
福州第一中学
-
2023年2月17日发(作者:)福州一中2020—2021学年第二学期开学质检
高三化学试卷
可能使用的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16Na-23Al-27S-32Cl-35.5
Ca-40Fe-56Cu-64Ce-140
第I卷
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一个
....
选项符合题目要求
1.
化学在生活中有着广泛的应用,下列说法不正确的是
A.
防哂霜能够防止强紫外线引起皮肤中蛋白质的变性
B.
煤的脱硫、汽车尾气实行国Ⅵ标准排放都是为了提高空气质量
C.
纳米级的铁粉能通过吸附作用除去水体中的Cu2+
、Hg
2+
等重金属离子
D.
利用肥皂水处理蚊虫叮咬,主要是利用肥皂水的弱碱性
2.
设阿伏加德罗常数的数值为NA,下列说法正确的是
A.
1L1mol·L-1
的NaHCO
3溶液中含有的离子数为3NA
B.
22.4L的CO2与过量Na2O2充分反应转移的电子数为NA
C.
常温下,2.7g铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3NA
D.
常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
3.
X、Y、Z、Q、E、M六种元素中,X的原子的基态价电子排布式为2s2
,Y的基态原子核外有5种运动状态不同
的电子,
Z
元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代,
Q
是元素周期表中电负
性最大的元素,
E
的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中,
M
的原子序数比
E
大
1
。下列说法正确的是
A.
EYQ4中阴离子中心原子的杂化方式为sp2
杂化
B.
X、Y元素的第一电离能大小关系:X<Y
C.
ZO2-
3
的空间构型为平面三角形
D.
MZ2仅含离子键,可用于制备乙炔
4.
生产上用过量烧碱溶液处理某矿物
(
含23
AlO
、
MgO)
,过滤后得到滤液用
3
NaHCO
溶液处理,测得溶液pH
和
3
Al(OH)
生成的量随加入
3
NaHCO
溶液体积变化的曲线如下:下列有关说法不正确的是
A.3
NaHCO
溶液的物质的量浓度为0.8
mol/L
B.
b点与c点溶液所含微粒种类相同
C.
a点溶液中存在的离子是Na、
2
AlO、
OH、H
D.
生成沉淀的离子方程式为:2
32233
HCOAlOHOAl(OH)CO
5.
下列有关实验原理或操作正确的是()
A.
用20mL量筒量取15mL酒精,加水5mL,配制质量分数为75%酒精溶液
B.
在200mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属阳离子,不考虑水解问题,则该硫
酸盐的物质的量浓度为
2.5mol·L
−1
C.
实验中需用2.0mol·L−1
的Na
2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别为
1000mL
、
201.4g
D.
实验室配制500mL0.2mol·L−1
的硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称15.2g绿矾(FeSO
4·7H2O),放入小烧杯中加
水溶解,转移到
500mL
容量瓶,洗涤、稀释、定容、摇匀
6.
利用光伏电池与膜电解法制备Ce(SO4)2溶液的装置如下图所示,下列说法正确的是()
A.
该装置工作时的能量形式只有两种
B.
石墨电极发生反应:Ce4++e-=Ce3+
C.
该离子交换膜为阴离子交换膜,SO4
2-
由左池向右池迁移
D.
由P电极向N电极转移0.1mol电子时,阳极室生成33.2gCe(SO4)2
7.
为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度R溶液在不同温度下进行实验,c(R)
随时间变化如图。下列说法错误的是
A.
25℃时,10~30min内,R的分解平均速率为0.030mol·L-1·min-1
B.
对比30℃和10℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度升高而增大
C.
对比30℃和25℃曲线,在0~50min内,能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D.
对比30℃和10℃曲线,在50min时,R的分解率相等
8.
已知:还原性HSO-
3
>I
-
,氧化性IO
-
3
>I
2。在含3molNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出
I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法不正确
...
的是
A.
0-a段发生反应:3HSO-
3
+IO-
3
=3SO2-
4
+I-+3H+
B.
a~b段共消耗NaHSO3的物质的量为1.8mol
C.
b~c段反应:氧化产物为I2
D.
当溶液中I-
与I
2的物质的量之比为5:1时,加入的KIO3为1.1mol
9.
下列有关化合物X的叙述正确的是
A.
X分子只存在2个手性碳原子
B.
X分子能发生氧化、取代、消去反应
C.
X分子中所有碳原子可能在同一平面上
D.
1molX与足量NaOH溶液反应,最多消耗3molNaOH
10.
室温下,用0.1mol/L的盐酸滴定相同浓度的25mL溴化肼(N2H5Br)溶液,已知肼(N2H4)是二元弱碱,
N2H4+H2ON2H5
++OH-Kb1=1.0×10-6
,
N
2H5
++H2ON2H6
2++OH-Kb2=1.3×10-15
,滴定过程中混合
溶液的相对导电能力变化曲线如图所示。下列叙述错误的是()
A.
N2H4与硫酸反应形成的酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2
B.
b点表示盐酸与溴化肼恰好完全反应:c(Cl-
)=c(Br
-
)>c(N
2H6
2+
)
C.
a点对应的溶液中:c(Br-
)+c(OH
-
)═c(N
2H5
+
)+2c(N
2H6
2+
)+c(H
+
)
D.
c点的混合溶液中:c(Cl-
)>c(Br
-
)>c(H
+
)>c(N
2H6
2+
)>c(N
2H5
+
)>c(OH
-
)
第II卷
二、非选择题
11.
碲(Te)凭借优良的性能成为制作合金添加剂、半导体、光电元件的主体材料,并被广泛应用于冶金、航空航天、
电子等领域。可从精炼铜的阳极泥中
(
主要成分为
Cu
2Te)
回收碲,工艺流程如图:
(1)“焙烧”后,碲主要以TeO
2形式存在,
写出相应反应的化学方程式
__
。
(
2
)为了选择最佳的焙烧工艺,进行了温度和硫酸加入量的条件实验,结果如表所示:
温度/℃
硫酸加入量
(理论量倍数)
浸出率/%
CuTe
4501.2577.302.33
460
1.0081.792.81
1.2589.863.15
1.5092.317.70
5001.2559.835.48
5501.2511.6510.63
则实验中应选择的条件为
__
,原因为
__
。
(3)工艺(I)中,“还原”时发生的总的化学方程式为
__
。
(4)由于工艺(I)中“氧化”对溶液和物料条件要求高,有研究者采用工艺(II)获得碲。则“电积”过程中,阴极的电极反
应式为
__
。
(5)工业生产中,滤渣2经硫酸酸浸后得滤液3和滤渣3。
①滤液3与滤液1合并,进入铜电积系统。该处理措施的优点为
__
。
②滤渣3中富含Au和Ag,可用
__
将其进行分离。
A.王水B.稀硝酸C.浓氢氧化钠溶液D.浓盐酸
12.
