1、四川省绵阳南山中学2020届高三化学二诊模拟考试试题(含解析)1.化学与生活密切相关,下列有关说法正确的是A. 病人在服用胃舒平(主要成分氢氧化铝)期间,可以多吃酸性食物B. 包装食品里常有硅胶、生石灰、还原铁粉三类小包,其作用相同C. 洪灾区民众用明矾净水并用漂白粉消毒,二者化学原理相同D. 家中做卫生保洁时,不可将“84”消毒液与洁厕精(含浓盐酸)混合使用【答案】D【解析】【详解】A胃舒平主要用于中和胃酸过多,酸性食物会消耗胃舒平,降低药效,加重病情,A错误;B硅胶、生石灰的作用是作干燥剂,还原铁粉的作用是抗氧化,三者作用不完全相同,B错误;C明矾溶于水形成氢氧化铝胶体吸附水中悬浮杂质,漂
2、白粉的作用是消毒杀菌,二者原理不同,C错误;D“84”消毒液的有效成分是NaClO,洁厕精含浓盐酸,二者发生氧化还原反应不仅降低了消毒、清洁厕所的效果,还会产生有毒气体氯气,二者不能混合使用,D正确。答案选D。2.下列有关有机化合物的说法正确的是A. 利用乙烷和氯气在光照条件下反应可以制备纯净的C2H5ClB. 苯与液溴在催化剂作用下生成溴苯发生了加成反应C. 用K2Cr2O7法检验司机是否酒驾利用了乙醇的挥发性和还原性D. 麦芽汁(含麦芽糖)在酵母菌的作用下发酵,能得到不含酒精的鲜啤酒【答案】C【解析】【详解】A乙烷和氯气在光照条件下的反应是连锁反应,除生成C2H5Cl外,还会生成其它氯代烷
3、,不能得到纯净的C2H5Cl,A错误;B苯与液溴在催化剂作用下生成溴苯发生的是取代反应,而不是加成反应,B错误;C用K2Cr2O7检验司机是否酒驾时,吹气是因为乙醇具有挥发性,乙醇能还原K2Cr2O7,通过铬的化合物是否发生颜色变化作出是否饮酒的判断,C正确;D在酵母菌作用下发酵,会生成酒精,则鲜啤酒中含酒精,D错误。答案选C。3.若NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是A. 在28g乙烯分子中,一定共平面的原子数目为6NAB. 1mol甲烷或白磷(P4)分子中所含的共价键数均为4NAC. 25时,1LpH1的H2SO4溶液中含有的H数为0.2NAD. 标准状况下,22.4L氯气与足量氢氧
4、化钠溶液反应,转移的电子数为2NA【答案】A【解析】【详解】An(乙烯)=1mol,乙烯是平面分子,1分子乙烯中的6个原子共平面,故28g乙烯分子中,一定共平面的原子数目为6NA,A正确;B甲烷和白磷分子都是正四面体结构,不同的是,甲烷分子中四面体的顶点是H,C在正四面体的体心,1个甲烷分子只含4个C-H键。白磷分子中四面体的顶点是P,1个白磷分子含6个P-P键,故1mol甲烷中所含的共价键数均为4NA,1mol白磷(P4)分子中所含的共价键数为6NA,B错误;Cn(H+)=10-1mol/L1L=0.1mol,H数为0.1NA,C错误;D标准状况下,22.4L氯气的物质的量为1mol,由Cl
5、2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可知,1mol氯气参与反应,转移1mol电子,即1 NA,D错误。答案选A。4.有关下列四组实验描述不正确的是A. 加热甲装置中的烧杯可以分离SiO2和NH4ClB. 利用装置乙可证明非金属性强弱:ClCSiC. 打开丙中的止水夹,一段时间后,可观察到烧杯内溶液上升到试管中D. 向丁中铁电极区滴入2滴铁氰化钾溶液,一段时间后,烧杯中不会有蓝色沉淀生成【答案】B【解析】【分析】ASiO2受热不分解,而NH4Cl受热分解;B盐酸有挥发性,生成的CO2中混有HCl,另外氯元素的最高价氧化物对应水化物为HClO4;C该装置构成原电池,该装置中铁发生吸氧腐蚀;
6、DZn-Fe原电池中Zn为负极,Fe为正极。【详解】ASiO2受热不分解,而NH4Cl受热分解,利用加热甲装置中的烧杯可以分离SiO2和NH4Cl,故A正确;B氯元素的最高价氧化物对应水化物为HClO4,另外盐酸有挥发性,生成的CO2中混有HCl,无法判断碳酸的酸性比硅酸强,由装置乙无法证明非金属性强弱:ClCSi,故B错误; C该装置构成原电池,该装置中铁发生吸氧腐蚀,一段时间内试管内压强减小,烧杯内溶液上升到试管中,故C正确;DZn-Fe原电池中Zn为负极,Fe为正极,烧杯内无Fe2+,则滴入2滴铁氰化钾溶液,烧杯中不会有蓝色沉淀生成,故D正确;故答案为B。5.微生物燃料电池在净化废水的同
