1、七校联合体2018届高三第三次联考理科综合化学试题1. 对中国古代著作涉及化学的叙述,下列解说错误的是A. 黄白第十六中“曾青涂铁,铁赤如铜”,该反应类型为置换反应B. 本草纲目中“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,该实验方法可用于分离乙酸和乙酸乙酯C. 新修本草中“(青矾)本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃烧之赤色”,青矾主要成分是FeSO47H2OD. 本草经集注中“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,对硝酸钾的鉴定过程中发生了化学变化【答案】D【解析】【分析】A“曾青涂铁,铁赤如铜”是铁与硫酸铜发生置换反应;B蒸馏的办法可用来分离乙酸和乙酸乙酯;C“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠
2、璃烧之赤色”,青矾是绿色,经煅烧后,分解成粒度非常细而活性又很强的Fe2O3超细粉末为红色;D.焰色反应为物理变化。【详解】A项,“曾青”是古代炼制外丹常用的矿物原料,即硫酸铜(CuSO4),反应的离子方程式为:Cu2+Fe=Cu+Fe2+,故A项正确;B项,“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”涉及蒸馏的办法,蒸馏的办法可用来分离乙酸和乙酸乙酯,故B项正确;C项,青矾的主要成分为FeSO47H2O,高温分解并在空气中被氧化为红色的Fe2O3,故C项正确;D项,利用了钾的焰色反应为紫色来鉴定钾盐,焰色反应为物理变化,故D项错误。综上所述,本题答案为D。【点睛】本题考查化学与生产、生活的密切关系,题目难度不大
3、,明确常见元素及其化合物性质为解答关键,注意掌握常见物质组成、结构与性质,试题培养了学生的灵活应用能力。2. NA为阿伏加德罗常数。下列说法正确的是A. 适量Na2O2溶于水充分反应,生成0.1mol O2,则电子转移数目为0.4NAB. 1mol氨基(-NH2)中含有电子的数目为9NAC. 42g有机物C3H6中含有双键数目为NAD. 1mol/L的NaClO溶液中含有ClO-的数目小于NA【答案】B【解析】【分析】A2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2反应中,过氧化钠中的氧元素化合价从-1变化到-2和0价,根据电子守恒,生成0.1mol O2,转移0.2NA个电子;B1个氨基(-NH2
4、)中含电子9个;C有机物C3H6可能为烯烃也可能是环烷烃,若为环烷烃不含碳碳双键;D.没有给出溶液体积大小,无法计算NaClO的物质的量。【详解】A项,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2反应中,过氧化钠中的氧元素化合价从-1变化到-2和0价,根据电子守恒,生成0.1mol O2,转移0.2NA个电子,故A错误;B项,1个氨基(-NH2)中含电子9个,1mol氨基(-NH2)中含有电子的数目为9NA,故B正确;C项,42g有机物 C3H6的物质的量为:=1mol,若C3H6为烯烃,烯烃分子中含碳碳双键数目NA,C3H6也可以为环烷烃,故C错误;D.没有给出溶液体积大小,无法计算,故D错误。
5、综上所述,本题正确答案为B。3. 下列关于有机化合物的说法正确的是A. 苯与甲苯互为同系物,均能使酸性KMnO4溶液褪色B. 苯乙烯分子中的所有原子一定都处于同一个平面C. 淀粉和纤维素不是同分异构体D. 乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同【答案】C【解析】【分析】A苯和甲苯互为同系物,但苯不能使KMnO4酸性溶液褪色;B苯环、双键为平面结构,且直接相连;C淀粉和纤维素分子式不同,不是同分异构体;D乙烯和苯都能使溴水褪色,乙烯含有碳碳双键,和溴水发生加成反应;苯和溴水因萃取而褪色。【详解】A苯和甲苯互为同系物,甲苯能被酸性KMnO4氧化成苯甲酸,溶液褪色,但苯与酸性KMnO4不反应,不能使
