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广东省广州市2020届高三化学二模考试试题(含解析).doc

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1、广东省广州市2020届高三化学二模考试试题(含解析)相对原子量:H-1 C-12 O-16 F-19 P-31 Sc-45 Cu-64 Sb-122 I-1271.化学与社会、生活、生产密切相关。对下列应用的解释错误的是( )选项应用解释A液氢可用作长征5号火箭的燃料液氢无毒无污染燃料,燃烧热值高B高纯硅可用于制作光感电池硅具有半导体性能,可将太阳能转换为电能C二氧化硅可用于制作光导纤维二氧化硅具有良好导电性能,硬度大D钛合金可用于制作飞机的结构部件钛合金质轻、强度高、耐腐蚀A. AB. BC. CD. D【答案】C【解析】【详解】A. 液氢作为燃料在燃烧时产物为水,属于无污染燃料,热值较高适

2、用于航空燃料,故A正确;B. 光感电池可以将光能转化为电能,利用高纯度硅的半导体性能,故B正确;C. 二氧化硅具有良好的导光性,且硬度大,可以制作光导纤维,故C错误;D. 钛合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等性能,可以用于航天材料,故D正确;故选C。【点睛】此题易错点是硅单质与二氧化硅性质的比较,性质决定用途,注意用途与性质间的关系。2.降冰片烯()在一定的条件下可以转化为降冰片烷()。下列说法正确的是( )A. 降冰片烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B. 降冰片烷易溶于水C. 降冰片烷与互为同分异构体D. 降冰片烷的一氯代物有3种(不含立体异构)【答案】D【解析】【分析】【详解】A. 降冰片烯中含

3、有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;B. 根据相似相溶原理分析,降冰片烷难溶于水,故B错误;C. 降冰片烷的分子式为C7H12,的分子式为C7H10,不是同分异构体,故C错误;D. 降冰片烷中有3种位置的H,如图,则当它发生一氯取代时,同分异构体有3种,故D正确;故选D。3.实验室探究SO2性质的装置如图所示。下列说法错误的是( )A. 装置a中的反应可用铜片和浓硫酸代替B. 若X为H2S溶液,装置b中产生淡黄色沉淀C. 若X为含HCl、BaCl2的FeCl3溶液,装置b中产生白色沉淀D. 反应后装置c中溶液的pH降低【答案】A【解析】【详解】A. 铜片和浓硫酸

4、需要加热才能反应生成SO2,故不能替换,故A错误;B. 若X为H2S溶液,SO2与H2S发生氧化还原反应生成难溶的S,则装置b中产生淡黄色沉淀S,故B正确;C. FeCl3溶液中Fe3+有氧化性,通入二氧化硫时反应生成硫酸钡沉淀,装置b中产生白色沉淀为硫酸钡,故C正确;D. 装置c中碳酸钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠溶液,亚硫酸根水解程度小于碳酸根,所以碱性减弱,pH降低,故D正确;故选A。4.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A. 1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为3NAB. 0.1molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为0.1NAC 常温常

5、压下,124gP4中所含PP键数目4NAD. 标准状况下,22.4L丙烷中所含共价键数目为10NA【答案】D【解析】【详解】A. Cr元素化合价由K2Cr2O7中+6价降低为Cr3+中+3价,则1mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为(6-3)2=6mol,即6NA,故A错误;B. 1.0molCH4与Cl2在光照下反应,生成物是氯化氢和四种卤代烃,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,故B错误;C. 常温常压下,124gP4的物质的量为,P4分子中所含6个PP键,则124gP4中PP键数目6NA,故C错误;D. 标准状况下,22.4L丙烷的物质的量为1mol,丙烷分子中含有

6、10个共价键,则所含共价键数目为10NA,故D正确;故选D。5.一种化合物Y2ZW3X可用作牙膏的添加剂,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z的最高价氧化物的水化物是三元酸,Y的原子半径是短周期主族元素中最大的,W与X的最外层电子数之和为13。下列说法错误的是( )A. 简单氢化物的沸点:WXB. 离子半径:YWXC. Z的最高价氧化物可用作干燥剂D. Y与X形成的化合物的水溶液呈碱性【答案】B【解析】【分析】Z的最高价氧化物的水化物是三元酸,Z为P,Y的原子半径是短周期主族元素中最大的,Y是Na,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W与X的最外层电子数之和为

