1、河北省张家口市宣化区宣化第一中学2021届高三化学上学期10月月考试题(含解析)一、单选题(本大题共14小题,共42.0分)1. 生活中处处有化学,下列说法正确的是A. 煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和高级脂肪酸甘油酯B. 晶体硅可作光伏电池材料,其性质稳定,不与酸、碱发生反应C. 雾霾天气会危害人类的健康,“雾”和“霾”的分散质微粒不同D. “绿色化学”的核心是应用化学原理对环境污染进行治理【答案】C【解析】【详解】A. 植物油是不饱和高级脂肪酸的甘油酯,故不是饱和甘油酯类,故A错误;B. 晶体硅是良好的半导体材料 晶体硅可作光伏电池材料,其性质稳定,可与氢氟酸、氢氧化钠反应,故B错误
2、;C. 雾滴的尺度比较大,从几微米到100微米,平均直径大约在10-20微米左右;霾粒子的分布比较均匀,而且灰霾粒子的尺度比较小,从0.001微米到10微米,平均直径大约在1-2微米左右,故C正确;D. 绿色化学”的核心就是要利用化学原理从源头消除污染而不是对污染进行治理,故D错误;答案选C。2. 下列与化学有关的文献,理解错误的是A. 问刘十九中写道:“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,“新醅酒”即新酿的酒,在酿酒过程中,葡萄糖发生了水解反应B. 清波杂志卷十二:“信州铅山胆水自山下注,势若瀑布古传一人至水滨,遗匙钥,翌日得之,已成铜矣。”这里的胆水是指CuSO4溶液C. 天工开物中有如下描述:“世
3、间丝、麻、裘、褐皆具素质,而使殊颜异色得以尚焉”文中的“裘”主要成分是蛋白质D. 傅鹑觚集太子少傅箴中记载:“故近朱者赤,近墨者黑。”这里的“朱”指的是朱砂,古代常用的一种红色颜料,其主要成分是HgS【答案】A【解析】【详解】A.葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,故A错误;B.胆水是指CuSO4溶液, “遗匙钥,翌日得之,已成铜矣”指的是铁与硫酸铜发生的置换反应,置换出了铜单质,故B正确;C. “裘”指的是动物的皮毛,其主要成分是蛋白质,故C正确;D.朱砂,古代常用的一种红色颜料,其主要成分是HgS,故D正确;故选A。【点睛】主要考察学生对中国传统文化的了解,明白化学在人类发展和进步中起的重要作
4、用,增强民族自豪感。3. 下列有关化学用语表示正确的是A. 的电子式:B. 氟原子的结构示意图:C. 中子数为16的磷原子:D. 明矾的化学式:【答案】C【解析】【详解】A.过氧化氢属于共价化合物,其正确的电子式为:,故A错误;B.氟元素原子序数为9,原子核外有2个电子层,最外层有7个电子,原子结构示意图为,故B错误;C.中子数为16的磷原子的质子数为15,质量数为,原子符号为,故C正确;D.明矾是十二水硫酸铝钾的俗称,化学式为,故D错误;故选C。4. 设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是A. l00g质量分数为46%的乙醇水溶液中氧原子数为4NAB. 向FeI2溶液中通入适量Cl2
5、,当有1mol Fe2+被氧化时,反应转移电子数目为3NAC. 某温度下,1L pH=2的H2SO4溶液中,硫酸和水电离出的H+总数为0.01NAD. 常温下,1L 0.1molL1醋酸钠溶液中加入醋酸至中性,则溶液中CH3COO-数为0.1NA【答案】B【解析】【详解】A. 在乙醇溶液中,除了乙醇,水也含氧原子,在100g质量分数为46%的乙醇溶液中,含有的乙醇的质量为46g,物质的量为1mol,则含1mol氧原子;水的质量为54g,物质的量为3mol,则含3mol氧原子,故共含4mol氧原子即4 NA个,故A正确;B. 的还原性强于,故向含有的溶液中通入适量氯气,氯气先氧化,故当有1mol
