2018年高考全国卷Ⅲ理综化学试题解析(精编版)(解析版)
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2018 年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试试题卷(化学)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。
写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 S 32 Fe 56 一、选择题 1. 化学与生活密切相关。
下列说法错误的是
A. 泡沫灭火器可用于一般的起火,也适用于电器起火
B. 疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性
C. 家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆,有利于健康及环境
D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法
【答案】 A
【解析】分析:本题考查的是化学知识在具体的生产生活中的应用,进行判断时,应该先考虑清楚对应化 学物质的成分,再结合题目说明判断该过程的化学反应或对应物质的性质即可解答。
详解: A .泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液,两者混合的时候发生双水解反应,生成大量 的二氧化碳气体泡沫,该泡沫喷出进行灭火。
但是,喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含水,形成电解质溶 液,具有一定的导电能力,可能导致触电或电器短路, A 错误。
B .疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品。
由于疫苗对温度比较敏感,温度较高时, 会因为蛋白质变性,而失去活性,所以疫苗一般应该冷藏保存, B 正确。
C .油性漆是指用有机物作为溶剂或分散剂的油漆;水性漆是指用水作为溶剂或分散剂的油漆,使用水性漆 可以减少有机物的挥发对人体健康和室内环境造成的影响, C 正确。
D .电热水器内胆连接一个镁棒,就形成了原电池,因为镁棒比较活泼所以应该是原电池的负极,从而对正 极的热水器内胆 (多为不锈钢或铜制) 起到了保护作用, 这种保护方法为: 牺牲阳极的阴极保护法, 点睛:本题是一道比较传统的化学与生产生活相关的问题,需要学生能够熟悉常见化学物质的性质和用途,
同时能用化学原理解释生产生活中的某些过程。
需要指出的是,绝密 ★ 启用前 D 正确。
D 中的牺牲阳极的阴极保护法,
选项
实际指的是形成原电池的保护方法。
2. 下列叙述正确的是
A. 24 g 镁与 27 g 铝中,含有相同的质子数
B. 同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C. 1 mol 重水与 1 mol 水中,中子数比为 2∶ 1
D. 1 mol 乙烷和 1 mol 乙烯中,化学键数相同 【答案】 B
【解析】分析:本题考查的是物质结构,需要先分析该物质中含有的微观粒子或组成的情况,再结合题目 说明进行计算。
详解: A .1个Mg 原子中有 12个质子, 1个Al 原子中有 13个质子。
24g 镁和 27g 铝各自的物质的量都是 1mol ,所以 24g 镁含有的质子数为 12mol , 27g 铝含有的质子的物质的量为 13mol ,选项 A 错误。
则氧气( O 2)的物质的量为 mol ,臭氧( O 3)的物质的量为 mol , ×2= mol 和 ×3= mol ,即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样 多的,而每个氧原子都含有 8个电子,所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数,选项 B 正确。
C .重水为
,其中 含有 1个中子, 含有 8个中子,所以 1个重水分子含有 10个中子, 1mol
重水含有 10mol 中子。
水为
, 其中 没有中子, 含有 8 个中子,所以 1个水分子含有 8 个中
子, 1mol 水含有 8mol 中子。
两者的中子数之比为 10:8=5:4 ,选项 C 错误。
D .乙烷( C 2H 6)分子中有 6个C -H 键和 1个C -C 键,所以 1mol 乙烷有 7mol 共价键。
乙烯( C 2H 4)分 子中有 4个C -H 键和 1个C =C ,所以 1mol 乙烯有 6mol 共价键,选项 D 错误。
点睛:本题考查的是物质中含有的各种粒子或微观结构的问题,一般来说先计算物质基本微粒中含有多少 个需要计算的粒子或微观结构,再乘以该物质的物质的量,就可以计算出相应结果。
3. 苯乙烯是重要的化工原料。
下列有关苯乙烯的说法错误的是
A. 与液溴混合后加入铁粉可发生 取代反应
C. 与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
D. 在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯
B .设氧气和臭氧的质量都是
Xg ,
B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 [ 来源 : 学.科.]
