2019-2020学年广东省佛山市第二中学新高考化学模拟试卷含解析

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2019-2020学年广东省佛山市第二中学新高考化学模拟试卷
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.在实验室进行下列有关的物质制备中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是
A .C −−−−→空气中点燃
CO CuO Δ
−−−→CO 2NaOH(aq)
−−−−→Na 2CO 3 B .Cu 3
AgNO (aq)−−−−
→Cu(NO 3)2溶液NaOH(aq)
−−−−→Cu(OH)2 C .Fe −−−→点燃Fe 2O 324
H SO (aq)
−−−−
→Fe 2(SO 4)3溶液 D .CaO 2
H O −−−→Ca(OH)2溶液23Na CO
−−−→NaOH 溶液
【答案】D 【解析】 【详解】
A .碳不完全燃烧可生成一氧化碳,一氧化碳高温下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠;理论上正确,反应过程中产生、利用污染环境的物质CO ,不符合绿色化学,一氧化碳是有毒的气体,碳在氧气中燃烧生成的进行实验时要进行尾气处理,且一氧化碳是可燃性气体,不纯时加热或点燃引起爆炸,操作上较为复杂,故A 错误;
B .铜与与硝酸银反应可生成硝酸铜,硝酸铜与氢氧化钠可生成氢氧化铜沉淀;理论上正确,操作上也较简便,但利用硝酸银、氢氧化钠制取氢氧化铜,经济上不合理,故B 错误;
C .铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁而不能生成三氧化二铁,因此该方案在理论上就是错误的,故C 错误;
D .氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应可生成氢氧化钠;理论上正确,操作也只需要加入液体较为简便,利用碳酸钠获得氢氧化钠,经济上也合理,符合绿色化学,故D 正确; 答案选D 。

2.青霉素是一元有机酸,它的钠盐的1国际单位的质量为6.00×10﹣7克,它的钾盐1国际单位的质量为6.27×10﹣7克,(1国际单位的2种盐的物质的量相等),则青霉素的相对分子质量为( ) A .371.6 B .355.6
C .333.6
D .332.6
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
设青霉素的相对分子质量为x ,则钠盐的相对分子质量分别为23+x ﹣1=22+x ,钾盐的相对分子质量为39+x
﹣1=38+x ,1国际单位的2种盐的物质的量相等,则77
610 6.7210=
22x 38x
--⨯⨯++,解得x=333.6,答案选C 。

3.现有以下物质:①NaCl 溶液 ②CH 3COOH ③NH 3 ④BaSO 4 ⑤蔗糖 ⑥H 2O ,其中属于电解质的是( )
A.②③④B.②④⑥C.③④⑤D.①②④
【答案】B
【解析】
【详解】
在水溶液里或熔融状态下自身能导电的化合物叫做电解质。

①NaCl溶液是混合物,不是电解质;②CH3COOH溶于水可导电,是电解质;③NH3溶于水反应,生成的溶液可导电,但不是自身导电,不是电解质;④BaSO4熔融状态下可电离成离子,可以导电,是电解质;⑤蔗糖溶于水不能电离出离子,溶液不导电,不是电解质;⑥H2O可微弱的电离出氢离子和氢氧根离子,可导电,是电解质;
答案选B。

【点睛】
该题要利用电解质的概念解题,在水溶液里或熔融状态下自身能导电的化合物叫做电解质。

4.氮化铝(AlN)熔融时不导电、难溶于水,常用作砂轮及耐高温材料,由此推知,它应该属于()A.离子晶体B.原子晶体C.分子晶体D.金属晶体
【答案】B
【解析】
【详解】
由信息可知,氮化铝常用作砂轮及耐高温的材料,熔融时不导电,为共价化合物,熔点高、硬度大,为原子晶体的性质,所以氮化铝属于原子晶体,B项正确;
答案选B。

5.铜锌合金俗称黄铜.下列不易鉴别黄铜与真金的方法是()
A.测密度B.测熔点C.灼烧D.看外观
【答案】D
【解析】
【详解】
A.黄铜和金的密度不可能相同,所以测密度可行,故A不选;
B.合金的熔点一般较低,黄铜合金的熔点较低,真金的熔点高,所以测熔点可行,故B不选;
C.黄铜在空气中灼烧,会与空气中的氧气反应变黑色,真金无明显变化,灼烧可行,故C不选;D.黄铜和金的颜色相同,不可鉴别,故D选;
故选D。

