江西省九江市十校2020届高三下学期模拟考试理综化学试题 Word版含解析
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理科综合 化学部分
可能用到的相对原子质量:C 12 Fe 56
第 I 卷(选择题 共 126 分)
一、选择题:本题共 13 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.化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释错误的是( )
选项 现象或事实 解释
A 用铁罐贮存浓硝酸 常温下铁在浓硝酸中钝化
B 食盐能腐蚀铝制容器 Al 能与 Na+ 发生置换反应
C 用(NH4)2S2O8 蚀刻铜制线路板 S2O8
2-的氧化性比 Cu2+的强
D 漂白粉在空气中久置变质 Ca(ClO)2 与 CO2 和 H2O 反应,生成的 HClO 分解
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A. 常温下铁在浓硝酸中钝化,钝化膜能阻止铁与浓硝酸的进一步反应,所以可用铁
罐贮存浓硝酸,A 正确;
B.食盐能破坏铝制品表面的氧化膜,从而使铝不断地与氧气反应,不断被腐蚀,B 错误;
C. (NH4)2S2O8 与 Cu 发生氧化还原反应,从而生成 Cu2+,则氧化性(NH4)2S2O8>Cu,C 正确;
D. 漂白粉在空气中久置变质,因为发生反应 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,D 正确;
故选 B。
2.用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是
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A. 制 NO2
B. 制 NH3
C. 制 H2S
D. 制 Cl2
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,可以制取二氧化氮气体,仪器组装
正确,故 A 正确;
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B.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢又会生成氯化铵,不能用于制取氨气,
制取氨气一般用氯化铵和氢氧化钙加热而且试管口要放棉花 ,故 B 错误;
C.制取硫化氢气体用稀硫酸和硫化亚铁,不用浓硝酸,因为浓硝酸有强氧化性,能氧化硫化
氢,故 C 错误;
D.实验室制取氯气应该用的是浓盐酸 ,0.1mol/L 盐酸为稀盐酸 ,故 D 错误;
故选 A。
3.三氯异氰尿酸(TCCA)是一种极强的氧化剂和氯化剂,可通过下列方法制备:
下列说法正确的是
A. 尿素属于无机物 B. 反应①为非氧化还原反应
C. 反应②中 n(CA)∶n(HClO)=1∶1 D. CA 分子中各原子均满足 8 电子结构
【答案】B
【解析】
【详解】A. 尿素是由碳、氮、氧、氢组成的一种有机物,故 A 错误;
B. 反应①为三分子尿素发生取代反应生成氰尿酸和氨气,该反应属于非氧化还原反应,故 B
正确;
C. 反应②中氰尿酸与次氯酸在一定 pH 下发生取代反应可制备三氯异氰尿酸,反应方程式为:
+3HOCl→ +3H2O,所以氰尿酸和次氯酸的物质的量之比应为 1:3,故 C
错误;
D. 氰尿酸分子中氢原子最外层为 2 个电子,故 D 错误;
故选 B。
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4.元素周期表的一部分如图所示,W、X、Y、Z 均为短周期主族元素,X 与 Z 的最高正价之和与 W
的相等。下列说法错误的是
A. 原子半径:X>Y>Z>W
B. X2W2 中含有离子键和共价键
C. Y 的最高价氧化物对应的水化物难溶于水
D. 将由 X、Z 的单质组成的混合物放入冷水中,Z 的单质不发生反应
【答案】D
【解析】
【分析】
设 X 的最外层电子数为 x,则 Z 和 W 的最外层电子数为(x+2)、(x+3),由 X 与 Z 的最高正价
之和与 W 的相等可得,x+(x+2)=x+3,解得 x=1,由此可知 X 为 Na 元素、Y 为 Mg 元素、Z
为 Al 元素、W 为 C 元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,同主族元素,从上到下原子半径依次