7、13,W、X分别代表O和F,故W、X、Y、Z分别为O、F、Na、P,以此分析。【详解】AW、X的简单氢化物分别为H2O和HF,水在常温下是液体,HF是气体,简单氢化物的沸点:WX,故A正确;BW、X、Y分别为O、F、Na,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小,离子半径:YXW,故B错误;CZ的最高价氧化物五氧化二磷可用作干燥剂,可以干燥酸性或中性气体,故C正确;DY与X形成的化合物氟化钠的水溶液呈碱性,由于F-水解使NaF溶液显碱性,故D正确;答案选B。6.我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液,充电、放电时,复合膜层间的H2O

8、解离成H+和OH-,工作原理如图所示。下列说法错误的是( )A. a膜是阳离子膜,b膜是阴离子膜B. 放电时负极的电极反应式为Zn+4OH-2e-=Zn(OH)42-C. 充电时CO2在多孔Pd纳米片表面转化为甲酸D. 外电路中每通过1mol电子,复合膜层间有1mol H2O解离【答案】C【解析】【分析】根据图示可知,放电时是原电池,放电时,负极为锌,锌在负极失去电子生成锌离子,结合复合膜层电离出的氢氧根离子生成Zn(OH)42-,负极的电极反应式为Zn+4OH-2e-=Zn(OH)42-,多孔Pd纳米片为正极,二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸,电极反应为CO2+2H+2e-=HCOOH, 总

9、的电极反应为:Zn+2OH-+2H2O+CO2= Zn(OH)42-+HCOOH,充电时的电极反应与放电时的反应相反,由此分析。【详解】A由图可知,a膜释放出氢离子,是阳离子膜,b膜释放出氢氧根离子,是阴离子膜,故A正确;B根据图示可知,放电时是原电池,负极为锌,锌在负极失去电子生成锌离子,结合复合膜层电离出的氢氧根离子生成Zn(OH)42-,负极的电极反应式为Zn+4OH-2e-=Zn(OH)42-,故B正确;C放电时多孔Pd纳米片为正极,二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸,充电时是电解池,甲酸在多孔Pd纳米片表面转化为CO2,故C错误;D复合膜层间的H2O解离成H+和OH-,根据总的电极反应

10、:Zn+2OH-+2H2O+CO2= Zn(OH)42-+HCOOH,锌的化合价从0价升高到+2价,外电路中每通过1mol电子,复合膜层间有1mol H2O解离,故D正确;答案选C。【点睛】根据图中信息写出电极反应是解本题的关键,方法是根据氧化还原反应的原理找到反应物和生成物,根据化合价的变化找到转移的电子数,再进行判断。7.已知Ka(CH3COOH)=1.710-5,Kb(NH3H2O)=1.710-5。常温下,用0.01molL-1氨水滴定20mL浓度均为0.01molL-1的HCl和CH3COOH混合溶液,相对导电能力随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列叙述错误的是( )A. a点的混合

11、溶液中c(CH3COO-)约为1.710-5molL-1B. b点的混合溶液中:c(CH3COOH)c(NH4+)C. c点的混合溶液中:c(NH4+)+c(NH3H2O)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)D. 混合溶液pH=7时,加入氨水体积大于40mL【答案】B【解析】【分析】a点为浓度均为0.01mol/L的盐酸和醋酸(1:1)混合溶液,b点溶质为等浓度氯化铵和醋酸,c点溶质为等浓度氯化铵和醋酸铵,根据醋酸的电离平衡常数表达式,电荷守恒,物料守恒分析。【详解】Aa点为浓度均为0.01mol/L的盐酸和醋酸(1:1)混合溶液,盐酸全部电离,醋酸部分电离,根据醋酸的电

12、离平衡表达式:;可以得到,故A正确;BKa(CH3COOH)=1.710-5, ,Ka(CH3COOH)Kh(NH4+),醋酸电离程度大于NH4+水解程度,则c(NH4+)c(CH3COOH),故B错误;C点溶液中恰好生成等量的NH4Cl和CH3COONH4,根据物料守恒:2c(Cl)c(NH4+)+c(NH3H2O),2c(CH3COOH)+2c(CH3COO)c(NH4+)+c(NH3H2O),c(Cl)c(CH3COO)+c(CH3COOH),所以有c(NH4+)+c(NH3H2O)c(Cl)+c(CH3COO)+c(CH3COOH),故C正确;Dc点溶质为等浓度氯化铵和醋酸铵,Ka(C

