精品解析：四川省广安代市中学校2023-2024学年高二下学期第二次月考化学试卷

高2022级第四学期第2次月考 化学试卷 满分100分，考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 Br-80 一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42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. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. N2的结构式：N≡N B. 顺-2-丁烯的球棍模型： C. CO2的空间填充模型： D. 基态N原子的轨道表达式： 2. 下列关于物质性质的说法，不正确的是 A. I2晶体升华时破坏了分子内共价键 B. 丙氨酸(CH3CH(NH2)COOH)分子是手性分子 C. HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱 D. 酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH 3. 在水溶液中可与HCHO发生反应生成和，下列说法错误的是 A. 基态核外电子排布式为 B. 1mol HCHO分子中含有σ键的数目为3 C. 分子中碳原子的杂化类型是 D. 中与的C原子形成配位键，可表示为 4. 绿矾（）结构如图所示，其中中心离子与形成了一种特殊的共价键。下列说法正确的是 A. 中心离子核外电子有24种空间运动状态 B. 绿矾中存在的化学键有：共价键、配位键、氢键、离子键 C. 此结构中与、与之间的作用力相同 D. 中键角∠OSO大于中键角∠HOH 5. 根据下列五种元素的电离能数据(单位：)，判断下列说法不正确的是 元素代号 Q 2080 4000 6100 9400 R 500 4600 6900 9500 S 740 1500 7700 10500 T 580 1800 2700 11600 U 420 3100 4400 5900 A. Q元素可能是0族元素 B. R和S均可能与U在同一主族 C. U元素可能在元素周期表的s区 D. 原子的外围电子排布式为的可能是T元素 6. 2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家贝尔托齐、沙普利斯和丹麦科学家莫滕，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。氯化亚铜是点击化学常用的催化剂，其晶胞结构如图所示，下列有关说法中错误的是 A. 基态Cu+价层电子排布图为 B. Cl原子核外电子的运动状态有17种 C. 该晶胞中含有4个Cu+利4个Cl- D. Cu+周围等距离且最近的Cu+数为6个 7. A、B、C、D、E为20号以前的元素，原子序数逐渐增大。A元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn；A与C同一周期，基态C原子的s轨道与p轨道电子数相等；D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子，它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且离子最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。下列说法正确的是 A. 简单氢化物的沸点： B. 同周期元素第一电离能小于C的有5种 C. 氧化物对应水化物的酸性： D. A、D和C、E形成的化合物中可能均含有非极性共价键 8. 下列命名正确的是 A. 烷烃名称：3，5-二甲基-4-乙基己烷 B. 的名称：2，2，4-三甲基-4-戊烯 C. 的名称：1-甲基乙醇 D. 的名称：3-氯戊烷 9. 下列实验设计、操作或实验现象不合理的是 A. 实验室制取乙炔时，用饱和食盐水代替蒸馏水，以得到平稳的气流 B. 除去苯中的少量苯酚：加入适量NaOH溶液，振荡、静置、分液 C. 检验甲酸中是否混有乙醛，可向样品中加入足量NaOH溶液以中和甲酸后，再做银镜反应实验或与新制Cu(OH)2共热的实验 D. 液态溴乙烷中加入稀NaOH溶液共煮几分钟，然后加入足量稀硝酸，再加入AgNO3溶液检验溴乙烷中是否含有溴元素 10. 仪器分析法对有机化学的研究至关重要。下列说法错误的是 A. 元素分析仪是将有机物在氧气中充分燃烧后对燃烧产物进行自动分析，以确定有机物最简式 B. 图-1是有机物甲的红外光谱，该有机物中至少有三种不同环境的化学键 C. 图-2是有机物乙的质谱图，有机物乙的相对分子质量为78 D. 图-3①和图-3②是分子式为的两种有机物的1H核磁共振谱图，图-3②为二甲醚 11. 