1、广东省肇庆市2020届高三化学第三次检测试题(含解析)本试卷分第 1 卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分第I卷1至5页,第II卷6至14页,共300分 考生注意:1.答题前,考生务必将自己的考号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上的考号、姓名与考生本人考号、姓名是否一 致2第I卷 每小题选出答案后,用 2B 铅笔 把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需要改动用橡皮擦干净,再选涂其他答案标号第II卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答。在试题卷上作答,答案无效3 考试结束监考人员将试卷、答题卡一并收回。可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 N 14 O16 Na 23 Fe S
2、6第1 卷 (选择题 共 126 分)一、选择题: 本题共13 小题,每小题6 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.“中国名片”“中国制造”中航天、军事、天文、医学等领域的发展受到世界瞩目,它们与化学有着密切的联系。下列说法正确的是A. 港珠澳大桥路面使用到的沥青可以通过石油分馏得到B. “玉兔二号”月球车的帆板太阳能电池的材料是二氧化硅C. “歼-20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料D. 抗击“2019新型冠状病毒”过程中用到的“84”消毒液的主要有效成分是Ca(ClO)2【答案】A【解析】【详解】A沥青是石油分馏得到的产物,故A正确;B太阳能电池的材料
3、是硅,不是二氧化硅,故B错误;C碳纤维是单质,是一种新型无机非金属材料,故C错误;D“84”消毒液的主要有效成分是NaClO,故D错误;故答案为A。2.下列有关苯 () 与【3】-轴烯 ()的说法错误的是A. 二者互为同分异构体B. 二者可用酸性KMnO4溶液鉴别C. 【3】轴烯与足量H2反应所得产物的二氯代物有5种D. 苯分子中所有原子共平面,3】-轴烯分子中所有原子不可能共平面【答案】D【解析】【详解】A苯和3-轴烯的分子式均为C6H6,两者是同分异构体,故A正确;B苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,而3-轴烯含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,可用酸性KMnO4溶液鉴别苯和3-轴烯,故
4、B正确;C3-轴烯与足量氢气完全加成生成,当甲基上有1个氢原子被氯取代后,另一个氯原子的位置有四种;当环上有1个氢原子被取代后,另一个氯原子的位置只有一种,为环上的氢原子被氯原子取代,则共有5种二氯代物,故C正确;D苯分子是平面结构,3-轴烯含有3个碳碳双键,所有原子也一定共平面,故D错误;故答案为D。3.海水是十分重要的自然资源如图是海水资源利用的部分过程,下列有关说法错误的是 A. 第步除去粗盐中的 Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子加入试剂顺序为:NaOH 溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液过滤后加盐酸B. 第步由MgCl26H2O在空气中受热分解来制取无水MgCl2C. 第步可通
5、入Cl2,第步的目的是富集溴元素D. 海水淡化方法主要有蒸馏法、电渗析法和离交换法【答案】B【解析】【分析】海水通过蒸发浓缩得到粗盐和母液,粗盐精制除去杂质得到精盐,电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气,母液中含有镁离子和溴离子,加入石灰乳沉淀镁离子过滤得到氢氧化镁沉淀和滤液,氢氧化镁溶解后浓缩蒸发,冷却结晶,过滤洗涤,在氯化氢气流中加热失去结晶水得到无水氯化镁,滤液中加入氧化剂氯水氧化溴离子为溴单质,把溴吹出用碳酸钠溶液吸收后,加入酸重新生成溴单质,以此解答该题。【详解】A除去粗盐中含有的Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子,加入的药品顺序为:NaOH溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液
6、过滤后加盐酸,NaOH与氯化钡可互换顺序,故A正确;BMgCl26H2O在空气中加热时促进Mg2+水解,且水解产物HCl易挥发,最终只能得到氢氧化镁,继续高温加热还可能得到氧化镁,故B错误;C第步中溴元素被氧化,发生反应的离子方程式为C12+2Br-=2C1-+Br2,第步将溴离子氧化为溴单质,第步中溴单质在碳酸钠溶液中发生歧化反应生成溴化钠和溴酸钠,第步中溴化钠和溴酸钠经酸化转化为溴单质,过程中步目的是浓缩、富集溴单质,故D正确; D蒸馏法是把水从水的混合物中分离出来,得到纯净的水;通过离子交换树脂可以除去海水中的离子,从而达到淡化海水的目的;利用电渗析法可使相应的离子通过半透膜以达到硬水软
7、化的效果,故D正确;故答案为B。4.下列实验及现象不能得出相应结论的是选项实验现象结论A某溶液中滴加K3(Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀原溶液中有 Fe2+B 将CO2依次通过 NaHSO3溶液、品红溶液品红溶液不褪色 H2SO3的酸性强于比H2CO3C向 l mL 新制氢氧化铜悬浊液中滴加适量 10 %葡萄糖溶液,加热煮沸产生砖红色沉淀葡萄糖具有还原性D 向 lmL0. l mol/L AgNO3溶液中滴加45 滴 0.l mol/L KI 溶液,再滴加几滴 0. 1mo l/L Na2S 溶液 先有黄色沉淀生成;后又有黑色沉淀 Ksp (AgI ) Ksp (Ag2S)A. AB. BC.
