2020届高三理科综合试题化学试题及答案解析
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……外…………○学校:_……内…………○
第I 卷(选择题)
请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题
1.下列有关垃圾分类说法错误的是
A .废弃的聚乙烯塑料属于白色垃圾,不能使溴水退色
B .可回收的易拉罐中含金属铝,可通过电解氧化铝制取
C .废旧电池中含有镍、镉等重金属离子,不能填埋处理
D .含丝、毛的废旧衣物燃烧处理时只生成CO 2和H 2O 【答案】D 【解析】 【详解】
A. 废弃的聚乙烯塑料属于白色垃圾,聚乙烯不含双键,不能使溴水退色,故A 正确;
B. 可回收的易拉罐中含金属铝,电解熔融氧化铝可制取金属铝,故B 正确;
C. 废旧电池中含有镍、镉等重金属离子,填埋处理会造成土壤、水污染,所以不能填埋处理,故C 正确;
D. 丝、毛的成分是蛋白质,含有C 、H 、O 、N 等元素,含丝、毛的废旧衣物燃烧处理时生成CO 2和H 2O 的同时还有含氮物质生成,故D 错误; 选D 。
2.螺环化合物可用于制造生物检测机器人,下列有关该化合物的说法错误
的是
A .分子式为C 5H 8O
B .是环氧乙烷
的同系物
C .一氯代物有2种(不考虑空间异构)
D .所有碳原子不处于同一平面
【答案】B
【解析】 【详解】 A.根据
的结构式,可知分子式为C 5H 8O ,故A 正确;
B. 同系物是结构相似、分子组成相差若干CH 2原子团的化合物,
和环氧乙烷
的结构不同,不是同系物,故B 错误; C.
的一氯代物有
、
,共2种,故B 正确;
D. 画红圈的碳原子通过4个单键与碳原子连接,不可能所有碳原子处于同一平
面,故D 正确; 选B 。
3.设NA 为阿伏加德罗常数值。
下列说法正确的是
A .常温下,1 L pH=9的CH 3COONa 溶液中,发生电离的水分子数为1×10-9N A
B .常温下,10 mL 5.6 mol/L FeC13溶液滴到100 mL 沸水中,生成胶粒数为0.056N A
C .向Na 2O 2通入足量的水蒸气,固体质量增加bg ,该反应转移电子数为Λ
bN 2
D .6.8 g KHSO 4晶体中含有的离子数为0.15 N A 【答案】C 【解析】 【详解】
A. 常温下,pH=9的CH 3COONa 溶液,水电离出的氢氧根离子浓度是-5110mol/L ⨯,1 L pH=9的CH 3COONa 溶液中,发生电离的水分子数为1×10-5N A ,故A 错误;
B. 氢氧化铁胶体粒子是氢氧化铁的聚集体,常温下,10 mL 5.6 mol/L FeC13溶液滴到100 mL 沸水中,生成胶粒数小于0.056N A ,故B 错误;
C. -22222Na O +2H O=4NaOH+O 2e ~~,由方程式可知过氧化钠生成氢氧化钠质量
…
…
线
…
…
…
线
…
增大,固体增加4g转移2mol电子,向Na2O2通入足量的水蒸气,固体质量增加bg,
该反应转移电子数为Λ
bN
2
,故C正确;
D. KHSO4固体含有K+、HSO4-,6.8 g KHSO4晶体中含有的离子数为
A
6.8g
2
136g/mol
N
⨯⨯=0.1 N A,故D错误;
选C。
4.实验室制备少量乙酸乙酯的装置如图所示。
下列有关该实验说法正确的是
A.乙酸乙酯的沸点小于100℃
B.反应前,试管甲中先加入浓硫酸,后加入适量冰酸醋和乙醇
C.试管乙中应盛放NaOH浓溶液
D.实验结束后,将试管乙中混合液进行蒸发结晶可得到乙酸乙酯
【答案】A
【解析】
【详解】
A、由水浴加热制备并蒸出乙酸乙酯,可知乙酸乙酯的沸点小于100℃,故A正确;
B、浓硫酸的密度大,应该先加入适量乙醇,然后慢慢地加入浓硫酸和冰酸醋,防止混
合液体溅出,发生危险,故B错误;
C. 乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中水解,试管乙中不能盛放NaOH浓溶液,应盛放饱和碳
酸钠溶液,故C错误;
D. 乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠,实验结束后,将试管乙中混合液进行分液可得到乙酸
乙酯,故D错误;
选A。
5.一种新型漂白剂结构如图所示,其中W.Y.Z为不同周期不同主族的短周期元素,
W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外
电子排布相同。
下列说法正确的是
A.非金属性:X>W>Y
B.Y的最高价氧化为对应的水化物为三元酸
C.可利用W与X、Y形成的化合物热还原制备单质Y