增大,则原子半径:X>Y>Z>W,故 A 正确;
B. X2W2 为 Na2C2,Na2C2 中含有离子键和共价键,故 B 正确;
C. Y 为 Mg 元素,氢氧化镁为难溶于水的氢氧化物,故 C 正确;
D. 将由 Na、Al 的单质组成的混合物放入冷水中,钠首先和水反应生成氢氧化钠和氢气,反
应生成的氢氧化钠和铝单质反应生成偏铝酸钠和氢气,故 D 错误;
故选 D。
【点睛】将由 Na、Al 的单质组成的混合物放入冷水中,钠首先和水反应生成氢氧化钠和氢气,
反应生成的氢氧化钠和铝单质反应生成偏铝酸钠和氢气是解答关键,也是易错点。
5.二茂铁[Fe(C5H5)2]可作为燃料的节能消烟剂、抗爆剂。二茂铁的电化学制备装置与原理如图
所示,下列说法正确的是
A. a 为电源的正极
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B. 电解质溶液是 NaBr 水溶液和 DMF 溶液的混合液
C. 二茂铁制备过程中阴极的电极反应为 2H++2e-=H2↑
D. 电解池的总反应化学方程式为 Fe+2C5H6
电解 Fe(C5H5)2+H2↑
【答案】D
【解析】
【分析】
由二茂铁的电化学制备装置与原理可知,与电源正极 b 相连的铁为电解池的阳极,铁失电子
发生氧化反应生成亚铁离子,与电源负极 a 相连的镍为电解池的阴极,钠离子在阴极上得电
子发生还原反应生成钠,钠与 发生置换反应生成 和氢气, 与亚铁离子反应生成
二茂铁和钠离子,制备二茂铁的总反应方程式为 Fe+2C5H6
电解 Fe(C5H5)2+H2↑。
【详解】A.由分析可知,a 为电源的负极,b 为电源的正极,故 A 错误;
B.与电源负极 a 相连的镍为电解池的阴极,钠离子在阴极上得电子发生还原反应生成钠,钠
能与水反应,则电解质溶液不可能为 NaBr 水溶液,故 B 错误;
C. 二茂铁制备过程中阴极上钠离子得电子发生还原反应生成钠,电极反应式为 Na++e-=Na,故
C 错误;
D. 由分析可知,制备二茂铁的总反应方程式为 Fe+2C5H6
电解 Fe(C5H5)2+H2↑,故 D 正确;
故选:D。
6.下列实验中,对应的现象以及结论都正确的是
选项 实验 现象 结论
A
将浓硫酸滴入蔗糖中产生的气体通入品红
溶液中
品红褪色 浓硫酸具有强氧化性
B
将(NH4)2SO3 加热产生的气体通入 BaCl2 溶液
中
无明显现象
SO2 与 BaCl2 溶液作用不产生
BaSO4 沉淀
C
将 Fe2O3 溶于足量 HI 溶液后,加入 2 滴淀粉
溶液
溶液颜色不变 反应生成 Fel3 和 H₂O
D 往漂白粉中加入浓硫酸 产生黄绿色气体 Cl2 的氧化性比 H₂SO4 的强
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A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硫酸使蔗糖脱水碳化后,C 与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫可使品红褪
色,则浓硫酸具有强氧化性,故 A 正确;
B.(NH4)2SO3 加热产生的气体有二氧化硫、氨气和水蒸气,将其通入 BaCl2 溶液中会产生亚硫
酸钡白色沉淀,故 B 错误;
C.由于氧化铁具有氧化性,碘离子具有还原性,所以将 Fe2O3 溶于足量 HI 溶液后,反应生成
亚铁离子和碘,加入 2 滴淀粉溶液,溶液会变蓝色,故 C 错误;
D.往漂白粉中加入浓硫酸,产生黄绿色气体的主要原因是酸性条件下,氯离子、次氯酸根离
子发生了归中反应产生氯气,硫酸提供氢离子,不能比较 Cl2 与 H₂SO4 的氧化性强弱,故 D 错
误;
答案选 A。
7.25℃时,用 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液滴定某二元弱酸 H2A,H2A 被滴定分数、pH 及物种分布
分数δ[δ(X)= - 2-
2
n(X)
n(H A)+n(HA )+n(A ) ]如图所示:
下列说法错误的是
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A. 用 NaOH 溶液滴定 0.1 mol·L-1 NaHA 溶液可用酚酞作指示剂
B. 0.1 mol·L-1 NaHA 溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
C. 0.1 mol·L-1 Na2A 溶液中:c(Na+)
c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故 B 正确,但不符合题意;