答案】 C
解析】分析:本题考查的是有机物的化学性质,应该先确定物质中含有的官能团或特定结构(苯环等非官能团),再根据以上结构判断其性质。
详解: A .苯乙烯中有苯环,液溴和铁粉作用下,溴取代苯环上的氢原子,所以选项 A 正确。
B .苯乙烯中有碳碳双键可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项 B 正确。
C.苯乙烯与 HCl 应该发生加成反应,得到的是氯代苯乙烷,选项C 错误。
D.乙苯乙烯中有碳碳双键,可以通过加聚反应得到聚苯乙烯,选项 D 正确。
点睛:本题需要注意的是选项 A ,题目说将苯乙烯与液溴混合,再加入铁粉,能发生取代,这里的问题是,会不会发生加成反应。
碳碳双键和液溴是可以发生加成的,但是反应的速率较慢,加入的铁粉与液溴反应得到溴化铁,在溴化铁催化下,发生苯环上的氢原子与溴的取代会比较快;或者也可以认为溴过量,发生加成以后再进行取代。
4.下列实验操作不当的是
A.用稀硫酸和锌粒制取 H2时,加几滴 CuSO4 溶液以加快反应速率
B.用标准 HCl 溶液滴定 NaHCO 3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+
D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
【答案】 B
C.用铂丝蘸取盐溶液在火焰上灼烧,进行焰色反应,火焰为黄色,说明该盐溶液中一定有Na+,选项C 正
确。
D .蒸馏时,为保证加热的过程中液体不会从烧瓶内溢出,一般要求液体的体积不超过烧瓶体积的三分之二,
选项 D 正确。
点睛:本题选项 B 涉及的是滴定过程中指示剂的选择。
一般来说,应该尽量选择的变色点与滴定终
点相近, 高中介绍的指示剂主要是酚酞(变色范围为 pH=8 ~ 10)和甲基橙(变色范围为 pH=3.1 ~ 4.4)。
本题中因为
他滴定,强酸强碱的滴定,两种指示剂都可以;强酸滴定弱碱,因为滴定终点为强酸弱碱盐,溶液显酸性, 所以应该使用甲基橙为指示剂;强碱滴定弱酸,因为滴定终点为强碱弱酸盐,溶液显碱性,所以应该使用 酚酞为指示剂。
5. 一种可充电锂 -空气电池如图所示。
当电池放电时, O 2与 Li +
在多孔碳材料电极处生成
Li 2O 2-x (x=0或 1)。
下列说法正确的是
A. 放电时,多孔碳材料电极为负极
B. 放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C. 充电时,电解质溶液中 Li +
向多孔碳材料区迁移
D. 充电时,电池总反应为 Li 2O 2-x =2Li+ (1- ) O 2
【答案】 D 【解析】分析:本题考查的是电池的基本构造和原理,应该先根据题目叙述和对应的示意图,判断出电池 的正负极,再根据正负极的反应要求进行电极反应方程式的书写。
&
详解:
A .题目叙述为:放电时, O 2 与 Li +在多孔碳电极处反应,说明电池内 ,Li +向多孔碳电极移动,因为阳离子 移向正极,所以多孔碳电极为正极,选项 A 错误。
B .因为多孔碳电极为正极,外电路电子应该由锂电极流向多孔碳电极(由负极流向正极) ,选项 B 错误。
C .充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反,放电时, Li +向多孔碳电极移动,充电时向锂电极移动,
选项 C 错误。
D .根据图示和上述分析, 电池的正极反应应该是 O 2与 Li +得电子转化为 Li 2O 2-X
,电池的负极反滴定终点的时候溶液一定为酸性(二氧化碳饱和溶液
pH 约为 5.6),所以应该选择甲基橙为指示剂。
对于其
应应该是单
+
质 Li 失电子转化为 Li +,所以总反应为: 2Li + (1-)O2= Li 2O2-X,充电的反应与放电的反应相反,所以为 Li 2O2-X = 2Li + (1 -)O 2,选项 D 正确。
点睛:本题是比较典型的可充电电池问题。
对于此类问题,还可以直接判断反应的氧化剂和还原剂,进而判断出电池的正负极。
本题明显是空气中的氧气得电子,所以通氧气的为正极,单质锂就一定为负极。
放
电时的电池反应,逆向反应就是充电的电池反应,注意:放电的负极,充电时应该为阴极;放电的正极充电时应该为阳极。
