福建省莆田市第二十四中学2025届高三化学上学期第二次月考试卷含解析
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福建省莆田市其次十四中学 2024 届高三上学期其次次月考
理科综合化学
1.下列有关叙述不正确的是
A. 纤维素、酚醛树脂均属于高分子化合物
B. 花生油在碱性条件下的水解,可用于制肥皂
C. 石油的分馏所得的馏分确定都是纯净物
D. 利用渗析原理,用半透膜和蒸馏水可除去淀粉胶体中的食盐
【答案】C
【解析】
【分析】
纤维素是自然有机高分子化合物、酚醛树脂是合成有机高分子化合物;花生油是高级脂肪酸甘油酯;石油的分馏所得的馏分仍是多种烷烃和环烷烃的混合物;胶体粒子不能透过半透膜,溶液中的粒子能透过半透膜;
【详解】纤维素是自然有机高分子化合物、酚醛树脂是合成有机高分子化合物,故A正确;花生油是高级脂肪酸甘油酯,在碱性条件下的水解为高级脂肪酸盐和甘油,故B正确;石油的分馏所得的馏分仍是多种烃的混合物,故C错误;胶体粒子不能透过半透膜,溶液中的粒子能透过半透膜,所以用半透膜和蒸馏水可除去淀粉胶体中的食盐,故D正确,选C。
2.用 N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 1molCH4与 Cl2在光照条件下反应生成的 CH3Cl 分子数为 N A
B. 5.6g Fe 和 6.4g Cu 分别与足量 Cl2反应,转移的电子数均为 0.2N A
C. 0.1mol/L 的 FeCl3溶液中,Fe3+的数目为 0.1 N A
D. 3.0 g 葡萄糖和醋酸的混合物中含有的原子总数为 0.4 N A
【答案】D
【解析】
【分析】
CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种卤代烃;Fe与氯气反应生成FeCl3;依据,没有溶液体积不能计算溶质的物质的量;葡萄糖和醋酸的最简式都是;
【详解】CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种卤代烃,
所以1molCH4与Cl2在光照条件下反应生成的CH3Cl分子数小于N A,故A错误;Fe与氯气反应生成FeCl3,5.6g Fe与足量Cl2反应,转移的电子数均为0.3N A,故B错误;没有溶液体积不能计算溶质的物质的量,故C错误;葡萄糖和醋酸的最简式都是,3.0 g葡萄糖和醋酸的混合物中含有的原子总数为0.4 N A,故D正确。
选D。
3.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是
A. 磁性氧化铁溶于稀硝酸:Fe3O4+8H++NO3-=3Fe3++NO↑+4H2O
B. Mg(HCO3)2溶液中加入足量 NaOH 溶液:Mg2++2HCO3-+2OH-=MgCO3↓+CO32-+2H2O
C. 向含有 0.2 mol FeI2的溶液中通入 0.1 mol Cl2 充分反应:2I-+Cl2=2Cl-+I2
D. 明矾溶液中加入 Ba(OH)2 溶液至生成沉淀的物质的量最多:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-
=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
【答案】C
【解析】
【分析】
A项,电荷不守恒;B项,氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁,反应应生成氢氧化镁;C项,还原性:I―>Fe2+,氯气先氧化碘离子;D.当把铝离子转化为Al(OH)3时,沉淀物质的量最多。
【详解】A项,电荷不守恒,故A项错误;B项,氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁,因此反应应生成氢氧化镁而非碳酸镁,故B项错误;C项,还原性:I―>Fe2+依据电子得失守恒可知,0.1 mol Cl2完全反应变为Cl―,转移电子0.2 mol,0.2 mol FeI2中含有0.4 mol I―,因此氯气完全反应,离子方程式为2I―+Cl2═2Cl―+I2,C项正确;D.当把铝离子转化为Al(OH)3时,沉淀物质的量最多,故D项错误;正确选项C。
4.O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是()
A. 氧气是氧化产物
B. O2F2既是氧化剂又是还原剂
