1、湖南湖北八市十二校湖南湖北八市十二校 2019 届高三第二次调研联考届高三第二次调研联考 理科综合能力测试理科综合能力测试 可能用到的相对原子质量:可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Ag 108 1.化学与生活、科技、医药、工业生产均密切相关,下列有关化学叙述正确的是( ) A. 浓硫酸具有强腐蚀性,可用浓硫酸刻蚀石英制艺术品 B. 我国预计 2020 年发射首颗火星探测器太阳能电池帆板的材料是二氧化硅 C. 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
2、方法应用了焰色反应 D. 误食重金属盐引起的人体中毒,可喝大量的食盐水解毒 【答案】C 【解析】 氢氟酸刻蚀石英制艺术品,故 A 错误;太阳能电池帆板的材料是晶体硅,故 B 错误;钾元素的焰色是紫色, 所以“以火烧之, 紫青烟起,乃真硝石也”,故 C 正确;误食重金属盐引起的人体中毒,可喝大量的牛奶解毒, 故 D 错误。 2.设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 A. 用浓盐酸分别和 MnO2、KClO3反应制备 1mol氯气,转移的电子数均为 2NA B. 1 mol H2O最多可形成 4NA个氢键 C. 常温常压下,NO2与 N2O4的混合气体 46g,原子总数为 NA D.
3、 常温下,1L pH=2的 H2SO4溶液中,硫酸和水电离的 H+总数为 0.01NA 【答案】D 【解析】 【详解】A 项、浓盐酸分别和 MnO2共热反应生成 1mol 氯气,转移的电子数为 2NA;浓盐酸和 KClO3反应制备 1mol 氯气,转移的电子数为 5/3 NA,故 A 错误; B 项、根据图示可知,每个水与周围 4 个水分子形成氢键,每个氢键被 2 个水分子共 用,所以 1 个水分子相当于完全占用 2 个氢键,1mol 水形成的氢键数是 2NA个,故 B 错误; C 项、 NO2与 N2O4的最简式为 NO2, 相当于 46g 混合气体中含 NO2物质的量 46g/46g/mo
4、l=1mol, 原子总数为 3NA, 故 C 错误; D 项、常温下,1L pH=2 的 H2SO4溶液中,硫酸和水电离的 H +物质的量为 0.01mol,H+总数为 0.01N A,故 D 正 确。 故选 D。 【点睛】本题考查阿伏加德罗常数,主要考查物质的组成、氧化还原反应、最简式的计算方法,熟练掌握 公式的使用和明确物质的结构及变化规律是解题关键。 3.同分异构现象在有机物中广泛存在,如图为苯及其几种同分异构体的键线式,下列有关说法中正确的是 A. b、c均与乙烯互为同系物 B. a和 d 的二氯代物均有 3 种 C. 4种有机物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. a和 b 中所有原子可
5、能共平面 【答案】B 【解析】 【分析】 苯、盆烯、杜瓦苯和棱柱烷的分子式均为 C6H6,四者互为同分异构体。 【详解】A 项、同系物是结构相似,在分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的物质,这两种物质分子式 均为 C6H6,c 含两个碳碳双键且为环状,b 虽只含一个碳碳双键但也为环状,故其与乙烯不是同系物,A 错 误; B 项、苯的二氯代物有邻、间、对 3 种,棱柱烷的二氯代物的数目可采用“定一移一”法进行判断,有 ,共 3 种,故 B 正确; C 项、苯和棱柱烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故 C 错误; D 项、苯分子中所有原子一定共平面,盆烯中含有次甲基(),所有原子不可能共平面,故
6、 D 错误。 故选 B。 【点睛】本题考查有机物的结构与性质,注意掌握同分异构体数目判断、有机物分子式确定、有机物共面 的判断等方法是解答关键。 4.短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数,且 X、Y、W原子最外层电子数之和恰好等于 Z元素的核电荷数,X与 W的最高化合价之和为 8.常见元素 Z 的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质,下列说法中不正确的是 A. Y、Z形成的一种化合物强度高,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料,该化合物属于原子晶体 B. 化合物 YW3遇水能强烈水解,产物之一具有强氧化性 C. 离子化合物 YX5假如存在。该物
