湖北省达标名校2020年高考三月质量检测化学试题含解析
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湖北省达标名校2020年高考三月质量检测化学试题
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是地壳中含量最高的元素,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍。
下列叙述不正确的是A.Y单质的熔点高于X单质B.W、Z的氢化物沸点W>Z
C.X、W、Z能形成具有强还原性的XZW D.X2YW3中含有共价键
2.下列关于古籍中的记载说法正确的是
A.《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了显色反应
B.氢化钙的电子式是:Ca2+[∶H]2–
C.目前,元素周期表已经排满,第七周期最后一种元素的原子序数是118
D.直径为20nm 的纳米碳酸钙属于胶体
3.下列属于氧化还原反应,且氧化剂和还原剂为同一种物质的是
A.MgO+2HCl=MgCl2+H2O B.C+H2O(g)CO+H2
C.8NH3+6NO27N2+12H2O D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
4.化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法正确的是()
A.汽车尾气中的氮氧化合物是汽油或柴油不完全燃烧造成的
B.我国全面启动的北斗导航系统的信号传输与硅有关
C.液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入熟石灰
D.工程兵开山使用的炸药“TNT”是有机高分子化合物
5.关于下列各实验装置的叙述中正确的是
A.装置①可用于吸收氯化氢气体B.装置②可用于制取氯气
C.装置③可用于制取乙酸乙酯D.装置④可用于制取氨气
6.下列装置或操作能达到相应实验目的的是
A.配制一定浓度的NaCl 溶液B.除去SO2中的HCl
C.实验室制取氨气D.观察Fe(OH)2的生成
7.已知:AlO+HCO+H2O=Al(OH)3↓+CO,向含0.01 mol NaAlO2和0.02mol NaOH的稀溶液中缓慢通入二氧化碳,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,下列对应关系正确的是()
选项n(CO2)/mol 溶液中离子的物质的量浓度
A 0 c(Na+)>c(AlO2—)>c(OH−)
B 0.01 c(CO32—)+c(HCO3—)+c(H2CO3)=c(AlO2—)
C 0.015 c(Na+)>c(CO32—)>c(OH−)>c(HCO3—)
D 0.03 c(Na+)+c(H+)=c(CO32—)+c(HCO3—)+c(OH−)
A.A B.B C.C D.D
8.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y与W同族,W的核电荷数是Y的两倍,四种元素组成的一种化合物如图所示。
下列说法一定正确的是()
A.简单离子半径:Z>W>Y>X
B.最简单氢化物的稳定性:W>Y
C.X与Z可形成离子化合物ZX
D.W的氧化物对应的水化物为强酸
9.煤燃烧排放的烟气含有硫和氮的氧化物而形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂对烟气可同时进行脱硫、脱硝。
反应一段时间后溶液中有关离子浓度的测定结果如下表。
离子SO42-SO32-NO3-NO2-Cl-
c/(mol·L-1) 8.35×10-4 6.87×10-6 1.5×10-4 1.2×10-5 3.4×10-3
下列说法正确的是()
A.NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式2H2O+ClO2-+2SO2=2SO42-+Cl-+4H+
B.脱硫反应速率大于脱硝反应速率
C.该反应中加入少量NaCl固体,提高c(Cl-)和c(Na+),都加快了反应速率
D.硫的脱除率的计算式为8.35×10-4/(8.35×10-4+6.87×10-6)
10.室温下,用0.100mol·L−1的NaOH溶液分别滴定均为20.00mL0.100mol·L−1的HCl溶液和醋酸溶液,滴定曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)>20.00mL
C.V(NaOH)=20.00mL时,两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
11.工业上可由异丙苯()催化脱氢得到2-苯基丙烯(),下列关于这两种有机化合物的说法正确的是()
A.都是苯的同系物
B.都能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.苯环上的二氯代物都有6种
D.分子内共平面的碳原子数均为8
12.金属铁在一定条件下与下列物质作用时只能变为+2 价铁的是()
A.FeCl3B.HNO3C.Cl2D.O2
13.有机物J147的结构简式如图,具有减缓大脑衰老的作用。
下列关于J147的说法中错误的是()
A.可发生加聚反应B.分子式为C20H20O6
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.分子中所有碳原子可能共平面
14.在2L的密闭容器中,发生反应:C(s)+H 2O(g)CO(g)+H2(g)+131.5kJ,5min后达到平衡,固体减少了24g,则
A.ρ气体不变时反应达到平衡状态B.v正(CO)为2.4mol/(L·min)
C.若容器体积缩小,平衡常数减小D.增大C的量,平衡右移
15.下列垃圾或废弃物的处理不符合
...环保节约理念的是()
A.废纸、塑料瓶、废铁回收再利用
B.厨余垃圾采用生化处理或堆肥
C.稻草、农膜和一次性餐具露天焚烧
D.废电池等有毒有害垃圾分类回收
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7).工艺流程如图1及相关物质溶解度曲线如图2:
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为:____________.通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是