C. 0.1 mol·L-1 Na2A 溶液中存在电荷守恒关系 c(Na+)+c(H+)=c(HA−)+2c(A2−)+c(OH−),因 Na2A
溶液显碱性,c(OH−)>c(H+),则:c(Na+) >c(HA-)+2c(A2-),故错误,但符合题意;
D. 由图可知,当δ(X)为 50%时,溶液中 c(HA−)=c(A2−),pH=7,由
K2=(H+)c(A2−)/c(HA−)=c(H+)=1×10−7,故 D 正确,但不符合题意;
故选:C。
第 II 卷(非选择题 共 174 分)
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22~32 题为必考题,每道试题考生都必须作
答。第 33~38 题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共 129 分。
8.金属钛在航天、潜海和医疗方面应用广泛。以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),含少量
Fe2O3]为原料制备钛的工艺流程如图所示。
(1)步骤②、③、④中,均需进行的操作是_____________(填操作名称)。
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(2)滤液 1 中钛元素以 TiO2+形式存在,步骤①中生成 TiO2+的化学方程式为__________,硫酸质
量分数对钛、铁浸出率的影响如图所示.据此判断,酸浸时所加硫酸的质量分数应为______(填
范围)。.
(3)请结合离子方程式解释步骤④中加热水的原因:__________。
(4)电解法制备 Ti 的装置是以石墨为阳极,TiO2 为阴极,熔融 CaO 为电解质。Ti 在_______(填
“阳极”或“阴极”)生成,____(填“能”或“不能”)将熔融 CaO 换成石灰乳。
(5)以绿矾为原料,可以制备重要工业原料氧化铁,基本流程如下:
①绿矾溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________。
②FeCO3 达到沉淀溶解平衡时,室温下测得溶液的 pH 为 8,c(Fe2+ )=1.0×10-5 mol·L-1。所得 FeCO3
中_____(填“含”或“不含”)有 Fe(OH)2。已知: {Ksp[Fe(OH)2]= 4.9×10-17}
【答案】 (1). 过滤 (2). FeTiO3+2H2SO4
FeSO4+TiOSO4+2H2O (3). 80%~85%
(4). TiO2++ 2H2O H2TiO3+2H+,水解反应是吸热反应,用热水促进反应向正反应方向进行
(5). 阴极 (6). 不能 (7). c(SO4
2-)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-) (8). 不含
【解析】
【分析】
钛铁矿加酸溶解过滤得到含有 TiO2+和 Fe3+的滤液,向滤液中加铁粉还原 Fe3+,过滤除去滤渣,
对滤液冷却结晶,过滤得到 FeSO4•7H2O 和含有 TiO2+的溶液,加入热水促进 TiO2+水解生成 H2TiO3,
煅烧 H2TiO3 生成 TiO2,电解可生成 Ti,以此解答该题。
【详解】(1)根据分析可知步骤②、③、④中,均需进行的操作是过滤;
(2)反应物为钛铁矿,结合元素守恒可知方程式为 FeTiO3+2H2SO4
FeSO4+TiOSO4+2H2O;根据
图像可知硫酸质量分数在 80%~85%之间时浸出率最大;
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(3)TiO2+在水溶液中发生水解 TiO2++ 2H2O H2TiO3+2H+,水解反应是吸热反应,用热水促进反
应向正反应方向进行,生成 H2TiO3;
(4)由 TiO2 生成 Ti,Ti 元素化合价降低发生还原反应,电解池中阴极得电子发生还原反应;
若换成石灰乳,石灰乳中有水,阴极将产生氢气,无法得到金属钛,所以不能将熔融 CaO 换
成石灰乳;
(5)①绿矾溶液中亚铁离子会发生水解使溶液显酸性,所以溶液中离子浓度由大到小为
c(SO4
2-)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-);
②根据题意,pH 为 8,则 c(OH-)=1×10-6mol/L,因为 c(Fe2+)•c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-6)2
