重庆市巴蜀中学2020届高三化学下学期3月月月考试题(含解析)

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1、重庆市巴蜀中学2020届高三化学下学期3月月月考试题(含解析)可能用到的相对原子质量:H 1;B 11;C 12;O 16;Na 23;P 31;Bi 209一、单选选择题1.南开大学科研团队经过多年研究,获得了一种特殊的石墨烯材料,这种三维石墨烯(如图)可在太阳光照射下飞行。下列四种物质中与三维石墨烯属于同一类物质的是( )A. 聚合氮B. 全氮阴离子盐C. 双氢青蒿素D. 白藜芦醇 【答案】A【解析】【详解】三维石墨烯只有C元素,属于非金属单质。A. 聚合氮只有N元素,属于非金属单质,与三维石墨烯属于同一类物质,A正确;B 全氮阴离子盐中含有离子键,属于盐类,与三维石墨烯不属于同一类物质,

2、B错误;C. 双氢青蒿素组成元素为C、H、O,属于有机物,与三维石墨烯不属于同一类物质,C错误;D. 白藜芦醇组成元素为C、H、O,属于有机物,与三维石墨烯不属于同一类物质,D错误;故合理选项是A。2.用下列实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是A. 用甲装置进行已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的硫酸B. 用乙装置收集NO2气体C. 用丙装置制备气体并对生成的气体体积进行测量,可以减少误差D. 用丁装置灼烧碳酸钠晶体【答案】C【解析】【详解】A. NaOH溶液应该装在碱式滴定管中,碱式滴定管下端应该是橡胶管,故A错误;B. NO2气体密度大于空气,则应该向上排空气,从长导管进,故B错误;

3、C. 橡皮管可以平衡气压,便于液体顺利流下,则对生成的气体体积进行测量可以减少误差,故C正确;D. 加热碳酸钠时应该用铁坩埚,瓷坩埚成分中的二氧化硅与碳酸钠在高温下可以反应生成硅酸钠,故D错误;故选C3.有机物邻二乙烯苯广泛用于制造离子交换树脂,其结构简式为,下列关于邻二乙烯苯的说法正确的是( )A. 1mol 邻二乙烯苯含有5 mol碳碳双键B. 所有的原子不可能在同一平面C. 能发生加成反应,也能发生取代反应,不能发生聚合反应D. 苯环上的二氯取代物有4种(不含立体异构)【答案】D【解析】【详解】A. 邻二乙烯苯中含有2个乙烯基和一个苯环,苯环是一种特殊结构,化学键介于碳碳单键和碳碳双键之

4、间,一个乙烯基中含有1个碳碳双键,因此邻二乙烯苯中含有2个碳碳双键,则1 mol邻二乙烯苯含有2 mol碳碳双键,A错误;B. 乙烯、苯是平面结构,乙烯基与苯环通过碳碳单键结合,由于碳碳单键可以旋转,所以分子中所有的原子有可能在同一平面上,B错误;C. 分子中含有碳碳双键,可以发生加成反应、加聚反应;含有苯环,可以发生苯环上的取代反应,C错误;D. 苯环上的二氯取代物有、,D正确;故合理选项是D。4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A. 标准状况下,2.24 L SO3中含原子数为0.2NAB. 10 mL 12 mol/L 浓盐酸与足量MnO2加热反应,制得氯气的分子数0.

5、03NAC. 0.1 mol CH4与0.4 mol Cl2在光照下充分反应,生成CCl4的分子数为0.1NAD. 常温常压下,6 g乙酸中C-H键的数目为0.3NA【答案】D【解析】【详解】A. 在标准状况下SO3不是气体,不能使用气体摩尔体积计算,A错误;B. 10 mL 12 mol/L 浓盐酸中HCl的物质的量为n(HCl)=cV=12 mol/L0.01 L=0.12 mol,根据反应方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O可知:4 mol HCl完全反应产生1 mol Cl2,若0.12 molHCl完全反应产生Cl2的物质的量是0.03 mol,但随着反应的进行