某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。
实验Ⅰ:
试剂:酸化的0.5mol·L
-1FeSO4溶液(pH=0.2),5%H2O2溶液(pH=5)
操作现象
取2mL上述FeSO
4溶液于试管中,加入5滴5%H2O2
溶液
溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。测得反应后溶液
pH=0.9
向反应后的溶液中加入KSCN溶液溶液变红
(1)上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是
__
。
(2)产生气泡的原因是
__
。
(3)某同学认为,根据“溶液变红”不能说明FeSO4与H2O2发生了反应,又补充了实验II证实了该反应发生。实验II
的方案和现象是
__
。
实验III:
试剂:未酸化的0.5mol·L
-1FeSO4溶液(pH=3),5%H2O2溶液(pH=5)
操作现象
取
2mL5%H
2O2溶液于试管中,加入
5
滴上述
溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,
并放热,反应混合物颜色加深且有浑浊。
测得反应后溶液pH=1.4
FeSO4溶液
(4)
将上述混合物分离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净,加
4mol·L-1
盐酸,沉淀溶解得到黄
色溶液。初步判断该沉淀中含有
Fe
2O3,经检验还含有
SO4
2-
。
①检验棕黄色沉淀中SO
4
2-
的方法是
______
。
②结合方程式解释实验III中溶液pH降低的原因
______
。
实验
IV
:
用
FeCl
2溶液替代
FeSO4溶液,其余操作与实验
III
相同,除了产生与
III
相同的现象外,还生成刺激性气味气体,
该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。
(5)
将反应得到的混合物过滤,得到黄色沉淀。将黄色沉淀洗净,加稀盐酸,沉淀不溶解。经检验沉淀中
n(Fe)
:
n(Cl)=1
:
1,写出生成黄色沉淀的化学方程式
___
。
(6)由以上实验可知,亚铁盐与H2O2反应的现象与
______
(至少写两点)有关。
13.
碳及其化合物广泛存在于自然界。请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ:Fe(s)+CO
2(g)FeO(s)+CO(g)ΔH1平衡常数为K1
反应Ⅱ:Fe(s)+H
2O(g)FeO(s)+H2(g)ΔH2平衡常数为K2
不同温度下,
K
1、
K2的值如下表:
现有反应Ⅲ:H
2(g)+CO2(g)
CO(g)+H2O(g),结合上表数据,反应Ⅲ是
_______
(填“放热”或“吸热”)反应。
(
2
)已知
CO
2催化加氢合成乙醇的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)∆H<0
。
设
m
为起始时的投料比,即
m
=
n
(
H
2)/
n
(
CO2)。
①图1中投料比相同,温度从高到低的顺序为
______________________
。
②图2中m
1、m2、m3从大到小的顺序为
________________________
。
③图
3
表示在总压为
5MPa
的
恒压条件下,且
m
=
3
时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线
d
代表的物质化学名称为
______________
,T
4温度时,该反应平衡常数KP的计算式为(不必化简)
_______________________
。
(
3
)已知:
NH
3·
H2O
的
Kb=
1
.
7
×
10-5
,
H
2CO3的
Ka1=
4
.
3
×
10-7
、
Ka
2=
5
.
6
×
10-11
。工业生产尾气中的
CO
2捕获
技术之一是氨水溶液吸收技术,工艺流程是将烟气冷却至
15
.
5
℃~
26
.
5
℃后用氨水吸收过量的
CO
2。所得溶液的
pH
___________
7(填“>”、“=”或“<”)。烟气需冷却至15.5℃~26.5℃的可能原因是
____________
。
(
4
)为了测量某湖水中无机碳含量,量取
100mL
湖水,酸化后用
N
2吹出
CO2,再用
NaOH
溶液吸收。往吸收液
中滴加
1
.
0mol
/
L
盐酸,生成的
V
(
CO
2)随
V
(盐酸)变化关系如图所示,则原吸收液中离子浓度由大到小的顺序为
__________
。
14.
在气体分析中,常用CuCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量,其化学反应如下:
2CuCl+2CO+2H2O=Cu2Cl2•2CO•2H2O
。
回答下列问题:
(1)研究人员发现在高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+
,基态Cu
3+
的电子排布式为
_______
。
(2)NO-
3
离子
的
空间构型是
_______
。
(3)CO
与
N2互称等电子体。
①它们的分子中都存在三个共价键,其中包含
_______
个π键。
②表为
CO
和
N
2的有关信息。
键的类型A-B(单键)A=B(双键)A≡B(叁键)
键能(kJ/mol)
CO3518031071
N2159418946
根据表中数据,说明CO比N
2活泼的原因是
_______
。
(4)Cu2Cl2•2CO•2H2O是一种配合物,其结构如图所示:
该配合物中,CO作配体时配位原子是C而不是O的原因是
_______
。
(5)
阿伏加德罗常数的测定有多种方法,
X
射线衍射法就是其中的一种。通过对
CuCl
晶体的
X
射线衍射图象分析,
可以得出
CuCl
的晶胞如图所示,若晶体中
Cl
-
呈立方面心最密堆积方式排列,
Cl
-
的半径为
apm
,晶体的密度为
ρg/cm
3
,
阿伏加德罗常数N
A=
_______
(列计算式表达)。
15.
H是合成某药物
的
中间体,其合成路线如下(-Ph代表苯基):
(1)已知X是一种环状烃,则其化学名称是
_______
。(2)反应①的反应类型是
_______
。
(3)写出反应⑥的化学方程式:
_______
。
(4)T是R的同分异构体,写出核磁共振氢谱有五个峰的同分异构体的结构简式:
_______
。
a.
与氯化铁溶液发生显色反应
b.1molT
最多消耗
2mol
钠
c.
同一个碳原子上不连接
2
个官能团
(5)参照上述合成路线,结合所学知识,以为原料合成OHCCH2CH2COOH,设计合成路线:
_______
(其他试
剂任选
)
。
福州一中2020—2021学年第二学期开学质检
高三化学试卷
可能使用的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16Na-23Al-27S-32Cl-35.5
Ca-40Fe-56Cu-64Ce-140
第I卷
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一个
....