8、 CD. D【答案】D【解析】【详解】A滴加K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀可检验亚铁离子,故A正确;B根据强酸制弱酸的原理,CO2溶于水生成的碳酸无法制取出SO2,说明亚硫酸的酸性比碳酸强,故B正确;C葡萄糖与新制氢氧化铜混合加热生成Cu2O,Cu元素化合价降低,发生还原反应,说明葡萄糖具有还原性,故C正确;D向 lmL0. l mol/L AgNO3溶液中滴加45 滴 0.l mol/L KI 溶液,生成AgI浅黄色沉淀,此时溶液中AgNO3过量,继续滴加几滴0. 1mo l/L Na2S溶液,会有Ag2S黑色沉淀生成,不存在AgI与Ag2S之间的沉淀转化,由无法确定Ksp (AgI )
9、 Ksp (Ag2S),故D错误;故答案为D。5.W、X、Y、Z 均为短周期主族元素,X与Z同族,X核外电子总数等于Y最外层电子数,Y是短周期中非金属性最强的元素,W与Z的最高化合价之和为8, 且W原子半径小于Z。下列叙述正确的是A. 气态简单氢化物的稳定性:ZXWB. W和Y可形成共价化合物WY3,且WY3中W、Y均满足最外层 8 电子稳定结构C. 常温下,0.l molL-1Z的最高价氧化物对应水合物水溶液的 pH lD. 常温下,与W同族且相邻元素的单质能溶于X的最高价氧化物对应水化物的浓溶液。【答案】C【解析】【分析】W、X、Y、Z 均为短周期主族元素, X核外电子总数等于Y最外层电子
10、数,Y是短周期中非金属性最强的元素,则Y为F元素,最外层电子数为7,则X为氮元素;X与Z同族,则Z为磷元素;W与Z的最高化合价之和为8,磷元素最高价为+5价,W的最高价为+3价,且W原子半径小于Z,则W为B元素,据此分析解题。【详解】由分析知:WB元素、X为N元素、Y为F元素、Z为P元素;A元素的非金属性NPB,则气态简单氢化物的稳定性:NH3PH3BH3,故A错误;BB和F可组成BF3,其中F最外层 达到8 电子稳定结构,而B最外层不能达到8 电子稳定结构,故B错误;CP的最高价氧化物水化物为H3PO4,是中强酸,常温下,0.l molL-1 H3PO4溶液中c(H+)0.l molL-1,
11、则溶液pH l,故C正确;D与B同族且相邻元素的单质为Al,在常温下遇浓硝酸钝化,不能完全溶解,故D错误;故答案为C。6.某新型可充电电池构造如图所示,工作时(需先引发Fe 和KClO3的反应,从而使 LiCl-KCl共晶盐熔化),某电极(记为X )的反应式之一为:xLi+ xe- +LiV3O8=Lii+xV3O8。下列说法正确的是A. 放电时,正极的电极反应式为: Li e- = Li+B. 放电时,总反应式为:xLi + LiV3O8 = Lii+xV3O8C. 充电时,X电极与外接电源负极相连D. 充电时,X电极的质量增加【答案】B【解析】【详解】A放电时正极发生得电子的还原反应,即反
12、应为:正极反应式为xLi+LiV3O8+xe-Li1+xV3O8,故A错误;B放电时负极发生氧化反应,负极反应为xLi xe- = xLi+(或Li e- = Li+),则总反应式为xLi + LiV3O8 =Lii+xV3O8,故B正确;CX极为原电池的正极,充电时与外接电源的正极相连,故C错误;D充电时,X电极发生氧化反应,电极反应为Li1+xV3O8 xe- = xLi+LiV3O8,电极质量减轻,故D错误;故答案为B。【点睛】考查原电池和电解池工作原理,正确判断图示装置中两极为解答关键,放电时,电池反应式为xLi+LiV3O8=Li1+xV3O8,负极反应式为xLi-xe-xLi+(或
13、Li e- = Li+),正极反应式为xLi+LiV3O8+xe-Li1+xV3O8,充电时,阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反。7.室温下,向10 mL 0.10molL1-1YOH溶液中逐渐滴加0.20molL-1HX 溶液,混合溶液的pH 变化如图所示(温度和体积变化忽硌不计)。下列结论错误的是A. HX为一元弱酸,YOH 为一元强碱B. M点对应溶液中水的电离程度大于N 点溶液中水的电离程度C. N点对应溶液中粒子浓度:c(HX) c(X - ) c(Y+ ) c(H+ ) c(OH-)D. 室温时,pH = a 的YX溶液中水电离出的c(OH-)=l.010-(14-
