上海市青浦区2019-2020学年高二化学下学期期末监测试题
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2019-2020学年高二下学期期末化学模拟试卷
一、单选题(本题包括20个小题,每小题3分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法中正确的是
A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8e-稳定结构;
B.P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109o28ˊ;
C.CO2、SO2都是直线形的分子
D.CH2=CH2分子中共有五个σ键和一个π键
2.有机物结构简式为CH3COOCH2-CH=CH-COOH,则该有机物的性质可能有()
①加成反应②水解反应③酯化反应④中和反应⑤氧化反应⑥取代反应
A.只有①③⑥B.只有①③④
C.只有①③④⑤D.①②③④⑤⑥
3.下列有关钠和镁的说法中,不正确的是()
A.电解熔融NaCl可以得到金属钠
B.金属钠在高温下能将TiCl4中的钛置换出来
C.金属镁着火,可用二氧化碳灭火
D.金属镁燃烧后会发出耀眼的白光,因此常用来制造信号弹和焰火
4.为探究Al(OH)3的性质,某同学取两支洁净的试管,加入适量Al(OH)3悬浊液,然后分别滴加足量的:①稀盐酸;②NaOH溶液。
下列有关实验现象的描述正确的是:
A.①、②都澄清B.①、②都浑浊C.①澄清,②浑浊D.①浑浊,②澄清
5.已知有机物a:,有机物b:,下列说法中正确的是()
A.苯是a的同分异构体
B.a中6个碳原子都在同一平面内
C.b可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,且反应类型相同
D.b的一氯代物有5种
6.火法炼铜的原理是:Cu2S+O22Cu+SO2,有关该反应的说法正确的是()
A.氧化剂是O2,氧化产物是Cu和SO2
B.被氧化的元素只有硫,得电子的元素只有氧
C.Cu2S只表现出还原性
D.当有lmolO2参加反应时,共有6mol电子发生了转移
7.有时候,将氧化还原方程式拆开写成两个“半反应”。
下面是一个“半反应”式:( )NO3—
+( )H++( )e-=( )NO+( )H2O,该式的配平系数是()
A.1,3,4,2,1 B.2,4,3,2,1 C.1,6,5,1,3 D.1,4,3,1,2
8.化学与生活生产密切相关。
下列说法中不正确的是
A .施肥时,铵态氮肥不能与草木灰(含K 2CO 3)混合使用
B .夏天冰箱保鲜食品的原理是降低温度,减小化学反应速率
C .施用适量石膏(CaSO 4·2H 2O)可降低盐碱地(含较多NaCl 、Na 2CO 3)的碱性
D .将海水直接电解可获得 Mg 及Cl 2等单质
9.下列说法正确的是
A .氧气和臭氧互为同系物
B .NH 3溶于水后所得溶液能导电,所以NH 3是电解质
C .常温常压下,32 g O 2中的所含的氧原子数为1.204×1024个
D .金属钠在空气中切开后表面变暗是因为发生了电化学腐蚀
10.下列物质中属于有机物的是( )
A .氰化钾
B .碳酸氢铵
C .乙烯
D .碳化硅
11.对于 HCl 、HBr 、HI ,随着相对分子质量的增大而增强的是 ( )
A .共价键的极性
B .氢化物的稳定性
C .范德华力
D .共价键的键能
12.下列除去括号内杂质所选试剂正确的是( )
A .Cu (CuO ):稀硝酸
B .FeCl 3(AlCl 3):氨水
C .Fe 2O 3(SiO 2):NaOH 溶液
D .CO 2(HCl ):饱和Na 2CO 3溶液
13.下列叙述正确的是( )
A .浓硫酸具有强腐蚀性,可用浓硫酸刻蚀石英制艺术品
B .我国预计2020年发射首颗火星探测器,其太阳能电池帆板的材料是晶体硅
C .“海水淡化”可以解决淡水供应危机,向海水中加入明矾可以使海水淡化
D .“一带一路”是现代“丝绸之路”,丝绸的主要成分是纤维素
14.下列说法不正确的是( )
A .2CO 、2SiO 的晶体结构类型不同
B .加热硅、硫晶体使之熔化,克服的作用力不同
C .HCl 、NaCl 溶于水,破坏的化学键类型相同
D .NaOH 、4NH Cl 晶体中既有离子键又有共价键
15.下列说法不正确...
