广西自治区来宾市2020届高三4月份教学质量诊断化学试题

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广西自治区来宾市2020届高三4月份教学质量诊断化学试题

广西2020年4月份高三教学质量诊断 化学试题 相对原子质量:H‎-1 C-12 N-14 O‎-16 F-19 S-32 Ca-40 Fe-56 Br-80‎ 一、选择题:本题共7个小题,每小题6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。‎ ‎1.化学与生活、生产密切相关。下列叙述不正确的是( )‎ A. 高纯硅可用于制作光导纤维 B. 碳酸钠热溶液呈碱性,可用于除去餐具上的油污 C. 利用太阳能蒸发海水的过程属于物理变化 D. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.高纯硅用于制太阳能电池或芯片等,而光导纤维的材料是二氧化硅,故A错误; ‎ B.利用碳酸钠热溶液水解呈碱性,可除餐具上的油污,故B正确;‎ C.海水蒸发是物理变化,故C正确;‎ D.淀粉和纤维素均为多糖,一定条件下,淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖,故D正确;‎ 故答案为A。‎ ‎2.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W原子的核外电子数等于电子层数,X2-和Y+的核外电子排布相同,X与Z同族。下列叙述正确的是( )‎ A 原子半径:Z>X>Y B. X的简单氢化物的稳定性比Z的强 C. Y的氢化物为共价化合物 D. Z的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 短周期W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W原子的核外电子数等于电子层数,即W原子核外只有1个电子,则W为H元素;X2-和Y+离子的电子层结构相同,则X位于第二周期ⅥA 族,为O元素,Y位于第三周期ⅠA族,为Na元素;Z与X同族,则Z为S元素,据此解答。‎ ‎【详解】根据分析可知:W为H,X为O,Y为Na,Z为S元素;‎ A.同主族从上向下原子半径逐渐增大,同一周期从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径Na>S>O,即Y>Z>X,故A错误;‎ B.非金属性O>S,则H2O比H2S稳定,即X的简单气态氢化物的稳定性比Z的强,故B错误;‎ C.NaH为离子化合物,故C错误;‎ D. S的最高价氧化物对应水化物为硫酸,硫酸为强酸,故D正确;‎ 故答案为D。‎ ‎3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于常温下0.1mol/LNa2S2O3溶液与pH=1的H2SO4溶液的说法正确的是( )‎ A. 1LpH=1的H2SO4溶液中,含H+的数目为0.2NA B. ‎98g纯H2SO4中离子数目为3NA C. 含0.1molNa2S2O3的水溶液中阴离子数目大于0.1NA D. Na2S2O3与H2SO4溶液混合产生‎22.4L气体时转移的电子数为2NA ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.pH=1的硫酸溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,故‎1L溶液中氢离子的物质的量为0.1mol,则个数为0.1NA个,故A错误;‎ B.硫酸是共价化合物,无氢离子,即纯硫酸中离子数为0,故B错误;‎ C.硫代硫酸根是弱酸根,硫代硫酸根离子在溶液中的水解会导致阴离子个数增多,故含0.1molNa2S2O3的溶液中阴离子数目大于0.1NA,故C正确;‎ D.所产生的气体所处的状态不明确,气体的摩尔体积不确定,则‎22.4L气体的物质的量不一定是1mol,转移的电子数也不一定是2NA,故D错误;‎ 故答案为C。‎ ‎【点睛】考查物质的量和阿伏伽德罗常数的有关计算,掌握公式的运用和物质的结构是解题关键,常见问题和注意事项:①气体注意条件是否为标况;②物质的结构,如硫酸是共价化合物,不存在离子;③易水解盐中离子数目的判断;选项C为难点,多元素弱酸根离子水解后,溶液中阴离子总数增加。