湖北省襄阳四中2019届高三化学上学期11月份联考试题(含解析)
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湖北省襄阳四中2019届高三化学上学期11月份联考试题(含解析)相对原子质量(原子量):H-1 N-14 O-16 Na-23 Al-27 Mg-24 C-12 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu – 64 Cr-52
第Ⅰ卷(共126分)
一.选择题:(本题共13小题,每题6分,共78分,每小题给出四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
)
1.下列说法错误的是
A. 《天工开物》记载:“凡白土曰垩土,为陶家精美器用”。
陶是一种传统硅酸盐材料
B. 《开宝本草》中记载:“此即地霜也,所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”。
文中对硝酸钾提取没有涉及到升华操作
C. “霾尘积聚难见路人”,雾和霾所形成的气溶胶具有丁达尔效应
D. “榆荚只能随柳絮,等闲缭乱走空园”中“柳絮”的主要成分为蛋白质
【答案】D
【解析】
【详解】A.陶瓷是传统硅酸盐材料,属于无机非金属材料,选项A正确;
B、硝酸钾的溶解度随温度变化大,提纯的方法是先加水溶解,然后蒸发结晶得到硝酸钾晶体,所以没有涉及到升华操作,选项B正确;
C.雾霾所形成的气溶胶属于胶体,具有丁达尔效应,选项C正确;
D、“柳絮”的主要成分为纤维素,属于糖类,选项D错误。
答案选D。
2.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 0.6mol过氧化钠晶体中所含阴离子的数目为1.2N A
B. 46g NO2和N2O4的混合物中含有氧原子的数目为2N A
C. 11.2LCl2与足量NaOH溶液反应时转移的电子数为0.5N A
D. 电解法精炼铜时,阳极溶解32g,转移电子数一定为N A
【答案】B
【解析】
【详解】A、过氧化钠(Na2O2)晶体中阴离子为O22-,阳离子为Na+,阴阳离子之比为1:2,所以
0.6 mol过氧化钠晶体中所含阴离子的数目为0.6N A,选项A错误;
B.46gNO2和N2O4的混合物中含有1mol最简式NO2,含有1mol氮原子、2mol氧原子,含有氧
原子的数目为2N A,选项B正确;
C、氯气所处的状态不明确,不一定是标况,故物质的量不一定是0.5mol,则转移的电子不一
定为0.5N A个,选项C错误;
D、电解精炼铜时,阴极为纯铜,溶液中的Cu2+在阴极得电子析出铜,阳极为粗铜,在溶解时
比铜活泼的金属铁、锌、镍等优先溶解,所以若阳极质量减少32g,不是溶解铜的质量,所以
转移的电子数不是N A,选项D错误;
答案选B。
【点睛】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,明确过氧化钠中的阴离子为过氧根离子。
3.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。
W、X、Y简单离子的电子层结构相同,X元
素在短周期主族元素中原子半径最大;W的简单氢化物常温下呈液态,Y的氧化物和氯化物熔
融时都能导电,X、Y和Z原子的最外层电子数之和为10。
下列说法正确的是
A. 离子半径: W<Y<Z
B. 工业上采用电解Y 的氧化物冶炼单质Y
C. W、X元素组成的化合物一定只含离子键
D. W、X、Z三种元素组成的化合物的水溶液可能显碱性
【答案】D
【解析】
【详解】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。
W、X、Y简单离子的电子层结构相同,
X元素在短周期主族元素中原子半径最大,则X为钠元素;W的简单氢化物常温下呈液态,则
W为氧元素,Y的氧化物和氯化物熔融时都能导电且原子序数大于钠,则Y为镁元素,X、Y和
Z原子的最外层电子数之和为10,则Z的最外层电子数为10-1-2=7,Z为氯元素。
A. Z-(Cl-)多一个电子层,离子半径最大,具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大半径越
小,离子半径W2- (O2-)>Y2+ (Mg2+),故离子半径Z-(Cl-)>W2- (O2-)>Y2+ (Mg2+),选项A错误;
B.氧化镁的熔点很高,故工业上采用电解Y 的氯化物氯化镁冶炼单质镁,选项B错误;
C. W、X元素组成的化合物过氧化钠中含离子键和共价键,选项C错误;