的是 A .NaCl 晶体属于离子晶体,熔化时离子键被削弱
B .CO 2晶体属于分子晶体,汽化时需克服分子间作用力
C .SiO 2晶体属于原子晶体,熔化时需破坏共价键
D .C 60晶体与金刚石均属于原子晶体,其晶体熔点高、硬度大
16.巳知某溶液中存在较多的H +、SO 42-、NO 3-,则该溶液中还可能大量存在的离子组是( )
A.Al3+、CH3COO-、Cl-B.Mg2+、Ba2+、Br-
C.Mg2+、Cl-、I-D.Na+、NH4+、Cl-
17.向Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如右图所示,下列说法正确的是
A.反应HCO3-(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)为放热反应
B.∆H1>∆H2 ∆H2<∆H3
C.CO32-(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l) ∆H=(∆H1+∆H2+∆H3)
D.H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l),若使用催化剂,则∆H3变小
18.X与Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,Y与Z 两元素的核外电子层数相同,Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能,则X、Y、Z的原子序数A.X>Y>Z B.Y>X>Z
C.Z>X>Y D.Z>Y>X
19.(6分)对于下列性质的比较正确的是
A.离子半径:B.元素的电负性:
C.稳定性:D.晶格能:
20.(6分)已知K 2Cr2O7溶液中存在如下平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2H++2CrO42-(黄色)。
①向2mL0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中滴入3滴6mol·L-1NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色;向所得溶液中再滴入5滴浓H2SO4,溶液由黄色变为橙色;
②向酸化K2Cr2O7溶液中滴入适量Na2SO3溶液,溶液由橙色变为绿色:Cr2O72-+8H++3SO32-=2Cr3+(绿色)+3SO42-+4H2O。
下列分析正确的是()
A.CrO42-和S2-在酸性溶液中可大量共存
B.实验②说明氧化性:Cr2O72->SO42-
C.稀释K2Cr2O7溶液时,溶液中各离子浓度均减小
D.实验①和②均能证明K2Cr2O7溶液中存在上述平衡
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
21.(6分)磺酰氯(SO2Cl2)在医药、染料行业有重要用途,也可用于制备表面活性剂。
沸点为69.2℃,遇水水解,剧烈反应生成两种强酸。
学习小组在实验室用SO2和Cl2在活性炭作用下,制备SO2Cl2并测定产
品纯度,设计如图实验如图1(夹持装置略去)。
请回答下列问题:
Ⅰ.SO2的制备
(1)欲收集一瓶干燥的SO2,装置中气流方向合理的连接顺序为____(填小写字母)。
(2)A装置分液漏斗中装的是70%的硫酸溶液,A中反应的化学方程式为____。
Ⅱ.SO2Cl2的制备和纯度的测定
将上述收集到的SO2充入注射器h中,用图2装置制备SO2Cl2。
(3)仪器e的名称为____,b中试剂的名称为____。
(4)f的作用是____。
(5)取反应后的产品4.0g,配成200mL溶液;取出20.00mL,用0.5000mol ·L-1NaOH溶液滴定;达到滴定终点时消耗标准液的体积为20.00mL(杂质不参加反应)。
①产品加水配成溶液时发生的反应为____。
②SO2Cl2的质量分数为____。
(保留三位有效数字)。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
22.(8分)(选修5:有机化学基础)化合物E是一种医药中间体,常用于制备抗凝血药,可以通过下图所示的路线合成:
(1)E中的含氧官能团名称为__________。
(2)B转化为C的反应类型是__________。
(3)写出D与足量NaOH溶液完全反应的化学方程式__________。
(4)1molE最多可与__________molH2加成。
(5)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式__________。
A.苯环上只有两个取代基,且除苯环外无其他环状结构
B.核磁共振氢谱只有4个峰
C.能与FeCl3溶液发生显色反应
(6)已知:酚羟基一般不易直接与羧酸酯化,甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸。
试参照如下和成路线图示例写出以苯酚、甲苯为原料制取苯甲酸苯酚酯()的合成路线(无机原料任
选)_______。
合成路线流程图示例如下:
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
23.(8分)科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出组成为N4H4(SO4)2的物质,经测定,该物质易溶于水,在水中以SO42-和N4H44+两种离子形式存在,植物的根系极易吸收N4H44+,但它遇到碱时,会生成一种形似白磷的N4分子,N4分子不能被植物吸收。
请回答下列问题:
(1)下列相关说法中,正确的是________(填序号)。
a.N4是N2的同分异构体
b.1 mol N4分解生成N2,形成了4 molπ键
c.白磷的沸点比N4高,是因为P-P键键能比N-N键能大
d.白磷的化学性质比N2活泼,说明P的非金属性比N强
(2)已知白磷、NH4+ 、N4H44+的空间构型均为四面体结构,参照NH4+和白磷的结构式,画出N4H44+的结构式(配位键用表示)________________;
(3)在叶绿素结构示意图上标出N与Mg元素之间的配位键和共价键(配位键用表示)_______(4)叠氮化物是研究较早的含全氮阴离子的化合物,如:氢叠氮酸(HN3)、叠氮化钠(NaN3)等。
根据等电子体理论写出N3-的电子式_____________;叠氮化物能形成多种配合物,在[Co(N3)(NH3)5]SO4,其中钴显____价,它的配体是________________,写一种与SO42-等电子体的分子________________。
(5)六方相氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为_______,其结构与石墨相似却不导电,原因是
_______________________________________。
24.(10分)硫化氢气体在资源利用和环境保护等方面均有重要应用。
(1)工业采用高温分解H2S制取氢气,2H2S(g) 2H2(g) + S2(g),在膜反应器中分离出H2。
在容积为2L 的恒容密闭容器中,控制不同温度进行此反应。
H2S的起始物质的量均为 1mol,实验过程中测得H2S 的转化率如图所示。
曲线 a 表示H2S的平衡转化率与温度的关系,曲线 b 表示不同温度下反应经过相同时间时H2S的转化率。
①反应2H 2S(g) 2H2(g) + S2(g)的ΔH_________(填“>”“<”或“=”)0。
②985℃时,反应经过5 s达到平衡状态,此时H2S的转化率为40%,则用H2表示的反应速率为v(H2)
=___________。
③随着H2S分解温度的升高,曲线b向曲线a逐渐靠近,其原因是___________。
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如下图所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是____________。
②在温度一定和不补加
...溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。
欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有____________。
