《宁夏银川一中2021届高三化学第五次月考试题(含解析)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《宁夏银川一中2021届高三化学第五次月考试题(含解析)(19页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、宁夏银川一中宁夏银川一中 20212021 届高三化学第五次月考试题(含解析)届高三化学第五次月考试题(含解析)1. 在抗击新型冠状病毒肺炎的战役中,化学品发挥了重要作用。下列说法中错误的是A. 生产医用防护口罩的原料聚丙烯纤维属于有机高分子材料B. 过氧化氢、过氧乙酸等消毒液均利用其强氧化性而达到消毒的目的C. 84 消毒液的主要有效成分是 NaClO,与医用酒精混合可以提升消毒效果D. 硝酸铵制成的医用速冷冰袋利用了硝酸铵溶于水吸热的性质【答案】C【解析】【分析】【详解】A生产医用防护服、口罩的主要原料是聚丙烯纤维、熔喷布等,均是有机高分子材料,故 A 正确;B过氧化氢、过氧乙酸都具有强氧
2、化性,均可以将病毒氧化而达到消毒的目的,故 B 正确;C84 消毒液是以 NaClO 为主要有效成分的消毒液,乙醇具有还原性,与医用酒精混合会发生氧化还原反应,不能起到提升消毒效果的作用,故 C 错误;D硝酸铵溶于水吸收大量的热,使水温迅速降低,可用于制医用速冷冰袋,故 D 正确;答案选 C。2. 已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A. 12 g 石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为 2NAB. 100g 质量分数为 46%的乙醇水溶液中含有的氧原子数为NAC. 在 0.1mol/L 的 Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于 0.1NAD. 常温下,1L 0.1molL-1醋酸
3、钠溶液中加入醋酸至溶液为中性,则溶液含醋酸根离子数0.1NA【答案】D【解析】【分析】【详解】A12 g 石墨烯的物质的量是 1mol,石墨烯中平均每个六元环含有 2 个碳原子,则1mol 碳原子含有六元环的个数是 0.5NA,故 A 错误;B100g 质量分数为 46%的乙醇水溶液中含有乙醇的物质的量是 =1mol,含有氧100g46%46g/mol原子数为NA,水中也含有氧原子,故 B 错误;C不知道溶液的体积,无法算出碳酸钠的物质的量,故 C 错误;D常温下,1L 0.1molL-1醋酸钠溶液中加入醋酸至溶液为中性,溶液中存在电荷守恒:,则=0.1mol=0.1NA,故 D 正+-3c(
4、Na+c(H=c CH COO +c()()OH)+-3c(Na )=c(CH COO )确;故选:D。3. 某科研人员提出 HCHO 与 O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成 CO2、H2O 的历程,该历程示意图如图(图中只画出了 HAP 的部分结构)。下列说法不正确的是( )A. HAP 能提高 HCHO 与 O2的反应速率B. HCHO 在反应过程中,有 CH 键发生断裂C. 根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自 O2D. 该反应可表示为:HCHOO2CO2H2O【答案】C【解析】【分析】【详解】A根据图知,HAP 在第一步反应中作反应物,在第二步反应中作生成物,所以是总反应
5、的催化剂,催化剂能改变化学反应速率,因此该反应中 HAP 作催化剂而提高反应速率,A 正确;B根据图示可以发现,甲醛分子中的两个 C-H 键的 H 原子都与 O 发生断裂,故仅有 C-H 键发生断裂,B 正确;C根据图知,CO2分子中的氧原子一部分来自 O2,另一部分还来自于甲醛,C 错误;D该反应中反应物是甲醛和氧气,生成物是二氧化碳和水,HAP 为催化剂,反应方程式为:HCHOO2CO2H2O,D 正确;故选 C。4. 由下列实验现象一定能得出相应结论的是选项ABCD装置图现象右边试管产生气泡较快左边棉球变棕黄色,右边棉球变蓝色试管中先出现淡黄色固体,后出现黄色固体试管中液体变浑浊结论催化
