资源描述
辽宁省建平县第二高级中学2026届高三第二学期期终调研测试文化学试题试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )
A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
2、下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是( )
A.质子数为17、中子数为20的氯原子:
B.氯离子(Cl-)的结构示意图:
C.氯分子的电子式:
D.氯乙烯分子的结构简式:H3C-CH2Cl
3、NA表示阿伏加德罗常数的数值。乙醚(CH3CH2OCH2CH3)是一种麻醉剂。制备乙醚的方法是2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O.下列说法正确的是
A.18gH218O分子含中子数目为10NA
B.每制备1molCH3CH218OCH2CH3必形成共价键数目为4NA
C.10g46%酒精溶液中含H原子个数为1.2NA
D.标准状况下,4.48L乙醇含分子数为0.2NA
4、《新修草本》有关“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”据此推测“青矾”的主要成分为( )
A.
B.
C.
D.
5、是制作电木的原料。下列围绕此物质的讨论正确的是
A.该有机物没有确定的熔点 B.该有机物通过加聚反应得到
C.该有机物通过苯酚和甲醇反应得到 D.该有机物的单体是 -C6H3OHCH2-
6、利用脱硫细菌净化含硫物质的方法叫生物法脱硫,发生的反应为:CH3COOH+Na236SO42NaHCO3+H236S↑。下列说法正确的是
A.的摩尔质量是100
B.CH3COOH既表现氧化性又表现酸性
C.反应的离子方程式是:CH3COOH+2+H236S↑
D.每生成11.2 L H2S转移电子为4×6.02×1023
7、主族元素M、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20;M是地壳中含量最多的元素,X、Z为金属元素;X、Y、Z最外层电子数之和为12。下列说法不正确的是( )
A.简单离子半径:X<M<Y
B.Z与M形成的化合物中一定只含离子键
C.YM2可用于自来水消毒
D.工业上常用电解M与X组成的化合物制单质X
8、将V 1 mL 0.1mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液与2mL 0.1mol·L-1KI溶液混合,待充分反应后,下列方法可证明该反应具有一定限度的是( )
A.若V1<1,加入淀粉 B.若V1≤1,加入KSCN溶液
C.若V1≥1,加入AgNO3溶液 D.加入Ba(NO3)2溶液
9、室温下,向某Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液,溶液中lgc(Ba2+)与的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
(已知:H2CO3的Ka1、Ka2分别为4.2×10-7、5.6×10-11)
A.a对应溶液的pH小于b
B.b对应溶液的c(H+)=4.2×10-7mol·L-1
C.a→b对应的溶液中减小
D.a对应的溶液中一定存在:2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(HCO3-)+c(Cl-)+c(OH-)
10、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24L SO3中所含原子数为0.4NA
B.l0mL 12mol/L盐酸与足量MnO2加热反应,制得Cl2的分子数为0. 03NA
C.0. 1mol CH4与0.4mol Cl2在光照下充分反应,生成CCl4的分子数为0.1NA
D.常温常压下,6g乙酸中含有C-H键的数目为0.3NA
11、SO2是大气污染物,造成酸雨的主要原因,用如图所示装置可以既吸收工厂排放的废气中的SO2,又可以生成一定量的硫酸,下列说法正确的是( )
A.a为正极,b为负极
B.生产过程中氢离子由右移向左
C.从左下口流出的硫酸的质量分数一定大于50%
D.负极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
12、已知气体的摩尔质量越小,扩散速度越快。图所示为气体扩散速度的实验。两种气体扩散时形成图示的白色烟环。对甲、乙物质的判断,正确的是
A.甲是浓氨水,乙是浓硫酸
B.甲是浓氨水,乙是浓盐酸
C.甲是氢氧化钠溶液,乙是浓盐酸