6、,溶液变稀,反应就不再发生,所以制取氯气的物质的量小于0.03 mol,则反应产生的氯气的分子数小于0.03NA,B错误;C. 取代反应逐步进行,最终会得到CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4多种取代产物,所以0.1 mol CH4与0.4 mol Cl2在光照下充分反应,生成CCl4的分子数小于0.1NA,C错误;D. 6 g乙酸的物质的量为n(乙酸)=0.1 mol,根据其结构简式CH3COOH可知分子中含有3个C-H键,所以0.1 mol乙酸中含有0.3 molC-H键,C-H键数目为0.3NA,D正确;故合理选项是D。5.探究铝片与Na2CO3溶液的反应: 无明显现象铝片表面

7、产生细小气泡出现白色浑浊,产生大量气泡(经检验为 H2和CO2)下列说法正确的是( )A. Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32-+2H2OH2CO3+2OH-B. 推测出现白色浑浊的原因:AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3+CO2C. 对比、,说明 Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜D. 加热和H2逸出对CO32-水解平衡移动方向的影响是相反的【答案】C【解析】【详解】A. Na2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中CO32-发生水解反应,CO32-是多元弱酸的酸根离子,其水解反应逐步进行,主要是CO32-+H2OHCO3-+OH-,A错误;B碳酸钠水解显碱性,铝表面的氧化铝与碱反

8、应生成偏铝酸根离子,去掉氧化膜后,铝与氢氧根离子、水反应生成氢气,碳酸根离子部分水解生成碳酸氢根离子,碳酸氢根离子与偏铝酸根离子反应生成Al(OH)3沉淀和CO32-,离子方程式:AlO2-+HCO3- +H2O=Al(OH)3+CO32-,B错误;C依据铝能与热水反应,实验中没有气泡冒出,说明表面有氧化膜,实验有气泡冒出,说明氧化膜被破坏,C正确;D盐类水解为吸热过程,加热促进盐类水解;氢气逸出有利于铝与氢氧根离子的反应,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,消耗氢氧根离子,促进碳酸根离子水解,所以加热和H2逸出对CO32-水解平衡移动都起到促进作用,D错误;故合理选项是C。【点睛】本

9、题考查了盐类水解的性质,铝及其化合物性质,明确盐类水解规律及影响盐类水解平衡移动的因素、铝及其化合物性质是解题关键,有利于提高学生分析问题、解决问题能力。6.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、Y同主族,X的简单离子半径是同周期中最小的,X、Y同周期且最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等;Z元素是最重要的“成盐元素”, 下列说法正确的是( )A. 原子半径由大到小的顺序:ZYXB. W与Z组成的化合物可能含非极性共价键C. Z的氧化物对应的水化物均是强酸D. 氢化物沸点由高到低的顺序:ZYW【答案】B【解析】【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、Y同主族

10、,X的简单离子半径是同周期中最小的,根据金属阳离子电子层数比原子少一个电子层,阴离子电子层数与原子相同,且离子核外电子层数越多,离子半径越大;当离子核外电子层数相同时,离子的核电荷数越大,离子半径越小,可推知X是Al,X、Y同周期且最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,则Y是Si,Z元素是最重要的“成盐元素”,Z是Cl,由于W、Y同主族,可推知W是C元素,然后分析解答。【详解】根据上述分析可知W是C,X是Al,Y是Si,Z是Cl元素。A. 同一周期元素,原子序数越大,原子半径越小,所以原子半径由大到小的顺序:XYZ,A错误;B. W是C,Z是Cl元素,它们可形成CCl4、CCl3-CCl3等

11、化合物,前者只含有极性键,后者含有极性键、非极性键,B正确;C. 选项中未强调是最高价氧化物,其水化物不一定是强酸,如HClO是弱酸,C错误;D. W是C,Y是Si,Z是Cl元素,选项中未强调是最简单的氢化物,简单氢化物沸点符合ZYW,若不是简单氢化物,其沸点就不符合ZYW,D错误;故合理选项是B。【点睛】本题考查了元素的位置、结构、性质的关系。根据元素的原子结构特点推断元素是解题关键,注意掌握原子结构与元素周期表、周期律的关系,易错选项是D,要明确氢化物的种类和性质,氢化物不一定是最简单的氢化物,氢化物的熔点、沸点在比较时要注意晶体类型是否相同,若为分子晶体,还需注意是否存在氢键。7.常温下

