1、唐山市20192020学年度高三年级摸底考试理科综合能力测试相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Fe56 Cu64一、选择题1.本草纲目中对玻璃有如下叙述:“本作颇黎。颇黎,国名也。其莹如水,其坚如玉,故名水玉,与水精(即水晶,主要成分为SiO2)同名。有酒色、紫色、白色,莹澈与水精相似。”下列说法错误的是( )A. 文中所描述的玻璃颜色,来自某些金属氧化物B. 玻璃质地坚硬,不易破碎C. 将石灰石、纯碱、石英在高温下熔融,可制得普通玻璃D. 不能用带有磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶盛放NaOH溶液【答案】B【解析】【详解】A、玻璃中含有少量金属氧化物,能够使玻璃呈现不同的颜色,故A正
2、确;B、玻璃是一种质地坚硬,容易破碎的玻璃态物质,故B错误;C、制玻璃的原料是:石灰石、纯碱、石英,三者在玻璃熔炉中高温熔融可制得玻璃,故C正确;D、玻璃塞中的二氧化硅能和氢氧化钠反应生成硅酸钠,长时间后,塞子不容易打开,所以氢氧化钠溶液不能用带有磨口玻璃塞的试剂瓶盛装,故D正确;故选B。2.关于化合物,下列说法正确的是( )A. 分子式为C9H10B. 分子中所有碳原子均处于同一平面C. 与互为同分异构体D. 易溶于水【答案】A【解析】【详解】A、根据结构简式可知,该化合物的分子式为C9H10,故A正确;B、分子中含有结构,为四面体结构,所有碳原子不可能处于同一平面,故B错误;C、的分子式为
3、C9H12,分子式不同,不是同分异构体,故C错误;D、该化合物属于烃类,难溶于水,故D错误;故选A。【点睛】本题的易错点为B,要注意甲烷是四面体结构,有机物分子中只要含有或中的一种,分子中的所有碳原子就不可能处于同一平面内。3.实验室用如图所示装置(图中夹持仪器略去)测定牙膏样品中碳酸钙的质量分数,下列说法错误的是A. 实验过程中持续通入空气可起到搅拌B、C中的反应物的作用B. 实验过程中滴加盐酸的速率不宜过快C. 依据装置C在反应前后的质量差测定的结果会偏高D. C中的沉淀经过滤、干燥、称重后可确定牙膏样品中碳酸钙的质量【答案】D【解析】【详解】A. 实验过程中持续通入空气可起到搅拌B、C中
4、的反应物的作用,使反应物充分混合,增加反应物的接触机会,加快反应速率,同时可以将装置中残留的二氧化碳全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收,准确测定碳酸钙的质量分数,A项正确;B. 滴加盐酸过快,CO2来不及被吸收,就被排出装置C,因此滴加盐酸不宜过快,使二氧化碳被吸收完全,可以提高测定准确度,B项正确;C. B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中,导致测定二氧化碳的质量偏大,测定的碳酸钙的质量偏大,碳酸钙的质量分数偏高,C项正确;D. B中牙膏样品中的CaCO3与盐酸反应生成CO2,CO2进入C中与足量的Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀,经过滤、干燥、称重后得BaCO3的质量
5、,根据碳元素守恒得,n(CaCO3)= =n(CO2)= n(BaCO3),进而计算CaCO3的质量, D项错误;答案选D。4.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A. pH13NaOH溶液中含有OH的数目为0.1NAB. Na2O2与足量H2O反应生成0.1mol O2时转移电子的数目为0.4NAC. 常温常压下,23g NO2与N2O4的混合气体中共含有NA个氧原子D. 常温常压下,22.4L CO2中含有NA个CO2分子【答案】C【解析】【详解】A. 缺少氢氧化钠溶液的体积,无法计算溶液中氢氧根离子的数目,A项错误;B. 过氧化钠中氧元素化合价-1价变化为0价和-2价,生成1mol
6、氧气,电子转移2mol,过氧化钠与水反应生成0.1mol氧气,转移0.2mol电子,转移电子的数目为0.2NA,B项错误; C. 23g NO2和N2O4的混合气体中含有0.5mol最简式NO2,含有1mol氧原子,含有氧原子总数为NA,C项正确;D. 不是标准状况下,不能使用标况下的气体摩尔体积计算22.4L CO2的物质的量,D项错误;答案选C。【点睛】1、A项是学生们的易错点,学生们往往不细心,直接认为溶液是1L并进行计算,这种错误只要多加留意,认真审题即可避免;2、D.项也是学生们的易错点,随意使用气体摩尔体积22.4L/mol,只有同时满足气体、标准状况,才可使用22.4L/mol,