14、a)molL-1【答案】C【解析】【详解】A由图可知0.10molL1-1YOH溶液pH=13,该碱溶液中c(OH-)=c(YOH)=0.1mol/L,说明YOH完全电离,则YOH为强碱;滴加0.20molL-1HX溶液5mL时恰好完全反应,生成正盐YX,此时溶液pH7,说明X-水解,则HX为弱酸,故A正确;BM和N点均存在X-的水解,但过量的HX电离出的H+抑制了水的电离,且过量HX越多,对水的电离抑制能力越大,则M点对应溶液中水的电离程度大于N 点溶液中水的电离程度,故B正确;CN点溶液中溶质为YX和HX,且两者浓度相等,此时溶液显酸性,说明HX的电离程度大于X-的水解程度,则c(X -
15、) c(Y+ ) c(HX) c(H+ ) c(OH-),故C错误;DX-的水解促进水的电离,YX溶液中c(OH-)来自水的电离,则室温时,pH = a 的YX溶液中水电离出的c(OH-)=l.010-(14-a)molL-1,故D正确;故答案为C。8.氨基钠(NaNH2)常用作有机合成的促进剂,是合成维生素 A 的原料。某学习小组用如下装置,以NH3和Na为原料加热至 350-360 制备氨基钠,并检验其生成的产物和测定产品的纯度。已知:NaNH2极易水解且易被空气氧化。回答下列问题 : A C(1)仅从试剂性质角度分析,下列各组试剂不宜用于实验室制备NH3的是_(填字母序号)。A.浓氨水、
16、CaO B. NH4Cl固体、Ca(OH)2固体C.浓氨水 D.NH4NO3固体 、NaOH固体(2)仪器D名称为_,其中盛放的试剂为 _。(3)装置A中发生反应的化学方程式为 _,能证明装置A中已发生反应的实验依据是_ 。(4) 装置B的作用是_ 。(5) 制备时,通入的氨气过量,待钠充分反应后,取 mg 产品, 按如图装置进行实验(产品所含杂质仅为 Na2O )。用注射器向试管中缓慢加入H2O至恰好完全反应立即停止,G中液面从刻度V1变 为 V2(已知V2Vi,单位 mL,忽略固体体积,读取刻度时保持两使液面相平,实验过程处于标准状况下),则产品纯度为_:若读取V1时,G中液面低于漏斗侧液
17、面,则所测得的纯度比实际产品纯度_(填“偏高”、“ 偏低”或“无影响”)。【答案】 (1). D (2). 球形干燥管 (3). 无水硫酸铜 (4). 2Na+2NH32NaNH2+H2 (5). 装置C中的黑色粉末变为红色,装置D中的白色粉末变为蓝色 (6). 吸收NH3,防止NH3与CuO反应 (7). (8). 偏高【解析】【分析】NH3和Na在加热条件下生成NaNH2和H2,利用P2O5除去H2中混有的NH3,除杂后的H2在加热条件下,将黑色CuO还原为红色Cu,生成的水使无色CuSO4粉末变蓝色。【详解】(1) ACaO溶于水生成Ca(OH)2,同时放热,使浓氨水有氨气逸出,可制适量
18、氨气,故A正确;BNH4Cl固体、Ca(OH)2固体混合加热可制氨气,故B正确;C浓氨水在加热条件下,有氨气逸出,可制适量氨气,故C正确;DNH4NO3受热或撞击易爆炸,且NaOH固体在加热条件下能与SiO2反应,腐蚀玻璃容器,则不用NH4NO3固体和NaOH固体混合加热制氨气,故D错误;故答案为D;(2)仪器D名称为球形干燥管,其作用是检验反应中生成的水蒸气,无水硫酸铜遇水变蓝色,则选择盛放的试剂为无水硫酸铜;(3)装置A中Na和氨气在加热条件生成NaNH2和H2,发生反应的化学方程式为2Na+2NH32NaNH2+H2;当装置C中的黑色粉末变为红色,装置D中的白色粉末变为蓝色,说明A中有H
19、2生成,即证明装置A中已发生反应;(4) NH3有还原性,在加热条件下能还原CuO,则装置B的作用是吸收NH3,防止NH3与CuO反应;(5) 已知NaNH2+H2O=NaOH+NH3,反应中生成NH3的物质的量为=mol,则产物NaNH2的物质的量为mol,产品纯度为=;若读取V1时,G中液面低于漏斗侧液面,此时G中压强大于1个大气压强,V1相对标准状况下体积偏小,则(V2-V1)偏大,导致所测得的纯度比实际产品纯度偏高。9.ZrO2常用陶瓷材料,可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4, 也可表示为ZrO2SiO2还含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下方法制取:已知
