1、填空题专项训练(A组)1铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_。(2)向“过滤”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)“电解”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(4)“电解”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质A的化学式为_。(5)铝粉在1 000 时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于
2、AlN的制备，其主要原因是_。2砷(As)是第四周期A族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：(1)画出砷的原子结构示意图_。(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式_。该反应需要在加压下进行，原因是_。(3)已知：As(s)H2(g)2O2(g)=H3AsO4(s)H1H2(g)O2(g)=H2O(l)H22As(s)O2(g)=As2O5(s)H3则反应As2O5(s) 3H2O(l)=2H3AsO4(s)的H_。(4)298 K时，将20 m
3、L 3x molL1Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)I2(aq)2OH(aq)AsO(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。a溶液的pH不再变化bv(I)2v(AsO)cc(AsO)/c(AsO)不再变化dc(I)y molL1tm时，v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。tm时v逆_tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_。若平衡时溶液的pH14，则该反应的平衡常数K为_。3磷化铝(AlP)通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫
4、剂，吸水后会立即产生高毒的PH3气体(熔点为132 ，还原性强)。卫生安全标准规定：当粮食中磷化物(以PH3计)的含量不超过0.05 mgkg1时，粮食质量合格；反之，粮食质量不合格。某化学兴趣小组的同学通过下列方法对粮食中残留的磷化物含量进行了研究。【操作流程】安全吸收装置PH3的产生与吸收转移KMnO4吸收溶液亚硫酸钠标准溶液滴定。【实验装置】已知C中盛有100 g原粮，E中盛有20.00 mL 1.13103molL1KMnO4溶液(H2SO4酸化)。请回答下列问题：(1)仪器D的名称是_。(2)B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液，其作用是吸收空气中的O2，防止氧化装置C中生成的PH3，则A
5、中盛装KMnO4溶液的作用是_。(3)已知MnO被还原为Mn2，若0.1 mol PH3恰好被0.16 mol KMnO4吸收，则PH3被氧化的产物是_，写出E中发生反应的离子方程式：_。(4)收集E中吸收液，加水稀释至250 mL，取25.00 mL于锥形瓶中，用5.0104 molL1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液：序号123三次实验消耗V标/mL11.0211.3010.98滴定达到终点的现象是_。数据处理：消耗Na2SO3标准溶液_mL；则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为_mgkg1。若C中反应完全后，忘记通入空气即进行(4)中的滴定操作，则消耗Na2SO3标准溶液
6、的体积_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。4(选考题)随着科学的发展，许多新物质被发现或被合成出来，为新能源开发和新材料研制开拓出更大的空间。中科院科学家最近合成了一种新型材料，其结构简式为。请回答下列问题：(1)基态氟原子的最高能级的电子云有_种空间伸展方向，基态硒原子的价层电子排布式是_，用元素符号表示出氟、氧、氮、氢四种元素的第一电离能由大到小的顺序：_。(2)该物质结构简式中的氮原子共形成_个键；该物质中氮原子的轨道杂化类型为_，该分子中含有氮、氧、氟三种电负性很大的原子，也含有氢原子，它_(填“能”或“不能”)形成分子内或者分子间氢键。(3)硒能形成两种常见的氧化物，属于V形分子的物