D.甲是浓硝酸,乙是浓氨水
13、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
14、下列说法正确的是( )
A.如图有机物核磁共振氢谱中出现8组峰
B.如图有机物分子式为C10H12O3
C.分子式为C9H12的芳香烃共有9种
D.蓝烷的一氯取代物共有6种(不考虑立体异构)
15、下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.硫化钠溶液显碱性:S2-+2H2O=H2S+2OH-
B.金属钠投入氯化镁溶液中:2Na+Mg2+=2Na++Mg
C.新制氢氧化铜溶于醋酸溶液:2CH3COOH+Cu(OH)2=Cu2++2CH3COO-+2H2O
D.水溶液中,等物质的量的Cl2与FeI2混合:2Cl2+2Fe2++2I-=2Fe3++4Cl-+I2
16、由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.使用催化剂可以降低过渡态的能量
B.反应物能量之和大于生成物能量之和
C.N2O(g)+NO(g)→N2(g)+NO2(g)+139kJ
D.反应物的键能总和大于生成物的键能总和
二、非选择题(本题包括5小题)
17、据报道,化合物M对番茄灰霉菌有较好的抑菌活性,其合成路线如下图所示。
已知:
回答下列问题:
(1)化合物C中的含氧官能团为____________,反应④的反应类型为____________。
(2)写出E的结构简式:________________________。
(3)写出反应②的化学方程式:_____________________________________________。
(4)写出化合物C满足下列条件的一种同分异构体的结构简式:_________________。
① 含苯环结构,能在碱性条件下发生水解;
② 能与FeCl3发生显色反应;
③ 分子中含有4种不同化学环境的氢。
(5)已知CH3CH2CNCH3CH2COOH。请以、CH2==CHCN和乙醇为原料合成化合物 ,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用)_____。
18、有机物G是一种重要的化工原料,其合成路线如图:
(1)的官能团名称是____。
(2)反应2为取代反应,反应物(Me)2SO4中的“Me”的名称是____,该反应的化学方程式是____。
(3)反应④所需的另一反应物名称是____,该反应的条件是____,反应类型是_____。
(4)满足下列条件的的同分异构体有____种(不考虑立体异构)。
①苯环上连有两个取代基
②能发生银镜反应
③能发生水解反应
(5)以为原料,合成____。
合成路线图示例如下:ABC……→H
19、氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,难溶于CCl4。实验室可将干燥二氧化碳和干燥氨气通入CCl4中进行制备,化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s) ΔH<0。
回答下列问题:
(1)利用装置甲制备氨气的化学方程式为__。
(2)简述检查装置乙气密性的操作__。
(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,仪器接口的连接顺序为:B→__→__→EF←__←A。
(4)反应时为了增加氨基甲酸铵的产量,三颈瓶的加热方式为__(填“热水浴”或“冷水浴”);丁中气球的作用是__。
(5)从装置丁的混合物中分离出产品的方法是__(填写操作名称)。
(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为__(已知:Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79、Mr(CaCO3)=100。计算结果保留3位有效数字)。
20、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种淡黄色粉末,易溶于水,不溶于乙醇。在实验室制备连二亚硫酸钠流程如下:
(1)反应Ⅰ是制备SO2,下图装置可制取纯净干燥的SO2:
①按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→ ___→f,装置D的作用是______。
②装置A中反应的化学方程式为___。
(2)反应Ⅱ所用实验装置如图所示(部分装置省略)。
①通SO2之前先强力搅拌,将锌粉和水制成悬浊液,其目的是_________;控制反应温度的方法是____