____________.
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是____________.
(3)固体A主要为____________(填化学式),固体B主要为____________(填化学式).
(4)为检验得到的重铬酸钾晶体中含有少量的氯化钠杂质,实验方法是:____________;进一步提纯产品的方法是____________
(5)将SO2通入用硫酸酸化的重铬酸钾溶液中,可制得硫酸铬钾KCr(SO4)2,反应的化学方程式为
____________;如果溶液的酸碱性控制不当,可能会有Cr(OH)SO4杂质生成.现从得到的硫酸铬钾产品中取出3.160g样品加入足量盐酸和BaCl2溶液后,得到白色沉淀5.126g.若产品中杂质只有Cr(OH)SO4,则该产品中KCr(SO4)2的质量分数为____________(用百分数表示,保留1位小数).
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.石油裂解气用途广泛,可用于合成各种橡胶和医药中间体。
利用石油裂解气合成CR橡胶和医药中间体K的线路如下:
已知:Ⅰ.氯代烃D的相对分子质量是113,氯的质量分数约为62.8%,核磁共振氢谱峰面积之比为2:1. Ⅱ. 。
(1)A中官能团的结构式为__________________,D的系统名称是________________.
(2)反应②的条件是_____________,依次写出①和③的反应类型___________、_________.
(3)写出F→G过程中第一步反应的化学方程式____________________________.
(4)K的结构简式为____________________.
(5)写出比G多2个碳原子的同系物的所有同分异构体的结构简式_________________.
(6)已知双键上的氢原子很难发生取代反应。
以A为起始原料,选用必要的无机试剂合成B_______。
合成路线流程图示如下:。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.磷和砷是同主族的非金属元素。
(1)砷(As)元素位于元素周期表第____列;As原子能量最高的3个轨道在空间相互____;1个黄砷(As4)分子中含有_____个As﹣As键,键角_____度.
(2)黑磷的结构与石墨相似.最近中国科学家将黑磷“撕”成了二维结构,硬度和导电能力都大大提高,这种二维结构属于____(选填编号).
a.离子晶体b.原子晶体c.分子晶体d.其它类型
(3)与硫元素的相关性质比,以下不能说明P的非金属性比S弱的是_____(选填编号).
a.磷难以与氢气直接化合b.白磷易自燃c.P﹣H的键能更小d.H3PO4酸性更弱
(4)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍,即通过化学反应在塑料镀件表面沉积镍﹣磷合金.
