陕西省莲湖区2020届高三上学期期中考试化学试题
高三化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 K 39 Ca 40
Fe 56 Co 59 Ni 59 Y 89 Pd 106
第Ⅰ卷 (选择题 共 42 分)
一、选择题(本题包括 14 小题,每小题 3 分,共 42 分。每小题只有一个选项符合题
意)
1.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
A. 宋·陈鼓年《广韵》中有“酢浆也,醋也”,食醋的主要成分为乙酸
B. 《诗经》有“周原膴膴,堇荼如饴(麦芽糖)”,麦芽糖属于单糖
C. 食盐中抗结剂 K4[Fe(CN)6]中的铁元素显+2 价
D. 碘伏是单质碘与聚乙烯吡咯烷酮的不定型结合物,可用于皮肤外用消毒
【答案】B
【解析】
【详解】A、食醋的主要成分为乙酸,故 A 正确;
B、蔗糖、麦芽糖属于二糖,不属于单糖,故 B 错误;
C、食盐中的抗结剂是亚铁氰化钾,钾显-1 价,CN-显-1 价,根据代数和为零计算出铁元素
显+2 价,故 C 正确;
D、碘伏可用于皮肤外用消毒,故 D 正确。
答案选 B。
2.下列物质或离子在指定分散系中能大量共存的是
A. 空气中:H2、HCl、NO、NH3
B. Fe(OH)3 胶体中:Na+、H+、Cl-、I-
C. Ca(ClO)2 溶液中:K+、Na+、NO3-、Cl-
D. 无色透明溶液中:K+、Na+、MnO4-、SO42-
【答案】C
【解析】
【详解】A、NO 易被空气中氧气氧化,不能稳定存在,HCl 和 NH3 能化合为氯化铵,故 A
不能共存;
B、胶体遇电解质会发生聚沉,氢氧化铁沉淀还可以溶解在酸中,并且 Fe3+与 I-能发生氧化
还原反应,不能共存,故 B 错误;
C、Ca(ClO)2 溶液与 K+、Na+、NO3-、Cl-均不反应,可以共存,故 C 正确;
D、MnO4-为紫红色,不满足无色要求,故 D 错误。
答案选 C。
【点睛】考查离子共存的判断,注意明确离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应
的离子之间;能发生氧化还原反应的离子之间等;还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液
的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或 OH-;溶液的颜色,如无色时可排除
Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在;溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、
“加入铝粉产生氢气”等。
3.下列反应中,反应后固体物质增重的是
A. MnO2 中加入 H2O2 溶液 B. FeS2 在氧气流中灼烧
C. KClO3 与 MnO2 混合共热 D. Pb 丝插入硫酸中
【答案】D
【解析】
分析】
反应后固体物质增重,说明反应后固体物质的相对分子质量增加或根据原子守恒进行计算,
据此分析解答。
【详解】A、MnO2 中加入 H2O2 溶液,二氧化锰是催化剂,反应后固体的质量不变,故 A
错误;
B、FeS2 在氧气中燃烧生成氧化铁和二氧化碳,化学方程式为:4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2;固体从 4mol FeS2 变为 2molFe2O3,固体质量减小,故 B 错误;
C、KClO3 与 MnO2 混合共热的方程式为:2KClO3 2KCl+3O2↑,MnO2 是催化剂, KClO3
变为 KCl,固体质量减小,故 C 错误。
D、Pb+H2SO4=PbSO4+H2↑,生成的硫酸铅难溶于水,所以固体质量增加,故 D 正确。
答案选 D。
【点睛】分析的关键是写方程式,找反应前后的固体,再根据其物质的量和摩尔质量比较质
量。
4.下列关于常见无机物的应用说法错误的是
