1、陕西省汉中市2020届高三化学第六次质量检测试题(含解析)可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Si-28 Li-7 Na-23 Al-27第一部分(选择题 共126分)一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.化学与人类生产、生活、科研密切相关,下列有关说法正确的是A. 新能源汽车的推广使用有助于减少光化学烟雾B. 黑火药燃烧反应时,氧化剂只是单质硫C. “侯氏制碱”中的“碱”不属于碱,而是盐NaHCO3D. 杜康用高粱酿酒的原理是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来【答案】A【解析】【详解】A.新能源汽车的推广使用,
2、可减少氮氧化合物的排放,因此有助于减少光化学烟雾的产生,A正确;B.黑火药燃烧反应时,氧化剂有单质硫和硝酸钾,B错误;C. “侯氏制碱”中的“碱”是纯碱Na2CO3,不属于碱,而是盐,D错误;D.高粱中不含有乙醇,用高粱酿酒是高粱中的淀粉在酒曲作用下反应产生乙醇,然后根据乙醇与水的沸点不同,用蒸馏方法分离出来,D错误;故合理选项是A。2.科技改变生活,充电宝己逐渐成为人们生活中的必需品。某充电宝工作时的总反应化学方程式为:,下列说法错误的是( )A. 放电时负极上的电极反应为:LieLiB. 该充电宝的凝胶介质不可用KOH水溶液代替C. 充电时每生成14 g Li,凝胶介质中通过的电子数为2N
3、AD. 充电时电池的正极失电子后LixV2O3会转化为V2O3【答案】C【解析】【详解】A,根据总反应可知,Li的化合价升高,失去电子,发生氧化反应,作负极,其电极反应为:LieLi,A正确;B锂属于较活泼的金属,会和水发生反应,2Li+2H2O=2LiOH+H2,所以凝胶介质不可用KOH水溶液代替,B正确;C电子不能通过凝胶介质,C错误;D充电时,电池的正极连接电解池的阳极,阳极发生氧化反应,失去电子,所以LixV2O3会转化为V2O3,D正确。【点睛】锂电池的电解质溶液不能用水溶液,应用有机溶剂。3.在盛有足量A的体积可变的密闭容器中,加入B,发生反应:A(s)2B(g)4C(g)D(g)
4、 H45B. 若再加入少量A,正、逆反应速率均增大C. 平衡时B的转化率为50%D. 若再加入B,则平衡后反应体系气体密度减小【答案】C【解析】【详解】A该反应的正反应为放热反应,压强一定,温度升高平衡逆向移动,C减少,B增多,则c(Cl-)c(OH-)(BOH)C. b点时两种溶液中水的电离程度相同,且V=20D. c、d两点溶液混合后微粒之间存在关系:c(H+)=c(OH-)+c(BOH)【答案】D【解析】A浓度均为0.1molL-1的HA溶液与BOH溶液常温下的pH分别为1和11,可知HA为强酸,BOH为弱碱,故A错误;Ba点是在BOH溶液中滴加少量稀盐酸,此时BOH过量,电离使溶液显碱
5、性,则不可能存在c(OH-)c(BOH),故B错误;Cb点HA与NaOH反应时溶液pH=6,生成的盐不水解,则V不可能等于20,因为V=20时NaA的溶液pH=7,故C错误;Dc、d两点溶液混合后多余的NaOH与HCl恰好完全中和,只存在BCl的水解,根据质子守恒或知c(H+)= c(OH-)+c(BOH),故D正确;答案为D。点睛:判断电解质溶液离子浓度关系,需要把握三种守恒,明确等量关系。电荷守恒规律,电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na、H、HCO3-、CO32-、OH-,存在如下关系:c(
6、Na)c(H)c(HCO3-)c(OH-)2c(CO32-)。物料守恒规律,电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K)2c(S2-)2c(HS-)2c(H2S)。质子守恒规律,如Na2S水溶液中的质子转移作用图示如下:由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示:c(H3O)2c(H2S)c(HS-)c(OH-)或c(H)2c(H2S)c(HS-)c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。5.根据下列实验操作和现象所得出的结论或解