6、亚铁离子被氧化时,溶液中的已经完全被氧化,而由于的物质的量未知,故反应转移的电子数无法计算,故B错误;C. 溶液pH=2,即,所以硫酸水和电离的氢离子总数为,故C答案正确;D. 醋酸钠溶液和醋酸的混合溶液中,电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由于溶液为中性,c(H+)=c(OH-),所以c(CH3COO-)= c(Na+)=1Lx0.1molL=0.1mol,故D正确;答案选B。【点睛】本题考查NA的应用将多个知识点整合在一个题目中,解题时除了灵活运用相关知识外,还要注意题目的陷阱,如乙醇溶液中的水。5. 下列离子方程式正确的是A. 溶液与稀反应:S2O+
7、6H+=2S+3H2OB. 在海带灰的浸出液中滴加得到:2I-+H2O2+2H+=I2+O2+2H2OC. 向溶液中加入溶液至恰好沉淀完全:Al3+2SO+2Ba2+4OH-=AlO +2BaSO4+2H2OD. Fe与稀硝酸反应,当:2时:3Fe+2NO+8H+=3Fe2+2NO+4H2O【答案】D【解析】【详解】溶液与稀反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫单质和水,正确的离子方程式为:S2O+2H+=2S+SO2+H2O,故A错误; B.在海带灰的浸出液中滴加得到,反应生成碘单质和水,正确的离子飞方程式为:,故B错误; C.向溶液中加入溶液至恰好沉淀完全,由于铵根离子结合氢氧根离子能力大于氢氧化铝
8、,则反应生成氢氧化铝沉淀和一水合氨,正确的离子方程式为:NH+Al3+2SO+2Ba2+4OH-=Al(OH)3+NH3H2O+2BaSO4,故C错误; D.Fe与稀硝酸反应,当:8时,Fe与稀硝酸恰好完全反应生成Fe(NO3)2、H2O、NO,::23:8,Fe过量,氧化产物为Fe2+,还原产物为NO,所以离子方程式为:3Fe+2NO+8H+=3Fe2+2NO+4H2O,故D正确。答案选D。6. 下列实验操作规范且能达到目的的是目的操作A取25.00mL盐酸在50mL酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读数为25.00mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶B配制浓度为0.1000molL1的MgCl2溶液称
9、取MgCl2固体0.95g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度C清洗碘升华实验所用试管先用酒精清洗,再用水清洗D测定醋酸钠溶液pH用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸上A. AB. BC. CD. D【答案】C【解析】【详解】A.酸式滴定管下方无刻度,充满液体,则调整初始读数为25.00mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶,溶液体积大于25.00mL,故A错误;B.不能在容量瓶中溶解固体,应在烧杯中溶解冷却后转移到容量瓶中,故B错误;C.碘易溶于酒精,酒精与水互溶,则先用酒精清洗,再用水清洗,可洗涤试管,故C正确;D.pH试纸不能湿润,应选干燥的pH试纸测定,故D错误;答案选C。7. 关于下
10、列各装置图的叙述中,正确的是A. 装置中,c为阴极、d为阳极B. 装置可用于收集H2、NH3、CO2等气体C. 装置若用于吸收NH3,并防止倒吸,则X可为苯D. 装置可用于干燥、收集HCl,并吸收多余的HCl【答案】B【解析】【详解】A. 由电流方向可知a为正极,b为负极,则c为阳极,d为阴极,故A错误;B. H2、NH3密度比空气小,用向下排空法收集,可从a进气;Cl2、HCl、NO2、CO2等气体密度比空气大,用向上排空法收集,可从b进气;故B正确;C. 苯的密度比水小,位于上层,故C错误;D. HCl是酸性气体,不能用碱石灰干燥,故D错误;答案选B。8. 在一个氧化还原反应体系中存在、,
