1、新疆哈密市第十五中学2021届高三化学上学期第一次质量检测试题(含解析)考试时间90分钟 总分100分可能用到的相对原子质量H-1 Na-23 S-32 O-16 C-12 Cu-64 K-39 Cl-35.5 Cd-112.4Ni-58.71. 化学与生活密切相关,下列说法错误的是()A. 碳酸钠可用于去除餐具的油污B. NaClO通过氧化灭活病毒C. 氢氧化铝可用于中和过多胃酸D. 碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查【答案】D【解析】【详解】A碳酸钠溶液显碱性,可以使油污水解从而除去,故A正确;BNaClO具有强氧化性,可以氧化蛋白质使其失去活性,灭活病毒,故B正确;C氢氧化铝显弱碱性,可以和
2、胃酸发生中和反应,且无毒,故C正确;D碳酸钡会和胃酸反应生成钡盐,从而造成中毒,钡餐应用硫酸钡,故D错误;综上所述答案为D。2. NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A 22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B. 1 mol重水比1 mol水多NA个质子C. 12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子D. 常温常压下,124gP4中所含P一P键数目为4NA【答案】C【解析】【详解】A标准状况下22.4L氮气的物质的量为1mol,若该氮气分子中的氮原子全部为14N,则每个N2分子含有(14-7)2=14个中子,1mol该氮气含有14NA个中子,不是7NA,且构成该氮气的氮原子
3、种类并不确定,故A错误;B重水分子和水分子都是两个氢原子和一个氧原子构成的,所含质子数相同,故B错误;C石墨烯和金刚石均为碳单质,12g石墨烯和12g金刚石均相当于12g碳原子,即1molC原子,所含碳原子数目为NA个,故C正确;D124g白磷的物质的量为1mol,一个白磷分子中含6个P-P键,故1mol白磷中含p-p键为6NA个,故D错误;故答案为C。3. W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是A. X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B. Y
4、与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C. 四种元素的简单离子具有相同的电子层结构D. W的氧化物对应的水化物均为强酸【答案】A【解析】【分析】W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体,W是N,X是O;Y的周期数是族序数的3倍,因此Y只能是第三周期,所以Y是Na;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同,Z的最外层电子数是7个,Z是Cl,结合元素周期律和物质的性质解答。【详解】根据以上分析可知W、X、Y和Z分别是N、O、Na、Cl。则A. 氧元素与其N、Na、Cl三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物,例如NO、NO2、Na2O、Na2
5、O2、Cl2O7、ClO2等,A正确;B. 过氧化钠中含有离子键和共价键,B错误;C. N、O、Na三种元素的简单离子具有相同的电子层结构,均是10电子,氯离子是18电子微粒,C错误;D. 亚硝酸为弱酸,D错误;答案选A。【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的知识,准确判断出元素是解答的关键,红棕色气体是解答的突破点,该类试题与元素化合物的知识结合的比较多,元素推断只是一种载体,注意掌握常见单质及其化合物的性质、典型用途、制备等。4. 下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是A. 向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失Zn+CuSO4Cu+ZnSO4B. 澄清的石灰水久置后出现
6、白色固体Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2OC. Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O22Na2O+O2D. 向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2+2FeCl32Fe(OH)3+3MgCl2【答案】C【解析】【详解】A.金属活动性顺序:ZnCu,则向硫酸铜溶液中加入足量锌粉,会发生置换反应,其反应的方程式为:Zn+CuSO4ZnSO4+Cu,使溶液的蓝色消失,A项正确;B. 澄清石灰水久置以后会与空气中的二氧化碳反应而生产碳酸钙白色沉淀,其反应的方程式为:CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O,B项正确;C. 过氧化钠在空气中放置,会
7、与空气中的水蒸气及二氧化碳发生反应,最终生成白色且稳定的碳酸钠,涉及的转化关系有:Na2O2NaOHNa2CO310H2ONa2CO3,C项错误;D.向氢氧化镁悬浊液中滴加足量氯化铁溶液,会发生沉淀的转化,化学方程式为:3Mg(OH)2 + 2FeCl3= 2Fe(OH)3+ 3MgCl2,D项正确;答案选C。5. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是A. NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)B. MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO (s)C. S(s)SO3(g)H2SO4(aq)D. N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)【答案】B【解析】【分析】A.电解