6、KMnO4酸性溶液褪色,故A错误;B苯环、双键为平面结构,且直接相连,则苯乙烯分子中的所有原子可能处于同一个平面,但不一定在同一平面,故B错误;C淀粉和纤维素都为高分子化合物,聚合度在较大的一个范围之间,没有具体值,二者分子式不同,不是同分异构体,故C正确;D乙烯和苯都能使溴水褪色,乙烯含有碳碳双键,和溴水发生加成反应;苯和溴水因萃取而褪色,故D错误。综上所述,本题正确答案为C。【点睛】本题考查有机物的性质和鉴别,题目难度不大,本题易错点为C,注意淀粉和纤维素都为高分子化合物,聚合度在较大的一个范围之间,二者分子式不同,不是同分异构体。4. 用如下图装置实验,下列实验现象预期及相应结论均正确的
7、是.ab实验现象预期结论A铁丝HCl酸化的H2O2c中收集到无色气体铁丝催化H2O2分解B铜丝浓硝酸c中收集到红棕色气体硝酸有强氧化性C生铁NaCl溶液导管处发生倒吸生铁发生吸氧腐蚀D木条浓硫酸木条变黑浓硫酸有强氧化性A. A B. B C. C D. D【答案】C【解析】【分析】A铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与双氧水反应生成氯化铁;B二氧化氮能与水反应生成一氧化氮;C铁在中性条件下发生吸氧腐蚀;D. 浓硫酸有脱水性。【详解】A铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与双氧水反应生成氯化铁,催化剂为氯化铁,故A错误;B.二氧化氮能与水反应生成一氧化氮,一氧化氮是无色气体,故B错误;C.NaCl
8、溶液呈中性,在中性条件下发生吸氧腐蚀,所以C选项是正确的;D. 木条变黑说明浓硫酸有脱水性,故D错误。综上所述,本题正确答案为C。5. 短周期主族元素X、Y、Z、R、T的原子半径与原子序数关系如下图所示。R原子最外层电子数是电子层数的2倍,Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的化合物Z2T能破坏水的电离平衡。下列推断正确的是 A. 原子半径和离子半径均满足:YRC. 最高价氧化物对应水化物的酸性:TRD. 由X、Y、Z、T四种元素组成的化合物的水溶液一定显碱性【答案】B【解析】试题分析:X、Y、Z、R、T为五种短周期元素,根据图像可知X是H,R 原子最外层电子数是电子层数的 2
9、 倍,R位于第二周期,则R是碳元素。Y 与 Z 能形成 Z2Y、Z2Y2型离子化合物,则Z是Na,Y是O。Z 与 T 形成的化合物 Z2T,能破坏水的电离平衡,所以T是S。A氧离子半径大于钠离子半径,A错误;B元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,非金属性TR,所以其最高价含氧酸酸性TR,B错误;C碳元素能形成多种氢化物,其沸点可能高于水,C正确;D由 X、R、Y、Z 四种元素组成的化合物水溶液不一定显碱性,例如草酸氢钠,D错误;答案选C。考点:考查原子结构和元素周期律6. 如图所示,甲池的总反应式为N2H4O2=N22H2O。下列说法正确的是A. 乙池中Fe电极上发生氧化反应B. 乙
10、池中石墨电极上发生的反应可写为4OH4e=2H2OO2C. 甲池溶液pH增大,乙池溶液pH减小D. 甲池中每消耗0.1 mol N2H4乙池电极上则会析出6.4 g固体【答案】B【解析】【分析】本题所示串联装置中甲池为原电池,乙池为电解池。燃料电池中,可燃气发生氧化反应,通入可燃气的电极为原电池的负极,通入氧气的电极为原电池的正极;与负极相连的电极为电解池的阴极,与正极相连的电极为电解池的阳极。以此解答。【详解】A项,乙池中Fe电极是电解池的阴极,发生还原反应,A项错误;B项,乙池中石墨电极是电解池的阳极,发生氧化反应,发生的反应可写为4OH4e=2H2OO2,B项正确;C项,甲池总反应生成了
11、水,则KOH溶液浓度变小,pH减小,乙池的阴极析出铜,结合B项可知乙池溶液的pH减小,C项错误;D项,根据各个电极流过的电量相等知N2H42Cu,甲池消耗0.1 mol N2H4时,则乙池电极上会析出12.8 g Cu,D项错误。综上所述,本题正确答案为B。7. 电解质溶液的电导率越大,导电能力越强。用0.100 molL1的NaOH溶液滴定10.00 mL浓度均为0.100 molL1 的盐酸和CH3COOH溶液。利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法正确的是A. 曲线代表滴定CH3COOH溶液的曲线B. A点溶液中:c(CH3COO)c(OH)c(H)0.1 molL1C.