7、利用该公式计算气体的体积或者气体物质的量。5.常温下,用0.1000molL1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000 molL1某酸(HA)溶液,溶液中HA、A的物质的量分数(X)随pH的变化如图所示。已知(X)下列说法正确的是A. Ka(HA)的数量级为105B. 溶液中由水电离出的c(H):a点b点C. 当pH4.7时,c(A)c(OH)c(HA)c(H)D. 当pH7时,消耗NaOH溶液的体积为20.00mL【答案】A【解析】【详解】A. 曲线的交点处,c(HA)=c(A-),此时pH=4.7,则因此Ka(HA)的数量级为10-5,A项正确;B. a点、b点溶液均显酸性,均抑制水
8、的电离,a点pH较小,溶液酸性较强,抑制水的电离程度更大,因此,溶液中由水电离出的c (H):a点7,D项错误;答案选A。【点睛】利用曲线的交点计算Ka(HA),是该题的巧妙之处,因为该点c(HA)=c(A-),因此Ka(HA)= c(H+),同学们在做水溶液中离子平衡的图像题的时候,多关注特殊的点,诸如曲线的交点、起点、恰好反应点、中性点等。6.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是( )A.
9、 元素非金属性强弱的顺序为WYZB. Y单质的熔点高于X单质C. W分别与X、Y、Z形成的二元化合物均只有一种D. 化合物M中W不都满足8电子稳定结构【答案】B【解析】【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则X为Na元素;根据结构,W最外层有6个电子,原子序数小于11,则W为O元素;Y最外层有4个电子,原子序数大于11,则Y为Si元素;W的核外电子数为8,与X、Z的最外层电子数之和相等,则Z最外层有7个电子,只能为Cl元素;Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,符合题意,据此分析解答。【详解】根据上述分析,W为O元素,X为Na元素,Y
10、为Si元素,Z为Cl元素。A、同一周期,从左向右,非金属性增强,同一主族,从上到下,非金属性减弱,则元素非金属性强弱的顺序为ClSi,即ZY,故A错误;B、硅为原子晶体,熔点高于钠,即Y单质的熔点高于X单质,故B正确;C、O与Na能够形成氧化钠和过氧化钠2种,故C错误;D、根据,阴离子带2个单位负电荷,其中O都满足8电子稳定结构,故D错误;故选B。7.通过膜电池可除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚(),其原理如图所示,下列说法错误的是A. 该方法能够提供电能B. B极上的电势比A极上的电势低C. A极的电极反应为+H+2e-Cl-+D. 电池工作时H通过质子交换膜由正极区向负极区移动【答案】D【解析
11、】【分析】该装置为原电池,原电池中阳离子移向正极,根据原电池中氢离子的移动方向可知A为正极,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+H+2e-Cl-+,电流从正极经导线流向负极,据此解答。【详解】A. 该装置为原电池,将化学能转化为电能,则该方法能够提供电能,A项正确;B. 原电池中阳离子移向正极,根据原电池中氢离子的移动方向可知A极为正极,B极为负极,则B极上的电势比A极上的电势低,B项正确;C. A极为正极,有氢离子参与反应,电极反应式为+H+2e-Cl-+,C项正确;D. 原电池中阳离子移向正极,则该原电池中氢离子向正极移动,D项错误;答案选D。8.四氯化钛(TiCl4)是制取航空材料钛合金
12、的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3,不溶于水)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如图:回答下列问题:(1)“酸浸”时需要将钛铁矿粉碎,其目的是_。(2)浸出液呈强酸性,含有TiO2、Fe2及少量Fe3、Al3等离子,则生成TiO2的离子方程式是_。(3)“反应”时需加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:2Fe3Fe3Fe22TiO2(无色)Fe4H2Ti3(紫色)Fe22H2OTi3(紫色)Fe3H2OTiO2(无色)Fe22H加入铁屑的作用是_。(4)通过控制条件,可以使过程中生成的TiO2nH2O形成一种液态分散系,用一束光照射该分散系能够产生丁