A. 氨水可用于脱除工业烟气中的二氧化硫
【
B. 铁粉和炭粉组成的微电池可用于处理工业废水
C. 用[Al2(OH)nCl6-n]m(碱式氯化铝)可除去水体中的悬浮杂质并消毒杀菌
D. 将废铁屑加入氯化亚铁溶液中,可用于除去工业废气中的氯气
【答案】C
【解析】
【详解】A、氨水显碱性,可与工业烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸铵或亚硫酸氢铵,故
A 正确;
B、铁粉和炭粉组成的微电池可以加快铁还原废水中的某些重金属离子,故 B 正确;
C、碱式氯化铝水解生成胶体,只能除去水体中的悬浮杂质,但不能消毒杀菌,故 C 错误;
D、氯气具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子,铁离子能氧化 Fe 生成亚铁离子,涉
及的反应为 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、2Fe3++Fe=3Fe2+,从而除去氯气,故 D 正确。
答案选 C。
【点睛】在净化水的时候,胶体只有吸附作用,而要有消毒杀菌作用必须要有强氧化性。
5.下列有关仪器的使用或实验操作正确的是
A. 用稀盐酸洗涤 H2 还原 CuO 后试管内壁的铜
B. 蒸发时,蒸发皿中溶液的量不能超过总容量的
C. 分离苯萃取溴水后的分层液体,从分液漏斗下口先放出水层,再放出有机层
D. 用 KMnO4 溶液测定 Na2C2O4 的浓度时,KMnO4 溶液盛放在碱式滴定管中
【答案】B
【解析】
【详解】A、氢气还原氧化铜后留下的铜,是不活泼金属,排在金属活动性顺序中氢的后面,
不能和稀盐酸反应,故 A 错误;
B、蒸发时,加入的液体不能超过容器容积的 ,过多液体可能溢出,故 B 正确;
C、苯的密度比水的密度小,分层后水层在下层,分层时避免上下层液体混合,则先分离出
水,有机层从上口倒出,故 C 错误;
D、高锰酸钾溶液呈酸性,且有强氧化性,要腐蚀橡皮,应该用酸式滴定管盛放,故 D 错误。
答案选 B。
6.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 11.2 L Cl2 通入足量 NaOH 溶液中充分反应,转移的电子数目为 0.5NA
2
3
2
3
B. 4.4 g 由 CO2 和 N2O 组成的混合气体中含有的电子数目为 2.2NA
C. 常温下,1.0 L pH=1 的 H2SO4 溶液中含有的 H+数目为 0.2NA
D. 2.1 g 环己烷中含有的共价键数目为 4.5NA
【答案】B
【解析】
【详解】A、氯气所处的状态不明确,不一定是标况,故物质的量不一定是 0.5mol,则转移
的电子不一定为 0.5NA 个,故 A 错误;
B、CO2 和 N2O 的摩尔质量均为 44g/mol,故 4.4g 混合物的物质的量为 0.1mol,且两者分子
中均含 22 个电子,故 0.1mol 混合物中含 2.2NA 个电子,故 B 正确;
C、1 L pH=1 的 H2SO4 溶液中含有的 H+的数目=1L×0.1mol/L×NA=0.1NA,故 C 错误;
D、环己烷的摩尔质量为 84g/mol,2.1 g 环己烷的物质的量为 0.025mol,而一个环己烷分子中
含有共价键数为 18,故 2.1 g 环己烷中含有的共价键数目为 0.45NA,故 D 错误。
答案选 B。
【点睛】阿伏伽德罗常数的有关判断,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,注意
环己烷结构特点。
7.下列反应方程式中,能正确表达反应颜色变化的是
A. 银器久置空气中表面变黑:4Ag+O2=2Ag2O
B. 水玻璃敞口放置产生白色浑浊:SiO32-+H2O=SiO2↓+2OH-
C. 280 K 时,在一干燥密闭容器中充入 NO2 和 SO2,产生白烟:NO2+SO2=NO+SO3
D. 沸水中滴入 FeCl3 溶液,液体变为红褐色:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
