1、 2020 年高考化学名师原创押题全真模拟卷 化 学 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 Ni-59 As-59 一、选择题:本题共 7 个小题,每小题 6 分。共 42 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求 的。 7下列说法正确的是 A古人煮沸海水制取淡水,现代可通过向海水加入明矾实现海水淡化 B秦始皇统一币制,规定金为上币,铜为下币,金铜均属于有色金属 C“结草为庐”所用的秸秆,经现代科技可转化为苯乙酸、苯乙烯等芳香烃 D我国山水画所用的炭黑与“嫦娥四号”卫星所使用的碳纤维为同素异形体 【答案】B 【解析】A明矾能净水,但不能使海水淡化,故错误; B有色金属指铁、铬、
2、锰以外其他的金属,所以金和铜都属于有色金属,故正确; C苯乙酸含有氧元素,不属于芳香烃,故错误; D碳纤维属于新型纤维材料,其组成元素不仅有碳,还有其他元素,故其不属于碳的同素异形体,故错误。 故选 B。 8已知 NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 A3g 3He 含有的中子数为 1NA B1 L 0.1 mol L1磷酸钠溶液含有的 3 4 PO 数目为 0.1NA C1 mol K2Cr2O7被还原为 Cr3+转移的电子数为 6NA D48 g 正丁烷和 10 g 异丁烷的混合物中共价键数目为 13NA 【答案】B 【解析】 A 3He的中子数为 3-2=1,则 3g3He的中子数
3、为 3g 3g/mol A N=NA,A 项正确; B 磷酸钠为强碱弱酸盐,磷酸根离子在水溶液中会发生水解,则 1L 0.1mol/L 的磷酸钠溶液中磷酸根离子的个 数小于 1L 0.1mol/L NA mol-1 =0.1NA,B 项错误; C 重铬酸钾被还原为铬离子时, 铬元素从+6 降低到+3, 1mol 重铬酸钾转移的电子数为 3mol 2 NA mol-1 =6NA, C 项正确; D 正丁烷与异丁烷的分子式相同,1 个分子内所含共价键数目均为 13 个,则 48g 正丁烷与 10g 异丁烷所得的 混合物中共价键数目为 48g+10g 58g/mol 13 NA mol-1 =13N
4、A,D 项正确;答案选 B。 9MnSO4 H2O 是一种易溶于水的微红色斜方晶体,某同学设计下列装置制备硫酸锰: 下列说法错误的是 A装置 I 烧瓶中放入的药品 X 为铜屑 B装置 II 中用“多孔球泡”可增大 SO2的吸收速率 C装置 III 用于吸收未反应的 SO2 D用装置 II 反应后的溶液制备 MnSO4 H2O 需经历蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥的过程 【答案】A 【解析】由实验装置可知,X 可能为亚硫酸钠,与浓硫酸反应生成二氧化硫,而 Cu 与浓硫酸常温下不反应,II 中“多孔球泡”可增大 SO2的吸收速率,二氧化硫与二氧化锰反应生成 MnSO4,蒸发浓缩、冷却结晶可得到晶体,
5、中 NaOH 溶液可吸收尾气,以此来解答。 ACu 与浓硫酸常温下不反应,X 不可能为 Cu,A 项错误; B装置中用“多孔球泡”,增大接触面积,可增大 SO2的吸收速率,B 项正确; C中 NaOH 溶液可吸收尾气,C 项正确; D用装置反应后的溶液制备 MnSO4H2O,蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥可得到,D 项正确; 答案选 A。 10硫是生物必需的营养元素之一,下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正确的是 A含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环 B硫循环中硫的化合物均为无机物 C上述硫循环中硫元素均被氧化 D烧煤时加石灰石,可减少酸雨及温室气体的排放 【答案】A 【解析】A硫酸盐和亚硫