C. 若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子
D. 还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4
【答案】D
【解析】
试题分析:A.O元素由+1价降低到0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,故A正确;B.在反应中,O2F2中的O元素化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而硫化
氢中的S元素的化合价是-2价,反应后上升为+6价,所以H2S表现还原性,O2F2表现氧化性,故B错误;C.不是标准状况下,且标准状况下HF为液态,不能运用标准状况下的气体摩尔体积计算HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,故C错误;D.该反应中,S元素化合价由-2价上升到+6价被氧化,O元素由+1价降低到0价被还原,氧化产物为SF6,还原产物为O2,由方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量的比是4:1,故D错误;故选A。
【考点定位】考查氧化还原反应的计算
【名师点晴】为高频考点和常见题型,侧重于学生的分析、计算实力的考查,答题留意把握元素化合价的变更,为解答该题的关键,反应H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2中,S元素化合价由-2价上升到+6价被氧化,O元素由+1价降低到0价被还原;氧化产物为SF6,还原产物为O2,以此解答该题。
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5.设 N A为阿伏加德罗常数的值,下列有关反应 3Cl2 + 8NH3=6NH4Cl + N2的说法中正确的是
A. 若有 0.3 mol Cl2参与反应,则转移的电子数为 0.6N A
B. 若生成 2.24 L N2,则转移的电子数为 0.6N A
C. 若有 1.2N A 个电子发生转移,则被氧化的 NH3的质量是 27.2 g
D. 若生成 1 mol NH4Cl 转移的电子数是 n,则 N A=1/n
【答案】A
【解析】
试题分析:A、反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2中,3Cl2~6Cl-~6e-,2NH3~N2~6e-,所以0.3 mol Cl2参与反应,转移的电子数为0.6N A,故A正确;B、反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2中,3Cl2~6Cl-~6e-,2NH3~N2~6e-,生成1mol氮气转移电子6mol,生成2.24 L氮气物质的量不确定是0.1mol,转移的电子数不确定为0.6N A,故B错误;C、反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2中,3Cl2~6Cl-~6e-,2NH3~N2~6e-,转移6mol电子,被氧化的氨气为2mol,有1.2N A个电子发生转移,则被氧化的氨气物质的量为0.4mol,被氧化的氨气的质量=0.4mol×17g/mol=6.8 g,故C错误;D、依据反应的电子转移守恒可知,生成6mol氯化铵时电子转移6mol,生成1mol氯化铵转移电子1mol,若生成1 mol的氯化铵转移电子数是n个,则N A=n,故D错误;故选A。
考点:考查氧化还原反应的有关计算
6.向某 NaOH 溶液中通入 CO2 气体后得到溶液 M,因 CO2通入的量不同,溶液 M 的组成也不同,若向溶液 M 中逐滴加入盐酸,产生的气体体积 V(CO2)与加入盐酸的体积 V(HCl)的关
系如图所示。
则下列分析与推断不正确的是(不计CO2溶解)
A. 若 OB=0,则形成溶液的过程中所发生反应的离子方程式为OH-+CO2=HCO3-
B. 若 OB=BC,则溶液 M 为Na2CO3溶液
C. 若 OB>BC,则溶液 M 中大量存在的阴离子为 CO32-和HCO3-
D. 若 3OB=BC,则溶液 M 中 c(NaHCO3)=2c(Na2CO3)
【答案】C
【解析】
【分析】
向NaOH溶液中通入CO2,可能发生的反应有CO2+2OH-=CO32-+H2O、CO2+OH-=HCO3-,向M溶液中滴加盐酸,涉及的反应可能有H++OH-=H2O、CO32-+H+=HCO3-、HCO3-+H+=H2O+CO2↑;