‎ ‎4.化合物(X)、(Y)、(Z)的分子式均为C5H6。下列说法正确的是( )‎ A. X、Y、Z均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. Z的同分异构体只有X和Y两种 C. Z的二氯代物只有两种(不考虑立体异构)‎ D. Y分子中所有碳原子均处于同一平面 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.z不含碳碳双键,与高锰酸钾不反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;‎ B.C5H6的不饱和度为=3,可知若为直链结构,可含1个双键、1个三键,则x的同分异构体不止X和Y 两种,故B错误;‎ C.z含有1种H,则一氯代物有1种,对应的二氯代物,两个氯原子可在同一个碳原子上,也可在不同的碳原子上,共2种,故C正确;‎ D.y中含3个sp3杂化的碳原子,这3个碳原子位于四面体结构的中心,则所有碳原子不可能共平面,故D错误;‎ 故答案为C。‎ ‎5.下列所示的实验方案正确,且能达到实验目的的是( )‎ 选项 实验目的 实验方案 A 比较镁、铝的金属性强弱 分别在MgCl2和AlCl3溶液中滴加氨水直至过量,观察现象 B 比较Cl2、Br2的氧化性强弱 将少量氯水滴入FeBr2溶液中,观察现象 C 证明SO2具有漂白性 将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 D 证明电离常数Ka:HSO3->HCO3-‎ 测得同浓度的Na2CO3溶液的pH大于Na2SO3溶液 A. A B. B C. C D. D ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.分别在MgCl2和AlCl3溶液中滴加氨水直至过量,均生成白色沉淀,无法比较镁、铝的金属性强弱,故A错误;‎ B.Fe2+的还原性大于Br-,将少量氯水滴入FeBr2溶液中,首先氧化Fe2+,则无法比较Cl2、Br2的氧化性强弱,故B错误;‎ C.将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,体现SO2的还原性,不是漂白性,故C错误;‎ D.测得同浓度的Na2CO3溶液的pH大于Na2SO3溶液,说明CO32-的水解能力大于SO32-,则电离能力HSO3->HCO3-,即电离常数Ka:HSO3->HCO3-,故D正确;‎ 故答案为D。‎ ‎6.室温下,用0.100mol·L−1的NaOH溶液分别滴定均为20.00mL0.100mol·L−1的HCl溶液和醋酸溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是 A. Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲线 B. pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)>20.00mL C. V(NaOH)=20.00mL时,两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-)‎ D. V(NaOH)=10.00mL时,醋酸中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 0.100mol·L-1的HCl溶液和醋酸溶液,醋酸属于弱酸,存在电离平衡,所以起点pH较小的Ⅰ表示的是滴定盐酸的曲线,A项错误;‎ B. 当醋酸与氢氧化钠恰好完全反应时,形成醋酸钠溶液,醋酸钠水解使溶液pH>7,所以pH =7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)<20.00mL,B项错误;‎ C. V(NaOH)= 20.00mL时,酸碱恰好完全反应,因为CH3COO-水解而消耗,所以两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-),C项正确;‎ D. V(NaOH)=10.00mL时,生成的醋酸钠与剩余醋酸浓度相等,由于醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,所以溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D项错误;‎ 答案选C。