6、活性:Fe3+Cu2+氧化性:Br2I2Ksp:AgClAgBrAgI非金属性:CSiA. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】【分析】【详解】A.两溶液 c(Cl-)相同,可排除氯离子的影响,c(Fe3+)比 c(Cu2+)小,也排除了浓度的影响,而右边产生的气泡快,说明催化活性:Fe3+Cu2+,故 A 正确;B.生成的溴蒸汽中混有氯气,氯气和溴蒸汽均能氧化 KI 生成碘,所以不能说明氧化性Br2I2,故 B 错误;C.2ml 的 AgCl 悬浊液,滴加 2-3 滴 NaBr 后,有淡黄色沉淀,此时溶液中还含有大量的AgCl,再滴 2-3 滴 NaI 溶液,有黄色沉淀,可能是 Ag
7、Cl 转化成了 AgI,则不能证明Ksp:AgBr AgI,故 C 错误;D.生成的 CO2会混有 HCI,所以不能说明碳酸的酸性不硅酸的酸性强,则不能证明非金属性 CSi,故 D 错误;本题答案为 A。5. 我国科学家合成了一种新的化合物,其结构式如图所示。该物质中 W、X、Y、Z、M 是短周期中常见元素,且原子序数依次增大;已知 M 元素原子核外电子总数是 Y 元素原子核外 电子总数的两倍。下列说法中错误的是A. 由 X 和 Y 两种元素形成的化合物有多种B. W 和 Z 元素位于周期表中同一主族C. 元素的非金属性强弱顺序为:ZYXD. Y、M 元素的气态氢化物沸点高低为:YM【答案】B
8、【解析】【分析】W、X、Y、Z、M 是短周期中常见元素,且原子序数依次增大;已知 M 元素原子核外电子总数是 Y 元素原子核外电子总数的两倍,结合结构式图所示,X 形成 3 个共价键,M 形成六个共价键,W 形成一个共价键,则 W 为 H 元素,X 为 N 元素,Y 为 O 元素,Z 为 F 元素,M 为 S 元素,据此分析结合元素性质解答。【详解】根据分析,W为H 元素,X 为 N 元素,Y 为 O 元素,Z 为 F 元素,M 为 S 元素;AX 为 N 元素,Y 为 O 元素,由 X 和 Y 两种元素形成的化合物为氮氧化物,有一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、五氧化二氮等多种,故 A 正确;
9、BW 为 H 元素,位于第一周期第A 族,Z 为 F 元素,位于周期表第二周期第A 族,故 B错误;CX 为 N 元素,Y 为 O 元素,Z 为 F 元素,同周期元素,随核电荷数增大,非金属性越强,元素的非金属性强弱顺序为:ZYX,故 C 正确;DY 为 O 元素,M 为 S 元素,氧元素形成的氢化物为水,水分子间存在氢键,沸点较高,硫元素形成的气态氢化物为硫化氢,无氢键,则 Y、M 元素的气态氢化物沸点高低为:YM, 故 D 正确;答案选 B。【点睛】根据元素的成键特征,可以判断出各元素所在的族,从而根据同周期元素的性质递变规律进行判断。6. 我国科学家研发了一种水系可逆 Zn-CO2电池,
10、将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液,充电、放电时,复合膜层间的 H2O 解离成 H+和 OH-,工作原理如图所示。下列说法错误的是( )A. a 膜是阳离子膜,b 膜是阴离子膜B. 放电时负极的电极反应式为 Zn+4OH-2e-=Zn(OH)42-C. 充电时 CO2在多孔 Pd 纳米片表面转化为甲酸D. 外电路中每通过 1mol 电子,复合膜层间有 1mol H2O 解离【答案】C【解析】【分析】根据图示可知,放电时是原电池,放电时,负极为锌,锌在负极失去电子生成锌离子,结合复合膜层电离出的氢氧根离子生成 Zn(OH)42-,负极的电极反应式为 Zn+4OH-2e-=Zn(OH