【详解】A.若OB=0,向M溶液中滴加盐酸,马上产生气体,则发生的离子方程式为HCO3-+H+=H2O+CO2↑,说明M为NaHCO3溶液,则形成M的过程中发生的离子方程式为CO2+OH-=HCO3-,故A正确;
B.若OB=BC,即OB段消耗的盐酸与BC段消耗的盐酸相等,OB段发生反应的离子方程式为CO32
-+H+=HCO
3-,即M溶液为Na
2
CO3溶液,故B正确;
C.若OB>BC,则OB段发生的反应有H++OH-=H2O,CO32-+H+=HCO3-,那么溶液M中大量存在的阴离子为OH-与CO32-,故C错误;
D.若3OB=BC,可依据CO32-+H+=HCO3-,HCO3-+H+=H2O+CO2↑进行计算,
BC段:CO32-+ H+ = HCO3-,
1mol 1mol 1mol
OB段:HCO3-+ H+ = H2O+CO2↑
3mol 3mol
M溶液中n(NaHCO3)=3mol-1mol=2mol,n(Na2CO3)=1mol,即n(NaHCO3)=2n(Na2CO3),所以
c(NaHCO3)=2c(Na2CO3),故D正确,答案选C。
7.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入1mol N2,右边充入 CO 和 CO2的混合气体共 8g 时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是
A. 右边 CO 与 CO2分子数之比为 1:3
B. 右侧 CO 的质量为 2.75g
C. 若变更右边 CO 和 CO2的充入量而使隔板处于离右端1/6处,保持温度不变,则前后两次充入容器内的气体压强之比为 5: 3
D. 右侧气体密度是相同条件下氢气密度的 16 倍
【答案】D
【解析】
【分析】
左右两侧气体温度、压强相同,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,左右体积之比为4:1,则左右气体物质的量之比为4:1,所以右侧气体物质的量为=0.25mol,CO和CO2质量为8g,设CO的物质的量为xmol,则CO2物质的量为(0.25−x)mol,28x g+44(0.25−x)g=8g,x=mol,则CO的物质的量为mol,二氧化碳物质的量为mol。
【详解】A. 气体的物质的量之比等于其分子数之比,所以右边CO与CO2分子数之比为mol:mol=3:1,故A错误;
B. m(CO)=n×M=mol×28g/mol=5.25g,故B错误;
C. 若变更右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端1/6处,则左右空间体积之比为5:1,充入CO2和CO物质的量为=0.2mol,相同条件下气体的物质的量之比等于其压强之比,所以其压强之比为0.25mol:0.2mol=5:4,故C错误;
D. 相同条件下气体密度之比等于其摩尔质量之比,右边气体平均摩尔质量==32g/mol,氢气摩尔质量为2g/mol,所以混合气体与氢气密度之比为16:1,故D正确,答案选D。
8.Ⅰ.NaNO2因外观和食盐相像,又有咸味,简单使人误食中毒。
已知 NaNO2能发生反应:2NaNO2
+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是_____。
(2)依据上述反应,鉴别 NaNO2和 NaCl。
可选用的物质有①水、②碘化钾淀粉试纸③淀粉、④白酒、⑤食醋,你认为必需选用的物质有_____(填序号)。
(3)请配平以下化学方程式:______
Al+NaNO3+ NaOH=NaAlO2+ N2↑+H2O
若反应过程中转移 5 mol 电子,则生成标准状况下 N2的体积为_____L。
Ⅱ.“钢是虎,钒是翼,钢含钒如同虎添翼”,钒是“现代工业的味精”。
钒对稀酸是稳定的,但室温下能溶解于浓硝酸中生成 VO2+。
(4)请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式:_____。
(5)V2O5是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为 VO43-),溶于强酸生成含钒氧离子(VO2+)的盐。
请写出 V2O5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式:_____、_____。
【答案】 (1). NaNO2(2). ②⑤ (3). 10 6 4 10 3 2 (4).