13、达尔效应,则分散质颗粒直径的范围是_。(5)过程制得的固体TiO2nH2O需用过量酸清洗以除去其中的Fe(OH)3杂质,检验Fe(OH)3杂质除净的实验方法是_。(6)过程生成废气中含有CO,则TiO2和焦炭、氯气在高温下发生反应的化学方程式是_。(7)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是_(只要求写出一项)。(8)依据表中信息,可采用_方法精制含少量SiCl4杂质的TiCl4。TiCl4SiCl4熔点/25.068.8沸点/136.457.6【答案】 (1). 增大接触面积,加快反应速率 (2). FeTiO34HTiO2Fe22H2
14、O (3). 将Fe3还原为Fe2 (4). 10-910-7m (5). 用试管取少量最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若溶液未变为血红色,则说明Fe(OH)3杂质已除净 (6). TiO22C2Cl2TiCl42CO (7). 过程中产生的CO和残留的Cl2有毒,污染空气 (8). 蒸馏【解析】【详解】(1)将钛铁矿粉碎,可以增大固体反应物的接触面积,加快反应速率; 故答案为:增大接触面积,加快反应速率;(2)根据已知信息,确定部分反应物FeTiO3和生成物TiO2、Fe2,再结合元素守恒,电荷守恒配平生成TiO2的离子方程式为FeTiO34HTiO2Fe22H2O;故答案为:FeTiO3
15、4HTiO2Fe22H2O;(3)根据题意:浸出液中含有少量Fe3,而浸出液加入铁粉后浓缩、结晶得到FeCl2晶体,因此加入铁粉的目的是将Fe3还原为Fe2,加入铁屑至浸出液显紫色,说明Fe3已完全被还原为Fe2;故答案为:将Fe3还原为Fe2;(4)能够产生丁达尔效应的分散系为胶体,则分散质颗粒直径的范围是10-910-7m;故答案为:10-910-7m; (5)过量酸将Fe(OH)3中和为Fe3,用试管取少量最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若溶液未变为血红色,则说明Fe(OH)3杂质已除净;故答案为:用试管取少量最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若溶液未变为血红色,则说明Fe(OH)3杂
16、质已除净;(6)过程反应物为TiO2、氯气、焦炭,生成的废气中含有CO,根据得失电子守恒、元素守恒写出方程式,则TiO2和焦炭、氯气在高温下发生反应的化学方程式是TiO22C2Cl2TiCl42CO;故答案为:TiO22C2Cl2TiCl42CO;(7)依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是过程中产生的CO和残留的Cl2有毒,污染空气;故答案为:过程中产生的CO和残留的Cl2有毒,污染空气; (8)SiCl4、TiCl4为液态混合物,沸点相差较大,因此可用蒸馏的方法提纯TiCl4;故答案为:蒸馏。9.二苯基乙二酮常用作医药中间体及紫外线固化剂,可由二苯基羟乙酮氧化制得,相关物质的物理参
17、数、化学方程式及装置图(加热和夹持装置已略去)如下:相对分子质量熔点/沸点/密度/gcm3溶解性二苯基羟乙酮2121333441.310不溶于冷水,溶于乙醇二苯基乙二酮210973481.084不溶于水,能溶于乙醇+2FeCl3+2FeCl2+2HCl在反应装置中,加入10mL冰醋酸、5.50g FeCl3固体、10mL水及少量碎瓷片,加热至沸腾,停止加热,待沸腾平息后加入2.12g二苯基羟乙酮,继续加热回流至二苯基羟乙酮完全反应。反应结束后加水煮沸,冷却后即有二苯基乙二酮粗产品析出,用70%乙醇水溶液重结晶提纯,得到1.80g产品。重结晶过程如下:加热溶解活性炭脱色趁热过滤冷却结晶抽滤洗涤干
18、燥请回答以下问题:(1)装置图中仪器a的名称是_,其作用是_。(2)加入碎瓷片的作用是_。若加热后发现未加碎瓷片,应采取的正确方法是_。(3)实验中可采用薄层色谱跟踪反应进程,其原理和操作与纸上层析类同,通过观察薄层色谱展开后的斑点(在实验条件下,只有二苯基羟乙酮和二苯基乙二酮能够产生斑点)判断样品中的成分。如图分别为加入二苯基羟乙酮后反应开始、回流15min、30min、45min和60min时,用毛细管取样、点样,薄层色谱展开后的斑点:该实验条件下加热_后可认为反应结束。A15min B30min C45min D60min(4)上述重结晶过程中,_(填步骤名称)操作除去了不溶性杂质。(5