11、)42-,多孔 Pd 纳米片为正极,二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸,电极反应为 CO2+2H+2e-=HCOOH, 总的电极反应为:Zn+2OH- +2H2O+CO2= Zn(OH)42-+HCOOH,充电时的电极反应与放电时的反应相反,由此分析。【详解】A由图可知,a 膜释放出氢离子,是阳离子膜,b 膜释放出氢氧根离子,是阴离子膜,故 A 正确;B根据图示可知,放电时是原电池,负极为锌,锌在负极失去电子生成锌离子,结合复合膜层电离出的氢氧根离子生成 Zn(OH)42-,负极的电极反应式为 Zn+4OH-2e-=Zn(OH)42-,故 B正确;C放电时多孔 Pd 纳米片为正极,二氧化碳在正极
12、得到电子转化为甲酸,充电时是电解池,甲酸在多孔 Pd 纳米片表面转化为 CO2,故 C 错误;D复合膜层间的 H2O 解离成 H+和 OH-,根据总的电极反应:Zn+2OH- +2H2O+CO2= Zn(OH)42-+HCOOH,锌的化合价从 0 价升高到+2 价,外电路中每通过 1mol 电子,复合膜层间有 1mol H2O 解离,故 D 正确;答案选 C。【点睛】根据图中信息写出电极反应是解本题的关键,方法是根据氧化还原反应的原理找到反应物和生成物,根据化合价的变化找到转移的电子数,再进行判断。7. 已知 pOH=-lgc(OH-),向 20mL0.1molL-1的氨水中滴加未知浓度的稀
13、H2SO4,测得混合溶液的温度、pOH 随加入稀硫酸体积的变化如下图所示,下列说法不正确的是A. 稀 H2SO4 的物质的量浓度为 0.05molL-1B. 当溶液中 pH=pOH 时,水的电离程度最小C. a 点时溶液中存在c(NH3H2O)2c(OH-)=c(NH )2c(H)+4D. a、b、c 三点对应 NH 的水解平衡常数:Kh(b)Kh(a)Kh(c)+4【答案】B【解析】【分析】向 20mL0.1molL-1的氨水中滴加未知浓度的稀 H2SO4,反应放热,溶液的温度升高,当二者恰好完全反应时,放热最多,溶液的温度最高,所以硫酸的体积为 20mL 时,恰好完全反应。【详解】A有分析
14、可知:加入 20ml 硫酸与氨水恰好完全反应,硫酸是二元酸,一水合氨是一元碱,所以稀 H2SO4 的物质的量浓度为 0.05molL-1 ,故 A 不选;B当溶液中 pH=pOH 时,溶液呈中性,水的电离既不促进又不抑制,而不滴加硫酸时,溶液显碱性,抑制水的电离,当加入 40ml 硫酸时,酸过量,抑制水的电离,氨水与硫酸恰好反应生成硫酸铵时水的电离程度最大,故 B 选;Ca 点时反应后溶质为一水合氨和硫酸铵,且硫酸铵为一水合氨浓度的一半,有电荷守恒 和物料守恒 得+-2-44c(NH )+c(H )=c(OH )+2c(SO )2-+44324c(SO )=c(NH )+c(NHH O)c(N
15、H3H2O)2c(OH-)=c(NH )2c(H) ,故 C 不选;+4D升高温度促进铵根离子水解,水解常数增大,由图可知,温度:bac ,则 a、b、c 三点对应 NH 的水解平衡常数:Kh(b)Kh(a)Kh(c),故 D 不选;+4故选:B。8. 碳、氮能形成多种氧化物、氢化物(1)已知:2NO(g)N2(g)O2(g)H1=-180.5 kJmol-1CO(g)O2(g)CO2(g)H2=-283 kJmol-112则 NO 与 CO 反应生成两种无毒气体的热化学方程式为_。(2)使用高效催化剂可大大减少汽车尾气排放出的 NOx含量,某研究所的科研人员探究了 T1时等质量的三种催化剂对
16、 CO 还原 NO 的催化效果(其他条件相同),所得结果如图所示。如果不考虑催化剂价格,则使用催化剂_(填“” “”或“”)最好;A、B 两状态下,生成 CO2的速率大小关系是_。若容器容积为 2 L,开始时加入 0.5 mol NO、0.5 mol CO,在催化剂的作用下达到如图1 所示平衡,则反应 2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)在该温度下的平衡常数K=_Lmol-1。(3)化学动力学上将一步完成的反应称为基元反应。对于基元反应:aAbBcCdD,其速率方程式为 v=kca(A)cb(B)(k 为只与温度有关的速率常数),复杂反应(由几个基元反应构成)的速率取决于慢的基元反
