1、广东省广州市天河区2020届高三化学第三次模拟考试试题(含解析)可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 V-511.化学与生产、生活密切相关。下列有关说法正确的是( )A. 燃煤中加入生石灰可以有效减少碳排放B. 月饼包装盒内小袋铁粉主要作用为脱氧剂C. 热的纯碱溶液可用于洗涤煤油、柴油等油污D. 淀粉和纤维素在人体内最终水解为葡萄糖,为生命活动提供能量【答案】B【解析】【详解】A燃煤中加入生石灰可以吸收燃烧生成的二氧化硫生成稳定的硫酸钙,减少二氧化硫的排放,碳酸盐受热易分解成二氧化碳,所以加入生石灰不能减少碳排放,故A错误;B铁粉具有还原性
2、,可以吸收空气中的氧气,防止食品被氧化,故B正确;C矿物油渍属于烃类化合物,碱性物质和烃类化合物不反应,所以不能用纯碱除去矿物油渍,故C错误;D纤维素在人体内不能发生水解,故D错误;故答案为B。2.Weiss利用光敏剂QD制备2环已基苯乙烯(c)的过程如图。下列说法不正确的是( )A. a的二氯代物有3种B. 1molb完全燃烧消耗10molO2C. c具有顺式和反式2种结构D. a、b、c均能使溴水和稀高锰酸钾溶液褪色【答案】A【解析】【详解】Aa的二氯代物有11种,如图:,二个氯分别位于“1”“2”、“1”“3”、“1”“4”、“1”“5”、“1”“6”、“3”“3”、“3”“4”、“3”
3、“5”、“3”“6”、“4”“4”、“4”“5”号C原子上,A错误;Bb的分子式为:C8H8,b燃烧的化学方程式为:C8H8+10O28CO2+4H2O,所以,1molb完全燃烧消耗10molO2,B正确;C苯基和环己基位于双键的同一侧为顺式结构,苯基和环己基位于双键的两侧为反式结构,即c具有顺式和反式2种结构,C正确;Da、b、c均含碳碳双键,均能使溴水和稀高锰酸钾溶液褪色,D正确。答案选A。3.实验室制备一瓶纯净氯气的反应装置如图所示。关于实验操作或叙述正确的是( )A. a中圆底烧瓶中需加入碎瓷片B. b、c中所盛试剂依次为浓硫酸、饱和食盐水C. d中黄绿色气体从下往上逐渐充满整个集气瓶
4、D. e中NaOH溶液可用浓氨水代替【答案】C【解析】【分析】本实验的目的是制备纯净的氯气,装置a中利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,生成的氯气中有HCl杂质,可在装置b中盛放饱和食盐水将HCl除去,装置c中盛放浓硫酸将氯气进行干燥,氯气密度比空气大,所以装置d中利用向上排空气法收集氯气,装置e收集多余的氯气。【详解】A本实验中二氧化锰为固体,可以起到防止暴沸效果,不需要另外加碎瓷片,故A错误;B干燥气体时要最后一步干燥,b中盛放饱和食盐水,c中盛放浓硫酸,故B错误;C氯气呈黄绿色,且密度比空气大,所以d中黄绿色气体从下往上逐渐充满整个集气瓶,故C正确;D浓氨水会挥发出氨气,污染空气,故D错误
5、;故答案C。4.电催化合成氨法在电能的推动下不受热力学平衡限制,实现N2、H2O常温常压合成氨,如图为N2在不同电极材料表面复化的机制示意图。下列说法正确的是( )A. 电极材料起吸附作用,不影响N2的氢化过程B. N2在氢化反应之前需先解离成单独的氮原子C. 电催化合成氨原子利用率100%D. 2.8gN2理论上可以产生0.2NA个NH3分子【答案】D【解析】【详解】A由图可知,N2在不同电极材料表面氢化的过程不同,A错误;B由图可知,N2在氢化反应之前是否先解离成单独的氮原子和电极材料有关,在第一种电极材料表面氢化需先解离成单独的氮原子,在第二种、第三种电极材料表面氢化不需要先解离成单独的
6、氮原子,B错误;C电催化合成氨的反应物为N2、H2O,合成氨时O原子没被利用,原子利用率小于100%,C错误;D2.8gN2的物质的量=0.1mol,由图可知,1个N2分子可合成2个NH3分子,则0.1molN2分子可合成0.2molNH3分子,即2.8gN2理论上可以产生0.2NA个NH3分子,D正确;答案选D。5.25时,醋酸的电离常数为1.810-5。向20mL2.0mol/LCH3COOH溶液中逐滴加入2.0mol/LNaOH溶液,溶液中水电离出的c(H+)在此滴定过程中变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )A. a点水电离出的c(H+)=6.010-3mol/LB. b点c(CH3