‎ ‎7.我国科学家设计了一种智能双模式海水电池,满足水下航行器对高功率和长续航的需求。负极为Zn,正极放电原理如图。下列说法错误的是( )‎ A. 电池以低功率模式工作时,NaFe[Fe(CN)6]作催化剂 B. 电池以低功率模式工作时,Na+的嵌入与脱嵌同时进行 C. 电池以高功率模式工作时,正极反应式为:NaFe[Fe(CN)6]+e-+Na+=Na2Fe[Fe(CN)6]‎ D. 若在无溶解氧的海水中,该电池仍能实现长续航的需求 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据图示可知:电池以低功率模式工作时,负极是Zn-2e-=Zn2+,正极上是NaFe[Fe(CN)6]获得电子,然后与吸附在它上面的氧气即溶液中发生反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,从NaFe[Fe(CN)6]上析出,故NaFe[Fe(CN)6]的作用是作催化剂,A正确;‎ B.电池以低功率模式工作时,电子进入NaFe[Fe(CN)6]时Na+的嵌入;当形成OH-从NaFe[Fe(CN)6]析出时,Na+从NaFe[Fe(CN)6]脱嵌,因此Na+的嵌入与脱嵌同时进行,B正确; ‎ C.根据电池以高功率模式工作时,正极上NaFe[Fe(CN)6]获得电子被还原变为Na2Fe[Fe(CN)6],所以正极的电极反应式为:NaFe[Fe(CN)6]+e-+Na+=Na2Fe[Fe(CN)6],C正确;‎ D.若在无溶解氧的海水中,由于在低功率模式工作时需要氧气参与反应,因此在该电池不能实现长续航的需求,D错误;‎ 故合理选项是D。‎ 二、非选择题:共58分,第26~28题为必考题,每个试题考生都必须作答。第35~36题为选考题,考生根据要求作答。‎ ‎8.实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷,其反应原理为H2SO4(浓)+NaBrNaHSO4+HBr↑、CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O。有关数据和实验装置如(反应需要加热,图中省去了加热装置):‎ 乙醇 溴乙烷 溴 状态 无色 液体 无色 液体 深红棕色 液体 密度/g·cm-3‎ ‎0.79‎ ‎1.44‎ ‎3.1‎ 沸点/℃‎ ‎78.5‎ ‎38.4‎ ‎59‎ ‎(1)A中放入沸石的作用是__,B中进水口为__口(填“a”或“b”)。‎ ‎(2)实验中用滴液漏斗代替分液漏斗的优点为__。‎ ‎(3)氢溴酸与浓硫酸混合加热发生氧化还原反应的化学方程式__。‎ ‎(4)给A加热的目的是__,F接橡皮管导入稀NaOH溶液,其目的是吸收__和溴蒸气,防止__。‎ ‎(5)C中的导管E的末端须在水面以下,其原因是__。‎ ‎(6)将C中的镏出液转入锥形并瓶中,连振荡边逐滴滴入浓H2SO41~2mL以除去水、乙醇等杂质,使溶液分层后用分液漏斗分去硫酸层;将经硫酸处理后的溴乙烷转入蒸镏烧瓶,水浴加热蒸馏,收集到35~‎40℃‎的馏分约‎10.0g。‎ ‎①分液漏斗在使用前必须__;‎ ‎②从乙醇的角度考虑,本实验所得溴乙烷的产率是__(精确到0.1%)。‎ ‎【答案】 (1). 防止暴沸 (2). b (3). 平衡压强,使浓硫酸顺利滴下 (4). 2HBr+H2SO4(浓)‎ SO2+Br2+2H2O (5). 加快反应速率,蒸馏出溴乙烷 (6). SO2 (7). 防止污染环境 (8). 冷却并减少溴乙烷的挥发 (9). 检漏 (10). 53.4%‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)液体加热需要防止液体瀑沸,B为球形冷凝管,应采取逆流原理通入冷凝水,进行充分冷凝回流;‎ ‎(2)滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的压强相等,使浓硫酸顺利流下;‎ ‎(3)浓硫酸有强氧化性,氢溴酸与浓硫酸混合加热可生成Br2和SO2;‎ ‎(4)给A加热可以加快反应速率蒸出溴乙烷;实验中产生的二氧化硫、溴化氢、溴等可以用稀NaOH溶液吸收;‎ ‎(5)通过E的末端插入水面以下冷却减少溴乙烷的挥发;‎ ‎(6)①带有活塞或瓶塞的装置使用前要检查是否漏水;‎ ‎②10mL乙醇的质量为0.79×‎10g=‎7.9g,其物质的量为0.172mol,所以理论制得溴乙烷的物质的量为0.172mol,其质量为‎18.75g,根据产率=×100%计算。