13、H3COOH)=1.710-5,Kb(NH3H2O)=1.710-5,即醋酸的酸性和氨水的碱性相当,在醋酸氨溶液中,铵根离子和醋酸根离子的水解程度相近,溶液呈中性,氯化铵属于强酸弱碱盐,显酸性,要让混合溶液pH=7即中性,加入氨水体积需大于40mL,故D正确;答案选B。【点睛】本题判断出a、b、c点的意义很关键,醋酸是弱酸,存在电离平衡,加入氨水中,氨水会优先和盐酸反应,得到醋酸和氯化铵的混合溶液,要从图像中找到溶液导电能力降低的原因,充分考虑弱电解质的电离和水解,进行综合运用。8.乙酸正丁酯是无色透明有果香气味的液体。实验室制备乙酸正丁酯的反应方程式如下:CH3COOH+CH3CH2CH2C

14、H2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O。制备流程和有关数据如下:已知:乙酸正丁酯、正丁醇和水组成的三元共沸物的沸点为90.7。反应装置如图所示。在烧瓶中加入反应物和沸石,分水器中加入一定体积水,80反应15分钟,然后提高温度使反应处于回流状态,分水器中液面不断上升,当液面达到分水器支管口时,上层液体返回到烧瓶中。回答下列问题:(1)仪器甲的名称是_。步骤在80反应时温度计水银球置于_(填“a”或“b”)处。(2)使用分水器能提高酯的产率,原因是_(用平衡移动原理解释)。(3)步骤观察到_(填标号)现象时,酯化反应已基本完成。A.当分水器中出现分层 B.分水器中有液体回流至烧瓶C.

15、分水器水层高度不再变化 D.仪器甲有液体滴落(4)若反应前分水器中加水不足,会导致_,使产率偏低。(5)步骤操作a的名称是_。(6)步骤中,依次用10%Na2CO3溶液、水洗涤有机相,分出的产物加入少量无水MgSO4固体,蒸馏,得到乙酸正丁酯4.64g。加入10%Na2CO3溶液的目的是除去_。乙酸正丁酯的产率为_%。【答案】 (1). 球形冷凝管 (2). b (3). 分水器能分离出产物中的水,将未反应的正丁醇回流到烧瓶,使平衡向生产酯的方向移动,提高酯的产率 (4). C (5). 回流时正丁醇不能全部返回到烧瓶 (6). 分液 (7). 混在产品中的硫酸和醋酸 (8). 74【解析】分

16、析】正丁醇、冰醋酸、浓硫酸80反应15分钟,加入碎瓷片防止爆沸,得到乙酸正丁酯,再提高温度使反应处于回流状态,分水器能分离出产物中的水,将未反应的正丁醇回流到烧瓶, 再将液体分液得到乙酸正丁酯和水,再将乙酸正丁酯纯化可得到产品,据此分析。【详解】(1)仪器甲的名称是球形冷凝管,由于反应在蒸馏烧瓶中进行,反应的温度在80,温度计水银球应置于b处;(2)使用分水器能提高酯的产率,原因是分水器能分离出产物中的水,将未反应的正丁醇回流到烧瓶,使平衡向生产酯的方向移动,提高酯的产率;(3)A当分水器中出现分层,说明开始产生乙酸正丁酯,不能确定酯化反应已完成,故A不符合题意;B分水器中有液体回流至烧瓶,说

17、明开始产生乙酸正丁酯,不能确定酯化反应已完成,故B不符合题意;C分水器水层高度不再变化 ,证明酯化反应已完成,不再产生酯了,故C符合题意;D仪器甲有液体滴落,说明分水器中的液体在冷凝回流,不能确定酯化反应已完成,故D不符合题意;答案选C。(4)若反应前分水器中加水不足,回流时正丁醇不能全部返回到烧瓶,会导致使产率偏低;(5)步骤操作a的名称是分液,用于分离互不相溶的液体,经分液得到乙酸正丁酯和水;(6)步骤中,依次用10%Na2CO3溶液、水洗涤有机相,醋酸的沸点与乙酸正丁酯的相差不大,硫酸难挥发,未反应的硫酸也会和醋酸一起留在蒸馏烧瓶中,加入10%Na2CO3溶液的目的是除去混在产品中的硫酸