②反应Ⅱ的离子方程式为 ___。
(3)“滤渣”经洗涤、灼烧,可得到一种工业产品是____(填化学式);加入适量饱和食盐水的目的是 ___。
(4)产品Na2S2O4∙2H2O久置空气中易被氧化,其氧化产物可能是_______(写2种)。
21、钕铁硼磁铁是最常使用的稀土磁铁,被广泛应用于电子产品中。生产钕铁硼磁铁的主要原材料有稀土金属钕、纯铁、铝、硼以及其他物质。请回答下列问题:
(1)钕(Nd)为60号元素,在元素周期表中位于第____周期;基态Fe2+外围电子的轨道表达式为_____________。
(2)实验测得AlCl3的实际存在形式为Al2Cl6,其分子的球棍模型如图所示。
①该分子中Al原子采取______杂化。
②Al2Cl6与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],[Al(OH)4]-中存在的化学键有____(填标号)。
A.离子键 B.极性共价键 C.金属键 D.非极性共价键 E.氢键
(3)FeO是离子晶体,其晶格能可通过如下的Born﹣Haber循环计算得到。
基态Fe原子的第一电离能为___kJ·mol-1,FeO的晶格能为___kJ·mol-1。
(4)因材料中含有大量的钕和铁,容易锈蚀是钕铁硼磁铁的一大弱点,可通过电镀镍(Ni)等进行表面涂层处理。已知Ni可以形成化合物四羰基镍[Ni(CO)4],其为无色易挥发剧毒液体,熔点为-25 ℃,沸点为43 ℃,不溶于水,易溶于乙醇、苯、四氯化碳等有机溶剂,四羰基镍的晶体类型是_______,写出与配体互为等电子体的分子和离子的化学式为_____、_____(各写一种)。
(5)已知立方BN晶体硬度很大,其原因是________;其晶胞结构如图所示,设晶胞中最近的B、N原子之间的距离为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为_____g·cm-3(列式即可,用含a、NA的代数式表示)。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、A
【解析】
A. 乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14g乙烯和丙烯混合气体中含CH2物质的量为14g÷14g/mol=1mol,含氢原子数为2NA,故A正确;
B.1mol N2与4mol H2反应生成的NH3,反应为可逆反应,1mol氮气不能全部反应生成氨气,则生成氨气分子数小于2NA,故B错误;
C.1mol Fe溶于过量硝酸生成硝酸铁,转移电子3mol,电子转移数为3NA,故C错误;
D.标准状况下,四氯化碳不是气体,2.24L CCl4的物质的量不是0.1mol,无法计算其含有的共价键数,故D错误;
答案选A。
2、C
【解析】
A、左上角应是质量数,质量数=中子数+质子数=37,应是,故A说法错误;
B、氯离子质子数大于电子数,其结构示意图:,故B错误;
C、氯原子最外层7个电子,每个氯原子都达到8电子稳定结构,故C正确;
D、氯乙烯结构简式:CH2=CHCl,而题目中是氯乙烷,故D说法错误。
3、C
【解析】
A、18gH218O分子含中子数目为×10NA=9NA,故A错误;B、每制备1molCH3CH218OCH2CH3,分子间脱水,形成C—O、O—H共价键,形成共价键数目为2NA,故B错误;C、10g46%酒精溶液中,酒精4.6g,水5.4g,含H原子=(×6+×2)×NA=1.2NA,含H原子个数为1.2NA,故C正确,D、标准状况下,4.48L乙醇为液态,故D错误;故选C。
4、B
【解析】
“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”,青矾是绿色,经煅烧后,分解成粒子非常细而活性又很强的Fe2O3,超细粉末为红色。
A.CuSO4•5H2O为蓝色晶体,A错误;
B. FeSO4•7H2O是绿色晶体,B正确;
C.KAl(SO4)2•12H2O是无色晶体,C错误;
D.Fe2(SO4)3•7H2O为黄色晶体,D错误。
所以判断“青矾”的主要成分为FeSO4•7H2O。
故合理选项是B。
5、A
【解析】
A. 聚合物中的n值不同,是混合物,没有确定的熔点,故A正确;
B. 是苯酚和甲醛通过缩聚制取的,故B错误;
C. 合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,故C错误;
D. 合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,故D错误。
故选A。
6、C
【解析】