(3)工业上常采用上图电解装置电解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液,电解一段时间后,通入H2S 加以处理。
利用生成的铁的化合物K3[Fe(CN)6]将气态废弃物中的H2S 转化为可利用的S,自身转化为K4[Fe(CN)6]。
①电解时,阳极的电极反应式为___________。
②当有16 g S析出时,阴极产生的气体在标准状况下的体积为___________。
参考答案
一、单选题(本题包括20个小题,每小题3分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.D
【解析】A,NO2中N元素的化合价为+4价,N元素化合价的绝对值+5=9,NO2中N原子的最外层不满足8e-结构,SO2中S元素的化合价为+4价,S元素化合价的绝对值+6=10,SO2中S原子的最外层不满足8e-结构,BF3中B元素的化合价为+3价,B元素化合价的绝对值+3=6,BF3中B原子的最外层不满足8e-结构,NCl3的电子式为,NCl3分子中N原子、Cl原子的最外层电子都满足8e-稳定结构,A项错误;B,P4为正四面体结构,4个P原子处于正四面体的4个顶点,键角为60º,CH4为正四面体结构,键角为
109º28′,B项错误;C,SO2中S上的孤电子对数为1
2
⨯(6-2⨯2)=1,S的价层电子对数为1+2=3,SO2
的VSEPR模型为平面三角形,由于S上有1对孤对电子,SO2是V形分子,CO2是直线形分子,C项错误;
D,CH2=CH2中有4个C-H键,1个C=C键,单键全为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,CH2=CH2
分子共有五个σ键和一个π键,D项正确;答案选D。
点睛:本题考查8e-稳定结构的判断、分子的空间构型、σ键和π键的判断。
含H原子的分子不可能所有原子都满足8e-,对AB n型分子可用下列方法判断分子中原子是否满足8e-:元素化合价的绝对值与该元素原子最外层电子数之和为8时该原子满足8e-,反之不满足。
注意P4与CH4分子结构的区别。
2.D
【解析】
【分析】
根据有机物分子的结构简式可知分子中含有酯基、碳碳双键和羧基,结合相应官能团的结构与性质解答。
【详解】
①含有碳碳双键,能发生加成反应;②含有酯基,能发生水解反应;③含有羧基,能发生酯化反应;④含有羧基,能发生中和反应;⑤含有碳碳双键,能氧化反应;⑥含有酯基、羧基,能发生取代反应。
答案选D。
3.C
【解析】
【分析】
A、活泼金属采用电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼;
B、Na的活泼性大于Ti,在熔融状态下,钠能置换出Ti;
C、在点燃条件下,镁在二氧化碳中燃烧;
D、镁燃烧发出耀眼的白光且放出大量热。
【详解】
A、Na是活泼金属,工业上采用电解熔融NaCl的方法冶炼,A正确;
B、Na的活泼性大于Ti,在熔融状态下,钠能置换出Ti,所以金属钠在高温下能将TiCl4中的钛置换出来,B正确;
C、在点燃条件下,镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和C,金属镁着火,不能用二氧化碳灭火,C错误;
D、镁燃烧时发生耀眼的白光,并放出大量的热,可用于制造信号弹和焰火,D正确;
答案选C。
4.A
【解析】
【分析】
Al(OH)3为两性氢氧化物,既能与强酸反应生成盐和水,也能和强碱反应生成盐和水。
【详解】
①Al(OH)3悬浊液中滴加足量的稀盐酸,Al(OH)3与盐酸反应生成氯化铝和水,沉淀溶解,得到澄清溶液;
②Al(OH)3悬浊液中滴加足量的NaOH溶液,Al(OH)3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,沉淀溶解,得到澄清溶液,①、②都澄清,A项正确;
答案选A。
5.B
【解析】
【详解】
A、苯的分子式为C6H6,a的分子式为C6H8,分子式不同,二者不是同分异构体,A项错误;
B、乙烯中两个C原子和4个H原子在同一平面内,与碳碳双键连接的2个C原子也全部在同一平面内,所以a中6个碳原子都在同一平面内,B项正确;