7、时能获得能源或得到有价值的化学产品,左图为其工作原理,右图为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是A. 有机物被氧化,M为电源负极B. 电池工作时,N极附近溶液pH增大C. Cr2O72-离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活D. 处理0.1 mol Cr2O72时有1.4 mol H从交换膜左侧向右侧迁移【答案】D【解析】【分析】电解池装置图中H+向右移动,则N电极为正极,发生还原反应,Cr2O72-得电子生成Cr3+,M极失电子发生氧化反应,有机物被氧化生成CO2,为原电池的负极,以此解答该题。【详解】A由分析可知,M电极有机物失电子发生氧化反应,M为负极,故A正确;
8、B. 根据图示,正极反应为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3+7H2O,消耗氢离子,N极附近溶液pH增大,故B正确;CCr2O72具有强氧化性,能使蛋白质变性,浓度较大时,可能会造成还原菌失活,故C正确;D. Cr元素由+6价变为+3价, 处理0.l mol Cr2O72-时转移0.6mol电子,根据电荷守恒,处理0.1 mol Cr2O72时有0.6 mol H从交换膜左侧向右侧迁移,故D错误;选D。6.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物,d是淡黄色粉末,m为元素Y的单质,通常为无色无味的气味。上述物质的转化关系如图所示。下列说
9、法错误的是A. 简单离子半径:ZYB. 阴离子的还原性:YWC. 简单气态氢化物的热稳定性:YXD. W、Y、Z形成的化合物含有共价键【答案】B【解析】【分析】a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物,d是淡黄色粉末,则d是Na2O2,d分别能和化合物b、c反应产生m,且m为元素Y的单质,则m是O2,Y是O元素,b和c为CO2和H2O之一,故W为H元素,X为C元素,Z为Na元素,综上所述,W、X、Y、Z分别为H、C、O、Na,据此解答。【详解】AO2-和Na+核外电子排布相同,序小半径大,Na+O2-,A正确; B非金属性:OH,则氧化性:O2H2,还原性:O2-H-,B错误;C非金属性
10、:OC,则简单气态氢化物的热稳定性:YX,C正确;DW、Y、Z形成的化合物为NaOH,既含离子键,又含共价键,D正确。答案选B。7.常温下,用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液,溶液中-lgc(H+)/c(H2C2O4)和-lgc(HC2O4-)或-lgc(H+)/c(HC2O4-)和-lgc(C2O42-)关系如图所示,下列说法错误的是( )A. Ka1(H2C2O4)=1102B. 滴定过程中,当pH=5时,C(Na)3C(HC2O4-)0C. 向1 mol/L的H2C2O4溶液中加入等体积等浓度的NaOH溶液,完全反应后显酸性D. 向0.1 mol/L的H2C2O4溶液中加水稀释,C(HC
11、2O4-)/C(H2C2O4)比值将增大【答案】B【解析】【分析】二元弱酸的电离平衡常数,斜线表示c(H+)/c(H2C2O4)与c(HC2O4-)的乘积等于1102,斜线表示c(H+)/c(HC2O4-)与c(C2O42-)的乘积等于1105。【详解】A、根据图示,Ka1(H2C2O4)= =1102,故A正确;B、根据电荷守恒C(Na)+ C(H)= c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+ c(OH-),根据图示,Ka2(H2C2O4)= ,当pH=5时,c(HC2O4-)=c(C2O42-),所以C(Na) 3C(HC2O4-)= c(OH-)- C(H)=,故B错误;C、向1 mo
12、l/LH2C2O4溶液中加入等体积等浓度的NaOH溶液,溶液中的溶质是NaHC2O4,HC2O4-电离平衡常数是1105、水解平衡常数是,所以,草酸氢根离子的电离常数大于其水解常数,因此该溶液呈酸性,故C正确;D、Ka1(H2C2O4)=,向0.1 mol/LH2C2O4溶液中加水稀释,氢离子浓度减小,K不变,所以C(HC2O4-)/C(H2C2O4)比值将增大,故D正确。【点睛】本题考查了离子浓度大小比较、平衡常数,题目难度中等,明确反应后溶质组成为解答关键,注意掌握电荷守恒、物料守恒及盐的水解原理的含义及应用方法,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用能力。8.叠氮化钠(NaN3)常用作