8、条件时应看清是电解水溶液还是电解熔融态物质,Cl2具有强氧化性;B.根据“强碱制弱碱”原理制备氢氧化镁;C.注意生成二氧化硫与三氧化硫的条件;D.氨气、二氧化碳和氯化钠反应制备碳酸氢钠是利用碳酸氢钠的溶解度低;【详解】A.氯气的氧化性强,与铁单质反应直接生成氯化铁,故A错误;B.氯化镁与石灰乳发生复分解反应生成氢氧化镁,氢氧化镁高温煅烧生成氧化镁和水,故B正确;C.硫单质在空气中燃烧只能生成SO2,SO2在与氧气在催化剂条件下生成SO3,故C错误;D.氨气与二氧化碳和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解可生成碳酸钠,故D错误;综上所述,本题应选B。【点睛】本题考查元素及其化合物之间的相
9、互转化和反应条件,解题的关键是熟悉常见物质的化学性质和转化条件。6. 科学家近年发明了一种新型ZnCO2水介质电池。电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是A. 放电时,负极反应为B. 放电时,1 mol CO2转化为HCOOH,转移的电子数为2 molC. 充电时,电池总反应为D. 充电时,正极溶液中OH浓度升高【答案】D【解析】【分析】由题可知,放电时,CO2转化为HCOOH,即CO2发生还原反应,故放电时右侧电极为正极,左侧电极为负极,Zn发生氧化反应生成;充电时,右侧为阳极,H2O
10、发生氧化反应生成O2,左侧为阴极,发生还原反应生成Zn,以此分析解答。【详解】A放电时,负极上Zn发生氧化反应,电极反应式为:,故A正确,不选;B放电时,CO2转化为HCOOH,C元素化合价降低2,则1molCO2转化为HCOOH时,转移电子数为2mol,故B正确,不选;C充电时,阳极上H2O转化为O2,负极上转化为Zn,电池总反应为:,故C正确,不选;D充电时,正极即为阳极,电极反应式为:,溶液中H+浓度增大,溶液中c(H+)c(OH-)=KW,温度不变时,KW不变,因此溶液中OH-浓度降低,故D错误,符合题意;答案选D。7. 对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g
11、),下列叙述正确是A. 达到化学平衡时,4v正(O2) = 5v逆(NO)B. 若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态C. 达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D. 化学反应速率关系是:2v正(NH3) = 3v正(H2O)【答案】A【解析】【详解】A.4v正(O2)=5v逆(NO),不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比,表示正反应速率和逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故A正确;B.若单位时间内生成xmolNO同时,消耗xmolNH3,都表示反应正向进行,不能说明到达平衡,故B错误;C.达到化学平衡时,若增加容
12、器体积,则物质的浓度减小,正、逆反应速率均减小,故C错误;D.用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比,故化学反应速率关系是:3v正(NH3)=2v正(H2O),故D错误。故选:A。【点睛】本题考查化学平衡状态的判断、平衡移动及影响平衡的因素等,题目难度中等。8. 在给定的四种溶液中,加入以下各种离子,各离子能在原溶液中大量共存的有( )A. 滴加石蕊试液显红色的溶液:B. pH值为1的溶液:Cu2+、Na+、Mg2+、C. 水电离出来的c(H+)=1013mol/L的溶液:K+、Br-、Ba2+D. 所含溶质为Na2SO4的溶液:K+、Al3+【答案】B【解析】【分析】【详解】A
13、在溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不选;BpH值为1的溶液显酸性,在酸性环境中Cu2+、Na+、Mg2+、能大量共存,故选B;C水电离出来的c(H+)=1013mol/L的溶液即可能显强酸性也可能显强碱性,无论溶液呈强酸性还是强碱性都不能大量共存,故C不选;D在水溶液中与Al3+发生双水解而不能大量共存,故D不选。答案选B。9. 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是 A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开KB. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯【答案】D【
14、解析】【分析】在溴化铁作催化剂作用下,苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢,装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,倒置漏斗的作用是防止倒吸。【详解】A项、若关闭K时向烧瓶中加注液体,会使烧瓶中气体压强增大,苯和溴混合液不能顺利流下。打开K,可以平衡气压,便于苯和溴混合液流下,故A正确;B项、装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色,故B正确;C项、装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,故C正确;D项、反应后得到粗溴苯,向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤,除去其中溶解的溴,振