12、,向盛50mL0.100molL-1盐酸的两个烧杯中各自匀速滴加50mL的蒸馏水、0.100molL-1醋酸铵溶液,测得溶液pH随时间变化如图所示。已知Ka(CH3COOH)=1.810-5,Kb(NH3H2O)=1.810-5。下列说法正确的是( )A. 曲线X是盐酸滴加蒸馏水的pH变化图,滴加过程中溶液各种离子浓度逐渐减小B. 曲线Y上的任意一点溶液中均存在c(CH3COO-) C(CH3COO-),B正确;C. a点溶液中电荷守恒为:n(Cl-)n(CH3COO-)n(OH)= n(NH4+)+n(H+),所以n(Cl-)n(CH3COO-)n(OH)-n(NH4+)= n(H+),a点

13、pH=2,C(H+)=0.01molL-1,溶液总体积约为100ml,n(H+)=0.01molL-10.1L=0.001mol,所以n(Cl-)n(CH3COO-)n(OH)-n(NH4+)=0.001mol,C错误;D. b点位HCl溶液,水的电离受到HCl电离的H+抑制,c点:一方面CH3COOH为弱酸,另一方面,NH4+水解促进水的电离,综合来看b点水的电离受抑制程度大于c点,D错误。 答案选B。【点睛】A一定温度下,电解质溶液中,不可能所有离子同时增大或者减小;B对于一元弱酸HX,C(H+)=C(X-)。二、填空题8.铋酸钠(NaBiO3)是分析化学中的重要试剂,在水中缓慢分解,遇沸

14、水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。回答下列问题:制取铋酸钠制取装置如图(加热和夹持仪器已略去),部分物质性质如下:物质NaBiO3Bi(OH)3性质不溶于冷水,浅黄色难溶于水;白色(1)装MnO2的仪器名称是_,B装置用于除去HCl,盛放的试剂是_;(2)C中盛放Bi(OH)3与NaOH混合物,与Cl2反应生成NaBiO3,反应的离子方程式为_;(3)当观察到_(填现象)时,可以初步判断 C 中反应已经完成;(4)拆除装置前必须先除去烧瓶中残留Cl2以免污染空气,除去Cl2的操作是_。(5)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多产品,需要的操作是_,过滤、洗涤、干燥;产

15、品纯度的测定(6)取上述NaBiO3产品w g,加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应,再用 c mo1/L的H2C2O4标准溶液滴定生成的MnO4-(已知:H2C2O4+MnO4-CO2+Mn2+H2O,未配平),当溶液紫红色恰好褪去时,消耗V mL标准溶液。该产品的纯度为 _(用含 w、c、V的代数式表示)。【答案】 (1). 三颈烧瓶 (2). 饱和食盐水 (3). Bi(OH)3+3OH-+Na+Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O (4). C中白色固体消失,黄色不再加深 (5). 关闭K1、K3,打开K2 (6). 在冰水中冷却结晶 (7). %【解析】【分析】在A中Mn

16、O2与浓盐酸反应制取氯气,浓盐酸具有挥发性导致生成的氯气中含有HCl,在装置B中可根据HCl极易溶于饱和食盐水且饱和食盐水能抑制氯气在溶液中的溶解,在C中盛放Bi(OH)3与NaOH混合物,与通入的Cl2反应生成NaBiO3,氯气有毒不能直接排放,但是能和NaOH反应而消除其污染,所以D装置是尾气处理。【详解】(1)根据装置图可知装MnO2的仪器名称是三颈烧瓶,浓盐酸具有挥发性导致生成的氯气中含有HCl,HCl极易溶于水,但是氯气不易溶于饱和氯化钠溶液,所以B装置盛有饱和食盐水以除去杂质HCl;(2)NaBiO3是为数不多的钠盐沉淀之一,C中盛放的Bi(OH)3与NaOH混合物,与Cl2发生反

17、应产生NaBiO3,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为:Bi(OH)3+3OH-+Na+Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O;(3)C中原来盛放Bi(OH)3与是白色难溶于水固体,生成物为不溶于冷水的,浅黄色的NaBiO3,所以当观察到C中白色固体消失,黄色不再加深时就可初步判断C中反应已经完成;(4)氯气有毒不能直接排放,但是能和NaOH反应而消除其污染,所以要让A中NaOH溶液滴下来,吸收氯气,故除去Cl2操作是关闭K1、K3,打开K2;(5)想要获得纯净NaBiO3,首先要将让其结晶析出,然后将沉淀过滤出来,再进行洗涤、干燥才可以得到纯净的NaBiO3,由于Na