‎ ‎【详解】(1)液体加热加入沸石,可以防止液体瀑沸,B为球形冷凝管,应采取逆流原理通入冷凝水,进行充分冷凝回流,所以B中进水口为b;‎ ‎(2)滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的压强相等,使浓硫酸顺利流下,而分液漏斗没有这个功能;‎ ‎(3)浓硫酸有强氧化性,氢溴酸与浓硫酸混合加热可生成Br2和SO2,发生氧化还原反应的化学方程式为2HBr+H2SO4(浓)SO2+Br2+2H2O;‎ ‎(4)加热的目的是加快反应速率,温度高于‎38.4℃‎溴乙烷全部挥发蒸馏出来,实验中产生的二氧化硫、溴化氢、溴等会污染空气,所以可以用稀NaOH溶液吸收,防止污染环境;‎ ‎(5)导管E的末端须在水面以下,通过冷却得到溴乙烷,减少溴乙烷的挥发;‎ ‎(6)①分液漏斗有上口塞子和下口有控制液体流量的活塞,在使用前需要检查是否漏水;‎ ‎②10mL乙醇的质量为0.79×‎10g=‎7.9g,其物质的量为0.172mol,所以理论制得溴乙烷的物质的量为0.172mol,其质量为‎18.75g,所以溴乙烷的产率=×100%≈53.4%。‎ ‎【点睛】‎ 考查制备实验方案设计,为高频考点,涉及计算、基本操作、氧化还原反应、除杂等知识点,明确实验原理及物质性质、基本操作规范性是解本题关键,知道各个装置可能发生的反应,题目难度中等。‎ ‎9.2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人,以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如图:‎ 已知:Ksp[Mg(OH)2]=10-11,Ksp[Al(OH)3]=10-33,Ksp[Fe(OH)3]=10-38‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈__,可以认为该矿石中存在锂元素。‎ a.紫红色 b.紫色 c.黄色 ‎(2)锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6,其氧化物的形式为__。‎ ‎(3)为提高“酸化焙烧”效率,常采取的措施是__。‎ ‎(4)向“浸出液”中加入CaCO3,其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸,控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀,则pH至少为__。(已知:完全沉淀后离子浓度低于1×l05)mol/L)‎ ‎(5)“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为___。‎ ‎(6)“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的__溶液(填化学式);该过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+,可将其加入到“__”步骤中。‎ ‎(7)Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为__。‎ ‎【答案】 (1). a (2). Li2O·Al2O3·4SiO2 (3). 将矿石粉碎(搅拌、升高温度) (4). 4.7 (5). Mg(OH)2,CaCO3 (6). Na2CO3 (7). 净化 (8). 6Li2CO3+4Co3O4+O2=12Li2CoO2+6CO2‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、CaO、MgO等)为原料来制取钴酸锂(LiCoO2)‎ ‎,加入过量浓硫酸溶解锂辉矿,加入碳酸钙除去过量的硫酸,并使铁离子、铝离子沉淀完全,然后加入氢氧化钙和碳酸钠沉淀镁离子和钙离子,过滤得到溶液中主要是锂离子的溶液,滤液蒸发浓缩得20%Li2S,加入碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂,洗涤后与Co3O4高温下焙烧生成钴酸锂,据此分析解题。