7、释正确的是( )选项实验操作和现象结论或解释A向含有酚酞的Na2SiO3溶液中加入少量BaCl2固体,产生白色沉淀,溶液红色变浅Na2SiO3溶液中存在水解平衡B将SO2气体通入用盐酸酸化的KMnO4溶液中,紫红色褪去SO2有还原性和漂白性C向2mL 0.1molL-1KI溶液中加入0.1molL-1 FeCl3溶液3mL,充分振荡,用苯萃取多次后,上层呈紫红色,取下层滴加5滴KSCN溶液,出现血红色FeCl3溶液与KI溶液的反应是可逆反应D常温下将Al片放入浓硝酸中,无明显变化Al与浓硝酸不反应A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】【详解】ANa2SiO3溶液存在水解平衡,其水解
8、反应为:SiO32-+H2OHSiO3-+OH-,显碱性,遇酚酞溶液显红色,加入少量BaCl2固体,BaCl2与Na2SiO3溶液反应,其化学反应为:Na2SiO3+ BaCl2=2NaCl+BaSiO3,碱性减弱,溶液红色变浅,A正确;BKMnO4溶液具有强氧化性,能氧化盐酸,紫色褪色,所以不能用盐酸酸化,应用硫酸酸化,且SO2气体通入用硫酸酸化的KMnO4溶液中,紫红色褪去,体现SO2的还原性,不能体现漂白性,B错误;C2mL 0.1molL-1KI溶液与3mL 0.1molL-1FeCl3溶液反应,FeCl3溶液过量,所以反应后的溶液中滴KSCN溶液,KSCN溶液与剩余的Fe3+反应,出
9、现血红色,不能证明FeCl3溶液与KI溶液的反应是可逆反应,C错误;DAl片放入浓硝酸中,会钝化,Al片表面生成一层致密的氧化物薄膜,保护内层金属Al,Al与浓硝酸能反应,D错误。【点睛】Al、Fe在浓硫酸、浓硝酸中钝化,表面生成一层致密的氧化物薄膜,保护内层金属,钝化是化学变化。6.下列判断正确的是( )A. Na2S2O3溶液中加入稀硫酸的离子方程式为:2S2O32+4H=SO42+3S+2H2OB. 用TiCl4制备TiO2的反应可表示为:TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2xH2O+4HClC. CuCl2溶液中通入少量H2S溶液:Cu2+S2=CuSD. 磁性氧化铁溶于氢碘酸
10、:Fe3O2+8H=Fe2+2Fe3+4H2O【答案】B【解析】【详解】ANa2S2O3溶液中加入稀硫酸的离子方程式为:2S2O32+2H=SO2+S+2H2O,A错误;BTiCl4水解制备TiO2,其化学方程式为: TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2xH2O+4HCl,B正确;CH2S溶液为弱酸,不能拆写,其离子方程式为:Cu2+H2S= CuS + 2H+,C错误;D磁性氧化铁是Fe3O4,溶于氢碘酸发生氧化还原反应:Fe3O4+8H+2I-=3Fe2+I2+4H2O,D错误。故选B。7.某单官能团有机化合物,只含碳、氢、氧三种元素,相对分子质量为58,完全燃烧时产生等物质的量的
11、CO2和H2O。它可能的结构共有(不考虑立体异构)A. 4种B. 5种C. 6种D. 7种【答案】B【解析】【详解】由完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O,不妨设有机化合物为CnH2nOx,若只有1个氧原子,58-16=42,剩下的为碳和氢,14n=42,则碳只能为3个,即为C3H6O,1个不饱和度若有2个O,那么58-32=26,14n=26,n不可能为分数,则不可能为2个氧原子,所以分子式为C3H6O,再根据官能团异构、碳链异构确定同分异构体的种类:醛一种,酮一种,烯醇一种,三元含氧杂环,三元碳环一种,四元杂环一种,共6种,而由题意可知有机物为单官能团,烯醇应舍去,故选B。【此处有视频
12、,请去附件查看】第二部分(非选择题 共174分)三、非选择题:共174分。第2232题为必考题,每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共129分。8.氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法,实验室合成硫酰氯(SO2Cl2)的反应和实验装置如下:SO2(g)Cl2(g)SO2Cl2(l) H97.3 kJ/mol。有关信息如下:硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为54.1,沸点为69.1,在潮湿空气中“发烟”,100以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。回答下列问题:(1)装置甲中仪器A的名称为_,甲中活性炭的作用是_,B的作用为_