下面有关有机化合物分子中原子的共线共面说法正确的是 A. 正丁烷分子中4个碳原子不可能处于同一平面上 B. 甲苯分子最多有12个原子处于同一平面上，最多4个原子共线 C. 四苯乙烯()分子中所有碳原子不可能位于同一平面 D. 分子最多有7个碳原子共面，最多3个碳原子共线 12. 利用下列装置(夹持装置略)或操作进行实验，能达到实验目的的是 A B C D 制备溴苯 分离碘水和乙醇 检验产物乙炔 分离甲苯和乙醇 A. A B. B C. C D. D 13. 绿原酸的结构简式如下图所示，下列有关绿原酸说法不正确的是 A. 绿原酸中存在四种官能团 B. 1mol绿原酸可消耗6mol Br2 C. 该物质可以发生取代、氧化、加成、消去反应 D. 1mol绿原酸与足量钠反应可生成67.2L气体（标准状况下） 14. 已知苯可发生如下转化，下列叙述正确的是 A. 反应①生成的溴苯是苯的同系物 B. 反应②不发生，但是仍有分层现象，紫色层在下层 C. 反应③为加成反应，产物是一种烃的衍生物 D. 反应④能发生，证明苯是单双键交替结构 二、填空题（本题共4个小题，共58分。） 15. 三磷酸腺苷（ATP）和活性氧类（如和）可在细胞代谢过程中产生。 （1）ATP的分子式为，其中电负性最大的元素是______，基态N原子的电子排布图为______。 （2）分子的氧原子的杂化轨道类型为______；和能以任意比例互溶的原因是______（回答两点原因）。 （3）的熔点高于1000℃，的熔点为77.9℃，其原因是______。 （4）研究发现纳米可催化分解，晶体属立方型晶体结构如图所示。 ①阿伏加德罗常数的值为，相对分子质量为M，晶体密度为，其晶胞边长的计算表达式为______nm。 ②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置，称作原子分数坐标。A离子的坐标为，则B离子的坐标为______。 16. 稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。从钒钛磁铁矿中提取钒、钛的工艺流程图如下： 已知：①钛渣中主要包括TiO2、Al2O3、SiO2和Fe3O4等。 ②“高温氯化”后的产物中含少量的、、、杂质，相关物质的沸点如下表： 化合物 沸点/℃ 136 310 56.5 180 127 回答下列问题： （1）钛在周期表中的位置为______，上述获得钛单质的“还原”工序中需要通入氩气的目的是______。 （2）滤液X中含有的主要金属离子有______。 （3）“高温氯化”工序生成和一种可燃性气体Y，该反应的化学方程式为______；的粗产品可以通过分馏提纯，但收集的中总是混有的原因是______。 （4）钒的浸出率随焙烧温度和浸取时间的变化如图所示，则“焙烧”时最适合的反应条件为______。 （5）“浸出”目的是将难溶物Ca3(VO4)2转化成进入水相，以便后续沉钒，则“浸出”时反应的离子方程式为______。 17. 溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下： 密度/ 沸点/℃ 水中溶解度 苯 0.88 80 微溶 溴 3.1 59 微溶 溴苯 1.5 156 微溶 按下列合成步骤回答问题： （1）在a中加入7.8g无水苯和少量铁屑。向a中小心加入10mL液态溴。a中发生反应的方程式为______。 （2）装置c作用为______。此装置能否证明反应为取代反应______（能或不能），若不能，提出改进方法______。 （3）反应完成后，经过下列步骤分离提纯：水洗→用10%NaOH溶液洗→水洗→用干燥剂干燥→蒸馏。 ①蒸馏的目的是______。 ②蒸馏烧瓶中的碎瓷片若忘记加，该如何操作______。 ③蒸馏烧瓶中温度计的位置：______。 ④经称量，最终得到溴苯6.28g，该实验中溴苯的产率为______。 18. 已知：苯和卤代烃在催化剂作用下可生成烷基苯和卤化氢，例如： 根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去)，其中F俗称PS，是一种高分子化合物，在建筑方面是一种良好的隔音、保温材料，回答下列问题： （1）D的分子式为___________；G的结构简式为___________。 （2）在①～⑥反应中，步骤①的反应类型是___________。 （3）写出B生成乙烯的化学方程式：___________。 （4）写出④的化学方程式：___________。 （5）写出⑥的化学方程式___________。 （6）反应⑥的产物H的同分异构体中，属于芳香族化合物，且与钠反应但不能与FeCl3发生显色反应的有_______种，其中能发生催化氧化且被氧化成醛的有机物结构简式为_________(写一种结构)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高2022级第四学期第2次月考 化学试卷 满分100分，考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 Br-80 一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42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. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. N2的结构式：N≡N B. 顺-2-丁烯的球棍模型： C. CO2的空间填充模型： D. 基态N原子的轨道表达式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．N2中2个N原子通过氮氮三键结合，其结构式：，A正确； B．顺−2−丁烯结构简式是，故顺−2−丁烯球棍模型为，B错误； C．CO2是直线形分子， 不是 CO2的空间填充模型，C错误； D．基态氮原子轨道表示式要满足洪特规则，因此基态氮原子的轨道表示式：，D错误； 故选A。 2. 下列关于物质性质的说法，不正确的是 A. I2晶体升华时破坏了分子内共价键 B. 丙氨酸(CH3CH(NH2)COOH)分子是手性分子 C. HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱 D. 酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH 【答案】A 【解析】 【详解】A．碘是分子晶体，升华时只会破坏分子间作用力，不会破坏共价键，A错误； B．丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]分子为手性分子，它存在对映异构，如图所示：，B正确； C．非金属性越强，氢化物的稳定性越强，F、Cl、Br、I的非金属逐渐减弱，所以HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，C正确； D．-F、-Cl为吸电子基团，F的电负性强于Cl，F-C的极性大于Cl-C的极性，使-CF3的极性大于-CCl3的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，-CH3为推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性减小，羧酸的酸性越弱，酸性强弱：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH3COOH，D正确； 故选A。 3. 在水溶液中可与HCHO发生反应生成和，下列说法错误的是 A. 基态核外电子排布式为 B. 1mol HCHO分子中含有σ键的数目为3 C. 分子中碳原子的杂化类型是 D. 中与的C原子形成配位键，可表示为 【答案】C 【解析】 【详解】A．Zn是30号元素，基态核外电子排布式为，故A正确； B．甲醛结构式为，1mol HCHO分子中含有σ键的数目为3，故B正确； C．分子中连羟基的碳原子为饱和碳原子，形成4个σ键，采取sp3杂化，另外一个碳原子与氮原子形成三键，该碳原子形成2个σ键、无孤电子对，采取sp杂化，所以该分子中碳原子的杂化类型是、sp，故C错误； D．中C原子含有孤电子对，中与的C原子形成配位键，可表示为，故D正确； 选C。 4. 绿矾（）结构如图所示，其中中心离子与形成了一种特殊的共价键。下列说法正确的是 A. 中心离子核外电子有24种空间运动状态 B. 绿矾中存在的化学键有：共价键、配位键、氢键、离子键 C. 此结构中与、与之间的作用力相同 D. 中键角∠OSO大于中键角∠HOH 【答案】D 【解析】 【详解】A．中心离子Fe2+核外电子分别占据1s、2s、2p、3s、3p、3d轨道，有1+1+3+1+3+5=14种空间运动状态，故A项错误； B．绿矾中H2O为配体，存在配位键，H2O中有H-O共价键，从图中可知，O原子和H原子之间形成氢键，Fe2+与硫酸根离子间存在离子键，但氢键不属于化学键，故B项错误； C．此结构中H2O与Fe2+形成配位键、与H2O之间形成氢键，两种作用力不同，故C项错误； D．、H2O中心原子都是sp3杂化，中心原子前者没有孤对电子、后者有两对孤对电子，孤对电子对成键电子对的斥力更大，中键角∠OSO大于H2O中键角∠HOH，故D项正确； 故本题选D。 5. 