11、则下列判断正确的是A. 配制溶液时应加入硝酸酸化防止水解B. 该反应中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为8:1C. 若有1mol发生还原反应,转移的电子物质的量为1molD. 若将该反应设计成原电池,则负极反应式为【答案】D【解析】【详解】根据题意可知反应的离子方程式为:A.配制溶液时若加入硝酸酸化将发生氧化还原反应,故A错误; B.该反应中Fe元素化合价由价升高为价、N元素化合价由价降低为价,所以亚铁离子是还原剂、硝酸根离子是氧化剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:8,故B错误; C.反应中N元素化合价由价降低到价,则若有发生氧化反应,则转移电子8mol,故C错误; D.由化合价变化可知该反
12、应中是还原剂,化合价升高,所以该反应设计成原电池,则负极反应式为,故D正确;答案选D9. 前20号主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,X、Y、Z分属不同的周期,它们的原子序数之和是W原子序数的5倍,含有元素Z的盐的焰色反应为紫色。下列说法正确的是A. 简单离子半径的大小Z Y W XB. 简单氢化物的沸点W XC. Y是地壳中含量最多的金属元素D. 工业上通过电解W、Y组成的化合物制备单质Y【答案】B【解析】【分析】W的原子最外层电子数是次外层电子数的3 倍,应为O元素,含有元素Z的盐的焰色反应为紫色,则Z为K元素,X、Y、Z分属不同的周期,它们
13、的原子序数之和是W原子序数的5倍,则X、Y的原子序数为40-19=21,X为第二周期,Y为第三周期,且X的原子序数比W大,且为主族元素,应为F元素,则Y为Mg元素。【详解】由以上分析可知W为O元素、X为F元素、Y为Mg元素、Z为K元素;A. 钾离子有三个电子层,其余离子均两层,相同电子层数,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径的大小Z W X Y,故A错误;B. W为O,简单氢化物为水,X为F,简单氢化物为氟化氢,水的沸点高于氟化氢,故B正确;C. Y为镁,地壳中含量最多的金属元素为铝,故C错误;D. 工业电解熔融的氯化镁冶炼镁,故D错误;答案选B。10. 某物质M能实现“”的转化,则M可能是
14、A. B. C. D. FeO【答案】A【解析】【详解】A氨气与盐酸反应生成氯化铵,氯化铵与过量氢氧化钠反应生成一水合氨,一水合氨受热分解生成氨气,能转化,故A正确; B与盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳与过量氢氧化钠反应生成溶液,在空气中加热不分解,不能转化,故B错误; C与盐酸反应生成氯化铝,氯化铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠溶液,偏铝酸钠在空气中加热不分解,不能转化,故C错误; DFeO与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与过量氢氧化钠反应生成氢氧亚化铁,氢氧亚化铁在空气中被氧气氧化生成氢氧化铁,氢氧化铁受热分解生成氧化铁,得不到原氧化亚铁,不能转化,故D错误, 答案选A。【点睛】本题易错点
15、在D选项,亚铁具有还原性,易被氧气氧化为三价铁。11. 下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是( )A. 澄清透明溶液中:、K+、H+B. 含有大量的溶液:、Na+、C. pH=11的溶液中:ClO-、Na+、I-D. 水电离产生的c(H+)=110-14mol/L的溶液中:、Cl-、Ca2+【答案】A【解析】【详解】A该组离子之间不反应,可大量共存,A正确;B与发生双水解反应,与反应生成氢氧化铝和碳酸根,故不能大量共存,B错误;C ClO-、I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;D水电离产生的c(H+)=110-14mol/L的溶液含有大量的H+或OH-,在酸性和碱性条件下,都不能大