13、;(2)装置丁中仪器C中试剂为浓盐酸,则装置丁中发生反应的离子方程式为_;(3)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为_,从中分离产物的方法是_(填字母);A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取(4)装置丙的作用为_,若缺少装置乙,氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为_;(5)为提高本实验中硫酰氯的产率,宜进行的操作有_(填序号)。先通气、再通冷凝水 控制气流速率,宜慢不宜快若三颈烧瓶发烫,可适当降温 加热三颈烧瓶【答案】 (1). 蛇形冷凝管 (2). 催化剂 (3). 防止水蒸气进入 (4). Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O (5
14、). (6). C (7). 除去HCl气体 (8). SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl; (9). 【解析】【分析】(1)根据仪器的构造可判断装置甲中仪器A的名称;该反应需要催化剂,则甲中活性炭的作用是催化剂;硫酰氯在潮湿空气中“发烟”,而空气中含有水蒸气;(2)装置丁是提供氯气的,在酸性溶液中漂白粉能氧化氯离子生成氯气;(3)氯磺酸(C1SO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,根据原子守恒可知另一种生成物是硫酸;硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1,沸点为69.1,而硫酸沸点高,则可用蒸馏方法分离;(4)生成的氯气中含有氯化氢;氯气和二氧化硫可能发生反应生成
15、硫酸;(5)由于硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1,沸点为69.1,在潮湿空气中“发烟”;100以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。【详解】(1)根据仪器的构造可判断装置甲中仪器A的名称为冷凝管或蛇形冷凝管或球形冷凝管;该反应需要催化剂,则甲中活性炭的作用是催化剂;硫酰氯在潮湿空气中“发烟”,而空气中含有水蒸气,则B的作用为防止水蒸气进入,故答案为:蛇形冷凝管或环形冷凝管;催化剂; 防止水蒸气进入;(2)装置丁是提供氯气的,在酸性溶液中漂白粉能氧化氯离子生成氯气,则装置丁中发生反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O,故答案为:Cl-+ClO-+
16、2H+=Cl2+H2O;(3)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,根据原子守恒可知另一种生成物是硫酸,因此该反应的化学方程式为:,硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1,沸点为69.1,而硫酸沸点高,则分离产物的方法是蒸馏,则C正确,故答案为:;C;(4)生成的氯气中含有氯化氢,所以装置丙的作用为除去HCl气体,氯气具有强氧化性,能氧化SO2,装置乙是干燥氯气的,因此若缺少装置乙,氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,故答案为:除去HCl气体; SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;(5)由于硫酰氯通常
17、条件下为无色液体,熔点为-54.1,沸点为69.1,在潮湿空气中“发烟”;100以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解,因此为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项:先通冷凝水,再通气,控制气流速率,宜慢不宜快,若三颈烧瓶发烫,可适当降温,但不能加热三颈烧瓶,否则会加速分解,正确,故答案为:。9.碳及其化合物在生产、生活中有广泛的用途。I.金刚砂SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛。(1)碳与同周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物R为非极性分子,则Q元素在周期表中的位置为_,R的电子式为_;(2)一定条件下,Na还原CCl4可制备金