根据下列五种元素的电离能数据(单位：)，判断下列说法不正确的是 元素代号 Q 2080 4000 6100 9400 R 500 4600 6900 9500 S 740 1500 7700 10500 T 580 1800 2700 11600 U 420 3100 4400 5900 A. Q元素可能是0族元素 B. R和S均可能与U在同一主族 C. U元素可能在元素周期表的s区 D. 原子的外围电子排布式为的可能是T元素 【答案】B 【解析】 【分析】由元素的电离能可以看出，Q的第一电离能很大，可能为0族元素；R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一主族；S的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，故表现+2价，最外层电子数为2；T的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最外层电子数为3，据此分析； 【详解】A．由元素的电离能可以看出，Q的第一电离能很大，可能是0族元素，A正确； B．R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一族，S的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，故表现+2价，最外层电子数为2，R和U的第一至第四电离能变化规律相似，即R和U最可能在同一主族，S不可能与U在同一主族，B错误； C．U的第一电离能较小，最外层电子数为1，U可能在元素周期表的s区，C正确； D．T的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最外层电子数为3，因此原子的外围电子排布式为的可能是T元素，D正确； 故选B。 6. 2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家贝尔托齐、沙普利斯和丹麦科学家莫滕，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。氯化亚铜是点击化学常用的催化剂，其晶胞结构如图所示，下列有关说法中错误的是 A. 基态Cu+价层电子排布图为 B. Cl原子核外电子的运动状态有17种 C. 该晶胞中含有4个Cu+利4个Cl- D. Cu+周围等距离且最近的Cu+数为6个 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜为29号元素，则的价层电子排布式为3d10，其价层电子轨道排布式为  ，A正确； B．Cl原子核外电子数为17，每个电子的运动状态不同，运动状态有17种，B正确； C．由图可知，个数，个数4，C正确； D．CuCl晶胞中距离最近的位于顶点和面心，数目为12个，D错误； 故选D。 7. A、B、C、D、E为20号以前的元素，原子序数逐渐增大。A元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn；A与C同一周期，基态C原子的s轨道与p轨道电子数相等；D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子，它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且离子最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。下列说法正确的是 A. 简单氢化物的沸点： B. 同周期元素第一电离能小于C的有5种 C. 氧化物对应水化物的酸性： D. A、D和C、E形成的化合物中可能均含有非极性共价键 【答案】D 【解析】 【分析】A元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn，则其电子排布式为2s22p2，其为碳元素；A与C同一周期，基态C原子的s轨道与p轨道电子数相等，则其是电子排布式为1s22s22p4，C为氧元素，B为氮元素；D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子，它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且离子最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数，则D为氯元素、E为钾元素。从而得出A、B、C、D、E分别为C、N、O、Cl、K。 【详解】A．A、B、C、D分别为C、N、O、Cl，H2O呈液态，其它元素的简单氢化物都呈气态，NH3能形成分子间的氢键，则简单氢化物的沸点：H2O＞NH3＞HCl＞CH4，A不正确； B．C为O元素，在第二周期元素中，N、F、Ne的第一电离能都大于O，其它元素的第一电离能都小于O，它们是Li、Be、B、C，有4种，B不正确； C．