7、质与水反应必然生成气体 X2,同时得到一种弱碱溶液 D. 因为 Z的氧化物熔点很高。不适宜于电解,故工业上常用电解 Z与 W 的化合物的方法制取单质 Z 【答案】D 【解析】 常见元素 Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质,即 Z是铝元素。又因为短周期元素 X、Y、Z、 W 的原子序数依次增大,它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数,且 X、Y、W 原子最外层电子数之 和恰好等于 Z元素的核电荷数,X与 W的最高化合价之和为 8,所以 X是氢元素或锂元素,Y是氮元素, W 是氯元素。A、根据性质可知,AlN形成的晶体是原子晶体,选项 A正确;B、化合物 YW3即 NCl3遇水 强烈水解生
8、成一水合氨和次氯酸,次氯酸具有强氧化性, 选项 B正确; C、 由非金属元素组成的化合物 YX5 是一种是否存在尚待确证的化合物,假如存在,该物质即 NH4H 与水反应必然生成气体氢气,同时得到一 种弱碱溶液,该溶液是氨水,选项 C正确;D、工业上通过电解熔融的氧化铝制取单质铝。氯化铝是共价化 合物,熔融时不能导电,选项 D不正确。答案选 D。 5.Li4Ti5O12和 LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3,还含有少量 MgO、 SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下: 已知:“酸浸”后,钛主要以 TiOCl42-形式存在 FeTiO34H4Cl=Fe2
9、TiOCl42-2H2O 下列说法不正确的是 A. Li2Ti5O15中 Ti的化合价为4,其中有 4个过氧键 B. 滤液中的阳离子除了 Fe2和 H,还有 Mg2 C. 滤液中也可以直接加适量的氯水代替双氧水 D. “高温煅烧”过程中,Fe 元素被氧化 【答案】D 【解析】 用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3,还含有少量 MgO、SiO2等杂质)来制备 Li4Ti5O12和 LiFePO4,由制备流程可 知,加盐酸过滤后的滤渣为 SiO2,滤液中含 Mg2+、Fe2+、TiOCl42-,水解后过滤,沉淀为 TiO2 xH2O,经 过一系列反应得到 Li4Ti5O12;水解后的滤液中含 Mg2
10、+、Fe2+,双氧水可氧化亚铁离子,在磷酸条件下过 滤分离出 FePO4,高温煅烧中发生 2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO2。A. Li2Ti5O15中 Ti 的化合价为+4,Li为+1价,则 O的化合价为-2 价和-1 价,根据正负化合价的代数和为 0,其中含有 7个 -2 价的 O和 8个-1 价的 O,结构中含有 4个过氧键,故 A 正确;B. 根据上述分析,滤液中的阳离子除了 Fe2+和 H+,还有 Mg2+,故 B正确;C. 滤液中加入双氧水的目的是氧化亚铁离子,也可以直接加适量的氯 水代替双氧水,故C正确;D. “高温煅烧”过程中发生 2F
11、ePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2,Fe 元素的化合价有+3价变成+2价,被还原,故 D错 误;故选 D。 6.某氮肥样品可能含有 NH4HCO3、NH4C1、NH4NO3中的一种或几种。称取该样品 1. .000 克,溶于水配成 100mL 溶液。将溶液分成两等份依次完成如下实验: 向一份溶液中加入 10mL 0. .2molL -1的盐酸与之充分反应,可收集到标准状况下的 CO 2气体 44. .8mL(设产 生的 CO2全部逸出) 。 向另一份溶液中加入足量的 6molL -1氢氧化钠溶液,加热,产生的气体(设产生的 NH 3全部逸出)至少需 要 25
12、mL 0. .15molL -1的硫酸才能被完全反应。 下列说法正确的是( ) A. 1. .000 g 样品中一定含有 NH4HCO3 0. .316 克 B. 向反应所得的溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,说明原样品中一定含有 NH4C1 C. 原样品的含氮量为 21% D. 无需另外再设计实验验证,就能确定原样品中是否含有 NH4Cl 【答案】D 【解析】 加入 10 mL 0.2 mol.L-1的盐酸与之充分反应,收集到标准状况下的 CO2气体 44.8 mL(0.002mol),说明一定 含有 NH4HCO3,盐酸完全反应,碳酸氢铵不一定完全反应,所以 1.000 g