16、量存在,D错误;故选A。12. 1mol化学式为C4H8O3的物质分别与足量的NaHCO3且和Na反应产生气体的物质的量相等,满足条件的同分异构体数目为(不考虑空间异构)A. 4种B. 5种C. 6种D. 7种【答案】B【解析】COOH与NaHCO3反应生成CO2,OH与Na反应生成H2,产生的气体的物质的量相等,说明C4H8O3含有的羟基数目是羧基的2倍,所以C4H8O3分子含有一个COOH和一个OH,C4H8O3分子可看作由COOH、OH、C3H6组成,可形成CH2OHCH2CH2COOH、CH3CHOHCH2COOH、CH3CH2CHOHCOOH、(CH3)2COHCOOH、CH2OHC
17、H(CH3)COOH等5种分子结构,故选B。点睛:解答本题需要注意COOH中含有羟基,COOH既能与NaHCO3反应,又能与Na反应。1molCOOH与足量NaHCO3反应生成1molCO2,与足量Na反应生成0.5molH2。13. 下列有关电解质溶液的叙述正确的是A. 常温下,稀释溶液时,的Ka增大,水的离子积Kw不变B. 溶液,加水稀释,与的比值减小C. 溶液中:D. 常温下,的氢氧化钡溶液与的醋酸溶液等体积混合,溶液呈碱性【答案】B【解析】【详解】 电离平衡常数与水的离子积常数只与温度有关,温度不变则的Ka、水的离子积Kw都不变,故A错误;B. 溶液,加水稀释,促进水解,浓度减小的更多
18、,钠离子不水解,导致加水稀释与的比值减小,故B正确;C. 溶液呈碱性,说明水解程度大于电离程度,但是其电离和水解程度都较小,且水也会电离生成,所以存在,故C错误;D. 常温下的氢氧化钡溶液中,的醋酸溶液浓度大于,二者等体积混合醋酸有大量剩余,混合溶液呈酸性,故D错误;故选:B。【点睛】本题考查离子浓度大小比较,侧重考查盐类水解、酸碱混合溶液定性判断,明确混合溶液中溶质成分及其性质是解本题关键,注意电荷守恒、物料守恒的灵活运用,注意:所有的平衡常数都只与温度有关,与其它因素都无关。14. 向偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸,溶液pH值随着加入盐酸体积的变化曲线如图所示,则下列说法正确的是A. ab段的
19、主要离子方程式为:B. 向c点溶液中滴加氨水,发生的离子方程式为:Al3+3OH-Al(OH)3C. cd段的主要离子方程式为:D. 向c点溶液中加入碳酸钠,发生的离子方程式为:2Al3+3CO+3H2O2Al(OH)3+3CO2【答案】C【解析】分析】偏铝酸钠溶液中存在平衡:,所以溶液呈碱性。ab段先中和,bc段pH突变,盐酸与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与氯化钠,cd段过量的盐酸溶解氢氧化铝生成氯化铝,d点氢氧化铝溶解完毕。据此解答。【详解】A. ab段先中和,主要离子方程式为:,故A错误; B. c点全部转化为,故B错误; C. cd段过量的盐酸溶解氢氧化铝生成氯化铝,离子方程式为:,故
20、C正确; D. c点全部转化为,故D错误。故答案选C。二、实验题(本大题共1小题,共15.0分)15. 某研究性学习小组同学取V L浓缩的海水,用下图所示装置模拟工业法提溴。回答下列问题:(1)装置A可用于实验室制备氯气,其反应原理为_(用离子方程式表示),装置B是SO2贮气瓶,则Q中的溶液为_。(2)溴的富集过程:通入氯气与通入热空气的顺序是先通_,通入氯气时K1、K2、K3的关、开方式是_。装置D的作用是_,通入SO2时装置E中发生反应的化学方程式为_。(3)溴的精制:待装置E中Br-全部转化为单质后,再利用下图中的_(填字母)装置进行蒸馏即可得到纯溴。假设最终得到m g纯溴,实验中溴的利
21、用率为b%,则浓缩海水中c(Br-)=_.【答案】 (1). (2). 饱和NaHSO3溶液 (3). Cl2 或氯气 (4). 关闭K1、K3,打开K2 (5). 吸收尾气,防止其污染空气 (6). SO2+Br2+2H2O=2HBr+ H2SO4 (7). C (8). mol/L或 mol/L【解析】【详解】(1)装置A为固液加热装置,实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制备氯气其反应原理为MnO2+4H+2Cl-Mn2 +Cl2+2H2O;装置B是SO2贮气瓶,酸性气体SO2难溶于对应酸式盐溶液,在取用二氧化硫时,可加入饱和NaHSO3溶液后可将SO2排出,并无损失;(2)热空气的作