20、:ZrSiO4能与烧碱反应生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+;常温下,KspFe(OH)3= 110-38,Ksp (Al(OH)3= 110-32;pH=6.2时,ZrO2+开始沉淀(1)“熔融”过程中 ,ZrSiO4发生反应的化学方程式为_;滤渣 I的化学式为_。(2)“除杂”过程中,加入双氧水的目的是_:此过程中为使滤液I中的杂质离子沉淀完全而除去(当离子浓度c110-5 molL-1时即为沉淀完全) ,室温下加氪水调节pH范围为_。(3)为得到纯净的ZrO2滤渣III要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是_。 (4)滤渣III的成分是Zr(CO3)2 n
21、Zr(OH)4。“调 pH=8.0”时,所发生反应的离子方程式为_;滤渣III制备ZrO2的方法是_。【答案】 (1). ZrSiO4+4NaOHNa2SiO3+Na2ZrO3+2H2O (2). H2SiO3 (3). 将Fe2+氧化为Fe3+,以便转化为Fe(OH)3沉淀除去 (4). 5pH6.2 (5). 取最后一次洗涤液,向其中滴加稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则Zr(OH)4洗涤干净 (6). (n+1)ZrO2+2nCO32-+(3n-1)H2O=Zr(CO3)2nZr(OH)4+(2n-2)HCO3 - (7). 高温焙烧【解析】【分析】锆英砂(主要成分为 ZrSiO
22、4,还含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质),加NaOH熔融,ZrSiO4转化为Na2SiO3和Na2ZrO3,氧化铝转化为NaAlO2,SiO2转化为Na2SiO3,Fe2O3不反应,再加过量盐酸酸浸,Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+,Na2SiO3与HCl生成硅酸沉淀,偏铝酸钠转化为氯化铝、碳酸亚铁、氧化铁转化为氯化亚铁、氯化铁,过滤分离,滤渣I为硅酸,滤液中含有ZrO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+,Na+、Cl-等,加入过氧化氢氧化亚铁离子,加氨水调节pH,使Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀,过滤分离滤渣II为氢氧化铁、氢氧化铝,滤液中主要含有ZrO2+、
23、NH4+、Cl-,Na+、Cl-等,再加氨水调节pH,使ZrO2+转化为Zr(OH)4沉淀,过滤、洗涤、干燥得到Zr(OH)4,加热分解即可得到ZrO2,以此解答该题。【详解】(1)高温下,ZrSiO4与NaOH反应生成Na2SiO3和Na2ZrO3,其反应的方程式为:ZrSiO4+4NaOHNa2SiO3+Na2ZrO3+2H2O,加过量盐酸酸浸,Na2SiO3与HCl生成硅酸沉淀,过滤,滤渣I为H2SiO3;(2)“除杂”过程中,加入双氧水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,以便转化为Fe(OH)3沉淀除去;加氪水调节pH的目的是使Al3+和Fe3+完全转化为沉淀,但ZrO2+不沉淀,由Ks
24、pFe(OH)3= 110-38,可知Fe3+完全沉淀时溶液中c(OH-)=mol/L=110-11 mol/L,此时溶液pH=3;Ksp (Al(OH)3= 110-32,可知Al3+完全沉淀时溶液中c(OH-)=mol/L=110-9 mol/L,此时溶液pH=5,再结合pH= 6.2时,ZrO2+ 开始沉淀,则调节pH范围为5pH6.2;(3) Zr(OH)4表面为附着Cl-等,检验Zr(OH)4是否洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液,向其中滴加稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则Zr(OH)4洗涤干净;(4) “调pH=8.0”时,反应生成Zr(CO3)2nZr(OH)4,则所发
25、生反应的离子方程式为(n+1)ZrO2+2nCO32-+(3n-1)H2O=Zr(CO3)2nZr(OH)4+(2n-2)HCO3-;滤渣III为Zr(OH)4,高温焙烧分解即可得到ZrO2。10.SO2的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法、吸收法或电解法处理SO2。利用催化还原 SO2法 不仅可消除SO2污染,而且可得到有经济价值的单质S。(1)已知CH4和S的燃烧热(H)分别为-890.3 kJ/ mol和一297.2 kJ/ mol , 则CH4 催化还原SO2反应:CH4(g) +2 SO2 (g) =CO2(g)+ 2S(s)+ 2 H2O(1) H =_kJ/