15、荡、静置,分层后分液,向有机层中加入适当的干燥剂,然后蒸馏分离出沸点较低的苯,可以得到溴苯,不能用结晶法提纯溴苯,故D错误。故选D。【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价,侧重于学生的分析能力、实验能力和评价能力的考查,注意把握实验操作要点,结合物质的性质综合考虑分析是解答关键。10. 今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是A. 原子半径:WXB. 常温常压下,Y单质为固态C. 气态氢化物热稳定性:Z0,故A错误;B根据化学平衡常数定义,该反应的平衡常数K=,故B正确;C.题中说的是高温,
16、不是标准状况下,因此不能直接用22.4Lmol1计算,故C错误;DH=反应物键能总和生成物键能总和,即H=4E(SiCl)2E(HH)4E(HCl) 2E(SiSi),故D错误; 答案为B。15. 下列过程或现象与盐类水解无关的是()A. 泡沫灭火器中的Al2(SO4)3溶液不能装在铁筒里B. 饱和食盐水使甲基橙显黄色C. 加热氯化铁溶液颜色变深D. 浓硫化钠溶液有臭味【答案】B【解析】【详解】A泡沫灭火器中Al2(SO4)3的铝离子水解生成氢离子能与铁反应,与水解有关,故A不符合题意;B能使甲基橙使甲基橙变黄色黄色的可能为酸性、中性或碱性溶液,饱和食盐水显示中性,和水解无关,故B符合题意;C
17、铁离子水解为吸热反应,加热会促进水解生成红褐色氢氧化铁胶体,颜色加深,与水解有关,故C不符合题意;D浓硫化钠溶液中S2-水解产生有臭味的H2S,与水解有关,故D不符合题意;综上所述答案为B。16. 下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是A. 甲苯B. 乙烷C. 丙炔D. 1,3丁二烯【答案】D【解析】【详解】A、甲苯中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,A不选;B、乙烷是烷烃,所有原子不可能共平面,B不选;C、丙炔中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,C不选;D、碳碳双键是平面形结构,因此1,3丁二烯分子中两个双键所在的两个面可能重合,所有原子可能共平面,D选。答案选D。第II卷 (非
18、选择题 共计52分)二、非选择题(本题包括4小题,共52分)17. KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:(1)KIO3的化学名称是_。(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_。“滤液”中的溶质主要是_。“调pH”中发生反应的化学方程式为_。(3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_,其迁移方向是_。与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有_(写出一点)。【答案】 (1
19、). 碘酸钾 (2). 加热 (3). KCl (4). KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O (5). 2H2O+2e-2OH-+H2 (6). K+ (7). a到b (8). 产生Cl2易污染环境【解析】【分析】本题考查的是化学工业以及电化学的相关知识。应该从题目的化工流程入手,判断每步流程操作的目的,就可以顺利解决问题。【详解】(1)根据氯酸钾(KClO3)可以推测KIO3为碘酸钾;(2)将溶解在溶液中的气体排出的一般方法是将溶液加热,原因是气体的溶解度是随温度上升而下减小。第一步反应得到的产品中氯气在“逐Cl2”时除去,根据图示,碘酸钾在最后得到,所以过滤时KH(IO3)2应该
20、在滤渣中,所以滤液中主要为KCl。“调pH”的主要目的是将KH(IO3)2转化为KIO3,所以方程式为:KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O;(3)由图示,阴极为氢氧化钾溶液,所以反应为水电离的氢离子得电子,反应为2H2O + 2e- = 2OH- + H2;电解时,溶液中的阳离子应该向阴极迁移,明显是溶液中大量存在的钾离子迁移,方向为由左向右,即由a到b;KClO3氧化法的最大不足之处在于,生产中会产生污染环境的氯气。【点睛】题目的电解过程,可以理解为:阳极区的单质碘和氢氧化钾反应:3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O,生成的碘离子在阳极失电子再转化为单质碘,单质碘再与氢氧化
21、钾反应,以上反应反复循环最终将所有的碘都转化为碘酸钾。阴极区得到的氢氧化钾可以循环使用。18. 乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下:水杨酸醋酸酐乙酰水杨酸熔点/157159-72-74135138相对密度/(gcm3)1.441.101.35相对分子质量138102180实验过程:在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL,充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热,维持瓶内温度在70 左右,充分反应。稍冷后进行如下操作.在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中,析出固体,过滤。所得结晶粗品加