6.常温下,电解质溶液的性质与变化是多样的,下列说法正确的是()
A.pH相同的①CH3COONa②NaClO③NaOH三种溶液c(Na+)大小:①>②>③
B .往稀氨水中加水,+
32+
4c(H )c(NH H O)
c(NH )
g 的值变小 C .pH =4的H 2S 溶液与pH =10的NaOH 溶液等体积混合,存在下列等式:c (Na +)+c (H +)=c (OH —)+2c (S 2—) D .Ca (ClO )2溶液中通入少量CO 2,ClO —水解程度增大,溶液碱性增强 【答案】A 【解析】 【详解】
A 、醋酸的酸性强于次氯酸,CH 3COONa 与NaClO 水解显碱性,根据越弱越水解的规律,若溶液的pH 相同,CH 3COONa 的浓度最大,所以三种溶液c (Na +)大小顺序为:①>②>③,故A 正确;
B 、NH 3•H 2O 的电离常数K =c (NH 4+)•c (OH ‾)/c (NH 3•H 2O )=c (NH 4+)•K w /c (NH 3•H 2O )•c (H +),所以
+32+4c(H )c(NH H O)
c(NH )
g 的值为常数,不发生变化,故B 错误;
C 、因为H 2S 为弱酸,所以pH =4的H 2S 溶液与pH =10的NaOH 溶液等体积混合,H 2S 过量,根据电荷守恒可得:c (Na +)+c (H +)=c (OH —)+2c (S 2—)+c (HS ‾),故C 错误;
D 、Ca (ClO )2溶液中通入少量CO 2,生成CaCO 3与HClO ,溶液碱性减弱,故D 错误。

答案选A 。

7.如图1为甲烷和O 2 构成的燃料电池示意图,电解质溶液为KOH 溶液;图2 为电解AlCl 3 溶液的装置,电极材料均为石墨。

用该装置进行实验,反应开始后观察到x 电极附近出现白色沉淀。

下列说法正确的是
A .b 电极为负极
B .图1中电解质溶液的pH 增大
C .a 电极反应式为CH 4-8e - +8OH -=CO 2+6H 2O
D .图2 中电解AlCl 3溶液的总反应式为: 2AlCl 3 +6H 2O 2Al(OH)3 ↓+3Cl 2↑+3H 2 ↑
【答案】D
【解析】A. x 电极附近出现的白色沉淀是氢氧化铝,X 电极因产生OH -而作阴极,相应地b 电极为正极,故A 错误;B. 图1中电池反应为CH 4+2O 2+2OH -=CO 32-+3H 2O ,电解质溶液的pH 减小,故B 错误;C. 在碱性溶液中不能产生CO 2,a 电极反应式为CH 4-8e -+10OH -=CO 32-+7H 2O ,故C 错误;D. 图2中电解AlCl 3溶液的总反应式为:2AlCl 3+6H 2O
2Al(OH)3↓+3Cl 2↑+3H 2↑,故D 正确。

故选D 。

8.设阿伏加德罗常数的数值为N A ,下列说法正确的是
A.4.8gMg在足量的CO2中完全燃烧,转移电子数目为
B.葡萄糖含羟基数目为
C.常温常压下,和的混合气体含原子总数为
D.10.0g质量分数为46%的酒精与足量的钠反应产生氢分子数为
【答案】A
【解析】
【详解】
A. 镁原子最外层只有2个电子,易失去,4.8gMg在足量CO2中燃烧,转移的电子数为0.4N A,故A正确;
B. 葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,一个葡萄糖分子中含有5个羟基,所以0.1mol葡萄糖(C6H12O6)含羟基(-OH)数目为0.5N A,故B错误;
C. 常温常压下,4.48LCO2和NO2混合气体不是0.2mol,所含原子总数不是0.6N A,故C错误;
D. 钠与水也可以反应生成氢气,故D错误。

故选A。

9.能正确表示下列反应的离子方程式是
A.在硫酸亚铁溶液中通入氧气:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
B.NH4HCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-
C.氢氧化亚铁溶于稀硝酸中:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
D.澄清石灰水与过量小苏打溶液混合:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
【答案】A
【解析】
【详解】
A.Fe2+具有还原性,会被氧气氧化为Fe3+,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,A正确;
B.NH4HCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,以不足量的NH4HCO3为标准,NH4+、HCO3-都会发生反应:NH4++HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O+NH3·H2O,B错误;
C.氢氧化亚铁具有还原性,会被具有氧化性的稀硝酸氧化变为Fe3+,反应的离子方程式为3Fe(OH)2+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+8H2O,C错误;
D.澄清石灰水与过量小苏打溶液混合,以不足量的Ca(OH)2为标准,离子方程式为
Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+ CO32-,D错误;
故合理选项是A。