26、mol (2)在恒容密闭容器中,用 H2还原SO2生成S 的反应分两步完成(如图1所示),该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示 :分析可知X为_(填化学式),ot1时间段的温度为_,o t1时间段用SO2表示的化学反应速率为_。(3)焦炭催化还原SO2生成S2, 化学方程式为2C(s)+ 2 SO2 (g)S2(g)+2CO2(g)H ”、“ ”或“= ”) k 逆增大的倍数。(4) 利用如图所示装置(电极均惰性电极)可吸收SO2。直流电源a为_极,电解时电极B的电极反应式为_。【答案】 (1). -295.9kJ/mol (2). H2S (3). 300 (4). mo
27、l/(Lmin) (5). 3.2:1 (6). (7). 正 (8). 2HSO3-+2H+2e-S2O42-+2H2O【解析】【分析】(1)CH4和SO2反应化学方程式为CH4+2SO2=CO2+2S+2H2O,CH4和S的燃烧热分别为890.3kJ/mol和297.2kJ/mol,热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3kJ/mol S(s)+O2(g)SO2(g)H=-297.2kJ/mol,根据盖斯定律-2计算CH4(g)+2SO2(g)CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)的焓变H;(2)根据图1可知,在300时,SO2和H2反应生成
28、H2S,在100到200时,H2S和SO2反应生成S和水;0t1时间段用SO2 表示的化学反应速率v=;(3) 某温度下,向2L的恒容密闭容器中充入lmol SO2,并加入足量焦炭,当反应达平衡时,SO2 转化率为80%,则: 当反应达到平衡时,v正=v逆,据此计算k正:k 逆;升高温度,正、逆反应速率均升高,且平衡向吸热反应方向移动;(4) 依据图示可知,二氧化硫被氧化为硫酸根,所以二氧化硫所在的区为阳极区,阳极区发生反应SO2-2e-+2H2OSO42-+4H+,阳极与电源的正极a相连,b为电源负极,阴极的电极反应式为2HSO3-+2H+2e-S2O42-+2H2O,以此解答该题。【详解】
29、(1)CH4和S的燃烧热分别为890.3kJ/mol和297.2kJ/mol,可知热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3kJ/mol,S(s)+O2(g)SO2(g)H=-297.2kJ/mol,根据盖斯定律-2可得CH4(g)+2SO2(g)CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)H=-295.9kJ/mol;(2)根据图1可知,在300时,SO2和H2反应生成H2S,在100到200时,H2S和SO2反应生成S和水,所以X为H2S;在图2中,0t1时间段SO2和H2的浓度降低,H2S的浓度升高,故0t1时间段温度为300;用SO2 表示的化学反
30、应速率v=mol/(Lmin);(3) 某温度下,向2L的恒容密闭容器中充入lmol SO2,并加入足量焦炭,当反应达平衡时,SO2 转化率为80%,则:当反应达到平衡时,v正=v逆,则k正c2 (SO2 ) =k逆c(S2)c2(CO2),故k正:k逆=3.2:1;此反应正反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,此时v正v逆,则k正增大的倍数小于k逆增大的倍数;(4) 依据图示可知,二氧化硫被氧化为硫酸根,所以二氧化硫所在的区为阳极区,则电源a为正极;电解时,电极B为阴极,HSO3-还原为S2O42-,则发生的电极反应式为2HSO3-+2H+2e- S2O42-+2H2O。【点睛】本题涉及