22、入50 mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。回答下列问题:(1)该合成反应中应采用_加热。(填标号)A热水浴 B酒精灯 C煤气灯 D电炉(2)下列玻璃仪器中,中需使用的有_(填标号),不需使用的_(填名称)。(3)中需使用冷水,目的是_。(4)中饱和碳酸氢钠的作用是_,以便过滤除去难溶杂质。(5)采用的纯化方法为_。(6)本实验的产率是_%。【答案】 (1). A (2). BD (3). 分液漏斗、容量瓶 (4). 充分析出乙酰水杨酸固体(结晶) (5). 生成可溶的乙酰水杨酸钠 (6). 重结晶 (7). 60【
23、解析】【详解】(1)因为反应温度在70,低于水的沸点,且需维温度不变,故采用热水浴的方法加热;(2)操作需将反应物倒入冷水,需要用烧杯量取和存放冷水,过滤的操作中还需要漏斗,则答案为:B、D;分液漏斗主要用于分离互不相容的液体混合物,容量瓶用于配制一定浓度的溶液,这两个仪器用不到。(3)反应时温度较高,所以用冷水的目的是使得乙酰水杨酸晶体充分析出;(4)乙酰水杨酸难溶于水,为了除去其中的杂质,可将生成的乙酰水杨酸与碳酸氢钠反应生成可溶性的乙酰水杨酸钠,以便过滤除去杂质;(5)每次结晶过程中会有少量杂质一起析出,可以通过多次结晶的方法进行纯化,也就是重结晶;(6)水杨酸分子式为C7H6O3,乙酰
24、水杨酸分子式为C9H8O4,根据关系式法计算得:C7H6O3 C9H8O4138 1806.9g mm( C9H8O4)=(6.9g180)/138=9g,则产率为。19. 氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为41,甲烷和水蒸气反应的方程式是_。已知反应器中还存在如下反应:i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) H3iii为积炭反应,利用H
25、1和H2计算H3时,还需要利用_反应H。反应物投料比采用n(H2O)n(CH4)=41,大于初始反应的化学计量数之比,目的是_(选填字母序号)。a.促进CH4转化 b.促进CO转化为CO2 c.减少积炭生成用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从t1时开始,H2体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率_(填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%,但已失效,结合化学方程式解释原因:_。(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。制H2时,连接_。产生H2的电极反应式是_。改变开关
26、连接方式,可得O2。结合和中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:_。【答案】 (1). CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2 (2). C(s)+CO2(g)=2CO(g) (3). abc (4). 降低 (5). H2体积分数在t1之后较少,结合CaO+H2O=Ca(OH)2可知水蒸气浓度较小,反应器内反应逆向反应,氧化钙很难和CO2反应,因而失效 (6). K1 (7). 2H2O+2e-=H2+2OH- (8). 连接K1或K2时,电极3分别作为阳极材料和阴极材料,并且NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移【解析】【详解】(1)由于生成物为H2和CO2,其物质的量之比为
27、4:1,反应物是甲烷和水蒸气,因而反应方程式为CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2;-可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),设为,用-可得C(s)+CO2(g)=2CO(g),因此,还需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应的焓变;初始反应n(H2O):n(CH4)=2:1,说明加入的水蒸气过量,又反应器中反应都存在一定可逆性,根据反应知水蒸气浓度越大,甲烷的转化率越高,a正确;根据反应知水蒸气浓度越大,CO的转化率越高,b正确;和产生氢气,使得氢气浓度变大,抑制反应,积炭生成量减少,c正确;t1时CaO消耗率曲线斜率减小,因而单位时间内CaO的消耗率降低,H
28、2体积分数在t1之后较少,结合CaO+H2O=Ca(OH)2可知水蒸气浓度较小,反应器内反应逆向反应,氧化钙很难和CO2反应,因而失效;(2)电极生成H2时,根据电极放电规律可知H+得到电子变为氢气,因而电极须连接负极,因而制H2时,连接K1,该电池在碱性溶液中,由H2O提供H+,电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-;电极3上NiOOH和Ni(OH)2相互转化,其反应式为NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-,当连接K1时,Ni(OH)2失去电子变为NiOOH,当连接K2时,NiOOH得到电子变为Ni(OH)2,因而作用是连接K1或K2时,电极3分别作为阳极材料和阴极材料,并且
29、NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移。三、选考题:共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做则每科按所做的第一题计分。20. 锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:(1)Zn原子核外电子排布式为_。(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)_I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。(3)ZnF2具有较高的熔点(872 ),其化学键类型是_;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是_。(4)中华本草等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤
30、炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为_,C原子的杂化形式为_。(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为_。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为_gcm3(列出计算式)。【答案】 (1). Ar3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2) (2). 大于 (3). Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子 (4). 离子键 (5). ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主,极性较小 (6). 平面三角形 (7). sp2 (8). 六方最密堆积(A3型) (9). 【解析
31、】【分析】本题是物质结构与性质的综合题,需要熟练掌握这一部分涉及的主要知识点,一般来说,题目都是一个一个小题独立出现的,只要按照顺序进行判断计算就可以了。【详解】(1)Zn是第30号元素,所以核外电子排布式为Ar3d104s2。(2)Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能,原因是,Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构,所以失电子比较困难。同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子,而Cu的最外层是一个电子,Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对,额外吸收能量。(3)根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物,所以一定存在离子键。作为离子化合物,氟化锌在有机溶剂中应该不溶,而氯化锌、溴
32、化锌和碘化锌都是共价化合物,分子的极性较小,能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。(4)碳酸锌中的阴离子为CO32-,根据价层电子对互斥理论,其中心原子C的价电子对为3+(4322)/2=3对,所以空间构型为正三角形,中心C为sp2杂化。(5)由图示,堆积方式为六方最紧密堆积。为了计算的方便,选取该六棱柱结构进行计算。六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用的,面心是两个六棱柱共用,所以该六棱柱中的锌原子为12+2+3=6个,所以该结构的质量为665/NA g。该六棱柱的底面为正六边形,边长为a cm,底面的面积为6个边长为acm的正三角形面积之和,根据正三角形面积的计算公式,该底面的面积为6 cm2,高为c
33、 cm,所以体积为6 cm3。所以密度为:gcm-3。【点睛】本题是比较常规的结构综合习题,考查的知识点也是多数习题考查的重点知识。需要指出的是最后一步的计算,可以选择其中的晶胞,即一个平行六面体作为计算的单元,直接重复课上讲解的密度计算过程即可。本题的解析中选择了比较特殊的解题方法,选择六棱柱作为计算单元,注意六棱柱并不是该晶体的晶胞(晶胞一定是平行六面体),但是作为一个计算密度的单元还是可以的。21. 近来有报道,碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:已知: 回答下列问题: (1)A的化学名称是_。(2)B为单氯代烃,由B生成
34、C的化学方程式为_。(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是_、_。(4)D的结构简式为_。(5)Y中含氧官能团的名称为_。(6)E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为_。(7)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为332。写出3种符合上述条件的X的结构简式_。【答案】 (1). 丙炔 (2). (3). 取代反应 (4). 加成反应 (5). (6). 羟基、酯基 (7). 、 (8). 、【解析】【分析】A到B的反应是在光照下的取代,Cl应该取代饱和碳上的H,所以B为;B与NaCN反应,根据C的分子式确定
35、B到C是将Cl取代为CN,所以C为;C酸性水解应该得到,与乙醇酯化得到D,所以D为,D与HI加成得到E。根据题目的已知反应,要求F中一定要有醛基,在根据H的结构得到F中有苯环,所以F一定为;F与CH3CHO发生题目已知反应,得到G,G为;G与氢气加成得到H;H与E发生偶联反应得到Y。【详解】(1)A的名称为丙炔。(2)B为,C为,所以方程式为:。(3)有上述分析A生成B的反应是取代反应,G生成H的反应是加成反应。(4)D为。(5)Y中含氧官能团为羟基和酯基。(6)E和H发生偶联反应可以得到Y,将H换为F就是将苯直接与醛基相连,所以将Y中的苯环直接与羟基相连的碳连接即可,所以产物为。(7)D为,所以要求该同分异构体也有碳碳三键和酯基,同时根据峰面积比为3:3:2,得到分子一定有两个甲基,另外一个是CH2,所以三键一定在中间,也不会有甲酸酯的可能,所以分子有6种:【点睛】本题的最后一问如何书写同分异构,应该熟练掌握分子中不同氢数的影响,一般来说,3个或3的倍数的氢原子很有可能是甲基。2个或2的倍数可以假设是不是几个CH2的结构,这样可以加快构造有机物的速度。