D. W 、X 、Z 三种元素组成的化合物NaClO 为强碱弱酸盐,水解溶液显碱性,选项D 正确。
答案选D 。
4.下列离子方程式正确的是( )
A. 向Ca(HCO 3)2溶液中加入少量NaOH 溶液:Ca 2++2OH -+2HCO 3-═ CaCO 3↓+CO 32-+2H 2O
B. 向Al 2(SO 4)3溶液中加入过量的NH 3·H 2O :Al 3+ + 4NH 3·H 2O ═ AlO 2-+ 4NH 4+
+ 2H 2O
C. 1mol•L ﹣1的NaAlO 2溶液和2.5mol•L ﹣1的HCl 溶液等体积互相均匀混合:2AlO 2-+5H +═ Al 3++Al(OH)3↓+H 2O
D. 醋酸除去水垢:2H + + CaCO 3 ═ Ca 2+ + CO 2↑+ H 2O
【答案】C
【解析】
【详解】A. 向Ca(HCO 3)2溶液中加入少量NaOH 溶液碳酸钙、碳酸氢钠和水,反应的离子方程式为:Ca 2++OH -+HCO 3-═ CaCO 3↓+H 2O ,选项A 错误;
B.一水合氨为弱碱,不能溶解氢氧化铝,向Al 2(SO 4)3溶液中加入过量的NH 3·H 2O ,反应的离子方程式为:Al 3+ + 3NH 3·H 2O ═ Al(OH)3↓+ 3NH 4+ ,选项B 错误;
C. 1mol•L ﹣1的NaAlO 2溶液和2.5mol•L ﹣1的HCl 溶液等体积互相均匀混合,反应生成的部分氢氧化铝溶于强酸,生成氯化铝、氢氧化铝和水,反应的离子方程式为:2AlO 2-+5H +═ Al 3++Al(OH)3↓+H 2O ,选项C 正确;
D. 醋酸为弱酸必须写化学式,醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,能除去水垢,反应
离子方程式为:2CH 3COOH + CaCO 3 ═ Ca 2+ +2CH 3COO -+ CO 2↑+ H 2O ,选项D 错误。
答案选C 。
5.工业酸性废水中的Cr 2O 72—可转化为Cr 3+除去,实验室用电解法模拟该过程,结果如下表所示(实验开始时溶液的体积均为50mL ,Cr 2O 72—
的起始浓度、电压、电解时间均相同)。
下列说法中,不正确的是
Cr2O72—的去除率/% 0.922 12.7 57.3
A. 对比实验①②可知,降低pH可以提高Cr2O72—的去除率
B. 实验③中,理论上电路中每通过6mol电子,就有1mol Cr2O72—被还原
C. 实验②中,Cr2O72—在阴极放电的电极反应式是Cr2O72—+6e−+14H+===2Cr3++7H2O
D. 实验③中,C2O72—去除率提高的原因是Cr2O72—+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
【答案】B
【解析】
A.对比实验①②,这两个实验中只有溶液酸性强弱不同,其它外界因素都相同,且溶液的pH 越小,Cr2O72-的去除率越大,所以降低pH可以提高Cr2O72-的去除率,故A正确;B.实验③中,Cr2O72-在阴极上得电子,且溶液中的亚铁离子也能还原Cr2O72-,理论上电路中每通过6 mol电子,则有1 mol Cr2O72-在阴极上被还原,且溶液中还有0.5molCr2O72-被Fe2+还原,所以一共有1.5mol Cr2O72-被还原,故B错误;C.实验②中,Cr2O72-在阴极上得电子发生还原反应,电极反应式为Cr2O72-+6e-+14H+═2Cr3++7H2O,故C正确;D.实验③中,Cr2O72-在阴极上得电子,且溶液中的亚铁离子也能还原Cr2O72-,离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,所以导致Cr2O72-去除率提高,故D正确;故选B。
点睛:本题考查电解原理,明确离子放电顺序及电解原理是解本题关键,注意:活泼金属作阳极时,阳极上金属失电子而不是溶液中阴离子失电子,本题的易错点为B,要注意阳极铁溶解生成的亚铁离子会还原Cr2O72-。
6.阿斯巴甜(结构简式如图)具有清爽的甜味,甜度约为蔗糖的200倍。
下列有关说法不正确的是
A. 分子式为:C14H18N2O5
B阿斯巴甜分子中有3种官能团
C. 阿斯巴甜在一定条件下既能与酸反应、又能与碱反应
D. 阿斯巴甜的水解产物中有两种氨基酸
【答案】B
【解析】
【分析】
有机物中含苯环、-COOH 、-CONH-、-COOC-、-NH 2等,结合有机物的结构及官能团来分析解答。
【详解】A.1个分子中含H 原子个数为18,阿斯巴甜的分子式为C 14H 18N 2O 5,选项A 正确;