13、汽车安全气囊中的药剂。实验室制取叠氮化钠的原理、实验装置及实验步骤如下:打开装置D导管上的旋塞,加热制取氨气。再加热装置A中的金属钠,使其熔化并充分反应后,再停止加热装置D并关闭旋塞。向装置A中b容器内充入加热介质并加热到210220,然后通入N2O。冷却,向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),减压浓缩结晶后,再过滤,并用乙醚洗涤,晾干。已知:INaN3是易溶于水的白色晶体,微溶于乙醇,不溶于乙醚;IINaNH2熔点210,沸点400,在水溶液中易水解。请回答下列问题:(1)装置B中盛放的药品为_;装置C的主要作用是_。(2)步骤中先加热通氨气的目的是_;步骤氨气与熔化的钠反应生成NaNH
14、2的化学方程式为_。步骤中最适宜的加热方式为 _(填“水浴加热”,“油浴加热”)。(3)N2O可由NH4NO3在240245分解制得(硝酸铵的熔点为169.6),则可选择的气体发生装置是(填序号)_。(4)生成NaN3的化学方程式为 _。(5)图中仪器a用的是铁质而不用玻璃,其主要原因是_。(6)步骤中用乙醚洗涤的主要目的是_。(7)实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数:将2.500 g试样配成500.00 mL溶液。取50.00 mL溶液置于锥形瓶中,加入50.00 mL 0.1010 molL-1(NH4)2Ce(NO3)6溶液。充分反应后,将溶液稍稀释,向溶液中加入8 mL
15、浓硫酸,滴入3滴邻菲啰啉指示液,用0.0500molL-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4+,消耗溶液体积为29.00mL。测定过程的反应方程式为:2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2;Ce4+Fe2+=Ce3+Fe3+;试样中NaN3的质量分数为_。【答案】 (1). 碱石灰(或氢氧化钠固体) (2). 冷凝分离出水 (3). 排尽装置中的空气 (4). 2Na+2NH32NaNH2+H2 (5). 油浴加热 (6). I、 IV (7). NaNH2+N2ONaN3+H2O (8). 反应过程中可能生成的N
16、aOH能腐蚀玻璃 (9). NaN3不溶于乙醚,能减少NaN3的溶解损耗;且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥 (10). 93.60%(0.9360)【解析】【分析】由反应步骤可知制取叠氮化钠原理为,先通入氨气与钠先反应生成NaNH2和氢气,反应生成的NaNH2再与通入的N2O反应生成NaN3和H2O。【详解】(1)制备的氨气中含有大量的水,用C装置冷凝分离出水,B中盛放碱石灰干燥氨气,故答案为碱石灰;冷凝分离出水;(2)步骤中用氨气排尽装置中的空气,防止加热时空气中的氧气等能与钠反应;步骤中氨气与钠反应生成NaNH2和氢气,反应方程式为:2Na+2NH32NaNH2+H2;水的沸点为100,不
17、能达到反应控制的温度210一220,故用油浴加热,故答案为排尽装置中的空气;2Na+2NH32NaNH2+H2;油浴加热;(3)硝酸铵的熔点为169.6,因NH4NO3在240-245分解时已经熔化,分解反应中还生成水,故选I、 IV,故答案为I、 IV;(4)氨气与钠反应生成的NaNH2与通入的N2O反应生成NaN3和H2O,反应的化学方程式为NaNH2+N2ONaN3+H2O,故答案为NaNH2+N2ONaN3+H2O;(5)反应过程中有水生成,会反应生成NaOH腐蚀玻璃,故答案为反应过程可能生成的NaOH能腐蚀玻璃;(6)NaN3不溶于乙醚,可以减少晶体的损失,有利于产品快速干燥,故答案