17、应。已知反应 NO2(g)CO(g)NO(g)CO2(g)H0,在温度低于 250时是由两个基元反应构成的复杂反应,该反应的速率方程式为 v=kc2(NO2),则其两个基元反应分别为:._=NO3_;.略,这两个反应中活化能较小的是_。某科研小组测得 380时该反应的c(NO2)、c(CO)与生成 CO2的速率v(CO2)的关系如下:则该温度下的反应速率常数 k=_Lmol-1s-1.c(CO)/(molL-1)0.0250.050.025c(NO2)/(molL-1)0.040.040.12v(CO2)/(molL-1s-1)2.210-44.410-46.610-4【答案】 (1). 2C
18、O(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) H=-746.5kJ kJmol-1 (2). I (3). v(A)v(B) (4). 640 (5). 2NO2 (6). NO (7). II (8). 0.22【解析】【分析】【详解】(1):2NO(g)N2(g)+O2(g)H1=-180.5kJmol-1CO(g)O2(g)CO2(g)H2=-283 kJmol-1根据盖斯定律+2得 2NO(g)12+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=-746.5kJ kJmol-1;(2)相同时间 25s 内,催化剂条件下 n(N2)最多,则催化剂 I 最好;相同 25s 内,A 状态下
19、n(N2)大于 B 状态下 n(N2) ,氮气的反应速率状态 A 大于状态 B,化学反应速率之比等于化学计量数之比,则生成二氧化碳的速率 v(A)v(B);容器容积为 2 L,开始时加入 0.5 mol NO、0.5 mol CO,在催化剂的作用下达到平衡,n(N2)=0.2mol, 222NO g+2CO gTCNg+2COgmol/L0.250.2500mol/L0.20.20.10.2mol/L0.050.050.10.2起始量()平衡量()转化量() =640;22222222NCONOCc()c ()0.1 0.2K=c ()c ()0.05O0.05(3)对于基元反应:aA+bBc
20、C+dD,其速率方程式为 v=kca(A)cb(B) ,结合v=kc2(NO2) ,则基元反应的反应物是 NO2,系数是 2,有原子守恒得生成物还有 NO,系数是 1,根据速率方程式可知,该反应的速率有基元决定,则基元是慢反应,为快反应,说明活化能较小的是;NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ,则 v=kc(NO2)c(CO) , ,解得 k=0.22。-4-1-1-1-12.2 10 mol Ls =k0.04mol L0.025mol L9. 工业上用菱锰矿(MnCO3)含 FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质为原料制取 KMnO4.其流程示意图如图。已知:Ks
21、p(CuS)=1.31036、Ksp(MnS)=1.951013金属阳离子生成氢氧化物沉淀的 pH 如表:Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2开始沉淀时8.36.32.74.7完全沉淀时9.88.33.76.7回答下列问题:(1)写出滤渣 1 的一种工业用途:_。(2)试剂 a 最好选用_(填选项字母)。A.氯水 B.高锰酸钾 C.次氯酸钠 D.浓盐酸(3)试剂 b 可选用_(填选项字母)。A.氨水 B.稀硫酸 C.碳酸锰 D.Mn(OH)2 E.NaOH(4)试剂 c 为 MnS,写出滤液 2 中加入 MnS 后发生反应的离子方程式:_。该反应的平衡常数为_(5)工业上用