【答案】C
【解析】
【详解】A、纯银和空气中的硫化氢、氧气等物质发生反应生成黑色的硫化银,导致银表面
变黑,故 A 错误;
B、水玻璃是硅酸钠溶液,其与空气中的二氧化碳反应生成硅酸沉淀和碳酸钠,反应的离子
方程式为:SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-,故 B 错误;
C、密闭容器中充入 NO2 和 SO2,NO2 有氧化性,SO2 有还原性,发生氧化还原反应,产生
白烟是 SO3 小颗粒形成的胶体,故 C 正确;
D、向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液至液体变为红褐色的离子反应为:Fe3++3H2O=Fe(OH)3
(胶体)+3H+,故 D 错误。
答案选 C。
8.由 SO2 催化氧化制取 SO3 的装置如图所示,下列说法错误的是
A. 装置 a 可干燥并混合 SO2 和 O2
B. 装置 b 中流出的气体有 SO2、SO3 及 O2
C. 装置 c 中 U 形管内壁上有白色固体
D. 装置 d 中有白色沉淀,说明通入 d 的气体中含 SO3
【答案】D
【解析】
【分析】
和 O2 在 a 中混合并干燥后,通入 b 中发生催化氧化反应,在 c 中冷凝 SO3,剩余的 SO2 气
体继续通入硝酸钡溶液中反应。
【详解】A、装置 a 可干燥并混合 SO2 和 O2,还有通观察气泡速率调节气流速度的作用,
故 A 正确;
B、SO2 催化氧化反应为可逆反应,所以装置 b 中流出的气体有 SO2、SO3 及 O2,故 B 正确;
C、装置 c 的作用是冷凝 SO3 为固体,所以 U 形管内壁上有白色固体,故 C 正确。
D、 装置 d 中有白色沉淀是硫酸钡,SO2 通入到硝酸钡溶液中也会生成硫酸钡,故不能说明
d 的气体中含 SO3,故 D 错误。
答案选 D。
9.1,4-二氧六环的一种合成方法如下,下列说法正确的是
CH2=CH2
A. 反应①、②的原子利用率均为 100%
B. 反应②的反应类型是加成聚合反应
C. 环氧乙烷分子中的所有原子处于同一平面
D. 与 1,4-二氧六环互为同分异构体的酯类只有 3 种
【答案】A
2O
Ag
→① →催化剂
②
【解析】
【分析】
由合成方法的流程可以看出两步反应的原子利用率都是 100%;加聚反应是含有不饱和结构
的小分子通过加成聚合反应生成高分子。
【详解】A、由流程图看出反应①、②的原子利用率均为 100%,故 A 正确;
B、反应②的产物不是高分子,故其反应类型不可能是加成聚合反应,故 B 错误;
C、环氧乙烷分子中有饱和碳原子,以饱和碳原子为中心形成四面体结构,所有原子不可能
共平面,故 C 错误;
D、1,4-二氧六环的不饱和度为 1,含有两个氧原子和 4 个碳原子,所以其含酯基的同分异
构体为 CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2,共 4
种,故 D 错误。
答案选 A。
【点睛】分子中只要有饱和碳原子,则不可能所有原子共平面。
10.下列实验操作能达到相应实验目的的是
选
项
实验目的 实验操作
A 探究 I-与 Fe2+的还原性强弱 向 FeCl3 稀溶液中依次加入 KI 溶液、淀粉
B
探究 HPO42-在水溶液中的电离程
度与水解程度的相对大小
测定 0.1 mol·L-1NaH2PO4 溶液的 pH
C
配制 0.1 mol·L-1 邻苯二甲酸氢钾
( )溶液
称取 5.1 g 邻苯二甲酸氢钾于烧杯中,加入少
量蒸馏水溶解,转移至 500 mL 容量瓶中定容
D 比较 CaCO3 和 CaSO4 的 Ksp 大小
向澄清石灰水中滴入 0.1 mol·L-1Na2CO3 溶液
至不再有沉淀产生,再滴加 0.1 mol·L-1Na2SO4
溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、向 FeCl3 稀溶液中依次加入 KI 溶液、淀粉,溶液会变蓝色,说明发生反应:
2Fe3++2I-=I2+ 2Fe2+,由上述方程式可判断还原性 I->Fe2+,故 A 正确;
B、探究 HPO42-在水溶液中的电离程度与水解程度的相对大小,应该测定 0.1
mol·L-1Na2HPO4 溶液的 pH,若显碱性,则水解程度更大;若显酸性,则电离程度更大,故
B 错误;
C、5.1 g 邻苯二甲酸氢钾的物质的量为 =0.025mol,而要配置 500 mL0.1 mol·L-1 邻苯二
甲酸氢钾溶液需要的苯二甲酸氢钾的物质的量为 0.05mol,故 C 错误。
D、表达式相同的溶度积,溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质,硫酸钙、碳
酸钙都是白色沉淀,所以没有明显现象,且 Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),故 D 错误。
答案选 A。
11.从废钴酸锂电池正极片中(含 LiCoO2、Al 及少量铁、镁的化合物等)回收钴的工艺流程如
下:
下列叙述错误的是
A. ①中发生的离子反应为 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
B. ②中 H2O2 作还原剂
C. ③中 Na2CO3 可用 NaOH 代替
D. ④中除镁反应不宜在强酸条件下进行
【答案】C
【解析】
分析】
废钴酸锂电池正极片中(含 LiCoO2、Al 及少量铁、镁的化合物等),将废料先用碱液浸泡,
将 Al 充分溶解,过滤后得到的滤液为含有偏铝酸钠,滤渣为 LiCoO2、Al 及少量铁、镁的
化合物;将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成硫酸镁、CoSO4、Fe2(SO4)3,锂在滤渣中被除
掉,再通过③除掉 Fe3+,再通过④除掉镁元素,最后得 CoCl2 溶液。
【
5.1
204
【详解】A、①中反应是氢氧化钠和铝反应,离子方程式为 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,
故 A 正确;
B、②中 H2O2 作将正三价 Co 还原为 Co2+,H2O2 作还原剂,故 B 正确;
C、③中 Na2CO3 如果用 NaOH 代替,则会生成氢氧化铁、氢氧化钴沉淀,降低了 Co2+的回
收率,故 C 错误;
D、④中除镁反应如果在强酸条件下进行,则 NaF 会生成有毒气体 HF 污染环境,且降低 F-
的浓度,影响镁的去除,故 D 正确。
答案选 C。
12.科研人员设计的 CO2 资源化利用的装置如图所示(电解质溶液为稀 H2SO4),下列说法错误
的是
A. 该离子交换膜为质子交换膜
B. Ag 极上的电势比 Pt 极上的高
C. 电路中每流过 4 mol 电子,阳极区质量减少 36 g
D. 太阳能、风能及潮汐能均是可再生能源
【答案】B
【解析】
【分析】
由示意图可知,该装置是电解池,将 CO2 和 H2O 转换为 H2、CO、HCHO、HCOOH、等;
左边银电极是阴极,右边铂电极是阳极,水在阳极放电生成氧气和氢离子,氢离子向左边移
动,所以离子交换膜是质子交换膜。
【详解】A、右边铂电极是阳极,水在阳极放电生成氧气和氢离子,氢离子向左边移动,因
此交换膜是质子交换膜,A 正确;
B、Ag 极为阴极, Pt 极为阳极,阳极的电势比阴极高,故 B 错误;
C、阳极的反应式为:2H2O-4 e-=O2↑+4H+,当电路中每流过 4 mol 电子,消耗 2molH2O(氧气
逸出,氢离子移向左边),阳极区质量减少 36 g,C 正确;
D、太阳能、风能及潮汐能均是可再生能源,故 D 正确。
答案选 B。
13.W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y 同主族,Z 的核外最外层电子
数与 W 核外电子总数相等,四种元素的最外层电子数之和为 11,向 X、Y、Z 三种元素形成的
常见化合物的水溶液中通入 CO2 有白色胶状沉淀生成,过滤,加入盐酸后白色沉淀溶解且无
气体放出。下列说法正确的是