化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2﹣,在酸性条件下发生以下镀镍反应:
___ Ni2++___ H2PO2﹣+___H2O→____Ni+____ H2PO3﹣+___H+
①请配平上述化学方程式。
②上述反应中,若生成1mol H2PO3﹣,反应中转移电子的物质的量为______。
(5)NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。
①pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为_________________。
②为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在______________________________。
19.(6分)周期表前四周期的元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。
A的核外电子总数与其期序数相同,B和D位于同一周期且未成对电子数等于其周期序数,E为第四周期元素,最外层只有一个电子,次外层的所有轨道均充满电子。
(1)B、C、D三种元素第一电离能由大到小的顺序为___(填元素符号),E基态原子价层电子排布图为_____。
(2)写出由以上元素组成的BD2的等电子体的分子_________。
(3)已知D可形成D3+离子,该离子中心原子杂化方式为___,立体构型为__。
(4)温度接近沸点时,D的简单氢化物的实测分子量明显高于用原子量和化学式计算出来的分子量,原因是_______。
(5)无色的[E(CA3)2]+在空气中不稳定、立即被氧化成深蓝色的[E (CA3)4]2+,利用这个性质可除去气体中的氧气,该反应的离子方程为________。
(6)已知E和D形成的一种晶体胞结构如图所示,已知晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数为N A,则该晶体的密度为_________ g/cm3(列出计算表达式即可)。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.C
【解析】
【分析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是地壳中含量最高的元素,W是O元素,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,X为Na元素,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,Z的最外层电子数为7,则Z为Cl元素,Y为Si元素。
【详解】
根据分析可知,W为O,X为Na,Y为Si,Z为Cl元素。
A.Na形成晶体为金属晶体,其熔点较低,而Si形成晶体为原子晶体,具有较高熔点,则单质熔点:Y>X,故A正确;
B.水分子间形成氢键,沸点较高,W、Z的氢化物沸点W>Z,故B正确;
C.X、W、Z能形成具有强氧化性的NaClO,而不是还原性,故C错误;
D.Na2SiO3中含有Si-O共价键,故D正确;
故选C。
2.C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 根据题意,鉴别KNO3和Na2SO4,是利用了焰色反应,故A错误;
B. 电子式中相同的离子要分开写,氢化钙的电子式是:[∶H]-Ca2+[∶H]-,故B错误;
C. 根据各周期容纳元素种数可知,第七周期最后一种元素的原子序数为2+8+8+18+18+32+32=118,故C 正确;
D. 纳米碳酸钙只有一种物质,不是分散系,不是胶体,故D错误;
故选C。
【点睛】
此题易错点在D项,胶体属于分散系,分散质粒子直径大小在1nm~100nm之间,胶体属于混合物。
3.D
【解析】
【详解】
A. MgO+2HCl=MgCl2+H2O中元素化合价没有发生变化,反应不是氧化还原反应,A不符合题意;
B. C+H2O(g)CO+H2中C、H两种元素的化合价都发生了变化,反应属于氧化还原反应,其中C是还原剂,H2O是氧化剂,氧化剂和还原剂不是同一种物质,B不符合题意;
C. 8NH3+6NO27N2+12H2O中只有N元素的化合价发生了变化,反应属于氧化还原反应,其中NH3是还原剂,NO2是氧化剂,氧化剂和还原剂不是同一种物质,C不符合题意;
D. 反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中有O元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,其中Na2O2既是还
原剂也是氧化剂,氧化剂和还原剂是同一种物质,D符合题意;