22、硫酸溶解碳酸锰,而不用盐酸溶解,其原因是_。(6)下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数:CH3COOHH2CO3H2SH3PO4Ka=1.810-5Ka1=4.310-7Ka2=5.610-11Ka1=9.110-8Ka2=1.110-12Ka1=7.510-3Ka2=6.210-8Ka3=2.210-13则其酸根离子结合质子能力最强的是_【答案】 (1). 制造光导纤维、冶炼硅、制玻璃等 (2). B (3). CD (4). MnS+Cu2+=Mn2+CuS (5). 1.51023 (6). 若用盐酸溶解碳酸锰,电解时溶液中的 Cl会失去电子生成氯气,而不生成 MnO (7). PO4-3
23、-4【解析】【分析】菱锰矿用硫酸酸浸,MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3与硫酸反应,SiO2不与硫酸反应,过滤得到滤渣 1 为 SiO2,滤液 1 中含有硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铜及剩余的硫酸,向滤液 1 中加入试剂 a 为高锰酸钾,将溶液中 Fe2+氧化为 Fe3+,加入试剂 b 为碳酸锰或 Mn(OH)2等调节 pH=4 时Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀,过滤除去,滤渣 2 为 Fe(OH)3,滤液 2 中加入试剂 c 为 MnS,将溶液中 Cu2+氧化为 CuS 沉淀过滤除去,则滤渣 3 为 CuS,滤液 3 中含有 MnSO4,最后经电解得到KMnO4。【详解】(1)二氧
24、化硅可用于制造光导纤维、冶炼硅、制玻璃等; (2)试剂 a 将溶液中 Fe2+氧化为 Fe3+,且不能引入新杂质,只有高锰酸钾符合,故答案为:B;(3)试剂 b 调节 pH 使铁离子转化为沉淀,但不能引入新杂质,则加入试剂 b 为碳酸锰、Mn(OH)2等,故答案为:CD;(4)MnS 与氯化铜反应转化更难溶的 CuS,同时得到氯化镁,反应离子方程式为MnS+Cu2+=Mn2+CuS,平衡常数为 2-2-2+2+132+2+36c()c()c(S )Ksp()=MnMnMnS1.95 10CuCuCuc()c()c(S1.S )Ksp()3 10=1.51023; (5)电解时氯离子放电能力大于
25、锰离子,若用盐酸溶解碳酸锰,电解时溶液中的 Cl-会失去电子生成氯气,而不生成 MnO4-,故答案为:若用盐酸溶解碳酸锰,电解时溶液中的 Cl-会失去电子生成氯气,而不生成 MnO4-;(6)电离常数越大,对应酸的酸性越强,酸电离出的阴离子结合质子的能力越弱,则酸性强弱是 H3PO4 CH3COOH H2CO3 H2S ,则其酸根离子结-24H PO-3HCO-HS24HPO合质子能力最强的是 PO。3-410. PCl3主要用于制造敌百虫等有机磷农药和磺胺嘧啶(SD)等医药的原料。下图为实验室中制取粗 PCl3产品的装置,夹持装置略去。经查阅资料知:红磷与少量 Cl2反应生成 PCl3,与过
26、量 Cl2反应生成 PCl5,PCl3遇水会强烈水解生成 H3PO3,PCl3遇 O2会生成 POCl3(三氯氧磷),PCl3、POCl3的熔沸点见表。物质熔点/沸点/PCl311275.5POCl32105.3回答下列问题:(1)A 是制取 CO2装置,CO2的作用是_,选择 A 中的药品是_(填字母)。a.稀盐酸 b.稀硫酸 c.NaHCO3粉末 d.块状石灰石(2)装置 D 中盛有碱石灰,其作用是_。(3)装置 G 中生成 Cl2,反应的离子方程式为_。(4)装置 C 采用 6570水浴加热,制得的 PCl3粗产品中常含有 POCl3、PCl5等杂质,除杂的方法是:先加入红磷加热,除去
27、PCl5,然后通过_(填实验操作名称),即可得到较纯净的 PCl3。(5)通过实验测定粗产品中 PCl3的质量分数,实验步骤如下(不考虑杂质的反应):第一步:迅速移取 20.0 g PCl3粗产品,加水完全水解后,再配成 500mL 溶液;第二步:移取 25.00mL 溶液置于锥形瓶中;第三步:加入 0.5molL1碘溶液 20 mL,碘过量,H3PO3完全反应生成 H3PO4;第四步:加入几滴淀粉溶液,用 1.0 molL1Na2S2O3标准溶液滴定过量的碘,反应方程式为I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI,滴至终点时消耗 Na2S2O3标准溶液 12mL。第三步中反应的化学方程式