A. 原子半径:W
c(Y+)>c(H+)>c(OH-)
【答案】C
【解析】
【分析】
0.1mol/L 的 XOH 溶液 pH=13,说明 XOH 完全电离,为强碱;而 YOH、ZOH 为弱碱,三者
碱性强弱为 XOH>YOH>ZOH,都滴入 10.00 mL HCl 溶液时均恰好完全反应生成正盐,
YCl、ZCl 要水解,且 ZCl 水解程度更大。
【详解】A、XOH 为强碱,YOH、ZOH 为弱碱,用盐酸滴定弱碱时应用甲基橙做指示剂,
故 A 错误;
B、有图像看出,YOH、ZOH 的物质的量浓度均为 0.100 mol·L-1 时,YOH 溶液的 pH 更大,
则碱性更强,所以电离平衡常数 Kb(YOH)>Kb(ZOH),故 B 错误;
C、均滴入 10.00 mL HCl 溶液时,YCl、ZCl 要水解,而 ZOH 碱性最弱,所以 ZCl 水解程度
最大,故 C 正确;
D、YOH 时弱碱,pH=11 的 YOH 与 pH=3 的 HCl 溶液等体积混合时,YOH 过量,溶液应
显碱性,离子浓度顺序为:c(Y+) > c(Cl-) > c(OH-) > c(H+),故 D 错误。
答案选 C。
第Ⅱ卷 (非选择题 共 58 分)
二、必考题(本题包括 3 小题,共 43 分)
15.NiSO4 是化学镀镍的原料,一种用废雷尼镍催化剂(已预处理,主要含 NiO,还含有少量 Fe、
Cr 及不溶物)制备 NiSO4·7H2O 的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)化学镀镍总反应为 6NaOH+2NiSO4+NaH2PO2=2Ni+Na3PO4+2Na2SO4+4H2O,每生成 1 mol
Ni,转移电子的物质的量为____。
(2)“溶解”时,在反应器中加入湿料及水,为节约能耗,且维持反应始终在一定温度下进行,应进
行的操作是________。
(3)“氧化”时,Fe2+被氧化的离子方程式为________。
(4)“滤渣 2”的成分是______。
已知在实验条件下,几种离子开始沉淀和沉淀完全的 pH 如下表所示:
Ni2+ Fe2+ Cr3+ Fe3+
开始沉淀 pH 6.2 7.6 4.5 2.3
沉淀完全 pH 8.6 9.1 5.6 3.3
(5)“浓缩”时,加入 H2SO4 调节 pH 为 3.5~4.0 的目的是____;由浓缩液得到产品的步骤为____。
(6)测定产品镍的质量分数[w(Ni)]的实验步骤如下:准确称取 0.1000 g 产品于 250 mL 锥形瓶
内,加入 25 mL 水、0.5 g 氟化钠、10 mL 氨性缓冲溶液、约 0.1 g 紫脲酸铵指示剂,摇匀,用
0.0250 mol·L-1 EDTA 滴定至试液呈紫红色为终点(Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),消耗 EDTA 溶液
14.00 mL,则产品中 w(Ni)=____%。
【答案】 (1). 2 mol (2). 分次加入浓硫酸 (3). 2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
(4). Fe(OH)3 和 Cr(OH)3 (5). 抑制 Ni2+的水解 (6). 冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
(7). 20.65
【解析】
分析】
该流程的主要目的是制备制备 NiSO4·7H2O,而原料中有多种杂质,流程主要围绕除杂质分
析,废镍催化剂(主要含 NiO,还含有少量 Fe、Cr 及不溶物),加入硫酸酸溶、过滤,滤渣
【
为不溶性杂质,滤液加入 NaClO 溶液氧化,将亚铁离子氧化为三价铁离子,再加入氢氧化
镍调节溶液的 pH,生成 Fe(OH)3 和 Cr(OH)3,过滤,滤渣 II 为 Fe(OH)3 和 Cr(OH)3,得到的
滤液为硫酸镍溶液,浓缩液中加入硫酸抑制水解,经冷却结晶得到晶体,以此解答该题。
【详解】(1)反应 6NaOH+2NiSO4+NaH2PO2=2Ni+Na3PO4+2Na2SO4+4H2O 中,镍元素从+2