选项符合题目要求
1.
化学在生活中有着广泛的应用,下列说法不正确的是
A.
防哂霜能够防止强紫外线引起皮肤中蛋白质的变性
B.
煤的脱硫、汽车尾气实行国Ⅵ标准排放都是为了提高空气质量
C.
纳米级的铁粉能通过吸附作用除去水体中的Cu2+
、Hg
2+
等重金属离子
D.
利用肥皂水处理蚊虫叮咬,主要是利用肥皂水的弱碱性
C
【详解】
A.
紫外线能使蛋白质变性,应注意防晒,故
A
正确;
B.
采用燃料脱硫技术可以减少二氧化硫的产生,从而防止出现酸雨,
NOx的催化转化生成无污染的氮气也能减少
酸雨,所以煤的脱硫、汽车尾气实行国
VI
标准排放都是为了提高空气质量,故
B
正确;
和
Pb2+
、
Cu
2+
、
Hg
2+
发生置换反应生成金属单质而治理污染,与吸附性无关,故
C
错误;
D.
肥皂水
(
弱碱性
)
可与酸性物质反应,可减轻蚊虫叮咬引起的痛痒症状,故
D
正确;
故答案为
C
。
2.
设阿伏加德罗常数的数值为NA,下列说法正确的是
A.
1L1mol·L-1
的NaHCO
3溶液中含有的离子数为3NA
B.
22.4L的CO2与过量Na2O2充分反应转移的电子数为NA
C.
常温下,2.7g铝片投入足量
的
浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3NA
D.
常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
D
【详解】
A
.
HCO
3
-
不能完全电离,部分发生水解,因此
1L
、
1mol·L-1
的
NaHCO
3溶液中含有的离子数小于
3NA,
故
A
错误;
B
.未注明气体的状况,无法确定气体的物质的量,故
B
错误;
C
.铝片遇到冷的浓硫酸会钝化,铝失去的电子数小于
0.3NA,故
C
错误;
D
.氮气和一氧化碳的摩尔质量都是
28g/mol
,
都是双原子分子,14g由N
2与CO组成的混合气体的物质的量为:
14g
28g/mol
=0.5mol,含有1mol原子,含有的原子数
目为
N
A,故
D
正确;
故答案为
D
。
3.
X、Y、Z、Q、E、M六种元素中,X的原子的基态价电子排布式为2s2
,Y的基态原子核外有5种运动状态不同
的电子,
Z
元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代,
Q
是元素周期表中电负
性最大的元素,
E
的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中,
M
的原子序数比
E
大
1
。下列说法正确的是
A.
EYQ4中阴离子中心原子的杂化方式为sp2
杂化
B.
X、Y元素的第一电离能大小关系:X<Y
C.
ZO2-
3
的空间构型为平面三角形
D.
MZ2仅含离子键,可用于制备乙炔
C
【分析】
X
的原子的基态价电子排布式为
2s
2
,则
X
为
Be
元素;
Y
的基态原子核外有
5
种运动状态不同的电子,
Y
为
B
元素;
Z
元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代,
Z
为
C
元素;
Q
是元
素周期表中电负性最大的元素,为
F
元素;
E
的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中,
E
为
K
元素;
M
的原子
序数比
E
大
1
,
M
为
Ca
元素。
【详解】
A
.根据上述分析可知,
EYQ
4即
KBF4,阴离子中心
B
原子无孤电子对,成键电子对数为
4
,则杂化方式
为
sp
3
杂化,故
A
错误;
B
.
X
、
Y
分别为
Be
、
B
,位于同周期,同周期元素随核电荷数增大,第一电离能逐渐增大,由于
Be
核外电子排布
为全满稳定状态,其第一电离能比相邻元素大,则元素的第一电离能大小关系:
X
>
Y
,故
B
错误;
C.ZO2-
3
为CO
2-
3
,中心C原子的价层电子对数=3+
4+2-32
2
=3,杂化方式为sp2
,其空间构型为平面三角形,故
C
正确;
D
.
MZ2即
CaC2,两个碳原子间形成碳碳三键,既含离子键,又含共价键,可用于制备乙炔,故
D
错误;
答案选
C
。
4.
生产上用过量烧碱溶液处理某矿物
(
含23
AlO
、
MgO)
,过滤后得到滤液用
3
NaHCO
溶液处理,测得溶液pH
和
3
Al(OH)
生成的量随加入
3
NaHCO
溶液体积变化的曲线如下:下列有关说法不正确的是
A.3
NaHCO
溶液的物质的量浓度为0.8
mol/L
B.
b点与c点溶液所含微粒种类相同
C.
a点溶液中存在的离子是Na、
2
AlO、
OH、H
D.
生成沉淀的离子方程式为:2
32233
HCOAlOHOAl(OH)CO
A
【详解】A、加入
3
40mLNaHCO
溶液时沉淀最多,沉淀为0.032mol,NaOH过量,滤液中含NaOH,由
2
332
OHHCOCOHO、
2
32233
HCOAlOHOAl(OH)CO可知,前8mL不生成沉淀,
3
0.032mol
cNaHCO1.0mol/L
0.032L
,故A错误;
B、b点与c点溶液所含微粒种类相同,均含Na、
2
AlO、
OH、
2
3
CO,故B正确;
C、a点显碱性,溶质为NaOH、
2
NaAlO
,存在的离子是Na、
2
AlO、
OH、H,故C正确;
D、
2
AlO促进
3
HCO的电离,生成沉淀的离子方程式为:
2
32233
HCOAlOHOAl(OH)CO,故D正确;
故选
A
。
5.
下列有关实验原理或操作正确的是()
A.
用20mL量筒量取15mL酒精,加水5mL,配制质量分数为75%酒精溶液
B.
在200mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属阳离子,不考虑水解问题,则该硫
酸盐的物质的量浓度为
2.5mol·L
−1
C.
实验中需用2.0mol·L−1
的Na
2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别为
1000mL
、
201.4g
D.
实验室配制500mL0.2mol·L−1
的硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称15.2g绿矾(FeSO
4·7H2O),放入小烧杯中加
水溶解,转移到
500mL
容量瓶,洗涤、稀释、定容、摇匀
B
【详解】
A.