C、b的碳碳双键与Br2发生加成反应导致溴水褪色,与酸性KMnO4溶液发生氧化反应导致其褪色,二者反应类型不同,C项错误;
D、b的一氯取代物有6种,D项错误。
正确答案选B。
6.D
【解析】
【详解】
A.元素O、Cu的化合价降低,元素S的化合价升高,所以氧化剂是Cu2S、O2,氧化产物是SO2,故A错误;
B.得电子的元素还有铜,故B错误;
C.Cu2S既表现出还原性,又表现出氧化性,故C错误;
D.O2~6e-,当有lmolO2参加反应时,共有6mol电子发生了转移,故D正确。
综上所述,本题选D。
7.D
【解析】
【详解】
(设“1”法)设NO3—的化学计量数为1,根据N元素化合价由+5价变为+2价,则得到3个电子,则根据电子移动数目可确定e-的化学计量数为3,结合电荷守恒可知H+的计量数为|-1-3|=4,根据H原子守恒可知H2O的化学计量数分别为2,NO的化学计量数为1,故该式的配平系数是1,4,3,1,2,答案选D。
8.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.铵态氮肥与草木灰混合水解互相促进,造成营养流失,故A正确;
B.降温可降低活化分子百分数,减小有效碰撞次数,反应速率减小,故B正确;
C.“盐碱地”中Na 2CO3水解使土壤成碱性,即:CO32-+H2O HCO3-+OH-,通过加石膏生成更难溶的碳酸钙沉淀,c(CO32-) 减少,使水解平衡向逆反应方向移动,土壤碱性减弱,故C正确;
D.制备活泼金属单质Mg是电解熔融状态MgCl2,故D错误,
故选D。
9.C
【解析】
【详解】
A. 氧气和臭氧是氧元素组成的两种不同的单质,互为同素异形体,故A错误;
B. NH3溶于水后所得溶液能导电,是因为反应生成的NH3·H2O是弱电解质,不是氨气自已电离,NH3是非电解质,故B错误;
C. 常温常压下,32 g O2的物质的量为1mol,所含的氧原子数为1.204×1024个,故C正确;
D. 金属钠在空气中切开后表面变暗,是因为钠与氧气反应生成氧化钠,发生了化学腐蚀,故D错误;
故选C。
10.C
【解析】
【分析】
根据有机物和无机物的定义判断,有机物一般是指含碳的化合物,无机物一般是指不含碳的化合物,但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、碳化物等性质与无机物相似,常归为无机物。
【详解】
A.氰化钾化学式是KCN,含有C元素的化合物,但性质与无机物相似,常归为无机物,A错误;
B.碳酸氢铵化学式是NH4HCO3, 含有C元素的化合物,但性质与无机物相似,常归为无机物,B错误;
C.乙烯结构简式是CH2=CH2,属于有机物,C正确;
D.碳化硅化学式是SiC,含有C元素的化合物,但性质与无机物相似,常归为无机物,D错误;
故合理选项是C。
【点睛】
本题主要考查有机物和无机物的定义,在区分时除根据是否含碳,还要根据物质的性质,问题才可顺利解决。
11.C
【解析】
【详解】
A. 成键元素的非金属性差别越大,共价键的极性越明显,与相对分子质量无关,故A错误;
B. 氢化物的稳定性与键的强弱有关,与相对分子质量无关,故B错误;
C. 范德华力与相对分子质量和分子结构有关,一般而言,相对分子质量越大,范德华力越强,故C正确;
D. 共价键的键能与键的强弱有关,与相对分子质量无关,故D错误;
答案选C。
12.C
【解析】
【详解】
A.Cu、CuO都能与稀硝酸反应,不能用稀硝酸除杂,可用稀硫酸除杂,A错误;
B.FeCl3、AlCl3都能与氨水反应生成沉淀,不能得到氯化铁,B错误;
C.SiO2为酸性氧化物,可与NaOH反应生成可溶性的盐,而氧化铁不反应,过滤即可得到氧化铁,C正确;
D.饱和Na2CO3溶液既可吸收HCl,还能吸收二氧化碳,应采用饱和NaHCO3溶液除杂,D错误;
答案为C。
【点睛】
除杂时,选择的试剂应除去杂质,但不影响原主要物质,且不能引入新的杂质。
13.B
【解析】分析:本题考查的是非金属元素及其化合物的性质和用途,难度较小。
详解:A.浓硫酸不能与石英的主要成分二氧化硅反应,故错误;B.太阳能电池板的材料为硅,故正确;C.海水中加入明矾不能使海水淡化,故错误;D.丝绸的主要成分为蛋白质,故错误。
故选B。
14.C
【解析】