18、为NaN3不溶于乙醚,能减少NaN3的溶解损耗;且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥;(7)50.00 mL 0.1010 molL-1(NH4)2Ce(NO3)6溶液中n(NH4)2Ce(NO3)6= 0.1010molL150.00103L=5.050103mol,参与第二步反应的量 n(NH4)2Fe(SO4)2= 0.0500molL129.00103L=1.450103mol,与NaN3反应的n(NH4)2Ce(NO3)6= 5.050103mol1.450103mol=3.600103mol,试样中NaN3的质量分数为(3.600103mol1065g/mol)/2.500 g100%
19、=93.60%,故答案为93.60%。【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价,理解物质的制备、对原理与装置的分析评价、基本操作、信息获取与迁移运用是解答关键。9.由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下: 写出KIO3在日常生活中的一个重要应用_。 检验“含碘废水”中是否含有单质I2的常用试剂是_(写试剂名称)。 通入SO2的目的是将I2还原为I,该反应的离子方程式为_。 工艺中五种物质的制备反应中,不涉及氧化还原反应的步骤是“制_”。 “制KI(aq)”时,该温度下水的离子积为Kw1.01013,KspFe(OH)29.01015。为避免0.9 molL1 FeI2溶液中Fe2+水解生成胶状物吸
20、附I-,起始加入K2CO3必须保持溶液的pH不大于_。 “制KIO3溶液”反应的离子方程式为_。 KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶体的操作步骤为_。【答案】 (1). 食盐添加剂,补充碘成分,预防碘缺乏病 (2). 淀粉溶液 (3). SO2I22H2O=SO42-2I4H( 或2SO2I22Cu24H2O=2CuI2 SO42-8H) (4). KI(aq) (5). 6.0 (6). 5Cl2I212OH=2IO3-10Cl6H2O (7). 蒸发浓缩,降温结晶【解析】【分析】含碘废水制取碘酸钾晶体,由实验流程可知,含碘废水中加入SO2和硫酸
21、铜制备CuI,发生2SO2+I2+2Cu2+4H2O2CuI+2SO42-+8H+,滤液1含硫酸,过滤得到滤渣中加入铁粉、水制备FeI2,过滤得到滤渣1中含有Fe和Cu,滤液中加入碳酸钾制备KI,发生K2CO3+FeI2=FeCO3+2KI,滤渣2为FeCO3;酸性条件下KI、过氧化氢发生氧化还原反应生成碘,滤液2含硫酸钾,然后碘、氯气、KOH发生5Cl2+I2+12OH-2IO3-+10Cl-+6H2O制备碘酸钾,结合溶解度曲线和物质的性质分析解答。【详解】 KIO3是日常生活中食用加碘盐的主要添加剂,可以预防碘缺乏病,故答案为食盐添加剂,补充碘成分,预防碘缺乏病;(2)因淀粉遇碘变蓝,因此
22、检验“含碘废水”中是否含有单质I2,常用的试剂是淀粉溶液,故答案为淀粉溶液;(3)通入SO2的目的是将I2还原为I-,二氧化硫被氧化生成硫酸,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2OSO42-+2I-+4H+(或2SO2+I2+2Cu2+4H2O2CuI+2SO42-+8H+),故答案为SO2+I2+2H2OSO42-+2I-+4H+(或2SO2+I2+2Cu2+4H2O2CuI+2SO42-+8H+); 根据工艺流程图,五种物质的制备反应中,只有制备KI溶液的过程中没有元素化合价的变化,不涉及氧化还原反应,故答案为KI(aq);(5)KspFe(OH)2=9.010-15,现测得溶液中c(F
23、eI2)为0.9 molL-1,则c(OH-)=10-7mol/L,此温度下,Kw=1.010-13,c(H+)=10-6mol/L,pH=-lg10-6=6.0,故答案为6.0;(6)“制KIO3溶液”时,氯气和碘单质与氢氧化钾溶液反应生成KIO3和氯化钾,反应的离子方程式为5Cl2+I2+12OH-2IO3-+10Cl-+6H2O,故答案为5Cl2+I2+12OH-2IO3-+10Cl-+6H2O;(7)由溶解度曲线图可知,KIO3的溶解度小于KCl且KIO3的溶解度随温度升高而增大,由KIO3溶液得到KIO3晶体,可以通过蒸发浓缩、降温结晶的方法得到,故答案为蒸发浓缩、降温结晶。10.秋