7、质的分子式为_，沸点较高的物质是_。(4)常压下，氨气在300 时约有10%分解，水蒸气在2 000 时约有5%分解，从物质结构的角度看，其原因是_。(5)硒化锌的晶胞结构如图所示，硒离子的配位数是_，若晶胞参数为d pm，则硒化锌的密度为_ gcm3(不需要化简，1 m109 nm1012 pm)。5(选考题)福莫特罗是一种治疗哮喘病的药物，它的关键中间体(G)的合成路线如下：回答下列问题：(1)F的分子式为_，反应的反应类型为_。(2)反应的化学方程式为_。(3)C能与FeCl3溶液发生显色反应，C的结构简式为_，D中的含氧官能团为_。(4)B的同分异构体(不含立体异构)中能同时满足下列条
8、件的共有_种。a能发生银镜反应b能与NaOH溶液发生反应c含有苯环结构其中核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3:2:2:1的是_(填结构简式)。(5)参照G的合成路线，设计一种以为起始原料(无机试剂任选)制备的合成路线_。(B组)1用金属钴板(含少量Fe、Ni)制备应用广泛的氯化钴的工艺流程如图所示：注：钴与盐酸反应极慢，需加入催化剂硝酸才可能进行实际生产。有关钴、镍和铁的化合物的性质如表：化学式沉淀完全时的pH相关反应Co(OH)29.4Co2HCl=CoCl2H2Co22NH3H2O=Co(OH)22NHCo22H2OCo(OH)22HNi2HCl=NiCl2H2Ni26NH3H2O=
9、Ni(NH3)626H2OFe(OH)29.6Fe(OH)33.7(1)“除镍”步骤中，氨水用量对反应收率的影响如表：加氨水调pH收率/%Ni2含量/%998.10.089.5980.051097.60.00510.3940.005从表中数据可知，当pH调节至x_时，除镍效果最好。(2)“除镍”步骤必须控制在一定的时间内完成，否则沉淀中将有部分Co(OH)2转化为Co(OH)3，此反应的化学方程式为_。(3)“除铁”步骤中加入双氧水发生反应的离子方程式是_。(4)“除铁”步骤中加入的纯碱的作用是_。(5)在“调pH”步骤中，加盐酸的作用是_。(6)已知25时，KspFe(OH)34.01038
10、，则该温度下反应Fe33H2OFe(OH)33H的平衡常数为_。2苯乙烯是重要的化工原料。以乙苯(C6H5CH2CH3)为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5CH=CH2)，反应的化学方程式为：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)H2(g)H117.6 kJmol1。回答下列问题：(1)已知：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1；C6H5CH2CH3(g)O2(g)=8CO2(g)5H2O(l)H4 607.1 kJmol1。则C6H5CH=CH2(g)10O2(g)=8CO2(g)4H2O(l)H_。(2)工业上，在恒压设备中进行上述反应制取苯
11、乙烯，常在乙苯蒸气中通入大量水蒸气。请用化学平衡理论解释通入大量水蒸气的原因_。(3)已知T 下，将a mol乙苯蒸气通入到体积为V L的密闭容器中进行上述反应，反应时间与容器内的总压强数据如表：时间t/min010203040总压强p/1 000 kPa1.01.31.451.51.5由表中数据计算010 min内v(C6H5CH2CH3)_。(用含a、V的式子表示)该反应平衡时乙苯的转化率为_。(4)苯乙烯与溴化氢发生的加成反应产物有两种，其反应的化学方程式如下：.C6H5CH=CH2(g)HBr(g)C6H5CH2CH2Br(g).C6H5CH=CH2(g)HBr(g)C6H5CHBrC
12、H3(g)600 时，向3 L恒容密闭容器中充入1.2 mol C6H5CH=CH2(g)和1.2 mol HBr(g)发生反应，达到平衡时C6H5CH2CH2Br(g)和C6H5CHBrCH3(g)的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示。600 ，反应的化学平衡常数K_。反应平衡后，若保持其他条件不变，向该容器中再充入1 mol C6H5CH2CH2Br(g)，则反应将_(填“正向”“逆向”或“不”)移动。在恒温恒容的密闭容器中，苯乙烯与溴化氢发生、两个加成反应，可以判断反应已达到平衡状态的是_。A容器内混合气体的密度不再改变BC6H5CH2CH2Br(g)的生成速率与C6H5CHB