故合理选项是D。
4.C
【解析】
【详解】
A.汽车尾气中的氮氧化合物是汽车发动机中N2与O2在电火花作用下发生反应产生的,A错误;
B.我国全面启动的北斗导航系统的信号传输与二氧化硅有关,B错误;
C.液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入熟石灰,二者发生反应产生CaCl2、Ca(ClO)2和水,从而消除了Cl2的毒性及危害,C正确;
D.炸药“TNT”是三硝基甲苯,不是搞高分子化合物,D错误;
故合理选项是C。
5.A
【解析】
【详解】
A、导管口插入四氯化碳中,氯化氢气体易溶于水不易溶于四氯化碳,能防止倒吸且能吸收氯化氢,选项A正确;
B、制备氯气时应为二氧化锰和浓盐酸共热,装置中缺少加热装置,选项B错误;
C、收集乙酸乙酯时导管末端不能伸入液面以下,选项C错误;
D、制备氨气时应加热氯化铵和氢氧化钙混合固体,选项D错误。
答案选A。
6.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.图中为俯视,正确操作眼睛应与刻度线、凹液面的最低处相平,故A错误;
B.HCl与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,引入新杂质,且二氧化硫也可以与碳酸氢钠溶液反应,故B 错误;
C.氨气极易溶于水,不能排水法收集,故C错误;
D.植物油可隔绝空气,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,可观察Fe(OH)2的生成,故D正确;
故选:D。
【点睛】
除去SO2中混有的HCl可以用亚硫酸氢钠溶液,同理除去二氧化碳中HCl可用碳酸氢钠溶液。
7.C
【解析】
【分析】
向含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入二氧化碳,首先进行的反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,0.02mol氢氧化钠消耗0.01mol二氧化碳,生成0.01mol碳酸钠;然后偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸钠,0.01mol偏铝酸钠消耗0.005mol二氧化碳,生成0.005mol碳酸钠;再通入二氧化碳,二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,消耗0.015mol二氧化碳,生成0.03mol碳酸氢钠。
【详解】
A. 不通入CO2,0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的稀溶液中,c(Na+)>c(OH−)>c(AlO2—),故A错误;
B. 当通入的二氧化碳为0.01mol时,则溶液为含有0.01mol碳酸钠和0.01mol偏铝酸钠的混合液,没有HCO3—,故B错误;
C. 当通入的二氧化碳为0.015mol时溶液中含有0.015mol碳酸钠,离子浓度的关系为c(Na+)> c(CO32-) > c(OH-)> c(HCO3-),故C正确;
D. 当通入二氧化碳的量为0.03mol时,溶液为碳酸氢钠溶液,溶液显碱性,电荷守恒关系为:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32—)+c(HCO3—)+c(OH−),故D错误;
正确答案是C。
【点睛】
本题将元素化合物知识与电解质溶液中离子浓度大小比较综合在一起考查,熟练掌握相关元素化合物知识,理清反应过程,结合相关物质的用量正确判断相关选项中溶液的成分是解题的关键。
电解质溶液中微粒浓度大小比较要抓住两个平衡:电离平衡和盐类的水解平衡,抓两个微弱:弱电解质的电离和盐类的水解是微弱的,正确判断溶液的酸碱性,进行比较。
涉及等式关系要注意电荷守恒式、物料守恒式和质子守恒式的灵活运用。
8.C
【解析】
【分析】
首先发现Y形成了双键,因此推测Y是氧或者硫,考虑到四种元素的原子序数依次增大,Y与W同族,W 的核电荷数是Y的两倍,因此Y只能是氧,W是硫,X为氢,Z则只能是钠,故该物质为亚硫酸氢钠,据此来分析本题即可。
【详解】
根据以上分析可知X、Y、Z、W分别是H、O、Na、S。
A.根据分析,四种简单离子半径的大小为2-2-++
S>O>Na>H,A项错误;
B.元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,氧的非金属性强于硫,最简单氢化物的稳定性:W<Y,B项错误;
C.氢和Na可以形成氢化钠,这是一种金属氢化物,C项正确;
D.硫只有最高价氧化物对应的水化物(硫酸)才是强酸,二氧化硫对应的水化物(亚硫酸)是一种弱酸,D项错误;
答案选C。
9.B
【解析】