22、用是将溴单质从溶液中吹出,从而达到富集溴的目的,因此应向溶液中先通一段时间氯气,将溴离子转化为溴单质,再通入热空气,将溴从溶液中分离出来;通入氯气时应关闭K3,防止氯气进入装置E影响后续制取结果,多余的氯气有毒,不能排放到大气中,应打开K2用碱液吸收,关闭K1;装置D的作用吸收尾气,防止其污染空气;通入SO2时装置E中的溴单质与SO2发生反应生成溴化氢和硫酸,化学方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+ H2SO4;(3)在进行蒸馏操作过程中,仪器温度计用来测得蒸馏出的蒸汽的温度,温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,对蒸馏出的蒸汽进行冷凝,冷凝管内通入冷凝水的方向为下进上出;根据反应Cl
23、2+2Br-=2Cl-+Br2可知,生成1mol Br2,消耗2mol Br-,现制得m g纯溴,则消耗Br-的物质的量为,由于实验中溴的利用率为b%,则浓缩海水中Br-的总物质的量为,则浓缩海水中c(Br)=mol/L或mol/L。三、简答题(本大题共4小题,共48.0分)16. 汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。(1)已知 4CO(g)2NO2(g)4CO2(g)N2(g) H= -1200kJmol-1该反应在_(填“高温、低温或任何温度”)下能自发进行。对于该反应,改变某一反应条件(温度T1T2),下列图像正确的是_(填序
24、号)。某实验小组模拟上述净化过程,一定温度下,在 2L的恒容密闭容器中,起始时按照甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为_;两种方式达平衡时,N2的体积分数:甲_乙( 填“、=、 (5). (6). N2O (7). 2NO2 N2O4,NO2气体中存在N2O4,不便于定量测定。【解析】【详解】(1)已知 4CO(g)2NO2(g)4CO2(g)N2(g) H= -1200 kJmol1 已知H= -1200 kJmol10,正反应为气体体积减小的过程,即为熵减的过程,S0结合复合判据H-TST2,由T1 到T2为降温,反应速率应
25、减小,图像与实际不符,故A错误;B. 利用“先拐先平数值大”的原则,根据图中显示可得T1T2,图像与实际不符,故B错误;C.增大压强反应向体积减小的方向移动,即正反应方向移动,CO2的体积分数增大;保持压强不变,降低温度,反应向放热的方向移动,即正反应方向移动,CO2的体积分数增大,图像与实际相符合,故C正确;D. 平衡常数只与温度有关,改变压强平衡不移动,图像与实际相符合,故D正确;答案选CD;设甲中达到平衡状态时CO的变化量为x mol,则,可得x=0.2mol,根据反应4CO(g)2NO2(g)4CO2(g)N2(g),初始(mol)0.4 0.2 0 0变化(mol)0.2 0.1 0
26、.2 0.05平衡(mol)0.2 0.1 0.2 0.05 则该反应的平衡常数K=10甲的投料时乙的两倍,条件不变的情况下,两种方式达平衡时,甲N2的体积分数大于乙,甲NO2的浓度大于乙;(2)图中参与反应生成X和Y的一氧化氮的物质的量为:0.025mol(8%+16%)=0.006mol,模拟尾气中O2的物质的量为0.5mol,测得排出的气体中含0.45mol O2,说明实际参与反应的氧气的物质的量为0.05mol,同时测得0.0525mol CO2,根据氧原子守恒,可知一氧化二氮的物质的量为:0.052+0.0060.05252=0.001mol,根据氮原子守恒可知氮气的物质的量为:(0