10.HIO3是强酸,其水溶液是强氧化剂。

工业上,以KIO3为原料可制备HIO3。

某学习小组拟用如图装置制备碘酸。

M、N为惰性电极,ab、cd为交换膜。

下列推断错误的是()
A.光伏电池的e极为负极,M极发生还原反应
B.在标准状况下收集6720mLX和Y的混合气体时KIO3溶液减少3.6g
C.Y极的电极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+
D.制备过程中要控制电压,避免生成HIO4等杂质
【答案】B
【解析】
【分析】
根据图示,左室增加KOH,右室增加HIO3,则M室为阴极室,阴极与外加电源的负极相接,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以原料室中K+透过ab膜进入阴极室生成KOH,即ab膜为阳离子交换膜,N室为阳极室,原料室中IO3-透过cd膜进入阳极室生成HIO3,即cd膜为阴离子交换膜。

【详解】
A.由上述分析可知,M室为阴极室,阴极与外加电源的负极相接,即e极为光伏电池负极,阴极发生得到电子的还原反应,故A正确;
B.N室为阳极室,与外加电源的正极相接,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,M极电极反应式为
2H2O+2e-=H2↑+2OH-,标准状况下6720mL气体即6.72L气体物质的量为6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,其中含有O2为0.1mol,转移电子0.4mol,为平衡电荷,KIO3溶液中0.4molK+透过ab膜进入阴极室,0.4molIO3-透过cd膜进入阳极室,KIO3溶液质量减少0.4mol×214g/mol=85.6g,故B错误;
C.N室为阳极室,与外加电源的正极相接,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故C正确;
D.制备过程中若电压过高,阳极区(N极)可能发生副反应:IO3--2e-+H2O=IO4-+2H+,导致制备的HIO3不纯,所以制备过程中要控制电压适当,避免生成HIO4等杂质,故D正确;
故答案选B。

11.下列实验方案正确且能达到实验目的是()
A.用图1装置制取并收集乙酸乙酯
B.用图2装置除去CO2气体中的HCl杂质
C.用图3装置检验草酸晶体中是否含有结晶水
D.用图4装置可以完成“喷泉实验”
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.乙酸乙酯在NaOH溶液中能完全水解,应改用饱和碳酸钠溶液,故A错误;
B.二者均与碳酸钠反应,不能除杂,应选饱和碳酸氢钠溶液,故B错误;
C.无水硫酸铜遇水变蓝,且草酸中含H元素和氧元素,分解生成水,则变蓝不能说明草酸含结晶水,故C错误;
D.氨气极易溶于水,打开止水夹,捂热烧瓶根据气体热胀冷缩的原理可引发喷泉,故D正确;
故答案为D。

【点睛】
解答综合性实验设计与评价题主要从以下几个方面考虑:①实验原理是否正确、可行;②实验操作是否完全、合理;③实验步骤是否简单、方便;④实验效果是否明显等。

⑤反应原料是否易得、安全、无毒;
⑥反应速率较快;⑦原料利用率以及合成物质的产率是否较高;⑧合成过程是否造成环境污染。

⑨有无化学安全隐患,如倒吸、爆炸、吸水、泄漏、着火、溅液、破损等。

12.潮湿的氯气、新制的氯水及漂粉精的水溶液均能使有色布条褪色,因为它们都含有
A.Cl2B.HClO C.ClO‾D.HCl
【答案】B
【解析】
氯气与水反应生成HClO、HCl,Cl2、HCl都没有漂白性,HClO具有漂白性,故B正确。

13.2018年7月12日,我国科学家姜雪峰教授被评为”全球青年化学家元素周期表硫元素代言人”,其是目前为止第一位人选的中国学者。

下列说法或推测正确的是
A.单质S不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
B.含氧酸的酸性:Cl>S>P
C.沸点:H2O<H2S<PH3
D.由H和S形成共价键的过程:
【答案】A
【解析】
【详解】
A项、单质硫为非极性分子,依据相似相溶原理可知,硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,故A 正确;
B项、元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素非金属性Cl>S>P,最高价氧化物对应水化物的酸性Cl>S>P,但含氧酸的酸性不一定,如次氯酸为弱酸,酸性小于强酸硫酸,故B错误;
C项、水分子间能够形成氢键,增大了分子间作用力,而硫化氢和磷化氢分子间不能形成氢键,水的沸点高于硫化氢和磷化氢,故C错误;
D项、硫化氢为共价化合物,用电子式表示硫化氢的形成过程为,故D错误。