18、和醋酸;已知加入5mL丁醇和3.5mL冰醋酸,根据m=V计算得到冰醋酸和正丁醇的质量分别为m(CH3COOH)=3.5mL1.05g/mL=3.675g,m (CH3CH2CH2CH2OH)=0.8g/mL5mL=4g,根据化学反应:通过计算可知,醋酸过量,正丁醇完全反应,利用正丁醇计算乙酸丁酯的质量,设乙酸正丁酯的质量为x,解得x=6.27g乙酸正丁酯的产率为74%。【点睛】关于产率计算时,需注意判断醋酸过量还是正丁醇过量,利用完全反应的正丁醇计算产率。9.氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物,可用于制作激光、半导体材料。以钪锰矿石(主要含MnO2、SiO2及少量Sc2O3、Al2O3、Ca

19、O、FeO)为原料制备Sc2O3的工艺流程如图,其中TBP和P507均为有机萃取剂。回答下列问题:(1)Sc2O3中Sc的化合价为_。(2)“溶解”时铁屑被MnO2氧化为Fe3+,该反应的离子方程式是_。(3)“滤渣”的主要成分是_。(4)“萃取除铁”时铁和钪的萃取率与O/A比(有机相与水相的体积比)的关系如图所示。该工艺中最佳O/A比为_。(5)有机萃取剂P507萃取Sc3+的反应原理为阳离子交换:ScCl3+3HR=ScR3+3HCl(HR代表P507)。在“富钪有机相”中反应生成Sc(OH)3的化学方程式是_。(6)“萃余液2”中的金属阳离子除Al3+、Ca2+外,还有_。(7)Sc2(

20、C2O4)3在空气中“煅烧”生成Sc2O3的化学方程式是_。(8)某厂用1000kg的钪锰矿制备Sc2O3,最终得到Sc2O3306g,该矿中含钪的质量分数为_。【答案】 (1). +3 (2). 3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2+2Fe3+6H2O (3). SiO2 (4). 2 (5). ScR3+3NaOH=3NaR+Sc(OH)3 (6). Mn2+ (7). 2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2 (8). 0.02%【解析】【分析】钪锰矿石(主要含MnO2、SiO2及少量Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO),加入稀硫酸后,溶液中含有Al3+,Fe2+,C

21、a2+,Sc3+,再加入Fe,可以将二氧化锰还原为Mn2+,铁被氧化成Fe3+,滤渣中含有SiO2,TBP和HCl加入除去Fe3+,得到有机相和萃余液1,萃余液1加入有机萃取剂P507萃取Sc3+,萃余液2中剩余Al3+、Ca2+、Mn2+,富钪有机相加入氢氧化钠后得到反萃固体Sc(OH)3,加入HCl得到ScCl3,加入H2C2O4后得到Sc2(C2O4)3,在空气中煅烧后Sc2O3,据此分析。【详解】(1)Sc2O3中O的化合价为-2价,根据元素的化合价之和等于0,则Sc的化合价为+3价;(2)“溶解”时铁屑被MnO2氧化为Fe3+,MnO2还原Mn2+,溶液为酸性,有氢离子参与反应,根据

22、元素守恒补齐生成物水,反应的离子方程式:3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2+2Fe3+6H2O;(3)钪锰矿石中不与硫酸和废铁屑反应的物质为二氧化硅,“滤渣”的主要成分是SiO2;(4)从图中可以看出,萃取除铁时需要将铁的萃取率最高,钪的萃取率最低,此时该工艺中最佳O/A比为2;(5)在“富钪有机相”中反应生成Sc(OH)3,ScR3与氢氧化钠反应生成Sc(OH)3,化学方程式是ScR3+3NaOH=3NaR+Sc(OH)3;(6)除去铁离子后,“萃余液1”中含有Sc3+,“萃余液2”中的金属阳离子除Al3+、Ca2+外,还有Mn2+;(7)Sc2(C2O4)3在空气中“煅烧”生成Sc2O