28、为_。第四步滴定终点时的现象是_。根据上述数据,计算该产品中 PCl3的质量分数为_%。【答案】 (1). 排尽装置中的空气,防止 PCl3被氧化,干扰实验 (2). ad (3). 防止空气中水蒸气进入装置使 PCl3水解,吸收未反应的氯气,防止污染空气 (4). 2MnO+16H+10Cl=2Mn2+5Cl2+8H2O (5). 蒸馏 (6). H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI (7). 4-蓝色褪去,半分钟不恢复 (8). 55%【解析】【分析】由实验装置可知,本实验首先由 A 装置中 CaCO3和盐酸反应生成 CO2,产生的气体通浓硫酸,以除去 CO2气体中混入的水,然后用
29、 CO2排尽装置内的空气,G 装置浓盐酸和高锰酸钾二者反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,制得氯气,因 PCl3遇水会强烈水解,所以氯气需干燥,E 装置利用浓硫酸干燥氯气,利用二氧化碳排尽装置中的空气,防止三氯化磷与氧气反应,PCl3沸点为 75.5,利用 C 装置防止 PCl3挥发(冷凝) ,因尾气中含有有毒气体氯气,且空气中水蒸气可能进入装置,所以用 D 装置利用碱石灰吸收多余的 Cl2,防止空气中的水蒸气进入烧瓶和 PCl3反应,以此解答该题。【详解】(1)通入一段时间的 CO2可以排尽装置中的空气,防止 PCl3被氧化,干扰实验,A 为由 CaCO3和盐酸反应生成 CO2,故答案为:排尽
30、装置中的空气,防止 PCl3被氧化,干扰实验;ad;(2)因尾气中含有毒气体氯气,且空气中水蒸气可能进入装置,所以 D 装置利用碱石灰吸收多余的 Cl2,防止空气中的水蒸气进入烧瓶和 PCl3反应;故答案为:防止空气中水蒸气进入装置使 PCl3水解,吸收未反应的氯气,防止污染空气;(3)G 装置浓盐酸和高锰酸钾二者反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,制得氯气,根据化学方程式写出离子方程式为 2MnO +16H+10Cl=2Mn2+5Cl2+8H2O;4- (4)由信息可知,POCl3与 PCl3都是液体,沸点相差较大,故可以用蒸馏的方法进行分离;(5)据加入碘,H3PO3完全反应生成 H3PO4
31、,据此写出反应的化学方程式:H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI,第四步滴定终点时的现象是蓝色褪去,半分钟不恢复;H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,依据化学方程式可知 H3PO3物质的量和PCl3的物质的量相同,设过量的碘体积为 VmL,列式求得:2223246-1-1I+2Na S O=Na S O+2NaI12VmL 0.5mol L12mL 1.0mol LVmL=12mL 故和 H3PO3反应的碘体积有 2012=8mL设该产品中 PCl3的质量分数为 ,20.0 g PCl3粗产品,加水完全水解后,配成 500mL
32、 溶液,只移取 25.00mL 溶液实验,故 20.0 g PCl3 粗产用量为 8mL20 3332-3-1137.5g1mol2PClH POI20 8L 100.5mo0.0Lgl列式求得:=55%。11. 2019 年 10 月 1 日,在庆祝中华人民共和国成立 70 周年的阅兵仪式上,最后亮相的 DF-31A 洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志。其制作材料包含了Fe、Cr、Ni、C 等多种元素。回答下列问题:(1)基态铁原子的价电子排布式为_。(2)与 Cr 同周期且基态原子最外层电子数相同的元素,可能位于周期表的_区。(3)实验室常用 KSCN 溶液、苯酚()检验 Fe