‎ ‎【详解】(1)焰色反应常用来检测金属元素,钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色,利用排除法可以选出锂元素的焰色为紫红色,故答案为a;‎ ‎(2)锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6,在原子简单整数比不变的基础上,其氧化物的形式为Li2O•Al2O3•4SiO2;‎ ‎(3)“酸化焙烧”时使用的是浓硫酸,为提高“酸化焙烧”效率,还可采取的措施有将矿石细磨、搅拌、升高温度等;‎ ‎(4)根据柱状图分析可知,Al(OH)3的Ksp大于Fe(OH)3的Ksp,那么使Al3+完全沉淀pH大于Fe3+的Al(OH)3的Ksp=c(Al3+)×c3(OH-)=1×10-33,c(OH-)==mol/L=1×10-9.3mol/L,则c(H+)=1×10-4.7mol/L,pH=4.7,即pH至少为4.7;‎ ‎(5)由分析知,“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为Mg(OH)2和CaCO3;‎ ‎(6)根据“沉锂”后形成Li2CO3固体,以及大量生产的价格间题,该过程中加入的沉淀剂为饱和Na2CO3溶液;该过程得的“母液“中仍含有大量的Li+,需要从中2提取,应回到“净化“步隳中循环利用;‎ ‎(7)Li2CO3与Co3O4在敝口容器中反应生成LiCoO2时Co元素的化合价升高,因此推断空气中O2参与反应氧化Co元素,化字方程式为6Li2CO3+4Co3O4+O2 12LiCoO2+6CO2。‎ ‎【点睛】硅酸盐改写成氧化物形式的方法如下:a.氧化物的书写顺序:活泼金属氧化物→较活发金属氧化物→二氧化硅→水,不同氧化物间以“•”隔开;b.各元素的化合价保持不变,且满足化合价代数和为零,各元素原子个数比符合原来的组成;c.当计量数配置出现分数时应化为整数。‎ ‎10.随着石油资源的日益枯竭,天然气的廾发利用越来越受到重视。CH4/CO2催化重整制备合成气(CO和H2)是温室气体CO2和CH4资源化利用的重要途径之一,并受了国内外研究人员的高度重视。回答下列问题:‎ ‎(1)已知:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+205.9 kJ·mol-1‎ ‎②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2 kJ·mol-1‎ CH4/CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H 该催化重整反应的△H=______kJ·mol-1。要缩短该反应达到平衡的时间并提高H2的产率可采取的措施为_____。‎ ‎(2)向‎2L刚性密闭容器中充入2molCH4和2mol CO2进行催化重整反应,不同温度下平衡体系中CH4和CO的体积分数()随温度变化如下表所示。‎ 已知b>a>c,则T1______T2(填“>”“<”或“=”)。T1下该反应的平衡常数K=_______(mol2·L-2)‎ ‎(3)实验硏究表明,载体对催化剂性能起着极为重要的作用,在压强0.03MPa,温度‎750℃‎条件下,载体对镍基催化剂性能的影响相关数据如下表:‎ 由上表判断,应选择载体为_______(填化学式),理由是________。‎ ‎(4)现有温度相同的I、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器,均充入2mol CH4(g)和2 molCO2(g)进行反应,三个容器的反应压强分别为p1atm、p2atm、p3atm,在其他条件相同的情况下,反应均进行到tmin时,CO2的体积分数如图所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ个容器中一定处于化学平衡状态的是_______。‎ ‎(5)利用合成气为原料合成甲醇,其反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在一定温度下查得该反应的相关数据如下表所示:‎ 该反应速率的通式为ν正=k正cm(CO)·cn(H2)(k正是与温度有关的速率常数)。