23、3和二氧化碳的化学方程式是2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2;(8)某厂用1000kg的钪锰矿制备Sc2O3,最终得到Sc2O3306g,钪元素的质量等于三氧化二钪的质量钪元素的质量分数,该矿中含钪的质量分数为。10.甲苯(C7H8)和二甲苯(C8H10)是重要的化工原料。利用苯(C6H6)和甲醇(CH3OH)在催化剂作用下反应得到C7H8、C8H10和副产物三甲苯(C9H12),发生的主要反应如下:.C6H6(g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g).C7H8(g)+CH3OH(g)C8H10(g)+H2O(g).C8H10(g)+CH3OH(g)C9H12(g

24、)+H2O(g)(1)500、0.18Mpa条件下,反应达到平衡时,结果如图所示。由图分析,随着投料比增加,CH3OH的平衡转化率_,平衡时的值_。(填“增大”、“减小”或“不变”)投料比为1.0时,C6H6的平衡转化率为50%,产物中C7H8、C8H10和C9H12物质的量之比为631。CH3OH的平衡转化率为_,反应I的平衡常数K=_。(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了反应I在固体酸(HB)催化剂表面进行的反应历程如图所示。其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。反应I的H=_kJmol-1。吸附CH3OH的焓变_吸附C6H6的焓变(填“”或“”)。C6H6*在催化剂表面转

25、化为C7H8*的反应方程式为_。在固体酸(HB)催化作用下,测得反应I的速率方程为v=kp(C6H6)(k为速率常数)。在刚性容器中发生反应I,关于反应I的平衡常数(K)和反应速率(v)的叙述正确的是_(填标号)。A.升高温度,K和v均增大B.增大p(C6H6),K不变,v增大C.降低温度,K和v均减小D.增大p(CH3OH),K不变,v增大【答案】 (1). 减小 (2). 增大 (3). 75% (4). 1.8 (5). -61.4 (6). (7). C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB (8). B【解析】【分析】(1)由图分析,随着投料比增加,苯(C6H6)的转化

26、率在增加,CH3OH的物质的量在增加,平衡转化率减小,根据平衡移动的方向判断平衡时的值的变化;设当设C6H6的平衡转化率为50%,产物中C7H8、C8H10和C9H12物质的量分别为6mol、3mol、1mol,则反应C8H10(g)+CH3OH(g)C9H12(g)+H2O(g)中平衡时,C8H10和C9H12的物质的量分别为3mol、1mol,则反应中C8H10(g)的初始投料为4mol,即平衡时反应C7H8(g)+CH3OH(g)C8H10(g)+H2O(g)平衡时,C7H8、C8H10的物质的量分别为6mol和4mol,则反应中C7H8初始量为10mol,即平衡时反应C6H6(g)+C

27、H3OH(g)C7H8(g)+H2O(g)中C7H8(g)平衡时的物质的量为10mol,则反应C6H6(g)和CH3OH(g)的转化量为10mol,根据投料比为1.0时,设C6H6的平衡转化率为50%,则反应中C6H6(g)和CH3OH(g) 的初始投入量相等,都为20mol,据此列三段式计算解答;(2)结合反应I的方程式:C6H6(g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g),根据图示,利用盖斯定律解答;根据图示中,吸附CH3OH的焓变和吸附C6H6的焓变数值进行比较判断;根据图示,找到C6H6*和C7H8*所在的位置书写反应方程式;根据中分析可知,反应I的方程式为:C6H6(g)+C

28、H3OH(g)C7H8(g)+H2O(g),正反应为放热反应;该体系反应前后气体分子数目不变,平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数不变,结合外界条件对反应速率的影响分析判断速率的变化。【详解】(1)由图分析,随着投料比增加,苯(C6H6)的转化率在增加,CH3OH的物质的量在增加,平衡转化率减小;根据图像,结合三个反应,苯(C6H6)的转化率与C7H8、C8H10和C9H12三种产物的产量成正比关系,图像中苯(C6H6)的转化率与C7H8、C8H10的产量之差,应为C9H12的产量,根据图显示,C9H12的产量在增大,则的值增大;设C6H6的平衡转化率为50%,产物中C7H8、C8H10和C