12、 在相同温度下,A、B、C三点溶液中水的电离程度: ACBD. D点溶液中:c(Cl)+ 2c(H)2c(OH)【答案】D【解析】【分析】溶液导电能力与离子浓度成正比,CH3COOH是弱电解质,溶液中离子浓度较小,加入NaOH后,溶液中离子浓度增大,溶液导电性增强;HCl是强电解质,随着NaOH溶液加入,溶液体积增大,导致溶液中离子浓度减小,溶液导电能力减弱,当完全反应时离子浓度最小,继续加入NaOH溶液,离子浓度增大,溶液导电能力增强,根据图知,曲线代表0.100 molL1的NaOH溶液滴定HCl溶液的滴定曲线,曲线代表0.100 molL1的NaOH溶液滴定CH3COOH溶液的滴定曲线,
13、据此解答。【详解】A.由分析可以知道,曲线代表0.100 molL1的NaOH溶液滴定HCl溶液的滴定曲线,故A错误;B.A点溶液中c(Na+)=0.05mol/L,电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(CH3COO)c(OH)c(H)c(Na+)=0.05mol/L,故B错误;C.酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,C点溶质为NaCl,A点溶质为醋酸钠,促进水电离,B点为等物质的量浓度的醋酸钠和NaOH,NaOH会抑制水的电离,所以在相同温度下,水的电离程度:BCA,故C错误;D. D点溶液中,存在电荷守恒,c(Cl)c(OH)c(Na+)+c(H),定量分析可以知道, c(
14、Na+)=1.5c(Cl),将电荷守恒式中c(Na+)代换为c(Cl)并整理得:c(OH)0.5c(Cl)+c(H),即c(Cl)+ 2c(H)2c(OH),所以D选项是正确的;综上所述,本题正确答案为D。8. 某小组利用如下装置制备Cu(NH3)xSO4H2O(溶于水呈深蓝色)并测量x值。【Cu(NH3)xSO4H2O制备】见图1(1)A中发生的化学反应方程式为_ 。(2)B中观察到的现象是_;C中CCl4的作用是 _。(3)欲从Cu(NH3)xSO4溶液中析出Cu(NH3)xSO4H2O晶体,可加入试剂 _ 。【x值的测量】见图2步骤一:检查装置气密性,称取0.4690g晶体M = (17
15、8+17x)g/mol于锥形瓶a中;步骤二:通过分液漏斗向锥形瓶a中滴加l0%NaOH溶液;步骤三:用0. 5000 mol/L的NaOH标液滴定b中剩余HCI,消耗标液16. 00 mL。(4)步骤二的反应可理解为Cu(NH3)xSO4与NaOH在溶液中反应,其离子方程式为 _。【x值的计算与论证】(5)计算:x = _ ,该学习小组针对上述实验步骤,提出测量值(x)比理论值偏小的原因如下:假设1:步骤一中用于称量的天平砝码腐蚀缺损;假设2:步骤二中 _(任写两点);假设3 :步骤三中测定结束读数时,体积读数偏小。该假设_(填“成立”或“不成立”)。(6)针对假设l,你对实验的处理意见是_。
16、【答案】 (1). Ca(OH)2+2NH4Cl=2NH3+CaCl2+2H2O (2). 由蓝色溶液变为蓝色沉淀,随后沉淀溶解变成深蓝色溶液 (3). 防止倒吸 (4). 无水乙醇 (5). Cu(NH3)x2+2OH= Cu(OH)2+xNH3 (6). 3.56 (7). 加入NaOH溶液不足,没有加热或生成氨气未完全溢出等 (8). 不成立 (9). 更换砝码完好的托盘天平后,重新进行步骤一到三的全部实验【解析】试题分析:(1)A为实验室制取氨气的装置,是利用氯化铵与氢氧化钙固体加热,反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O;氨气通入硫酸铜溶液中,开
17、始生成氢氧化铜蓝色沉淀,随着氨气的通入,则氨气与氢氧化铜反应生成四氨合铜离子,后沉淀逐渐溶解,转化为深蓝色溶液;(2)四氯化碳的密度大于水,因为氨气直接通入水中,会发生倒吸现象,氨气不溶于四氯化碳,通过四氯化碳的缓冲作用,可以防止发生倒吸;(3)欲从Cu(NH3)xSO4溶液中析出Cu(NH3)xSO4H2O晶体,可加入试剂无水乙醇,因为乙醇的极性较小,且该晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,有利于晶体的析出;(4)Cu(NH3)xSO4与NaOH在溶液中反应,生成硫酸钠、氢氧化铜和氨气,所以反应的离子方程式为Cu(NH3)x2+2OH-= Cu(OH)2+xNH3;(5)b中原来HCl的