13、 样品中不一定含有 NH4HCO3 0.316 克,故 A 错误;反应加入了盐酸引入氯离子,所得的溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀 生成,不能说明原样品中一定含有 NH4C1,故 B 错误;根据关系式 2NH3H2SO4,向另一份溶液中加入足量的 6 mol.L-1氢氧化钠溶液,加热,产生的氨气的物质的量为 0.025L0.15mol.L-12=0.0075mol,原样品的含 氮量为 27%;故 C 错误;NH4HCO3、NH4Cl、NH4NO3中 NH4 +的质量分数分别 为:22.8%、33.6%、22.5%,而样品中NH4 +的质量分数为 27%,所以一定含有 NH 4Cl,
14、故 D 正确。 7.国内某科技研究小组首次提出一种新型的 Li+电池体系,该体系征集采用含有 I-、Li+的水溶液,负极采用 固体有机聚合物,电解质溶液采用 LiNO3溶液,聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开 (原理示意图如图) 。已知:I-+I2=I3-,则下列有关判断正确的是 A. 图甲是原电池工作原理图,图乙是电池充电原理图 B. 放电时,正极液态电解质溶液的颜色变浅 C. 充电时,Li+从右向左通过聚合物离子交换膜 D. 放电时,负极的电极反应式为: 【答案】B 【解析】 【分析】 题目已知负极采用固体有机聚合物,甲图是电子传向固体有机聚合物,图甲是电池充电原理图,则图
15、乙是 原电池工作原理图,放电时,负极的电极反应式为: 正极的电极反应式为:I3-+2e-= 3I-。 【详解】A. 甲图是电子传向固体有机聚合物,电子传向负极材料,则图甲是电池充电原理图,图乙是原电 池工作原理图,A项错误; B. 放电时,正极液态电解质溶液的 I2也会的得电子生成 I-,故电解质溶液的颜色变浅,B项正确; C. 充电时,Li+向阴极移动,Li+从左向右通过聚合物离子交换膜,C项错误; D. 放电时,负极是失电子的,故负极的电极反应式为: 【点睛】易错点:原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;电解池中,阳离子向阴极移动,阴 离子向阳极移动,注意不要记混淆。 8.过氧化钙
16、(CaO2)是一种白色晶体,无臭无味,能潮解,难溶于水,可与水缓慢反应;不溶于醇类、乙醚等, 易与酸反应,常用作杀菌剂、防腐剂等。通常利用 CaCl2在碱性条件下与 H2O2反应制得。 某化学兴趣小组在实验室制备 CaO2的实验方案和装置示意图如下: 请回答下列问题: (1)三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为_; (2)支管 B的作用是_;加入氨水的作用是_; (3)步骤中洗涤 CaO2 8H2O的液体 X的最佳选择是_; A无水乙醇 B浓盐酸 C水 DCaCl2溶液 (4)过氧化钙可用于长途运输鱼苗,这体现了过氧化钙_的性质; A可缓慢供氧 B能吸收鱼苗呼出的 CO2气体 C能潮解 D可
17、抑菌 (5)已知 CaO2在 350时能迅速分解,生成 CaO和 O2。该小组采用如图所示的装置测定刚才制备的产品中 CaO2的纯度(设杂质不分解产生气体) 检查该装置气密性的方法是:_; 使用分析天平准确称取 0.5000g样品,置于试管中加热使其完全分解,收集到 33.60mL(已换算为标准状 况)气体,则产品中过氧化钙的质量分数为_(保留 4 位有效数字); 【答案】 (1). CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O+2NH4Cl (2). 平衡气压,便于恒压滴液漏 斗中的液体能够顺利滴下 (3). 中和反应生成的 HCl,使 CaCl2+H2O2CaO2+2H
18、Cl 向右进行 (4). A (5). ABD (6). 连接好装置,向水准管中注水至液面与量气管中形成高度差,静置一段时间,若高度差不 变,则装置不漏气,反之装置漏气 (7). 43.20%或 0.4320 【解析】 【分析】 (1)由制备流程图可知,三颈烧瓶中 CaCl2溶液、6%双氧水溶液和浓氨水在冷水浴中反应生成 CaO28H2O 和 NH4Cl; (2)支管 B 可以起到平衡气压,便于恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下的作用;加入氨水,氨水与氯化 氢发生中和反应,HCl 浓度减小,平衡向着生成过氧化钙的方向移动; (3)由题给信息可知,CaO2可与水缓慢反应,易与酸反应,所以不能选用浓