31、盖斯定律的应用,基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般23个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的H与原热化学方程式之间H的换算关系。化学一选修3: 物质结构与性质)11.2019年4月23日,中国人民军成立70周年。提到海军就不得不提航空母舰,我国正在建造第三艘航空母舰。航母的龙骨要耐冲击,甲板要耐高温,外壳要耐腐蚀(1)镍铬钢抗腐蚀性能强,基态C r 原子价层电子的电子排布式为_。(2)航母甲板涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷(结构如图申所示)。基态Si原子电子占据最高能级的
32、电子云轮廓图为_形:H、C、O、Si 四种元素中的电负性最高的是_。 (3)海洋是元素的摇篮,海水中含有大量卤族元素。钛卤化物的熔点如下表所示: TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/377-2438150解释表中卤化物之间熔点差异的原因是_。OF2的空间构型为_,其中O原子杂化方式为_杂化。氯元素可以形成多种含氧酸,其酸性由弱到强的顺序为:HClO HClO2HClO3HClO4。试解释其酸性强弱的原因是_ 。(4)海底金属软泥是在海洋底覆盖着的一层红棕色沉积物,蕴藏大着极的资源,含有硅、氧、锰、锌等。如图是从铁氧体离子晶体Fe3O4 中取出的能体现其晶体结构的一个立方体。晶体中的氧离子
33、是否构成了面心立方最密堆积?_(填“是”或“否”);已知:Fe3O4 晶体的密度为5. 18gcm -3, 根据该图计算a_nrn (写出计算式即可,阿伏加德罗常数的值为N A) 【答案】 (1). 3d54s1 (2). 哑铃 (3). O (4). TiF4为离子晶体,而TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体,且组成结构相似,随相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增大,熔点升高 (5). V形 (6). sp3 (7). HClO、HClO2、HClO3、HClO4分子结构中羟基数均为1,而含有的非羟基O原子数目分别为0、1、2、3,使中心原子Cl的核对电子的吸引力逐渐增大,故酸性逐
34、渐增强 (8). 是 (9). 【解析】【分析】(1)Cr的核电荷数为24,基态Cr 原子的电子排布式为Ar3d54s1;(2)基态Si原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2;元素的非金属性越强,电负性越大;(3)TiF4为离子晶体,而TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体,离子晶体的熔点一般比分子晶体高;OF2 分子的中心原子为 O 原子,价电子对数为2+=4;无机含氧酸分子结构中非羟基氧原子数越多,酸性越强;(4)根据晶体中的氧离子的堆积方式判断;先结合晶体的结构计算晶胞的质量,再结合计算晶胞的体积,即可计算a的长度。【详解】(1) Cr的核电荷数为24,基态C r 原子的
35、电子排布式为Ar3d54s1,则价层电子的电子排布式为3d54s1;(2) Si元素为14 号元素,核电荷数为 14,核外电子排布式为 1s22s22p63s23p2,最高能级为3p 能级,3p 能级电子云轮廓图为哑铃形;非金属性: OCSiH,则H、C、O、Si 四种元素中的电负性最高的是O;(3)由图表数据可知,TiF4熔点明显高于TiCl4、TiBr4、TiI4,说明TiF4为离子晶体,TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体,且TiCl4、TiBr4、TiI4组成结构相似,随相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增大,熔点升高;OF2 分子的中心原子为 O 原子,价电子对数为2+=4
36、,则O原子杂化方式为sp3杂化,空间构型为V形;HClO、HClO2、HClO3、HClO4分子结构中羟基数均为1,而含有的非羟基O原子数目分别为0、1、2、3,使中心原子Cl的核对电子的吸引力逐渐增大,故酸性逐渐增强;(4)由晶体结构可知,晶体中的氧离子按ABCABCABC的方式堆积,属面心立方最密堆积;晶胞中Fe3+的数目为4+3=2,Fe2+的数目为1,O2-的数目为12+1=4,则晶胞的质量为g,晶胞的体积为(a10-7)3 cm -3,结合可知a=nm=nm。【点睛】根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=键个数+孤电子对个数,键个数=配原子个数,孤