量筒不能用来配制溶液,应用烧杯配制,
A
项错误;
B.1.5NA个硫酸根离子的物质的量为
1.5mol
,
NA个金属阳离子的物质的量为
1mol
,令金属离子的化合价为
x
,根据
电荷守恒可知,
x=1.5×2=3
,故金属阳离子为
+3
价,所以该硫酸盐可以表示为
M
2(SO4)3,根据硫酸根守恒可知,硫
酸盐为0.5mol,所以该硫酸盐的物质的量浓度为
0.5mol
0.2L
=2.5mol·L−1
,B项正确;
C.
容量瓶没有
950mL
规格,应用
1000mL
的容量瓶进行配制,则
m(Na2CO3)=cVM=1L×2mol/L×106g/mol=212g
,
C
项错误;
D.
溶解后需要冷却至室温再进行转移,
D
项错误;
答案选
B
。
【点睛】
D
项是易错点,要注意操作步骤的规范性。
6.
利用光伏电池与膜电解法制备Ce(SO4)2溶液的装置如下图所示,下列说法正确的是()
A.
该装置工作时的能量形式只有两种
B.
石墨电极发生反应:Ce4++e-=Ce3+
C.
该离子交换膜为阴离子交换膜,SO4
2-
由左池向右池迁移
D.
由P电极向N电极转移0.1mol电子时,阳极室生成33.2gCe(SO4)2
D
【详解】
A.
该装置工作时的能量转化形式:热能、电能、化学能和光能,故
A
错误;
B.
石墨是阳极,电极反应式
Ce3+-e-=Ce4+
,故
B
错误;
C.
溶液在左侧石墨电极附近电极发生反应:
Ce3+-e-=Ce4+
,石墨是阳极,所以硫酸根离子移向石墨电极,离子交换
膜为阴离子交换膜,
SO
4
2-
由右池向左池迁移,故
C
错误;
D.
由
P
电极向
N
电极转移
0.1mol
电子时,根据电极反应:
Ce3+-e-=Ce4+
,阳极室生成
0.1molCe(SO
4)2,即
33.2g
Ce(SO4)2,故
D
正确;
答案选
D
。
7.
为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度R溶液在不同温度下进行实验,c(R)
随时间变化如图。下列说法错误的是
A.
25℃时,10~30min内,R的分解平均速率为0.030mol·L-1·min-1
B.
对比30℃和10℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度升高而增大
C.
对比30℃和25℃曲线,在0~50min内,能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D.
对比30℃和10℃曲线,在50min时,R的分解率相等
B
【详解】
A.
根据
Δc
v=
t
,代入
R
在
10~30min
内的浓度变化,解得
0.6mol/L
v==0.03mol/(Lmin)
20min
,A项正
确;
B.
对比
30
℃和
10
℃的曲线,同一时刻浓度不同,因此不能说明
R
的分解速率随温度升高而增大,
B
项错误;
C.
根据
Δc
v=
t
计算出当温度为
25
℃时,
0~50min
内分解平均速率为0.026mol/(Lmin),当温度为
30
℃时,
0~50min
内分解平均速率为0.032mol/(Lmin),
C
项正确;
D.
在
50min
时,无论
10
℃还是
30
℃均无
R
剩余,因此分解率均为
100%
,
D
项正确;
答案选
B
。
【点睛】分解率即转化率,转化率即“转化了的”与“一开始的”之比,可以是物质的量、体积、质量、浓度之比。
8.
已知:还原性HSO-
3
>I
-
,氧化性IO
-
3
>I
2。在含3molNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出
I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法不正确
...
的是
A.
0-a段发生反应:3HSO-
3
+IO-
3
=3SO2-
4
+I-+3H+
B.
a~b段共消耗NaHSO3的物质的量为1.8mol
C.
b~c段反应:氧化产物为I2
D.
当溶液中I-
与I
2的物质的量之比为5:1时,加入的KIO3为1.1mol
D
【分析】
【详解】A.已知还原性HSO
-
3
>I
-
,由图示可知,当滴加的KIO
3物质的量小于1mol时溶液中无I2生成,即I-没
被氧化,则当加入KIO
3物质的量在0~a间发生反应的离子方程式为:3HSO-
3
+IO-
3
=3SO2-
4
+I-+3H+
,故A正确;
B.由图示可知a=0.4mol,b为1mol,a~b之间共消耗0.6molIO-
3
且无I
2生成,故根据方程式3HSO-
3
+IO
-
3
=3SO2-
4
+I-+3H+可知,每消耗1molIO
-
3
则有3molHSO
-
3
被氧化,则有0.6molIO
-
3
消耗时有1.8molHSO
-
3
被氧化,故B正
确;
C.由图示b~c之间所发生的离子反应方程式5I−+IO-
3
+6H+=3I2+3H2O,可知I2即是氧化产物又是还原产物,故C
正确;
D.0~1之间共消耗1molKIO3,则生成1molI-,又由b~c之间的方程式为5I
−+IO-
3
+6H+=3I2+3H2O,设该过程消
耗IO
-
3
的物质的量为amol,则:
--+
322
5I+IO+6H=3I+3HO
513
5aa3a
当溶液中I
-
与I
2的物质的量之比为5:1时,
1-5a
3a
=
5
1,a=0.05mol,加入的
KIO3为
1mol+0.05mol=1.05mol
,故
D
错误;答案选
D
。
9.
下列有关化合物X的叙述正确的是
A.
X分子只存在2个手性碳原子
B.
X分子能发生氧化、取代、消去反应
C.
X分子中所有碳原子可能在同一平面上
D.
1molX与足量NaOH溶液反应,最多消耗3molNaOH
B
【详解】
A.
连有
4
个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。化合物
X
分子中含有
3
个手性碳原子:
(打*号的碳原子为手性碳原子),A项错误;
B.X分子中含有(醇)和-CH-基团能被KMnO4氧化,醇羟基和苯环上氢原子都能发生取代反应,分子
中含有的和基团都能发生消去反应,B项正确;
C.X分子()中与*号碳原子相连的3个碳原子处于四面体的3个顶点上,这4个碳原子不可能在同一
平面上。
C
项错误;
D.
因
X
分子中含有酯基和
-Br
,
X
能与
NaOH
溶液发生水解反应:
+2NaOH
水+CH3CH2OH+NaBr。所以1molX与足量NaOH溶液反应,最多消耗
2molNaOH
。
D
项错误;答案选
B
。
10.