=1.0×10-17<Ksp[Fe(OH)2],故无 Fe(OH)2 生成。
9.实验室用酸性蚀刻废液(含 +2+ 2- -
4Cu ,H ,CuCl ,Cl 等)和碱性蚀刻废液[NH4
+、Cu(NH3)4
2+ 、
NH3·H2O 等]制备 CuI(白色固体)的实验流程如下:
(1)步骤Ⅰ中发生了多个反应,其中 2+
3 4Cu NH 与盐酸反应生成 Cu(OH)Cl 的离子方程式
为____。
(2)步骤Ⅳ需控制 pH 为 1~2,80 ℃下进行,合适的加热方式是____。
(3)步骤Ⅴ的具体步骤是蒸发浓缩、______、____。
(4)步骤Ⅵ在下列装置(夹持及加热装置已省略)中进行。
①装置 a 中盛装浓硫酸的仪器的名称是___,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___。
②装置 c 中反应完成的现象是_____。
③用装置 d 中的溶液洗涤制得的 CuI 的目的是____,然后再用无水乙醇洗涤的目的是___。
【答案】 (1). Cu(NH3)4
2++3H++Cl-+H2O=Cu(OH)Cl↓+4NH4
+ (2). 热水浴 (3). 冷却结
晶 (4). 过滤(洗涤) (5). 分液漏斗 (6). Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
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(7). 三颈烧瓶中无紫色固体,只有白色固体 (8). 可防止 CuI 被空气中的 O2 氧化 (9).
使固体快速干燥并溶解表面可能混有的 I2
【解析】
【分析】
由流程图可知,酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应得到 Cu(OH)Cl 悬浊液,过滤,将
Cu(OH)Cl 加水、过浆后,与浓硫酸水浴加热反应生成硫酸铜,硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷
却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体,硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应生成碘化
亚铜白色固体。
【详解】(1)步骤Ⅰ中 Cu(NH3)4
2+与盐酸反应生成 Cu(OH)Cl 沉淀和氯化铵,反应的离子方程式
Cu(NH3)4
2++3H++Cl-+H2O=Cu(OH)Cl↓+4NH4
+,故答案为:Cu(NH3)4
2++3H++Cl-+H2O=Cu(OH)Cl↓+4NH4
+;
(2)步骤Ⅳ为 Cu(OH)Cl 加水、过浆后,与浓硫酸在控制 pH 为 1~2,80 ℃下水浴加热反应反
应生成硫酸铜,故答案为:热水浴;
(3)步骤Ⅴ为硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体,故答
案为:冷却结晶;过滤;洗涤;
(4)①装置 a 中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗;圆底烧瓶中铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、
二氧化硫和水,反应的化学方程式为 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:分液漏
斗;Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
②当硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应完全生成碘化亚铜白色固体时,三颈烧瓶中无紫色
固体,只有白色固体,故答案为:三颈烧瓶中无紫色固体,只有白色固体;
③装置 d 中的溶液为二氧化硫的饱和水溶液,碘化亚铜具有还原性,易被空气中的氧气氧化,
用二氧化硫水的饱和水溶液洗涤碘化亚铜,可以防止碘化亚铜被空气中的氧气氧化;再用无
水乙醇洗涤可以溶解除去碘化亚铜表面可能混有的单质碘,并能使固体快速干燥,故答案为:
可防止 CuI 被空气中的 O2 氧化;使固体快速干燥并溶解表面可能混有的 I2。
10.雾霾由多种污染物形成,包含颗粒物(PM2.5)、氮氧化物(NOx)、CO、SO2 等。化学在解决
雾霾污染中有着重要的作用。
(1)已知:① 2 22CO(g)+O (g)=2CO (g) ΔH1=-566.0 kJ·mol-1② 2 22NO(g)+O (g)=2NO (g)