18、物质的量是0.03L0.5000mol/L=0.015mol,剩余HCl的物质的量是0.016L0.5000mol/L=0.008mol,则与氨气反应的HCl的物质的量也是氨气的物质的量是0.015-0.008=0.007mol;则0.4690g/(178+17x)g/molx=0.007mol,解得x=3.56;测定结果偏小,可能步骤二加入NaOH溶液不足,没有加热或生成的氨气未完全逸出等;步骤三中测定结束读数时,体积读数偏小,则说明剩余HCl偏小,则与氨气反应的HCl偏多,则氨气的物质的量偏大,测定结果应偏高,所以不成立;针对假设l,可更换砝码完好的天平后重新进行步骤一到步骤三全部实验,再
19、进行测定。考点:考察对物质制备实验的定量分析,离子方程式的书写,实验数据的处理,实验现象的判断9. 铅单质及其化合物在新能源领域应用广泛,工业上利用方铅精矿(主要成分为PbS)制备PbSO4的工艺流程如下:已知:PbCl2(s)+2Cl(aq)PbCl4-(aq) H0 Ksp(PbSO4)=1.010-8,Ksp(PbCl2)=1.610-5Fe3、Pb2以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH值分别为3.2、7.0。(1)步骤中发现有淡黄色沉淀生成,请写出离子反应方程式:_;(2)步骤原料预处理过程中写出一种除搅拌外加快反应速率的办法:_;反应温度不宜过高,且需加入过量盐酸保证溶液呈强酸性,原
20、因是:_;(3)操作应为:_ ;操作应为:_ ;A、趁热过滤 B、蒸发浓缩,冷却结晶; C、蒸发结晶 D、重结晶(4)写出步骤III中PbCl2生成PbSO4的离子反应方程式:_ ,该反应的平衡常数K=_;(5)铅蓄电池(Pb-PbO2-H2SO4)充电时的阳极反应方程式:_ ;(6)某铅蓄电池放电时电流为0.2A,可持续放电时间96500s,此时参加反应的Pb的质量为41.4g,求该电池放电的能量转化率=_ 。(电池能量转化率的定义:=实际输出电量/理论输出电量100%,结果保留两位有效数字,已知法拉第常数为96500C/mol)【答案】 (1). PbS+2Fe3+2Cl= PbCl2+2
21、Fe2+S (2). 将方铅矿精矿磨成粉末 (3). 抑制Fe3+、Pb2+离子水解 (4). A (5). B (6). PbCl2(s)+ SO42(aq) PbSO4(s)+2Cl-(aq) (7). 1.6103mol/L (8). PbSO4 -2e +2H2O =PbO2+SO42-+4H+ (9). 50%【解析】【分析】往方铅矿精矿中加入FeCl3溶液和盐酸,FeCl3与PbS反应生成PbCl2和S,产物中加入饱和食盐水,趁热过滤,利于PbCl2(s)+2Cl(aq)PbCl4-(aq)H0 正向进行,使PbCl2溶解,过滤除去硫等杂质,滤液1含有PbCl4-、Cl-、Fe2、
22、Fe3等,滤液1蒸发浓缩,冷水浴中冷却,利用平衡逆向进行,析出PbCl2晶体,PbCl2晶体中加入稀硫酸,转化为更难溶的硫酸铅沉淀,过滤得到硫酸铅沉淀,洗涤、烘干得到硫酸铅粉末,以此解答。【详解】(1)由分析可知FeCl3与PbS反应生成PbCl2和S,Pb元素化合价不变,S元素化合价升高,则铁元素的化合价降低,有FeCl2生成,反应离子方程式为:PbS+2Fe3+2Cl= PbCl2+2Fe2+S ,因此,本题正确答案是:PbS+2Fe3+2Cl= PbCl2+2Fe2+S ;(2) 将方铅矿精矿磨成粉末能增大反应接触面积,加快反应速率;Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH
23、值分别为3.2、7.0,加入盐酸的主要目的是为了控制pH值在0.51.0,抑制Fe3+、Pb2+的水解,因此,本题正确答案是:将方铅矿精矿磨成粉末;抑制Fe3+、Pb2+离子水解; (3)产物中加入饱和食盐水,趁热过滤,利于PbCl2(s)+2Cl(aq)PbCl4-(aq)H0 正向进行,使PbCl2溶解,过滤除去硫等杂质,滤液1含有PbCl4-、Cl-、Fe2、Fe3等,滤液1蒸发浓缩,冷水浴中冷却,利用平衡逆向进行,析出PbCl2晶体,操作应为:趁热过滤;操作应为:蒸发浓缩,冷却结晶;因此,本题正确答案是:A ; B ;(4) Ksp(PbSO4)=1.010-8Ksp(PbCl2)=1