B. 阿斯巴甜分子中有氨基、羧基、酰胺键和酯基共4种官能团,选项B 不正确;
C .由该有机物的官能团-COOH 、-NH 2可知,阿斯巴甜一定条件下既能与酸反应,又能与碱反应,选项C 正确;
D .由含-COOH 、-CONH-、-NH 2可知,水解产物中有两种氨基酸,选项D 正确;
答案选B 。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,注意把握有机物中的官能团的结构及其性质,注意选项A 为易错点,看清键线式的结构是关键。
7.常温时,下列说法正确的是( )
A. 中和等体积、等浓度的氨水和氢氧化钠溶液至pH =7,前者消耗的盐酸多
B. 0.1mol/L 的
NaHA 溶液,其pH=4,则:c(HA -)>c((H +)>c(H 2A)>c(A 2-)
C. 已知298K 时氢氰酸(HCN)的Ka=4.9×10-10,碳酸的K a1=4.4×10-7、K a2=4.7×10-11,据此可推测出将氢氰酸加入到碳酸钠溶液中能观察到有气泡产生
D. 将0.2mol/L 的某一元酸HA 溶液和0.1mol/LNaOH 溶液等体积混合后溶液的pH 大于7,则反应后的混合液2c(OH -)+c(A -)=2c(H +)+c(HA)
【答案】D
【解析】
【详解】A.1:1反应时生成NH 4Cl 、NaCl ,前者为酸性、后者为中性,则为使pH=7,应使氨水剩余,则前者消耗的盐酸少,选项A 错误;
B 、0.1mol/L 的NaHA 溶液其pH=4,显酸性,说明HA -的电离程度大于其水解程度,则有c(H 2A) <c(A 2-),选项B 错误;
C .已知298K 时氢氰酸(HCN )的Ka=4.9×10-10,碳酸的K a1=4.4×10-7,K a2=4.7×10-11,则酸性H 2CO 3>HCN>HCO 3-,所以氢氰酸加入到碳酸钠溶液中,没有气体生成,选项C 错误;
D.将0.2mol/L的某一元酸HA溶液和0.1mol/L NaOH溶液等体积混合后得到的溶液为HA与NaA按照1:1的混合溶液。
由于混合溶液的pH大于7,则说明A-的水解作用大于HA的电离作用。
根据电荷守恒可得:c(H+)+ c(Na+)= c(OH—)+ c(A—)。
根据物料守恒可得:
c(HA)+c(A—)=2c(Na+)。
两式联立求解可得:2c(OH—)=2c(H+ )+c(HA)-c(A—),选项D正确。
答案选D。
8.醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(相对分子质量为376)是一种氧气吸收剂,为红棕色晶体,潮湿时易被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂)。
其制备装置及步骤如下:
①待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3+)变为亮蓝色(Cr2+)时,将溶液转移至装置乙中,当出现大量红棕色晶体时,关闭分液漏斗的旋塞。
②将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥,称量得到 [Cr(CH3COO)2]2·2H2O。
③检查装置气密性后,往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液。
④关闭K2,打开K1,旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
(1)正确的实验步骤为:_________________。
(2)装置甲中连通管a的作用是_______________________________________。
(3)三颈烧瓶中的Zn除了与盐酸生成H2外,发生的另一个反应的离子方程式为
_______________________________________________。
(4)实现步骤①中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为_______________________。
(5)步骤④目的是___________________________________________。
(6)洗涤产品时,依次用去氧的冷蒸馏水、无水乙醇、乙醚,目的是_________________。
(7)已知其它反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 9.48g,则该实验所得产品的产率为____(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)(用百分数表示,保留3位有效数字)。