19、)在重结晶过程中,不可选用明火直接加热,原因是_。(6)不选择蒸馏的方法提纯二苯基乙二酮粗产品的原因是_。(7)本实验的产率是_%。(保留3位有效数字)【答案】 (1). 球形冷凝管 (2). 冷凝回流 (3). 防止暴沸 (4). 停止加热,待冷却后补加 (5). C (6). 趁热过滤 (7). 所用70%乙醇溶液会挥发出乙醇蒸气,与空气混合遇明火爆炸 (8). 二苯基乙二酮粗产品为固体混合物,二苯基乙二酮与二苯基羟乙酮的沸点差别较小 (9). 85.7【解析】【分析】(1)仪器a的名称是球形冷凝管,其作用是冷凝回流,可减少二苯基乙二酮、二苯基羟乙酮的损失;(2)烧瓶中加热液体时均需加入碎
20、瓷片防止液体暴沸;若加热后发现未加碎瓷片,应采取的正确方法是停止加热,待冷却后补加;(3)对照图上的斑点分析,可以知道,反应开始时图上的斑点是反应物,由此可推知,回流15min、30min时的图上,下面的斑点为反应物,上面的斑点为生成物,45min时则图上的斑点是生成物,而反应物基本上无剩余,据此解答;(4)根据重结晶的过程判断每一步的作用,趁热过滤可以除去不溶性杂质;(5)乙醇作为重结晶的溶剂,但是乙醇易挥发出乙醇蒸气,与空气混合遇明火爆炸,据此解答; (6)根据二者的熔沸点选择分离方式;(7)列比例计算二苯基乙二酮的理论产量,进而计算产率。【详解】(1)仪器a的名称是球形冷凝管,其作用是冷
21、凝回流,减少二苯基乙二酮、二苯基羟乙酮的损失;故答案为:球形冷凝管;冷凝回流;(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;若加热后发现未加碎瓷片,应采取的正确方法是停止加热,待冷却后补加;故答案为:防止暴沸;停止加热,待冷却后补加;(3)对照图上的斑点分析,可以知道,反应开始时图上的斑点是反应物,由此可推知,回流15min、30min时的图上,下面的斑点为反应物,上面的斑点为生成物,45min时则图上的斑点是生成物,而反应物基本上无剩余。因此,该实验条件下加热45min后可认为反应结束;故答案为:C;(4)重结晶过程:加热溶解活性炭脱色趁热过滤冷却结晶抽滤洗涤干燥,其中活性炭脱色可以除去有色杂质,趁热过
22、滤可以除去不溶性杂质,冷却结晶,抽滤可以除去可溶性杂质,则上述重结晶过程中,趁热过滤操作除去了不溶性杂质;故答案为:趁热过滤;(5)在重结晶过程中,用的是70%乙醇水溶液重结晶提纯二苯基乙二酮,乙醇溶液会挥发出乙醇蒸气,与空气混合遇明火爆炸,因此在重结晶过程中,不可选用明火直接加热; 故答案为:所用70%乙醇溶液会挥发出乙醇蒸气,与空气混合遇明火爆炸;(6)二苯基乙二酮粗产品为固体混合物,且二苯基乙二酮与二苯基羟乙酮的沸点差别较小,因此不选择蒸馏的方法提纯二苯基乙二酮粗产品;故答案为:二苯基乙二酮粗产品为固体混合物,二苯基乙二酮与二苯基羟乙酮的沸点差别较小;(7)理论上2.12 g二苯基羟乙酮
23、完全反应,其物质的量为,则理论上生成二苯基乙二酮为0.1mol,其质量为m=nM=0.01mol210g/mol=2.1g,则其产率为;故答案为:85.7。10.研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:反应:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H149.6 kJ/mol反应:CH3OCH3(g)H2O(g)2CH3OH(g) H223.4 kJ/mol反应:2CO2(g)6H2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g) H3(1)H3_kJ/mol。(2)恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2,发生反应I。下列描述