18、刚石,反应结束冷却至室温后,回收CCl4的实验操作名称为_,除去粗产品中少量钠的试剂为_;(3)碳还原制取SiC,其粗产品中杂质为Si和SiO2。先将20.0g SiC粗产品加入到过量NaOH溶液中充分反应,收集到0.1 mol氢气,过滤SiC固体11.4g,滤液稀释到1L。Si与NaOH溶液反应的离子方程式为_,硅酸盐的物质的量浓度为_。II.工业上向氨化的CaSO4悬浊液中通入适量CO2,可制取(NH4)2SO4,其流程如图所示。已知CaSO4的KSP9.1104,CaCO3的KSP2.8104。请回答:(1)向甲中通入过量CO2_(填“有”或“不”)利于CaCO3和(NH4)2SO4的生
19、成,原因是_。(2)直接蒸干滤液得到的(NH4)2SO4主要含有的杂质是_(填含量最多的一种)。(3)锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液浸泡,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为_;请分析CaSO4转化为CaCO3原理:_。【答案】 (1). 第二周期第A族 (2). (3). 过滤 (4). 水或乙醇 (5). Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2 (6). 0.17mol/L (7). 不 (8). 通入过量的CO2会使CO32-转化为HCO3-,从而CO32-浓度减小,不利于CaSO4转化为CaCO3 (9)
20、. (NH4)2CO3 (10). CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq) (11). CaSO4存在沉淀溶解平衡CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq),当加入Na2CO3溶液后,CO32-与Ca2+结合生成溶度积更小的CaCO3沉淀,溶液中Ca2+浓度减少,使CaSO4的溶解平衡向溶解的方向移动【解析】【分析】I. (1)C有两个电子层,最外层有4个电子,位于第二周期第A族;与C能形成两种气态化合物的为O,会形成CO、CO2,其中CO2为非极性分子。(2)得到的粗产品为不溶于液态CCl4的固体,要分离CCl4,可用过滤的方法,除去粗产品中少量钠
21、可用水或乙醇;(3)Si与NaOH反应的化学反应方程式为:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,再根据氢气与硅的系数比进行计算;II.(1)通入过量CO2与CO32-反应转化为HCO3-,从而使CO32-浓度减小,不利于CaSO4转化为CaCO3;(2)溶液中存在CO32-、SO42-、NH4+,根据溶液中存在的离子分析即可;(3)Na2CO3与CaSO4反应生成CaCO3和Na2SO4;根据沉淀的转化原理分析。【详解】I. (1)与C能形成两种气态化合物的为O,会形成CO、CO2,其中CO2为非极性分子,则Q为氧,非极性分子CO2的电子式为:,故答案为:第二周期第A族;(2)得到
22、的粗产品为不溶于液态CCl4的固体物质,要分离CCl4,可用过滤的方法,除去粗产品中少量钠可用水或乙醇;故答案为:过滤;水或乙醇;(3)Si与NaOH反应的化学反应方程式为:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,其离子方程式为:Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2,由Si2H2,则粗产品中Si为0.05mol即0.0528=1.4g,所以SiO2为20.01.4+11.4=7.2g,物质的量为0.12mol,由Si原子守恒知Na2SiO3的物质的量为0.05mol+0.12mol=0.17mol,溶液体积为1L,浓度为0.17mol/L,答案为:Si+2OH-+H2O=Si
23、O32-+2H2;0.17mol/L;II. (1)CO2与CO32-反应转化为HCO3-,从而使CO32-浓度减小,不利于CaSO4转化为CaCO3;所以通入过量的CO2不利于CaCO3和(NH4)2SO4的生成,故答案为:不;通入过量的CO2会使CO32-转化为HCO3-,CO32-浓度减小,不利于CaSO4转化为CaCO3;(2)溶液中存在CO32-、SO42-、NH4+,直接蒸干滤液得到的(NH4)2SO4主要含有的杂质是(NH4)2CO3,答案为:(NH4)2CO3;(3)Na2CO3与CaSO4反应生成CaCO3和Na2SO4,化学方程式为:CaSO4(s)+CO32-(aq)Ca