D.该漂白剂中仅有X均满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】
由W2+可知,W最外层有2个电子;Z形成1个键,Z是第ⅠA或ⅦA族元素;W、
Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,X形成2个键,X是ⅥA族元素;
Z与X形成共价键,Z是H元素,X是O元素;Y是B元素;W、X对应的简单离
子核外电子排布相同,W是Mg元素。
【详解】
A. W是镁,为金属元素,非金属性:O>B>Mg,故A错误;
B. Y是B元素,B的最高价氧化为对应的水化物为H3BO3,H3BO3中的质子无法直接
电离出,H3BO3结合水中的OH-,电离出H+,H3BO3是一元弱酸,故B错误;
C. 镁和B2O3加热生成B和氧化镁,故C正确;
D. 该漂白剂中Mg2+、B、O均满足8电子稳定结构,故D错误。
【点睛】
本题需要通过微观的原子结构、化学键结合题目信息推断元素,关键是联系宏观物质
的性质、灵活运用结构决定性质的规律,本题的突破口是该漂白剂的结构示意图。
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○
…………线………_____
○…………线………6.我国科学家设计了一种将电解饱和食盐水与电催化还原CO 2相耦合的电解装置如图所示。
下列叙述错误的是
A .理论上该转化的原子利用率为100%
B .阴极电极反应式为-+
22CO +2e +2H =CO+H O C .Na +也能通过交换膜
D .每生成11.2 L (标况下)CO 转移电子数为N A 【答案】C 【解析】 【详解】
A. 总反应为--2CO +Cl =CO+ClO ,由方程式可以看出该转化的原子利用率为100%,
故A 正确;
B. 阴极发生还原反应,阴极电极反应式为-+
22CO +2e +2H =CO+H O ,故B 正确; C. 右侧电极氯化钠生成次氯酸钠,根据反应物、生成物中钠、氯原子个数比为1:1,Na +不能通过交换膜,故C 错误;
D. 阴极二氧化碳得电子生成CO ,碳元素化合价由+4降低为+2,每生成11.2 L (标况下)CO 转移电子数为N A ,故D 正确; 选C 。
7.己知:+-+
2+
-2422525226N H +H O N H +OH ,N H +H O
N H +OH 儍;常温下,将
盐酸滴加到N 2H 4的水溶液中,混合溶液中pOH[ pOH=-lgc (OH -
)]随离子浓度变化的关系如图所示。
下列叙述错误的是
A .曲线M 表示pOH 与1g
()()
2+
26
+2
5
c N H c N H 的变化关系 B .反应225226N H H O N H OH +-
+
-++ƒ的-15HK=10
C .pOH 1>pOH 2
D .N 2H 5Cl 的水溶液呈酸性 【答案】C 【解析】 【分析】
M 、N 点()()2+
26
+2
5
c N H c N H =()()
+2
52
4
c N H c N H =1,M 点c (OH -
)=10
-15
、N 点c (OH -)=10-6, M 点
表示的电离平衡常数=10-15,N 点表示的电离平衡常数=10-6;
第一步电离常数大于第二步电离常数。
【详解】 A. ()()
()
512+
224c N H OH c N H K c Ka a -=
>,所以曲线M 表示pOH 与1g
()()
2+
26
+2
5
c N H c N H 的变化关系,曲线N 表示pOH 与1g ()()
+
25
2
4
c N H c N H 的变化关系,故A 正确; B. 反应225226N H H O N H OH +
+
-++ƒ
表示第二步电离, 2Ka =
()(
)(
)
2+
26+
25
c N H OH c N H
c -
=10
-15
,故B 正确;
C. pOH 1=1-lg a K 、pOH 2=2-lg a K ,12Ka Ka > ,所以pOH 1<pOH 2,故C 错误;
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D. N 2H 4是二元弱碱,N 2H 5Cl 是强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,故D 正确; 故答案选C 。
第II 卷(非选择题)
请点击修改第II 卷的文字说明
二、实验题
8.草酸亚铁晶体(FeC 2O 4-2H 2O ,M=180g.mol -1
)为淡黄色固体,难溶于水,可用作电池正极材料磷酸铁锂的原料。
回答下列问题: 实验1探究纯草酸亚铁晶体热分解产物
(1)气体产物成分的探究,设计如下装置(可重复选用)进行实验:
①装置B 的名称为 ____。