的摩尔质量是100 g·mol−1,A错误;CH3COOH中碳化合价升高,表现还原性,B错误;醋酸是弱酸,不能拆写,C正确;没有指明处于标准状况,D错误。
7、B
【解析】
主族元素M、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20;M是地壳中含量最多的元素,则M为O元素;X、Z为金属元素,其最外层电子数只能为1、2、3,当X最外层电子数为1时,Z的最外层电子数可能为1、2、3,Y的最外层电子数为12-1-1=10、12-1-2=9、12-1-3=8,都不可能,所以X、Z最外层电子数只能为2、3,Y的最外层电子数为12-2-3=7,结合原子序数大小及都是主族元素可知,X为Al、Y为Cl、Z为Ca元素
【详解】
根据分析可知:M为O,X为Al,Y为Cl,Z为Ca元素。
A.电子层越多离子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径X<M<Y,故A正确;
B.O、Ca形成的过氧化钙中含有O-O共价键,故B错误;
C.ClO2具有强氧化性,可用于自来水消毒,故C正确;
D.工业上通过电解熔融氧化铝获得金属铝,故D正确;
答案选B。
难点:通过讨论推断X、Y为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质。
8、B
【解析】
Fe2(SO4)3溶液与KI溶液混合发生反应为:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,由反应可知,①V1=1mL,说明两者恰好完全反应,②V1<1mL,说明硫酸铁不足;如果加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明溶液中存在Fe3+,证明溶液中存在平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,从而说明该反应是可逆反应,反应具有一定限度,故合理选项是B。
9、D
【解析】
a点横坐标为0,即lg=0,所以=1,b点lg=2,=100;另一方面根据HCO3-H++CO32-可得:K a2=,据此结合图像分析解答。
【详解】
A.由分析可知,K a2=,而a点=1,所以a点有:c(H+)= Ka2=5.6×10-11,同理因为b点=100,结合K a2表达式可得5.6×10-11=,c(H+)=5.6×10-9,可见a点c(H+)小于b点c(H+),所以a点pH大于b点,A错误;
B.由A可知,b点c(H+)=5.6×10-9,B错误;
C.由K a2=和KW的表达式得:K a2=,温度不变,K a2、Kw均不变,所以不变,C错误;
D.根据电荷守恒有:2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(Cl-)+c(OH-)+2 c(CO32-),a点c(HCO3-)=c(CO32-)代入上面式子得:2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(HCO3-)+c(Cl-)+c(OH-),D正确。
答案选D。
电解质溶液结合图像判断的选择题有两点关键:一是横纵坐标的含义,以及怎么使用横纵坐标所给信息;二是切入点,因为图像上有,所以切入点一定是与有关系的某个式子,由此可以判断用Ka2的表达式来解答,本题就容易多了。
10、D
【解析】
A. 标准状况下,SO3不是气体,2.24L SO3并不是0.1 mol,A错误;
B. 12mol/L盐酸为浓盐酸,和足量的二氧化锰共热时,盐酸因消耗、部分挥发以及水的生成,使盐酸浓度变小不能完全反应,所以制得的Cl2小于0.03 mol,分子数小于0. 03NA,B错误;
C. 0. 1mol CH4与0.4mol Cl2在光照下充分反应,发生的是取代反应,得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷及氯化氢的混合物,生成CCl4的分子数小于0.1NA,C错误;
D. 一个乙酸分子中有3个C-H键,则常温常压下,6g乙酸中含有C-H键的数目为0.3NA,D正确;
答案选D。
11、D
【解析】
A. 由图可知,此装置为原电池,且a极发生氧化反应,属于负极,b极为正极,A项错误;
B. 原电池中阳离子移向正极,故氢离子由左移向右,B项错误;
C. 负极区有硫酸生成,但同时水的量在增加,则硫酸的质量分数不一定大于50%,甚至还可能小于50%,C项错误;
D. 负极反应式为SO2+2H2O-2e-===SO42-+4H+,D项正确;
答案选D。
12、B
【解析】
气体的摩尔质量越小,气体扩散速度越快,相同时间内扩散的距离就越远,再根据烟环物质可以判断甲乙。
【详解】