分析:A项,CO2属于分子晶体,SiO2属于原子晶体;B项,硅晶体属于原子晶体,硫晶体属于分子晶体;C项,HCl中含共价键,NaCl中含离子键;D项,NaOH、NH4Cl晶体中既有离子键又有共价键。
详解:A项,CO2属于分子晶体,SiO2属于原子晶体,CO2、SiO2晶体结构类型不同,A项正确;B项,硅晶体属于原子晶体,加热硅晶体使之熔化克服共价键,硫晶体属于分子晶体,加热硫晶体使之熔化克服分子间作用力,加热硅、硫晶体使之熔化时克服的作用力不同,B项正确;C项,HCl中含共价键,HCl溶于水破坏共价键,NaCl中含离子键,NaCl溶于水破坏离子键,HCl、NaCl溶于水破坏的化学键类型不同,C 项错误;D项,NaOH的电子式为,NH4Cl的电子式为,NaOH、NH4Cl晶体中既有离子键又有共价键,D项正确;答案选C。
15.D
【解析】
【详解】
A.NaCl晶体是离子晶体,熔化时断裂的化学键是离子键,故A正确;
B.CO2晶体是分子晶体,汽化时克服分子间作用力,故B正确;
C.SiO2晶体是原子晶体,熔化时断裂共价键,故C正确;
D.C60晶体是分子晶体,而金刚石是原子晶体,金刚石晶体熔点高、硬度大,故D错误;
故答案为D。
【点睛】
物质的类别与化学键之间的关系:①当化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物;②当化合物中同时存在离子键和共价键时,该化合物是离子化合物;③只有当化合物中只存在共价键时,该化合物才是共价化合物;④在离子化合物中一般既含金属元素又含有非金属元素(铵盐除外);共价化合物一般只含有非金属元素,但个别含有金属元素,如AlCl3也是共价化合物;只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物,如铵盐;⑤非金属单质只有共价键,稀有气体分子中无化学键。
16.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.Al3+、CH3COO-、Cl-中的CH3COO-可与H+、SO42-、NO3-中的H+反应生成弱电解质醋酸,故A错误;B.Mg2+、Ba2+、Br-中的Ba2+可与H+、SO42-、NO3-中的SO42-反应,即Ba2++SO42-═BaSO4↓,故B错误;C.在H+、SO42-、NO3-中含有的硝酸是氧化性酸,而能与具有强还原性的I-发生氧化还原反应,故C错误;D.H+、SO42-、NO3-中的任何离子与Na+、NH4+、Cl-中的任何离子都不发生反应,因此可以大量共存,故D 正确;
故选D。
17.C
【解析】A项,由图可得,HCO3-(aq)+H+(aq)的能量小于CO2(g)+H2O(l)的能量,所以反应HCO3-(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)为吸热反应,故A错误;B项,由图可得∆H1和∆H2都小于0,∆H3>0,且∆H1的绝对值大于∆H2的绝对值,所以∆H1<∆H2,∆H2<∆H3,故B错误;C项,由图可得,CO32-(aq)+2H+(aq)=HCO3-(aq)+H+(aq) ∆H1,HCO3-(aq)+H+(aq)=H2CO3(aq) ∆H2,H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l) ∆H3,根据盖斯定律,CO32-(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l) ∆H=(∆H1+∆H2+∆H3),故C正确;D项,使用催化剂只改变化学反应速率,不改变反应焓变,故D错误。
18.D
【解析】
【分析】
X、Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,二者处于同一周期,X元素的阳离子半径大于Y元素阳离子半径,利用原子序数越大,离子半径越小来分析原子序数的关系;Z和Y两元素的核外电子层数相同,则在同一周期,Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能,利用同周期元素从左到右金属性减弱,第一电离能增大来解答。