13、rCH3(g)的分解速率相等C反应器中压强不再随时间变化而变化D混合气体的平均相对分子质量保持不变3某学习小组在实验室中利用下图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成，并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。(一)硫化物(FexSy)的组成实验步骤：步骤按图连接装置，检查装置气密性，装入药品；步骤打开分液漏斗旋塞，缓缓滴入水，并点燃酒精喷灯；步骤当硬质玻璃管中固体质量不再改变时，停止加热，继续通入一段时间的O2；步骤实验结束后，将D中所得溶液加水配制成250 mL溶液；请回答：(1)步骤中，停止加热后还需继续向烧瓶中滴水一段时间，其目的为_。(2)在C、D装置之间不需要防
14、倒吸装置的理由是_。(3)步骤中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外，还有_。(4)取25.00 mL步骤中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66 g。则FexSy的化学式为_。(5)有同学认为可将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管，通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量。你认为此方案是否合理？_(填“是”或“否”)，原因为_。(二)探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成(6)反应后D装置所得溶液中除含有Na2SO4外，还可能含有Na2SO3。现用滴定法测定溶液中Na2SO3的含量。可供选择的试剂：a.0.1
15、00 0 molL1 KMnO4酸性溶液；b.0.100 0 molL1 H2O2溶液；c.0.100 0 molL1 KI淀粉溶液；d.0.100 0 molL1 BaCl2溶液；e.0.100 0 molL1 HCl溶液。所选试剂应装在_(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。所利用的反应原理为_(用离子方程式表示)。4(选考题)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO23H2CH3OHH2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：(1)Co基态原子核外电子排布式为_。元素Mn与O中，第一电离能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是_。
16、(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_和_。(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_，原因是_。(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了键外，还存在_。(5)MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a0.420 nm，则r(O2)为_nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a0.448 nm，则r(Mn2)为_nm。5(选考题)2氧代环戊羧酸乙酯(K)是常见医药中间体，聚酯G是常见高分子材料，它们的合成路线如图所示：已知：气态链烃A在标准状况下的密
17、度为1.875 gL1 (1)B的名称为_；E的结构简式为_。(2)下列有关K的说法正确的是_(填字母)。A易溶于水，难溶于CCl4B分子中五元环上碳原子均处于同一平面C能发生水解反应和加成反应D1 mol K完全燃烧消耗9.5 mol O2(3)的反应类型为_；的化学方程式为_。(4)与F官能团的种类和数目完全相同的F的同分异构体有_种(不含立体结构)，其中核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积之比为1:2:3:4的是_(写结构简式)。(5)利用以上合成路线中的相关信息，请写出以乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线：_。高考化学填空题专项训练(A组)1解析：(1)“碱溶”时，Al2O3与Na