11.2 (5). V+6H++5NO3-===VO2++5NO2↑+3H2O (6). Na3VO4 (7). (VO2 ) 2SO4【解析】
【详解】I.(1).在反应2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O中,N元素的化合价降低,I元素的化合价上升,则氧化剂是NaNO2,故答案为:NaNO2;
(2).由2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O可知,鉴别NaNO2和NaCl,可选择碘化钾淀粉试纸、食醋,变蓝的为NaNO2,故答案为:②⑤;
(3).Al元素的化合价从0价上升到+3价,N元素的化合价从+5价降低到0价,由得失电子守恒和原子守恒可知,反应方程式为10Al+6 NaNO3+4NaOH=10 NaAlO2+3N2↑+2 H2O,由化学方程式可知,若反应过程中转移 5 mol 电子,则生成标准状况下N2的体积为××22.4
L/mol=11.2L,故答案为:10 6 4 10 3 2;11.2;
II.(4).金属钒与浓硝酸反应成VO2+、二氧化氮和水,反应的离子方程式为:
V+6H++5NO3−=VO2++5NO2↑+3H2O,故答案为:V+6H++5NO3−=VO2++5NO2↑+3H2O;
(5).V2O5是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为 VO43-),所以V2O5与烧碱溶液反应生成盐的阳离子为钠离子,酸根离子为VO43-,则盐的化学式为Na3VO4;V2O5与稀硫酸溶液反应生成含钒氧离子(VO2+)的盐,所以阳离子是VO2+,阴离子是硫酸根离子,则盐的化学式为(VO2)
SO4,故答案为:Na3VO4;(VO2 ) 2 SO4;
2
9.某强酸性溶液 X 中可能含有 Fe2+、Fe3+、Al3+、Ba2+、NH4+、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-中的若干种,现取 X 溶液进行连续试验,试验过程及产物如图所示。
试验过程中有一种气体为红棕色。
依据以上信息,回答下列问题:
(1)由强酸性条件即可推断 X 溶液中确定不存在的离子有_____。
(2)溶液 X 中关于硝酸根离子的推断,正确的是_____(填编号,下同)。
a.确定含有 b.确定不含有 c.可能含有
(3)气体 F 的电子式为_____,化合物 I 中含有的化学键类型有_____。
(4)转化①的离子方程式为_____。
转化⑦的离子方程式为_________。
(5)对不能确定是否存在的离子,可以另取 X 溶液,加入下列溶液中的一种,依据现象即
可推断,该试剂最好是_____。
①NaOH 溶液②KSCN 溶液③氯水和 KSCN 的混合溶液④pH 试纸⑤KMnO4溶
液
【答案】 (1). CO32-、SiO32- (2). b (3). (4). 共价键和离子键(5). 3Fe2+ +4H+ +NO3-= 3Fe3++NO↑ + 2H2O (6). AlO2-+2H2O+CO2===HCO3-+Al(OH) 3↓ (7). ②
【解析】
【分析】
某强酸性溶液X中确定含有氢离子,确定不含CO32-、SiO32-,加过量的硝酸钡溶液,产生白色沉淀C是硫酸钡,确定含有SO42-,确定不含Ba2+,产生气体A确定是亚铁离子和硝酸根离子、氢离子发生氧化还原反应得到的NO,所以确定含有Fe2+,确定不含NO3-,NO遇到氧气转化为气体D为二氧化氮,二氧化氮与水、氧气反应生成溶液E为硝酸溶液,溶液B中加入过量氢氧化钠生成气体F,F为氨气,则原溶液中确定含有NH4+,氨气和硝酸溶液反应生成I为硝酸
铵,溶液H中通入过量二氧化碳产生沉淀K和溶液L,沉淀K确定为氢氧化铝,原溶液中确定
含有Al3+,L是NaHCO3,溶液B中生成的有铁离子,所以沉淀G是Fe(OH)3,溶于盐酸得到J 为氯化铁溶液,但原溶液中不确定含有Fe3+。
【详解】(1). 由强酸性条件即可推断X溶液中确定不存在的离子有CO32-、SiO32-,故答案为:CO32-、SiO32-;
(2).依据上述分析可知,原溶液中确定会有H+、Fe2+,则确定不含NO3-,故答案为:b;
(3).气体F为NH3,电子式为,氨气和硝酸溶液反应生成化合物I为硝酸铵,硝酸铵中含有共价键和离子键,故答案为:;共价键和离子键;
(4).由上述分析可知,转化①为H+、NO3-和Fe2+发生氧化还原反应生成Fe3+、NO和水,离子方程式为3Fe2++4H+ +NO3-= 3Fe3++NO↑ + 2H2O,转化⑦为过量CO2与AlO2-、H2O反应生成Al(OH)
沉淀和HCO3-,离子方程式为AlO2-+2H2O+CO2=HCO3-+Al(OH) 3↓,故答案为:3Fe2+ +4H+ +NO3 3
-= 3Fe3++NO↑ + 2H
O;AlO2-+2H2O+CO2=HCO3-+Al(OH) 3↓;
2
(5).由上述分析可知,不能确定X溶液中是否含有Fe3+,检验Fe3+最好的是试剂是KSCN溶液,故答案为:②。
【点睛】本题考查离子的检验和推断,明确常见离子的性质是解题的关键,留意加入过量硝酸钡溶液能够生成气体,说明X溶液中确定含有Fe2+和NO3-,反应生成的溶液B中确定有Fe3+,所以无法推断X溶液中是否含有Fe3+,为易错点。
10.氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。
某AlN样品仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,设计如下两种试验方案。
已知:AlN+NaOH+H2O═NaA lO2+NH3↑