7、COOH)c(Na+)c(CH3COO-)C. c点恰好完全反应,溶液中无CH3COOHD. d点c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)【答案】D【解析】【分析】20mL2.0mol/LCH3COOH和20mL2.0mol/LNaOH恰好完全反应得到CH3COONa溶液,所以,c点为CH3COONa溶液,a点为CH3COOH溶液,b点为等浓度的CH3COOH和CH3COONa溶液,d点为等浓度的CH3COONa和NaOH溶液,据此解答。【详解】Aa点为CH3COOH溶液,水的电离受到抑制,水电离出的c(H+)10-7mol/L,A错误;Bb点的溶液为CH3COOH和CH3
8、COONa等浓度混合的溶液,物料守恒为c(CH3COOH) +c(CH3COO-)=2c(Na+),醋酸会电离:CH3COOHCH3COOH,醋酸根会水解:CH3COOH2OCH3COOHOH,水解平衡常数c(Na+)c(CH3COOH),B错误;Cc点恰好完全反应,为CH3COONa溶液,但是醋酸根会水解:CH3COOH2OCH3COOHOH,溶液中有CH3COOH,C错误;Dd点加入40mL的NaOH溶液,NaOH多一倍,为等物质的量浓度的NaOH和CH3COONa的混合溶液,有物料守恒c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),D正确。答案选D。【点睛】酸和碱的电离抑制
9、水的电离,盐类的水解促进水的电离。6.我国某科研机构设计如图装置,利用K2Cr2O7实现含苯酚废水的有效处理,一段时间后,中间室中NaCl溶液的浓度减小。下列说法正确的是( )A. M为该电池的正极B. 该装置在高温下处理含苯酚废水效果更佳C. a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜D. N电极反应式为:Cr2O+6e-+8H+=2Cr(OH)3+H2O【答案】C【解析】分析】据图可知放电过程中C6H5OH转化为CO2被氧化,所以M电极为负极,Cr2O转化为Cr(OH)3被还原,所以N电极为正极。【详解】AM电极失电子发生氧化反应,为电池的负极,故A错误;B高温条件下微生物失活,电池的效率降低,故
10、B错误;C放电过程中,苯酚发生氧化反应、作负极,结合电子守恒和电荷守恒可知电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2+28H+,该装置的目的是对废水进行有效处理,所以废水中不应含有大量氢离子,则负极生成的氢离子要迁移到中间室,所以a为阳离交换膜;正极反应为反应式为:Cr2O+6e-+7H2O=2 Cr(OH)3+8OH-,氢氧根要迁移到中间室,所以b为阴离子交换膜;迁移到中间室的氢离子和氢氧根反应生成水使NaCl溶液浓度降低,故C正确;DN电极为正极,Cr2O得电子被还原为Cr(OH)3,结合电子守恒和电荷守恒可知电极反应式为Cr2O+6e-+7H2O=2 Cr(OH)3+8OH
11、-,故D错误;故答案为C。7.短周期元素X、Y、Z原子序数之和为16,原子半径大小为r(Y)r(X)r(Z),它们的常见单质在适当条件下可发生如图变化,其中B和C均为10电子分子。下列说法不正确的是( )A. X与Z形成的某种化合物可用来杀菌消毒B. 自然界中X单质与Y单质不能发生化学反应C. B和C分子间因形成氢键而使C极易溶于B中D. A和C一定条件下能发生氧化还原反应【答案】B【解析】【分析】常见的10电子分子有CH4、NH3、H2O、HF,则Z单质一定为H2,Z为H;X、Y、Z原子序数之和为16,则X、Y原子序数只和=16-1=15,原子半径大小为r(Y)r(X)r(Z),X、Y分别为
12、O、N或F、C,且X单质能和Y单质反应,则X、Y确定为O、N;综上所述,X、Y、Z分别为:O、N、H,A为NO,B为H2O,C为NH3,据此解答。【详解】AX(O)与Z(H)形成的H2O2有强氧化性,能使细菌的蛋白质变性,可用来杀菌消毒,A正确;B自然界中的X单质(O2)与Y单质(N2)在放电的条件下能反应生成NO,B错误;CB为H2O,C为NH3,H2O和NH3分子间容易形成氢键而使NH3极易溶于H2O中,C正确;DA为NO,有一定氧化性,C为NH3,有较强还原性,一定条件下能发生氧化还原反应,D正确。答案选B。8.亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体或黄色气体,熔点-64.5,沸点-5.5