18、OH反应生成NaAlO2和H2O，注意离子方程式。(2)“过滤”所得滤液为NaAlO2溶液，加入NaHCO3溶液，过滤后电解的是Na2CO3溶液，说明溶液的溶质由NaAlO2变为Na2CO3，发生反应AlOHCOH2O=Al(OH)3CO，说明AlO结合H能力强于CO，即其水解能力强，说明碱性NaAlO2Na2CO3，溶液的pH减小。(3)电解Al2O3，阳极O2放电生成O2，石墨(C)电极会被O2氧化。(4)阳极溶液中的阴离子即水中的OH放电生成O2(图示)及H(2H2O4e=O24H)，H与CO结合生成HCO(COH=HCO，由图阳极区Na2CO3转化为NaHCO3)，写出总反应：4CO2
19、H2O4e=4HCOO2。阴极，水中的H放电生成H2。(5)NH4Cl加热时分解生成HCl和NH3，HCl可以破坏铝表面的氧化膜，有利于反应进行。答案：(1)Al2O32OH=2AlOH2O(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化(4)4CO2H2O4e=4HCOO2H2(5)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜2解析：(1)As位于周期表中第四周期A族，说明As核外有4个电子层，最外层有5个电子，故原子结构示意图为。(2)由题意可知反应物中有As2S3、O2，产物为H3AsO4、S，根据电子得失守恒可以配平这四种物质的系数，根据元素守恒可知反应物还有水且系数为6，
20、配平后的方程式为2As2S35O26H2O=4H3AsO46S，加压可以增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化率。(3)将已知热化学方程式依次编号：As(s)H2(g)2O2(g)=H3AsO4(s)H1H2(g)O2(g)=H2O(l)H22As(s)O2(g)=As2O5(s)H3根据盖斯定律，将反应23可得：As2O5(s)3H2O(l)=2H3AsO4(s)H2H13H2H3。(4)a对：溶液pH不变时，则c(OH)也保持不变，反应处于平衡状态。b错：根据反应方程式，始终存在速率关系：v正(I)2v逆(AsO)，反应不一定处于平衡状态。c对：由于Na3AsO3总量一定，当c(AsO
21、)/c(AsO)不再变化时，c(AsO)、c(AsO)也保持不变，反应建立平衡。d错：由图可知，建立平衡时c(I)2c(AsO)2y molL1，因此c(I)y molL1时，反应没有建立平衡。tm时，反应正向进行，故v正大于v逆。由于tm时生成物AsO的浓度小于tn时AsO的浓度，因v逆的大小取决于生成物浓度的大小，故tm时的v逆小于tn时的v逆。反应前，三种溶液混合后，c(Na3AsO3)3x molL1x molL1，同理，c(I2)x molL1，反应情况如下：AsO(aq)I2(aq)2OH(aq)AsO(aq)2I(aq)H2O(l)起始浓度/molL1x x00平衡浓度/molL
22、1xyxy 1y2yK(molL1)1。答案：(1)(2)2As2S35O26H2O=4H3AsO46S加压可以增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化率(3)2H13H2H3 (4)ac大于小于tm时生成物浓度较低，反应速率较慢(molL1)1(可不带单位)3解析：(1)仪器D为冷凝管，起冷凝回流的作用。(2)依据装置中的试剂选择分析判断，高锰酸钾溶液是强氧化剂可以吸收空气中的还原性气体；焦性没食子酸先和碱反应，再和氧气反应可以吸收氧气；若不吸收氧气，PH3会在氧气中被氧化。(3)PH3被酸性高锰酸钾氧化成磷酸，高锰酸钾被还原为锰离子，结合电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得反应的离子方程式为
23、5PH38MnO24H=5H3PO48Mn212H2O。(4)依据滴定反应：2KMnO45Na2SO33H2SO4=2MnSO4K2SO45Na2SO43H2O，本实验中无需选择指示剂，锥形瓶中溶液颜色由紫色恰好变为无色，且半分钟内不再恢复，表示达到了滴定终点。平均消耗Na2SO3标准溶液11.00 mL；依据滴定反应：2KMnO45Na2SO33H2SO4=2MnSO4K2SO45Na2SO43H2O可得关系式2KMnO45Na2SO3，则未反应的高锰酸钾的物质的量为0.011 0 L5.0104 molL12.2105 mol，则与PH3反应的高锰酸钾的物质的量为1.13103 molL1