24、能说明反应I达到平衡状态的是_(填序号)。A反应体系总压强保持不变B容器内的混合气体的密度保持不变C水分子中断裂2NA个H-O键,同时氢分子中断裂3NA个H-H键DCH3OH和H2O的浓度之比保持不变 (3)反应II在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下,在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g),反应到某时刻测得各组分浓度如下:物质CH3OCH3(g)H2O(g)CH3OH(g)浓度/molL11.81.80.4此时v正_v逆(填“”、“”或“”),当反应达到平衡状态时,混合气体中CH3OH体积分数(CH3OH)% _%。(4)在某压强下,反应III在不同温度、不同投料
25、比时,CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下,将6mol CO2和12mol H2充入2 L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则05min内的平均反应速率v(CH3OCH3)_;KA、KB、KC三者之间的大小关系为_。(5)恒压下将CO2和H2按体积比1:3混合,在不同催化剂作用下发生反应I和反应III,在相同时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。其中:CH3OH的选择性100%温度高于230,CH3OH产率随温度升高而下降的原因是_。在上述条件下合成甲醇的工业条件是_。A210 B230 C催化剂CZT D催化剂CZ(Zr1)T【答案】 (1). 122.6 (2). A
26、C (3). (4). 20 (5). 0.18molL1min1 (6). KAKCKB (7). 反应I的H0温度升高,使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降 (8). BD【解析】【分析】(1)根据盖斯定律以及热化学方程式进行计算;(2)根据化学平衡状态的判断标志进行判断;(3)根据浓度商和化学平衡常数的大小关系判断反应进行的方向;设未知数利用化学平衡常数列出三段式解方程,进而计算体积分数;(4)根据图像确定CO2的平衡转化率,进而计算CH3OCH3的生成量,再利用化学反应速率的计算公式计算v(CH3OCH3);根据化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,得出KAKC,再
27、根据该反应为正向放热的反应,降温平衡逆向移动,结合图像判断T1、T2的大小关系,从而得出KA、KC、KB三者的关系; (5)反应I的H0,升温平衡逆向移动,CO2转化转化率降低,CH3OH产率下降,再结合图像判断合成甲醇的工业条件。【详解】(1)根据盖斯定律知,反应III=反应2-反应,因此,H3=H12-H2=49.6 kJ/mol2-23.4 kJ/mol=-122.6 kJ/mol;故答案为:122.6;(2)反应条件为恒温恒容,反应I:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)为反应前后气体物质的量减少的反应,A. 该反应为反应前后气体物质的量减少的反应,随着反应的进行气体物
28、质的量减少,体系总压强减小,因此当反应体系总压强保持不变时能说明反应I达到平衡状态,A项正确;B. 根据质量守恒定律知混合气体的总质量不变,容器容积也不变,则随着反应的进行,容器内的混合气体的密度始终保持不变,因此当反容器内的混合气体的密度保持不变时不能说明反应I达到平衡状,B项错误;C. 当水分子中断裂2NA个HO键时会有3NA个HH键形成,即生成3mol氢分子,若同时氢分子中断裂3NA个HH键,即消耗3mol氢分子,则氢气的物质的量保持不变,反应达到平衡状态,因此水分子中断裂2NA个HO键,同时氢分子中断裂3NA个HH键能说明反应I达到平衡状,C项正确;D. 反应达到平衡状态时各物质的物质
29、的量浓度保持不变,但CH3OH和H2O的浓度之比始终等于1:1,因此CH3OH和H2O的浓度之比保持不变不能说明反应I达到平衡状,D项正确;故答案为:AC;(3)此刻反应的浓度商,因此反应向正反应方向进行,v正v逆;设起始时CH3OCH3和H2O的物质的量均为a mol,反应达到平衡状态时,CH3OCH3的转化量为x mol,则可列出三段式:CH3OCH3(g) H2O(g)2CH3OH(g)起始(mol) a mol a mol 0转化(mol) x mol x mol 2x mol平衡(mol) (a-x)mol (a-x)mol 2x mol则化学平衡常数,解得:x=0.2a,则混合气体