【答案】(1). ③④①② (2). 平衡气压,使分液漏斗中的盐酸顺利流下 (3). 2Cr3++Zn===2Cr2++Zn2+ (4). 关闭K
1
,打开K2 (5). 让Zn与盐酸反应生成的H2排尽装置内的空气,防止产品被氧化 (6). 为了去除可溶性杂质和水分 (7). 84.0%
【解析】
【详解】(1) 装置甲:分液漏斗盛装稀盐酸,在圆底烧瓶中和锌反应Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑,同时发生2CrCl3+Zn═2CrCl2+ZnCl2,生成氢气,用来增大压强把生成的CrCl2溶液压入装置乙中;装置乙:2Cr2++4CH3COO-+2H2O═[Cr(CH3COO)2]2•2H2O↓,装置丙是保持装置压强平衡,同时避免空气进入,故正确的实验步骤为:③④①②;
(2)装置甲中连通管a的作用是平衡气压,使分液漏斗中的盐酸顺利流下;
(3)装置甲:分液漏斗盛装稀盐酸,在圆底烧瓶中和锌反应Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑,同时发生2CrCl3+Zn═2CrCl2+ZnCl2,,该反应的离子反应为:2Cr3++Zn===2Cr2++Zn2+;
(4)实验开始生成H2气后,为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,打开K2关闭K1,把生成的CrCl2溶液压入装置乙中反应,故答案为:关闭k1,打开k2;
(5)步骤④目的是让Zn与盐酸反应生成的H2排尽装置内的空气,防止产品被氧化;
(6)醋酸亚铬水合物不溶于冷水和醚,微溶于醇,易溶于盐酸,所以可以选用冷水、无水乙醇和乙醚洗涤[Cr(CH3COO)2]2·2H2O产品,洗涤产品时,依次用去氧的冷蒸馏水、无水乙醇、乙醚,目的是为了去除可溶性杂质和水分;
(7)CrCl3为
9.51g
158.5g/mol
=0.06mol,得到CrCl2为0.06mol,而CH3COONa为1.5mol,由方程
式可知CH3COONa足量,则理论上可以得到[Cr(CH3COO)2]2•2H2O的质量为
0.06mol×1
2
×376g/mol=11.28g,所得产品的产率为
9.4g
11.28g
×100%=84.0%。
【点睛】本题考查了制备方案的设计,题目难度中等,涉及化学仪器识别、对操作的分析评价、产率计算等知识,注意对题目信息的提取与应用,明确实验原理、实验目的为解答关键,试题有利于培养学生分析、理解能力及化学实验能力。
9.四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。
由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4,同时获得副产品甲的工业生产流程如下:
(1)已知酸浸反应FeTiO3+2H2SO4===FeSO4+TiOSO4+2H2O,则FeTiO3中铁元素的化合价为
___________。
(2)上述生产流程中加入铁屑的目的是使Fe3+还原为Fe2+,且反应得到的溶液中含钛元素的离子只有TiO2+,该过程发生的主要反应有:
①2Fe3++Fe===3Fe2+ ;②2TiO2++Fe+4H+===2Ti3++Fe2++2H2O;
③______________________________________。
(3)加热TiOSO4溶液可制备TiO2·nH2O胶体,其反应的化学方程式为__________________。
(4)由TiO2·nH2O胶体制得固体TiO2·nH2O,再用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质,还可制得钛白粉。
已知25℃时,K sp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O 的平衡常数K=___________________。
(5)可循环利用的物质是_________,副产品甲含结晶水,其化学式是_______________。
(6)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用___________方法。
TiCl4SiCl4
熔点/℃-25.0 -68.8
沸点/℃136.4 57.6