24、0.020 L2.2105 mol6.0107 mol；根据反应5PH38KMnO412H2SO4=5H3PO48MnSO44K2SO412H2O可得到定量关系为5PH38KMnO4，则计算得到PH3物质的量为6.0107 mol3.75107 mol；则PH3的质量分数为0.127 5 mgkg10.13 mgkg1，所以该原粮质量不合格。准确测定PH3的含量，需要用高锰酸钾溶液全部吸收，避免产生较大误差，通入空气的作用是保证PH3全部被吸收，若C中反应完全后，忘记通入空气即进行(4)中的滴定操作，则剩余的高锰酸钾偏多，滴定消耗Na2SO3标准溶液的体积偏大。答案：(1)直形冷凝管(或冷凝管
25、)(2)除去空气中的还原性气体，避免影响实验结果(3)H3PO4(或磷酸)5PH38MnO24H=5H3PO48Mn212H2O(4)当滴入最后一滴Na2SO3时，锥形瓶中溶液颜色由紫色恰好变为无色，且半分钟内不恢复11.000.13(或0.127 5)偏大4解析：(1)基态氟原子的最高能级为2p，电子云有3种伸展方向。根据硫原子的价层电子排布式推断硒原子的价层电子排布式。依第一电离能的递变规律及特例易确定四种元素的第一电离能的大小顺序为FNOH。(2)该分子中的氮原子共形成2个键。该分子中有的氮原子形成了3个键，有的氮原子形成了2个键和1个键，它们均还有一个孤电子对，故该物质中氮原子的轨道杂
26、化类型有sp2、sp3杂化；由于分子中没有HF键、HO键、HN键，故无法形成相应的氢键。(3)硒的两种氧化物分别为SeO3、SeO2，SeO2中硒的价层电子对数为3，分子构型为V形。SeO3的相对分子质量较大，分子间作用力较大，沸点较高。(4)HN键的键长大于HO键的键长，键能：NHNOH(2)2sp2、sp3不能(3)SeO2SeO3(4)HN键的键长大于HO键的键长，键能：NHO，故第一电离能较大的为O。Mn原子的价电子排布式为3d54s2，根据洪特规则，有5个未成对电子，而O原子的价电子排布式为2s22p4，仅有2个未成对电子，故基态原子核外未成对电子数较多的是Mn；(2)根据价层电子对
27、互斥理论，CO2中C原子价层电子对数为2，为sp杂化，而CH3OH中C原子的价层电子对数为4，为sp3杂化；(3)影响分子晶体沸点的因素有范德华力和氢键，H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多，故H2O的沸点高，CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力大，沸点更高；(4)Mn (NO3)2为离子化合物，Mn2与NO之间是离子键，根据NO的结构式，N与O之间存在双键，故除了键还存在离子键、键；(5)由题意知在MgO中，阴离子作面心立方堆积，氧离子沿晶胞的面对角线方向接触，所以a2r(O2)，r(O2)0.148 nm；MnO的晶胞参数比MgO更大，说明阴离子之间
28、不再接触，阴阳离子沿坐标轴方向接触，故2r(Mn2)r(O2)a，r(Mn2)0.076 nm。答案：(1)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2OMn(2)spsp3(3)H2OCH3OHCO2H2水含氢键比甲醇中多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力大(4)离子键、键(5)0.1480.0765解析：M(A)1.875 gL122.4 Lmol142 gmol1，A属于链烃，用“商余法”，421236，A的分子式为C3H6，A的结构简式为CH2=CHCH3；A与Cl2反应生成B，B的结构简式为CH3CHClCH2Cl，B的名称为1,2二氯丙烷
29、；根据B的结构简式和C的分子式(C3H8O2)可知，BC为氯代烃的水解反应，C的结构简式为CH3CH(OH)CH2OH；D在NaOH/乙醇并加热的条件下发生消去反应生成E，E发生氧化反应生成F，根据F的结构简式和D的分子式逆推，D的结构简式为，E的结构简式为；聚酯G是常见高分子材料，反应为缩聚反应，G的结构简式为；根据反应的反应条件，反应发生题给已知的反应，FIH为酯化反应，结合HKI和K的结构简式推出，I的结构简式为CH3CH2OH，H的结构简式为CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3。(4)依据F的结构可知，去掉两个COOH，还剩4个碳原子，即为两个羧基如何在4个饱和碳的链上排列，采用“定一移一”的方法，数字表示另一个“COOH”的位置。，则包含F在内的同分异构体数目4239。故F的同分异构体有8种。答案：(1)1,2二氯丙烷(2)CD(3)取代反应(4)8 (5)C2H5OHCH3COOH