18、BiO3不易溶于冷水,所以需要的操作有:在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;(6)NaBiO3具有强的氧化性,能够将Mn2+氧化为紫红色的MnO4-,反应的离子方程式为:5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4-+5Na+7H2O,反应产生的MnO4-会将H2C2O4氧化为CO2气体,反应方程式为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O,可得关系式5NaBiO32MnO4-5H2C2O4,根据关系式可得1 mol NaBiO3完全反应消耗1 mol H2C2O4,即280 g NaBiO3完全反应消耗1 mol H2C2O4,由于反应消耗草酸的物质的

19、量为n(H2C2O4)=c mol/LV10-3 L=cV10-3 mol,所以NaBiO3的质量为m(NaBiO3)=nM= cV10-3 mol280 g/mol=0.28cV g,所以该产品的纯度为100%=%。【点睛】本题考查了物质分离提纯的方法和过程分析判断、物质纯度的计算、实验基本操作等,注意物质的制取、性质的理解和应用,在进行化学计算时,若反应有多个,可以根据物质反应转化关系,用关系式法进行,考查了学生分析、应用能力。9.铬是一种银白色的金属,常用于金属加工、电镀等。工业以铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2为原料冶炼铬及获得强氧化剂Na2Cr2O7。其工艺流程如图所示:已知:高温

20、氧化时发生反应Fe(CrO2)2Na2CO3O2Na2CrO4Fe2O3CO2(未配平)回答下列问题:(1)将铬铁矿的主要成分Fe(CrO2)2写成氧化物的形式:_,高温氧化时可以提高反应速率的方法为_(写出一条即可)。(2)Na2CrO4加入硫酸酸化的离子方程式为_;在实验室中,操作a所用到的玻璃仪器有_。(3)Na2CrO4中铬元素化合价为_;生成1molNa2CrO4时共转移电子的物质的量为_mol。(4)根据有关国家标准,含CrO42-的废水要经化学处理,使其浓度降至5.010-7molL-1以下才能排放,可采用加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀Ksp(BaCrO4)=1.210-10

21、,再加入硫酸处理多余的Ba2+的方法处理废水,加入可溶性钡盐后,废水中Ba2+的浓度应大于_molL-1,废水处理后达到国家标准才能排放。【答案】 (1). FeOCr2O3 (2). 将固体磨碎或不断搅拌 (3). 2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O (4). 烧杯、漏斗、玻璃棒 (5). +6 (6). 3.5 (7). 2.410-4【解析】【分析】铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2中加入碳酸钠并通入氧气,高温下将Fe(CrO2)2氧化得到Fe2O3、Na2CrO4,同时生成CO2,将得到的固体溶于水得到Na2CrO4溶液。向一份Na2CrO4溶液中加入硫酸酸化,硫酸和Na2

22、CrO4反应生成Na2Cr2O7和硫酸钠,通过蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得到固体a和溶液a;另一份Na2CrO4溶液中加入Na2S发生氧化还原反应,铬元素转化为Cr(OH)3沉淀,过滤后灼烧Cr(OH)3得到Cr2O3,可以利用热还原法制备金属铬;据此分析解答。【详解】(1)Fe(CrO2)2 中铁元素化合价是+2价,氧化物为FeO,铬元素化合价+3价,氧化物为Cr2O3,所以Fe(CrO2)2写成氧化物形式为FeOCr2O3;增大反应物的接触面积可以加快反应速率,升高温度可以加快反应速率,不断搅拌,使固体混合物充分混合也可以加快反应速率,故答案为:FeOCr2O3 ;将固体磨碎或不断搅拌等;(

23、2)Na2CrO4加入硫酸酸化反应生成重铬酸钠,反应的离子方程式为2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O;操作a为过滤,所用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故答案为:2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O;烧杯、漏斗、玻璃棒;(3)Na2CrO4中Na元素为+1价,O为-2价,则铬元素化合价为+6价;根据Fe(CrO2)2Na2CO3O2Na2CrO4Fe2O3CO2,反应中铬元素由+3价升高为+6价,铁元素由+2价升高为+3价,1mol Fe(CrO2)2被氧化转移7mol电子,因此生成1molNa2CrO4时转移3.5mol电子,故答案为:+6;3.5;(4)CrO42-