最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4＞HNO3＞H2CO3，但题中没有强调“最高价氧化物对应水化物”，C不正确； D．A、D和C、E形成的化合物可能为Cl2C=CCl2、K2O2，它们均含有非极性共价键，D正确； 故选D。 8. 下列命名正确的是 A. 烷烃名称：3，5-二甲基-4-乙基己烷 B. 的名称：2，2，4-三甲基-4-戊烯 C. 的名称：1-甲基乙醇 D. 的名称：3-氯戊烷 【答案】D 【解析】 【详解】A．烷烃名称：2，4-二甲基-3-乙基己烷，故A错误； B．的名称：2，4，4-三甲基-1-戊烯，故B错误； C．的名称：2-丙醇，故C错误； D．的名称：3-氯戊烷，故D正确； 选D。 9. 下列实验设计、操作或实验现象不合理的是 A. 实验室制取乙炔时，用饱和食盐水代替蒸馏水，以得到平稳的气流 B. 除去苯中的少量苯酚：加入适量NaOH溶液，振荡、静置、分液 C. 检验甲酸中是否混有乙醛，可向样品中加入足量NaOH溶液以中和甲酸后，再做银镜反应实验或与新制Cu(OH)2共热的实验 D. 液态溴乙烷中加入稀NaOH溶液共煮几分钟，然后加入足量稀硝酸，再加入AgNO3溶液检验溴乙烷中是否含有溴元素 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于电石和水的反应很剧烈，所以实验中常用饱和食盐水代替水，目的减缓电石与水的反应速率，故A正确； B．苯不溶于水，苯酚与氢氧化钠溶液反应，可分液分离，故B正确； C．甲酸中也含有醛基，会对实验结果产生干扰，故C错误； D．少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热，水解生成NaCl和乙醇，充分反应并冷却后，向上层清液中加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液，可观察到浅黄色沉淀生成，可证明溴乙烷中有溴元素，故D正确； 故选C。 10. 仪器分析法对有机化学的研究至关重要。下列说法错误的是 A. 元素分析仪是将有机物在氧气中充分燃烧后对燃烧产物进行自动分析，以确定有机物最简式 B. 图-1是有机物甲的红外光谱，该有机物中至少有三种不同环境的化学键 C. 图-2是有机物乙的质谱图，有机物乙的相对分子质量为78 D. 图-3①和图-3②是分子式为的两种有机物的1H核磁共振谱图，图-3②为二甲醚 【答案】D 【解析】 【详解】A．元素分析仪是将有机物在氧气中充分燃烧后对燃烧产物进行自动分析，以确定有机物最简式，现代元素分析仪分析的精确度和速度都达到了很高的水平，故A正确； B．从图1可以看出该有机物甲中至少有C-H、O-H、C-O三种化学键，故B正确； C．质谱图中最右侧的分子离子峰的质荷比数值为78，则有机物乙的相对分子质量为78，故C正确； D．1H核磁共振谱图中的吸收峰数目为分子中不同化学环境的H种类，峰面积比是不同化学环境H的个数比，分子式为C2H6O的有机物可能为乙醇，结构简式为CH3CH2OH，有三组峰，峰面积比为3：2：1，也可能为二甲醚，结构简式为CH3OCH3，只有一组峰，所以图-3②为乙醇，图-3①为二甲醚，故D错误； 故选D。 11. 下面有关有机化合物分子中原子的共线共面说法正确的是 A. 正丁烷分子中4个碳原子不可能处于同一平面上 B. 甲苯分子最多有12个原子处于同一平面上，最多4个原子共线 C. 四苯乙烯()分子中所有碳原子不可能位于同一平面 D. 分子最多有7个碳原子共面，最多3个碳原子共线 【答案】D 【解析】 【详解】A．正丁烷分子中碳碳之间均以单键连接，可以任意旋转，故正丁烷分子中4个碳原子可能处于同一平面上，但不可能在一条直线上，A错误； B．甲苯分子含有苯环所在的平面至少有12个原子，甲基上3个H通过单键旋转最多有1个H与之共面，即最多有13个原子处于同一平面上，苯环对位上的4个原子共线，即最多4个原子共线，B错误； C．四苯乙烯()分子中含有4个苯环平面和一个碳碳双键平面，四个苯环平面通过单键选项可以共面，即分子中所有碳原子都可能位于同一平面，C错误； D．分子中含有碳碳双键平面和碳碳三键直线，故最多有7个碳原子共面，最多3个碳原子共线，D正确； 故答案为：D。 12. 利用下列装置(夹持装置略)或操作进行实验，能达到实验目的的是 A B C D 制备溴苯 分离碘水和乙醇 检验产物乙炔 分离甲苯和乙醇 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．苯与液溴在FeBr3的催化作用下能发生取代反应，而苯与浓溴水不能发生取代反应，A不正确； B．乙醇和水互溶，不能用乙醇萃取碘水中的碘，B不正确； C．饱和食盐水和电石反应生成乙炔，然后用硫酸铜除去杂质气体，再用溴水检验乙炔的生成，可以达到目的，C正确； D．