【详解】
A.NaClO2溶液显碱性,离子方程式4OH-+ClO2-+2SO2=2SO42-+Cl-+2H2O,选项A错误;
B.脱去硫的浓度为(8.35×10-4+6.87×10-6) mol·L-1,脱去氮的浓度为(1.5×10-4+1.2×10-5) mol·L-1,且在同一容器,时间相同,脱硫反应速率大于脱硝反应速率,选项B正确;
C.加入NaCl固体,提高c(Cl-)加快了反应速率,提高c(Na+),不影响反应速率,选项C错误;
D.不知硫的起始物质的量,且SO42-、SO32-都是脱硫的不同形式,无法计算,选项D错误。
答案选B。
10.C
【解析】
【详解】
A. 0.100mol·L-1的HCl溶液和醋酸溶液,醋酸属于弱酸,存在电离平衡,所以起点pH较小的Ⅰ表示的是滴定盐酸的曲线,A项错误;
B. 当醋酸与氢氧化钠恰好完全反应时,形成醋酸钠溶液,醋酸钠水解使溶液pH>7,所以pH =7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)<20.00mL,B项错误;
C. V(NaOH)= 20.00mL时,酸碱恰好完全反应,因为CH3COO-水解而消耗,所以两份溶液中c(Cl-)>
c(CH3COO-),C项正确;
D. V(NaOH)=10.00mL时,生成的醋酸钠与剩余醋酸浓度相等,由于醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,所以溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D项错误;
答案选C。
11.C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 2-苯基丙烯不是苯的同系物,A错误;
B. 异丙苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,B错误;
C. 采用定一移一法,可得出异丙苯、2-苯基丙烯苯环上的二氯代物都有6种,C正确;
D. 异丙苯分子中与苯环相连的碳原子为饱和碳原子,其所连的4个原子一定不在同一平面上,所以分子
内一定共平面的碳原子数为7个,D错误;
故选C。
12.A
【解析】
【详解】
A.铁与FeCl3反应生成氯化亚铁,为+2 价铁,故A正确;
B.铁与过量的硝酸反应生成三价铁离子,与少量的硝酸反应生成二价铁离子,所以不一定变为+2 价铁,故B错误;
C.铁与氯气反应只生成FeCl3,为+3价铁,故C错误;
D.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,为+2和+3价铁,故D错误;
故选:A。
13.B
【解析】
【详解】
A.该有机物分子中含有碳碳双键,在一定条件下可以发生加聚反应,故A正确;
B.由该有机物的结构简式可得,其分子式为C21H20O6,故B错误;
C.该有机物分子中含有碳碳双键,可以和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应从而使其褪色,故C正确;D.苯环上的所有原子共平面,碳碳双键上所有原子共平面,羰基上的原子共平面,单键可以旋转,则该有机物分子中所有碳原子可能共平面,故D正确;
答案选B。
14.A
【解析】
【详解】
A. 反应C(s)+H 2O(g)CO(g)+H2(g)是气体体积增大的反应,反应过程中体积不变,当气体质量不变时反应到达平衡,此时ρ气体不变,ρ气体不变时反应达到平衡状态,故A正确;
B. 5min C(s) 减少了
24g
12g/mol
=2mol,根据反应关系C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可知△c(CO)=
2mol 2L =1mol/L,v正(CO)=
c1mol/L
=
t5min
=0.2mol ▪L-1▪min-1,故B错误;
C. 反应C(s)+H 2O(g)CO(g)+H2(g)是气体体积增大的反应,若容器体积缩小,压强增大,平衡左移,平衡常数和温度有关系,压强改变,平衡常数不变,故C错误;
D. 反应C(s)+H 2O(g)CO(g)+H2(g)中C是固体,增大C的量其浓度不变,平衡不移动,故D错误;
正确答案是A。
【点睛】
C项注意:平衡常数是化学反应的特性常数。
它不随物质的初始浓度(或分压)而改变,仅取决于反应的本性。
一定的反应,只要温度一定,平衡常数就是定值,其他任何条件改变都不会影响它的值。
15.C
【解析】
【详解】
A. 废纸、塑料瓶、废铁属于可回收垃圾,废纸、塑料瓶、废铁可回收再利用,故不选A;
B. 厨余垃圾含有大量有机物,采用生化处理或堆肥,减少污染,符合环保节约理念,故不选B;
C. 稻草、农膜和一次性餐具露天焚烧,产生大量烟尘,污染空气,不符合环保节约理念,故选C;