A. 浓硫酸难挥发,不能在管内与氨气形成烟环,故A错误;
B. 由气体的摩尔质量越小,扩散速度越快,所以氨气的扩散速度比氯化氢快,氨气比浓盐酸离烟环远,所以甲为浓氨水、乙为浓盐酸,故B正确;
C. 氢氧化钠溶液不具有挥发性,且氢氧化钠与盐酸反应不能产生白色烟环,故C错误;
D. 氨气扩散速度比硝酸快,氨气比浓硝酸离烟环远,故D错误。
答案选B。
本题需要注意观察图示,要在管内两物质之间形成烟环,两种物质都需要具有挥发性,A、C中的浓硫酸和氢氧化钠溶液都不能挥发。
13、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。
14、A
【解析】
A.根据该物质的结构简式可知该分子中有8种环境的氢原子,所以核磁共振氢谱中出现8组峰,故A正确;
B.根据该物质的结构简式可知分子式为C10H14O3,故B错误;
C.分子式为C9H12的属于芳香烃,是苯的同系物,除了1个苯环,可以有一个侧链为:正丙基或异丙基,可以有2个侧链为:乙基、甲基,有邻、间、对3种,可以有3个甲基,有连、偏、均3种,共有8种,故C错误;
D.蓝烷分子结构对称,有4种环境的氢原子,一氯代物有4种,故D错误;
故答案为A。
15、C
【解析】
A.硫化钠水解,溶液显碱性,反应的离子反应为S2-+H2O⇌HS-+OH-,故A错误;
B.钠投入到氯化镁溶液中反应生成氢氧化镁、氢气和氯化钠,离子方程式:2H2O+2Na+Mg2+═Mg(OH)2↓+H2↑+2 Na+,故B错误;
C.醋酸溶液与新制氢氧化铜反应,离子方程式:2CH3COOH+Cu(OH)2═2CH3COO-+Cu2++2 H2O,故C正确;
D.在溶液中,FeI2与等物质的量的Cl2反应时,只氧化碘离子,反应的离子方程式为2I-+Cl2=I2+2Cl-,故D错误;
故选C。
本题的易错点为B,要注意钠与盐溶液的反应规律,钠先与水反应,生成物再与盐反应。
16、D
【解析】
A.催化剂可以降低活化能;
B.根据图象来分析;
C.根据图象可以知道,此反应放热139kJ;
D. △H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
【详解】
A.催化剂可以降低活化能,降低过渡态的能量,故不选A;
B.根据图象可以知道,此反应的反应物的总能量大于生成物的总能量,故不选B;
C.根据图象可以知道,此反应放热139kJ,热化学方程式为N2O(g)+NO(g)→N2(g)+NO2(g)+139kJ,故不选C;
D.△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0,故选D;
答案:D
.△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=生成物的总能量-反应物的总能量。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、醚键取代反应
【解析】
由框图知A为,
由C的结构简式知含氧官能团为“一O-”为醚键; E+M,M中生成了肽键,则为取代反应。(2) 由M逆推,知E的结构筒式为。逆推D的结构筒式为 ,C与D比较知,D比C比了“一NO2",则应为C发生硝化反应所得。(4)碱性条件能水解,则含有酯基,与FeCl3能发生显色反应,则说明含有酚羟基,且酚羟基与酯基互为对位关系。
(5)由合成产物逆推,产物可以由与乙醇酯化得到,羧基可以由“- CN”水解获得, 和CH2=CHCN相连,可以先将CH2=CHCN与Br2发生加成反应生成卤代物,再发生类似于流程中A-→B的反应.
【详解】
(1)由C的结构简式知化合物C中的含氧官能团为醚键,反应④为+,其反应类型为取代反应。答案:醚键 ;取代反应。
(2)根据分析知E的结构简式为:;答案:。
(3)反应②是的反应。其化学方程式:;答案:。
(4)①碱性条件能水解,则含有酯基,与FeCl3能发生显色反应,则说明含有酚羟基,③ 分子中含有4种不同化学环境的氢,酚羟基与酯基互为对位关系。;答案:。
(5)已知CH3CH2CNCH3CH2COOH。以、CH2==CHCN和乙醇为原料合成化合物 的合成路线流程图为:。
18、溴原子 甲基 2(Me)2SO42+H2SO4 乙醇 浓硫酸,加热 酯化反应(取代反应) 6
【解析】
反应①为取代反应,碳链骨架不变,则中Br原子被-CN取代,生成;反应②为取代反应,碳链骨架不变,则中1个-H原子被-CH3取代,生成;反应③ 在氢离子的作用下,生成;反应④为酯化反应,与乙醇发生酯化反应,生成。
【详解】
(1) 的官能团为溴原子,故答案为溴原子;
(2)反应①为取代反应,碳链骨架不变,则-CH2CN中1个-H原子被-CH3取代,则反应物Me2SO4中的“Me”表示甲基;2(Me)2SO42+H2SO4,故答案为甲基;2(Me)2SO42+H2SO4;