30、中CH3OH的物质的量为0.4a,混合气体总物质的量不变仍为2a,因此混合气体中CH3OH体积分数;故答案为:;20; (4)由图可知,在T1温度下,将6 molCO2和12molH2充入2 L的密闭容器中时,CO2的平衡转化率为60%,因此CO2的转化量为6 mol60%=3.6,则生成CH3OCH3的物质的量为1.8mol,;化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,则KAKC,由图像可知,当投料比相同时,T1温度下的平衡转化率较大,该反应为正向放热的反应,降温平衡正向移动,化学平衡常数增大,因此T1T2,KAKCKB;故答案为:0.18molL1min1;KAKCKB; (5
31、)反应I的H0,在相同的时间段内反应,230反应达到平衡状态,升温平衡逆向移动,CO2转化转化率降低,CH3OH产率下降;故答案为:反应I的H0温度升高,使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降;由图像可知在230下CH3OH的转化率最高,催化剂CZ(Zr1)T对CH3OH的选择性最好,因此合成甲醇的工业条件是230,催化剂CZ(Zr1)T。故答案为:BD。【点睛】化学平衡状态的判断是学生们的易错点,首先一定要关注反应条件是恒温恒容、恒温恒压还是恒温绝热等,再关注反应前后气体物质的量的变化以及物质的状态,化学平衡状态时正逆反应速率相等,各物质的量、浓度等保持不变,以及衍生出来的一些量也不变,但
32、一定得是“变化的量”不变了,才可作为判断平衡的标志。11.镍、钴、钛、铜等元素常用作制备锂离子电池的正极材料或高效催化剂。NA表示阿伏加德罗常数,请填写下列空白。(1)基态Co原子的电子排布式为_。(2)镍与CO生成的配合物Ni(CO)4中,易提供孤电子对的成键原子是_(填元素名称);1 molNi(CO)4中含有的键数目为_;写出与CO互为等电子体的一种阴离子的化学式_。(3)Ti(BH4)2是一种储氢材料。BH4-的空间构型是_,B原子的杂化方式_。与钛同周期的第B族和A族两种元素中第一电离能较大的是_(写元素符号),原因是_。(4)CuFeS2的晶胞如图所示,晶胞参数分别为anm、bnm
33、、cnm;CuFeS2的晶胞中每个Cu原子与_个S原子相连,晶体密度_gcm3(列出计算表达式)。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图中原子2和3的坐标分别为(0,1,)、(,0),则原子1的坐标为_。【答案】 (1). Ar3d74s2 (2). 碳 (3). 8NA (4). CN或C22 (5). 正四面体 (6). sp3 (7). Zn (8). Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子 (9). 4 (10). (11). (,)【解析】【分析】(1)Co是27号元素,结合构造原理写出电子排布式;(2)Ni原子含有空轨道,CO与氮气
34、互为等电子体,二者化学键类似,CO分子中C、O原子均有1对孤对电子,结合电负性判断哪个原子更易提供孤对电子形成配位键;Ni(CO)4分子中有4个配位键,属于键,CO中含有1个键,故1个Ni(CO)4分子中有8个键;(3)根据价层电子对个数=键个数+孤电子对个数计算判断BH4-中B原子杂化类型和空间构型;结合原子轨道中电子处于全满、全空或半满时较稳定分析判断;(4)根据均摊法计算晶胞中含有的原子个数,再根据=计算;根据原子2和3的坐标分析判断出坐标原点,再根据图示判断原子1的坐标。【详解】(1)钴为27号元素,基态钴原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d74s2或简写为Ar3d
35、74s2,故答案为:1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2;(2)Ni原子含有空轨道,CO与氮气互为等电子体,二者化学键类似,CO分子中C、O原子均有1对孤对电子,由于O元素电负性比碳元素的大,C原子更易提供孤对电子形成配位键;Ni(CO)4分子中有4个配位键,属于键,CO中含有1个键,故1个Ni(CO)4分子中有8个键,1molNi(CO)4中含有的键数目为8NA(或86.021023或4.8161023);与CO互为等电子体微粒有2个原子、价电子总数为10,阴离子可以是CN-或C22,故答案为:碳;8NA(或86.021023或4.8161023);CN-或C22;