24、.610-5,结合沉淀的转化,PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀是因为PbCl2中加入稀硫酸破坏了氯化铅的溶解平衡,使溶解平衡正向移动生成硫酸铅,反应的离子方程式为:PbCl2(s)+ SO42-(aq)PbSO4(s)+2Cl-(aq),该反应的平衡常数K=1.6103mol/L因此,本题正确答案是:PbCl2(s)+ SO42-(aq)PbSO4(s)+2Cl-(aq);1.6103mol/L;(5)铅蓄电池充电时为电解池,阳极发生氧化反应,PbSO4在阳极失去电子,生成PbO2,电极反应式为:PbSO4 -2e- +2H2O =PbO2+SO42-+4H+;因此,本题正确答案是:PbSO
25、4 -2e- +2H2O =PbO2+SO42-+4H+;(6)41.4gPb的物质的量为:=0.2mol,由电极反应可知:Pb2e-,所以实际输出电量为:0.2mol296500C/mol=38600C,理论输出的电量为:Q=It=0.2A96500s=19300C,该电池放电的能量转化率=实际输出电量/理论输出电量100%=100%=50%,因此,本题正确答案是:50%。10. 工业废气、汽车尾气排放出的NOx、SO2等,是形成雾霾的主要物质,其综合治理是当前重要的研究课题。.NOx的消除。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)
26、 N2(g)+2CO2(g) H。(1)已知:CO燃烧热的H1=283.0kJmol-l,N2(g)+O2(g) 2NO(g) H2=+180.5kJmol-1,则H=_。(2)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如下图所示。以下说法正确的是_(填字母)。A.两种催化剂均能降低活化能,但H不变B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响C.曲线中的催化剂适用于450左右脱氮D.曲线中催化剂脱氮率比曲线I中的高若低于200,图中曲线I脱氮率随温度升高而变化不
27、大的主要原因为_;判断a点是否为对应温度下的平衡脱氮率,并说明其理由:_。.SO2的综合利用(3)某研究小组对反应NO2+SO2SO3+NO H”、“=”或“”)。(4)已知25C时,NH3H2O的Kb=1.810-5,H2SO3的Ka1=1.310-2,Ka=6.210-8。若氨水的浓度为2.0molL-1,溶液中的c(OH)= _molL-1;将SO2通入该氨水中,当溶液呈中性时溶液中的=_。【答案】 (1). -746.5kJ/mol (2). A、C (3). 温度较低时,催化剂的活性偏低 (4). 不是平衡脱氮率。因为该反应为放热反应,根据线II可知,a点对温度的平衡脱氮率应该更高。
28、 (5). 降低温度 (6). = (7). 6.010-3 (8). 2.24【解析】试题分析:本题考查盖斯定律的应用,图像分析,外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响,影响化学平衡常数的因素,电离平衡常数的计算。I.(1)CO燃烧热的H1=-283.0kJ/mol,则CO(g)+O2(g)=CO2(g)H1=-283.0kJ/mol(式),N2(g)+O2(g)2NO(g)H2=+180.5kJ/mol(式),应用盖斯定律,式2-式得,2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=(-283.0kJ/mol)2-(+180.5kJ/mol)=-746.5kJ/mol。(2)A,两
29、种催化剂均能降低活化能,加快反应速率,但H不变,A项正确;B,该反应的正反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,脱氮率增大,B项错误;C,根据图像,曲线II在450左右催化活性最大,曲线II中的催化剂适用于450左右脱氮,C项正确;D,催化剂只影响化学反应速率,不影响转化率,不影响脱氮率,D项错误;正确的是A、C,答案选AC。低于200,曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为:温度较低时(低于200),催化剂的活性偏低,对化学反应速率的影响小。a点不是对应温度下的平衡脱氮率,理由是:因为该反应的正反应为放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,根据曲线II可知,a点对应温