ΔH2=-116.5 kJ·mol-1③ 2 2N (g)+O (g)=2NO(g) ΔH3=+180.5 kJ·mol-1,废气中 NO2 与
CO 转化成无污染气体的热化学方程式为____。
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(2)研究发现利用 NH3 可除去硝酸工业尾气中的 NO。NH3 与 NO 的物质的量之比分别为 1∶2、
1∶1.5、3∶1 时,NO 脱除率随温度变化的曲线如图所示。
①曲线 a 中,NO的起始浓度为 6×10-4mg·m-3,从 X 点到 Y 点经过 10 s,则该时间段内 NO 的脱除
速率为___________mg· m-3·s-1。
②曲线 c 对应的 NH3 与 NO 的物质的量之比是___,其理由是___。
(3)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧,活化氧可以快速
氧化 SO2。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。
无水情况下,一个氧分子的活化能为__ ,容易活化氧分子的条件是___(填“有水”或“无
水”)。
(4)利用反应 2 3 226NO 8NH 7N H O12 构成的电池既能有效消除氮氧化物的排放,减
轻雾霾污染,又能充分利用化学能,装置如图所示。
①B 极的电极反应式为___。
②若反应转移 1.2 mol 电子,A 极生成 N2 的体积为___L(标准状况)。
【答案】 (1). 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=—1196.0kJ·mol-1 (2). 1.2×10—5
(3). 1:2 (4). NH3 与 NO 的物质的量的比值越大,NO 脱除率越大 (5). 0.75eV (6).
有水 (7). 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O (8). 3.36
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【解析】
【详解】(1)由盖斯定律可知,①×2—②—③可得废气中 NO2 与 CO 转化成无污染气体的热化
学方程式为 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g),则△H=△H1×2—△H2—△H3=(-566.0
kJ·mol-1)—(-116.5 kJ·mol-1)—(+180.5 kJ·mol-1)=—1196.0kJ·mol-1,故答案为:
2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g) △H=—1196.0kJ·mol-1;
(2)①曲线 a 中,NO 的起始浓度为 6×10-4mg/m3,A 点的脱除率为 0.55,B 点的脱除率为 0.75,
从A点到B点经过10s,该时间段内NO的脱除速率= 4 36( 10.75-0.55 0 /)
10s
mg m =1.2×10—5 mg· m-3·s-1,
故答案为:1.2×10—5;
②NH3 与 NO 的物质的量的比值越大,NH3 的物质的量越大,NO 脱除率越大,物质的量之比分别
为 1:2、1:1.5、3:1 所对应的曲线分别为 c、b、a,故曲线 c 对应 NH3 与 NO 的物质的量之
比是 1:2,故答案为:1:2;NH3 与 NO 的物质的量的比值越大,NO 脱除率越大;
(3)根据能量图分析,整个反应的活化能为活化能较大者,则没有水加入的反应活化能为
E=0.75eV;有水加入的反应的活化能为 E=0.57eV,所以水可使氧分子活化反应的活化能降低
0.75eV-0.57eV=0.18eV,故答案为:0.75eV;有水;
(4)①根据装置图可知,电极 B 通入氨气,在 KOH 溶液中氨气被氧化为氮气,电极反应式为
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故答案为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
②由化学方程式可知,A 极消耗 5mol 二氧化氮,生成 3mol 氮气,反应转移 24mol 电子,则反
应转移 1.2 mol 电子,A 极生成 0.15mol 氮气,标准状况选体积为 0.15mol×22.4L/mol=3.36L,