【答案】(1). +2 (2). Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+(3). TiOSO4+(n+1)H2O TiO2·nH2O(胶体)+H2SO4(4). 2.79×103 (5). H2SO4 (6). FeSO4·7H2O (7). 蒸馏
【解析】
【分析】
钛铁矿中加入强酸,强酸性浸出液中含有TiO2+、Fe2+、Fe3+等,再加入铁屑充分反应,该过程
中有如下反应发生:2Fe 3++Fe=3Fe 2+、2TiO 2++Fe+4H +=2Ti 3++Fe 2++2H 2O 、Ti 3++Fe 3++H 2O=TiO 2++Fe 2++2H +。
溶液I 经处理得到副产品绿矾FeSO 4·7H 2O 和含有TiO 2+的
溶液II 。
将溶液II 处理得到TiO 2•nH 2O ,煅烧后将粗TiO 2和氯气、焦炭混合加热得到TiCl 4,发生反应TiO 2+2C+2Cl 2TiCl 4+2CO ,并回收硫酸,据此分析解答。
【详解】(1) FeTiO 3中钛的化合价为+4价,氧为-2价,根据化合物中各元素化合价的代数和为0,则铁元素的化合价为+2价;
(2)反应得到的溶液中含钛元素的离子只有TiO 2+,该过程Ti 3+会继续被Fe 3+氧化生成TiO 2+,根据氧化还原反应的配平得反应为Ti 3++Fe 3++H 2O=TiO 2++Fe 2++2H +;
(3)加热TiOSO 4溶液水解可制备TiO 2·nH 2O 胶体,其反应的化学方程式为
TiOSO 4+(n+1)H 2O TiO 2·nH 2O(胶体)+H 2SO 4;
(4)由Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39可得c(Fe 3+)·c 3(OH -)=2.79×10-39,反应Fe(OH)3+3H +
Fe 3++3H 2O 的平衡常数K =()()
33c Fe c H +
+ =()()()()3333c Fe c OH c H c OH +-+-=3
w sp K K =39422.7910110--⨯⨯=2.79×103; (5)溶液Ⅱ加热过滤后回收硫酸,而溶解钛铁矿时用浓硫酸,故可循环利用的物质是H 2SO 4,溶液Ⅰ冷却结晶后硫酸亚铁析出,副产品甲含结晶水,其化学式是FeSO 4·7H 2O ; (6)依据表中信息,TiCl 4与SiCl 4的沸点差异很大,所以采用蒸馏的方法进行分离。
【点睛】本题考查学生阅读题目获取信息能力、氧化还原反应、绿色化学、胶体、物质分离提纯等,难度不大,注意基础知识的掌握利用。
10.研究NO 2、NO 、CO 等污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。
(1)利用甲烷催化还原NO x : CH 4(g)+4NO 2(g) ===4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH 1=-574 kJ·mol -1 CH 4(g)+4NO(g) ===2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH 2=-1160 kJ·mol -1
①甲烷直接将NO 2还原为N 2的热化学方程式为________________________________。
②将CH 4和NO 2充入密闭容器中发生上述反应,该反应达到平衡后,为了提高反应速率的同时提高NO 2的转化率,可采取的措施有__________(写一点即可)。
③利用原电池反应可实现NO 2的无害化,总反应为6NO 2+8NH 3===7N 2+12H 2O ,电解质溶液为NaOH
溶液,工作一段时间后,该电池正极区附近溶液pH________(填“增大”、“减小”或“不变”),负极的电极反应式为___________________。
(2)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途。
工业上常利用废气CO2通过反应:C(s)+CO 2(g)2CO(g) ΔH>0,制取合成光气的原料气CO。
在体积可变的恒压(p总)密闭容器中充入1mol CO2 与足量的碳发生上述反应,在平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如
图所示:
①T℃时,在容器中若充入稀有气体,平衡______移动(填“正向”“逆向”或“不”,下同);若充入等体积的CO2和CO,平衡________移动。
②CO体积分数为40%时,CO2的转化率为_______。
③已知:气体分压(p分)=气体总压×体积分数。
800℃时用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常