X、Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,二者处于同一周期,X元素的阳离子半径大于Y元素阳离子半径,由原子序数越大,离子半径越小,则原子序数为Y>X,又Z和Y两元素的核外电子层数相同,则在同一周期,Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能,则原子序数为Z>Y,所以X、Y、Z三种元素原子序数为Z>Y>X,答案选D。
【点睛】
本题考查结构性质位置关系、半径比较等,明确微粒半径的比较是解答本题关键。
19.B
【解析】
【详解】
A.电子层结构相同的离子核电荷数越大离子半径越小,电子层数越多离子半径越大,故离子半径:r(S2-)>r(Cl-)>r(Na+),故A错误;
B.同主族自上而下电负性呈现减小的趋势,同周期自左而右电负性增大,故电负性:Si<P<N,故B正确;
C.非金属性S<Cl,故氢化物稳定性H2S<HCl,故C错误;
D.离子半径:r(Mg2+)<r(Na+),r(O2-)<r(Cl-)<r(Br-),且Mg2+、O2-电荷多,故晶格能MgO >NaCl>NaBr,故D错误。
故选B。
【点睛】
比较半径,首先看电子层数,电子层数越多,半径越大;电子层数相同时,核内质子数越多,半径越小;电子层数和质子数都相同时,核外电子数越多,半径越大。
20.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.CrO42-在酸性溶液中转化为Cr2O72-,氧化S2-,在酸性溶液中不能大量共存,A错误;
B、根据同一化学反应,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,Cr2O72-是氧化剂,硫酸根是氧化产物,所以氧化性:Cr2O72->SO42-,B正确;
C、K2Cr2O7溶液水解显酸性,稀释该溶液,酸性减弱,c(OH-)增大,C错误;
D、实验②发生的反应属于氧化还原反应,不属于平衡移动,D错误;
答案选B。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
21.adecbf或adecbdef Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O 冷凝管或球形冷凝管饱和食盐水
防止水蒸气进入d使SO2Cl2水解SO2Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl 84.4%
【分析】
(1)收集一瓶干燥的SO2,则须先制取气体,然后提纯,再收集,因为二氧化硫有毒、易溶于水,还要对尾气进行吸收处理,据此分析解答;
(2)A中是生成二氧化硫的反应;
(3)盐酸容易挥发,生成的氯气中会混入氯化氢,据此分析解答;
(4)无水氯化钙具有吸水性,结合SO2Cl2遇水易水解分析解答;
(5)①SO2Cl2遇水水解,剧烈反应生成两种强酸,即生成盐酸和硫酸;②根据NaOH 与盐酸、硫酸反应,得到SO2Cl2的物质的量,从而得出质量分数。
【详解】
(1)根据图示,装置A可以用来制取二氧化硫,生成的二氧化硫中混有水蒸气,可以通入C中干燥,用B 收集,多余的二氧化硫用氢氧化钠溶液吸收,防止污染;因此欲收集一瓶干燥的SO2,装置的导管按气流方向连接的顺序是:a通过导管d把二氧化硫导入试剂瓶中进行干燥,通过e导管导出后,通过c导管导入集气瓶中收集,为了防止二氧化硫逸出扩散到空气中污染环境,应该把b导管连接到f导管上,为防止通过D吸收逸出的二氧化硫的水逸到B中,把b导管连接到d把二氧化硫导入试剂瓶中进行干燥,通过e 导管导出后,连接f,故答案为:adecbf或adecbdef;
(2)A装置分液漏斗中装的是70%的硫酸溶液,生成二氧化硫的反应方程式为
H2SO4+Na2SO3=SO2↑+Na2SO4+H2O,故答案为:H2SO4+Na2SO3=SO2↑+Na2SO4+H2O;
(3)根据图示,e为球形冷凝管;b的作用是除去氯气中混有的氯化氢气体,故b中试剂为饱和食盐水,故答案为:(球形)冷凝管;饱和食盐水;
(4)SO2Cl2遇水易水解,故f的作用的防止空气中的水蒸气进入到d,故答案为:防止空气中的水蒸气进入到d使SO2Cl2水解;