24、+Ba2+BaCrO4,根据题意CrO42-的浓度降至5.010-7molL-1以下才能排放,则Ksp(BaCrO4)=c(CrO42-)c(Ba2+)=5.010-7c(Ba2+)=1.210-10,解得:c(Ba2+)=2.410-4mol/L,即Ba2+的浓度应大于2.410-4mol/L,故答案为:2.410-4。10.甲烷、乙烯、环氧乙烷、丁烷都是重要的化工原料,用途广泛。回答下列问题:已知:I2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g) H1=-206.6 kJmol-1II.CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1) H2III.2(g)+5O2(g)=4C

25、O2(g)+4H2O(1) H3(1)若反应在一定温度下可自发进行,则H3_(填“”“”或“=”)0。(2)热值是表示单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量,是燃料质量的一种重要指标。已知乙烯的热值为50.4 kJg-1,则H3=_kJmol-1。(3)实验测得2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g) H10中,v逆=k逆c2(),v正=k正c2(CH2=CH2)c(O2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。若在1 L的密闭容器中充入1 mol CH2=CH2(g)和1 mo1O2(g),在一定温度下只

26、发生反应I,经过10 min反应达到平衡,CH2=CH2(g)的转化率为40%,则010 min内v(O2)=_,=_(保留两位有效数字)。(4)下列有关环氧乙烷制备的说法正确的是_(填字母)。A.由图1可知,进料气体的初始温度对环氧乙烷的选择性影响不大,可得出乙烯的转化率受初始温度的影响不大B.由图2可知,原料气的流速加快,乙烯转化率下降,主要是原料气与催化剂接触时间过短造成C.若进料气中氧气比例增大,环氧乙烷产率降低,其主要原因是部分乙烯、环氧乙烷转化为二氧化碳和水(5)一种以天然气为燃料的固体氧化物燃料电池的原理如图所示,其中YSZ为6%10%Y2O3掺杂的ZrO2固体电解质。a极上的电

27、极反应式为_;若电路中转移0.1 mol电子,则消耗标准状况下CH4的体积为_L。【答案】 (1). (2). -2615.8 (3). 小于 (4). 0.02 mol/(Lmin) (5). 0.56 (6). BC (7). CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O (8). 0.28【解析】【详解】(1)反应是体系混乱程度减少的反应S0,若在一定温度下反应可自发进行,根据G=H-TS0,S0,则H0;(2)乙烯的热值为50.4 kJg-1,则1 mol乙烯的燃烧热为-50.4 kJg-128 g/mol=-1411.2 kJ/mol,根据盖斯定律,将(I+III)2,整理可得CH2=

28、CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1),H=-1411.2 kJ/mol,所以H3=2H-H1=2(-1411.2 kJ/mol)-(-206.6 kJ/mol)=-2615.8 kJ/mol;(3)反应2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g) H10的正反应是放热反应,在其他条件不变时,升高温度,v正、v逆都增大,由于温度对吸热反应影响更大,所以v逆增大的比v正增大的多,使得v正v逆,所以化学平衡逆向移动。v逆=k逆c2(),v正=k正c2(CH2=CH2)c(O2),因此达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数小于k逆增大的倍数;根据方程式可知乙烯与氧气反应的物质的量的

29、比是2:1,由于开始时加入了1 mol乙烯,达到平衡时乙烯转化率为40%,则反应的乙烯的物质的量为1 mol40%=0.4 mol,所以反应的氧气的物质的量是0.2 mol,故010 min内v(O2)=0.02 mol/(Lmin);反应达到平衡时c(CH2=CH2)=(1 mol-0.4 mol)1 L=0.6 mol/L,c(O2)=(1 mol-0.2mol)1 L=0.8 mol/L,c()=0.4 mol1 L=0.4 mol/L,化学平衡常数K=;由于反应达到平衡时v正=v逆,所以k正c2(CH2=CH2)c(O2)= k逆c2(),故=K=0.56;(4)A根据图示可知,进料气

30、体的初始温度对环氧乙烷的选择性影响不大,可能是温度对副反应的影响较小造成的,但不能得到初始温度对乙烯的转化率影响不大的结论,实际上升高温度,物质转化率相对有较大影响,A错误;B流速越快,反应物接触时间越短,消耗乙烯的量越少,导致乙烯转化率下降,B正确;C若进料气中O2比例增大,环氧乙烷产率降低,其主要原因是环氧乙烷与氧气发生副反应转化为二氧化碳和水,C正确;故合理选项是BC;(5)根据图示可知在a电极通入甲烷为负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,每有1 molCH4发生反应,转移8 mol电子;若电路中转移0.1 mol电子,消耗CH4的物质的量