24、冬季是雾霾高发的季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的主要原因之一。(1)工业上利用甲烷催化还原NO,可减少氮氧化物的排放。已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-574kJmol1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-1160kJmol1甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_。(2)汽车尾气催化净化是控制汽车尾气排放、减少汽车尾气污染的最有效的手段,主要原理为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H0T时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0
25、15min)中NO的物质的量随时间变化如上图所示。已知:平衡时气体的分压气体的体积分数体系的总压强,T时达到平衡,此时体系的总压强为p=20MPa,则T时该反应的压力平衡常数Kp_;平衡后,若保持温度不变,再向容器中充入NO和CO2各0.3mol,平衡将_(填“向左”、“向右”或“不”)移动。15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是_(填序号)A.增大CO浓度B.升温C.减小容器体积D.加入催化剂(3)工业上常采用“碱溶液吸收”的方法来同时吸收SO2,和氮的氧化物气体(NOx),如用氢氧化钠溶液吸收可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、Na
26、NO3等溶液。已知:常温下,HNO2的电离常数为Ka=710-4,H2SO3的电离常数为Ka1=1.210-2、Ka2=5.810-8。常温下,相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH较大的是_溶液。常温下,NaHSO3显_性(填“酸”“碱”或“中”,判断的理由是(通过计算说明)_。(4)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见有+3、+4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO,可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物质的量之比为11)。可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图所示。Ce4+从电解槽的_(填字母代号)口流出。
27、写出阴极的电极反应式:_。【答案】 (1). CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867kJmol1 (2). 0.0875(MPa)-1或(MPa)-1 (3). 不 (4). AC (5). Na2SO3 (6). 酸 (7). 因为HSO3-的电离常数Ka2=5.810-8,水解常数Kh=8.310-13,电离常数大于水解常数,所以溶液显酸性 (8). a (9). 2NO2-+8H+6e=N2+4H2O【解析】【分析】(4)电解过程中Ce3+在阳极失电子,变为Ce4+,则b进Ce3+,a出Ce4+,NO2-在阴极得电子变为N2,则d进NO2-,
28、c出N2。【详解】(1)CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H1=-574kJmol1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H2=-1160kJmol1得:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867kJmol1,故答案为:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867kJmol1;(2)由图可知,NO起始物质的量为0.4mol,0到15min共减少了0.2mol,则,平衡时p(NO)= 20MPa=MPa,同理可得:p(CO)=MPa,p(N2