6、酸盐等在硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物 R1SR2,含硫杆菌及好氧/ 厌氧菌促进了硫的循环,故 A 正确; B 硫循环中硫的化合物有含硫的有机物,不全是无机物,故 B 错误; C 含硫杆菌及好氧/厌氧菌将硫酸盐、 亚硫酸盐中硫还原成 R1-S-R2, 硫循环中硫元素有时被氧化, 有时被还原, 故 C 错误; D 烧煤时加石灰石,可减少酸雨排放,但生成二氧化碳,增加温室气体的排放,故 D 错误;故选 A。 11主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加,且均不大于 20。W、X、Z 最外层电子数之和为 10;W 与 Y 同族;W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃
7、。下列说法正确的是 A常温常压下 X 的单质为气态 BZ 的氢化物为离子化合物 CY 和 Z 形成的化合物的水溶液呈碱性 DW 与 Y 具有相同的最高化合价 【答案】B 【解析】分析:主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加,且均不大于 20。W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸 反应,其生成物可腐蚀玻璃,生成物是 HF,因此 W 是 F,Z 是 Ca,W 与 Y 同族,则 Y 是 Cl。W、X、Z 的最 外层电子数之和为 10,则 X 的最外层电子数为 10721,所以 X 是 Na,据此解答。 详解:根据以上分析可知 W、X、Y、Z 分别是 F、Na、Cl、Ca 或 F、Mg、Cl、K,
8、则 A、金属钠或钾常温常压下是固态,A 错误; B、CaH2中含有离子键,属于离子化合物,B 正确; C、Y 与 Z 形成的化合物是氯化钙,其水溶液显中性,C 错误; D、F 是最活泼的非金属,没有正价,Cl 元素的最高价是+7 价,D 错误。答案选 B。 12甲、乙、丙三种有机化合物的键线式如图所示。下列说法错误的是 A甲、乙的化学式均为 C8H14 B乙的二氯代物共有 7 种(不考虑立体异构) C丙的名称为乙苯,其分子中所有碳原子可能共平面 D甲、乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 【答案】D 【解析】A由结构简式可知甲、乙的化学式均为 C8H14,故 A 正确; B乙的二氯代物中两个氯原子
9、可在相同或不同的 C 原子上,如在不同的 C 上,用定一移一法分析,依次把氯原 子定于-CH2或-CH原子上,共有 7 种,故 B 正确; C苯为平面形结构,碳碳单键可以旋转,结合三点确定一个平面,可知所有的碳原子可能共平面,故 C 正确; D乙为饱和烃,与酸性高锰酸钾溶液不反应,故 D 错误。故选 D。 13NaOH 溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸 H2A 的 Ka1=1.1 103 ,Ka2=3.9 106)溶液,混合溶液的相对 导电能力变化曲线如图所示,其中 b 点为反应终点。下列叙述错误的是 A混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 BNa+与 A2的导电能力之和大于 HA的 Cb
10、 点的混合溶液 pH=7 Dc 点的混合溶液中,c(Na+)c(K+)c(OH) 【答案】C 【解析】A 项、向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液 中 Na+和 A2的浓度增大。由图像可知,溶液导电性增强,说明导电能力与离子浓度和种类有关,故 A 正确; B 项、a 点和 b 点 K+的物质的量相同,K+的物质的量浓度变化不明显,HA转化为 A2,b 点导电性强于 a 点, 说明 Na+和 A2的导电能力强于 HA,故 B 正确; C 项、b 点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,邻苯二甲酸钾 为强碱弱酸盐
11、,A2在溶液中水解使溶液呈碱性,溶液 pH7,故 C 错误; D 项、b 点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠, 溶液中 c(Na+)和 c(K+)相等,c 点是继续加入氢氧化钠溶液后,得到邻苯二甲酸钾、邻苯二甲酸钠、氢氧化 钠的混合溶液,则溶液中 c(Na+)c(K+) ,由图可知,a 点到 b 点加入氢氧化钠溶液的体积大于 b 点到 c 点加 入氢氧化钠溶液的体积,则溶液中 c(K+)c(OH) ,溶液中三者大小顺序为 c(Na+)c(K+)c(OH) , 故 D 正确。故选 C。 二、非选择题:共 58 分,第 2628 题为必考题,每