故选A。

【点睛】
本题考查元素周期律和化学键,注意元素周期律的理解,明确相似相溶原理、氢键对物质性质的影响,注意共价化合物电子式的书写是解答关键。

14.设N A为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A.0.1mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的氮原子数为0.2N A
B.1 mol氯气分别与足量铁和铝完全反应时转移的电子数均为3N A
C.28 g乙烯与丙烯混合物中含有C-H键的数目为4N A
D.25℃时1L pH=1的H2SO4溶液中含有H+的数目为0.2N A
【答案】C
【解析】
【详解】
A. NH4NO3溶液的浓度为0.1mol·L-1,溶液体积不确定,不能计算含有的氮原子数,A错误;
B.氯气分别与足量铁和铝完全反应时,化合价均由0价变-1价,1 mol氯气转移的电子数均为2N A,B错误;
C.如果28g全为乙烯,则含有的C-H键数目=
g
g mol
28
28
×4×N A = 4N A;如果28g全为丙烯,则含有的C
-H 键数目 =
g
g mol
2842×6×N A = 4N A ,所以无论以何种比例混合,28 g 乙烯与丙烯混合物中C -H 键数目
始终为 4N A ,C 正确;
D. pH=1的H 2SO 4溶液中,H +的浓度为0.1 mol·L -1,故1L 溶液中含有H +的数目为0.1N A ,D 错误; 故选C 。

【点睛】
极端假设法适用于混合物组成判断,极端假设恰好为某一成分,以确定混合体系各成分的名称、质量分数、体积分数等。

如乙烯与丙烯混合物中含有C -H 键的数目的计算,极值法很好理解。

15.下列说法中,正确的是( ) A .离子化合物中一定不含共价键
B .分子间作用力越大,分子的热稳定性就越大
C .可能存在不含任何化学键的晶体
D .酸性氧化物形成的晶体一定是分子晶体 【答案】C 【解析】 【详解】
A. 离子化合物一定有离子键,可能含有共价键,如NaOH 属于离子化合物含有离子键和共价键,故A 错误;
B. 分子的热稳定性由共价键决定,分子间作用力决定物质的物理性质,故B 错误;
C. 稀有气体分子里面不含化学键,一个原子就是一个分子,故C 正确;
D. 二氧化硅为酸性氧化物,但它是由氧原子和硅原子构成的晶体,且以共价键形成空间网状结构的原子晶体,不是分子晶体,故D 错误; 正确答案是C 。

【点睛】
本题考查化学键、分子间作用力等知识,题目难度不大,注意分子间作用力影响分子的物理性质,分子的稳定性属于化学性质。

二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.以铝土矿(主要成分为23Al O ,含少量2SiO 和23Fe O 等杂质)为原料生产铝和氮化铝的一种工艺流程如图[已知:2SiO 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(42NaAlSiO nH O )沉淀]。

(1)用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式____。

(2)溶液a 中加入3NaHCO 后,生成沉淀的离子方程式为___。

(3)有人考虑用熔融态3AlCl 电解制备铝,你觉得是否可行?请说明理由:___。

(4)取一定量的氮化铝样品,用以下装置测定样品中AlN 的纯度(夹持装置已略去)。

打开2K ,加入NaOH 浓溶液,至不再产生3NH 。

打开1K ,通入2N 一段时间。

①写出AlN 与NaOH 溶液反应的化学方程式______。

②实验中需要测定的数据是_____。

【答案】22322Na O Al O 2SiO 2nH O ⋅⋅⋅ 223233AlO HCO H O Al(OH)CO ---
++=↓+ 不可行;
3AlCl 属于共价化合物,熔融状态不导电 223AlN NaOH H O NaAlO NH ++=+↑ AlN 样品的质
量以及装置C 在吸收NH 3前后的质量 【解析】 【分析】
铝土矿经碱溶后,2SiO 转化为铝硅酸钠(42NaAlSiO nH O ⋅)沉淀,氧化铁不溶于NaOH ,氧化铝与碱反应变为偏铝酸根离子,故溶液a 的主要成分为偏铝酸钠,加入碳酸氢钠溶液,会与偏铝酸根反应生成氢氧化铝沉淀,而后进行进一步转化。