室温下,用0.1mol/L的盐酸滴定相同浓度的25mL溴化肼(N2H5Br)溶液,已知肼(N2H4)是二元弱碱,
N2H4+H2ON2H5
++OH-Kb1=1.0×10-6
,
N
2H5
++H2ON2H6
2++OH-Kb2=1.3×10-15
,滴定过程中混合
溶液的相对导电能力变化曲线如图所示。下列叙述错误的是()
A.
N2H4与硫酸反应形成的酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2
B.
b点表示盐酸与溴化肼恰好完全反应:c(Cl-
)=c(Br
-
)>c(N
2H6
2+
)
C.
a点对应的溶液中:c(Br-
)+c(OH
-
)═c(N
2H5
+
)+2c(N
2H6
2+
)+c(H
+
)
D.
c点的混合溶液中:c(Cl-
)>c(Br
-
)>c(H
+
)>c(N
2H6
2+
)>c(N
2H5
+
)>c(OH
-
)
D
【详解】
A.N
2H4与硫酸反应形成的酸式盐,则酸过量,
N2H4会完全电离为
N2H6
2+
,该酸式盐的化学式为
N
2H6(
HSO4)
2,
A
项正确;
B.b
点表示盐酸与溴化肼恰好为1:1完全反应,此时溶液为
N2H6BrCl
,而
N2H6
2+
会水解,故
c
(
Cl
-
)
=c
(
Br
-
)
>c
(
N
2H6
2+
)
B
项正确;
C.a
点时为
N2H5Br
溶液,根据电荷守恒:
c
(
Br-
)+
c
(
OH
-
)
═c
(
N
2H5
+
)+
2c
(
N
2H6
2+
)+
c
(
H
+
),
C
项正确;
D.c
点的混合溶液为
N2H6BrCl
、
HCl
,溶液环境显酸性会抑制
N2H6
2+
水解,从图中可得知,
c
(
N
2H6
2+
)
>c
(
H
+
),
D
项错误;
答案选
D
。
第II卷
二、非选择题
11.
碲(Te)凭借优良的性能成为制作合金添加剂、半导体、光电元件的主体材料,并被广泛应用于冶金、航空航天、
电子等领域。可从精炼铜的阳极泥中
(
主要成分为
Cu
2Te)
回收碲,工艺流程如图:
(1)“焙烧”后,碲主要以TeO
2形式存在,
写出相应反应的化学方程式
__
。
(
2
)为了选择最佳的焙烧工艺,进行了温度和硫酸加入量的条件实验,结果如表所示:
温度/℃
硫酸加入量
(理论量倍数)
浸出率/%
CuTe
4501.2577.302.33
460
1.0081.792.81
1.2589.863.15
1.5092.317.70
5001.2559.835.48
5501.2511.6510.63
则实验中应选择的条件为
__
,原因为
__
。
(3)工艺(I)中,“还原”时发生的总的化学方程式为
__
。
(4)由于工艺(I)中“氧化”对溶液和物料条件要求高,有研究者采用工艺(II)获得碲。则“电积”过程中,阴极的电极反
应式为
__
。
(5)工业生产中,滤渣2经硫酸酸浸后得滤液3和滤渣3。
①滤液3与滤液1合并,进入铜电积系统。该处理措施的优点为
__
。
②滤渣3中富含Au和Ag,可用
__
将其进行分离。
A.王水B.稀硝酸C.浓氢氧化钠溶液D.浓盐酸
①
.
Cu
2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O②
.
460℃、硫酸加入量为理论量的1.25倍③
.
该条
件下,铜的浸出率高且碲的损失较低④
.
Na
2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O⑤
.
2-
3
TeO+4e-+3H2O=Te+6OH-
⑥
.
CuSO
4溶液循环利用,提高经济效益⑦
.
B
【分析】铜的阳极泥
(
主要成分为
Cu
2Te)
加硫酸,通入空气,焙烧后生成硫酸铜以及
TeO2,过滤后滤液
1
含铜离子,
滤渣
1
的主要成分为
TeO
2,还含有
Au
和
Ag
,加入氢氧化钠溶解
TeO2,滤液
2
为含
Na2TeO3的溶液,工艺
(I)
加入
过氧化氢将
Na
2TeO3氧化为
Na2TeO4,再加入硫酸、亚硫酸钠将其还原为
Te
;工艺
(II)
加入硫酸提纯,
TeO2与氢氧
化钠反应生成
Na
2TeO3,电解生成
Te
,据此分析解答。
【详解】
(1))“
焙烧
”
后,碲主要以
TeO
2形式存在,根据
“
焙烧
”
前后物质的变化,可以写出反应方程式为
Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O,答案:Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O;(2)由表中
数据可知,在
460℃
、硫酸加入量为理论量的
1.25
倍时,铜的浸出率高且碲的损失较低。为最佳反应条件,答案:
460℃
、硫酸加入量为理论量的
1.25
倍;该条件下,铜的浸出率高且碲的损失较低;
(3)
根据
“
还原
”
前后物质
的
变化,可以写出工艺
(I)
中,
“
还原
”
时发生的总的化学方程式为
Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O
;答案:
Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O
;
(4)“电积”过程中,阴极发生还原反应生成Te,反应物为2-
3
TeO,产物为Te。由2-
3
TeO→Te是得电子的还原反应,
阴极反应式为
2-
3
TeO+4e-+3H2O=Te+6OH-
,答案:
2-
3
TeO+4e-+3H2O=Te+6OH-
;
(5)
①滤液
3
与滤液
1
的成分为
CuSO4,合并后进入铜电积系统,可将
CuSO4溶液循环利用,提高经济效益,答案:
CuSO4溶液循环利用,提高经济效益;
②
A
.
Au
和
Ag
都能溶于王水,不能用来分离;
B
.
Ag
可与硝酸反应而溶解,
Au
不溶于稀硝酸,可用来分离;
C
.
Au
和
Ag
都不能溶于浓氢氧化钠溶液也不与之反应,不能用来分离;
D
.
Au
和
Ag
都不能溶于浓盐酸也不与之反应,不能用来分离,答案选
B
。
【点睛】电解精炼铜时,粗铜中排在铜前的金属变成离子进入溶液,铜后的
Au
、
Ag
等没有发生反应掉落在阳极下
方成为阳极泥,书写电极反应式时要注意电解液的酸碱性。
12.