数K p=______(用含p总的代数式表示)。
【答案】 (1). CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ·mol-1 (2). 增大CH4的浓度 (3). 增大 (4). 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O (5). 正向 (6). 不(7). 25% (8). 5.28p总
【解析】
【详解】(1) ①ⅠCH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
ⅡCH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
根据盖斯定律,由1
2
⨯(Ⅰ+Ⅱ)得反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=
1
2
⨯
(△H1+△H2)=1
2
⨯(-574 kJ·mol-1-1160 kJ·mol-1)=-867 kJ·mol-1;
②将CH4和NO2充入密闭容器中发生上述反应,该反应达到平衡后,增大CH4的浓度,反应速率增大,反应正向移动,NO2的转化率增大;
③正极反应式为2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-,产生OH-,c(OH-)增大,pH增大,NO2在正极上反应,NO2得到电子;负极区失去电子,化合价升高,因此NH3在负极反应,反应式为2NH3-6e-+6OH
-=N
2
+6H2O;
(2)①该反应正向为气体分子数增大的反应,恒温恒压时充入稀有气体,对该反应来说相当于减压,v(正)>v(逆),平衡正向移动;T ℃时,反应达到平衡时CO2、CO的体积分数相同,即浓度相等,恒压条件下充入等体积的CO2和CO,各物质的浓度都不变,故平衡不移动;
②设CO2的转化率为a,由已知列三段式得:
化学反应方程式: C(s)+ CO2(g) 2CO(g)
起始物质的量/mol 1 0
转化物质的量mol a 2a
平衡物质的量/mol 1-a 2a
根据题意列关系式:
2
12
a
a a
-+
×100%=40%,解得: a=25%;
③用平衡浓度表示该反应化学平衡常数表达式为K=
()
()
2
2
c CO
c CO
,所以若用平衡分压代替平衡浓
度表示平衡常数的表达式为Kp=
()
()
2
2
P CO
p CO
,由图可得,800℃时CO体积分数为86%,分压为
86%×p总, CO2体积分数为14%,分压为14%×p总,所以Kp=
()
()
2
2
P CO
p CO
=
()2
86%
14%
P
P
总
总
⨯
⨯
=5.28p总。
11.Cr、Fe、Ni单质及化合物有重要的用途。
(1)用Cr2O3作原料,铝粉作还原剂的铝热法是生产金属铬的主要方法之一,该反应是一个自发放热反应,由此可判断Cr—O键和Al—O键中____________键更强。
研究发现气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物,可溶于非极性溶剂,由此可知该分子是______(填“极性”或“非极性”)的。
(2)铁有α、γ、δ三种晶体构型,其中α-Fe单质为体心立方晶体,δ-Fe单质为简单立方晶体。
则这两种晶体结构中铁原子的配位数之比是______。
(3)FeS2晶体的晶胞如下图所示。
晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为N A,其晶体密度的计算表达式为___________g·cm−3;晶胞中Fe2+位于S22—所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为______nm。
(4)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH 3)6]SO 4蓝色溶液。
①[Ni(NH 3)6]SO 4中阴离子的立体构型是__________。
②在[Ni(NH 3)6]2+中Ni 2+
与NH 3之间形成的化学键称为__________,提供孤电子对的成键原子是___________。
【答案】 (1). Al —O (2). 非极性 (3). 4∶3 (4). 213410A M N a
⨯ (5). 22
a (6). 正四面体 (7). 配位键 (8). N 【解析】