12、个试题考生都必须作答。第 3536 题为选考题,考生根据要 求作答。 (一)必考题:共 43 分。 26. (14 分)金属钼在工业和国防建设中有重要的作用。钼(Mo)的常见化合价为+6、+5、+4。由钼精矿(主要成 分是 MoS2)可制备单质钼和钼酸钠晶体(Na2MoO4 2H2O),部分流程如图 1 所示: 已知:钼酸微溶于水,可溶于液碱和氨水。回答下列问题: (1)钼精矿焙烧时,每有 1molMoS2反应,转移电子的物质的量为_。 (2)钼精矿焙烧时排放的尾气对环境的主要危害是_,请你设计工业上除去该尾气的方法(写出两种“变 废为宝”的方法和离子方程式) :_;_。 (3)由钼酸得到 M
13、oO3所用到的硅酸盐材料仪器的名称是_。 (4)操作 1 中,加入碳酸钠溶液充分反应后,碱浸液中 c(MoO42-)0.80mol/L,c(SO42-)0.04mol/L,在结晶前 需加入 Ba(OH)2固体以除去溶液中的 SO42-。当 BaMoO4开始沉淀时,SO42-的去除率是_。Ksp(BaSO4) 1.1 1010、Ksp(BaMoO4)4.0 108,溶液体积变化可忽略不计 (5)焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉,图 2 为各炉层固体物料的物质的量的百分数()。 x_。 焙烧炉中也会发生 MoS2与 MoO3反应生成 MoO2和 SO2的反应, 若该反应转移 6mol 电子, 则消
14、耗的氧化剂的 物质的量为_。 【答案】 (1)14mol (2 分) (2)形成酸雨 (1 分) 可用氨水吸收后制成氮肥(1 分) ,并为硫酸工业提供原料气(1 分) 2NH3 H2O SO2=2NH4+SO32-H2O(1 分) ,SO32-+2H+=SO2H2O(1 分) (3)瓷坩埚(1 分) (4)94.5%(2 分) (5)64(2 分) 3mol (2 分) 【解析】 (1)钼精矿焙烧时,MoS2被氧气氧化为 MoO3和 SO2,反应方程式为 2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2,所以每有 1molMoS2反应,转移电子的物质的量为 14mol; (2)钼精矿焙烧时排放的尾气
15、SO2是酸性氧化物,对环境的主要危害是形成酸雨;工业上可用氨水吸收后制成 氮肥,并为硫酸工业提供原料气, 反应方程式是 2NH3 H2OSO2=2NH4+SO32-H2O,SO32-+2H+=SO2H2O; (3)钼酸灼烧得到 MoO3,灼烧固体的仪器是瓷坩埚; (4) c(MoO42-)0.80mol/L, 则 BaMoO4开始沉淀时 c (Ba2+) = 4 2 4 -8 4 10 = 0.8 sp KBaMoO c MoO 5 10-8, 此时 c(SO42-)= 4 -10 -82 1.1 10 = 5 10 sp KBaSO c Ba () 2.2 10-3,SO42-的去除率是 -
16、3 0.04 0.04-2.2 10 100%=94.5% ; (5)第 6 层炉含有 MoO2、MoS2、MoO3,MoS2、MoO3的含量分别为 18%,根据 Mo 元素守恒,MoO2的含量 为 1-18%-18%=64%; MoS2与 MoO3反应生成 MoO2和 SO2的方程式是 MoS2+6MoO3 7MoO2+2SO2,MoO3中 Mo 元素由+6 价降低 为+4,MoO3是氧化剂,若转移 6mol 电子,则消耗 MoO3的物质的量为 3mol。 27. (14 分)二甲醚(CH3OCH3)重整制取 H2,具有无毒、无刺激性等优点。回答下列问题: (1) CH3OCH3和 O2发生
17、反应 I:CH3OCH3(g)+1/2O2(g)=2CO(g)+3H2(g) H 已知:CH3OCH3(g) CO(g)+H2(g)+CH4 (g) H1 CH4 (g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O (g) H2 H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H3 则反应 I 的H=_(用含H1、H2、H3的代数式表示)。 保持温度和压强不变,分别按不同进料比通入 CH3OCH3和 O2,发生反应 I。测得平衡时 H2的体积百分含量与 进料气中 n(O2)/n(CH3OCH3)的关系如图所示。当 n(O2)/n(CH3OCH3)0.6 时,H2的体积百分含量快速降低,其主 要原因是