6.用 0.100 mol L·-1 AgNO 3滴定 50.0 mL 0.0500 mol L·-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。
下列有关描述错误的是
A.根据曲线数据计算可知 K sp(AgCl) 的数量级为 10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式 c(Ag +)·c(Cl -)= K sp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为 0.0400 mol ·L-1 Cl -,反应终点 c移到 a
D.相同实验条件下,若改为 0.0500 mol ·L-1 Br -,反应终点 c向 b方向移动
【答案】 C
【解析】分析:本题应该从题目所给的图入手,寻找特定数据判断题目中的沉淀滴定的具体过程。
注意:横坐标是加入的硝酸银溶液的体积,纵坐标是氯离子浓度的负对数。
详解: A.选取横坐标为 50mL的点,此时向 50mL 0.05mol/L 的 Cl-溶液中,加入了 50mL
0.1mol/L 的 AgNO3 溶液,所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为 0.025mol/L (按照银离子和氯离子 1:1 沉淀,同时不要忘记
溶液体积变为原来 2倍),由图示得到此时 Cl-约为 1×10-8mol/L (实际稍小) ,所以 K SP(AgCl) 约为 0.025 ×10-8=2.5 ×10-10,所以其数量级为 10-10,选项 A 正确。
B .由于 K SP(AgCl) 极小,所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出,溶液一直是氯化银的饱和溶
液,所以+-
c(Ag ) ·c(Cl )= K SP(AgCl) ,选项 B 正确。
C.滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子,所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定,将 50mL
0.05mol/L 的 Cl-溶液改为 50mL 0.04mol/L 的 Cl -溶液,此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的
0.8倍,所
0.8倍,因此应该由 c点的 25mL 变为
以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的
25×0.8=20mL ,而 a点对应的是 15mL ,选项 C 错误。
D.卤化银从氟化银到碘化银的溶解度应该逐渐减小,所以 K SP(AgCl) 应该大于 K SP(AgBr) ,将
50mL 0.05mol/L 的 Cl-溶液改为 50mL 0.05mol/L 的 Br -溶液,这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子,因为银离子和氯离子或溴离子都是 1:1 沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,但是因为溴化银更难溶,所以终点时,溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小,所以有可能由a 点变为 b点。
选项 D 正确。
点睛:本题虽然选择了一个学生不太熟悉的滴定过程——沉淀滴定,但是其内在原理实际和酸碱中和滴定
是一样的。
这种滴定的理论终点都应该是恰好反应的点,酸碱中和滴定是酸碱恰好中和,沉淀滴定就是恰好沉淀,这样就能判断溶液发生改变的时候,滴定终点如何变化了。
7.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X 和 Z同族。
盐 YZW 与浓盐酸反应,有黄绿
色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到 YZW 的溶液。
下列说法正确的是
A. 原子半径大小为 W<X <Y <Z
B.X 的氢化物水溶液酸性强于 Z 的[来源:ZXXK]
C.Y 2W2与 ZW 2均含有非极性共价键
D.标准状况下 W 的单质状态与 X 的相同
【答案】 D