D. 废电池含有重金属,任意丢弃引起重金属污染,废电池等有毒有害垃圾分类回收,可减少污染,符合环保节约理念,故不选D;
答案选C。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.Na2Cr2O7+2KCl═K2Cr2O7+2NaCl 低温下K2Cr2O7的溶解度远小于其它组分,随温度的降低,K2Cr2O7的溶解度明显减小NaCl Fe3+K2Cr2O7取少量重铬酸钾样品,加水溶解,加入足量的硝酸酸化后滴入硝酸银溶液,有白色沉淀生成即说明产品中含有氯化钠杂质重结晶
3SO2+K2Cr2O7+H2SO4=2KCr(SO4)2+H2O 89.6%
【解析】
【分析】
由流程可知,溶解后调节pH除去少量杂质Fe3+,过滤后蒸发结晶得到Na2Cr2O7,然后加入KCl发生
Na2Cr2O7+2KCl═K2Cr2O7+2NaCl,结合溶解度图可知,低温下K2Cr2O7的溶解度较小,则冷却结晶得到K2Cr2O7,母液II蒸发浓缩只有析出NaCl(A),母液Ⅲ冷却结晶主要得到K2Cr2O7(B),以此来解答。
【详解】
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为Na2Cr2O7+2KCl═K2Cr2O7+2NaCl,由溶解度图可知,低温下
K2Cr2O7的溶解度远小于其它组分,随温度的降低,K2Cr2O7的溶解度明显减小,则可通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7晶体;
(2)母液中含少量杂质Fe3+,向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是除去Fe3+;
(3)由上述分析可知,A为NaCl,B为K2Cr2O7;
(4)氯化钠溶于水后电离出来的氯离子和硝酸酸化的硝酸银可以生成白色难溶于酸的沉淀AgCl,故检验重铬酸钾晶体中含有少量的氯化钠的方法是:取少量重铬酸钾样品,加水溶解,加入足量的硝酸酸化后滴入硝酸银溶液,有白色沉淀生成即说明产品中含有氯化钠杂质,进一步提纯晶体的方法是:重结晶;
(5)该反应中S元素化合价由+4价变为+6价、Cr元素化合价由+6价变为+3价,转移电子数为6,根据转移电子相等配平方程式3SO2+K2Cr2O7+H2SO4=2KCr(SO4)2+H2O,5.126g白色沉淀为:BaSO4,物质的量为:5.126g
=0.022mol,设硫酸铬钾的物质的量为x,Cr(OH)SO4的物质的量为y,依据硫酸根守恒以及质233g/mol
量守恒得出:20.022283165 3.160x y mol x y g
+=⎧⎨⨯+⨯=⎩,解得x=0.01,y=0.002,故KCr(SO 4)2的质量分数为:0.01mol 283g /mol 3.160g
⨯×100%=89.6%。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.、-Br 1,3-二氯丙烷 NaOH 溶液,△(加热) 加聚反应 取代反应
OHCCH 2CHO+4Ag(NH 3)2OH −−−−→水浴加热NH 4OOCCH 2COONH 4+2H 2O+4Ag+6NH 3↑
、、、
【解析】
【分析】
由CH 2=CH-CH=CH 2反应到A (C 4H 6Br )发生加成反应,根据框图到C 为1,4-二溴-2-丁烷,A →B 为取代;再根据知F 为醛,
E 为醇,G 为羧酸;H 为酯,由此知道 D 为1,3-二氯丙烷。
H 为CH 3CH 2OOCCH 2COOCH 2CH 3,H 与C 反应根据信息即可判断。
【详解】
(1)由CH 2=CH-CH=CH 2反应到A (C 4H 6Br )知,A 中含有碳碳双键和溴原子。
已知氯代烃D 的相对分子质量是113,氯的质量分数约为62.8%,n(Cl)=[11362.8⨯%]/35.5=2,D 的化学式为C 3H 6Cl 2,核磁共振氢谱峰面积之比为2:1.则D 的结构简式CH 2ClCH 2ClCH 2。
系统命名为1,3-二氯丙烷;
(2)由框图知D 为卤代烃,E 为醇,所以反应②的条件是NaOH 溶液,△(加热);由的反应条件知道①为加聚反应;由③的条件知③反应类型取代反应。
(3根据知E 为醇,F 为醛,所以F→G 过程中第一步反应的化学方
程式OHCCH 2CHO+4Ag(NH 3)2OH −−−−→水浴加热NH 4OOCCH 2COONH 4+2H 2O+4Ag+6NH 3↑。
(4)根据已知和
,所以K的结构简式为;
(5)通过上述分析知G为HOOCCH2COOH,比G多2个碳原子的同系物的同分异构体的结构简式有、、、;