18、_(填标号)。 A过量的 O2起稀释作用 B过量的 O2与 H2发生副反应生成 H2O C n(O2)/n(CH3OCH3)0.6 平衡向逆反应方向移动 (2)T时,在恒容密闭容器中通入 CH3OCH3,发生反应 II:CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g),测得容器 内初始压强为41.6 kPa, 反应过程中反应速率 v(CH3OCH3)时间 t与 CH3OCH3分压 P(CH3OCH3)的关系如图所示。 t=400 s 时,CH3OCH3的转化率为_(保留 2 位有效数字);反应速率满足 v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3),k=_s-1;400 s 时 v(C
19、H3OCH3)=_kPas-1。 达到平衡时,测得体系的总压强 P 总= 121.6 kPa,则该反应的平衡常数 Kp=_ kPa2(用平衡分 压代替平衡浓度计算,分压=总压 物质的量分数)。 该温度下,要缩短达到平衡所需的时间,除改进催化剂外,还可采取的措施是_,其理由是_。 【答案】 (1)H1+H2-2H3 (2 分) B (1 分) (2)16% (2 分) 4.410-4 (2 分) 1.6510-2 (2 分) 4104(2 分) 增大反应物的压强(1 分) 提高反应物的压强,化学反应速率加快 (2 分) 【解析】 (1) 已知:i.CH3OCH3(g) CO(g)+H2(g)+C
20、H4 (g) H1 ii.CH4 (g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O (g) H2 iiiH2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H3 根据盖斯定律 i+ii-iii 2 得:CH3OCH3(g)+1/2O2(g)=2CO(g)+3H2(g) H=H1+H2-2H3, 故答案为H1+H2-2H3; 反应 I:CH3OCH3(g)+1/2O2(g) 2CO(g)+3H2(g),由信息可知,过量的 O2与 H2发生副反应生成 H2O,使 H2的体积百分含量快速降低,A、C 选项不能说明 H2的体积百分含量快速降低,故选 B; 故答案为 B; (2)设起始时 CH3OCH3的物质的
21、量为 n,则 CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g), 起始量(mol) n 0 0 0 转化量(mol) n n n n 400 s 时(mol)n- n n n n 总物质的量:n+2n 根据等温等容条件下,压强之比等于物质的量之比,有 (1 n n ) = 41.6 35.0 ,解得=0.16=16%; 由图象可知,当 P(CH3OCH3)=10.0kPa 时,v(CH3OCH3)=4.4 10-3kPa s-1, 根据 v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3),n=1,则 k= 3 4.4 10 10.0 s-1=4.410-4 s-1; 由图象可知,400 s
22、 时 P(CH3OCH3)=35.0kPa,则 v(CH3OCH3)= 41.6kPa35.0kPa 400s =1.65 10-2kPas-1。 故答案为 16%;4.410-4;1.6510-2; 达到平衡时,测得体系的总压强 P 总= 121.6 kPa,设平衡转化率为1,则 CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g), 起始量(mol) n 0 0 0 转化量(mol) n1n1n1 n1 平衡量(mol)n-n1n1n1 n1总物质的量:n+2n1 根据等温等容条件下,压强之比等于物质的量之比,有 41.6 121.6 = 1 12 n na ,解得1=0.96, 则平
23、衡时 CH3OCH3(g)、CO(g)、H2(g)、CH4(g)分压分别为 1.67 kPa、39.98 kPa、39.98 kPa、39.98 kPa,则该反应 的平衡常数 Kp= 39.98kPa39.98kPa39.98kPa 1.67kPa 4104kPa2 除使用催化剂外,提高反应物的压强,能加快化学反应速率; 故答案为 4104;增大反应物的压强;提高反应物的压强,化学反应速率加快。 28. (15 分)某兴趣小组用铝箔制备 Al2O3、AlCl3 6H2O 及明矾大晶体,具体流程如下: 已知:AlCl3 6H2O 易溶于水、乙醇及乙醚;明矾在水中的溶解度如下表。 温度/ 0 10