13、,遇水易水解。它是有机合成中的重要试剂,可由NO与Cl2在常温常压下合成,某化学兴趣小组设计如图装置制备NOC1。回答下列相关问题:(1)NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,NOCl的电子式为_。(2)装置乙中的液体为_,装置丙作用是_。(3)实验时,先通入Cl2,观察到丁中烧瓶内充满黄绿色气体时,再通入NO,这样操作目的是_。待丁中烧瓶内有一定量液体生成时,停止实验。(4)上述装置设计有一不妥之处,理由是_(用化学方程式表示)。(5)测定NOCl的纯度:取所得产物a g溶于水,配制成250mL溶液;取25.00mL于锥形瓶中,以K2Cr2O7溶液为指示剂,用c molL-1 AgNO3
14、标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为24.00mL。滴定终点的现象是_,亚硝酰氯(NOCl)的纯度为_。(Ag2CrO4砖红色:Ksp(AgCl)=1.56x10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.0x10-12,Ksp(AgNO2)=5.8610-4)。【答案】 (1). (2). 水 (3). 干燥Cl2和NO,混合Cl2和NO,并通过观察气泡调节通入的流速使Cl2和NO的量接近1:2 (4). 排尽装置内的空气,防止NO被氧化 (5). NOCl+H2O=HNO2+HCl (6). 滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟无变化 (7). 100%【解析】【分析】甲中稀硝酸和C
15、u反应产生NO;硝酸易挥发,NO中混有HNO3,将混合气体通过盛有水的乙除去HNO3;将NO和Cl2通入丙中进行干燥、混合,同时通过气泡速率控制NO和Cl2的量;NO和Cl2在丁装置的烧瓶中反应得NOCl,用冰盐水冷凝得NOCl液体,用戊吸收尾气,据此解答。【详解】(1)NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为,故答案为:;(2)乙的作用是吸收NO中混有的HNO3,HNO3易溶于水,NO不溶于水,可用水吸收NO中混有的HNO3;NOCl遇水水解,在制备NOCl之前应将水吸收干燥,可盛放浓硫酸。同时装置乙可将NO和Cl2混合,根据原子守恒可知:Cl2和NO物质的量之比为1:
16、2时恰好完全反应,可以通过观察丙中气泡调节通入的流速使Cl2和NO的量接近1:2,故答案为:水;干燥Cl2和NO,混合Cl2和NO,并通过观察气泡调节通入的流速使Cl2和NO的量接近1:2;(3)实验之前,装置内有空气,NO能被空气中氧气迅速氧化,为防止NO被氧气氧化,实验时,先通入Cl2,观察到丁中烧瓶内充满黄绿色气体时,空气被排尽,此时再通入NO,故答案为:排尽装置内的空气,防止NO被氧化;(4)戊装置中有水,水蒸气进入装置丁的烧瓶中使NOCl水解,发生的反应为:NOCl+H2O=HNO2+HCl,故答案为:NOCl+H2O=HNO2+HCl;(5)Ksp(AgCl)=1.56x10-10
17、,Ksp(Ag2CrO4)=1.0x10-12,Ksp(AgNO2)=5.8610-4),三种饱和溶液中c(Ag+)分别为:c(Ag+)=,c(Ag+)=,c(Ag+)=,即溶解度:AgClAg2CrO4AgNO2,滴加标准AgNO3溶液时,形成沉淀顺序:AgCl、Ag2CrO4、AgNO2,所以,当滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟无变化时,到达滴定终点;NOCl溶于水发生的反应为:NOCl+H2O=HNO2+HCl,用AgNO3标准溶液滴定时发生的反应为:HCl+AgNO3=AgCl+HNO3,则有如下关系:NOClHClAgNO3,消耗AgNO3的物质的量=24c10-3mol