24、CO3(s)+SO42-(aq),答案为:CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq);已知CaSO4的Ksp=9.110-4,CaCO3的Ksp=2.810-4,CaSO4存在沉淀溶解平衡CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq),加Na2CO3溶液后,CO32-与Ca2+结合生成溶度积更小的CaCO3沉淀,溶液中Ca2+浓度减少,使CaSO4的溶解平衡向溶解的方向移动,从而转化为CaCO3,故答案为:CaSO4存在沉淀溶解平衡CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq),当加入Na2CO3溶液后,CO32-与Ca2+结合生成溶度积更小的CaCO
25、3沉淀,溶液中Ca2+浓度减少,使CaSO4的溶解平衡向溶解的方向移动。10.石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(3.4%)、Fe2O3(3.1%)、和MgO(0.5%)等杂质,设计的提纯与综合利用工艺如下:(注:SiCl4的沸点为57.6,金属氯化物的沸点均高于150) (1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是_。(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应氯化物,气体1中的碳氧化物主要为_,由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_;(3)步骤为:搅拌、_,所得溶液IV中的阴离子有_;(4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方
26、程式_,10t(吨)初级石墨最多可获得沉淀V的质量为_kg;(5)以石墨为原料可人工制造金刚石。若2.4g石墨完全转为金刚石时吸热0.38kJ,则该反应的热化学方程式为_;(6)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,则图中电键K应与_(选填“A”、“B”)相连,可实现铜件的防腐。【答案】 (1). 通入氮气排尽装置中的空气,防止石墨发生氧化反应,减少石墨损失 (2). CO (3). SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O (4). 过滤 (5). AlO2-、OH-、Cl- (6). AlO2-+CH3COOCH2CH3+2H2OCH3COO-+CH3CH2OH+Al(
27、OH)3 (7). 5.2 (8). C(石墨,s)=C(金刚石,s) H=1.9kJmol-1 (9). A【解析】【分析】(1)石墨化学性质在常温下稳定,而在高温下可与氧气发生反应,所以通入氮气排尽装置中的空气,防止石墨被氧气氧化;(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,根据杂质的含量可知,气体I中氯化物主要为SiCl4、AlCl3、FeCl3等,气体I中碳氧化物主要为CO,SiCl4的沸点为57.6,金属氯化物的沸点均高于150,80冷却得到的气体含有SiCl4及CO,SiCl4与氢氧化钠溶液反应得到硅酸钠与氯化钠; (3)金属氯化物的沸点均高于150,则固体中存在AlC
28、l3、FeCl3、MgCl2,其中FeCl3、MgCl2与过量的氢氧化钠溶液反应得到沉淀,而氯化铝与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,过滤得到的溶液中含有偏铝酸钠、过量的氢氧化钠和氯化钠;(4)偏铝酸钠发生水解,加入乙酸乙酯除去过量的氢氧化钠,且加热条件下水解平衡一直正向移动,得到氢氧化铝沉淀、醋酸钠、乙醇;根据氧化铝的含量计算氧化铝质量,再根据Al元素守恒计算氢氧化铝的质量;(5)2.4g石墨为0.2mol,完全转为金刚石时吸热0.38kJ ,根据热化学反应方程式书写规则写出即可;(6)Cu的化学性质比石墨活泼,所以应用外接电流的阴极保护法保护Cu,故石墨作阳极,连接电源的正极,Cu作阴极