29、)=MPa,p(CO2) =MPa,所以Kp=0.0875(MPa)-1或(MPa)-1。再向容器中充入NO和CO2各0.3mol,加入的NO和CO2物质的量相等,那么二者引起压强增大量相等,假设二者引起的压强增量分别为p,则Qc=(MPa)-1,Qc=Kp,平衡不移动,故答案为:0.0875(MPa)-1或(MPa)-1;不;由图可知NO物质的量减小,说明平衡正向移动。A增大CO浓度,平衡正向移动,NO物质的量减小,A正确;B升温,平衡逆向移动,NO物质的量增大,B错误;C减小容器体积,等同于增大压强,平衡正向移动,NO物质的量减小,C正确;D加入催化剂,反应速率增大,但平衡不移动,NO物质
30、的量不变,D错误;故答案为:AC;(3)HNO2的电离常数为Ka=710-4,H2SO3的电离常数为Ka1=1.210-2、Ka2=5.810-8可知,HNO2的酸性强于HSO3-的酸性,则NO2-的水解程度小于SO32-,所以相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液,Na2SO3的碱性更强,pH更大,故答案为:Na2SO3;HSO3-+H2OH2SO3,Ka2Kh=Kw,故HSO3-的水解常数Kh=8.310-13,又因为HSO3-的电离常数Ka2=5.810-8,所以,HSO3-的电离常数大于水解常数,常温下,NaHSO3显酸性,故答案为:酸;因为HSO3-的电离常数Ka2=5.810-8,
31、水解常数Kh=8.310-13,电离常数大于水解常数,所以溶液显酸性;(4)生成Ce4+,则Ce3+-e-= Ce4+,Ce4+在阳极生成,从a口流出,故答案为:a;NO2-转化为无毒物质,则NO2-在阴极得电子,转化为N2,结合电子得失守恒、电荷守恒可得阴极电极反应为:2NO2-+8H+6e=N2+4H2O,故答案为:2NO2-+8H+6e=N2+4H2O。【点睛】KaKh=Kw,越弱越水解。11.钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。(1)基态钛原子的价电子排布式为_,与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有_种。(2)钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料,钛
32、的硬度比铝大的原因是_。(3)在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,可得到配位数为6、组成为TiCl36H2O的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为1:5,则该配合离子的化学式为_。(4)半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合,其结构如图所示。组成M的元素中,电负性最大的是_(填名称)。M中碳原子的杂化方式为_。M中不含_(填代号)。a键 b键 c离子键 d配位键(5)金红石(TiO2)是含钛主要矿物之一。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。A、B、C、D4种微粒,其中氧原子是_(填代号)。若A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.6
33、9a,0.69a,c)、C(a,a,c),则D的原子坐标为D(0.19a,_,_);钛氧键的键长d=_(用代数式表示)。若晶胞底边长为a cm,高为c cm,则TiO2晶体的密度为_g/cm3。【答案】 (1). 3d24s2 (2). 3 (3). Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强 (4). TiCl(H2O)52+ (5). 氧 (6). sp2、sp3 (7). c (8). BD (9). 0.81a (10). 0.5c (11). 0.31a (12). 【解析】【分析】(5)根据晶胞结构分析,四方晶胞中,顶点粒子占,面上粒子占,内部粒子为整个晶胞所有,晶体化学式为TiO2,