②按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为a→___ →点燃(填仪器接口的字母编号)。
③为了排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,实验前应进行的操作是____。
④C 处固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊,则证明气体产物中含有____。
(2)固体产物成分的探究,待固体热分解充分后,A 处残留黑色固体。
黑色固体可能是Fe 或FeO ,设计实验证明其成分为FeO 的操作及现象为____。
(3)依据(1)和(2)结论,A 处发生反应的化学方程式为____。
实验2草酸亚铁晶体样品纯度的测定
工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO 4杂质,测定其纯度的流程如下图:
(4)草酸亚铁晶体溶解酸化用KMnO 4溶液滴定至终点的离子方程式为____。
(5)草酸亚铁晶体样品的纯度为 ____(用代数式表示),若配制溶液时Fe 2+被氧化,则测定结果将____(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
【答案】洗气瓶 f g → b c → hi (或ih )→d e(或ed)→b c 先通入一段时间的氮气 CO 取少量固体溶于硫酸,无气体生成
24222FeC O 2H O FeO+CO +CO 2H O ∆
⋅=↑↑+
-2++2+
3+
4224223MnO +5H C O +5Fe +14H =3Mn +5Fe +10CO +12H O ↑
()3125250
10mol 180g/mol
225100%
mg
c V V --⨯⨯⨯⨯⨯ 偏低 【解析】 【分析】
(1)①根据图示分析装置B 的名称;
②先用无水硫酸铜检验水,再用澄清石灰水检验二氧化碳,用碱石灰除去二氧化碳并
干燥气体,再用热的氧化铜、澄清石灰水检验CO ,最后用点燃的方法处理尾气; ③用氮气排出装置中的空气;
④CO 具有还原性,其氧化产物是二氧化碳;
(2)铁与硫酸反应生成氢气,氧化亚铁和硫酸反应不生成氢气;
(3)依据(1)和(2),草酸亚铁晶体加热分解为氧化亚铁、CO 、CO 2、水; (4)草酸亚铁被酸性高锰酸钾溶液氧化为Fe 3+、CO 2;
(5)亚铁离子消耗高锰酸钾溶液V 2mL ,则草酸根离子消耗高锰酸钾溶液V 1mL -V 2mL ,由于样品含有FeSO 4杂质,所以根据草酸根离子的物质的量计算草酸亚铁晶体样品的纯度。
【详解】
(1)①根据图示,装置B 的名称是洗气瓶;
②先用无水硫酸铜检验水,再用澄清石灰水检验二氧化碳,用碱石灰除去二氧化碳并
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干燥气体,再用热的氧化铜检验CO ,再用澄清石灰水检验二氧化碳的生成,最后用点燃的方法处理尾气,仪器的连接顺序是a→fg→bc →hi→de→bc ;
③为了排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,实验前应进行的操作是先通入一段时间的氮气;
④CO 具有还原性,C 处固体由黑变红,说明氧化铜被还原为铜,其后的澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,则证明气体产物中含有CO ;
(2)铁与硫酸反应生成氢气,氧化亚铁和硫酸反应不生成氢气,取少量固体溶于硫酸,没有气体放出,则证明是FeO ;
(3)依据(1)和(2),草酸亚铁晶体加热分解为氧化亚铁、CO 、CO 2、水,反应方程式是24222FeC O 2H O FeO+CO +CO 2H O ∆
⋅=↑↑+ ;
(4)草酸亚铁被酸性高锰酸钾溶液氧化为Fe 3+、CO 2,反应的离子方程式是
-2++2+3+42
24223MnO +5H C O +5Fe +14H =3Mn +5Fe +10CO +12H O ↑;
(5)25mL 样品溶液中亚铁离子消耗高锰酸钾的物质的量是
3322mol/L 1010c V L cV mol --⨯⨯=⨯,草酸根离子消耗高锰酸钾的物质的量为
()3331212mol/L 10mol/L 1010c V L c V L c V V mol ---⨯⨯-⨯⨯=-⨯,根据方程式
-+2+2244225H C O +2MnO +6H =2Mn +10CO +8H O ↑,草酸亚铁晶体样品的纯度为
()312525010180g/mol
225100%
mg
c V V mol --⨯⨯⨯⨯⨯ ;若配制溶液时Fe 2+被氧化,则V 1减小,V 2不变,测定结果将偏低。
【点睛】