(5)①SO2Cl2遇水水解,剧烈反应生成两种强酸,即为同时生成盐酸和硫酸,方程式为:
2H2O+SO2Cl2=H2SO4+2HCl;故答案为:2H2O+SO2Cl2=H2SO4+2HCl;
②根据2H2O+SO2Cl2=H2SO4+2HCl得到,SO2Cl2~4H+~4OH-的关系,消耗氢氧化钠的物质的量为
0.5000mol•L-1×20.00×10-3L=0.01mol,故n(SO2Cl2)=0.01mol
4
=0.0025mol,配成200mL 溶液,取出20.00mL,
所以n(SO2Cl2)总=0.0025mol×10=0.025mol,m(SO2Cl2)=n×M=0.025mol×135g/mol=3.375g,质量分数
=3.375g
4.0g×100%=84.4%,故答案为:84.4%。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)22.羟基、酯基酯化反应(取代反应)
4
【解析】
【分析】
由合成流程可知,A为CH3CHO,B为邻羟基苯甲酸发生酯化反应生成C,C为,C与CH3COCl
发生取代反应生成D,D中含-COOC-,能发生水解反应,D水解酸化后发送至酯化反应生成E。
【详解】
(1)根据B的结构简式可知,B中含有的含氧官能团为羟基和羧基;
(2)中的羧基与甲醇发生酯化反应生成C,则B转化为C的反应类型是酯化反应或取代反应;
(3)D与足量NaOH溶液完全反应的化学方程式为
;
(4)E中含苯环与C=C,均能与氢气发生加成反应,则1摩尔E最多可与4molH2加成;
(5)B为邻羟基苯甲酸,其同分异构体符合:
A.苯环上只有两个取代基,且除苯环外无其他环状结构;B.核磁共振氢谱只有4个峰,说明结果对称性比较强,通常两个取代基处于对位;C.能与FeCl3溶液发生显色反应,说明有酚羟基,则另一基团只能是甲酸酯基或甲酸基,所以符合条件的同分异构体为或;
(6)以苯、甲苯为原料制取苯甲酸苯酚酯,可以用苯与氯气发生取代生成氯苯,再水解得苯酚,用甲苯氧化得苯甲酸,苯甲酸与三氯化磷发生取代得苯甲酰氯,苯甲酰氯与苯酚发生取代反应生成苯甲酸苯酚酯,
合成流程图为。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
23.b+3N3-、NH3CCl4、SiCl4、CBr4、SiF4等合理答案即可3:1立方氮化硼晶体内无自由移动的电子
【解析】
【分析】
本题为新情景题,主要考查我们灵活运用所学基础知识,分析解答新问题的能力。
(1)由题意可知,N4与N2是由氮元素组成的两种不同的单质,二者互为同素异形体;一个N2中含有2个π键;结构相似的分子晶体,相对分子量越大,熔沸点越高;同主族从上到下,非金属性减弱,以此解答。
(2)因为N4H44+的空间构型与P4相同,即N4H44+中的四个氮原子构成正四面体结构,每个氮原子与另外三个氮原子以共价键结合,且四个氮原子分别单方面提供共用电子对与H+结合,用“→”表示。
(3)镁离子为+2价,和4个氮原子作用,形成2个共价键和两个配位键。
(4) N3-和CO2是等电子体,根据CO2的电子式写出N3-的电子式;在[Co(N3)(NH3)5]SO4中,根据化合价代数和为零,可以算得钴的化合价,配位体:提供孤电子对的分子或离子;等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子。
(5)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子形成3个共价单键,该物质的层状结构中不存在自由移动的电子,以此解答。
【详解】
(1)a.分子式相同结构不同的化合物互称同分异构体,N4与N2都是N元素的单质,属于同素异形体,故a错误;
b.一个N2中含有2个π键,1mol N4 分解生成2molN2,形成了4mol π键,故b正确;
c.结构相似的分子晶体,相对分子量越大,熔沸点越高,白磷的相对分子量比N4大,与键能无关,故c 错误;
d.同主族从上到下,非金属性减弱,则P的非金属性比N弱,白磷的化学性质比N2活泼,与共价键稳定性有关,故d错误;
故答案为:b;
(2) N4H44+中每个N原子与另外3个N原子形成共价键,同时与1个氢离子形成配位键,则N4H44+的结构图为;。