(3) 反应④为酯化反应,与乙醇发生酯化反应,生成,酯化反应的条件为浓硫酸,加热,故答案为:乙醇;浓硫酸,加热;酯化反应(取代反应);
(4) 满足①苯环上连有两个取代基,②能发生银镜反应,③能发生水解反应,说明有一个必须为甲酸形成的酯基,则两个取代基可能是-OOCH、-C2H5或-CH2OOCH、-CH3,存在邻、间、对三种位置异构,总共有6种,故答案为6;
(5)以 为原料,根据题干信息,通过①③,可以合成 ,用氢氧化钠取代,可以制备,与在浓硫酸加热下,发生酯化反应,得到。具体合成流线为:。
本题考查有机物的合成,熟悉合成图中的反应条件及物质的碳链骨架是分析物质结构及反应类型的关键,会利用逆推法推断有机物结构,并注意信息的利用。
19、Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好 I J H G D(C)或C(D) 冷水浴 平衡气压,收集多余的气体 过滤 79.8%
【解析】
(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙晶体共热制取氨气;
(2)夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面变化情况;
(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,制取的二氧化碳中含有HCl和水蒸气,制取氨气时气体中含有水蒸气,也需要除去杂质气体;
(4)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,结合物质的性质分析;丁中气球的用来平衡内外压强;
(5)利用已知信息,氨基甲酸铵(NH2COONH4)难溶于CCl4分析;
(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。通过碳原子守恒,计算样品中氨基甲酸铵的质量分数。
【详解】
(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙晶体共热制取氨气,方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)检查装置乙气密性的操作:夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好;
(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,制取的二氧化碳中含有HCl和水蒸气,应先通过装置已中的饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,然后通过戊中的浓硫酸除去水蒸气;制取氨气时气体中含有水蒸气,通过装置丙中的碱石灰;仪器接口的连接顺序为:B→I J→HG→EF←(或DC)CD←A。
(4)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,生成氨基甲酸铵的反应是放热的,所以需要降低温度,用冷水浴;丁中气球的用来平衡内外压强,还能吸收多余未反应的气体;
(5)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是易水解的白色固体,难溶于CCl4,则可以使用过滤的方法分离;
(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。碳酸钙的物质的量==0.1500mol,根据碳原子守恒,氨基甲酸铵样品中碳的物质的量也为0.1500mol,碳酸氢铵和氨基甲酸铵的物质的量分别为x、y,则x+y=0.15,79x+78y=11.73,解得:x=0.03mol,y=0.12mol,则样品中氨基甲酸铵的质量分数为×100%=79.8%。
20、d→e→c→b 防止倒吸 Cu+2H2SO4(浓)SO2↑+CuSO4+2H2O 加快SO2与Zn的反应速率 水浴加热 2SO2+Zn+2OH-Zn(OH)2+ S2O42- ZnO 减小Na2S2O4的溶解度 Na2SO3、NaHSO3、Na2SO4或NaHSO4(任写2种)
【解析】
(1)①铜和浓硫酸在加热条件下反应制取二氧化硫,生成的二氧化硫中含有水蒸气,需要干燥;二氧化硫的密度比空气大,可以与水反应,应使用向上排空气法收集,收集时气体应长进短出,二氧化硫有毒,不能排放到空气中需要尾气处理,吸收尾气时,需要安装防倒吸装置,则按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→d→e→c→b→f;二氧化硫被氢氧化钠吸收,使装置内压减小,易发生倒吸,则D为防倒吸装置;