27、.006-0.0012)mol=0.002mol,所以16%对应的是氮气,而8%对应是一氧化二氮,即Y对应是N2O;实验过程中采用NO模拟NOx,而不采用NO2的原因是NO2中存在2NO2 N2O4的平衡体系,NO2气体中存在N2O4,不便于定量测定。17. 钴铁氧体(CoFe2O4)不仅是重要的磁性材料、磁致伸缩材料,还是重要的锂离子电池负极材料。工业上,可以由废旧锂钴电池正极材料(主要含Fe、Al、硅等杂质)回收钴,再用电化学法制得CoFe2O4。其流程如图所示(过程中所加试剂均足量)废旧电池中钴的回收(1)含铝滤液中,铝元素的存在形式为_(写化学式);硅在过程_(填序号)与钴分离。(2)
28、写出过程中LiCoO2与H2O2发生反应的化学方程式_。(3)过程Na2CO3的主要作用为_。 电解法制得钴铁合金(4)配制 0.050molL-1 FeSO4和0.025molL-1 CoSO4的混合溶液,用铜作阴极、石墨作阳极进行电解,获得CoFe2合金。阴极的电极方程式为_。阳极氧化法制得钴铁氧体(5)以1.500molL1NaOH溶液作电解液,纯净的钴铁合金(CoFe2)作阳极进行电解,在阳极上获得CoFe2O4薄膜。该电解过程的化学方程式为_。(6)当电路上有0.4mol电子转移时,阳极电极材料增重质量为3.4g,与理论值不符,其原因可能为_。(7)由废旧锂钴电池制CoFe2O4的现
29、实意义在于:_(写一条即可)。【答案】 (1). NaAlO2或AlO2- (2). (3). 2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=2CoSO4+O2+ Li2SO4+4H2O (4). 调节pH,使Fe3+沉淀分离 (5). Co2+2Fe2+6e-=CoFe2 (6). (7). 电极上同时生成了Co和Fe的氢氧化物 (8). 合理利用废弃物;变废为宝;减少重金属污染(写一条即可)【解析】【分析】废旧锂钴电池正极材料(主要含Fe、Al、硅等杂质),用氢氧化钠溶液浸泡溶解,杂质Al、硅与氢氧化钠反应,转化为偏铝酸钠和硅酸钠,过滤后得到的滤渣中含有LiCoO2和杂质Fe,在硫酸和双氧水的作
30、用下将单质铁杂质转化为铁离子,LiCoO2与H2O2发生氧化还原反应,酸性条件下,双氧水将LiCoO2的钴元素氧化为钴离子,再加入Na2CO3调节溶液pH,使Fe3+沉淀与溶液中的钴离子分离,加入萃取剂,将锂离子与溶液分离,分液后得到含有硫酸钴的溶液。【详解】(1)由废旧锂钴电池正极材料(主要含Fe、Al、硅等杂质)回收钴,一般除杂试剂要过量,Al和过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,杂质中的硅单质也可与氢氧化钠反应,可在第一步碱溶中和金属铝一并除去;(2)根据流程转化LiCoO2与H2O2发生氧化还原反应,酸性条件下,双氧水将LiCoO2的钴元素氧化为钴离子,化学方程式2LiCoO2+H2O
31、2+3H2SO4=2CoSO4+O2+ Li2SO4+4H2O;(3)过程中,在硫酸和双氧水的作用下将单质铁杂质转化为铁离子,再加入Na2CO3调节溶液pH,使Fe3+沉淀与溶液中的钴离子分离;(4)阴极上,溶液中的Co2+和Fe2+得到电子,转化为CoFe2,阴极的电极方程式为Co2+2Fe2+6e=CoFe2;(5)NaOH溶液作电解液,相当于电解水,阴极上产生氢气,钴铁合金(CoFe2)作阳极,活性电极参与电极反应,合金CoFe2和氢氧根离子失电子变为CoFe2O4, 该电解过程的化学方程式为;(6)阳极电极材料增重质量为氧的质量,根据,生成1mol CoFe2O4时,转移8mol电子,
32、当电路上有0.4mol电子转移时,生成0.05mol CoFe2O4,增加的质量为0.05mol416g/mol=3.2gCH3OHCO2H2 (7). H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,CO2分子量较大、范德华力较大 (8). 离子键和键(或键) (9). 0.148 (10). 0.076【解析】【详解】(1)Co是27号元素,位于元素周期表第4周期第VIII族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2。元素Mn与O中,由于O元素是非金属性而Mn是过渡元素,所以第一电离能较大的是O。O基态原子价电