19、盐酸洗涤,不溶于醇类、乙醚 等。 (5)由实验装置图可知,可用液压法检验装置的气密性; 过氧化钙与水反应的化学方程式为 2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2。 【详解】 (1)由制备流程图可知,三颈烧瓶中 CaCl2溶液、6%双氧水溶液和浓氨水在冷水浴中反应生成 CaO28H2O 和 NH4Cl,反应的化学方程式为 CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O= CaO28H2O+2NH4Cl,故答案为:CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O+2NH4Cl; (2)支管 B 可以起到平衡气压,便于恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下的作用;氯化钙与双氧水混合液
20、中存在如下平衡:CaCl2+H2O2CaO2+2HCl,加入氨水,氨水与氯化氢发生中和反应,HCl 浓度减小,平衡 向着生成过氧化钙的方向移动,有利于提高的过氧化钙的产率,故答案为:平衡气压,便于恒压滴液漏斗 中的液体能够顺利滴下;中和反应生成的 HCl,使 CaCl2+H2O2CaO2+2HCl 向右进行; (3)由题给信息可知,CaO2可与水缓慢反应,所以不能选用水和 CaCl2溶液洗涤;CaO2易与酸反应,所以不 能选用浓盐酸洗涤;CaO2不溶于醇类、乙醚等,所以最好无水乙醇洗涤,可以减少过氧化钙的溶解,故选 A, 故答案为:A; (4)过氧化钙具有强氧化性,加入水中可以起到杀菌消毒的作
21、用;过氧化钙与水缓慢反应生成氢氧化钙氧 气,氢氧化钙能吸收鱼苗呼出的 CO2气体,反应生成的氧气能补充鱼苗运动过程中水中氧气的消耗,起到缓 慢供氧的作用,故选 ABD,故答案为:ABD; (5)由实验装置图可知,可用液压法检验装置的气密性,具体操作是连接好装置,向水准管中注水至液 面与量气管中形成高度差,静置一段时间,若高度差不变,则装置不漏气,反之装置漏气,故答案为:连 接好装置,向水准管中注水至液面与量气管中形成高度差,静置一段时间,若高度差不变,则装置不漏气, 反之装置漏气; 过氧化钙与水反应的化学方程式为 2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2,由方程式可得:2CaO2O2,标准
22、状况 下 33.60mL 氧气的物质的量为 0.0015mol,则反应的过氧化钙为 0.003mol,则产品中过氧化钙的质量分数 为(0.003mol72g/mol)/ 0.5000g100%=43.2%,故答案为:43.2%。 【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价,本题较为综合,充分考查了学生的分析、理解能力及化学 实验、化学计算能力,注意分析题中关键信息、明确实验基本操作方法为解答关键。 9.磷酸铁锂电池是新型的绿色能源电池,其简化的生产工艺流程如下。 (1)反应釜中反应的化学方程式为_,该反应体现出非金属性关系:P_C(填“”或“ (3). H2PO4-在溶液中既存在电离平衡, 也存
23、在水解平衡。电离作用产生 H+使溶液显酸性,水解产生 OH-使溶液显碱性,由于 H2PO4-电离程度大于 水解程度,所以溶液显酸性,故 pHH2CO3, 所 以 在 反 应 釜 中 发 生 复 分 解 反 应 : 2H3PO4+Li2CO3=2LiH2PO4+H2O+CO2; 元素的非金属性越强, 其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强, 由于酸性:H3PO4H2CO3,所以元素的非金属性 PC; (2)LiH2PO4在溶液中存在电离平衡H2PO4-H+HPO42-, 也存在水解平衡H2PO4-+H2OOH-+H3PO4, 电离使溶液显酸性,水解使溶液显碱性,由于 H2PO4-电离程度大于水解