18、,由NOClHClAgNO3可得:NOCl的物质的量=24c10-3mol,所以,a g样品中NOCl的物质的量=24c10-3mol=24c10-2mol,样品中NOCl的质量=24c10-2mol65.5g/mol=15.72c g,所以NOCl的纯度=100%=100%,故答案为:滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟无变化;100%。9.五氧化二钒常用作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工生产。一种以钒渣(主要含有V2O3,还有少量FeO、Al2O3、SiO2等)为原料生产V2O5的工艺流程如图:已知:VO+H2OVO+2H+(1)“焙烧”时,V2O3转化为NaVO3的化学方程
19、式是_。(2)滤渣1为_(填化学式),“酸浸”后,调pH=7.6,除了得到沉淀Fe(OH)3、_,另一个目的是_。(3)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)的离子方程式是_。图1是沉钒率随温度的变化曲线,温度高于80,沉钒率下降,其可能原因是_。(4)在“煅烧”过程中,固体残留率(剩余固体质量/原始固体质量x100%)随温度变化的曲线如图2所示。NH4VO3分解过程中,先后失去的物质分别是_、_。(填化学式)(5)金矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为VO2+V2+2H+VO2+H2O+V3+,电池充电时,阳极的电极反应式为_。【答案】 (1). V2O3+Na2CO3+O
20、22NaVO3+CO2 (2). H2SiO3 (3). Al(OH)3 (4). 使VO+H2OVO+2H+平衡正向移动,VO更多的转化为VO (5). NH+VO=NH4VO3 (6). 温度高于80,NH水解程度增大成为主要因素,使NH浓度减小,沉钒率下降或温度升高NH4VO3溶解度增大或温度升高铵盐分解 (7). NH3 (8). H2O (9). VO2+H2O-e-=VO+2H+【解析】【分析】钒渣(主要含有V2O3,还有少量FeO、Al2O3、SiO2等)混合碳酸钠在空气中焙烧,V2O3转化为NaVO3同时铁元素被氧化、SiO2转化为Na2SiO3;再用足量稀硫酸浸取,得到的溶液
21、中主要含有VO、Fe3+、Al3+,滤渣1为不溶于稀硫酸的H2SiO3;之后调节溶液pH值使Fe3+、Al3+转化为沉淀,滤渣2主要为Fe(OH)3、Al(OH)3,同时pH增大使VO+H2OVO+2H+平衡正向移动;之后加入硫酸铵得到NH4VO3沉淀,过滤煅烧沉淀得到V2O5。【详解】(1)V2O3与碳酸钠混合在空气中煅烧,转化为NaVO3的过程中V元素被氧气氧化,根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为V2O3+Na2CO3+O22NaVO3+CO2;(2)滤渣1为不溶于稀硫酸的H2SiO3;根据分析可知调pH=7.6,得到的沉淀有Fe(OH)3、Al(OH)3,pH增大使VO+H2OVO+
22、2H+平衡正向移动,VO更多的转化为VO;(3)沉钒过程发生复分解反应,离子方程式为NH+VO=NH4VO3;铵根在水溶液中会发生水解,水解为吸热反应,温度高于80,NH水解程度增大成为主要因素,使NH浓度减小,沉钒率下降;同时温度升高NH4VO3溶解度增大;且铵盐不稳定,温度升高铵盐分解;(4)根据铵盐的性质,NH4VO3分解产生氨气和HVO3,根据题意可知HVO3又分解产生V2O5;假设初始NH4VO3的质量为117g,物质的量为1mol,根据元素守恒可知分解过程中会产生1molNH3和0.5molH2O;A点减少的质量为117g(1-85.47%)=17g,刚好是1molNH4VO3中的
23、NH3,所以起点到A点失去的物质是NH3;A点到B点减少的质量为117g(85.47%-77.78%)=9g,刚好是0.5molH2O的质量,所以A到B失去的是H2O;(5)充电时阳极失电子发生氧化反应,根据电池总反应可知,阳极的电极反应式为VO2+H2O-e-=VO+2H+。【点睛】第4小题为本题难点,学生需要知道铵盐的性质,参考氯化铵、硝酸铵受热分解的产物可以推测出NH4VO3分解产生氨气和HVO3,之后HVO3又分解产生V2O5,然后根据元素守恒进行判断。10.甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为(CO,CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:i:CO2(g)