24、 20 30 40 60 80 90 溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109 请回答: (1)步骤中的化学方程式_。步骤中生成 Al(OH)3的离子方程式 _。 (2)步骤,下列操作合理的是_。 A坩埚洗净后,无需擦干,即可加入 Al(OH)3灼烧 B为了得到纯 Al2O3,需灼烧至恒重 C若用坩埚钳移动灼热的坩埚,需预热坩埚钳 D坩埚取下后放在石棉网上冷却待用 E为确保称量准确,灼烧后应趁热称重 (3)步骤,选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序_。 迅速降至室温 用玻璃棒摩擦器壁配制 90的明矾饱和溶液 自然冷却至室温 选规则明矾小
25、晶体并悬挂在溶液中央配制高于室温 1020的明矾饱和溶液 (4)由溶液 A 制备 AlCl3 6H2O 的装置如图: 通入 HCl 的作用是抑制 AlCl3水解和_。 步骤,抽滤时,用玻璃纤维替代滤纸的理由是_; 洗涤时,合适的洗涤剂是_。 步骤,为得到纯净的 AlCl3 6H2O,宜采用的干燥方式是_。 【答案】 (1)2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2 (1 分) 2 A l O CO22H2OAl(OH)3 3 HCO (2 分) (2)BCD (2 分) (3) (2 分) (4)增加 c(Cl),有利于 AlCl3 6H2O 结晶 (2 分) 溶液有强酸性,(会腐蚀滤纸)(
26、2 分) 饱和氯化铝溶液(2 分) 减压干燥(或低温干燥)(2 分) 【解析】 根据流程图,铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,在偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳反应生成氢氧化铝胶状沉淀,洗 涤后得到氢氧化铝,灼烧得到氧化铝;氢氧化铝用硫酸溶解后与硫酸钾溶液混合,结晶析出明矾晶体;氢氧化铝 胶状沉淀用盐酸溶解,生成氯化铝溶液,在氯化氢气流中蒸发得到氯化铝晶体。 (1)步骤中铝与氢氧化钠反应的化学方程式为 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2;步骤中偏铝酸钠溶液与 二氧化碳反应生成 Al(OH)3的离子方程式为 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-,故答案为 2Al+2N
27、aOH+2H2O=2NaAlO2+3H2;AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-; (2)A坩埚洗净后,需要擦干,否则灼烧时容易使坩埚炸裂,故 A 错误;B为了得到纯 Al2O3,需灼烧至恒 重,时氢氧化铝完全分解,故 B 正确;C若用坩埚钳移动灼热的坩埚,需预热坩埚钳,防止坩埚遇冷炸裂,故 C 正确;D热的坩埚取下后放在石棉网上冷却待用,不能放在桌面上,防止灼伤桌面,故 D 正确;E为确保 称量准确,灼烧后应冷却后称重,故 E 错误;故选 BCD; (3)步骤中在培养规则明矾大晶体过程中,需要配制高于室温 10-20的明矾饱和溶液,选规则明矾小晶体并 悬挂在溶液中央,自然冷
28、却至室温,让明矾小晶体逐渐长大,故答案为; (4)通入 HCl 可以抑制 AlCl3水解,增大了溶液中的铝离子浓度,可以降低 AlCl3溶解度,使其以 AlCl3 6H2O 晶体形式析出,故答案为降低 AlCl3溶解度,使其以 AlCl3 6H2O 晶体形式析出; 步骤, 抽滤时, 由于溶液显强酸性, 会腐蚀滤纸, 因此需要用玻璃纤维替代滤纸, 洗涤时, 为了减少 AlCl3 6H2O 晶体的损失,根据 AlCl3 6H2O 易溶于水、乙醇及乙醚,应该选择饱和氯化铝溶液进行洗涤,故答案为强酸性环 境会腐蚀滤纸;饱和氯化铝溶液; AlCl3 6H2O 晶体受热容易分解,为得到纯净的 AlCl3