由表中数据可确定反应速率的通式中n=____(取正整数)。若该温度下平衡时组别1的产率为25%,则组别1平衡时的v正=______(保留1位小数)。‎ ‎【答案】 (1). +247.1 (2). 升高温度 (3). < (4). (5). MgO (6). 此条件下合成气产率高 (7). III (8). 1 (9). 0.2mol/(L·min)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)依据盖斯定律作答;‎ ‎(2)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)反应吸热,依据外因对化学反应速率与化学平衡的综合影响来分析;结合表格数据,依据升高温度对物质体积分数的影响效果判断温度高低,再利用甲烷与CO的平衡体积分数相等计算出转化的甲烷的物质的量,列出三段式,根据平衡常数的表达式计算解答;‎ ‎(3)依据表格数据,选择合成CO和氢气量最多的物质作为载体;‎ ‎(4)根据温度和压强对平衡的影响,结合平衡状态的特征回答;‎ ‎(5)结合表格中三组数值,列出三个方程,解方程组即可求出n的值;再列出三段式,分别求出c(CO)与c(H2)的值,带入通式求得v正。‎ ‎【详解】(1)①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+205.9 kJ·mol-1‎ ‎②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2 kJ·mol-1‎ ‎①-②可得到CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),则根据盖斯定律可知△H=+205.9 kJ·mol-1-(-41.2 kJ·mol-1)= +247.1 kJ·mol-1,因此该反应为吸热反应,要缩短该反应达到平衡的时间并提高H2的产率可采取的措施为升高温度,‎ 故答案为+247.1;升高温度;‎ ‎(2)同一个物质在不同的温度下所占的体积分数不同,因CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247.1 kJ·mol-1,该反应为吸热反应,则升高温度则有利用平衡向正反应方向移动,导致CH4的体积分数降低,CO的体积分数升高。已知b>a>c,根据图表信息可知,T1<T2;T1下该反应的CH4与CO的体积分数均为a,则设CH4转化浓度为x mol/L,‎ 则根据T1下该反应的CH4与CO的体积分数均为a易知,,解得x=,所以平衡常数,‎ 故答案为<;;‎ ‎(3)从表中可以看出,MgO的原料转化率较高,且合成气的产率较高,所以选择MgO作为载体,‎ 故答案为MgO;此条件下合成气产率高;‎ ‎(4)由于不能确定容器Ⅱ中二氧化碳的体积分数是否达到最小值,因此不能确定Ⅱ是否达到平衡状态,若未达平衡,压强越高反应逆向移动,相同时间内二氧化碳的含量越高,p3时,二氧化碳Ⅲ的含量比Ⅱ高,故Ⅲ到达平衡,‎ 故答案为III;‎ ‎(5)组别1中c(CO)=0.24mol/L,c(H2) =0.48 mol/L,初始速率v正=0.361 mol/(L·min);则依据ν正=k正cm(CO)·cn(H2)可知,①0.361 mol/(L·min)=k正×(0.24 mol/L)m×(0.48 mol/L)n;同理,根据表格数据可得②0.720 mol/(L·min)=k正×(0.24 mol/L)m×(0.96 mol/L)n;③0.719 mol/(L·min)=k正×(0.48 mol/L)m×(0.48 mol/L)n;则②/①可得2=2n,即n=1;③/①得2=‎2m,则m=1;带入①得k正=‎3.134 L /min·mol。若该温度下平衡CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),组别1的产率为25%,设转化的CH4的物质的量浓度为y mol/L,则 则,则y=0.12,则c(CO)=2y=0.24mol/L,c(H2) =2y=0.24 mol/L,k正是与温度有关的速率常数,保持不变,则依据给定公式可得ν正=k正c(CO)·c(H2)= ‎3.134 L /min·mol×0.24mol/L×0.24mol/L=0.1800.2 mol/(L·min),‎ 故答案为1;0.2mol/(L·min)。