30、度下的平衡转化率应高于450时,a点对应温度的平衡脱氮率应该更高。II.(3)C点和B点原料气配比相同,B点NO2的平衡转化率大于C点,说明将C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,平衡向正反应方向移动,该反应的正反应为气体分子数不变的放热反应,C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是降低温度。C点,原料气配比为1,NO2的平衡转化率为50%,用三段式NO2+SO2SO3+NOc(起始)(mol/L) 1 1 0 0c(转化)(mol/L)150% 0.5 0.5 0.5c(平衡)(mol/L) 0.5 0.5 0.5 0.5C点,化学平衡常数KC=1。D点,原料气配比为1.5,NO2的
31、平衡转化率为40%,用三段式NO2+SO2SO3+NOc(起始)(mol/L) 1.5 1 0 0c(转化)(mol/L)1.540% 0.6 0.6 0.6c(平衡)(mol/L) 0.9 0.4 0.6 0.6D点,化学平衡常数KD=1。C点和D点的化学平衡常数相等,TC=TD。(4)NH3H2O的电离方程式为NH3H2ONH4+OH-,溶液中c(NH4+)=c(OH-),c(NH3H2O)=2.0mol/L-c(NH4+)2.0mol/L,Kb=,c(OH-)=610-3mol/L。SO2通入氨水中,溶液中的电荷守恒为c(NH4+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(
32、OH-),当溶液呈中性时c(H+)=c(OH-),则c(NH4+)=c(HSO3-)+2c(SO32-),Ka2=,c(SO32-)=Ka2c(HSO3-)/c(H+),c(NH4+)=c(HSO3-)+2 Ka2c(HSO3-)/c(H+)=1+2Ka2/c(H+)c(HSO3-),=1+2Ka2/c(H+)=1+26.210-8(110-7)=2.24。点睛:本题的易错点是第(2)问,图像中脱氮率是在相同时间内测得的,图像中最高点表示催化剂的活性最高,不表示平衡脱氮率。注意催化剂能降低反应的活化能,不影响H;催化剂能改变化学反应速率,不能使化学平衡发生移动,不影响平衡脱氮率。11. 我国部
33、分城市灰霾天占全年一半,引起灰霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量,可知目前造成我国灰霾天气的原因主要是交通污染。(1)Zn2+在基态时核外电子排布式为_。(2)NO3的立体构型是_。(3)PM2.5含有大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有NOx、O3、CH2=CHCHO、HCOOH、CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。下列说法正确的是_。A.N2O结构式可表示为N=N=O B.O3分子呈直线形C.CH2=CHCHO分子中碳原子均采用sp2杂化D.相同压强下,HCOOH沸点比CH3OC
34、H3高,说明前者是极性分子,后者是非极性分子1 mol PAN中含键数目为_(用含NA的式子表示)。NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物Fe(NO)(H2O)5SO4,该配合物中心离子的配位数为_(填数字)。(4)测定大气中PM2.5的浓度方法之一是-射线吸收法,-射线放射源可用85Kr,已知Kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个,晶胞中含Kr原子为n个,则=_(填数字)。(5)水分子的立体结构是_,水分子能与很多金属离子形成配合物,其原因是在氧原子上有_。(6)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如上图,其中空心所示原子位于立方体的顶点或面心
35、,实心球所示原子位于立方体内)类似。每个冰晶胞平均占有_个水分子。冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因是_。【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d10 (2). 平面三角形 (3). AC (4). 10NA (5). 6 (6). 3 (7). V形 (8). 孤电子对 (9). 8 (10). C原子与O原子都为sp3杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性【解析】【分析】(1)Zn是30号元素,其原子核外有30个电子,失去两个电子生成锌离子,Zn2+基态核外有28个电子,根据构造原理书写其核外电子排布式;(2)根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断NO3-的空间构型;(