24、+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1ii:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2iii:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) H3回答下列问题:(1)已知反应2中相关化学键键能数据如下:化学键HHC=OCOHOE/KJmol-14368031076465由此计算H2=_kJmol-1。已知H1=-63kJmol-1,则H3=_kJmol-1。(2)对于反应1,不同温度对CO2的平衡转化率及催化剂的效率影响如图所示,请回答下列问题:下列说法不正确的是( )A.M点时平衡常数比N点时平衡常数大B.温度低于250时,随温度升高甲醇的平衡产率降低C.其他条件不变,若不
25、使用催化剂,则250时CO2的平衡转化率可能位于M1D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率若在刚性容器中充入3molH2和1molCO2发生反应1,起始压强为4MPa,则图中M点CH3OH的体积分数为_,250时反应的平衡常数Kp=_(MPa)-2(保留三位有效数字);若要进一步提高甲醇产率,可采取的措施有_(写两条即可)(3)相同条件下,一定比例CO/CO2/H2混合气体甲醇生成速率大于CO2/H2混合气体甲醇生成速率,结合反应1、2分析原因:_。(4)以二氧化钛表面覆盖Cu2A12O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)CH3COO
26、H(g),在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示:250300时,乙酸的生成速率降低的主要原因是_。300400时,乙酸的生成速率升高的主要原因是_。【答案】 (1). +36 (2). +99 (3). CD (4). 16.7%或 (5). 0.148 (6). 增大压强、及时移走生成物、降低温度、增大氢气投料比、换更优催化剂 (7). CO的存在促使反应平衡逆向移动;水蒸气的量减少,促使反应平衡正向移动 (8). 催化剂的催化效率降低 (9). 温度升高对反应速率影响为主要因素【解析】【分析】(1)根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,可得CO2(g)+H2(g)CO(
27、g)+H2O(g)H2;根据盖斯定律可得CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的H3;(2) 反应焓变小于零为放热反应,温度越高平衡常数越小,催化剂可以加快反应的速率,但不影响平衡移动;化工生产时,既要考虑反应速率又要考虑转化率或产率的双重影响,以此来选择化工生产的适宜条件;初始投料为3molH2和1molCO2,M点CO2的转化率为50%,恒容容器中气体的体积分数即物质的量分数,则列三段式进行相关计算;恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,初始气体的总物质的量为4mol,压强为4MPa,则平衡时气体的总物质的量为3mol,压强为3MPa,据平衡时各物质的分压带入平衡常数计算公式进
28、行计算;该反应气体减少的反应,增大压强、及时移走生成物使平衡正向移动;该反应为放热反应,降低温度、增大氢气投料比、换更优催化剂都可以提高甲醇的产率;(3)CO的存在促使反应平衡逆向移动;水蒸气的量减少,促使反应平衡正向移动,所以一定比例CO/CO2/H2混合气体甲醇生成速率大于CO2/H2混合气体甲醇生成速率;(4)250300时,催化剂的催化效率降低,所以乙酸的生成速率降低;300400时,温度升高对反应速率影响为主要因素,所以乙酸的生成速率升高。【详解】(1)根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,可得CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=8032kJ/mol+436kJ