31、为n(CH4)=0.1 mol=0.0125 mol,其在标准状况下的体积V(CH4)=nVm=0.0125 mol22.4 L/mol=0.28 L。【点睛】本题考查盖斯定律计算应用、化学反应速率的计算、外界条件对化学平衡的影响、电解原理的应用等,侧重考查图象分析判断和知识综合运用能力,正确分析图象纵横坐标含义、曲线变化趋势及引起曲线变化原因是解本题关键,注意把握电解的工作原理,结合电解质中含有的微粒书写电极反应式。11.硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途很广。请回答下列问题:(1)写出与B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子排布式:_。(2)立方氮化硼(BN)可利用人工方法在高温

32、高压条件下合成,属于超硬材料。同属原子晶体的氮化硼比晶体硅具有更高的硬度和耐热性的原因是_。(3)BF3分子中中心原子的杂化轨道类型是_。又知若有d轨道参与杂化,能大大提高中心原子的成键能力,分析BF3、SiF4水解的产物中, 除了相应的酸外,前者生成BF4-而后者生成SiF62-的原因:_。(4)NaBH4被认为是有机化学中的“万能还原剂”,NaBH4的电子式为_,其中三种元素的电负性由大到小的顺序是_。(5)自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏,其化学式写作 Na2B4O710H2O,实际上它的结构单元是由两个H3BO3和两个B(OH)4-(合而成的双六元环,应该写成 Na2B4O5(OH

33、)48H2O,其结构如图所示,它的阴离子可形成链状结构,则该晶体中不存在的作用力是_(填字母)。A离子键 B共价键 C氢键 D金属键 E范德华力(6)磷化硼(BP)可作为金属表面的保护薄膜,其晶胞如图所示,在BP晶胞中P占据的是硼原子堆积的_(填“立方体”“正四面体”或“正八面体”)空隙。建立如图所示坐标系,可得晶胞中A、C处原子的分数坐标,则N处的P原子分数坐标为_。若晶胞中硼原子和磷原子之间的最近核间距为a pm,则晶胞边长为_cm。【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d104s24p1) (2). N原子和B原子的半径比硅原子小,B-N键长比S

34、i-Si短,键能B-NSi-Si键 (3). sp2 (4). B原子最外电子层为L层,无d轨道,而Si原子最外层为M层,有d轨道,可参与杂化,使Si配位数增加至6 (5). (6). HBNa (7). D (8). 正四面体 (9). (,) (10). 10-10【解析】【详解】(1)Ga是31号元素,原子核外有31个电子,根据构造原理可知基态Ga原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p1,或简写为Ar3d104s24p1;(2)氮化硼、晶体硅都是原子晶体,其硬度与原子半径、键长成反比。由于N原子和B原子的半径比硅原子小,B-N键长比Si-Si短,B-N键的键

35、能比Si-Si键的键能大,所以氮化硼(BN)比晶体硅具有更高硬度和耐热性;(3)在BF3分子中B原子的价层电子对等于3,且没有孤电子对,所以中心原子的杂化轨道类型是sp2杂化;B原子最外电子层为L层,无d轨道,而Si原子最外层为M层,有d轨道,可参与杂化,使Si配位数增加至6;(4)NaBH4是离子化合物,Na+与BH4-通过离子键结合,BH4-中B与H通过共价键结合,所以NaBH4的电子式为:;在NaBH4中含有Na、B、H三种元素,由于元素的非金属性越强,其电负性就越大,元素的非金属性:HBNa,则元素的电负性:HBNa;(5)该晶胞中阴阳离子之间存在离子键,B和O原子之间存在共价键和配位

36、键,水分子之间存在分子间作用力(或范德华力)和氢键,所以该物质中不含金属键,故合理选项是D;(6)根据晶胞结构可知:晶胞中B原子处于晶胞顶点与面心上,B原子为面心立方最密堆积,晶胞中B、P原子个数比为1:1,P原子与周围的4个B原子形成的是正四面体结构,P原子处于正四面体的中心,根据图示坐标系可知N处的P原子分数坐标为(,);P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构,二者连线处于体对角线上,为体对角线的,硼原子和磷原子之间的最近核间距为a pm,则立方体对角线为4a pm,假设立方体的边长为x pm,则x=4a pm,所以x=10-10 cm。【点睛】本题考查了原子核外电子排布、原子的杂