价降低到 0 价,磷元素从+3 价升高到+5 价,每生成 2mol 镍,转移 4mol 电子,当生成 1 mol
Ni,转移电子的物质的量为 2mol,故答案为 2 mol;
(2)“溶解”时,要加入浓硫酸,要维持反应始终在一定温度下进行,应分次加入浓硫酸,
避免放热过多导致温度升高,故答案为分次加入浓硫酸;
(3)“氧化”时,Fe2+被次氯酸根氧化成 Fe3+的,而次氯酸根被还原为氯离子,离子方程式为
2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,故答案为 2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O;
(4)加入氢氧化镍调到 5.6T2>T3
(8). 50% (9). 5
【解析】
【分析】
判断反应能否自发进行,根据自由能判据△G=△H-T△S,△G<0 才能自发进行;而在分析循
环反应的流程图时,要看箭头方向和进来、出去的物质,找出循环的物质,分析总反应,上
述流程图中,进入的是 H2S 和 CO2,出来的是 H2 和 S8 以及 CO2,可分析出是 H2S 分解成了
H2 和 S8。
【详解】(1)反应的焓变△H>0,△S>0,要使得△H-T△S<0,则需要在高温下进行反应,
故答案为高温;
(2)①“Bunsen 反应”是 SO2、I2、H2O 反应生成 H2SO4 和 HI,故离子方程式为
SO2+I2+2H2O=4H++2I-+SO42-,故答案为 SO2+I2+2H2O=4H++2I-+SO42-;
②反应热 ΔH =反应物键能总和-生成物键能总和,故 2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的反应热
为:298.7×2-436.0-152.7=8.7kJ•mol-1,故答案为 2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH=+8.7
kJ·mol-1;
③上述流程图中,进入的是 H2S 和 CO2,出来的是 H2 和 S8 以及 CO2,可分析出是 H2S 分解
成了 H2 和 S8,故总反应方程式为 8H2S 8H2+S8,故答案为 8H2S 8H2+S8;
(3)该燃料电池是硫化氢失去电子,氧气得到电子,故通入 O2 的电极为正极,根据电子守
恒,得出关系式:2H2S~O2,当氧气的物质的量为 0.15 mol 时,H2S 为 0.3mol,质量为
0.3×34g=10.2g,故答案为正极,10.2 g;
(4)①分解反应为吸热反应,温度越高,H2S 的转化率越大,故答案为 T1>T2>T3:
②图 d 中 A 点表示 H2S 和 H2 的物质的量相等,根据方程式 H2S(g) H2(g)+ S2(g)可
知 H2S 反应了一半,转化率为 50%;B 点时:
H2S(g) H2(g)+ S2(g)
起始物质的量 1 0 0
Δ
Δ Δ
1
2
1
2
改变的物质的量 2x 2x x
B 点物质的量 1-2x 2x x
由图可知 H2S 的物质的量等于 S2 的物质的量,由等式 1-2x= x,得 x= ,则 B 点气体总物
质的量为( +4)mol,B 点 H2S 的物质的量为 mol,H2 的物质的量为 mol,S2 的物质
的量 mol, H2S 的体积分数为= ,H2 的体积分数为 , S2 的体积分数为 ,则平衡
常数 Kp= = =5;故答案为 5。
三、选考题(共 15 分,请考生从 18、19 题中任选一题作答,如果多做,则按所做第
一题计分)
18.(物质结构与性质)元素周期表中第 57 号元素镧到 71 号元素镥这 15 种元素统称为镧系元
素。回答下列问题:
(1)钬(Ho)可用来制作磁性材料,其基态原子电子排布式为[Xe]4f116s2,钬(Ho)有___个未成对电
子。
(2)钇钡铜氧(YBa2Cu3O7-x)是一种高温超导材料(其中 Y 显+3 价,Cu 显+2、+3 价),该材料所含