29、9H12物质的量分别为6mol、3mol、1mol,则反应C8H10(g)+CH3OH(g)C9H12(g)+H2O(g)中平衡时,C8H10和C9H12的物质的量分别为3mol、1mol,则反应中C8H10(g)的初始投料为4mol,即平衡时反应C7H8(g)+CH3OH(g)C8H10(g)+H2O(g)平衡时,C7H8、C8H10的物质的量分别为6mol和4mol,则反应中C7H8初始量为10mol,即平衡时反应C6H6(g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g)中C7H8(g)平衡时的物质的量为10mol,则反应C6H6(g)和CH3OH(g)的转化量为10mol,根据投料比为

30、1.0时,设C6H6的平衡转化率为50%,则反应中C6H6(g)和CH3OH(g) 的初始投入量相等,都为20mol,据此列三段式可得:根据以上转化后,平衡时CH3OH剩余5mol,则CH3OH平衡转化率为100%=75%,反应I体系中各物质反应计量系数都为1,则物质的量的变化量可代表浓度变化量,体系平衡时,CH3OH物质的量为5mol,C6H6的物质的量为10mol,C7H8的物质的量为6mol,水蒸气的物质的量为15mol,则平衡常数K=;(2)反应I的方程式为:C6H6(g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g),根据图示,反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应,利用盖斯定

31、律,反应热只与始态和终态有关,与反应过程无关,则H=-61.4kJmol-1;根据图示,吸附CH3OH的焓变为-109.9 kJmol-1,吸附C6H6的焓变为-66.4 kJmol-1,二者焓变都小于0,则吸附CH3OH的焓变吸附C6H6的焓变;根据图示,C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB;根据中分析可知,反应I的方程式为:C6H6(g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g),正反应为放热反应;该体系反应前后气体分子数目不变,A升高温度,平衡逆向移动,则K减小,升高温度反应速率v增大,故A错误;B平衡常数只与温度

32、有关,温度不变,平衡常数K不变,增大p(C6H6),根据v=kp(C6H6),则反应v增大,故B正确C降低温度,平衡向正向移动,平衡常数K增大,降温反应速率v减小,故C错误;D平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数K不变,增大p(CH3OH),体系中各组分的压强都增大,反应速率v增大,故D错误;答案选B。【点睛】本题的易错点在于平衡常数的计算,要注意当反应I达到平衡时,反应和反应也必须达到平衡,在利用平衡常数表达式进行计算时,必须正确选取平衡时的各组分的含量是解题关键。11.铜碘杂化团簇具有优异的光学性能,可用于制备发光二极管、发光墨水、生物成像仪器等。一种铜碘杂化团簇的合成路线如图:(1)

33、已知SbCl3(三氯化锑)是挥发性显著物质,由此判断SbCl3中主要含有的化学键类型是_。(2)Sb为第四周期VA族元素,预测SbCl3的立体结构为_。(3)Et2O(CH3CH2OCH2CH3,乙醚)中氧原子以及中碳原子的杂化类型分别是_、_。(4)CuI中Cu+的核外电子排布式为_。(5)SbCy3只能与一个Cu+配位的原因是_。(6)已知上述铜碘杂化团簇属四方晶系,晶胞参数分别为anm、bnm、cnm,棱间夹角为=90,平均一个晶胞含有一个铜碘杂化团簇,该团簇的化学式为_。设阿伏加德罗常数的值为NA,已知SbCy的相对分子量是371,则该铜碘杂化团簇的密度是_gcm-3(列计算式)。【答

34、案】 (1). 共价键 (2). 三角锥形 (3). sp3 (4). sp2 (5). 1s22s22p63s63p63d10或Ar3d10 (6). SbCy3中Sb只含一对孤对电子 (7). Cu4I4(SbCy3)4或Cu4I4Sb4Cy12或Cu4I4Sb4C72H132 (8). 【解析】【分析】(1)SbCl3属于挥发性显著的物质属于共价化合物,含有共价键;(2)根据VSEPR模型判断杂化方式,再判断分子的立体构型;(3)根据VSEPR模型判断杂化方式;(4)根据构造原理写出29号元素Cu的核外电子排布式,再写出Cu+的核外电子排布式;(5)根据SbCy3的结构确定只能与一个Cu