故答案为:3.36。
【点睛】根据能量图分析,整个反应的活化能为活化能较大者,则没有水加入的反应活化能
为 E=0.75eV;有水加入的反应的活化能为 E=0.57eV,所以水可使氧分子活化反应的活化能降
低是解答关键和难点。
(二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一
题作答。如果多答,则每科按所答的第一题计分。
[化学——物质结构与性质]
11.(NH4)3[Fe(SCN)6]、[Fe(TCNE)(NCCH3)2][FeCl4] 、K4[Fe(CN)6]·3H2O 等铁的配合
物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态 Fe 原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为______。
(2)Fe 与 Ca 位于同一周期且最外层电子构型相同,铁的熔点和沸点均比钙的高,其原因是
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____。
(3)配合物(NH4)3[Fe(SCN)6]中的 H、S、N 的电负性从大到小的顺序是_____ 。
(4)[Fe(TCNE)(NCCH3)2][FeCl4]中,配体为 CH3CN 和 TCNE( )。
①CH3CN 中碳原子的杂化方式是 ____ 和_____ 。
②TCNE 中第一电离能较大的是 ___(填元素符号),分子中所有原子____(填“在”或“不
在”)同一平面,分子中σ 键与π键的数目之比是 ___。
(5)K4[Fe(CN)6]·3H2O 是食盐的抗结剂,强热分解有 Fe3C 生成, Fe3C 的晶胞结构如图所示:
Fe3C 的密度为 ___(列出计算式)g·cm-3。
【答案】 (1). (2). Fe 的原子半径比 Ca 小,价电子数更
多,金属键更强 (3). N>S>H (4). sp3 (5). sp (6). N (7). 在 (8).
1:1 (9). 7200
6.02 4.515 5.077 6.726
【解析】
【分析】
(1)Fe 元素的原子序数为 26,由电子排布规律书写价层电子的电子排布图;
(2)金属单质中金属原子的原子半径越大,价电子越少,金属键越弱,熔沸点越低;
(3)元素的非金属性越强,电负性越大;
(4)①—CH3 中饱和碳原子的杂化方式是 sp3 杂化,—C≡N 中饱和碳原子的杂化方式是 sp 杂
化;
②TCNE 分子是由 4 个氰基和 1 个碳碳双键构成,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的
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增大而增大;氰基中碳原子和氮原子在同一直线上,碳碳双键上的碳原子和连接的原子在同
一平面; 分子中含有 9 个σ 键和 9 个π键;
(5)由均摊法计算可得。
【详解】(1)Fe 元素的原子序数为 26,基态 Fe 原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)
为 ,故答案为: ;
(2)Fe 的价电子排布式为 3d64s2,Ca 的价电子排布式为 4s2,Fe 与 Ca 位于同一周期,Ca 的
原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱,则金属 Ca 的熔点、沸点等都比金属 Fe 低,故
答案为:Fe 的原子半径比 Ca 小,价电子数更多,金属键更强;
(3)元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性 N>S>H,则电负性 N>S>H,故答案为:
N>S>H;
(4)①CH3CN 分子中含有—CH3 和—C≡N,—CH3 中饱和碳原子的杂化方式是 sp3 杂化,—C≡N
中饱和碳原子的杂化方式是 sp 杂化,故答案为:sp3;sp
②TCNE 分子是由 4 个氰基和 1 个碳碳双键构成,C、N 属于同一周期元素且原子序数依次增大,
同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,则第一电离能大小顺序是 N>C;氰
基中碳原子和氮原子在同一直线上,碳碳双键上的碳原子和连接的原子在同一平面,则 TCNE
分子中所有原子在同一平面; 分子中含有 9 个σ 键和 9 个π键,σ 键与π键
的数目之比为 1:1,故答案为:N;在;1:1;