37、化、元素电负性大小比较、作用力连线的判断、晶胞计算等,(6)中晶胞计算时要利用均摊法解答,注意原子的相对位置,利用原子之间的距离与晶胞关系分析。试题考查了学生的空间想象力、计算能力和应用能力。12.有机物K是某药物的合成中间体,其合成路线如图所示: 已知:R1-NH2+R2-COOC2H5+C2H5OH(R表示烃基或氢原子);R-CN R-CH2NH2(R表示烃基);HBr与不对称烯烃加成时,在过氧化物作用下,则卤原子连接到含氢较多的双键碳上。请回答下列问题:(1)C的化学名称为_。(2)DE的反应类型为_,F中官能团的名称是_。(3)GH的化学方程式为_。(4)J的分子式为_。手性碳原子是指

38、与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,则K分子中的手性碳原子数目为_。(5) L是F的同分异构体,则满足下列条件的L的结构简式为_。(任写一种结构即可)A. 1 mol L与足量的NaHCO3溶液反应能生成2 mol CO2;B. L的核磁共振氢谱有3组峰且峰面积之比为1:2:3。(6)请写岀J经三步反应合成K的合成路线:_(无机试剂任选)。【答案】 (1). 1,3-二溴丙烷 (2). 氧化反应 (3). 酯基 (4). +H2O (5). C13H20O4 (6). 1 (7). 或 (8). 【解析】【分析】化合物A是CH2=CH-CH3,A与Br2在光照、加热条件下发生取代反应产生B是

39、CH2=CH-CH2Br,B与HBr在过氧化物作用下,发生加成反应产生C是CH2Br-CH2-CH2Br,C与NaOH的水溶液共热,发生取代反应产生D为HO-CH2-CH2-CH2-OH,D被酸性KMnO4溶液氧化产生E为HOOC-CH2-COOH,E与乙醇、浓硫酸混合加热发生酯化反应产生F是:C2H5OOC-CH2-COOC2H5,G与H2O反应产生H为,则G为,H被催化氧化产生分子式为C6H10O的物质I结构简式为:,I与F反应产生J: 和水,J与HCN在催化剂存在时发生加成反应产生,与H2在催化剂存在时发生还原反应产生:,在一定条件下反应产生K:和乙醇。【详解】根据上述分析可知A是CH2

40、=CH-CH3,B是CH2=CH-CH2Br,C是CH2Br-CH2-CH2Br,D是HO-CH2-CH2-CH2-OH,E是HOOC-CH2-COOH,F是C2H5OOC-CH2-COOC2H5,G是,I是。(1)C是CH2Br-CH2-CH2Br,名称为1,3-二溴丙烷;(2)D是HO-CH2-CH2-CH2-OH,分子中含有醇羟基,羟基连接的C原子上有2个H原子,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化产生E是HOOC-CH2-COOH,所以DE的反应类型为氧化反应;F结构简式是C2H5OOC-CH2-COOC2H5,分子中含有的官能团名称为酯基; (3)GH是与H2O反应产生,化学方程式为+H2O;

41、(4)J为,分子式为C13H20O4;手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,则K分子中的手性碳原子数目为1(红色标记处的C原子);(5)L是F的同分异构体,满足条件A. 1 mol L与足量的NaHCO3溶液反应能生成2 mol CO2,说明分子中含有2个-COOH;B. L的核磁共振氢谱有3组峰且峰面积之比为1:2:3,说明分子中含有3种不同位置的H原子,个数比为1:2:3,分子高度对称,其可能结构为:或;(6)J经三步反应合成K:J与HCN在催化剂存在时发生加成反应产生,与H2在催化剂存在时发生还原反应产生:,发生反应产生K和C2 H5OH,故合成路线为:。【点睛】本题主要考查有机物推断和合成,正确推断各物质结构简式是解题关键,侧重考查学生的分析、推断、信息的获取和运用能力。有机物考查主要围绕官能团的性质进行,常见的官能团有醇羟基、酚羟基、醛基、羧基、酯基、卤素原子。这些官能团的性质及它们之间的转化关系要掌握好,这是解决有机化学的基础。有机合成路线在设计时,先要对比原料与目标产物的结构、官能团发生了怎样的改变,碳原子数目是否发生变化,然后结合官能团的性质逐步分析推理。

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