【方案 1】取确定量mg 的样品,用图1装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)如图 1,C 装置中球形干燥管的作用是_____。
(2)完成以下试验步骤:组装好试验装置,首先检查装置气密性,再加入试验药品。
接下来的试验操作是______________ ,打开分液漏斗活塞,加入 NaOH 浓溶液,至不再产生气体。
打开 K1,通入氮气一段时间,测定 C 装置反应前后的质量变更。
通入氮气的目的是
___________。
(3)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进看法_____。
【方案 2】用图 2 装置测定 mg 样品中 AlN 的纯度(部分夹持装置已略去)。
(4)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是_____。
(填字母序号)
a.CCl4 b.H2O c.NH4Cl 溶液 d.C6H6(苯)
(5)若 mg 样品完全反应,测得生成气体的体积为 VmL(已转换为标准状况),则 AlN 的质量分数是_____________。
【答案】 (1). 防止倒吸 (2). 关闭 K1,打开 K2 (3). 把装置中残留的氨气全部赶入 C 装置 (4). C 装置出口处连接一个干燥装置 (5). ad (6). ×100%【解析】
【分析】
在图1中,AlN和NaOH溶液反应生成氨气,经碱石灰干燥后被浓硫酸汲取,精确测定C装置增重的质量计算AlN的含量;在图2中,AlN和NaOH溶液反应生成氨气,利用排液体法测定氨气的体积计算AlN的含量。
【详解】(1).在装置A中,AlN和NaOH溶液反应生成氨气,氨气与浓硫酸发生反应,易发生倒吸,C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸,故答案为:防止倒吸;
(2).组装好试验装置,先检查装置气密性,加入试验药品。
接下来的试验操作是关闭K1,打开K2,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。
打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变更。
通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入装置C被浓硫酸汲取,故答案为:关闭 K1,打开 K2;把装置中残留的氨气全部赶入C装置;
(3).装置存在的缺陷是空气中的水蒸气也可以进入装置C,使测定结果偏高,改进的措施是在C装置出口处连接一个干燥装置,故答案为:C装置出口处连接一个干燥装置;
(4)l4不能溶解氨气,可以用排四氯化碳溶液的方法测定氨气体积,故a正确;
b.氨气极易溶于水,不能用排水法测定,故b错误;
c.氨气极易溶于水,不能用排NH4Cl溶液的方法测定气体体积,故c错误;
d.氨气不溶于苯,可以利用排苯溶液的方法测定氨气的体积,故d正确,答案选:ad;
(5).若mg样品完全反应,测得生成气体的体积为VmL(已转换为标准状况),
AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑
41 22.4L
m V×10−3L
m=g,则AlN的质量分数为×100%=×100%,故答案为:×100%。
11.我国部分城市阴霾天占全年一半,引起阴霾的 PM2.5 微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。
通过测定阴霾中锌等重金属的含量,可知目前造成我国阴霾天气的缘由主要是交通污染。
(1)Zn2+在基态时核外电子排布式为_____。
(2)NO3-的立体构型是_____。
(3)PM2.5 含有大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有 NOx、O3、CH2=CH—CHO、HCOOH、CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。
①下列说法正确的是_____。
A.N2O 结构式可表示为 N=N=O
B.O3分子呈直线形
C.CH2=CH—CHO 分子中碳原子均采纳 sp2 杂化
D.相同压强下,HCOOH 沸点比 CH3OCH3高,说明前者是极性分子,后者是非极性分子
②1 mol PAN 中含σ键数目为_____(用含 N A的式子表示)。
③NO 能被 FeSO4溶液汲取生成协作物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,该协作物中心离子的配位数为
_____(填数字)。
(4)测定大气中 PM2.5 的浓度方法之一是β-射线汲取法,β-射线放射源可用85Kr,已知 Kr 晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中与每个 Kr 原子相紧邻的 Kr 原子有 m 个,晶胞中含 Kr 原子为 n 个,则m/n=___(填数字)。
(5)水分子的立体结构是_____,水分子能与许多金属离子形成协作物,其缘由是在氧原子上有__________。
(6)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如图,其中空心所示原子位
于立方体的顶点或面心,实心球所示原子位于立方体内)类似。
每个冰晶胞平均占有_____个水分子。
冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的缘由是_________。
【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d10 (2). 平面三角形 (3). AC (4). 0N A (5).