‎ ‎11.氟代硼酸钾(KBe2BO‎3F2)是激光器的核心材料,我国化学家在此领域的研究走在了世界的最前列。回答下列问题:‎ ‎(1)氟代硼酸钾中非金属元素原子的电负性大小顺序是__。基态K+的电子排布式为__。‎ ‎(2)NaBH4是有机合成中常用还原剂,其中的阴离子空间构型是__,中心原子的杂化方式为__。NaBH4中存在__(填标号)。‎ a离子键 b.氢键 c.σ键 d.π键 ‎(3)BeCl2中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的BeCl2的结构式为__,其中Be的配位数为__。‎ ‎(4)第三周期元素氟化物的熔点如下表:‎ 化合物 NaF MgF2‎ AlF3‎ SiF4‎ PF5‎ SF6‎ 熔点/℃‎ ‎993‎ ‎1261‎ ‎1291‎ ‎-90‎ ‎-83‎ ‎-50.5‎ 解释表中氟化物熔点变化的原因:___。‎ ‎(5)CaF2的一种晶胞如图所示。Ca2+占据F-形成的空隙,若r(F-)=xpm,r(Ca2+)=ypm,设阿伏加德罗常数的值为NA,则CaF2的密度ρ=__g·cm-3(列出计算表达式)。‎ ‎【答案】 (1). F>O>B (2). 1s22s22p63s23p6或[Ar] (3). 正四面体 (4). sp3 (5). ac (6). (7). 3 (8). 前三种为离子晶体,晶格能依次增大,后三种为分子晶体,分子间力依次增大 (9). ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)氟代硼酸钾中非金属元素有F、O、B,元素的非金属性越强,电负性越大;基态K+核外电子总数为18;‎ ‎(2)BH4-的中心原子B原子孤电子对数==0,价层电子对数=0+4=0‎ ‎,微粒空间构型与VSEPR模型相同;Na+与BH4-之间形成离子键,B原子有3个价电子,H有空轨道,而BH4-中形成4个B-H键,故BH4-中含有1个配位键、3个σ键;‎ ‎(3)双聚分子为Be2Cl4,Be原子价电子数为2,形成2个Be-Cl键,Be原子有空轨道、Cl原子有孤电子对,每个BeCl2分子中的1个Cl原子另外分子中Be原子之间形成1个配位键;‎ ‎(4)氟化物的熔点与晶体类型,离子晶体的熔点较高,分子晶体的熔点较低;离子半径越小、电荷越大,晶格能越大,离子晶体的熔沸点越高。而相对分子质量越大,分子间作用力越强,分子晶体的熔沸点越高;‎ ‎(5)晶胞中白色球数目为4、黑色球数目为1+8×+6×+12×=8,结合化学式可知,白色球代表Ca2+、黑色球代表F-,Ca2+占据F-形成的立方体的体心,晶胞中F-形成8个小立方体,只有4个Ca2+占据;处于晶胞中F-形成的小立方体体心的Ca2+与小立方体顶点F-紧密相邻,若r(F-)=xpm,r(Ca2+)=ypm,则小立方体棱长=pm,故晶胞棱长=pm,计算晶胞中微粒总质量,即为晶胞质量,晶体密度=晶胞质量÷晶胞体积。‎ ‎【详解】(1)氟代硼酸钾中非金属元素有F、O、B,非金属性强弱顺序为F>O>B,电负性大小顺序为F>O>B;基态K+核外电子总数为18,则电子排布式为1s22s22p63s23p6或[Ar];‎ ‎(2)BH4-的中心原子B原子孤电子对数==0,价层电子对数=0+4=0,微粒空间构型与VSEPR模型相同为正四面体形,B原子采取sp3杂化;Na+与BH4-之间形成离子键,B原子有3个价电子,H有空轨道,而BH4-中形成4个B-H键,故BH4-中含有1个配位键、3个σ键,没有氢键与π键,故答案为ac;‎ ‎(3)双聚分子为Be2Cl4,Be原子价电子数为2,形成2个Be-Cl键,Be原子有空轨道、Cl原子有孤电子对,每个BeCl2分子中的1个Cl原子另外分子中Be原子之间形成1个配位键,BeCl2的结构式为,其中Be的配位数为3;‎ ‎(4)NaF、MgF2和AlF3离子晶体,晶格能依次增大,熔点依次升高,而SiF4、PF5和SF6为分子晶体,分子间力依次增大,熔点依次增大; ‎ ‎(5)晶胞中白色球数目为4、黑色球数目为1+8×+6×+12×=8,结合化学式可知,白色球代表Ca2+、黑色球代表F-,Ca2+占据F-形成的立方体的体心,晶胞中F-形成8个小立方体,只有4个Ca2+占据,可知Ca2+占据F-形成的空隙占有率为50%;处于晶胞中F-形成的小立方体体心的Ca2+与小立方体顶点F-紧密相邻,若r(F-)=xpm,r(Ca2+)=ypm,则小立方体棱长=‎ pm,故晶胞棱长=pm,晶胞相当于含有4个“CaF‎2”‎,晶胞质量=4×g,晶体密度g•cm-3。