本题通过探究草酸亚铁的性质,考查学生实验基本操作和获取信息解决实际问题的能力,明确实验原理与方法是解题的关键,知道草酸、亚铁离子都能被高锰酸钾氧化。
三、工业流程
MnCO 3,含少量A12O 3、Fe 2O 3、FeO 、CaO 、MgO 等)
()()-10-11sp 2sp 2K CaF =1.510K MgF =7.410;;⨯⨯
)n+
-1
=0.1mol L ⎤⨯⎦形成氢氧化物沉淀pH 范围如下:
MnO 2的作用是____,应调节溶液pH 不小于____。
Ca 2+、Mg 2+转化为相应的氟化物沉淀而除去,除去Ca 2+____。
(OH )2'MnCO 3沉淀的离子方程式为____,“母液”经加热等工序循环使用。
SO 4为电解质溶液,利用下图装置可同时制备金属锰和MnO 2。
____。
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○…………外……………………○…………订………※※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※○…………内……………………○…………订………【答案】把Fe 2+氧化为Fe 3+ 5.2 MnF 2(s)+ Ca 2+(aq)ƒ Mn 2+(aq)+ CaF 2(s) 3.53×107 2Mn 2++3CO 32-+2H 2O= Mn(OH)2·MnCO 3+2HCO 3- 焙烧 阴离子交换膜 Mn 2+-2e -+2H 2O=MnO 2+4H + 【解析】 【分析】
根据流程图,“酸浸”后的溶液中含有Mn 2+、Al 3+、Fe 2+、Fe 3+、Mg 2+、Ca 2+,加入适量MnO 2把Fe 2+氧化为Fe 3+,调节pH ,除去Al 3+、Fe 3+,加入MnF 2除去Mg 2+、Ca 2+,滤液中通入碳酸铵溶液沉锰。
【详解】
(1)二氧化锰具有氧化性,“除杂1”中加入适量MnO 2的作用是把Fe 2+氧化为Fe 3+,为使Al 3+、Fe 3+沉淀完全,应调节溶液pH 不小于5.2。
(2)“除杂2”的主要目的将Ca 2+、Mg 2+转化为相应的氟化物沉淀而除去,除去Ca 2+的离子方程式为MnF 2(s)+ Ca 2+
(aq)ƒ Mn 2+
(aq)+ CaF 2(s),该反应的平衡常数
()()
()()()()
[][]
22222-3
-1022
2Mn Mn F sp sp Ca
C MnF 5.310CaF 1.5F 10
a
c c c K K K c c c ++-+
+
-
⨯=
=
=⨯=
=3.53×107。
(3)“沉锰”是MnCl 2与碳酸铵反应生成Mn(OH)2·MnCO 3,根据电荷守恒、质量守恒,反应的离子方程式为2Mn 2++3CO 32-+2H 2O= Mn(OH)2·MnCO 3+2HCO 3-,“母液”含有氯化铵,经加热等系列操作后可返回“焙烧”工序循环使用。
(4)以MnSO 4-(NH 4)2SO 4为电解质溶液制备金属锰和MnO 2。
根据图示,离子透过交换膜向阳极移动,离子交换膜a 阴离子交换膜,阳极锰离子失电子发生氧化反应生成二氧化锰,电极反应式为Mn 2+-2e -+2H 2O=MnO 2+4H +。
四、综合题
10.合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。
回答下列问题:
(1)德国化学家F.Haber 从1902年开始研究N 2和H 2直接合成NH 3。
在1.01×105Pa 、250℃时,将1 molN 2和1 molH 2加入aL 刚性容器中充分反应,测得NH 3体积分数为
0.04;其他条件不变,温度升高至450℃,测得NH 3体积分数为0.025,则可判断合成氨反应为 ____填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在1.01×105Pa 、250℃时,将2 moIN 2和2 molH 2加入aL 密闭容器中充分反应,H 2平衡转化率可能为 ___(填标号)。
A =4% B <4% C 4%~7% D >11.5%
(3)我国科学家结合实验与计算机模拟结果,研究了在铁掺杂W18049纳米反应器催化剂表面上实现常温低电位合成氨,获得较高的氨产量和法拉第效率。
反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
需要吸收能量最大的能垒(活化能)E=____ev ,该步骤的化学方程式为____,若通入H 2体积分数过大,可能造成 ___。
(4)T ℃时,在恒温恒容的密闭条件下发生反应:223N (g)3H (g)2NH (g)+ƒ反
应过程中各物质浓度的变化曲线如图所示:
①表示N 2浓度变化的曲线是 ____(填“A”、“B”或“C’,)。