29、/mol-1076kJ/mol-2465kJ/mol=+36kJ/mol;已知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-63kJmol-1,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+36kJ/mol根据盖斯定律反应-反应得到CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的H3=+99kJ/mol;(2)A反应焓变小于零为放热反应,温度越高平衡常数越小,所以M点平衡常数大于N点平衡常数,故A正确;B据图可知温度低于250时,随温度升高CO2的平衡转化率下降,即平衡逆向移动,所以甲醇的平衡产率降低,故B正确;C温度相同平衡常数不变,不改变投料的情况下,即使不使用催化剂
30、,CO2的平衡转化率也位于M点,故C错误;D虽然该反应为放热反应,降低温度可以增大CO2的平衡转化率,但温度过低反应速率会很慢,单位时间内CO2的转化率降低,所以不能在较低温度下进行,故D错误;综上所述答案为CD;初始投料为3molH2和1molCO2,M点CO2的转化率为50%,则列三段式有: 恒容容器中气体的体积分数即物质的量分数,所以CH3OH的体积分数为=16.7%或;恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,初始气体的总物质的量为4mol,压强为4MPa,则平衡时p(CO2)=p(CH3OH) =p(H2O)=0.5MPa,p(H2)=1.5MPa,则Kp=0.148;该反应气
31、体减少的反应,增大压强可以使平衡正向移动提高甲醇的产率;及时移走生成物使平衡正向移动也可以增大甲醇的产率;该反应焓变小于零为放热反应,降低温度可以使平衡正向移动从而提高甲醇的产率;增大氢气投料比、换更优催化剂都可以提高甲醇的产率;(3)CO的存在促使反应平衡逆向移动;水蒸气的量减少,促使反应平衡正向移动,所以一定比例CO/CO2/H2混合气体甲醇生成速率大于CO2/H2混合气体甲醇生成速率;(4)250300时,催化剂的催化效率降低,所以乙酸的生成速率降低;300400时,温度升高对反应速率影响为主要因素,所以乙酸的生成速率升高。【点睛】工业生产选择温度时要综合考虑温度对平衡、催化剂、反应速率
32、的影响来选择合适的温度,不能只考虑温度对平衡的影响。11.黄铜矿是工业炼铜原料,含有的主要元素是硫、铁、铜,请回答下列问题。(l)基态硫原子中核外电子有_种空间运动状态。Fe2+的电子排布式是 _。(2)液态SO2可发生白偶电离2SO2=SO2+SO32-,SO32-的空间构型是 _,与SO2+互为等电子体的分子有_(填化学式,任写一种)。(3)CuCl熔点为426,融化时几乎不导电,CuF的熔点为908,沸点1100,都是铜(I)的卤化物,熔沸点相差这么大的原因是 _。(4)乙硫醇(C2H5SH)是一种重要的合成中间体,分子中硫原子的杂化形式是_。乙硫醇的沸点比乙醇的沸点_(填“高”或“低”
33、),原因是_。(5)黄铜矿主要成分X的晶胞结构及晶胞参数如图所示,X的化学式是 _,其密度为 _gcm3(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。【答案】 (1). 16 (2). 1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6) (3). 三角锥形 (4). N2或CO (5). CuCl为分子晶体,CuF为离子晶体,离子晶体的熔沸点比分子晶体高 (6). sp3 (7). 低 (8). 乙醇分子间有氢键,而乙硫醇没有 (9). CuFeS2 (10). 【解析】【分析】(1)硫元素为16号元素,核外有16个电子,9个轨道;铁为26号元素,核外有26个电子,失去最外层的2个电子变成Fe2+;(2
34、)根据SO32-的杂化方式为sp3确定它的空间结构,由等电子体定义确定SO2+的等电子体的分子;(3)根据两种晶体的性质确定晶体类型;(4)根据乙硫醇中硫原子的成键特点判断杂化方式,乙醇分子里有氧,可以形成氢键导致沸点比较高;(5)根据晶胞结构中Cu、Fe、S原子个数计算出化学式,再由有关公式写出晶胞密度的表达式;根据以上分析进行解答。【详解】(1)基态原子核外有多少个轨道就有多少个空间运动状态。硫原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p4,故硫原子1+1+3+1+3=9个轨道,所以基态硫原子中核外电子有9种空间运动状态;Fe是26号元素,核外有26个电子,铁原子失去最外层的两个电子变