29、,连接电源的负极。【详解】(1)石墨化学性质在常温下稳定,而在高温下可与氧气发生反应,所以通入氮气排尽装置中的空气,防止石墨发生氧化反应,减少石墨损失,故答案为:通入氮气排尽装置中的空气,防止石墨发生氧化反应,减少石墨损失;(2)石墨高温反应,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,根据杂质含量可知,气体I中氯化物主要SiCl4、AlCl3、FeCl3等,气体I中碳氧化物主要为CO,SiCl4的沸点为57.6,金属氯化物的沸点均高于150,80冷却得到的气体含有SiCl4及CO,SiCl4与氢氧化钠溶液反应得到硅酸钠与氯化钠,化学反应方程式为:SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+
30、3H2O,故答案为:CO;SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O;(3)金属氯化物的沸点均高于150,则固体中存在AlCl3、FeCl3、MgCl2,其中FeCl3、MgCl2与过量的氢氧化钠溶液反应得到沉淀,而氯化铝与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,搅拌、过滤得到溶液IV,故溶液IV中的阴离子有:AlO2-、OH-、Cl-,故答案为:过滤;AlO2-、OH-、Cl-;(4)偏铝酸钠发生水解,加入乙酸乙酯除去过量的氢氧化钠,且加热条件下水解平衡正向移动,得到氢氧化铝沉淀、醋酸钠、乙醇,由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为:AlO2-+CH3COOCH2CH3+2
31、H2OCH3COO-+CH3CH2OH+Al(OH)3,Al2O3的质量分数为3.4%,100kg初级石墨中氧化铝的质量=100kg3.4%=3.4kg,根据Al元素守恒,氢氧化铝的质量=5.2kg;故答案为:AlO2-+CH3COOCH2CH3+2H2OCH3COO-+CH3CH2OH+Al(OH)3;5.2;(5)2.4g石墨为0.2mol,完全转为金刚石时吸热0.38kJ ,其热化学反应方程式为;C(石墨,s)=C(金刚石,s) H=1.9kJmol-1;(6)Cu的化学性质比石墨活泼,所以应用外接电流的阴极保护法保护Cu,故石墨作阳极,连接电源的正极,Cu作阴极,连接电源的负极,故答案
32、为:A。(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。11.【化学选修3:物质结构与性质】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2和B具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:(1)四种元素中第一电离能最大的是_(填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为:_;(2)A有两种同素异形体,其中沸点较高是_(填分子式),B的氢化物所属的晶体类型为_;(3)化合物CD3中心原子的杂化轨道类型为_;(4)化合物D2A的立体构型为_,单质D与湿
33、润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为_;(5)CuSO4溶液可用作C4中毒的解毒剂,反应可生成C的最高价含氧酸和铜,该反应的化学方程式为:_;(6)A和B形成化合物F,晶胞结构如图所示,晶胞参致a0.566nm,晶胞中A原子的配位数为_,列出晶体F的密度(gcm3)计算式_。(阿伏加德罗常数的值为NA)【答案】 (1). O (2). 1s22s22p63s23p3 (3). O3 (4). 离子晶体 (5). sp3 (6). V形 (7). 2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl (8). 10CuSO4+P4+16H2O=4H3PO4+10Cu
34、+10H2SO4 (9). 8 (10). =2.27g/cm3【解析】【分析】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍,为P元素,C、D为同周期元素,则为第三周期元素,D元素最外层有一个未成对电子,为Cl元素,A2和B+具有相同的电子构型,结合原子序数关系可知A为O元素,B为Na元素。【详解】(1)四种元素分别为O、Na、P、Cl,第一电离能最大的为O元素,C为P元素,核外电子排布为1s22s22p63s23p3,答案为:O;1s22s22p63s23p3;(2)A为O元素,有O2、O3两种同素异形体,二者对应的晶体都为分子晶体,因为O3相对分子质量较大