33、3+。其中 N、O、S 的第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为_。(4)铁元素能于 CO 形成 Fe(CO)5。羰基铁Fe(CO)5可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1mol Fe(CO)5分子中含_mol 键,与 CO 互为等电子体的一种离子的化学式为_。(5)碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积,然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞,C60分子占据顶点和面心处,K+占据的是 C60分子围成的_空隙和_空隙(填几何空间构型);若 C60分子的坐标参数分别为 A(0,0,0),B(,0,),C(1,1,1)等,则距离 A 位置
34、最近的阳离子的原子坐标参数为_。1212(6)Ni 可以形成多种氧化物,其中一种 NiaO 晶体晶胞结构为 NaCl 型,由于晶体缺陷,a 的值为 0.88,且晶体中的 Ni 分别为 Ni2+、Ni3+,则晶体中 Ni2+与 Ni3+的最简整数比为_,晶胞参数为 428pm,则晶体密度为_g/cm3(NA表示阿伏加德罗常数的值,列出表达式)。【答案】 (1). 3d64s2 (2). s、ds (3). NOS (4). sp2杂化 (5). 10 (6). CN- (7). 正四面体 (8). 正八面体 (9). (10). 8:3 (11).1 1 1,4 4 4 10 3A59 0.88
35、 164N(428 10)【解析】【分析】原子核外电子排布式为,处于过渡元素,除最外层外价电子 1 Fe22626621s 2s 2p 3s 3p 3d 4s还包含 3d 电子;为 24 号元素,位于元素周期表中第四周期第B 族,基态原子电子排布式为 2 Cr,最外层电子数为 1 个;22626511s 2s 2p 3s 3p 3d 4s同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势,N 原子 2p 轨道为半充满稳定状态, 3第一电离能高于同一同周期相邻元素,同主族自上而下第一电离能减小;苯酚为平面结构,C 原子采取杂化;2sp与 CO 形成 5 个配位键,属于键,CO 分子中有 1 个键,分子
36、含有 10 个 4 Fe5Fe(CO)键;与 CO 互为等电子体的离子,含有 2 个原子、价电子总数为 10,可以用 N 原子与 1 个单位负电荷替换 O 原子,也可以用 C 原子与 2 个单位负电荷替换 O 原子;据图知,占据的是围成的正四面体空隙和正八面体空隙,若分子的原子坐标 5K60C60C参数分别为0,0,1,等,说明该晶胞的参数是 1,则距离 A 位A(0,0)1B( ,21)2C(1,1)置分子最近的为形成的正四面体体心上的;60CK根据中化合价代数和为零可求得晶体中与的最简整数比,晶体的 6aNi O2Ni3NiaNi O晶胞结构为 NaCl 型,所以每个晶胞中含有 4 个 O
37、 原子,有 4 个“” ,再根据计aNi OmV算。【详解】原子核外电子排布式为,处于过渡元素,除最外层 1 Fe22626621s 2s 2p 3s 3p 3d 4s外价电子还包含 3d 电子,故价电子排布式为,故答案为:;623d 4s623d 4s位于第四周期,基态原子电子排布式为,最外层电子数为 1 2 Cr22626511s 2s 2p 3s 3p 3d 4s个,与 Cr 同周期且基态原子最外层电子数相同的元素为 K 和 Cu,分别为 s 区和 ds 区,故答案为:s、ds;同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势,N 原子 2p 轨道为半充满稳定状态, 3第一电离能高于同一同周