某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。
实验Ⅰ:
试剂:酸化
的
0.5mol·L
-1FeSO4溶液(
pH=0.2
),
5%H2O2溶液(
pH=5
)
操作现象
取2mL上述FeSO
4溶液于试管中,加入5滴5%H2O2
溶液
溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。测得反应后溶液
pH=0.9
向反应后的溶液中加入KSCN溶液溶液变红
(1)上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是
__
。
(2)产生气泡的原因是
__
。
(3)
某同学认为,根据
“
溶液变红
”
不能说明
FeSO4与
H2O2发生了反应,又补充了实验
II
证实了该反应发生。实验
II
的方案和现象是
__
。
实验
III
:
试剂:未酸化的
0.5mol·L
-1FeSO4溶液(
pH=3
),
5%H2O2溶液(
pH=5
)
操作现象
取2mL5%H
2O2溶液于试管中,加入5
滴上述FeSO
4溶液
溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,
并放热,反应混合物颜色加深且有浑浊。
测得反应后溶液pH=1.4
(4)将上述混合物分离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净,加4mol·L-1
盐酸,沉淀溶解得到黄
色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe
2O3,经检验还含有SO4
2-
。
①检验棕黄色沉淀中SO
4
2-
的方法是
______
。
②结合方程式解释实验III中溶液pH降低的原因
______
。
实验IV:
用FeCl
2溶液替代FeSO4溶液,其余操作与实验III相同,除了产生与III相同的现象外,还生成刺激性气味气体,
该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。
(5)将反应得到的混合物过滤,得到黄色沉淀。将黄色沉淀洗净,加稀盐酸,沉淀不溶解。经检验沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:
1,写出生成黄色沉淀的化学方程式
___
。
(6)由以上实验可知,亚铁盐与H2O2反应的现象与
______
(至少写两点)有关。
①
.
2Fe
2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O②
.
反应生成的Fe3+
催化下H
2O2分解生成O2③
.
取2mL上述FeSO4
溶液于试管中,加入5滴pH=5的H
2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红④
.
取加
入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl
2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO4
2-
⑤
.
2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+4H+
,Fe
2+
氧化的产物Fe
3+
发生了水解生成H
+
使pH下降⑥
.
6nFeCl2+3nH2O2=2(Fe2O3∙FeCl3)n+6nHCl↑⑦
.
pH、阴离子种类、温度、反应物用量
【分析】
(1)H
2O2溶液与
FeSO4溶液反应,从“溶液立即变为棕黄色”、“反应后的溶液中加入
KSCN
溶液,溶液
变红”、“稍后,产生气泡”,可推出反应生成
Fe
3+
;从“反应后溶液
pH=0.9
”,可推出反应消耗
H
+
,由此可写
出离子方程式。
(2)
反应生成的
Fe3+
,对
H
2O2的分解有催化作用,由此可解释产生气泡的原因。
(3)
某同学认为,根据
“
溶液变红
”
不能说明
FeSO4与
H2O2发生了反应,那么他的意思是空气中的溶解氧也能将
Fe2+
氧化,所以我们需要做一个不加
H
2O2的实验,由此设计实验方案。
(4)
①棕黄色沉淀为
Fe2O3,对
SO4
2-
的检验不产生干扰,所以检验
SO
4
2-
的方法与常规方法相同。②如果仅是
H
2O2氧
化
Fe
2+
,需消耗
H
+
,现在
pH
减小,说明生成了
H
+
,此
H
+
应来自
Fe
3+
的水解,由此可结合方程式解释实验
III
中溶
液
pH
降低的原因。
(5)
由实验
IV
可知,除得到黄色沉淀外,还有
HCl
生成。经检验沉淀中
n(Fe)
:
n(Cl)=1
:
1
,则沉淀应为
(Fe2O3∙FeCl3)n,
由此可写出生成黄色沉淀的化学方程式。
(6)
以上实验,分别探究了
pH
、阴离子种类、温度、反应物用量等对
Fe2+
与
H
2O2反应现象的影响,由此可得出与亚
铁盐与
H
2O2反应的现象有关的因素。
【详解】
(1)
在酸性条件下,
H
2O2溶液与
FeSO4溶液反应,生成
Fe3+
和
H
2O
,反应的离子方程式为
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
。答案为:
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
;
(2)
反应生成的
Fe3+
,对
H
2O2的分解有催化作用,由此可解释产生气泡的原因是在反应生成的
Fe3+
催化下
H
2O2分解
生成
O
2。答案为:在反应生成的
Fe3+
催化下
H
2O2分解生成
O2;
(3)
既然某同学怀疑空气中的溶解氧也可能将
Fe2+
氧化,只需做一个不加
H
2O2的实验,由此设计实验方案为取
2mL
上述
FeSO
4溶液于试管中,加入
5
滴
pH=5
的
H2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入
KSCN
溶液,溶液不变红。
答案为:取
2mL
上述
FeSO
4溶液于试管中,加入
5
滴
pH=5
的
H2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入
KSCN
溶
液,溶液不变红;
(4)
①
Fe2O3的存在,对
SO4
2-
的检验不产生干扰,所以检验
SO
4
2-
的方法为取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,
加入
BaCl
2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有
SO4
2-
。答案为:取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,
加入
BaCl
2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有
SO4
2-
;
②如果仅是
H
2O2氧化
Fe2+
,需消耗
H
+
,现
pH
减小,说明生成了
H
+
,此
H
+
应来自
Fe
3+
的水解,由此得出实验
III
中溶液
pH
降低的原因是
2Fe
2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(
胶体
)+4H+
,
Fe
2+
氧化的产物
Fe
3+
发生了水解生成
H
+
使
pH
下
降。答案为:
2Fe
2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(
胶体
)+4H+
,
Fe
2+
氧化的产物
Fe
3+
发生了水解生成
H
+
使
pH
下降;
(5)
由实验
IV
可知,除得到黄色沉淀外,还有
HCl
生成。经检验沉淀中
n(Fe)
:
n(Cl)=1
:
1
,则沉淀应为
(Fe2O3∙FeCl3)n,
由此得出生成黄色沉淀的化学方程式为
6nFeCl
2+3nH2O2==2(Fe2O3∙FeCl3)n+6nHCl
↑。答案为:
6nFeCl2+3nH2O2==2(Fe2O3∙FeCl3)n+6nHCl
↑;
(6)
总结以上实验分别探究的因素,由此可得出与反应现象有关的因素为:
pH
、阴离子种类、温度、反应物用量。
答案为:
pH
、阴离子种类、温度、反应物用量。
【点睛】
H
2O2溶液与
FeSO4溶液混合,反应生成
Fe3+
,
OH
-
等,如果提供酸性环境,则
OH
-
最后转化为
H
2O
;如果
溶液的酸性不强,则会生成
Fe(OH)
3沉淀。反应生成的
Fe3+
对
H
2O2的分解起催化作用,同时反应放热,又会促进
Fe3+
的水解,从而生成
Fe(OH)
3胶体,也会造成
Fe(OH)3的分解,从而生成
Fe2O3,且导致溶液的酸性增强。
13.