35、,则范德华力较大,沸点较高,B的氢化物为NaH,为离子晶体,故答案为:O3;离子晶体;(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物为PCl3,P形成3个键,孤电子对数为=1,则为sp3杂化,故答案为:sp3;(4)化合物D2A为Cl2O,O为中心原子,形成2个键,孤电子对数为=2,则中心原子的价层电子对数为4,立体构型为V形,氯气与湿润的Na2CO3反应可制备Cl2O,反应方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl,答案为:V形;2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl;(5)CuSO4溶液可用作P4中毒的解毒剂,反应生成P的最
36、高价含氧酸和铜,其化学方程式为:10CuSO4+P4+16H2O=4H3PO4+10Cu+10H2SO4;(6)A和B能够形成化合物F为离子化合物,阴离子位于晶胞的顶点和面心,阳离子位于晶胞的体心,则Na的个数为8,O的个数为818+612=4,N(Na):N(O)=2:1,则形成的化合物为Na2O,晶胞中O位于顶点,Na位于体心,每个晶胞中有1个Na与O的距离最近,每个顶点为8个晶胞共有,晶胞中O原子的配位数为8,晶胞质量为,体积为(0.566107)cm3,则晶体F的密度为=2.27g/cm3,故答案为:8;=2.27g/cm3。【点睛】中心原子的价层电子对数=键+孤电子对数,孤电子对数=
37、;。12.【化学选修5:有机化学基础】一种有机合成的中间体环丁基甲酸的合成路线如下(部分反应条件、产物己省略)。已知:. +2RBr+2HBr. +CO2请回答下列问题:(1)CH2CHCHO中含氧官能团的名称为_;由B生成D的反应类型为_;(2)化合物A的结构简式为_;(3)下列说法中正确的是_(选填字母符号)A.环丁基甲酸和乙酸属于同系物 B.化合物B和C可通过缩聚反应合成高聚物C.化合物G的分子式为C6H10O4 D.1 mol化合物B与足量金属钠反应能生成2 mol氢气(4)写出DEF的化学方程式:_;(5)环丁基甲酸与苯酚反应生成一种酯X,则化合物X的同时满足下列条件的同分异构体有_
38、种(不包括立体异构),其中一种的结构简式为_。能使FeCl3溶液变紫色;含有丙烯醛中所有的官能团;1HNMR谱显示分子中有5个吸收峰。(6)以l,3丁二烯和化合物E为原料,参照上述合成路线可制备。请选用必要的试剂设计合成路线_。【答案】 (1). 醛基 (2). 取代反应 (3). HOCH2CH2CHO (4). B (5). (6). 3 (7). 或或 (8). 【解析】【分析】CH2=CHCHO与H2O发生加成反应,生成A,A为HOCH2CH2CHO,A被氧气氧化生成C,C为HOOCCH2COOH,C在酸性条件下与乙醇发生酯化反应生成E,E为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,
39、A与H2发生还原反应,生成B,B为HOCH2CH2CH2OH,B与HBr发生取代反应,生成D,D为BrCH2CH2CH2Br,根据已知反应,D与E反应,生成F,F为,F在酸性条件下水解后酯化生成G,G为,G受热脱去一个羧基生成环丁基甲酸。【详解】(1)CH2CHCHO中含氧官能团的名称为醛基;由B生成D的反应类型为取代反应,故答案为:醛基;取代反应;(2)CH2=CHCHO与H2O发生加成反应,生成A,A为HOCH2CH2CHO,故答案为:HOCH2CH2CHO;(3)A. 同系物的前提条件是结构相似,且相差若干个CH2,环丁基甲酸和乙酸不属于同系物,A错误; B. 化合物B为HOCH2CH2
40、CH2OH,化合物CHOOCCH2COOH,可发生酯化反应,可以通过缩聚反应合成高聚物,B正确;C. 化合物G为,其分子式为C6H8O4,C错误; D. 化合物B为HOCH2CH2CH2OH,1molHOCH2CH2CH2OH与足量金属钠反应能生成1mol氢气,D错误;故答案为:B;(4)D为BrCH2CH2CH2Br,E为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,反应生成F,其化学方程式:,(5)环丁基甲酸与苯酚反应生成一种酯X,其同分异构体满足能使FeCl3溶液变紫色,含酚OH;含有丙烯醛中所有的官能团,含碳碳双键、CHO;1HNMR谱显示分子中含有5种不同化学环境的氢原子,含5种H,满足条件的同分异构体为,共3种,故答案为:3;中的任意一种;(6)以1,3丁二烯和化合物E为原料可制备环戊基甲酸,首先1,3丁二烯与溴发生1,4-加成,再与氢气加成,然后与E发生信息中的反应,即可得到最终产物,合成流程为:,故答案为:。