36、3)A、N2O与CO2互为等电子体,二者形成的化学键相似,据此答题;B、O3与SO2互为等电子体,据此答题;C、CH2=CH-CHO中每个碳原子均形成两个单键和一个双键,故均为sp2杂化,据此答题;D、HCOOH分子间能形成氢键,CH3OCH3不能形成分子间氢键,据此答题;一个单键就是一个键,一个双键中含有一个键,一个键;配体位于方括号中,由1个NO和5个H2O构成。(4)以顶点为计算,与之相邻的最近的Kr位于三个面心上,而顶点的原子为8个立方体共有,每个面心上的Kr为两个立方体共有,故与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有34=12,晶胞中含Kr原子为81/8+61/2=4,然后求出比值;(5)根
37、据键数目和孤电子对数判断分子的立体构型;水分子能与很多金属离子形成配合物,其原因是在氧原子上有孤对电子,金属离子有空轨道,能形成配位键;(6)由图可知,水位于晶胞的顶点、面心和晶胞内,利用均摊法计算;金刚石中,C原子为sp3杂化,而冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同,说明C原子与O原子都为sp3杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性。【详解】(1)Zn为30号元素,所以Zn2+在基态时核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10;因此,本题正确答案是:1s22s22p63s23p63d10;(2)对于NO3-,根据VSEPR理论,中心N原子的配位原子数3,孤电子对数
38、为0,则价电子对数为3+0=3,根据杂化轨道理论,中心N原子为sp2杂化,则其空间构型为平面三角形;因此,本题正确答案是:平面三角形;(3)A、N2O与CO2互为等电子体,二者形成的化学键相似,故N2O结构式可表示为N=N=O,A正确;B、O3与SO2互为等电子体,为V形分子,B错误;C、CH2=CH-CHO中每个碳原子均形成两个单键和一个双键,故均为sp2杂化,C正确;D、HCOOH分子间可以形成氢键,CH3OCH3分子间只有范德华力,氢键的作用强于范德华力,所以HCOOH沸点比CH3OCH3高,与分子的极性无关,D错误。答案选AC;PAN中所有单键均为键,双键中有一个为键,-NO2的结构为
39、,所以PAN(CH3COOONO2)分子中含有10个键,则1mo1PAN含键数目为10 NA(或106.021023或6.021022)。配体位于方括号中,由1个NO和5个H2O构成,则配位数为6。因此,本题正确答案是:AC;10NA;6;(4)根据均摊法,以顶点计算,与之相邻最近的Kr位于三个面心上,而顶点的原子为8个立方体共有,每个面心上的Kr为两个立方体共有,故最近的Kr为38/2=12,晶胞中Kr有81/8+61/2=4,两者比值为12:4=3。因此,本题正确答案是:3;(5)水分子中含有2个键,孤电子对数=2,所以水分子的立体构型为V型,水分子能与很多金属离子形成配合物,其原因是在氧
40、原子上有孤对电子,金属离子有空轨道,能形成配位键;因此,本题正确答案是:V形;孤电子对;(6)每个冰晶胞平均含有水分子数为:8+6+4=8(其中顶点为8个,面心为6个,晶胞内有4个);金刚石中,C原子为sp3杂化,而冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同,说明C原子与O原子都为sp3杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性;因此,本题正确答案是:8 ;C原子与O原子都为sp3杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性。【点睛】该题的难点是晶胞分析与计算,注意晶胞计算的思维方法:(1)晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一,也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体