【详解】
(1)用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式为22322Na O Al O 2SiO 2nH O ⋅⋅⋅; (2)溶液a 中加入3NaHCO 后,生成沉淀的离子方程式为
223233AlO HCO H O Al(OH)CO ---++===↓+:
(3)3AlCl 属于共价化合物,熔融状态不导电,故不能使用电解氯化铝的方法制备铝单质;
(4)①由题意可知AlN 与NaOH 反应会生成氨气,且Al 元素在碱性条件下一般以偏铝酸根离子的形式存在,可写出反应方程式为223AlN NaOH H O NaAlO NH ++=+↑。

②可根据N 元素守恒进行测定,故实验要测定的数据为AlN 样品的质量以及装置C 在吸收NH 3前后的质量。

三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.合成药物X 、Y 和高聚物Z ,可以用烃A 为主要原料,采用以下路线:
已知:I.反应①、反应②均为加成反应。

II.
请回答下列问题:
(1)A 的结构简式为_____________。

(2)Z 中的官能团名称为____________,反应③的条件为___________. (3)关于药物Y(
)的说法正确的是____________。

A .1mol 药物Y 与足量的钠反应可以生成33.6 L 氢气
B .药物Y 的分子式为
C 8H 8O 4,能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C .药物Y 中⑥、⑦、⑧三处-OH 的活泼性由强到弱的顺序是⑧>⑥>⑦
D .1mol 药物Y 与H 2、浓溴水中的Br 2反应,最多消耗分别为4 mol 和2 mol
(4)写出反应E→F 的化学方程式______________________________________。

F→X 的化学方程式______________________________________________。

(5)写出符合下列条件的E 的一种同分异构体的结构简式_______________。

①遇FeCl 3溶液可以发生显色反应,且是苯的二元取代物; ②能发生银镜反应和水解反应; ③核磁共振氢谱有6个峰。

(6)参考上述流程以CH3CHO和CH3OH为起始原料,其它无机试剂任选设计合成Z的线路
___________________________________________。

【答案】CH≡CH 酯基NaOH水溶液、加热B、C
+C2H5OH+H2O +H2O
或CH3CHO
CH2=CHCOOCH3
【解析】
【分析】
反应①、反应②的原子利用率均为100%,属于加成反应,结合反应②的产物,可知烃A为HC≡CH,B为,而G的相对分子质量为78,则G为.C可以发出催化氧化生成D,D发生信息中I 的反应,则反应③为卤代烃在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生的水解反应,则C为,D 为,E为,F为,F在浓硫酸、加热条件下发生消去反应得到X。

乙醛与HCN发生加成反应、酸性条件下水解得到,与甲醇反应酯化反应生成,在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成CH2=CHCOOCH3,最后发生加聚反应得到,以此解答该题。

【详解】
(1)由以上分析可知A为CH≡CH;
(2)由Z的结构简式可知Z含有酯基,反应③为卤代烃的水解,条件为:氢氧化钠水溶液、加热;
(3)A.羟基、羧基能与钠反应生成氢气,1mol药物Y与足量的钠反应可以生成1.5mol氢气,标况下氢气体积为33.6L,但氢气不一定处于标况下,故A错误;B.药物Y的分子式为C8H804,含有酚羟基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;C.羧基酸性最强,酚羟基酸性很弱,醇羟基表现为中性,药物Y中⑥、⑦、⑧三处-OH的电离程度由大到小的顺序是⑧>⑥>⑦,故C正确;D.苯环与氢气发生加成反应,1mol 药物Y与3molH2加成,Y中酚羟基的邻位能与浓溴水发生取代反应,1molY消耗2molBr2,故D错误;故答案为B、C;
(4)反应E-F的化学方程式:,F→X的化学方程式为;
(5)E为,对应的同分异构体①遇FeCl3溶液可以发生显色反应,说明含有酚羟基,且是苯的对位二元取代物;②能发生银镜反应和水解反应,应为甲酸酯类;③核磁共振氢谱有6个峰,则可能的结构为;
(6)以CH3CHO和CH3OH为起始原料,合成Z,可用乙醛与HCN发生加成反应,然后水解生成2-羟基丙酸,与甲醇发生酯化反应,再发生消去反应,最后发生加聚反应生成Z,也可用乙醛与HCN发生加成反应,然后水解生成2-羟基丙酸,发生消去反应生成丙烯酸,与甲醇发生酯化反应,最后发生加聚反应生成Z,对
应的流程可为或者。