(6)已知双键上的氢原子很难发生取代反应,经分析知A为,以A为起始原料,选用必要的无机试剂合成B()的路线图为:。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.15 垂直 6 60 d b 1 1 1 1 1 2 2mol c(HPO42﹣)>
c(H2PO4﹣) 4~5.5(介于此区间内的任意值或区间均可)
【解析】
【分析】
(1)砷(As)为第ⅤA族元素,As原子能量最高的3个轨道为4p,黄砷(As4)分子类似P4结构,为正四面体;
(2)黑磷的结构与石墨相似,硬度和导电能力都大大提高,则晶体类型与石墨相同;
(3)可利用与氢气化合的难易程度、N-H和P-H的键能及最高价含氧酸的酸性等比较非金属性;
(4)镍元素的化合价降低了2价,磷元素的化合价升高的2价,根据原子守恒结合电荷守恒可得配平的方程式;
(5)为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制从图表中找出H2PO4-分布分数最大值所在区间;溶液中主要含磷物种浓度大小关系可由图表得出。
【详解】
(1)砷(As)为第ⅤA族元素,位于元素周期表第15列,As原子能量最高的3个轨道为4p,在空间相互垂直,黄砷(As4)分子类似P4结构,为正四面体,有6个As﹣As键,键角为60度;
(2)黑磷的结构与石墨相似,硬度和导电能力都大大提高,则晶体类型与石墨相同,存在共价键和分子间作用力,为混合型晶体,故答案为:d;
(3)可利用与氢气化合的难易程度、N﹣H和P﹣H的键能及最高价含氧酸的酸性等比较非金属性,a、c、d 均可比较,而b不能,故答案为:b;
(4)①镍元素的化合价降低了2价,磷元素的化合价升高了2价,由电子、电荷守恒及原子守恒可知,离子反应为Ni 2++H 2PO 2﹣+H 2O ═Ni+H 2PO 3﹣+2H +;
②1mol H 2PO 3﹣,反应中转移电子的物质的量为1mol×(4﹣2)=2mol ;
(5)①由图可知,pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为c(HPO 42﹣)>c(H 2PO 4﹣);
②为获得尽可能纯的NaH 2PO 4,pH 应控制从图表中找出H 2PO 4﹣分布分数最大值所在区间,即4~5.5(介于此区间内的任意值或区间均可)。
19.N >O >C N 2O sp 2 V 形 水蒸气中大部分的水分子因为氢键而相互缔合,形成缔合分子 4[Cu(NH 3)2]++O 2+8NH 3•H 2O=4[Cu(NH 3)4]2++4OH -+6H 2O ()A -21a 164640+1N ⨯⨯
【解析】
【分析】 A 的核外电子总数与其周期数相同,则A 是H 元素;
B 和D 位于同一周期且未成对电子数等于其周期序数,若两者都为第三周期,未成对电子数为3,符合条件的元素第三周期只有一个,不符合题意,若B 、D 为第二周期,则核外有2个未成对电子,即2p 2和2p 4,所以B 为
C 元素,
D 为O 元素,则C 为N 元素;
E 为第四周期元素,最外层只有一个电子,次外层的所有轨道均充满电子,则E 是Cu 元素。
【详解】
(1)同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA 族、第VA 族元素第一电离能大于相邻元素,故C 、N 、O 的第一电离能大小关系为:N >O >C ;Cu 为29号原子,核外电子排布式为[Ar]3d 104s 1,其价电子排布图为;
(2)BD 2为CO 2,含有3个原子,价电子数为16,等电子体是指原子总数相等,价电子总数相等的微粒,所以由以上元素组成的与CO 2互为等电子体的分子为N 2O ;
(3)D 为O 元素,所以D 3+离子为O 3+,中心氧原子的价层电子对数为2+
6-22-12⨯=2.5,按作3计算,所以为sp 2杂化,孤电子对数为1,所以立体构型为V 形;
(4)温度接近水的沸点的水蒸气中存在大部分的水分子因为氢键而相互缔合,形成缔合分子,导致其测定值偏大;
(5)无色的[Cu(NH 3)2]+在空气中不稳定,立即被氧化为深蓝色的[Cu(NH 3)4]2+,氧气作氧化剂,该反应应在氨水中进行,结合元素守恒可知该过程中还有氢氧根和水生成,离子方程式为
4[Cu(NH 3)2]++O 2+8NH 3•H 2O=4[Cu(NH 3)4]2++4OH -+6H 2O ;
(6))Cu 和O 形成一种晶体,该晶胞中Cu 原子个数=4、O 原子个数=8×18
+6×12=4,所以晶胞的质量为()A 64+164
N ⨯g ,该晶胞体积V=(a×10-7 cm)3,则该晶体密度()()-213-213A A a 10cm 64+164g
64+1a 1064m ===g/cm V N N ρ⨯⨯⨯⨯。
【点睛】
同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族(最外层全满)、第VA族(最外层半满)元素第一电离能大于其相邻元素。