41、密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题,一是要掌握晶体“均摊法”的原理,二是要有扎实的立体几何知识,三是要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。(2)在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。(3)晶体微粒与M、之间的关系:若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);又1个晶胞的质量为a3g(a3为晶胞的体积)
42、,则1 mol晶胞的质量为a3NAg,因此有xMa3NA。12. G是某抗炎症药物的中间体,其合成路线如下:已知: (1)B的结构简式为_。 (2)反应的条件为_;的反应类型为_;反应的作用是_。(3)下列对有机物G的性质推测正确的是_(填选项字母)。A具有两性,既能与酸反应也能与碱反应 B能发生消去反应、取代反应和氧化反应C能聚合成高分子化合物 D1molG与足量NaHCO3溶液反应放出2molCO2(4)D与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为_。(5)符合下列条件的C的同分异构体有_ 种。A属于芳香族化合物,且含有两个甲基 B能发生银镜反应 C与FeCl3溶液发生显色反应其中核磁共振氢谱
43、有4组峰,且峰面积之比为6221的是 _ (写出其中一种结构简式)。(6)已知:苯环上有烷烃基时,新引入的取代基连在苯环的邻或对位;苯环上有羧基时,新引入的取代基连在苯环的间位。根据题中的信息,写出以甲苯为原料合成有机物的流程图(无机试剂任选)。_合成路线流程图示例如下:XYZ目标产物【答案】 (1). . (2). 浓硫酸、浓硝酸、加热 (3). 取代反应 (4). 保护酚羟基,以防被氧化 (5). AC (6). (7). (8). 16种 (9). 【解析】C发生氧化反应生成D,由D的结构逆推,可知C为;A与B反应生成C,结合B的分子式、给予的反应信息,可知B为,A为;D发生水解反应、酸
44、化得到E为;由G的结构简式可知,E发生硝化反应生成F,F再发生还原反应得到G。(1)由上述分析可知,B的结构简式为:,故答案为:;(2)反应为硝化反应,反应条件为:浓硫酸、浓硝酸、加热,的反应类型为取代反应,反应的作用是保护酚羟基,以防被氧化。故答案为:浓硫酸、浓硝酸、加热;取代反应;保护酚羟基,以防被氧化;(3)A、G含有氨基与羧基,具有两性,既能与酸反应也能和碱反应,故A正确;B、G不能发生消去反应,故B错误;C、含有羧基、氨基,能进行缩聚,形成高分子化合物,故C正确;D、羧基能与NaHCO3反应生成CO2,1molG与足量NaHCO3溶液反应放出1molCO2,故D错误。故选AC;(4)
45、D中羧基,水解得到羧酸与酚羟基均与NaOH反应,反应化学方程式为:;(5)C为,符合下列条件的C的同分异构体:a、属于芳香族化合物,且含有两个甲基,说明含有苯环和2个CH3;b、能发生银镜反应,说明含有CHO;c、与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,则苯环上有四个取代基:2个CH3、1个OH、1个CHO。若为苯环上H原子被OH、CHO取代,则当OH在中1号位置,-CHO有3种位置;当-OH在2号位置,CHO有3种、3种位置,故共6种同分异构体;若为苯环上H原子被OH、CHO取代,则当OH在中1号位置,-CHO有2种位置;当-OH在2号位置,-CHO有2种位置;当-OH在3号位置,-CHO有3种位置,共7种同分异构体;若为苯环上H原子被OH、CHO取代,OH有1种位置,而CHO有3种位置。故符合条件的同分异构体共有16种。其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的是或。故答案为:16; 或。(6)流程目的:。要将-CH3氧化为-COOH,且要在邻位引入1个-NH2。苯环上-CH3可以在酸性高锰酸钾条件下被氧化为-COOH;据已知信息可知,可以先在甲苯上引入-NO2,即发生硝化反应;然后在Fe/HCl的条件下将-NO2还原为-NH2;而又已知-NH2极易被氧化,所以-CH3的氧化应在-NO2的还原之前。合成流程图为:。