34、O的数目是Ti的两倍,则必有2个氧原子位于晶胞内,晶胞的上、下底面上各有2个氧原子。【详解】(1)钛为22号元素,位于第四周期,基态钛原子的价电子排布式为3d24s2,基态钛原子未成对电子为3d轨道的2个电子,第四周期中基态原子未成对电子数为2的还有价电子排布为3d84s2的Ni、3d104s24p2的Ge、3d104s24p4的Se共3种,故答案为:3d24s2;3;(2)Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强,导致钛的硬度比铝大,故答案为:Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强;(3)配位数为6、组成为TiCl36H2O的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为1:5,而晶体中只含有3个
35、Cl,所以配体数目多的是H2O,H2O和Cl比值为5:1,所以该配离子的化学式为TiCl(H2O)52+,故答案为:TiCl(H2O)52+;(4)M中含有的元素有:Ti、Cl、O、C、H,其中电负性最大的是O,名称为氧元素,故答案为:氧;M中C存在单键和双键,前者为sp3杂化,后者为sp2杂化,故答案为:sp2、sp3;M中含有共价键,配位键,共价单键为键,共价双键中一根为键,一根为键,所以M中不含离子键,故答案为:c;(5)根据晶胞结构分析,四方晶胞中,顶点粒子占,面上粒子占,内部粒子为整个晶胞所有,晶体化学式为TiO2,O的数目是Ti的两倍,则有2个氧原子位于晶胞内,晶胞的上、下底面上各
36、有2个氧原子,个数为2+4=4 ,Ti位于体心和顶点,个数为1+8=2,则A、B、C、D四种微粒,其中氧原子是B、D,故答案为:BD;A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),金红石晶胞中,Ti处于体心,体心Ti周围有8个O形成八面体结构,上底面结构为:,中间半层的结构为,l即为钛氧键的键长d,根据上底面结构,d=(a0.69a)=0.31a,D处于高的一半处所在的平面,根据中间半层的结构分析,l=d=0.31a,已知D的x坐标为0.19a,则y=a0.19a=0.81a,所以D的坐标为(0.19a,0.81a,0.5c),故答案为:0.8
37、1a;0.5c;0.31a;由可知,1个晶胞中含2个Ti原子、4个O原子,故1个晶胞的质量=g=g,1个晶胞的体积=acmacmccm=a2ccm3,所以密度=gcm-3,故答案为:。12.美托洛尔是一种治疗高血压的药物的中间体,可以通过以下方法合成: 请回答下列问题:(1)写出C中的官能团的名称为_.(2)美托洛尔的分子式_.(3)写出反应的化学方程式_;反应的反应类型是_(4)反应中加入的试剂X的分子式为C3H5OCl,X的结构简式为_.(5)满足下列条件的B的同分异构体有有_种,其中核磁共振氢谱有六种不同化学环境的氢,且峰面积比为322111的是_(写结构简式)能发生银镜反应而且能发生水
38、解 能与FeCl3溶液发生显色反应 只有一个甲基(6)根据已有知识并结合题目所给相关信息,写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:_【答案】 (1). 羟基醚键 (2). C15H25O3N (3). +CH3ONa+ NaCl (4). 还原反应 (5). (6). 23 (7). (8). 【解析】【详解】(1)根据C的结构简式,含有官能团是羟基和醚键;(2)根据有机物成键特点,美托洛尔分子式为C15H25O3N;(3)根据A和B结构简式的对比,反应为取代反应,其反应方程式为 +CH3ONa+ NaCl;根据B和C结构简式的对比,B中羰基上的氧原子转化成
39、H原子,此反应为还原反应;(4)对比C和D结构简式,反应发生的取代反应,即试剂X结构简式为:;(5)能发生银镜反应且能发生水解,说明此物质应是甲酸某酯,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,符合条件的同分异构体:、(甲基在苯环上位置有4种)、(甲基在苯环上位置有4种)、(甲基在苯环上位置有2种)、(乙基在苯环上位置有4种)、(乙基在苯环上位置有4种)、(乙基在苯环上的位置有2种),共有23种,有六种不同的化学环境的氢,且峰面积比为3:2:2:1:1:1,因此结构简式为:;(6)根据美托洛尔合成路线,得出: 。【点睛】本题的难点是同分异构体数目的判断,首先根据题目中信息,推断出含有官能团或结构,然后按照烷烃同分异构体书写的规律,先整后散,以及定一移一、定二移一,书写同分异构体,平时书写时,多注意总结规律,按照规律来书写,避免重复和丢失。