【点睛】
在进行推断及合成时,掌握各类物质的官能团对化合物性质的决定作用是非常必要的,可以从一种的信息及物质的分子结构,结合反应类型,进行顺推或逆推,判断出未知物质的结构。

能够发生水解反应的有卤代烃、酯;可以发生加成反应的有碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基;可以发生消去反应的有卤代烃、醇。

可以发生银镜反应的是醛基;可能是醛类物质、甲酸、甲酸形成的酯、葡萄糖;遇氯化铁溶液变紫色,遇浓溴水产生白色沉淀的是苯酚等。

四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.那可丁是一种药物,该药物适用于刺激性干咳病人服用,无成瘾性,化合物H是制备该药物的重要中间体,合成路线如下:
已知:①
②RNH 2 3CH I −−−→RNHCH 3
(1)化合物B 的结构简式:________。

(2)反应B→C 的第一步反应类型:____________。

(3)下列说法正确的是:___________。

A 物质D 能与FeCl 3发生显色反应
B 物质F 具有碱性
C 物质G 能和银氨溶液发生反应
D 物质H 的分子式是C 12H 15NO 4
(4)写出C→D 的化学方程式:____________。

(5)请写出化合物H 满足下列条件的所有同分异构体的结枸简式:_______________。

①分子中含苯环,无其他环状结构
②分子中含有−NO 2且直接连在苯环上
③分子中只有3种不同化学环境的氢
(6)已知CH 2=CHCH 32Cl 500℃−−−→CH 2CHCH 2Cl ,请以、CH 3CHClCH 3为原料合成化合物,写
出制备的合成路线流程图(无机试剂任选)______________。

【答案】 取代反应 BD 或
【解析】
【分析】
由C的分子式、D的结构,结合反应条件,逆推可知C为.对比A、C的结构,结合B的分子式、反应条件,可知B为.D与CH3NO2脱去1分子水形成碳碳双键、硝基转化为氨基生成E.E发生氧化反应生成生成F.对比F、H的结构,结合G的分子式与反应条件,可知G的结构简式为:。

(6)由给予的信息①可知,与ClCH2CHClCH2Cl反应生成.CH3CHClCH3发生消去反应生成CH3CH=CH2,然后与氯气在500℃条件下反应生成ClCH2CH=CH2,最后与氯气发生加成反应生成ClCH2CHClCH2Cl。

【详解】
(1)A含有酚羟基和醛基和醚键,酚羟基能与溴发生反应,在酚羟基的邻位发生取代反应,故B的结构为;
(2)B在氢氧化钠的条件下反应,是酚羟基和溴原子与氢氧化钠的反应,属于取代反应;
(3)A.含有酚羟基的物质能与FeCl3发生显色反应,而物质D不含酚羟基,故错误;B.物质F含有氨基,具有碱性,故正确;
C.物质G不含醛基,不能和银氨溶液发生反应,故错误;
D.物质H 的分子式是C12H15NO4,故正确,
故选BD。

(4)结合信息①分析,C→D的化学方程式为

(5)H的分子式是C12H15NO4,其同分异构体要满足以下条件:①分子中含苯环,无其他环状结构,②分子中含有−NO2且直接连在苯环上,③分子中只有3种不同化学环境的氢,说明结构有对称性,则除了
苯环外其余的6个碳原子中,有4个碳以甲基形式位于对称轴两侧,另外还有2个碳原子和2个氧原子和3个氢原子形成一个支链连接在苯环上,即连接在硝基的对位,结构可能如下:

(6)合成,逆推方法,需要合成CH2ClCHClCH2Cl,逆推需要合成CH2=CHCH2Cl,再需要CH2=CHCH3,由CH3CHCICH3发生消去反应即可,故合成路线为:
19.锂离子电池是现代高性能电池的代表,高性能的电极材料与物质结构密切相关。

(l) LiFePO4因具有良好的结构稳定性而成为新一代正极材料,这与PO43-的结构密切相关,PO43-的立体构型为____。

P、O、S的电负性从大到小的顺序为______________
(2)通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。