37、电子对个数=(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;n=4,sp3杂化;中心原子的杂化类型为sp2,说明该分子中心原子的价层电子对个数是3,无孤电子对数,空间构型是平面三角形。化学一选修5 :有机化学基础)12.某研究小组以链烧烃 (C4H6) 和丙烯醛( CH2= CHCHO) 为原料合成某药物中间体环戊基甲酸(部分反应条件、产物已省略),其流程如下:已知:i.+2RBr +2HBrii. +2CO2请回答下列问题:(1) B中的官能团名称为_,DE的反应类型是 _
38、 (2)写出C与银氨溶液反应的化学方程式:_ 。 (3)一定条件下,H可制取F, 则所需试剂和反应条件是_ 。 (4) I的结构简式为_。(5)环戊基甲酸与苯酚反应生成一种酯X,写出一种同时符合以下条件的 X 的同分异构体的结构简式:_(不考虑立体异构)。核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为9:2:2:l能与FeCl3发生显色反应 与浓溴水反应时,l molX可消耗4mol Br2(6)参照上述合成路线,设计以乙醇和化合物E为原料制备2.2-二乙基丙二酸(结构简式:)的合成路线(无机试剂任选):_。【答案】 (1). 羟基、醛基 (2). 取代反应(或酯化反应) (3). (4). NaOH/乙醇
39、溶液并加热 (5). (6). (7). 【解析】【分析】由合成流程可知,丙烯醛与水发生加成反应生成B为HOCH2CH2CHO,B在Cu作催化剂作用下氧化生成的C为为,C再发生银镜反应并酸化生成的D为HOOCCH2COOH,D再与乙醇发生酯化反应生成的E为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3;F与Br2发生1,4加成生成,则F为1,3-丁二烯, G再与H2发生加成反应生成的H为BrCH2CH2CH2CH2Br,H与E发生信息中的反应生成I为,I再水解生成的G为,G发生信息中反应生成,据此分析解题。【详解】(1) B为HOCH2CH2CHO,含有的官能团名称为羟基和醛基;DE为HOOCCH
40、2COOH和乙醇发生酯化反应,则反应类型是取代反应;(2) C为,发生银镜反应的化学方程式为;(3) H为BrCH2CH2CH2CH2Br,在NaOH的醇溶液中加热,发生消去反应可生成1,3-丁二烯;(4)由分析知: I的结构简式为;(5) 与苯酚反应生成一种酯X为,X的满足下列条件:核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为9:2:2:l;能与FeCl3发生显色反应,说明分子结构中含有酚羟基和苯环;与浓溴水反应时,l molX可消耗4mol Br2,可能涉及取代反应和加成反应,其中1mol碳碳叁键需要2mol Br2,则同时符合以下条件的 X 的同分异构体的结构简式可能是;(6) E为CH3CH2OO
41、CCH2COOCH2CH3,可与CH3CH2Br发生信息i反应生成,再在NaOH溶液中水解并酸化即可得到2.2-二乙基丙二酸,则以乙醇和化合物E为原料制备2.2-二乙基丙二酸的合成路线为。【点睛】能准确根据反应条件推断反应原理是解题关键,常见反应条件与发生的反应原理类型:在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应;在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应;在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等;能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应;能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应;在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应;与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇醛羧酸的过程)。