蒸馏时用温度计测量蒸汽的温度，其水银球需要在支管口处，D不正确； 故选C。 13. 绿原酸的结构简式如下图所示，下列有关绿原酸说法不正确的是 A. 绿原酸中存在四种官能团 B. 1mol绿原酸可消耗6mol Br2 C. 该物质可以发生取代、氧化、加成、消去反应 D. 1mol绿原酸与足量钠反应可生成67.2L气体（标准状况下） 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题干绿原酸的结构简式可知，绿原酸中存在羧基、酯基、羟基和碳碳双键等四种官能团，A正确； B．由题干绿原酸的结构简式可知，酚羟基的邻对位上H被取代，消耗3molBr2，碳碳双键加成消耗1molBr2，故1mol绿原酸可消耗4mol Br2，B错误； C．由题干绿原酸的结构简式可知，该物质中酚羟基的邻对位上H可以被取代，能够发生氧化反应，碳碳双键和苯环可以发生加成反应，醇羟基的邻碳上有H，故可以发生消去反应，C正确； D．由题干绿原酸的结构简式可知，绿原酸上的羧基、羟基均能与金属钠反应，则1mol绿原酸与足量钠反应可生成3molH2即3mol×22.4L/mol=67.2L气体（标准状况下），D正确； 故答案为：B。 14. 已知苯可发生如下转化，下列叙述正确的是 A. 反应①生成的溴苯是苯的同系物 B. 反应②不发生，但是仍有分层现象，紫色层在下层 C. 反应③为加成反应，产物是一种烃的衍生物 D. 反应④能发生，证明苯是单双键交替结构 【答案】B 【解析】 【详解】A．在溴化铁做催化剂的条件下，苯与液溴在常温下能够发生取代反应生成溴苯，与苯的官能团不同，不属于同系物，故A错误； B．苯不溶于水，密度小于水，所以苯与酸性高锰酸钾溶液混合后分层，苯在上层，高锰酸钾溶液在下层，下层为紫色，故B正确； C．苯生成硝基苯的反应属于取代反应，不属于加成反应，故C错误； D．苯分子中的碳碳键为一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特键，不存在碳碳双键；苯能够与氢气反应，只证明苯不属于饱和烃，故D错误； 故选B。 二、填空题（本题共4个小题，共58分。） 15. 三磷酸腺苷（ATP）和活性氧类（如和）可在细胞代谢过程中产生。 （1）ATP的分子式为，其中电负性最大的元素是______，基态N原子的电子排布图为______。 （2）分子的氧原子的杂化轨道类型为______；和能以任意比例互溶的原因是______（回答两点原因）。 （3）的熔点高于1000℃，的熔点为77.9℃，其原因是______。 （4）研究发现纳米可催化分解，晶体属立方型晶体结构如图所示。 ①阿伏加德罗常数的值为，相对分子质量为M，晶体密度为，其晶胞边长的计算表达式为______nm。 ②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置，称作原子分数坐标。A离子的坐标为，则B离子的坐标为______。 【答案】（1） ①. O ②. （2） ①. sp3 ②. 水分子和过氧化氢分子同为极性分子，且相互之间可以形成氢键，互相吸引，并且它们的结构相似，相似相溶 （3）GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，离子键比范德华力强 （4） ①. ②. (，，) 【解析】 【小问1详解】 ①ATP 的分子式为C10H16N5O13P3，其中含有C、H、N、O、P等元素，同周期元素电负性从左往右增大，同主族元素电负性从上往下减小，故电负性最大的元素是O，故答案为：O； ②基态 N原子的电子排布图为；故答案为：； 【小问2详解】 ①H2O2 分子的结构为H-O-O-H，氧原子含有两个σ键和两对故电子对，杂化轨道类型为sp3，答案为：sp3； ②H2O2和H2O能以任意比例互溶，这是由于水分子和过氧化氢分子同为极性分子，且相互之间可以形成氢键，互相吸引，并且它们的结构相似，相似相溶，故答案为：水分子和过氧化氢分子同为极性分子，且相互之间可以形成氢键，互相吸引，并且它们的结构相似，相似相溶； 【小问3详解】 GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，离子键比范德华力强，熔点更高，故答案为：GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，离子键比范德华力强； 【小问4详解】 ①该晶胞中含有Ce4+个数为，含有O2-个数为8，阿伏加德罗常数的值为NA，CeO2相对分子质量为M，晶体密度为ρg·cm-3，则，则晶胞边长的计量表达式为，故答案为：； ②A离子位于晶胞左侧面心，坐标为(0，，)，则位于晶胞体内，由上面心、后面心、右侧面心、右侧上后顶点的Ce4+构成的正四面体中心的B离子的坐标为(，，)；故答案为：(，，)。 