38、期相邻元素的 O,同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能,苯酚为平面结构,C 原子采取杂化;故答案为:;杂化;NOS2spNOS2sp与 CO 形成 5 个配位键,属于键,CO 分子中形成 1 个键,故 F分子含有 10 4 Fe5e(CO)个键,1mol分子中含 10mol键。CO 含有 2 个原子 14 个电子,所以与 CO 互为等5Fe(CO)电子体的一种离子的化学式为或、,故答案为:10;CN (22O22CNO )CN据图知,占据的是围成的正四面体空隙和正八面体空隙,若分子的原子坐标 5K60C60C参数分别为0,0,1,等,说明该晶胞的棱参数是 1,则距离 AA(0,0)1B(
39、 ,21)2C(1,1)位置分子最近的为形成的正四面体体心上的,为晶胞棱长的,其参数为,60CK141 1 1,4 4 4故答案为:正四面体;正八面体;1 1 1,4 4 4设晶体中与的最简整数比为 x:y,根据中化合价代数和为零可知: 62Ni3NiaNi O,解得 x:晶体的晶胞结构为 NaCl 型,所以每个晶胞2x3y0.882xyy8a3Ni O,中含有 4 个 O 原子,有 4 个“” ,则晶体密度aNi O,故答案为:8:3;103310 3AA59 0.88 16459 0.88 164g(428 10cm)g cmNN(428 10)10 3A59 0.88 164N(428
40、10)12. 花青醛()具有一种清新的花香,对香水和洗涤护理配方也非常有价值,下图是用 Michael 反应合成花青醛的一种合成路线。已知:氨基连接在苯环上易被氧化。回答下列问题:(1)花青醛 I 中官能团的名称是_,可通过 直接判定_(选填编号) 。a质谱 b红外光谱 c核磁共振氢谱(2)AB 的反应方程式为_。(3)BC、CD 的反应类型分别是_、_。(4)E 的结构简式为_。(5)对比分析说明,引入 CD 与 EF 步骤的目的是_。(6)有机物 G 有多种同分异构体, 写出满足下列条件的一种同分异构体_。苯环上有 3 个取代基;核磁共振氢谱有 4 个峰(7)利用 Michael 反应,
41、以丙烯和为原料合成, 写出合成路线(无机试剂任选) _。【答案】 (1). 醛基 (2). b (3). (4). 还原反应 (5). 取代反应 (6). (7). 防止氨基被氧化(或保护氨基) (8). 或 (9). 【解析】【分析】A 在浓硫酸催化下与硝酸发生取代反应生成 B,B 为,B 上的硝基用 Fe 和 HCl还原成氨基生成 C,C 为,C 在乙酸酐作用下生成 D,将氨基保护起来,再进行卤代,生成 E,E 为,E 在碱性条件下,水解生成 F,F 为,与NaNO2在酸性条件下转化为,g 在乙醚中与 Mg 反应生成 H,H 与合 I。【详解】 (1)花青醛 I中官能团的名称是醛基,可通过
42、红外光谱直接判定,故选 b;故答案为:醛基;b;(2)A 在浓硫酸催化下与硝酸发生取代反应生成 B,AB 的反应方程式为 。故答案为: ;(3)B 上的硝基用 Fe 和 HCl 还原成氨基生成 C,C 在乙酸酐作用下发生取代反应生成D,BC、CD 的反应类型分别是还原反应、取代反应。故答案为:还原反应、取代反应;(4)E 的结构简式为。故答案为:;(5)对比分析说明,引入 CD 与 EF 步骤的目的是防止氨基被氧化(或保护氨基) 。故答案为:防止氨基被氧化(或保护氨基) ;(6)有机物 G 有多种同分异构体, 满足下列条件苯环上有 3 个取代基;核磁共振氢谱有 4 个峰,说明有一个对称轴,可能的一种同分异构体或 。故答案为:或 ;(7)利用 Michael 反应, 以丙烯和为原料合成, 先将丙烯与HBr 加成生成 2-溴丙烷,与 Mg 生成,利用 Michael 反应,合成,合成路线(无机试剂任选)。故答案为:。【点睛】本题考查有机物的合成,把握合成流程中的反应、有机物的结构与性质、有机反应为解答的关键,侧重分析与推断能力的综合考查,注意同分异构体的书写为解答的难点,难点(7) 先将丙烯与 HBr 加成生成 2-溴丙烷,与 Mg 生成,利用 Michael 反应,合成。