【详解】(1)反应Cr 2O 3+2Al 2Cr+Al 2O 3是放热反应,△H <O ,由反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能,可知Cr-O 键的键能小于Al-O 键,Al-O 稳定性更强;气态氯化铝(Al 2Cl 6)是具有配位键的化合物,可溶于非极性溶剂,根据相似相溶原理可知该分子是非极性分子;
(2)α、δ两种晶胞中铁原子的配位数分别为8、6,则配位数之比为8:6=4:3; (3)根据晶胞结构可知含有亚铁离子的个数是1214⨯+1=4,过硫根离子个数是818⨯+612⨯=4,晶胞边长为a nm 、FeS 2相对式量为M ,阿伏加德罗常数的值为N A ,则其晶体密度的计算表达式为()3213337
44ρ/10/10A A m M M g cm g cm V N a
N a -===⨯⨯;晶胞中Fe 2+位于S 22-所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长是面对角线的一半,则为
22a nm ; (4)①[Ni(NH 3)6]SO 4中阴离子价层电子对个数=4+62422
+-⨯=4,且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断硫酸根离子的立体构型为正四面体;
②含有孤电子对和含有空轨道的原子之间存在配位键,在[Ni(NH 3)6]2+中Ni 2+提供空轨道、NH 3提供孤电子对,所以在[Ni(NH 3)6]2+中Ni 2+与NH 3之间形成的化学键称为配位键,提供孤电子对的成键原子是N 。
12.聚合物G的合成路线如下:
已知:C为烃
(1)A中含氧官能团名称为:____________。
(2)E的化学名称为:__________________。
(3)F→G的反应类型___________________。
(4)F的结构简式_____________________________。
(5)写反应①的化学方程式________________________________。
(6)写出D生成E的化学方程式________________________________。
(7)满足下列条件B的同分异构体有________种,其中核磁共振氢谱图中峰的面积之比为
1∶2∶2∶3的结构为__________________(任意写一种)。
①含苯环结构;②只有一种官能团。
【答案】(1). 醛基(2). 1,2-丙二醇(3). 加聚反应(4).
(5). +2Cu(OH)2+NaOH
+Cu2O↓+3H2O (6).
(7). 10
(8).
【解析】
【详解】根据流程可知,F在催化剂作用下发生加聚反应生成聚合物G,结合G的结构简式可知单体F的结构简式为;根据酯基的位置,F由B和E在浓硫酸催化下发生酯化反应而得,结合已知C为烃,烃与溴加成后生成二溴代烃,二溴代烃在氢氧化钠水溶液中加热水解得到醇,故E为醇,B为酸,则B为,E为,则C为丙烯,丙烯与溴发生加成反应生成D,D为1,2-二溴丙烷,1,2-二溴丙烷在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解反应,也属于取代反应,生成E,A在新制的氢氧化铜悬浊液中加热,发生氧化反应后、酸化得到B,则A为。
(1)A为,含氧官能团名称为醛基;
(2)E为,化学名称为:1,2-丙二醇;
(3)F→G是在催化剂作用下发生加聚反应生成聚合物
,反应类型为加聚反应;
(4)F的结构简式为;
(5)反应是在新制的氢氧化铜悬浊液中加热发生氧化反应生成
、氧化亚铜和水,反应的化学方程式为
+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O;
(6) D生成E是1,2-二溴丙烷在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解反应,生成1,2-二丙醇和溴化钠,反应的化学方程式为
;
(7)B为,满足条件的同分异构体:①含苯环结构,②只有一种官能团则
应该为醛基,则有两个醛基,若苯环上只有一个取代基则取代基为-CH(CHO)2,只有一种结构;若苯环上有两个取代基,则取代基为-CH2CHO和-CHO,位置有邻、间、对位,故结构有3种;若苯环上有三个取代基,则以两个醛基为邻、间、对位再定甲基的位置分别有2种、3种和1种共6种结构,故符合条件的同分异构体总共有10种;
其中核磁共振氢谱图中峰的面积之比为1:2:2:3的结构必须有一个甲基、两个醛基且高度对称,符合条件的有。
【点睛】本题考查有机合成及推断,利用逆推法推导出各物质的结构简式是解题的关键。
注
意在确定同分异构体的数目时,苯的取代位置邻、间、对位的结构特点是解题的易错点。