资源描述
2026届湖南省长沙市岳麓区湖南师范大学附属中学化学高三上期末学业水平测试试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、分类是重要的科学研究方法,下列物质分类正确的是
A.酸性氧化物:SO2、SiO2、NO2
B.弱电解质:CH3COOH、BaCO3、Fe(OH)3
C.纯净物:铝热剂、漂粉精、聚乙烯
D.无机物:CaC2、石墨烯、HCN
2、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.Cu2S(s)Cu(s)CuCl2(s)
B.SiO2(s)H2SiO3(s)Na2SiO3(aq)
C.Fe(s)Fe2O3(s)Fe2(SO4)3(aq)
D.NaCl(aq)Na2CO3(s)NaOH(aq)
3、下列判断中一定正确的是( )
A.若R2-和M+的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M
B.若X、Y属于同主族元素,且相对原子质量X>Y,则原子失电子能力:X>Y
C.若X、Y都是气态氢化物,且相对分子质量X>Y,则沸点:X>Y
D.若金属性M>N,则以M、N为两电极的原电池中M一定是负极
4、下列有关物质与应用的对应关系正确的是( )
A.甲醛可以使蛋白质变性,所以福尔马林可作食品的保鲜剂
B.Cl2和SO2都具有漂白性,所以都可以使滴有酚酞的NaOH溶液褪色
C.碳酸氢钠溶液具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂
D.氯化铝是强电解质,可电解其水溶液获得金属铝
5、已知有如下反应:①2Fe3++2I-=2Fe2++I2 ②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- ③2Fe(CN)64-+I2=2Fe(CN) 63-+2I-,试判断氧化性强弱顺序正确的是( )
A.Fe3+>Br2>I2>Fe(CN)63-
B.Br2>I2>Fe3+>Fe(CN)63-
C.Br2>Fe3+>I2>Fe(CN)63-
D.Fe(CN)63->Fe3+>Br2>I2
6、ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.通入的空气可将发生器中产生的ClO2全部驱赶到吸收器中
B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H++O2↑
C.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
D.工业上将ClO2气体制成NaClO2固体,其主要目的是便于贮存和运输
7、上海世博园地区的一座大型钢铁厂搬迁后,附近居民将不再受到该厂产生的红棕色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有
A.FeO粉尘 B.Fe2O3粉尘 C.Fe粉尘 D.碳粉
8、W、X、Y、Z均是短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:X>Y>Z B.单质沸点:X>Y>Z
C.离子半径:X2->Y+>Z- D.原子序数:X>Y>Z
9、NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是( )
A.常温常压下,62g白磷中含有P—P键数目为3NA
B.22g正戊烷、24g异戊烷和26g新戊烷的混合物中共价键数目为16NA
C.1molNa2O和NaHSO4的固体混合物中含有的阴、阳离子总数为3NA
D.常温下,将一定量的铁粉投入2mol稀硝酸中,恰好完全反应,若还原产物为NO,则转移电子数一定为1.5NA
10、用 NA 表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.用氢氧燃料电池电解饱和食盐水得到 0.4mol NaOH,在燃料电池的负极上消耗氧气分子数为 0.1 NA
B.2 mol H3O+中含有的电子数为 20 NA
C.密闭容器中 1 mol N2(g)与 3 mol H2 (g)反应制备氨气,形成 6 NA 个 N-H 键
D.32 g N2H4中含有的共用电子对数为6 NA
11、设NA为阿伏伽德罗常数。下列说法不正确的是
A.常温常压下,35.5g的氯气与足量的氢氧化钙溶液完全反应,转移的电子数为0.5NA
B.60g甲酸甲酯和葡萄糖的混合物含有的碳原子数目为2NA
C.同温下,pH=1体积为1L的硫酸溶液所含氢离子数与pH=13体积为1L的氢氧化钠溶液所含氢氧根离子数均为0.1NA
D.已知合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol,当该反应生成NA个NH3分子时,反应放出的热量为46.2kJ
12、对于复分解反应X+YZ+W,下列叙述正确的是
A.若Z是强酸,则X和Y必有一种是强酸
B.若X是强酸,Y是盐,反应后可能有强酸或弱酸生成
C.若Y是强碱,X是盐,则Z或W必有一种是弱碱
D.若W是弱碱,Z是盐,则X和Y必有一种是强碱
13、化学与生活密切相关。下列物质性质与应用的对应关系错误的是( )
A.硅胶吸水能力强,可用作食品、药品的干燥剂
B.氢氧化铝碱性不强,可用作胃酸中和剂
C.次氯酸钠具有强氧化性,可用作织物的漂白剂
D.葡萄糖具有氧化性,可用于工业制镜
14、已知NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.反应中,每生成294 gg释放的中子数为3NA
B.常温常压下,22.4 L乙烷和丙烯(C3 H6)的混合物中氢原子数目为6NA
C.1 L0.5 mol. L-1'碳酸钠溶液含有的CO32- 数目小于0.5NA
D.0.1 mol H2O2与MnO2充分作用生成O2,转移的电子数为0.1NA
15、汽车尾气含氮氧化物(NOX)、碳氢化合物(CXHY)、碳等,直接排放容易造成“雾霾”。因此,不少汽车都安装尾气净化装置(净化处理过程如图)。下列有关叙述,错误的是
A.尾气造成“雾霾”与汽油未充分燃烧有关
B.尾气处理过程,氮氧化物(NOX)被还原
C.Pt-Rh催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率
D.使用氢氧燃料电池作汽车动力能有效控制雾霾
16、我国改革开放以来取得了很多世界瞩目的科技成果。下列有关说法正确的是( )
选项
A
B
C
D
科技成果
蛟龙号潜水器探取到的多金属结核样品中的主要成分有锰、铜等
港珠澳大桥斜拉桥锚具材料采用的低合金钢
国产大飞机C919用到的氮化硅陶瓷
中国天眼传输信息用的光纤材料
相关说法
这些金属元素均属于主族元素
具有强度大、密度小、耐腐蚀性高等性能
属于新型有机材料
主要成分是单晶硅
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题(本题包括5小题)
17、 [化学——选修5:有机化学基础]化合物M是一种香料,A与D是常见的有机化工原料,按下列路线合成化合物M:
已知以下信息:
①A的相对分子质量为28
回答下列问题:
(1)A的名称是___________,D的结构简式是___________。
(2)A生成B的反应类型为________,C中官能团名称为___________。
(3)E生成F的化学方程式为___________。
(4)下列关于G的说法正确的是___________。(填标号)
a.属于芳香烃
b.可与FeCl3溶液反应显紫色
c.可与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀
d.G分子中最多有14个原子共平面
(5)化合物M的同系物N比M的相对分子质量大14,N的同分异构体中同时满足下列条件的共有________种(不考虑立体异构)。
①与化合物M含有相同的官能团;②苯环上有两个取代基
(6)参照上述合成路线,化合物X与Y以物质的量之比2:1反应可得到化合物,X的结构简式为________,Y的结构简式为________。
18、以下是合成芳香族有机高聚物P的合成路线.
已知:ROH+R’OH ROR’+H2O
完成下列填空:
(1)F中官能团的名称__;写出反应①的反应条件__;
(2)写出反应⑤的化学方程式__.
(1)写出高聚物P的结构简式__.
(4)E有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式__.
①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基;
②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2
(5)写出以分子式为C5H8的烃为主要原料,制备F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:
CH1CHO CH1COOH CH1COOCH2CH1.
19、三氯化氮(NCl3)是一种消毒剂,可利用氯气与氯化铵溶液反应来制备。已知:三氯化氮的相关性质如下:
物理性质
化学性质
黄色油状液体,熔点为-40℃,沸点为 71℃,不溶于冷水、易溶于有机溶剂,密度为 1.65 g•cm-3
95℃时爆炸,热水中发生水解
某小组同学选择下列装置(或仪器)设计实验制备三氯化氮并探究其性质:
(1)NCl3的电子式为__________________;仪器 M 的名称是______________;
(2)如果气流的方向从左至右,装置连接顺序为A、G、_____________、B。(注明:F仪器使用单孔橡胶塞)
(3)C中试剂是_________________;B装置的作用是________________;
(4)写出E装置中发生反应的化学方程式_______________________________________
(5)当E装置的烧瓶中出现较多油状液体时停止反应。控制水浴加热温度为__________;
(6)已知三氯化氮不具有漂白性,三氯化氮与热水反应的化学方程式为NCl3+4H2O=NH3•H2O+3HClO,请设计实验证明该水解反应的产物______________
20、图中是在实验室进行氨气快速制备与性质探究实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后,若要检验A~E装置的气密性,其操作是:首先______________,打开弹簧夹1,在E中装入水,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。
(2)装置B中盛放的试剂是______________________。
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后,关闭分液漏斗活塞,稍等片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产生_____________(填现象)。从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,写出C中反应的化学方程式:_______。
(4)当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量,若反应前固体质量为16 g,反应后固体质量减少2.4 g,通过计算确定该固体产物的化学式:______。
(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。写出产生白烟的化学方程式:_____。
21、镍是一种用途广泛的金属,常用于电镀工业和制造电池。镍易形成Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4等配合物。
(1)镍基态原子的核外电子排布式为________。
(2)Ni2+可用丁二酮肟检验。丁二酮肟的结构如图所示,其分子中碳原子轨道的杂化类型为________。
(3)与CO互为等电子体的阴离子的化学式为__________________。
(4)1 mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目为________。氨的沸点高于膦(PH3),原因是____________________________。
(5)镧镍合金是较好的储氢材料。储氢后所得晶体的化学式为LaNi5H6,晶胞结构如图所示,X、Y、Z表示储氢后的三种微粒,则图中Z表示的微粒为________(填化学式)。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】
A.SO2、SiO2和碱反应生成盐和水属于酸性氧化物,和碱反应发生的是氧化还原反应,不是酸性氧化物,A错误;
B.水溶液中部分电离属于弱电解质,属于弱碱是弱电解质,熔融状态下完全电离属于强电解质,B错误;
C.铝热剂是铝和金属氧化物的混合物,漂粉精是氯化钙和次氯酸钙的混合物,聚乙烯是高分子化合物属于混合物,C错误;
D.、石墨烯为碳的单质、HCN,组成和结构上与无机物相近属于无机物,D正确。
答案选D。
2、A
【解析】
A.硫化亚铜与氧气反应生成氧化铜和二氧化硫,反应的化学方程式为:Cu2S+2O22CuO+SO2,铜与氯气反应生成氯化铜,反应为:Cu+Cl2CuCl2,A正确;
B.SiO2不溶于水,也不能和水反应,所以二者不能直接生成H2SiO3,B错误;
C.铁和水蒸气在高温时反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,C错误;
D.在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,所以析出NaHCO3,加热NaHCO3分解生成碳酸钠,不是一步生成碳酸钠,D错误;
故合理选项是A。
3、B
【解析】
A.若R2-和M+的核外电子层结构相同,则R元素在M元素的上一个周期,即原子序数:R<M,故A错误;
B.若X、Y属于同主族元素,且相对原子质量X>Y,则X在Y的下一个周期,根据元素周期律,金属性:X>Y,原子失电子能力:X>Y,故B正确;
C. 因为X、Y可能为N、O、F,则可能存在氢键,所以不能通过其气态氢化物的相对分子质量的大小去确定其沸点的大小,故C错误;
D.镁的金属性大于铝,但镁、铝和氢氧化钠溶液形成的原电池中,铝作负极,则若金属性M>N,则以M、N为两电极的原电池中M不一定是负极,故D错误;
综上所述,答案为B。
活泼性不同的两金属单质形成原电池时,一般活泼的金属作负极,但作负极的金属要能与电解质溶液发生氧化还原反应,所以不是活泼的金属就一定做负极材料。
4、C
【解析】
A.甲醛可使蛋白质变性,可以用于浸泡标本,但甲醛有毒,不能作食品的保鲜剂,A错误;
B.滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后溶液褪色,发生复分解反应生成亚硫酸钠和水,体现酸性氧化物的性质,B错误;
C.小苏打能够与胃酸中的盐酸反应,可用于制胃酸中和剂,C正确;
D.电解氯化铝的水溶液得到氢气、氯气和氢氧化铝,制取不到Al,电解熔融氧化铝生成铝,D错误;
答案为C。
Cl2和SO2都具有漂白性,但漂白原理不同;二氧化硫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色体现酸性氧化物的性质,二氧化硫使溴水、高锰酸钾溶液褪色体现二氧化硫的还原性。
5、C
【解析】
依据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由反应方程式①判断氧化性Fe3+>I2,由反应方程式②得到氧化性Br2>Fe3+,由反应方程式③得到氧化性I2>Fe(CN)63-,综合可得C项正确。
故选C。
6、B
【解析】
A.在ClO2发生器中一定产生ClO2气体,通入空气,可以将其吹入吸收塔中进行吸收,选项A正确;
B.吸收塔中加入了浓氢氧化钠溶液,显然其中的反应不可能得到氢离子,选项B错误;
C.冷却结晶得到NaClO2固体后,应该经过过滤,洗涤,干燥得到产品,选项C正确;
D.气体的贮存和运输都远比固体困难,所以将ClO2气体制成NaClO2固体的主要目的是便于贮存和运输,选项D正确。
答案选B。
7、B
【解析】
A.FeO是黑色固体,所以能形成黑色的烟,故A错误;
B.Fe2O3是棕红色固体,俗称铁红,所以能形成棕红色的烟,故B正确;
C.Fe粉是黑色的固体,所以能形成黑色的烟,故C错误;
D.煤炭粉尘的颜色是黑色,所以能形成黑色的烟,故D错误。
答案选B。
8、D
【解析】
X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为ⅦA族元素;Y+和Z-具有相同的电子层结构,则Y在Z的下一周期,则Y为Na元素,Z为F元素,X、Y同周期,则X为S元素,
A.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子最外层电子数分别为6、1、7,即原子最外层电子数:Z>X>Y,故A错误;
B.常温下Na、S为固体,F2为气体,Na的熔点较低,但钠的沸点高于硫,顺序应为Na>S>F2,故B错误;
C.Na+、F-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,应为F->Na+,S2-电子层最多,离子半径最大,故离子半径S2->F->Na+,故C错误;
D.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子序数分别为16、11、9,则原子序数:X>Y>Z,故D正确。
答案选D。
9、C
【解析】
A.白磷是正四面体结构,1个白磷分子中有6个P—P键,62g白磷(P4)的物质的量为0.5mol,所以62g白磷中含有的P—P键的物质的量为0.5mol×6=3mol,故A正确;
B.正戊烷、异戊烷和新戊烷是同分异构体,分子式均为C5H12。22g正戊烷、24g异戊烷和26g新戊烷的混合物共72g,即含C5H12的物质的量为1mol。1mol C5H12中含有4molC—C,12molC—H键,共16mol共价键,所以22g正戊烷、24g异戊烷和26g新戊烷的混合物中共价键数目为16NA,故B正确;
C.1molNa2O中含2molNa+和1molO2-,1molNaHSO4中含1molNa+和1molHSO4-,所以1molNa2O和NaHSO4的固体混合物中含有的阴、阳离子总数不为3NA,故C错误;
D.常温下,将一定量的铁粉投入2mol稀硝酸中,恰好完全反应,若铁和硝酸反应生成Fe(NO3)3,反应的化学方程式为:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,消耗4mol硝酸,转移电子3mol,所以消耗2mol硝酸,转移电子为1.5mol;若铁和硝酸反应生成Fe(NO3)2,反应的化学方程式为:3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)3+2NO↑+4H2O,消耗8mol硝酸,转移电子6mol,所以消耗2mol硝酸,转移电子为1.5mol,所以转移电子数一定为1.5NA,故D正确;
故选C。
白磷和甲烷都是正四面体结构,但甲烷有中心原子,所以1mol甲烷中有4mol共价键,而白磷没有中心原子,所以1mol白磷中有6mol共价键。
10、B
【解析】
A. 电解饱和食盐水的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2,反应中氯元素的化合价由-1价升高为0价,得到0.4molNaOH时,生成0.2molCl2,转移电子数为0.4NA,氢氧燃料电池正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,因此正极上消耗氧气分子数为0.1 NA ,故A错误;
B. 1个H3O+中含有10个电子,因此2mol H3O+中含有的电子数为20 NA ,故B正确;
C. N2与H2反应的化学方程式为:N2+3H22NH3,该反应属于可逆反应,因此密闭容器中1mol N2 (g)与3molH2(g)反应生成氨气物质的量小于2mol,形成N-H键的数目小于6 NA,故C错误;
D. 32g N2H4物质的量为=1mol,两个氮原子间有一个共用电子对,每个氮原子与氢原子间有两个共用电子对,因此1mol N2H4中含有的共用电子对数为5 NA,故D错误;
故选B。
本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断,题目难度中等,注意明确H3O+中含有10个电子,要求掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系。
11、C
【解析】
A.2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,则Cl2—— e-,35.5g的氯气为0.5mol,转移的电子数为0.5NA,A正确;
B.甲酸甲酯和葡萄糖的最简式都为CH2O,则60g混合物含有的碳原子数目为=2NA,B正确;
C.温度未知,pH=13体积为1L的氢氧化钠溶液所含氢氧根离子数不一定为0.1NA,C不正确;
D.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol表示生成2molNH3时,放热92.4kJ,则当该反应生成NA个NH3分子时,反应放出的热量为46.2kJ,D正确;
故选C。
12、B
【解析】
A.H2S+CuSO4=CuS+H2SO4。错误;
B.H2SO4+2NaCl=Na2SO4+2HCl↑;2HCl+ FeS=FeCl2+H2S ↑,正确;
C.Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,错误;
D.CuSO4+2NH3·H2O= Cu(OH)2↓+ (NH4)2SO4,错误。
13、D
【解析】
A.硅胶具有吸水性,而且无毒,能用作食品、药品干燥剂,故A正确;
B.氢氧化铝具有弱碱性,能与盐酸发生中和反应,可用作胃酸中和剂,故B正确;
C.次氯酸钠具有强氧化性,可用作织物的漂白剂,C正确;
D.葡萄糖具有还原性,能够发生银镜反应,可用于工业制镜,故D错误;
故答案为D。
14、B
【解析】
A.根据质量守恒原理得:x=249+48-294=3,即每生成1mol释放的中子数为3mol,即3NA,故A正确;
B. 常温常压下,无法由体积计算物质的量,也就无法计算微粒数目,故B错误;
C. 1 L0.5 mol. L-1'碳酸钠溶液中溶质的物质的量为1 L×0.5 mol. L-1=0.5mol,CO32-部分水解,所以含有的CO32- 数目小于0.5NA,故C正确;
D. 0.1 mol H2O2与MnO2充分作用生成0.05molO2,O元素由-1价升高为0价,失去1个电子,则转移的电子数为0.05mol×2=0.1mol,即0.1NA,故D正确;
故选B。
15、C
【解析】
A. 汽油未充分燃烧可增加氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(CxHy)、碳等的排放,可造成“雾霾”,故A正确;
B. 尾气处理过程中,氮氧化物(NOx)中氮元素化合价降低,得电子,被还原,故B正确;
C. 催化剂只改变化学反应速率,不会改变平衡转化率,故C错误;
D. 使用氢氧燃料电池作汽车动力能减少含氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(CxHy)、碳等的排放,能有效控制雾霾,故D正确。
故选C。
16、B
【解析】
A.Cu、Mn是副族元素,A错误;
B.低合金钢属于合金,用于港珠澳大桥斜拉桥锚,说明它具有具有强度大、密度小、耐腐蚀性高等性能,B正确;
C.氮化硅陶瓷是新型无极非金属材料,C错误;
D.光纤材料主要成分是二氧化硅,D错误;
故合理选项是B。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、(1)乙烯,;(2)加成反应,醛基;
(3);
(4)cd;(5)18;(6)CH3CH2CHO,。
【解析】
根据信息②,推出C和D结构简式为:CH3CHO和,A的分子量为28,推出A为CH2=CH2(乙烯),B为CH3CH2OH,G的结构简式为:,F的结构简式为:,E的结构简式为:,D的结构简式为:。
【详解】
(1)A为乙烯,D的结构简式为:;
(2)A和B发生CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,发生加成反应,C的结构简式含有官能团是醛基;
(3)E生成F,发生取代反应,反应方程式为:;
(4)根据G的结构简式为:,a、烃仅含碳氢两种元素,G中含有O元素,故错误;b、不含有酚羟基,与FeCl3溶液不发生显色反应,故错误;c、含有醛基,与新制Cu(OH)2共热产生Cu2O,故正确;d、苯环是平面正六边形,醛基共面,所有原子共面,即有14个原子共面,故正确;
(5)N的相对分子质量比M大14,说明N比M多一个“CH2”,(邻间对三种)、(邻间对三种)、(邻间对三种)、(邻间对三种)、(邻间对三种)、(邻间对三种),共有3×6=18种;
(6)根据信息②,X为CH3CH2CHO,Y的结构简式为。
18、羧基、氯原子 光照 HOOCCCl(CH1)CH2COOH+1NaOH+NaCl+1H2O CH2=C(CH1)CH=CH2CH2BrC(CH1)=CHCH2BrHOCH2C(CH1)=CHCH2OHOHCC(CH1)=CHCHOHOOCC(CH1)=CHCOOHF
【解析】
不饱和度极高,因此推测为甲苯,推测为,根据反应③的条件,C中一定含有醇羟基,则反应②是卤代烃的水解变成醇的过程,C即苯甲醇,根据题目给出的信息,D为,结合D和E的分子式,以及反应④的条件,推测应该是醇的消去反应,故E为,再来看M,M的分子式中有钠无氯,因此反应⑤为氢氧化钠的乙醇溶液,M为,经酸化后得到N为,N最后和E反应得到高聚物P,本题得解。
【详解】
(1)F中的官能团有羧基、氯原子;反应①取代的是支链上的氢原子,因此条件为光照;
(2)反应⑤即中和反应和消去反应,方程式为HOOCCCl(CH1)CH2COOH+1NaOH+NaCl+1H2O;
(1)根据分析,P的结构简式为;
(4)首先根据E的分子式可知其有5个不饱和度,苯环只能提供4个不饱和度,因此必定还有1个碳碳双键,符合条件的同分异构体为;
(5)首先根据的分子式算出其分子内有2个不饱和度,因此这两个碳碳双键可以转化为F中的2个羧基,故合成路线为CH2=C(CH1)CH=CH2CH2BrC(CH1)=CHCH2BrHOCH2C(CH1)=CHCH2OHOHCC(CH1)=CHCHOHOOCC(CH1)=CHCOOHF。
19、 直形冷凝管 C、E、D、F 饱和食盐水 吸收尾气中氯气,避免污染环境 3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl 71℃~95℃ 用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体(F 装置中的黄色油状液体)滴到干燥的
红色石蕊试纸上,试纸不褪色;再滴加数滴热水后,试纸先变蓝色后褪色
【解析】
题干信息显示,利用氯气与氯化铵溶液反应制备三氯化氮,所以制得的氯气不必干燥,但须除去氯化氢,以防干扰三氯化氮的制备。先用A装置制取Cl2,然后经过安全瓶G防止倒吸,再利用C装置除去Cl2中混有的HCl;此时混有少量水蒸气的Cl2进入E装置与蒸馏烧瓶中加入的氯化铵溶液反应,生成三氯化氮和氯化氢;当E装置的烧瓶中出现较多油状液体时停止反应,用水浴加热蒸馏烧瓶,并控制温度在三氯化氮的沸点与95℃(爆炸点)之间,将三氯化氮蒸出,用D冷凝,用F承接;由于Cl2可能有剩余,所以需使用装置B进行尾气处理。
【详解】
(1)NCl3为共价化合物,N原子与Cl各形成一对共用电子,其电子式为;仪器 M 的名称是直形冷凝管。答案为:;直形冷凝管;
(2)依据分析,如果气流的方向从左至右,装置连接顺序为A、G、C、E、D、F、B。答案为:C、E、D、F;
(3)装置C用于除去Cl2中混有的HCl,所以C中试剂是饱和食盐水;最后所得尾气中可能混有污染环境的Cl2,应除去,由此确定B装置的作用是吸收尾气中氯气,避免污染环境。答案为:饱和食盐水;吸收尾气中氯气,避免污染环境;
(4)E装置中,氯气与氯化铵溶液反应,生成三氯化氮和氯化氢,化学方程式为3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl。答案为:3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl;
(5)由以上分析可知,水浴加热温度应控制在三氯化氮的沸点与95℃(爆炸点)之间,应为71℃~95℃。答案为:71℃~95℃;
(6)设计实验时,应能证明现象来自产物,而不是反应物,所以使用的物质应与反应物不反应,但能与两种产物反应,且产生不同的现象,可设计为:用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体(F 装置中的黄色油状液体)滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;再滴加数滴热水后,试纸先变蓝色后褪色。答案为:用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体(F 装置中的黄色油状液体)滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;再滴加数滴热水后,试纸先变蓝色后褪色。
分析仪器的连接顺序时,要有一个整体观、全局观,依据实验的操作顺序,弄清每步操作可能使用什么装置,会产生什么杂质,对实验过程或结果产生什么影响,于是注意选择合适的试剂,合理安排装置的连接顺序。
20、关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞 碱石灰(或生石灰) 白色沉淀 2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu Cu2O、Cu 3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl
【解析】
(1)检验装置A~E的气密性,要防止气体进入F;
(2)装置B的作用是干燥氨气;
(3) 装置C中黑色固体逐渐变红,从E中逸出液面的气体可以直接排入空,说明氧化铜与氨气反应生成铜、氮气、水;没反应的氨气进入E,使溶液呈碱性,生成亚硫酸钡沉淀;
(4)根据铜元素守恒分析产物的化学式;
(5) 装置F中产生白烟,说明有氯化铵生成,可知F中氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气。
【详解】
(1). 关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1,在E中装入水,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好;
(2)装置B的作用是干燥氨气,所以B中盛放的试剂是碱石灰;
(3) 装置C中黑色固体逐渐变红,从E中逸出液面的气体可以直接排入空,说明氧化铜与氨气反应生成铜、氮气、水,反应方程式是2NH3+3CuO N2+3H2O+3Cu;没反应的氨气进入E,使溶液呈碱性,生成亚硫酸钡沉淀,E中的现象是有白色沉淀生成。
(4)反应前n(CuO)=0.2 mol,则n(Cu)=0.2 mol、n(O)=0.2 mol;反应过程中,铜元素物质的量不变,氧元素物质的量减少,反应后固体质量减少2.4 g,则减少氧元素的物质的量是=0.15mol,剩余固体中n(Cu):n(O)=0.2:0.05=4:1>2:1,所以该固体产物的化学式为Cu2O、Cu;
(5)装置F中氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气,反应方程式是3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl。
本题考查氨气的制备与性质实验,包括基本实验操作、化学计算等,掌握氨气的性质、明确氨气制备的原理是解题关键,侧重考查学生实验能力和分析能力。
21、 [Ar]3d84s2(或1s22s22p63s23p63d84s2) sp3、sp2 CN- 28 mol NH3分子间可形成氢键,而PH3分子间不能 H2
【解析】
(1)镍在元素周期表中的原子序数为28,根据原子的构造原理书写;
(2)根据结构简式中碳原子的键连方式分析;
(3)等电子体是指一类分子或离子,组成它们的原子数相同,而且所含的价层电子数相同;
(4) [Ni(NH3)6]SO4中的配位键和单键都为σ键。PH3分子之间为范德华力,氨气分子之间形成氢键,增大了物质的沸点;
(5)根据均摊法计算晶胞中各微粒的数目,进而分析判断X、Y、Z代表的微粒。
【详解】
(1)镍在元素周期表中的原子序数为28,根据原子的构造原理,镍基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2(或1s22s22p63s23p63d84s2);
(2)根据丁二酮肟的结构简式,其中中碳原子既有单键又有双键,碳碳单键上的碳原子的杂化类型是sp2,碳碳双键上的碳原子的杂化类型是sp3杂化;
(3)等电子体是指一类分子或离子,组成它们的原子数相同,而且所含的价层电子数相同,CO含有2个原子,价层电子数为14个电子,与CO互为等电子体的阴离子有 CN-或C22-等;
(4) [Ni(NH3)6]SO4中Ni2+与6个NH3形成6个配位键属于σ键,NH3形成3个氮氢单键为σ键,SO42-中含有4个σ键,所以1 mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目=1 mol×(6+6×3+4)=28mol; PH3分子之间为范德华力,氨气分子之间形成氢键,分子间作用力更强,增大了物质的沸点,故氨气的沸点高于PH3分子的;
(5)晶胞中X位于晶胞的顶点,数目=8×=1、Y位于晶胞的体心和面上,数目=1+8×=5、Z位于晶胞的面和棱上,数目=8×+2×=3,则该物质的组成为XY5Z3,结合化学式LaNi5H6,可知X代表La、Y代表Ni、Z代表H2。
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