元素中,电负性最大的元素是______(填元素符号),若 YBa2Cu3O7-x 材料在 T ℃下有超导性,当
x=0.2 时,n(Cu3+)∶n(Cu2+)=_____。
(3)下表是几种镧系元素的电离能(单位:kJ·mol-1)
第一电
离能
第二电离
能
第三电离
能
第四电离
能
Ce 527 1047 1949 3547
La 538 1067 1850 4819
Lu 532 1340 2022 4370
Yb 604 1174 2417 4203
1
3
4
3
1
3
2
3
1
3
1
16
1
8
1
16
2 2
2
( ) ( )
( )
p S p H
p H S
1 1101 101
10
16
1
8
1
16
× × ×
×
据此,判断形成+3 价化合物最稳定的元素是____(填元素符号)。
(4)Sm(钐)的单质与 l,2-二碘乙烷可发生如下反应:Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。ICH2CH2I
中碳原子杂化轨道类型为____,1 mol CH2=CH2 中含有的 σ 键数目为_______;常温下 l,2-二碘
乙烷为液体而乙烷为气体,其主要原因是_____。
(5)从磷钇矿中可提取稀土元素钇(Y),某磷钇矿的结构如图。
该磷钇矿的化学式为____,与 PO43-互为等电子体的阴离子有____(写出两种离子的化学式)。
已知晶胞参数 a=0.69 nm,c=0.60 nm,阿伏加德罗常数为 NA,则晶胞的密度为____g·cm-3(列出
计算式)。
【答案】 (1). 3 (2). O (3). 1∶4 (4). La (5). sp3 (6). 3.01×1024 或 5NA
(7). 二碘乙烷的相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点相对较高 (8). YPO4 (9).
SO42-、ClO4- (或 BrO4-、IO4-、SiO44-) (10).
【解析】
【详解】(1)钬(Ho)的基态原子电子排布式为[Xe]4f116s2,4f 能级存在未成对电子,含有
7 个轨道,有 4 个轨道填充 2 个电子,另外 3 个轨道均填充 1 个电子,故一个基态钬原子所
含的未成对电子数为 3,故答案为 3;
(2)材料中只有氧元素为非金属元素,其电负性最大;设+2 价的 Cu、+3 价的 Cu 的原子
数目分别为 a、b,则 a+b=3,由化合价代数和为 0 可得:3+2×2+2a+3b=(7-0.2)×2,解得
a=2.4,b=0.6,故 n(Cu3+):n(Cu2+)=0.6:2.4=1:4,故答案为 O,1:4;
(3) 原子的第一、第二、第三电离能之间相差较小,第四电离能与第三电离能相差越大,
越容易失去 3 个电子,+3 价的可能性越大,在上述表中 La 的 I1、I2 和 I3 最接近,而 I4 突然
变大,故应为 La 元素,答案为:La;
(4)在 ICH2CH2I 分子中碳原子只形成了单键,有四个单键,故碳原子杂化轨道类型为
sp3;1 个 CH2=CH2 分子中含有 5 个 σ 键,故 1mol CH2=CH2 中含有的 σ 键数目为 5NA;二
碘乙烷的相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点相对较高,所以二碘乙烷在常温下为
液体,
故答案为 sp3;3.01×1024 或 5NA;二碘乙烷的相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点
( )
-21
A
4 89 31 16 4
0.69 0.69 0.60 10 N
× + + ×
× × ×
相对较高;
(5)该晶胞中 Y 原子位于 8 个顶点、体心、前后左右 4 个面上,Y 原子个数=8× +1+4×
=4,磷酸根离子位于上下面心、4 个竖棱上、前后左右面上,磷酸根离子个数=2× +4× +4×
=4,二者个数之比为 4:4=1:1,据此书写该磷钇矿的化学式为 YPO4;与 PO43-互为等电