35、成Fe2+,Fe2+的电子排布式是1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)。答案为:9;1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)。(2)SO32-离子中的硫原子有三个化学键,一对孤对电子,属于sp3杂化,空间构型为三角锥形;SO2+有两个原子,总价电子数为10,与SO2+互为等电子体的分子有N2、CO等。答案为:三角锥形;N2或CO。(3)由题知CuCl熔点为426,融化时几乎不导电,可以确定CuCl为分子晶体,熔沸点比较低,CuF的熔点为908,沸点1100,确定CuF为离子晶体,熔沸点比较高。答案为:CuCl为分子晶体,CuF为离子晶体,离子晶体的熔沸点比分子晶体高
36、。(4)乙硫醇(C2H5SH)里的S除了共用的两对电子外还有两对孤对电子要参与杂化,所以形成的是sp3杂化,乙醇里有电负性较强的氧原子,分子间可以形成氢键,沸点比乙硫醇的沸点高。答案:sp3;低;乙醇分子间有氢键,而乙硫醇没有。(5)对晶胞结构分析可知,晶胞中的Cu原子数目=8+4+1=4,Fe原子数目=6+4=4,S原子数目为8, X的化学式中原子个数比为:Cu:Fe:S=1:1:2,所以X的化学式为:CuFeS2。由图可知晶胞内共含4个“CuFeS2”,据此计算:晶胞的质量=4= ,晶胞的体积V=anmanmbnm=a2b10-21cm3,所以晶胞的密度= 。答案为:CuFeS2; 。【点
37、睛】基态原子核外有多少电子就多少个运动状态,有多少个轨道就有多少个空间运动状态。这两个问题很相似,解答时一定要注意。12.以乙炔为原料,根据以下流程信息,制备有机物F;已知:回答以下问题:(1)A的化学名称为_。(2)B的结构简式为_,C中官能团的名称是_。(3)由A生成D的反应类型为_。(4)由C和E生成F的化学方程式为_。(5)芳香化合物X是E的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:2。写出两种符合要求X的结构简式_、_。(6)写出以1溴2苯基乙烷为原料制备化合物的合成销路线(其他试剂任选)。_。【答案】 (1). 乙炔 (
38、2). HCCCH2OH (3). 碳碳三键、醚键 (4). 加成反应 (5). 2HCCCH2OCH3+CH3COOCH2CCCH2OOCCH3 (6). (7). 、(任写一种) (8). 【解析】【分析】A的分子式为C2H2,则A为HCCH,结合B的分子式可知,乙炔和甲醛发生加成反应生成B和D,结合B和D的分子式可知,可知B为HCCCH2OH,D为HOCH2CCCH2OH;根据BC中反应条件及C的分子式可知,发生了取代反应生成HCCCH2OCH3;根据DE及E的分子式,结合信息可知E为CH3COOCH2CCCH2OOCCH3;最后根据已知信息可知二者发生反应生成目标产物F。【详解】(1)
39、A为HCCH,化学名称为:乙炔,故答案为:乙炔;(2)由分析可知,B为HCCCH2OH,C为HCCCH2OCH3,含碳碳三键、醚键两种官能团,故答案为:HCCCH2OH;碳碳三键、醚键;(3)1分子A(HCCH)和2分子HCHO反应得到1molD(HOCH2CCCH2OH),为加成反应,故答案为:加成反应;(4)C为HCCCH2OCH3,E为CH3COOCH2CCCH2OOCCH3,C和E发生类似“已知”的反应得到F,反应的化学方程式为2HCCCH2OCH3+CH3COOCH2CCCH2OOCCH3,故答案为:2HCCCH2OCH3+CH3COOCH2CCCH2OOCCH3;(5)E为CH3COOCH2CCCH2OOCCH3,不饱和度为4,X是E的同分异构体:可与FeCl3溶液发生显色反应,则X含,不含其它不饱和结构,核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:2,则必含两个对称的甲基,酚羟基为2个或者4个,且每两个酚羟基处于对称位置,符合条件的有、,故答案为:;、(任写一种);(6)逆合成分析:可由3分子发生类似“已知”反应得到,可由发生消去反应得到,可由和Br2加成得到,可由1溴2苯基乙烷()发生消去反应得到,即流程为:,故答案为:。【点睛】(5)核磁共振氢谱峰面积比中数字出现3的整数倍时,优先考虑甲基。