29、6H2O,可以采用滤纸吸干的方式干燥晶体,故答案为低 温干燥或减压干燥。 (二)选考题:共 15 分。请考生从 2 道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。 35 化学选修 3:物质结构与性质 (15 分) 砷和镍均为重要的无机材料,在化工领域具有广泛的应用。 (1)基态 As 原子的价层电子的电子云轮廓图形状为_。与砷同周期的主族元素的基态原子中, 第一电离能最大的为_(填元素符号。 ) (2)Na3AsO3可用于碘的微量分析。 Na+的焰色反应呈黄色,金属元素能产生焰色反应的微观原因为_。 Na3AsO3中所含阴离子的立体构型为_,写出一种与其互为等电子体的分子:_ (填化
30、学式) 。 (3)可用于合成 Ni2+的配体,M 中 C 原子的杂化方式为_,其所含键和 键 的数目之比为_。 (4)Ni 与 Ca 处于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属 Ni 的熔点和沸点均比金属 Ca 的高,其原 因为_。区分晶体 Ni 和非晶体 Ni 的最可靠的科学方法为_。 (5) 某砷镍合金的晶胞结构如下图所示, 设阿伏加德罗常数的值为NA, 则该晶体的密度=_gcm-3 。 【答案】 (1)球形、哑铃形(或纺锤形) (2 分) Br(1 分) (2)电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,会以光的形式释放能量 (2 分) 三角锥形 (1 分) PCl3、P
31、Br3、NF3、NCl3等(答一种即可) (1 分) (3)sp3,sp2 (2 分) 7:1 (1 分) (4)Ni 的原子半径较小,价层电子数目较多,金属键较强 (2 分) X-射线衍射法(1 分) (5) 32 2 5.36 10 3a c A N (2 分) 【解析】 (1) 基态 As 原子的价层电子排布式为 4s24p3, 故其电子云轮廓图形状为球形、 哑铃形或纺锤形。 一般情况下, 同周期主族元素从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,故第四周期主族元素中第一电离能最大的是 Br。答案 为球形、哑铃形(或纺锤形) Br; (2)金属元素产生焰色反应的微观原因为电子从较高能级的激发态跃
32、迁到较低能级的激发态乃至基态时,会 以光的形式释放能量,产生焰色反应。答案为电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,会 以光的形式释放能量; AsO33-中 As 原子的价层电子对数目为 4, 含有一对孤对电子, 其立体构型为三角锥形。 根据等电子体的含义知, 与 AsO33-互 为等电子体的分子有 PCl3、PBr3、NF3、NCl3等。答案为三角锥形 PCl3、PBr3、NF3、NCl 3等(答 一种即可) ; (3 ) 由的结构简式可知, 一 CH3、 一 CH2、 一 CF3中 C 原子的价层电子对数目为 4, 杂化方式为 sp3,碳氧双键中 C 原子的价层电子对数目为
33、 3,杂化方式为 sp2。每个 分子中含 有 14 个键和 2 个 键,则键与 键的数目之比为 7:1。答案为 sp3,sp2 7:1; (4)金属晶体熔沸点的高低与金属键的强弱有关,金属键的强弱与价层电子数目和金属原子的半径有关。区分 晶体 Ni 和非晶体 Ni 的最可靠的科学方法为 X-射线衍射法。答案为 Ni 的原子半径较小,价层电子数目较多,金 属键较强 X-射线衍射法; (5)由晶胞结构可知,每个晶胞中含有 2 个 Ni 原子和 2 个 As 原子,晶胞的体积 V= 2 -30 3a c 10 2 cm3,故晶 胞的密度 = 2 -30 25975 3a c 10 2 A N ()
34、g/cm3= 32 2 5.36 10 3a c A N g cm-3。答案为 32 2 5.36 10 3a c A N 。 36化学选修 5:有机化学基础(15 分) 8羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂, 也是重要的医药中间体。 下图是8羟基喹啉的合成路线。 已知:i ii.同一个碳原子上连有 2 个羟基的分子不稳定。 (1)按官能团分类,A 的类别是_。 (2)AB 的化学方程式是_。 (3)C 可能的结构简式是_。 (4)CD 所需的试剂 a 是_。 (5)DE 的化学方程式是_。 (6)FG 的反应类型是_。 (7)将下列 KL 的流程图补充完整:_ (8)合成 8羟基喹啉