24、程度,所以溶液显酸性,pH7;开 始时 c(H2PO4-)越大,单位体积内电离的 H2PO4-的数目越多,则电离产生的 H+的浓度越大,所以溶液的 pH 越小; 浓度大于 1mol/L的 H3PO4溶液溶解 Li2CO3,当 pH达到 4.66 时,根据图 2知=0.994,根据 图1知c初始(H2PO4-)接近1mol/L, 则H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4。 故要使H3PO4几乎全部转化成LiH2PO4, 溶液的 pH控制在 pH=4.66; (3)充电时, 阳离子 Li+移向阴极; 放电时, 正极发生还原反应, 正极反应式为 Li1-xFePO4+xLi+xe-=LiFePO4;
25、 (4) 实验中加入 HgCl2饱和溶液,可以发生反应:4Cl-+Sn2+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2,这样就可以使溶液中 过量的Sn2+转化为稳定的络离子SnCl62-,从而防止用重铬酸钾溶液滴定溶液中Fe2+时干扰实验结果的测定, 造成实验误差; 根据 6Fe2+Cr2O72-+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O可知 n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6 0.030mol/L 0.0500mL=9 10-3mol,m(Fe)=nM=910-3mol 56g/mol=0.504g,所以铁的 百分含量= 。 10.二甲醚又称甲醚,简称 DME,熔点-141.5,沸点-2
26、4.9,与石油液化气(LPG)相似,被誉为“21 世纪 的清洁燃料”。 由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H1=-90.0kJ mo l -1 2 CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-20.0kJ mo l -1 回答下列问题: (1)已知:H2O(1) =H2O(g) H= +44.0kJ/mol,若由合成气(CO、H2) 制备 1molCH3OCH3(g),且生成 H2O(1),其热化学方程式为_。 (2)有人模拟该制备原理:500K时,在 2L的密闭容器中充入 2mol CO 和 6molH2,5min
27、 达到平衡,平衡 时测得 c(H2)=1.8mo l L-1, c(CH3OCH3)=0.2mo l L-1,此时 CO 的转化率为_。用 CH3OH 表示反 应的速率是_mo l L-1 m i n -1,可逆反应的平衡常数 K2=_。 (3)在体积一定的密闭容器中发生反应,如果该反应的平衡常数 K2 值变小,下列说法正确的是_。 A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡移动的原因是升高了温度 C. 达到新平衡后体系的压强不变 D. 容器中 CH3OCH3 的体积分数减小 (4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入 CO(g)和 H2(g)进行反应,平衡时 CO(g) 和 H2(
28、g)的转化率如图所示,则 a=_ (填数值)。 (5)绿色电源“二甲醚燃料电池”的结构如图所示,电解质为 熔 融 态 的 碳 酸 盐 (如 熔 融 K2CO3),其 中 CO2 会参与电极反应。 工作时正极的电极反应为_ 。 【答案】 (1). 2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(l ) H2=-244.0kJ mo l -1 (2). 60% (3). 0.12 (4). 1 (5). BD (6). 2 (7). 2CO2+O2+4e- =2CO32- 【解析】 (1)给 H2O(1) =H2O(g) H= +44.0kJ/mol 编号为,根据盖斯定律,2+-得:2C
29、O(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(l) H2=-244.0kJ mol-1。 (2)由已知,CO和 H2按照物质的量之比 1:2反应,H2反应了 6mol-1.8molL-12L=2.4mol,所以 CO反 应了 1.2mol,此时 CO的转化率为:1.2mol2mol100%=60%;根据反应,生成 CH3OH1.2mol,用 CH3OH 表示反应的速率是 1.2mol2L5min=0.12 molL-1min-1;由 c(CH3OCH3)=0.2mol L-1,可得反应H2O(g) 的平衡浓度为 0.2mol L-1,反应CH3OH(g)的平衡浓度为 1.2mol2L-
30、20.2mol L-1=0.2 mol L-1, 所以可逆反 应的平衡常数 K2=1。 (3) 化学平衡常数只受温度影响, 反应正向为放热反应, 升高温度 K2值变小, 平衡逆向移动, CH3OCH3(g) 生成率降低,容器中 CH3OCH3的体积分数减小;容器中气体总物质的量不变,容器容积固定,T 增大,根 据 PV=nRT,则 P 增大,故 BD 正确。 (4)反应物按化学计量数之比投料,则平衡转化率相同,如图,交点纵坐标表示 H2和 CO转化率相等,横 坐标 a 表示 H2(g)和 CO(g)的投料比,所以 a=2。 (5)正极上是氧气得电子发生还原反应,由已知熔融 K2CO3作电解质,
31、CO2参与反应,故电极反应式为: 2CO2+O2+4e- =2CO32-。 11.铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途。请回答以下问题: (1)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等,其制备方法如下: NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为_。N、O、S三种元素的第一电离能大小 顺序为_(填元素符号)。 向 CuSO4溶液中加入过量氨水,可生成Cu(NH3)4SO4,下列说法正确的是_。 A氨气极易溶于水,原因之一是 NH3分子和 H2O分子之间形成氢键的缘故 BNH3分子和 H2O分子,分子空间构型不同,氨气分子的键角小于水分子的键角 CCu(NH3)4SO4溶液中加入乙醇,会析出深
32、蓝色的晶体 D已知 3.4 g 氨气在氧气中完全燃烧生成无污染的气体,并放出 a kJ 热量,则 NH3的燃烧热的热化学方程 式为:NH3(g)3/4O2(g)=1/2N2(g)3/2H2O(g) H5a kJ mol1 (2)铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的氧气变为臭氧(与 SO2互为等电子体)。根据等电子原 理,O3分子的空间构型为_。 (3)氯与不同价态的铜可生成两种化合物,其阴离子均为无限长链结构(如图所示),a位置上 Cl原子(含有一 个配位键)的杂化轨道类型为_。 (4)如图是金属 Ca 和 D所形成的某种合金的晶胞结构示意图,已知镧镍合金与上述 CaD合金都
33、具有相同 类型的晶胞结构 XYn,它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金 LaNin晶胞体积为 9.0 1023 cm3,储氢后形成 LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙,体积不变),则 LaNin中 n_(填数值);氢在合金中 的密度为_(保留两位有效数字)。 【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10) (2). NOS (3). AC (4). V形 (5). sp3杂化 (6). 5 (7). 0.083 g cm3 【解析】 【分析】 (1)NH4CuSO3中金属阳离子为 Cu +,铜是 29 号元素,失去一个电子生成亚铜离子;N 原子 2p 轨道为半充
34、 满结构,第一电离能大于 O 原子,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小; A、氨气分子与水分子之间存在氢键; B、氨气分子中 N 原子和水分子 O 原子均为 sp 3杂化,氨分子中 N 原子只有一对孤对电子,水分子中 O 原子 有两对孤对电子; C、根据相似相溶可知,乙醇分子极性弱于水的极性; D、燃烧热的热化学方程式中,产物 H2O 为液态; (2)O3分子与 SO2互为等电子体,等电子体具有相同的空间构型; (3)a 位置上的 Cl 形成了 2 条单键,还有 2 对孤对电子; (4)由图可知,在晶胞上、下两个面上共有 4 个 D 原子,在前、后、左、右四个面上共有 4 个 D
35、 原子,在 晶胞的中心还有一个 D 原子。 【详解】 (1)NH4CuSO3中金属阳离子为 Cu +,铜是 29 号元素,根据能量最低原理其态原子的电子排布式为 1s 22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1,该原子失去一个电子时,生成亚铜离子,失去的电子是最外层电子, 所以亚铜离子的基态的电子排布式为:1S 22S22P63S23P63d10或Ar3d10;N 原子 2p 轨道为半充满结构,第一电 离能大于 O 原子,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以其第一电离能大小为 NO S,故答案为:1S 22S22P63S23P63d10或Ar3d10;NOS
36、; A、氨气分子与水分子之间存在氢键,氢键的存在使物质的溶解性显著增大,故正确; B、氨气分子中 N 原子和水分子 O 原子均为 sp 3杂化,氨分子中 N 原子只有一对孤对电子,水分子中 O 原子 有两对孤对电子,根据价层电子对互斥理论可知,氨分子的键角大于水分子的键角,故错误; C、根据相似相溶可知,乙醇分子极性弱于水的极性,Cu(NH3)4SO4在乙醇中溶解度降低,则Cu(NH3)4SO4 溶液中加入乙醇会析出深蓝色的晶体,故正确; D、表示燃烧热的热化学方程式中,产物 H2O 为液态,故错误; 故选 AC,故答案为:AC; (2)O3分子与 SO2互为等电子体,SO2分子中 S 原子价
37、层电子对数为 3,孤对电子数为 1,空间构型为 V 形, 等电子体具有相同的空间构型,则 O3分子空间构型为 V 形,故答案为:V 形; (3)a 位置上的 Cl 形成了 2 条单键,还有 2 对孤对电子,故为 sp 3杂化,故答案为:sp3杂化; (4)镧镍合金、CaD 合金都具有相同类型的晶胞结构 XYn,由图可知,在晶胞上、下两个面上共有 4 个 D 原子,在前、后、左、右四个面上共有 4 个 D 原子,在晶胞的中心还有一个 D 原子,故 Ca 与 D 的个数比为 8 : (8 +1)=1:5,故 n=5;晶胞体积为 9.010 -23cm3,LaNi nH4.5合金中 H 的质量为 =
38、, 氢在合金中的密度为=0.083 gcm 3, 故答案为: 0.083 gcm 3。 【点睛】本题考查物质结构与性质,涉及了电子排布式、第一电离能、等电子体、分子的空间构型、晶胞 的计算等知识,其中计算是难点。 12.异丁酸3苯丙酯()是一种香料,下图是这种香料的一种合成路线: 已知以下信息: 有机物 E的摩尔质量为 88 g mol1,其核磁共振氢谱表明含有 3种不同环境的氢原子。 有机物 F是苯甲醇的同系物。 RCH=CH2RCH2CH2OH。 请回答下列问题: (1)异丁酸3苯丙酯的分子式为_。 (2)A分子中的官能团名称为_。 (3)C的结构简式为_。 (4)一定条件下,1 mol
39、D与 2 mol H2能够完全反应生成 F,D能够发生银镜反应,因此 D 生成 F的反应类型 为_。 (5)E、F反应生成异丁酸3苯丙酯的化学方程式为_。 (6)已知有机化合物甲符合下列条件: 与 F是同分异构体;苯环上有 3 个支链;核磁共振氢谱显示其含有 5种不同环境的氢原子,且不同环 境的氢原子个数比为 62211;与 FeCl3溶液不能发生显色反应。 写出符合上述条件的有机物甲的结构简式:_。 【答案】 (1). C13H18O2 (2). 碳碳双键 (3). (4). 加成反应(或还原反应) (5). H2O (6). 或 【解析】 【分析】 根据图中转化关系,可以推断 E 为羧酸,
40、结合其摩尔质量为 88 g/mol,可知其分子式为 C4H8O2,又知 E 的核磁共 振氢谱中有三种不同环境的氢原子,则 E 的结构简式为,从而可逆推 A 为,B 为 ,C 为;由“有机物 F 是苯甲醇的同系物”和“1 mol D 与 2 mol H 能够完全反应 生成 F,D 能够发生银镜反应”可知 D 为,F 为。 【详解】(1)异丁酸3苯丙酯的结构简式为,分子式为 C13H18O2,故答案为:C13H18O2; (2)A 的结构简式为,分子中的官能团为碳碳双键,故答案为:碳碳双键; (3)根据图中转化关系可知, 发生催化氧化反应生成,则 C 为,故答 案为:; (4)一定条件下,1 mo
41、l与 2 mol H2发生加成反应,完全反应生成, 故答案为:加成反应(或还原反应); (5)与在浓硫酸作用下,共热发生酯化反应生成异丁酸3苯丙酯和水, 反应的化学方程式为H2O,故答案为: H2O; (6)由与 FeCl3溶液不能发生显色反应可知 F 的同分异构体属于芳香醇,苯环上有 3 个支链,说明苯环上 连有 2 个甲基和一个CH2OH,由核磁共振氢谱显示其含有 5 种不同环境的氢原子,且不同环境的氢原子个 数比为 62211 可知同分异构体的结构简式为或,故答案为: 或。 【点睛】本题考查有机合成与推断,明确各类有机物的基本反应类型和相互转化关系,熟悉烃的各种衍生 物间的转化关系,结合新信息进行分析、联想、对照、迁移应用、参照反应条件推出结论是解答关键,本 题的难点是同分异构体的书写,特别是有限制条件的同分异构体的书写。