B.HCl 是强酸, HF 是弱酸,所以 X(F)的氢化物水溶液的酸性弱于 Z( Cl )的。
选项 B 错误。
C.ClO2的中心原子是 Cl,分子中只存在 Cl 和 O之间的极性共价键,选项 C错误。
D .标准状况下, W 的单质 O2 或 O3均为气态, X 的单质 F2 也是气态。
选项 D 正确。
点睛:本题相对比较简单,根据题目表述可以很容易判断出四个字母分别代表的元素,再代入四个选项判断即可。
要注意选项 D 中,标准状况下氧气、臭氧、氟气的状态为气体。
、非选择题
(一)必考题
-1
8.硫代硫酸钠晶体( Na2S2O3·5H2O,M=248 g ·mol-1 )可用作定影剂、还原剂。
回答下列问题:
(1)已知: Ksp(BaSO 4)=1.1 1×0-10, Ksp(BaS2O3)=4.1 ×10 -5。
市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:
试剂:稀盐酸、稀 H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、 H2O2溶液
(2)利用 K 2Cr2O7 标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。
测定步骤如下:
① _________________________________________________________________ 溶液配制:称取 1.2000 g 某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在_______________ 中溶解,完全溶解后,全部转移至 100 mL 的_____ 中,加蒸馏水至________ 。
-1
②滴定:取 0.00950 mol ·L-1的 K2Cr2O 7标准溶液 20.00 mL ,硫酸酸化后加入过量 KI ,发生反应:
2- - + 3+
Cr2O7 +6I +14H 3I 2+2Cr +7H 2O 。
然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:
I2+2S2O32-S4O62- +2I -。
加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液___ ,即为终点。
平行滴定
3 次,样品溶液的平均用量为 24.80 mL ,则样品纯度为_ %(保留 1 位小数)。
【答案】 (1). ③加入过量稀盐酸 (2). ④出现乳黄色浑浊 (3). ⑤(吸)取上层清液,滴入 BaCl2 溶液 (4). ⑥产生白色沉淀 (5). 烧杯 (6). 容量瓶 (7). 刻度 (8). 蓝色褪去(9). 95.0
【解析】分析:本题考查的是化学实验的相关知识,主要包括两个方面一个是硫酸根离子的检验,一个是硫代硫酸钠的定量检测。
详解:(1)检验样品中的硫酸根离子,应该先加入稀盐酸,再加入氯化钡溶液。
但是本题中,硫代硫酸根离子和氢离子以及钡离子都反应,所以应该排除其干扰,具体过程应该为先将样品溶解,加入稀盐酸酸化
2- +
以过程为:将固体再烧杯中加入溶解,全部转移至 100mL 容量瓶,加蒸馏水至
刻度线。
(反应为 S2O32- + 2H+ = SO2↑ +S↓ +2HO),静置,取上层清液中滴加氯化钡溶液,观察到白色沉淀,证明存在硫酸根离子。
所以答案为:③加入过量稀盐酸;④有乳黄色沉淀;⑤取上层清液,滴加氯化钡溶液;⑥ 有白色沉淀产生。
学 #科
①配制一定物质的量浓度的溶液,应该先称量质量,在烧杯中溶解,在转移至容量瓶,最后定容即可。
所
② 淡黄绿色溶液中有单质碘,加入淀粉为指示剂,溶液显蓝色,用硫代硫酸钠溶液滴定溶液中的单质碘, 滴定终点时溶液的蓝色应该褪去。
根据题目的两个方程式得到如
下关系式:
0.004597mol ,所以样品纯度为 点睛:本题考查的知识点比较基本,其中第一问中的硫代硫酸钠样
品中硫酸根离子的检验,在 2014 年的天 津、山东、四川高考题中都出现过,只要注意到有刺激性气味气体就可以准确作答。
9. K IO 3 是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。
回答下列问题:
(1)KIO 3的化学名称是 __ 。
(2)利用 “KClO 3氧化法 ”制备 KIO 3工艺流程如下图所示:
“酸化反应 ”所得产物有 KH (IO 3)2、 Cl 2和KCl 。
“逐 Cl 2”采用的方法是 。
“滤液”中的溶质主要是
_____ 。
“调 pH ”中发生反应的化学方程式为 __ 。
(3)KIO 3也可采用 “电解法”制备,装置如图所示。
① 写出电解时阴极的电极反应式 _
② 电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 ____ ,其迁移方向是 _________
③ ________________________________________________ 与 “电解法 ”相比, “KClO 3氧化法 ”的主要不足之处有 _______________________________ (写出 一点)。
Cl 2 易污染环境
Cr 2O 72-~3I 2~6S 2O 32-,则配制 的 100mL 样品溶液中硫代硫酸钠的浓度 c= ,含有的硫代硫酸钠为
答案 】(1). 碘 酸钾
(2) . 加 热 (3). KCl (4). KH(IO 3)2+KOH
2KIO +H O 或 HIO 3+KOH KIO 3+H 2O)
(5). 2H 2O+2e
-
2OH -
+H 2↑ (6). K +
(7). a 到 b (8). 产生
【解析】分析:本题考查的是化学工业以及电化学的相关知识。
应该从题目的化工流程入手,判断
每步流程操作的目的,就可以顺利解决问题。
详解:(1)根据氯酸钾( KClO 3)可以推测 KIO 3为碘酸钾。
(2)将溶解在溶液中的气体排出的一般方
法是将溶液加热,原因是气体的溶解度是随温度上升而下减小。
第一步反应得到的产品中氯气在
“逐 Cl2”时除去,根据图示,碘酸钾在最后得到,所以过滤时KH(IO 3)2应该在滤渣中,所以滤液中主要为 KCl。
“调 pH”的主要目的是将 KH(IO 3)2转化为 KIO 3,所以方程式为: KH(IO 3)2+KOH=2KIO 3+H2O。
(3)①由图示,阴极为氢氧化钾溶液,所以反应为水电离的氢离子得电子,反应为 2H2O + 2e- = 2OH- + H2↑。
②电解时,溶液中的阳离子应该向阴极迁移,明显是溶液中大量存在的钾离子迁移,方向为由左向右,即由 a 到 b。
③KClO 3 氧化法的最大不足之处在于,生产中会产生污染环境的氯气。
点睛:题目的电解过程,可
以理解为:阳极区的单质碘和氢氧化钾反应: 3I2 + 6KOH = KIO 3 + 5KI + 3H 2O,生成的碘离子
在阳极失电子再转化为单质碘,单质碘再与氢氧化钾反应,以上反应反复循环最终将所有的碘都转
化为碘酸钾。
阴极区得到的氢氧化钾可以循环使用。
10.三氯氢硅( SiHCl 3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。
回答下列问题:
( 1) SiHCl 3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO) 2O 等,写出该反
应的化学方
程式 ______ 。
(2)SiHCl 3 在催化剂作用下发生反应:
-1
2SiHCl 3(g) SiH 2Cl 2(g)+ SiCl 4(g) ΔH1=48 kJ m·ol-1
-1
3SiH 2Cl 2(g) S iH 4(g)+2SiHCl 3 (g) ΔH2=-30 kJ · m-1ol
-1
则反应 4SiHCl 3(g) SiH4(g)+ 3SiCl 4(g)的Δ H=_ _ kJ m·ol-1。
(3)对于反应 2SiHCl 3(g)
SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和 343
K时 SiHCl 3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①
343 K
时反应的平衡转化率
α=
_______ %。
平衡常数 K
343 K = _______ (保留 2 位小数)。
② _______________________________________________ 在 343 K 下:要提高 SiHCl 3转化率,可采取的措施是 ___________________________________ ;要缩短反应达到平衡的时间,可采取
的措施有 _________ 、 ________ 。