35、时,L 发生了_(填“氧化”或“还原”)反应,反应时还生成了水,则 L 与 G 物质的量之比为_。 【答案】 (1)烯烃(1 分) (2)CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl (2 分) (3)HOCH2CHClCH2Cl (1 分) ClCH2CH(OH)CH2Cl (1 分) (4)NaOH,H2O(1 分) (5)HOCH2CH(OH)CH2OH CH2=CHCHO+2H2O(2 分) (6)取代反应(1 分) (7)(各 2 分) (8)氧化(1 分) 31(1 分) 【解析】 分析:A 的分子式为 C3H6,A 的不饱和度为 1,A 与 Cl2高温反应生成 B,B
36、 与 HOCl 发生加成反应生成 C,C 的分子式为C3H6OCl2, B的分子式为C3H5Cl, B中含碳碳双键, AB为取代反应, 则A的结构简式为CH3CH=CH2; 根据 C、D 的分子式,CD 为氯原子的取代反应,结合题给已知 ii,C 中两个 Cl 原子连接在两个不同的碳原子 上,则 A 与 Cl2高温下发生饱和碳上氢原子的取代反应,B 的结构简式为 CH2=CHCH2Cl、C 的结构简式为 HOCH2CHClCH2Cl 或 ClCH2CH(OH)CH2Cl、D 的结构简式为 HOCH2CH(OH)CH2OH;D 在浓硫酸、加热 时消去 2 个“H2O”生成 E;根据 FGJ 和
37、E+JK,结合 F、G、J 的分子式以及 K 的结构简式,E+JK 为加 成反应,则 E 的结构简式为 CH2=CHCHO,F 的结构简式为、G 的结构简式为 、J 的结构简式为 ;K 的分子式为 C9H11NO2,L 的分子式为 C9H9NO,KL 的过程中脱去 1 个“H2O”,结合 KL 的 反应条件和题给已知 i,KL 先发生加成反应、后发生消去反应,L 的结构简式为。 详解:A 的分子式为 C3H6,A 的不饱和度为 1,A 与 Cl2高温反应生成 B,B 与 HOCl 发生加成反应生成 C,C 的分子式为C3H6OCl2, B的分子式为C3H5Cl, B中含碳碳双键, AB为取代反
38、应, 则A的结构简式为CH3CH=CH2; 根据 C、D 的分子式,CD 为氯原子的取代反应,结合题给已知 ii,C 中两个 Cl 原子连接在两个不同的碳原子 上,则 A 与 Cl2高温下发生饱和碳上氢原子的取代反应,B 的结构简式为 CH2=CHCH2Cl、C 的结构简式为 HOCH2CHClCH2Cl 或 ClCH2CH(OH)CH2Cl、D 的结构简式为 HOCH2CH(OH)CH2OH;D 在浓硫酸、加热 时消去 2 个“H2O”生成 E;根据 FGJ 和 E+JK,结合 F、G、J 的分子式以及 K 的结构简式,E+JK 为加 成反应,则 E 的结构简式为 CH2=CHCHO,F 的
39、结构简式为、G 的结构简式为 、J 的结构简式为 ;K 的分子式为 C9H11NO2,L 的分子式为 C9H9NO,KL 的过程中脱去 1 个“H2O”,结合 KL 的 反应条件和题给已知 i,KL 先发生加成反应、后发生消去反应,L 的结构简式为。 (1)A 的结构简式为 CH3CH=CH2,A 中官能团为碳碳双键,按官能团分类,A 的类别是烯烃。 (2)AB 为 CH3CH=CH2与 Cl2高温下的取代反应,反应的化学方程式为 CH3CH=CH2+Cl2 CH2=CHCH2Cl+HCl。 (3)B 与 HOCl 发生加成反应生成 C,由于 B 关于碳碳双键不对称,C 可能的结构简式为 HO
40、CH2CHClCH2Cl 或 ClCH2CH(OH)CH2Cl。 (4)CD 为氯原子的水解反应,CD 所需的试剂 a 是 NaOH、H2O,即 NaOH 水溶液。 (5)DE 为消去反应,反应的化学方程式为 HOCH2CH(OH)CH2OHCH2=CHCHO+2H2O。 (6)F 的结构简式为、G 的结构简式为,FG 的反应类型为取代反应。 (7)K 的分子式为 C9H11NO2,L 的分子式为 C9H9NO,对比 K 和 L 的分子式,KL 的过程中脱去 1 个“H2O”, 结合 KL 的反应条件和题给已知 i,K 先发生加成反应生成,发生消去反应生成 L,补 充的流程图为:。 (8)根据流程 L+GJ+8-羟基喹啉+H2O,即+H2O,对比 L 和 8-羟基喹啉的结构简式, L 发生了去氢的氧化反应。 根据原子守恒, 反应过程中 L 与 G 物质的量之比为 3:1。