35、+配位的原因;(6)根据铜碘杂化团簇的铜原子,碘原子,SbCy3的数目,写出团簇的化学式;利用进行计算。【详解】(1)已知SbCl3(三氯化锑)是挥发性显著的物质,说明沸点低,一般为共价化合物,主要含有的化学键类型是共价键;(2)Sb为第四周期VA族元素,最外层5个电子,SbCl3分子中Sb与三个氯原子形成三对单键,剩余一对孤对电子,杂化方式为sp3,SbCl3分子的立体结构为三角锥形;(3)Et2O(CH3CH2OCH2CH3,乙醚)中氧原子成了两对单键,剩余两对孤对电子,价层电子对为4对,杂化方式为sp3杂化, 中六个碳原子共平面,碳原子的杂化类型sp2杂化,剩余一个p轨道垂直于苯环的平面

36、形成一个大键;(4)29号元素Cu的核外电子排布式为:1s22s22p63s63p63d104s1或Ar3d104s1,CuI中Cu+失去最外层的一个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s63p63d10或Ar3d10;(5)SbCy3中Sb只含一对孤对电子,故只能与一个Cu+配位;(6)根据图示,铜碘杂化团簇的铜原子,碘原子,SbCy3个数都为4个,该团簇的化学式为Cu4I4(SbCy3)4或Cu4I4Sb4Cy12由于SbCy3中Cy为C6H11,故分子式还可以是Cu4I4Sb4C72H132;设阿伏加德罗常数的值为NA,已知SbCy的相对分子量是371,晶胞参数分别为anm、bnm

37、、cnm,棱间夹角为=90,晶胞的体积为abc10-21 cm-3,则该铜碘杂化团簇的密度是。12.化合物W是一种医药化工合成中间体,其合成路线如图:回答下列问题:(1)链烃A的名称是_。B中官能团的名称是_。(2)反应、的反应类型分别是_、_。(3)反应的化学方程式是_。(4)F的结构简式是_。(5)W的分子式是_。(6)芳香化合物X是W的同分异构体,X能够发生银镜反应,核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为64321,写出三种X的同分异构体的结构简式_。(7)设计由1,2-二氯乙烷与制备的合成路线_。(无机试剂任选)【答案】 (1). 丙烯 (2). 碳碳双键、氯原子 (3). 加成反应 (4

38、). 取代反应 (5). 2+O22+2H2O (6). (7). C13H16O2 (8). 、(写出其中3个) (9). 【解析】【分析】由合成路线分析可知,F与C2H5OH在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应生成G(),则F为羧酸,又E()酸化得到F,F的分子式为C5H6O5,则F为,D与NaCN发生取代反应得到E,C的分子式为C3H6OCl2,C在Cu作催化剂、加热的条件下发生催化氧化生成D,则C为,B与HOCl发生加成反应得到C,则B为,A与Cl2在光照条件下发生取代反应生成B,则A为,G与在pH=8.3的条件下反应生成H(),H酸性条件下加热生成W(),据此分析解答。【详解】(1)根据

39、上述分析,A为,其名称为丙烯,B的结构简式为,含有的官能团有碳碳双键、氯原子,故答案为:丙烯;碳碳双键、氯原子;(2)反应为B与HOCl发生加成反应得到C,反应为D与NaCN发生取代反应得到E,故答案为:加成反应;取代反应;(3)反应为C在Cu作催化剂、加热的条件下发生催化氧化生成D,反应方程式为2+O22+2H2O,故答案为:2+O22+2H2O;(4)F与C2H5OH在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成G(),则F为羧酸,又E()酸化得到F,F的分子式为C5H6O5,则F的结构简式为,故答案为:;(5)W的结构简式为,1个该分子含有13个C原子,16个H原子,2个O原子,则其分子式为C13H16O2,故答案为:C13H16O2;(6)芳香化合物X是W的同分异构体,X能够发生银镜反应,则分子中含有醛基,核磁共振氢谱有五组峰,即含有5组等效氢,且峰面积之比为64321,满足条件的同分异构体有、,故答案为:、(写出其中3个);(7)结合题干中GHW的合成路线,由1,2-二氯乙烷与制备,可先将1,2-二氯乙烷在NaOH溶液中加热发生消去反应生成,再在Cu作催化剂加热的条件下发生催化氧化生成,接着与发生类似于GHW的反应制得,合成路线为,故答案为:。

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