6 (6). 3 (7). V 形 (8). 孤电子对 (9). 8 (10). C 原子与 O 原子都为sp3杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性
【解析】
【分析】
(1)Zn是30号元素,其原子核外有30个电子,失去两个电子生成锌离子,Zn2+基态核外有28个电子,依据构造原理书写其核外电子排布式;
(2)依据VSEPR理论和杂化轨道理论推断NO3-的空间构型;
(3)①A、N2O与CO2互为等电子体,二者形成的化学键相像,据此答题;B、O3与SO2互为等电子体,据此答题;C、CH2=CH-CHO中每个碳原子均形成两个单键和一个双键,故均为sp2杂化,据此答题;D、HCOOH分子间能形成氢键,CH3OCH3不能形成分子间氢键,据此答题;
②一个单键就是一个σ键,一个双键中含有一个σ键,一个π键;
③配体位于方括号中,由1个NO和5个H2O构成。
(4)以顶点为计算,与之相邻的最近的Kr位于三个面心上,而顶点的原子为8个立方体共有,每个面心上的Kr为两个立方体共有,故与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有3×4=12,晶胞中含Kr原子为8×1/8+6×1/2=4,然后求出比值;
(5)依据σ键数目和孤电子对数推断分子的立体构型;水分子能与许多金属离子形成协作物,其缘由是在氧原子上有孤对电子,金属离子有空轨道,能形成配位键;
(6)由图可知,水位于晶胞的顶点、面心和晶胞内,利用均摊法计算;金刚石中,C原子为sp3杂化,而冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同,说明C原子与O原子都为sp3杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性。
【详解】(1)Zn为30号元素,所以Zn2+在基态时核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;
因此,本题正确答案是:1s22s22p63s23p63d10;
(2)对于NO3-,依据VSEPR理论,中心N原子的配位原子数3,孤电子对数为0,则价电子对数为3+0=3,依据杂化轨道理论,中心N原子为sp2杂化,则其空间构型为平面三角形;
因此,本题正确答案是:平面三角形;
(3)①A、N2O与CO2互为等电子体,二者形成的化学键相像,故N2O结构式可表示为N=N=O,A正确;
B、O3与SO2互为等电子体,为V形分子,B错误;
C、CH2=CH-CHO中每个碳原子均形成两个单键和一个双键,故均为sp2杂化,C正确;
D、HCOOH分子间可以形成氢键,CH3OCH3分子间只有范德华力,氢键的作用强于范德华力,所以HCOOH沸点比CH3OCH3高,与分子的极性无关,D错误。
答案选AC;
②PAN中全部单键均为σ键,双键中有一个为σ键,-NO2的结构为,所以PAN
(CH3COOONO2)分子中含有10个σ键,则1mo1PAN含σ键数目为10N A(或10×6.02×1023或6.02×1022)。
③配体位于方括号中,由1个NO和5个H2O构成,则配位数为6。
因此,本题正确答案是:AC;10N A;6;
(4)依据均摊法,以顶点计算,与之相邻最近的Kr位于三个面心上,而顶点的原子为8个立方体共有,每个面心上的Kr为两个立方体共有,故最近的Kr为3×8/2=12,晶胞中Kr有8×1/8+6×1/2=4,两者比值为12:4=3。
因此,本题正确答案是:3;
(5)水分子中含有2个σ键,孤电子对数==2,所以水分子的立体构型为V型,水分子能与许多金属离子形成协作物,其缘由是在氧原子上有孤对电子,金属离子有空轨道,能形成配位键;
因此,本题正确答案是:V形;孤电子对;
(6)每个冰晶胞平均含有水分子数为:8×+6×+4=8(其中顶点为8个,面心为6个,晶胞内有4个);金刚石中,C原子为sp3杂化,而冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同,说明C 原子与O原子都为sp3杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性;
因此,本题正确答案是:8 ;C原子与O原子都为sp3杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性。
【点睛】该题的难点是晶胞分析与计算,留意晶胞计算的思维方法:
(1)晶胞计算是晶体考查的重要学问点之一,也是考查学生分析问题、解决问题实力的较好素材。
晶体结构的计算经常涉及如下数据:晶体密度、N A、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。
解决这类题,一是要驾驭晶体“均摊法”的原理,二是要有扎实的立体几何学问,三是要熟识常见晶体的结构特征,并能融会贯穿,举一反三。
(2)在运用均摊法计算晶胞中微粒个数时,要留意晶胞的形态,不同形态的晶胞,应先分析随意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。
(3)晶体微粒与M、ρ之间的关系:若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol晶胞中含有x mol 微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρa3N A g,因此有xM=ρa3N A。
12.F 是重要的有机化合物,可以由基础化合物 A 通过以下过程制得:
已知:①
②核磁共振氢谱显示 C 的分子中含有 4 种不同化学环境的氢原子,且其峰面积之比为
6:1:2:1;
③F是酯类化合物,分子中苯环上的一溴取代物只有两种。
(1)A 发生加聚反应的化学方程式是_____。
(2)B 物质的名称为 _____;检验 B 中官能团的实验操作方法
___________。
(3)F 中的官能团的名称为_____;C+E→F 的化学方程式是_____。
(4)X 与 E 互为同分异构体,且 X 具有下列性质,符合条件的 X 有_____种(不考虑立体异构)。
①分子中含有苯环,且能与 NaHCO3溶液反应生成二氧化碳气体
②与银氨溶液共热有银镜生成。
(5)设计由乙烯和必要的无机原料合成丙酸乙酯的合成路途_______________。
【答案】 (1). (2). 2-甲基丙醛 (3). 取适量 B
于试管中,加入银氨溶液后,水浴加热一段时间,若看到有银镜生成,则证明有醛基(或加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,若视察到有砖红色沉淀生成,则证明有醛基) (4). 酯基
(5). (6). 13 种 (7).
【解析】
【分析】
烃A发生信息①中的反应生成B,结合B的分子式可知A为CH2=CHCH3,B为醛,B与H2发生加成反应生成C为醇,C的分子中含有4种不同化学环境的氢原子,且其峰面积之比为6:1:2:1,则C为,故B为,C与E反应生成F,F是酯类化合物,且分子中含有苯环,可知E含有羧基、苯环,F分子中苯环上的一溴取代物只有两种,结合D分子式可知
D为,则E,F为。
【详解】(1).A为CH2=CHCH3,发生加聚反应生成聚丙烯,化学方程式为
,故答案为:;
(2).B为,名称是2-甲基丙醛,B中的官能团是醛基,检验醛基的试验方法是取适量 B 于试管中,加入银氨溶液后,水浴加热一段时间,若看到有银镜生成,则证明有醛基(或加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,若视察到有砖红色沉淀生成,则证明有醛基),故答案为:2-甲基丙醛;取适量 B 于试管中,加入银氨溶液后,水浴加热一段时间,若看到有银镜生成,则证明有醛基(或加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,若视察到有砖红色沉淀生成,则证明有醛基);
(3).F的结构简式为,官能团的名称是酯基;C为,E为
,二者发生酯化反应生成F,化学方程式为
,故答案为:酯基;
;
(4). E为,X 与 E 互为同分异构体,且 X 具有下列性质,①分子中含有苯环,且能与 NaHCO3溶液反应生成二氧化碳气体,说明分子中含有“-COOH”,②与银氨溶液共热有银镜生成,说明分子中含有“-OOCH”或“-OH”和“-CHO”的组合,符合条件的有:
、、、、、、、、、、、、,共13种,故答案为:13种;
(5).乙烯发生信息①反应生成丙醛,丙醛与氧气反应生成丙酸,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇与丙酸发生酯化反应生成丙酸乙酯,合成路途为
,故
答案为:。
【点睛】本题考查有机物推断和合成,依据B、C结构特点为突破口并结合反应条件、题给信
息才能正逆结合的方法进行推断,难点是同分异构体种类推断,可先依据题中供应信息推断X 中含有的官能团,再依据“定二移一”等方法推断同分异构体的种类。