的是_______________________________,该过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。
(3)洗脱液中还有少量的Fe3+、Ga3+,其中Ga3+浓度为1.4×10-4mol/L,列式计算当Fe3+恰好沉淀完全时[c(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L],Ga3+是否开始沉淀___________。
(4)流程图中两次调节pH的目的分别是___________________________________________。
(5)电解法可以提纯粗镓,具体原理如图乙所示①粗镓与电源___________极相连(填“正”或“负”)。②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-,GaO2-在阴极放电的电极反应式为_______________________。
【答案】 (1). SiO2 (2). 将Fe2+氧化为Fe3+,便于后续操作分离 (3). 2Fe2++H2O2+2H+== 2Fe3++2H2O (4). 当Fe3+恰好沉淀时,溶液中c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]/ c(Fe3+)=2.7×10-39/1.0× 10-5mol3/L3=2.7×10-34mol3/L3,Qc[Ga(OH)3]=c(Ga3+)•c3(OH-)=1.4×10-4 mol/L×2.7×10-34mol3/L3 =3.78×10-38<Ksp[Ga(OH)3],故Ga3+未开始沉淀 (5). 第一次调节pH是为了使Fe3+沉淀从而分离,第二次调节pH是为了将Ga3+转化为GaO2—得到转型液 (6). 正 (7). GaO2—+3e—+2H2O==Ga+4OH—
【分析】粉煤灰中主要成分Ga2O3,还含有A12O3、Fe3O4、SiO2等杂质,加入盐酸后,SiO2不反应,过滤留在滤渣A中,浸出液中的Fe2+被H2O2氧化,变成Fe3+,加氢氧化钠调节pH后,根据Ksp[Ga(OH3)]=1.4×10-34,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,使Fe3+变成沉淀进行分离,第二次调节pH是为了将Ga3+转化为GaO2—得到转型液,GaO2—在阴极得电子,被还原为金属Ga。以此分析解答此题。
【详解】(1)结合上述分析滤渣A中一定含有的成分是SiO2。
(2)“氧化”过程中加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,便于后续操作分离,该过程中发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O。
(3)当Fe3+恰好沉淀时,溶液中c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]/c(Fe3+)=2.7×10-39/1.0×10-5mol3/L3= 2.7×10-34mol3/L3,Qc[Ga(OH)3]=c(Ga3+)•c3(OH-)=1.4×10-4mol/L×2.7×10-34mol3/L3 =3.78×10-38<Ksp[Ga(OH)3],故Ga3+未开始沉淀。
(4) 第一次调节pH是为了使Fe3+沉淀从而分离,第二次调节pH是为了将Ga3+转化为GaO2—得到转型液;
(5)类比电解法精炼铜的原理可知,粗镓与电源正极相连,失电子,发生氧化反应,镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-,GaO2-在阴极放电的电极反应式为GaO2—+3e—+2H2O==Ga+4OH—。
10.研究发现NOx和SO2是雾霾主要成分。
I.NOx主要来源于汽车尾气,可以利用化学方法将二者转化为无毒无害物质。
已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180 kJ· mol-1
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=-564 kJ· mol-1
(1)2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H=___________,该反应在___________下能自发进行(填“高温”低温”或“任意温度”)
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程0-5min中NO的物质的量随时间变化如右图所示。
①已知:平衡时气体的分压=气体的体积分数×体系的总压强,T℃时达到平衡,此时体系的总压强为P=14MPa,则T℃时该反应的压力平衡常数Kp=___________MPa-1;平衡后,再向容器中充入NO和CO2各0.1mol,平衡将___________(填“向左”“向右”或“不")移动
②15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示变化,则改变的条件可能是___________(填字母)
A.升温 B.增大CO浓度 C.加入催化剂 D减小容器体积
Ⅱ.SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
(1)已知:亚硫酸的电离常数为Ka1=2.0×10-2,Ka2=6.0×10-7。则NaSO3溶液呈___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)
(2)如图所示的电解装置,可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵,从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为_______________________________;若通入的N体积为4.48L(标况下),则另外一个电极通入SO2的质量理论上应为__________g。
【答案】 (1). -744 kJ·mol-1 (2). 低温 (3). 0.125(或1/8) (4). 不 (5). BD (6). 酸性 (7). 6H++NO+5e-===NH4++H2O (8). 32
【分析】根据盖斯定律和△G=△H−T△S<0解答;根据三段式, 化学平衡常数K 与Qc的关系进行判断;根据 15min时,改变某一因素,NO的物质的量减少,说明平衡向正反应方向移动,结合化学平衡的影响因素分析;根据HSO3−的电离平衡常数与水解平衡常数大小判断;根据电解装置得失电子数目守恒进行计算。