碳及其化合物广泛存在于自然界。请回答下列问题:(1)反应Ⅰ:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)ΔH1
平衡常数为
K
1
反应Ⅱ:Fe(s)+H
2O(g)FeO(s)+H2(g)ΔH2平衡常数为K2
不同温度下,
K
1、
K2的值如下表:
现有反应Ⅲ:H
2(g)+CO2(g)
CO(g)+H2O(g),结合上表数据,反应Ⅲ是
_______
(填“放热”或“吸热”)反应。
(
2
)已知
CO
2催化加氢合成乙醇的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)∆H<0。
设
m
为起始时的投料比,即
m
=
n
(
H
2)/
n
(
CO2)。
①图1中投料比相同,温度从
高到低的顺序为
______________________
。
②图2中m
1、m2、m3从大到小的顺序为
________________________
。
③图
3
表示在总压为
5MPa
的恒压条件下,且
m
=
3
时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线
d
代表的物质化学名称为
______________
,T
4温度时,该反应平衡常数KP的计算式为(不必化简)
_______________________
。
(
3
)已知:
NH
3·
H2O
的
Kb=
1
.
7
×
10-5
,
H
2CO3的
Ka1=
4
.
3
×
10-7
、
Ka
2=
5
.
6
×
10-11
。工业生产尾气中的
CO
2捕获
技术之一是氨水溶液吸收技术,工艺流程是将烟气冷却至
15
.
5
℃~
26
.
5
℃后用氨水吸收过量的
CO
2。所得溶液的
pH
___________
7(填“>”、“=”或“<”)。烟气需冷却至15.5℃~26.5℃的可能原因是
____________
。
(
4
)为了测量某湖水中无机碳含量,量取
100mL
湖水,酸化后用
N
2吹出
CO2,再用
NaOH
溶液吸收。往吸收液
中滴加
1
.
0mol
/
L
盐酸,生成的
V
(
CO
2)随
V
(盐酸)变化关系如图所示,则原吸收液中离子浓度由大到小的顺序为
__________
。
①
.
吸热②
.
321
T>T>T
③
.
123
m>m>m
④
.
乙醇⑤
.
3
26
0.1255MPa(0.3755MPa)
(0.1255MPa)(0.3755MPa)
⑥
.
>⑦
.
降低吸收过程中氨水的挥发,促进氨水对CO
2的吸收⑧
.
c(Na+)>c(HCO
3-)>c(CO
3
2-)>
c
(
OH-)>
c
(
H+)
【详解】(
1
)由图可知反应①的
K
1随温度升高而增大,说明正反应为吸热反应,△
H
>
0
,反应②的
K2随温度升高
而减小,说明正反应为放热反应,△H<0,已知:①Fe(s)+CO
2(g)FeO(s)+CO(g)△H1=Q1>0,
②Fe(s)+H
2O(g)FeO(s)+H2(g)△H2=Q2<0,由盖斯定律①-②得
③H
2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g))△H=Q3=Q1-Q2>0,说明是吸热反应;
(
2
)①反应为放热反应,温度越高转化率越小,则
T
3>
T2>
T1;
②图
2
中
m
1、
m2、
m3投料比从大到小的顺序为
m1>
m2>
m3,因相同温度下,增大氢气的量,平衡正向移动,二氧
化碳的转化率增大;
③温度升高,反应逆向进行,所以产物的物质的量是逐渐减少的,反应物的物质的量增大,由图可知,曲线
a
代表
的物质为
H
2,
b
表示
CO2,
c
为
H2O
,
d
表示乙醇;设开始氢气的投入量是
3nmol
,则二氧化碳是
nmol
,二氧化碳
的转化量是
x
,则
2CO2(
g
)+
6H2(
g
)
C2H5OH
(
g
)+
3H2O
(
g
)
起始量(
mol
)
n3n00
变化量(
mol
)
x3x0
.
5x1
.
5x
平衡量(mol)n-x3n-3x0.5x1.5x
P点a、c的体积分数相同,所以3n-3x=1.5x,解得x=
2
3
n,总物质的量是n-x+3n-3x+0.5x+1.5x=
8
3
n,总压为5MPa
的恒压条件下,p(二氧化碳)=p(乙醇)=
1
n
3
8
n
3
×5MPa=0.125×5MPa,p(氢气)=p(水)=
n
8
n
3
×5MPa=0.375×5MPa,
T4温度时,该反应的平衡常数Kp=
3
26
0.1255MPa(0.3755MPa)
(0.1255MPa)(0.3755MPa)
;
(
3
)工艺流程是将烟气冷却至
15
.
5
~
26
.
5
℃后用氨水吸收过量的
CO
2,该反应是一水合氨和二氧化碳反应生成碳酸
氢铵,反应的化学方程式为:
NH
3•
H2O
+
CO2=
NH4HCO3,由
NH3·
H2O
的
Kb=
1
.
7
×
10-5
,
H
2CO3的
Ka1=
4
.
3
×
10-7
、
Ka2=
5
.
6
×
10-11
可知
HCO
3-的水解程度大于
NH
4+的水解程度,则所得溶液的
pH
>
7
;烟气需冷却至
15
.
5
~
26
.
5
℃的
可能原因是:降低吸收过程中氨气挥发,促进氨水对二氧化碳的成分吸收;
(
4
)为了测量某湖水中无机碳含量,量取
100mL
湖水,酸化后用
N
2吹出
CO2,再用
NaOH
溶液吸收,图象分析可
知,生成碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液,二者物质的量之比为
1
:
1
,且
CO
3
2-的水解程度大于
HCO
3-,则溶液中离子
浓度大小为:
c
(
Na+)>
c
(
HCO
3-)>
c
(
CO
3
2-)>
c
(
OH-)>
c
(
H+)。
【点睛】应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程
式(一般
2
~
3
个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热
化学方程式,求出目标热化学方程式的
ΔH
与原热化学方程式之间
ΔH
的换算关系。
14.