33、子为2s22p4,所以其核外未成对电子数是2,而Mn基态原子价电子排布为3d54s2,所以其核外未成对电子数是5,因此核外未成对电子数较多的是Mn。(2)CO2和CH3OH的中心原子C原子的价层电子对数分别为2和4,所以CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3。(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为H2OCH3OHCO2H2,原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体,液体的沸点高于气体;H2O与CH3OH均为非极性分子,H2O中氢键比甲醇多,所以水的沸点高于甲醇;二氧化碳的相对分子质量比氢气大,所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高。(
34、4)硝酸锰是离子化合物,硝酸根和锰离子之间形成离子键,硝酸根中N原子与3个氧原子形成 3个键,硝酸根中有一个氮氧双键,所以还存在键。(5)因为O2是面心立方最密堆积方式,面对角线是O2半径的4倍,即4r=a,解得r= nm=0.148nm;MnO也属于NaCl型结构,根据晶胞的结构,晶胞棱长是2r(O2-)+2r(Mn2+)= a =0.448nm,解得r(Mn2+)=0.076nm。19. “张-烯炔环异构化反应”被NameReactions收录。该反应可高效构筑五元环状化合物:(R、R、R表示氢、烷基或芳基)合成五元环有机化合物J的路线如下:(1)A属于炔烃,其结构简式为_。(2)B由碳、
35、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30。B的分子式为_。(3)C、D含有与B相同的官能团,C是芳香族化合物,E中含有的官能团名称是_。(4)F与试剂a反应生成G的化学方程式:_;试剂b是_。(5)M和N均为不饱和醇。M的结构简式为_。(6)参照上述反应路线,以乙炔和甲醛为原料,合成丁二醛(无机试剂任选)。_【答案】 (1). CH3CCH (2). CH2O (3). 碳碳双键、醛基 (4). +Br2 (5). NaOH醇溶液 (6). CH3CCCH2OH (7). HCCHHOCH2CCCH2OHHOCH2CH2CH2CH2OHOHCCH2CH2CHO【解析】【分析】由合成流程可知,A为
36、炔烃,结构为CH3CCH,B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30,B为HCHO,A与B发生加成反应生成M为CH3CCCH2OH,M和N均为不饱和醇,则M与氢气发生加成反应生成N为CH3CH=CHCH2OH;C、D含有与B相同的官能团,C是芳香族化合物,则C为,D为CH3CHO,由信息可知生成E为,E氧化生成F为,试剂a为溴水,生成G为,试剂b为NaOH/醇溶液,G发生消去反应生成H,则H,CH3CH=CHCH2OH与发生酯化反应生成I,最后I发生“张-烯炔环异构化反应”生成J。【详解】(1)A属于炔烃,其结构简式是CH3CCH;(2)B的结构简式是HCHO;(3)C为,D为CH3CHO,E为,根据E的结构式可确定,E中含有碳碳双键、醛基;(4)F与试剂a反应生成G的化学方程式是+Br2;试剂b是NaOH、醇溶液,(5)根据分析,M的结构简式是CH3CCCH2OH;(6)结合流程中的已知信息,CH3CCH和CH2O反应生成HOCH2CCCH2OH,HOCH2CCCH2OH催化加氢生成HOCH2CH2CH2CH2OH,HOCH2CH2CH2CH2OH在铜作催化剂加热条件下与氧气发生催化氧化生成OHCCH2CH2CHO; 反应过程为:HCCHHOCH2CCCH2OHHOCH2CH2CH2CH2OHOHCCH2CH2CHO。