与(1)中的实验条件
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(1.01×105Pa 、450℃)相比,改变的条件可能是_____。
②在0~25min 内H 2的平均反应速率为____。
在该条件下反应的平衡常数为 ___mol -2.L 2(保留两位有效数字)。
【答案】放热 D 1.54 NH 3*+NH 3=2NH 3 占据催化剂活性位点过多 B 加压强或降温 0.006mol·L -1·min -1 0.73 【解析】 【分析】
(1)升高温度,NH 3体积分数降低;
(2)在1.01×105Pa 、250℃时,将2 moIN 2和2 molH 2加入aL 密闭容器中充分反应,与在1.01×105Pa 、250℃时,将1 moIN 2和1 molH 2加入aL 密闭容器中充分反应比,相当于加压;
(3)吸收能量最大的能垒,即相对能量的差最大;根据图示写方程式;
(4)根据反应方程式,N 2、H 2、NH 3的变化量比为1:3:2;图氢气的转化率为25%,(1)中氢气的转化率是11.5%,根据转化率的变化分析; ②A 表示氢气的浓度变化,根据=
c
t
υ∆∆ 计算H 2的平均反应速率;根据()()()
23322NH N H c K c c =计算平衡常数;
【详解】
(1)升高温度,NH 3体积分数降低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应放热; (2)在1.01×105Pa 、250℃时,将1 molN 2和1 molH 2加入aL 刚性容器中充分反应,测得NH 3体积分数为0.04;
223
N (g)+3H (g)2NH 110321132x x x x x x
--ƒ
初始转化平衡
20.0422x x =- ,x=0.0384,H 2平衡转化率0.03843
100%=11.5%1
⨯⨯,在
1.01×105Pa 、250℃时,将2 moIN 2和2 molH 2,相当于加压,平衡正向移动,氢气转化率增大,H 2平衡转化率>11.5%,故选D ;
(3)根据图示,吸收能量最大的能垒,即相对能量的差最大是-1.02-(-2.56)=1.54;根据图示,该步的方程式是NH 3*+NH 3=2NH 3;若通入H 2体积分数过大,氢分子占据催化剂活性位点过多;
(4)①根据反应方程式,N 2、H 2、NH 3的变化量比为1:3:2,所以表示N 2浓度变化的曲线是B ;(1)中氢气转化率11.5%,1:3时氢气转化率更低,图中氢气转化率25%,故只能考虑压强、温度的影响,可以采用加压或降温的方法; ②A 表示氢气的浓度变化,
(
)20.15mol/L
H =
25min
υ=0.006mol·L -1·min -1;
()()()22
333
22NH 0.1==0.73N H 0.150.45
c K c c =⨯ mol -2.L 2。
11.纳米磷化钴(CoP )常用于制作特种钻玻璃,制备磷化钴的常用流程如下:
(l )基态P 原子的价电子排布式为____,P 位于元素周期表中____区。
(2)尿素中N 原子的杂化类型是 _____;C 、N 、O 三种元素的第一电离能最大的是____,电负性由小到大的顺序为____。
(3)Co (CO 3)0.5(OH )·0.11H 2O 中CO 32-中C 的价层电子对数为____;该化合物中不含有的化学键有_____填标号)。
A 离子键
B 共价键
C 金属键
D 配位键
E 氢键
F 非极性键
(4)一些氧化物的熔点如下表所示:
…
…
…
外
…
…
…
…
○
…
…
…
…
装
…
※
※
请
※
※
不
※
※
要
※
※
…
…
…
内
…
…
…
…
○
…
…
…
…
装
…
解释表中氧化物之间熔点差异的原因____。
(5)CoP的晶胞结构如图所示,最近且相邻两个钴原子的距离为npm。
设N A为阿伏加德罗常数的值,则其晶胞密度为_______-g.cm-3(列出计算式即可)。
【答案】3s23p3P sp3N C<N<O 3 C F FeCl3是共价化合物,
Fe3O4、Co3O4是离子化合物,Fe3O4、Co3O4晶胞结构不同
【解析】
【分析】
(l)P是15号元素,最外层有5个电子;
(2)根据尿素的结构简式是分析N原子杂化类型;同周期元素从左到右
第一电离能增大,N原子3p轨道为半充满状态;同周期元素从左到右电负性依次增大;
(3)CO32-中C的价层电子对数为
4+2
2
;
(4)化合物类型不同熔沸点不同;晶体结构不同,熔沸点不同;
(5)根据CoP的晶胞结构,最近且相邻两个钴原子的距离为npm,℃℃℃℃℃℃℃℃2npm,
pm,1个晶胞含有Co原子数
11
8+6=4
82
⨯⨯、P原子数
1
12+1=4