在气体分析中,常用CuCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量,其化学反应如下:
2CuCl+2CO+2H2O=Cu2Cl2•2CO•2H2O
。
回答下列问题:
(1)研究人员发现在高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+
,基态Cu
3+
的电子排布式为
_______
。
(2)NO-
3
离子的空间构型是
_______
。
(3)CO
与
N2互称等电子体。
①它们的分子中都存在三个共价键,其中包含
_______
个π键。
②表为
CO
和
N
2的有关信息。
键的类型A-B(单键)A=B(双键)A≡B(叁键)
键能(kJ/mol)
CO3518031071
N2159418946
根据表中数据,说明CO比N
2活泼的原因是
_______
。
(4)Cu2Cl2•2CO•2H2O是一种配合物,其结构如图所示:
该配合物中,CO作配体时配位原子是C而不是O的原因是
_______
。
(5)
阿伏加德罗常数的测定有多种方法,
X
射线衍射法就是其中的一种。通过对
CuCl
晶体的
X
射线衍射图象分析,
可以得出
CuCl
的晶胞如图所示,若晶体中
Cl
-
呈立方面心最密堆积方式排列,
Cl
-
的半径为
apm
,晶体的密度为
ρg/cm
3
,
阿伏加德罗常数N
A=
_______
(列计算式表达)。
①
.
1s
22s22p63s23p63d8
或[Ar]3d
8
②
.
平面三角形③
.
2④
.
CO中断裂第一个π键的键能比N2的第一个π键的键能小很多,CO的第一个π键容易断⑤
.
电负性:C<O,C
对孤电子对的吸引力较弱,更容易给出孤电子对⑥
.
30
3
99.510
42ρa
【分析】
【详解】
(1)Cu
为
29
号元素,失去三个电子变为
Cu
3+
,基态
Cu
3+
的电子排布式为
1s
22s22p63s23p63d8
或
[Ar]3d
8
;
(2)NO-
3
离子的中心N原子的价层电子对数=3+
5+1-32
2
=3,为sp2杂化,空间构型是平面三角形;
(3)
①
CO
与
N2互称等电子体,它们的分子中都存在三个共价键,两个原子间均为三键,一个三键中含有一个σ键
和
2
个
π
键;
②根据表中数据,
CO
中断裂第一个
π
键的键能比
N
2的第一个
π
键的键能小很多,
CO
的第一个
π
键容易断,则
CO
比
N2活泼;
(4)
该配合物中,电负性:
C
<
O
,
C
对孤电子对的吸引力较弱,更容易给出孤电子对,因此
CO
作配体时配位原子
是
C
而不是
O
;
(5)
若晶体中
Cl-
呈立方面心最密堆积方式排列,面对角线上的三个
Cl
-
半径相切,已知
Cl
-
的半径为
apm
,则面对角
线=4r(Cl
-)=4apm,晶胞的面对角线为棱长的2倍,即棱长为
4a
2
pm=4a×
2
2
×10
-10cm,则晶胞的体积
V=(4a×
2
2
×10
-10)3cm3
,该晶胞中Cl
-
位于面心和顶点,则Cl
-
的个数为8×
1
8
+6×
1
2
=4,CuCl中阴阳离子个数比
为1∶1,则晶胞中Cu
+
个数为4,则晶胞的质量为
A
4(64+35.5)
N
g,晶体的密度为ρg/cm3
,可得
(4a×
2
2
×10
-10)3cm3
×ρg/cm
3=
A
4(64+35.5)
N
g,整理可得:阿伏加德罗常数NA=
30
3
99.510
42ρa
。
15.
H是合成某药物的中间体,其合成路线如下(-Ph代表苯基):
(1)已知X是一种环状烃,
则其化学名称是
_______
。
(2)反应①的反应类型是
_______
。
(3)写出反应⑥的化学方程式:
_______
。
(4)T是R的同分异构体,写出核磁共振氢谱有五个峰的同分异构体的结构简式:
_______
。
a.
与氯化铁溶液发生显色反应
b.1molT
最多消耗
2mol
钠
c.
同一个碳原子上不连接
2
个官能团
(5)参照上述合成路线,结合所学知识,以为原料合成OHCCH2CH2COOH,设计合成路线:
_______
(其他试
剂任选)。①
.
环戊二烯②
.
加成反应③
.
2+O
2
Cu
Δ
2+2H2O④
.
⑤
.
22
HO
醋酸
i)NaOH
ii)盐酸
HOCH
2CH2CH2COOH2
O/Cu
Δ
OHCCH
2CH2COOH
【分析】根据图示及题意,
X
是一种环状烃,与
Cl
2C=C=O
发生加成反应生成
Y
,结合
Y
的结构简式可知,
X
的结
构简式为,Y与醋酸发生还原反应生成Z,Z被双氧水氧化生成R,R再被LiH还原为W,W与Ph
3P=CHC2H5
发生反应生成
M
,
M
发生醇的催化氧化生成
N
,
N
与
CH
3Li
发生加成反应生成
P
,
P
在酸性条件下被
CrO3
氧化反
应生成
H
。
【详解】(1)已知X是一种环状烃,根据分析可知,X的结构简式为,则其化学名称是环戊二烯;
(2)
根据分析,结合
X
、
Y
的结构变化,反应①的反应类型是加成反应;
(3)反应⑥为M发生醇的催化氧化生成N,化学方程式:2+O2
Cu
Δ
2+2H2O;
(4)R的结构简式为,T是R的同分异构体,与氯化铁溶液发生显色反应,说明T的结构中含苯环和
有酚羟基,
1molT
最多消耗
2mol
钠,说明该有机物结构中含有
2
个酚羟基或一个酚羟基和一个醇羟基,同一个碳
原子上不连接2个官能团,且核磁共振氢谱有五个峰的同分异构体的结构简式:;
(5)以为原料合成OHCCH2CH2COOH,在醋酸作用下被双氧水氧化生成,在
碱性条件下水解再用盐酸酸化为
HOCH
2CH2CH2COOH
,
HOCH2CH2CH2COOH
催化氧化生成
OHCCH2CH2COOH
,
则合成路线为:22
HO
醋酸
i)NaOH
ii)盐酸
HOCH
2CH2CH2COOH2
O/Cu
Δ
OHCCH
2CH2COOH。