抗坏血酸常被用作碳包覆的
碳源,其易溶于水的原因是___,抗坏血酸中碳原子的杂化方式为___,1mol抗坏血酸中手性碳原子的数目为______
(3) Li+过度脱出易导致锂电池结构坍塌产生O2而爆炸,实验证实O2因具有单电子而成为顺磁性分子,下列结构式(黑点代表电子)中最有可能代表O2分子结构的是____(填标号)。

A.
B.
C.
D.
(4)目前最常用的电极材料有锂钴复合氧化物和石墨。

①锂钴复合氧化物中Li、Co、O分别形成了六边层状结构(图a),按照Li-O-Co-O-Li–O-Co-O- Li--顺序排列,则该化合物的化学式为____,Co3+的价层电子排布式为_____。

②石墨晶胞(图b )层间距为d pm ,C —C 键长为a pm ,石墨晶体的密度为p g/cm 3,列式表示阿伏加德罗常数为____mol -l 。

【答案】正四面体 O>S>P 分子中含有多个羟基,可与水分子间形成氢键 sp 2、sp 3 2N A B LiCoO 2 3d 6 30216103a d ρ⨯
【解析】
【分析】
(l) 根据价层电子对互斥理论,计算磷酸根离子的价电子对数,找出PO 43-空间构型,P 、O 、S 的电负性从大到小的顺序按非金属性强弱和电负性大小之间的关系来回答; (2)抗坏血酸易溶于水的原因从影响溶解性的因素——含羟基及其与水的作用来分析,抗坏血酸中碳原子的杂化方式从碳碳键角度分析,1mol 抗坏血酸中手性碳原子的数目结合定义和图示结构判断;
(3)结合信息和示意图选择判断;
(4)结合①锂钴复合氧化物中Li 、Co 、O 分别形成了六边层状结构(图a ),用均摊法计算晶胞内的原子数,求该化合物的化学式,钴的原子序数为27,则按电子排布规律可写Co 3+的价层电子排布式;
②已知石墨晶胞(图b )层间距为d pm ,C —C 键长为a pm ,按晶胞的密度等于晶体的密度为p g/cm 3,列式求阿伏加德罗常数;
【详解】
(l) PO 43-中P 原子价层电子对个数
504342
+⨯+= 且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断空间构型为正四面体结构;
答案为:正四面体;
元素的非金属性越强,其电负性越大,则电负性O>S>P ;
答案为:O>S>P ;
(2)抗坏血酸碳原子数目相对较少,但分子内含4个羟基,可与水分子间形成氢键,因此它易溶于水;
答案为:分子中含有多个羟基,可与水分子间形成氢键;
分子内有碳碳单键、对应碳原子sp 3杂化方式,也有碳碳双键,对应碳原子sp 2杂化方式;
答案为:sp 2、sp 3;
与四个不同的原子或原子团相连的碳原子称为手性碳原子,由图知,1个抗坏血酸分子中含2个手性碳原子,则1mol 抗坏血酸中手性碳原子的数目为2N A ;
答案为:2N A ;
(3)结合信息:O 2因具有单电子而成为顺磁性分子,从示意图知B 结构中化学键有3电子,B 有单电子,B 满足;
答案为:B ;
(4) 锂钴复合氧化物中Li 、Co 、O 分别形成了六边层状结构(图a ),整个六棱柱结构中:Li 个数为:
111226962⨯+⨯+=个,Co 个数为:17693+⨯=,O 个数为:11412183
+⨯= 则,Li 、Co 和O 个数比为1:1:2,化学式为LiCoO 2;
答案为:LiCoO 2;
钴的原子序数为27,Co 3+有24个电子,电子排布式为[Ar] 3d 6,其价层电子排布式为3d 6;
答案为:3d 6;
石墨晶胞中碳原子数目=1
1184124842
⨯+⨯++⨯= ,故晶胞的质量=A 124g N ⨯ ,层内(平行四边形)C —C 键长为a pm=1010cm a -⨯,底面的边长为10103210310cm 2a a --⨯
⨯⨯,底面上的高为32⨯ 底面的边长=
10310cm 2
a -⨯,层间距为d pm ,则晶胞的体积10310cm a -⨯×10310cm 2a -⨯×10210cm d -⨯=23033310cm da -⨯,则该晶胞的密度-3A 230124=cm 3310m V da ρ-⨯
=⋅⨯,则N A 30216103a d ρ⨯; 答案为: 30216
103a d ρ⨯。

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