(5)由晶胞结构可知,每个碳原子周围有 6 个铁原子,构成正八面体,正八面体的化学式
为 Fe3C,体内碳原子形成 1 个正八面体、面心碳原子形成 1
2 个正八面体、顶点和棱上碳原子形
成 1
6 个正八面体,则 1 个晶胞结构中含有 4 个 Fe3C,由质量公式可得 23
4 180
6.02 10
=
(4.515×10—8×5.077×10—8)×6.726×10—8d,解得密度 d= 7200
6.02 4.515 5.077 6.726 g·cm-3,故答
案为: 7200
6.02 4.515 5.077 6.726 。
【点睛】由晶胞结构可知,每个碳原子周围有 6 个铁原子,构成正八面体,正八面体的化学
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式为 Fe3C,体内碳原子形成 1 个正八面体、面心碳原子形成 1
2 个正八面体、顶点和棱上碳原子
形成 1
6 个正八面体是解答关键。
[化学——有机化学基础]
12.花椒毒素(H)有抗实验性心律失常、镇痛、抗炎等作用。由芳香族化合物 A 为原料合成 H
的一种合成路线如下:
已知: +ClCH2CH2Cl 3POCl +HCl
回答下列问题:
(1)A 的化学名称是 _____(用系统命名法)。
(2)G 中所含官能团的名称是 ____。
(3)碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。E 中___ (填“有”或“没
有”)手性碳。
(4)反应⑥的反应类型是 ____ 。
(5)D 的结构简式为 _____。
(6)F 与足量 NaOH 溶液反应的化学方程式为 ____。
(7)芳香族化合物 W 是 D 的同分异构体,能发生银镜反应和水解反应,遇 FeCl3 溶液发生显色
反应;W 的核磁共振氢谱有 5 组峰,且面积比为 1∶2∶2∶2∶1。符合上述要求的 W 有____种。
(8)有机物 M( )是一种重要的化工原料。设计由邻苯二酚和氯乙酰氯(ClCH2COCl)
为起始原料制备有机物 M 的合成路线____。(无机试剂及有机溶剂任用)
【答案】 (1). 1,2,3—苯三酚 (2). 酯基、醚键和碳碳双键 (3). 有 (4). 消
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去反应 (5). (6). +3NaOH→ +2H2O
(7). 1 (8).
【解析】
【分析】
由有机物的转化关系和 C 的结构简式可知,在 PCl3 做催化剂作用下, 与
ClCH2COCl 发生取代反应生成 ,则 A 为 ,B 为 ;
一定条件下发生取代反应生成 , 在雷尼镍作用下,和氢
气发生加成反应生成 ,则 D 为 ; 与 发生一系列
反应生成 , 与(CH3)2SO4 发生取代反应生成 ,
一定条件下发生消去反应生成 。
【详解】(1)A 的结构简式为 ,名称是 1,2,3—苯三酚,故答案为:1,2,3—
苯三酚;
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(2)G 的结构简式为 ,含有的官能团为酯基、醚键和碳碳双键,故答案为:酯基、
醚键和碳碳双键;
(3)E 的结构简式为 ,2 号碳原子(带☆)连有 4 个不同的原子或基团,为手
性碳,故答案为:有;
(4)反应⑥为 一定条件下发生消去反应生成 ,故答案为:消去反
应;
(5)D 的结构简式为 ,故答案为: ;
(6)F 的结构简式为 ,分子中含有的酯基和酚羟基能与氢氧化钠反应,与足
量 NaOH 溶液反应生成 和水,反应的化学方程式为
+3NaOH→ +2H2O,故答案为:
+3NaOH→ +2H2O;
(7)D 的结构简式为 ,其同分异构体 W 能发生银镜反应和水解反应说明含有—OOCH,
遇 FeCl3 溶液发生显色反应说明含有酚羟基,核磁共振氢谱有 5 组峰,且面积比为
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1∶2∶2∶2∶1 的结构只有 符合,故答案为:1;
(8)由 M 的结构简式 和题给信息,利用逆推法可知,在 PCl3 做催化剂作用下,
与 ClCH2COCl 发生取代反应生成 , 一定条件下发生取代反应
, 在雷尼镍作用下,和氢气发生加成反应生成 ,合成路线如下:
,故答案为:
。
【点睛】 分子中含有的酯基和酚羟基,酯基和酚羟基能与氢氧化钠反应,注
意 1mol 酚酯能消耗 2mol 氢氧化钠是解答关键,也是易错点。
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