‎ ‎【点睛】价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),根据价电子对互斥理论,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数.σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=×(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数;分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布,不包括中心原子未成键的孤对电子;实际空间构型要去掉孤电子对,略去孤电子对就是该分子的空间构型。‎ ‎12.M是一种合成香料中间体。其合成路线如下:‎ 已知:①有机化合物A~M均为芳香族化合物,B能发生银镜反应,E的核磁共振氢谱有3组峰,D与G通过酯化反应合成M。‎ ‎②‎ ‎③2RCH2CHO 回答下列问题:‎ ‎(1)A所含官能团的名称为________,F→G反应①的反应类型为________,M的结构简式为________。‎ ‎(2)E的名称是________;E→F与F→G的顺序不能颠倒,原因是________。‎ ‎(3)G的同分异构体中,遇FeCl3溶液显紫色且能发生银镜反应的有________种,其中苯环上的一氯代物只有2种且能发生水解反应的是________(填结构简式)。‎ ‎(4)参照上述合成路线,以CH3CH2OH为原料(无机试剂任用),设计制备CH3CH2CH2CH2OH的合成路线________________。‎ ‎【答案】 (1). 羟基 (2). 取代反应 (3). (4). 对氯甲苯(或4-氯甲苯) (5). 如果颠倒则(酚)羟基会被酸性高锰酸钾氧化 (6). 9 (7). (8). ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ A~M均为芳香族化合物,根据A的分子式可知A的侧链为饱和结构,A能够催化氧化生成B,B能够发生银镜反应,且能够发生已知③中反应,则B分子中含有苯环和侧链-CH2CHO结构,故B的结构简式为,A为,C为;E的核磁共振氢谱有3组峰,E能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,则E分子中含有甲基,且氯原子位于甲基的对位,故E为;E被酸性高锰酸钾溶液氧化成F,则F为;F在浓NaOH溶液中加热发生水解反应生成酚钠和羧酸钠,然后在酸性条件下转化成G,则G为,G和D发生酯化反应生成M,则D中含有羟基,C与氢气加成生成D,结合M的分子式,则D为,M为,据此分析解答。‎ ‎【详解】(1)A为,所含官能团为羟基;根据上述分析,F在浓NaOH溶液中加热发生水解反应生成酚钠和羧酸钠,然后在酸性条件下转化成G,F→G 的反应①为取代反应,M为,故答案为羟基;取代反应;;‎ ‎(2)E为,名称是对氯甲苯(或4-氯甲苯);E→G的反应中需要分别引进酚羟基和羧基,由于酚羟基容易被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以E→F与F→G的顺序不能颠倒,故答案为对氯甲苯(或4-氯甲苯);如果颠倒则(酚)羟基会被酸性高锰酸钾氧化;‎ ‎(3)G为,G的同分异构体中,遇FeCl3溶液显紫色且能发生银镜反应,说明结构中含有酚羟基和醛基,满足条件的有:苯环上含有羟基和HCOO-的有3种结构;苯环上有2个羟基和1个醛基的有6种(羟基位于邻位的有2种、羟基位于间位的有3种、羟基位于对位的有1种),共9种;其中苯环上的一氯代物只有2种且能发生水解反应的是,故答案为9;;‎ ‎(4)以CH3CH2OH为原料制备CH3CH2CH2CH2OH,需要增长碳链,根据已知③需要合成乙醛,可以由乙醇催化氧化得到,因此合成路线为,故答案为。‎
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