③ ____________________________ 比较 a 、b 处反应速率大小: υa υb (填“大于”“小于 ”或“等于”)。
反应速率 υ=υ正- υ逆 = -
,k 正、k 逆分别为正 、逆向反应速率常数, x 为物质的量分数,计算 a 处
= ________ (保留 1 位小数)。
【答案】 (1). 2SiHCl 3+3H 2O (HSiO) 2O+6HCl (2). 114 (3). ①22
(4). 0.02
(5). ②及时
移去产物 (6). 改进催化剂 (7). 提高反应物压强(浓度) (8). ③大于 (9). 1.3
(3)①由图示,温度越高反应越快 ,达到平衡用得时间就越少,所以曲线 a 代表 343K 的反应。
从图中读 出,平衡以后反应转化率为 22% 。
设初始加入的三氯氢硅的浓度为 1mol/L ,得到:
2SiHCl 3
SiH Cl
+ SiCl 4
起
始: 1 0 0
反应:
0.22
0.11
0.1
1 (转化率为 22%)
平衡: 0.78 0.11 0.1
1
所以平衡常数 K=0.11
22
÷0.78
②温度不变, 提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离 (两边物质的量相等, 压强不影响平衡) 缩短达到平衡的时间,就是加快反应速率,所以可以采取的措施是增大压强(增
大反应物浓度) 效的催化剂(改进催化剂) 。
③ a 、b 两点的转化率相等, 可以认为各物质的浓度对应相等, 而a 点的温度更高,所以速率更
快, 即 V a >V b 。
根据题目表述得到 , ,当反应达平衡时
, = ,所以 ,实际就是平衡常数
K 值,所以 0.02。
a 点时,转化率为 20%,所以计算出:
2SiHCl 3
SiH 2Cl 2 + SiCl 4
起
始 :1
0 0
反应 : 0.2 0.1
0.1 (转化率
为 20%)
平衡 : 0.8 0.1 0.1
[来源 学。
科。
Z 。
X 。
X 。
K]
所
以 =0.8;
= =0.1
;所以
点睛:题目的最后一问的计算过程比较繁琐,实际题目希望学生能理解化学反应的平衡常数应该等于正逆 反应的速率常数的比值。
要考虑到速率常数也是常数,应该与温度相关,所以不能利用 b 点数据进行计算 或判断。
(二)选考题
11. [化学 ——选修 3:物质结构与性质 ] 锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。
回
答下列问题:
[来源:]
(1)Zn 原子核外电子排布式为 _____________ 。
(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由 __________________________________ Zn 和 Cu 组成。
第一电离能 Ⅰ1(Zn )
Ⅰ1(Cu )(填
“大于”或“小于” )。
原因是 ____________ 。
(3)ZnF 2具有较高的熔点( 872 ℃),其化学键类型是 __ ; ZnF 2不溶于有机溶剂而
、加入更高
ZnCl 2、ZnBr 2、 ZnI 2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是_________ 。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。
ZnCO 3
中,阴离子空间构型为_______________ ,C 原子的杂化形式为______________ 。
(5)金属 Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为__________ 。
六棱柱底边边长为
-3
a cm,高为 c cm,阿伏加德罗常数的值为 N A, Zn 的密度为_________ g·cm-3(列出计算式)。
【答案】 (1). [Ar]3d 104s2 (2). 大于 (3). Zn 核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子 (4). 离子
键(5). ZnF 2为离子化合物, ZnCl 2、 ZnBr 2 、ZnI 2的化学键以共价键为主、极性较小(6). 平面三角形
(7). sp2(8). 六方最密堆积 (A3型) (9).