4
⨯;
【详解】
(l)P是15号元素,最外层有5个电子,基态P原子的价电子排布式为3s23p3;价电
子排布式为3s23p3,所以P位于元素周期表中P区;
(2)尿素的结构简式是,N原子形成3个共价键,有1对孤电子对,所
以N原子杂化类型是sp3;同周期元素从左到右第一电离能增大,N原子3p轨道为半
充满状态,所以C、N、O三种元素的第一电离能最大的是N;同周期元素从左到右电
负性依次增大,电负性由小到大的顺序为C<N<O;
(3)CO32-中C的价层电子对数为
4+2
2
=3;
(4)FeCl3是共价化合物,熔沸点低;Fe3O4、Co3O4是离子化合物,熔沸点高,但晶胞
结构不同,所以熔沸点有差异;Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2O中CO32-与Co2+℃℃℃℃离
子键;CO32-、℃℃℃℃℃℃共价键;Co2+与H2O℃配位键;氢键不是化学键,没有非极
性键,故选CF;
(5)根据CoP的晶胞结构,最近且相邻两个钴原子的距离为npm,℃℃℃℃℃℃℃℃2npm,
pm,晶胞体积为3pm3,1个晶胞含有Co原子数
11
8+6=4
82
⨯⨯、P原子数
1
12+1=4
4
⨯;g.cm-3。
【点睛】
本题的难点是晶胞计算,根据晶胞结构计算晶胞中的原子数是解题关键,顶点的原子
被1个晶胞占用
1
8
、面心的原子被1个晶胞占用
1
2
,楞上的原子被1个晶胞占用
1
4。
12.利奈唑胺(I)为细菌蛋白质合成抑制剂,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称是____,
第15页共20页◎第16页共20页
第17页 共20页 ◎ 第18页 共20页
………外○…………装…………○…………订…………○……线…__________姓名:___________班级:___________考号:_____………内○…………装…………○…………订…………○……线…(2)C—D 、F—G 的结反应类型分别为____ (3)B 的结构简式为____。
(4)H—I 的化学方程式为____。
(5)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。
用星号(*)标出
中的手性碳____
(6)芳香族化合物X 是C 的同分异构体,写出核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为
4:4:2:1的X 的结构简式____。
(不考虑立体异构,只写一种)
(7)参照上述合成路线,设计以甲苯和乙酸为原料制备的合成
路线(无机试剂任选)____。
【答案】氟原子、硝基 还原反应、取代反应
【解析】 【分析】
CH 2-NH-C=O-CH 3 (1)根据A 的结构简式
判断官能团;
(2)C→D 是C 中的硝基变为氨基、F→G 是F 中的氯原子被-N 3代替; (3)A+B→C+HF ,根据A 、C 的结构简式推断B 的结构简式;
(4)
和醋酸生成
和水;
(5)根据连有4个不同的原子或基团的碳原子为手性碳判断;
(6)芳香族化合物X 是C 的同分异构体,核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为4:4:2:1,
说明结构对称; (7)甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成
,
与NaN 3反应生成
,
与氢气发生还原反应生成
,和乙酸反应
生成
;
【详解】
(1)A 的结构简式是
,官能团名称是氟原子、硝基;
(2)C→D 是C 中的硝基变为氨基,属于还原反应;F→G 是F 中的氯原子被-N 3代替,属于取代反应;
(3)A+B→C+HF ,根据A 、C 的结构简式,可知A 中的F 原子被代替,所以B
的结构简式是
;
(4)
和醋酸生成
和水,反应的化学方程式为
;
(5)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。
中的手性碳为
;
第19页 共20页 ◎ 第20页 共20页
(6)芳香族化合物X 是C 的同分异构体,核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为4:4:2:1的X 的结构简式是
;
(7)甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成,与NaN 3反应生成
,
与氢气发生还原反应生成
,
和乙酸反应
生成,合成路线为。
【点睛】
本题考查有机物推断和合成,侧重考查学生推断和灵活运用能力,明确物质之间的转化、官能团及其性质关系是解本题关键,注意逆推法的应用。