【详解】(1)根据盖斯定律①N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180 kJ· mol-1 ②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=-564 kJ· mol-1,②−①得:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H= (−564−180)kJ⋅mol−1=−744kJ⋅mol−1,该反应为气体体积缩小的放热反应,其△H<0、△S<0,则温度处于低温下满足△G=△H−T△S<0,能自发进行;故答案为:−744kJ⋅mol−1;低温;
(2)①由图知,2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g),
起始(mol) 0.4 0.4 0 0
转化(mol) 0.2 0.2 0.2 0.1
平衡(mol) 0.2 0.2 0.2 0.1
各组分的体积分数分别是:、、、,,Kp==(14×)2×(14)/ [(14×)2× (14×)2]=0.125;根据①的分析,化学平衡常数K==5,再向容器中充入NO和CO2各0.3mol,此时的浓度商Qc==5=K,因此平衡不移动;故答案为:0.125;不;
②15min时,改变某一因素,NO的物质的量减少,说明平衡向正反应方向移动:
A. 正反应是放热反应,升温,平衡向逆反应方向移动,NO的物质的量增大,故A错误;
B. 增大CO的浓度,平衡向正反应方向移动,NO的物质的量减小,故B正确;
C. 加入催化剂,化学平衡不移动,故C错误;
D. 减小容器的体积,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,NO物质的量减小,故D正确;
故答案为:BD;
Ⅱ(1)由于HSO3−的水解常数K=Kw/Ka1=5.0×10−13
11.翡翠是玉石中的一种,其主要成分为硅酸铝钠NaAl(Si2O6),常含微量Cr、Ni、Mn、Mg、Fe等元素。请回答下列问题:
(1)基态镍原子的外围电子排布图为___________;与其同周期的基态原子的M层电子全充满的元素位于周期表的__________、___________区。
(2)翡翠中主要成分硅酸铝钠中四种元素电负性由小到大的顺序是___________________。
(3)铬可以形成CrCl3·x NH3(x=3、4、5、6)等一系列配位数为6的配合物。
①NH3分子的ⅤSEPR模型是___________。
②键角大小关系NH3___________PH3(填“>”<”或“=”)。
③NF3不易与Cr3+形成配离子,其原因是_______________________________________。
(4)铁有δ、γ、α三种同素异形体,如下图所示。
γ-Fe晶体的一个晶胞中所含有的铁原子数为___________,δ-Fe、α-Fe两种晶胞中铁原子的配位数之比为___________。已知δ-Fe晶体的密度为dg/cm,NA表示阿伏伽德罗常数的数值,则Fe原子半径为___________pm(列表达式)
【答案】(1). (2). ds (3). p (4). Na<Al<Si
(2)非金属性越强第一电离能越大,同一周期的元素自左向右第一电离能呈增大趋势,硅酸铝钠中含有Na、 Al、 Si、O 四种元素,O的非金属性最强,Na、 Al、 Si在同周期,第一电离能逐渐增大,所以第一电离能由小到大的顺序是Na<Al<Si<O 。答案为: Na<Al<Si<O ;
(3)铬可以形成CrCl3·x NH3(x=3、4、5、6)等一系列配位数为6的配合物。
①氨气分子中氮价层电子对数=σ键个数+孤电子对数=3+1/2(5-3×1)=4,所以VSEPR模型为正四面体结构;答案:正四面体。
②因N、P在同一主族且半径是N<P,原子核间斥力大,所以键角NH3>PH3;答案:>
③NF3不易与Cr3+形成配离子,其原因是F的电负性比N大,N—F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cr3+形成配离子;答案:F的电负性比N大,N—F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cr3+形成配离子。
(4)γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为8×1/8+6×1/2=4,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别为8、6,则配位数之比为8:6=4:3;一个晶胞的质量m=M/NA=2×56/NAg,根据m=ρV,即V=2×56/NAd=2×56/dNAcm3;则晶胞棱长为,处于体对角线上的原子相邻,则4r=,故r==pm。答案:4; 4:3 ;.
12.利用木质纤维可合成药物中间体H,还能合成高分子化合物G,合成路线如下:
已知:
(1)A的化学名称是___________。
(2)B的结构简式是___________,由C生成D的反应类型为___________。
(3)化合物E的官能团为___________。
(4)F分子中处于同一平面的原子最多有___________个。D生成E的化学反应方程式为___________。
(5)芳香化合物I为H的同分异构体,苯环上一氯代物有两种结构,1molI发生水解反应消耗2 mol NaOH,符合要求的同分异构体有___________种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6︰3︰2︰1的I的结构简式为___________。
(6)写出用为原料制备的合成路线(其他试剂任选)___________。
【答案】(1). 2-甲基-1,3-丁二烯 (2). (3). 氧化反应 (4). 氯原子、羧基 (5). 17 (6). (7). 10 (8). 、 (9).
【分析】结合框图和各步反应条件分析各物质结构简式为:由可知,生成B的结构简式为,再根据可知C为、D为、H为、E为、F为。结合各物质的性质进行解答。
【详解】(1)由结构简式可知A的化学名称是2-甲基-1,3-丁二烯;答案:2-甲基-1,3-丁二烯;
(2)结合上述分析可知B的结构简式是,由C为,D为可知,C生成D的反应类型为氧化反应。答案:;氧化反应;
(3)结合上述分析可知E为,化合物E的官能团为氯原子、羧基;答案:氯原子、羧基。
(4)结合上述分析可知F为,苯环上12个原子共面,碳氧双键可以共面,单键可以旋转,所以羟基也可以共面,所以F分子中处于同一平面的原子最多有17个。由D为,E为可知,D生成E的化学反应方程式为;答案:. 。
(5) H为,芳香化合物I为H的同分异构体,其苯环上一氯代物有两种结构,1molI发生水解反应消耗2 mol NaOH,则I为酚酯。符合要求的同分异构体有、、、、、、、、、,共10种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6︰3︰2︰1的I的结构简式为,。答案:10,,.
(6)结合,用为原料制备,先发生消去反应在环上形成双键,然后发生脱氢反应生成苯环,最后发生氧化反应即可。具体的合成路线如下: ;答案: 。
相关资料
更多