36、(3)BH4-中B原子的孤电子对数=0,价层电子对数=0+4=4,BH4-的空间构型与VSEPR模型相同,即为正四面体,杂化轨道数目为4,B原子采取sp3杂化;与钛同周期的第B族和A族两种元素为Zn和Ga,由于Zn核外电子排布为全满结构,比较稳定,较难失电子,因此第一电离能比Ga的大,故答案为:正四面体形;sp3杂化;Zn;Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子;(4)根据CuFeS2的晶胞图,晶胞内部的每个Cu原子与4个S相连,因此晶胞中每个Cu原子与4个S原子相连;该晶胞中S原子个数=8、Fe原子个数=4+4+2=4、Cu原子个数=8+4+1=4,则晶胞质量为g,晶胞参数分别为anm、
37、bnm、cnm,则晶胞体积=abc(nm3),晶体密度= gcm3;图中原子2和3的坐标分别为(0,1,)、(,0),说明是以图中底面左前方的铜原子作为坐标原点的,则原子1的坐标为(,),故答案为:4;(,);【点睛】本题的难点和易错点为(4)中原子1的坐标的确定,要注意根据原子2和3的坐标找出坐标原点。12.有机物M可由A(C2H4)按如图路线合成:已知:RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O;同一个碳原子上连有两个羟基的有机物不稳定,易脱水形成羰基。C、F均能发生银镜反应。回答下列问题:(1)A的名称是_,B含有的官能团是_。(2)的反应类型是_,的反应类型是_。(3)G结构简式
38、是_。(4)反应化学方程式是_。(5)L是M的同分异构体,分子中除含有1个苯环外无其他环状结构,且苯环上只有一个侧链,1 mol的L可与1 mol的NaHCO3反应,L共有_种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱为六组峰,峰面积比为322111的结构简式是_(任写一种)。(6)参照上述合成路线,设计以C为原料制备高吸水性树脂的合成路线(无机试剂任选)。_【答案】 (1). 乙烯 (2). 羟基或OH (3). 加成反应 (4). 取代反应 (5). (6). 2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O (7). 8 (8). 、或 (9). 【解析】【分析】由分子式C2H4可知A为乙烯,乙烯
39、与水发生加成反应生成B,B为C2H5OH,B发生催化氧化生成C,C为CH3CHO;由分子式C7H8可知D为,D与氯气在光照时发生甲基上的取代反应生成E,结合E的分子式可知,E为,E发生水解反应生成F,结合信息可知,F为;C与F发生信息中反应生成G,G为,G发生氧化反应,酸化后生成H,H为,H与甲醇发生酯化反应生成M,M为。据此分析解答。【详解】(1)A的名称是乙烯,B为C2H5OH,含有的官能团是羟基,故答案为:乙烯;羟基;(2)根据上述分析,反应是加成反应,反应是取代反应,故答案为:加成反应;取代反应;(3)根据上述分析,G为,故答案为:;(4)反应为乙醇的催化氧化,反应的化学方程式为2CH
40、3CH2OHO22CH3CHO2H2O,故答案为:2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O;(5)L是M()的同分异构体,分子中除含有1个苯环外无其他环状结构,且苯环上只有一个侧链,1mol的L可与1mol的NaHCO3反应,说明含有1个-COOH,可以看作CH3CH=CHCOOH、CH2=CHCH2COOH、CH2=C(CH3)COOH中烃基中的H原子被苯基取代,分别有3种、3种、2种,故符合条件的共有3+3+2=8种,其中核磁共振氢谱为6组峰,峰面积比为322111的结构简式是、或,故答案为:8;、或;(6)以乙醛为原料制备,需要首先合成CH3CH=CHCOONa,可以由乙醛先在碱性、加热条件下反应生成CH3CH=CHCHO,然后用银氨溶液氧化得到CH3CH=CHCOOH,再与NaOH发生中和反应得到CH3CH=CHCOONa,最后发生加聚反应得到目标物,合成路线为:CH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOHCH3CH=CHCOONa,故答案为:CH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOHCH3CH=CHCOONa。