②铜和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)SO2↑+CuSO4+2H2O;
(2)①SO2与Zn粉直接接触反应,接触面积太小,通SO2之前先强力搅拌,将锌粉和水制成悬浊液,可增大SO2与Zn粉反应时的接触面积,从而加快SO2与Zn的反应速率;由流程图示反应Ⅱ的反应温度为35℃,火焰温度太高不易控制,不能用酒精灯直接加热,应使用水浴加热的方法来控制温度;
②二氧化硫与锌粉和氢氧化钠反应生成氢氧化锌和Na2S2O4,离子方程式为:2SO2+Zn+2OH-Zn(OH)2+ S2O42-;
(3)由(2)②可得过滤得到的“滤渣”为氢氧化锌,洗涤、灼烧,氢氧化锌分解为氧化锌(ZnO);Na2S2O4易溶于水,冷却结晶过程中,加入适量饱和食盐水,可降低其溶解度加快结晶速度;
(4)产品Na2S2O4·2H2O中硫的化合价为+3价,被氧化时硫的化合价升高,可能变为+4价或+6价,则可能的产物有Na2SO3、NaHSO3、Na2SO4或NaHSO4(任写2种)。
21、六 sp3 B 762.5 3902 分子晶体 N2 CN- 立方BN晶体是原子晶体,B-N键键能大,所以质地坚硬
【解析】
(1)Nd为60号元素,根据各个周期中包含的元素种类数目及元素周期表结构确定其所在的位置;根据构造原理书写Fe2+核外电子排布,并用轨道表达式表达;
(2)①A12C16为双聚分子结构式,根据图知,每个Al原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断Al原子杂化类型;
②[Al(OH)4]-中Al离子和O原子之间存在配位键、O-H原子之间存在极性键,配位键也属于共价键;
(3)根据第一电离能和晶格能的定义,结合图示数据解答;
(4)根据晶体的性质判断其晶体类型,结合等电子体含义书写配体CO互为等电子体的分子和离子的化学式;
(5)已知立方BN晶体硬度很大,说明原子之间作用力很强,属于原子晶体,用均摊方法根据密度计算公式计算NA的值。
【详解】
(1) Nd为60号元素,由于元素周期表中各个周期包含的元素种类数目分别是2、8、8、18、18、32、32,则Nd为第六周期第IIIB族,Fe是26号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则Fe2+核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6,价层电子的轨道表达式为:;
(2)①A12C16为双聚分子结构式,根据图知,每个Al原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断Al原子杂化类型为sp3杂化;
②[Al(OH)4]-中Al离子和O原子之间存在配位键、O-H原子之间存在极性键,配位键也属于共价键,故合理选项是B;
(3)Fe原子的第一电离能为Fe(g)原子失去1个电子形成Fe+(g)所需要的能量,故Fe的第一电离能为:762.5 kJ/mol;FeO晶格能是成Fe2+(g)与O2-(g)形成1 mol FeO晶体释放的能量,根据图示可知FeO晶格能为3902 kJ/mol;
(4)化合物四羰基镍[Ni(CO)4],其为无色易挥发剧毒液体,熔点为-25℃,沸点为43℃,不溶于水,易溶于乙醇、苯、四氯化碳等有机溶剂,说明其构成微粒之间作用力小,具有分子晶体的特点,故四羰基镍的晶体类型是分子晶体,四羰基镍[Ni(CO)4]的配位体是CO,含有2个原子,电子总数为14,所以根据等电子体的含义可知与CO互为等电子体的分子为N2,离子为CN-;
(5)立方BN晶体硬度很大,其原因是立方BN晶体是原子晶体,原子半径小,B-N键键能大,断裂消耗很高能量,故质地坚硬,熔沸点高;
根据BN晶体结构可知,在一个晶胞中含有的N原子数为:8×+6×=4,含有的B原子数目为4×1=4,即一个晶胞中含有4个BN,晶胞中最近的B、N原子之间的距离为a nm,该距离等于晶胞体对角线长度的,晶胞体对角线长度=4a nm,晶胞棱长= nm,晶胞体积为V=( nm)3=(×10-7cm)3,阿伏加德罗常数的值为NA,ρ== g/cm3。
本题考查物质结构和性质,涉及核外电子排布、原子杂化、晶体类型与性质、电离能、晶胞计算等知识,侧重考查基本公式和基本理论的灵活运用、空间想像能力及计算能力,难点是晶胞计算,明确“晶胞中最近的B、N原子之间的距离”与晶胞棱长关系是解晶胞计算的关键,注意cm与nm之间的换算关系。
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