【解析】分析:本题是物质结构与性质的综合题,需要熟练掌握这一部分涉及的主要知识点,一般来说,题目都是一个一个小题独立出现的,只要按照顺序进行判断计算就可以了。
详解:(1)Zn是第 30元素,所以核外电子排布式为 [Ar]3d 104s2。
(2)Zn的第一电离能应该高于 Cu 的第一电离能,原因是, Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构,所以失电子比较困难。
同时也可以考虑到 Zn 最外层上是一对电子,而 Cu 的最外层是一个电子, Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对,额外吸收能量。
学 . 科
(3)根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物,所以一定存在离子键。
作为离子化合物,氟化锌在有机溶剂中应该不溶,而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物,分子的极性较小,能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。
(4)碳酸锌中的阴离子为 CO32-,根据价层电子对互斥理论,其中心原
子 C 的价电子对为 3+(4 - 3×2+ 2)/2=3 对,所以空间构型为正三角形,中心C为 sp2杂化。
(5)由图示,堆积方式为六方最紧密堆积。
为了计算的方便,选取该六棱柱结构进行计算。
六棱柱顶点的
原子是 6个六棱柱共用的,面心是两个六棱柱共用,所以该六棱柱中的锌原子为12× +2× +3=6 个,所
以该结构的质量为6×65/N A g。
该六棱柱的底面为正六边形,边长为 a cm,底面的面积为 6个边长为acm的
2 正三角形面积之和,根据正三角形面积的计算公式,该底面的面积为6×cm2,高为 c cm,所以体积
为 6× cm 3。
所以密度为: g ·cm -3。
为6×
cm 。
所以密度为: g ·cm 。
点睛:本题是比较常规的结构综合习题,考查的知识点也是多数习题考查的重点知识。
需要指出的是最后
一步的计算,可以选择其中的晶胞,即一个平行六面体作为计算的单元,直接重复课上讲解的密度计算过
程即可。
本题的解析中选择了比较特殊的解题方法,选择六棱柱作为计算单元,注意六棱柱并不是该晶体
的晶胞(晶胞一定是平行六面体) ,但是作为一个计算密度的单元还是可以的。
12. [化学——选修 5:有机化学基础 ]
近来有报道,碘代化合物 E 与化合物 H 在Cr-Ni 催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物 Y , 其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
1) A 的化学名称是 _____________ 。
2) _______________________________________________ B 为单氯代烃,由 B 生成 C 的化学方程式为 _____________________________________________ 。
3) ______________________________________________ 由 A 生成 B 、G 生成 H 的反应类型分别是 _______________________________________________ 、 _________________ 。
4) D 的结构简式为 _____________ 。
5) Y 中含氧官能团的名称为 ____________ 。
6) _______________________________________________________________ E 与F 在 Cr-Ni 催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为 ______________________________ 。
7)
X 与 D 互为同分异构体,且具有完全相同官能团。
X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为 3∶3∶2。
写出 3种符合上述条件的 X 的结构简式
答案】 (1). 丙炔 (2). (3). 取代反应
(4). 加成反应 (5).(6). 羟基、酯基
(7).
根据题目反应得到 F 的结构,进而就可以推断出结果。
详解:A 到B 的反应是在光照下的取代, Cl 应该取代饱和碳上的 H ,所以 B 为
;B 与 NaCN 反
应,根据 C 的分子式确定 B 到C 是将Cl 取代为 CN ,所以 C 为 ;C 酸性水解应该得到
,与乙醇酯化得到 D ,所以 D 为
,D 与 HI 加成得到
E 。
根据题目的已知反应,要求 F 中一定要有醛基,在根据 H 的结构得到 F 中有苯环,所以 F 一定为
1) A 的名称为丙炔。
2)B 为
,C 为 ,所以方程式为:
有上述分析 A 生成 B 的反应是取代反应, G 生成 H 的反应是加成反应。
E 和H 发生偶联反应可以得到 Y ,将H 换为
F 就是将苯直接与醛基相连, 所以将 Y 中的苯环
直接与羟
(8).
解析】分析:根据 A 的结构,第一步进行取代得到
B ,再将 B 中的 Cl 取代为 CN ,水解后酯化得到 D ; ;F 与 CH 3CHO 发生题目已知反应,得到 G ,G 为
;G 与氢气加成
得到 H ;H 与 E 发生偶联反应得到 Y 。
3) 4) D 为 。
5) Y 中含氧官能团为羟基和酯基 。
6) 基相连的碳连接即可,所以产物为
7)D为,所以要求该同分异构体也有碳碳三键和酯基,同时根据峰面积比
为 3:3:2,得到分子一定有两个甲基,另外一个是CH 2,所以三键一定在中间,也不会有甲酸酯的可能,所
6种:
以分子
有
点睛:本题的最后一问如何书写同分异构,应该熟练掌握分子中不同氢数的影响,一般来说, 3 个或 3的倍数的氢原子很有可能是甲基。
2个或 2的倍数可以假设是不是几个 CH2的结构,这样可以加快构造有机物的速度。
[来源 :]。