子体的阴离子中含有 5 个原子、价电子数是 30,与其互为等电子体的离子有 SO42-、ClO4-等,
己知晶胞参数 a=0.69nm,c=0.60nm,该晶胞体积=(a×a×c)×10-21 cm3,阿伏加德罗常数为
NA,则该磷钇矿的密度= = g/cm3=
g/cm3,故答案为 YPO4,SO42-、ClO4- (或 BrO4-、IO4-、
SiO44-), 。
19.(有机化学基础)丹参酸可用于药理实验、活性筛选等,合成丹参酸的路线如图所示:
已知:ROH+ ROOCCH3+CH3COOH
RCH2CHO+R'CH2CHO
回答下列问题:
(1)A 的名称是____,B 中官能团的名称是_______。
(2)碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子,上述有机物中含有手
1
8
1
2
1
2
1
4
1
2
4
A
M
N
V
×
210.69 0.69 0.60 10
(89 31 16 4) 4
AN
−× × ×
+ + × ×
210.69
(89 31
0.6
16 4) 4
9 0.60 10 AN−× × ×
+ + × ×
( )
-21
A
4 89 31 16 4
0.69 0.69 0.60 10 N
× + + ×
× × ×
→一定条件
→一定条件 2—H O→
性碳原子的有机物为_____(填“A”“B”“C”“D”或“E”)。
(3)D→E 的反应类型是_______。
(4)A→B 的化学方程式为________。
(5)X 与 D 互为同分异构体,请写出满足下列条件的 X 的结构简式:_______。
①1 mol X 能与 5 mol NaOH 发生反应;
②有 5 个碳原子在同一条直线上;
③与 FeCl3 溶液可以发生显色反应
(6)设计以 、CH3CHO 为原料制取
的合成路线__________(其他无机试剂任选)。
【答案】 (1). 3,4-二羟基苯甲醛 (2). 醛基、酯基 (3). E (4). 还原反应 (5).
+2 +2CH3COOH( 或
+ +H2O (6).
(7).
【解析】
【分析】
由信息可知,A 的结构简式为 ,D 到 E 的反应是与氢气发生加成反应,
也是还原反应,而第二个已知条件的反应为醛与醛之间的加成反应,产物再发生消去反应。
【详解】(1)A 的的结构简式为 ,名称为:3,4-二羟基苯甲醛;B 中官
能团的是醛基、酯基,故答案为 3,4-二羟基苯甲醛;醛基、酯基;
(2)根据手性碳原子的含义,首先看有没有饱和碳原子,再看所连的 4 个原子或原子团是
否不同,可看出 E 中与羧基相连的碳原子为手性碳原子,故答案为 E;
。
→一定条件
→一定条件
NaOH→
2O
Ag Δ
→、 2
3CH CHO
—H O
→① 、一定条件
②
HCl→
(3)由流程图可知 D 与氢气发生加成生成 E,故反应类型为还原反应,故答案为还原反应;
(4)由信息反应可知,A→B 的化学方程式为 +2
+2CH3COOH(或 +
+H2O,故答案为 +2
+2CH3COOH(或 +
+H2O;
(5)D 的结构为 ,含有两个酚羟基,一个羰基,一个羧基,同分异构
要求有 5 个碳原子在同一条直线上,应该有结构 ,则支链上没有其他不饱和的结
构和碳原子了,则五个氧都应该是酚羟基,可写出其结构简式为 ,
故答案为 ;
(6)以 、CH3CHO 为原料制取 首
先要增长碳链,只能考虑已知条件第二个反应,而要发生醛醛加成,则先要把
中羟基催化氧化为醛基,再与 CH3CHO 加成后再消去,但是要注
意先把酚羟基与氢氧化钠反应,防止酚羟基被氧化,最后再与盐酸反应得到目标产品,故答
案为
。
【点睛】有机推断题关键是推出物质的结构简式,该题主要是先要得出 A 的结构简式,再
根据流程图中每一步反应前后的结构对比分析反应原理和反应类型;分析同分异构体多采用
对比方法,先分析出含有什么结构或结构,再考虑位置关系。
→一定条件
→一定条件
→一定条件
→一定条件
C C C≡ −
NaOH→ 2O
Ag Δ
→、
2
3CH CHO
—H O
→① 、一定条件
②
HCl→