16. 稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。从钒钛磁铁矿中提取钒、钛的工艺流程图如下： 已知：①钛渣中主要包括TiO2、Al2O3、SiO2和Fe3O4等。 ②“高温氯化”后的产物中含少量的、、、杂质，相关物质的沸点如下表： 化合物 沸点/℃ 136 310 56.5 180 127 回答下列问题： （1）钛在周期表中的位置为______，上述获得钛单质的“还原”工序中需要通入氩气的目的是______。 （2）滤液X中含有的主要金属离子有______。 （3）“高温氯化”工序生成和一种可燃性气体Y，该反应的化学方程式为______；的粗产品可以通过分馏提纯，但收集的中总是混有的原因是______。 （4）钒的浸出率随焙烧温度和浸取时间的变化如图所示，则“焙烧”时最适合的反应条件为______。 （5）“浸出”目的是将难溶物Ca3(VO4)2转化成进入水相，以便后续沉钒，则“浸出”时反应的离子方程式为______。 【答案】（1） ①. 第4周期第ⅣB族 ②. 防止金属钠和金属钛被空气中的O2氧化 （2）Fe3+、Fe2+和Al3+ （3） ①. TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO ②. TiCl4和VOCl3的沸点非常接近，很难分离完全 （4）1200℃ （5）Ca3(VO4)2++2+CO2=+3CaCO3↓+H2O 【解析】 【分析】由题干工艺流程图可知，钒钛磁铁矿在空气中高温冶炼出含钒铁水和钛渣(主要包括TiO2、Al2O3、SiO2和Fe3O4等)，含钒铁水再在空气中深度氧化得到半钢水和钒渣，钒渣与CaO共热焙烧后通入CO2和NH4HCO3溶液，浸出后过滤出CaCO3和滤液，向滤液中加入NH4Cl固体进行沉钒，即产生NH4VO3，过滤洗涤干燥，最后对NH4VO3进行煅烧得到NH3和V2O5，向钛渣中先加入盐酸进行酸浸，将Al2O3和Fe3O4分别转化为可溶性盐，过滤得到滤液X主要含HCl、FeCl3、FeCl2和AlCl3，滤渣含TiO2、SiO2，向滤渣中加入NaOH溶液进行碱浸将SiO2转化为Na2SiO3溶液，过滤得到滤液即Na2SiO3溶液，滤渣主要含TiO2，将TiO2、C和Cl2高温氯化得到TiCl4和气体Y为CO，最后用Na还原TiCl4制得Ti，据此分析解题。 【小问1详解】 已知钛为22号元素，其价电子排布式为：3d24s2，故钛在周期表中的位置为第4周期第ⅣB族，上述获得钛单质的“还原”工序中需要通入氩气的目的是防止金属钠和金属钛被空气中的O2氧化，故答案为：第4周期第ⅣB族；防止金属钠和金属钛被空气中的O2氧化； 【小问2详解】 由分析可知，滤液X主要含HCl、FeCl3、FeCl2和AlCl3，滤液X中含有的主要金属离子有Fe3+、Fe2+和Al3+，故答案为：Fe3+、Fe2+和Al3+； 【小问3详解】 “高温氯化”工序生成TiCl4和一种可燃性气体Y，根据元素守恒可知，Y为CO，该反应的化学方程式为：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；由题干表中数据可知，TiCl4和VOCl3的沸点非常接近，故TiCl4的粗产品可以通过分馏提纯，但收集的TiCl4中总是混有VOCl3，故答案为：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；TiCl4和VOCl3的沸点非常接近，很难分离完全； 【小问4详解】 由题干钒的浸出率随焙烧温度和浸取时间的变化图所示信息可知，在1200℃温度下“焙烧”1.0小时，钒的浸出率达到最高，故最适合的反应条件为1200℃，故答案为：1200℃； 【小问5详解】 “浸出”目的是将难溶物Ca3(VO4)2转化成进入水相，以便后续沉钒，即Ca3(VO4)2和NH4HCO3、CO2和H2O生成CaCO3、则“浸出”时反应的离子方程式为Ca3(VO4)2++2+CO2=+3CaCO3↓+H2O，故答案为：Ca3(VO4)2++2+CO2=+3CaCO3↓+H2O。 17. 溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下： 密度/ 沸点/℃ 水中溶解度 苯 0.88 80 微溶 溴 3.1 59 微溶 溴苯 1.5 156 微溶 按下列合成步骤回答问题： （1）在a中加入7.8g无水苯和少量铁屑。向a中小心加入10mL液态溴。a中发生反应的方程式为______。 （2）装置c作用为______。此装置能否证明反应为取代反应______（能或不能），若不能，提出改进方法______。 （3）反应完成后，经过下列步骤分离提纯：水洗→用10%NaOH溶液洗→水洗→用干燥剂干燥→蒸馏。 ①蒸馏的目的是______。 ②蒸馏烧瓶中的碎瓷片若忘记加，该如何操作______。 ③蒸馏烧瓶中温度计的位置：______。 ④经称量，最终得到溴苯6.28g，该实验中溴苯的产率为______。 【答案】（1）+Br2 +HBr （2） ①. 冷凝回流作用，提高反应物的利用率 ②. 不能 ③. 在c、d之间接一个盛有CCl4的洗气瓶以除去HBr中的Br2 （3） ①. 分离溴苯和苯，以获得纯净的溴苯 ②. 立即停止加热，待冷却后向蒸馏烧瓶中添加碎瓷片后再加热 ③. 位于蒸馏烧瓶支管口的中下部 ④. 40.0% 【解析】 【分析】由实验装置可知，a中Fe和溴发生氧化反应生成溴化铁，在溴化铁作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr，HBr遇水蒸气生成氢溴酸小液滴而产生白雾，c为球形冷凝管有冷凝回流作用，提高反应物的利用率；生成的HBr和挥发出的溴通过导气管进入d中和硝酸银反应生成溴化银，结合溴苯的性质来解答。 【小问1详解】 由分析可知，a中Fe和溴发生氧化反应生成溴化铁，在溴化铁作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr，该反应的方程式为：+Br2+HBr； 故答案为：+Br2+HBr； 【小问2详解】 由题干装置图可知，装置c为球形冷凝管，起到冷凝回流作用，且Br2易挥发，故此装置不能证明反应为取代反应，改进方法有：在c、d之间接一个盛有CCl4的洗气瓶以除去HBr中的Br2； 故答案为：冷凝回流作用，提高反应物的利用率；不能；在c、d之间接一个盛有CCl4的洗气瓶以除去HBr中的Br2； 【小问3详解】 ①以上分离操作，蒸馏的目的是分离溴苯和苯，以获得纯净的溴苯； 故答案为：分离溴苯和苯，以获得纯净的溴苯； ②蒸馏烧瓶中的碎瓷片若忘记加，应该立即停止加热，待冷却后向蒸馏烧瓶中添加碎瓷片后再加热； 故答案为：立即停止加热，待冷却下向蒸馏烧瓶中添加碎瓷片后再加热； ③蒸馏时蒸馏烧瓶中温度计的位置应位于蒸馏烧瓶支管口的中下部； 故答案为：位于蒸馏烧瓶支管口的中下部； ④根据反应方程式：，可知7.8g无水苯完全反应理论上可生成溴苯的质量为：，经称量，最终得到溴苯6.28g，该实验中溴苯的产率为：； 故答案为：40.0%。 18. 已知：苯和卤代烃在催化剂作用下可生成烷基苯和卤化氢，例如： 根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去)，其中F俗称PS，是一种高分子化合物，在建筑方面是一种良好的隔音、保温材料，回答下列问题： （1）D的分子式为___________；G的结构简式为___________。 （2）在①～⑥反应中，步骤①的反应类型是___________。 （3）写出B生成乙烯的化学方程式：___________。 （4）写出④的化学方程式：___________。 （5）写出⑥的化学方程式___________。 （6）反应⑥的产物H的同分异构体中，属于芳香族化合物，且与钠反应但不能与FeCl3发生显色反应的有_______种，其中能发生催化氧化且被氧化成醛的有机物结构简式为_________(写一种结构)。 【答案】（1） ①. C8H9Cl ②. （2）取代反应 （3）C2H5Cl＋NaOHCH2=CH2↑＋NaCl＋H2O （4） （5） （6） ①. 4 ②. 、、、 【解析】 【分析】乙烯与HCl发生加成反应生成B为CH3CH2Cl，氯乙烷发生消去反应得到乙烯。结合可知氯乙烷与苯发生信息中取代反应生成C为，C发生氧化反应生成G为，C与氯气在光照条件下发生侧链中取代反应生成D，D发生水解反应得到，则D为，D发生消去反应生成E为，E发生加聚反应得到F为，据此分析解答。(1)小问详解： (2)小问详解：步骤③为氯代烃的消去反应；(3)小问详解： (4)小问详解：；(5)小问详解： 【小问1详解】 由分析可知，D为，其分子式为：C8H9Cl；G的结构简式为； 【小问2详解】 步骤①为氯乙烷和苯的取代反应； 【小问3详解】 B生成乙烯为氯乙烷的消去反应，方程式为：C2H5Cl＋NaOHCH2=CH2↑＋NaCl＋H2O； 【小问4详解】 由分析可知，④为E的加聚反应，方程式为：； 【小问5详解】 ⑥为D的水解反应，方程式为：。 【小问6详解】 H的同分异构体，属于芳香族化合物，可知结构中含有苯环；能与Na反应说明还有羟基，不能与FeCl3发生显色反应，说明不含酚羟基结构；若苯环上含1个支链则为-CH2CH2OH；若苯环上含两个支链则为-CH3和-CH2OH，在苯环上有邻、间、对三种位置，共4种结构符合题意；其中能发生催化氧化且被氧化成醛的有机物应含-CH2OH结构，上述四种结构都能被氧化成醛，结构简式为：、、、。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $