内容正文:
眉山一中2025届第五期10月月考
化学试题
可能用到的相对原子质量H-1 O-16 Ca-40 F-19 Cr-52
一、单选题(每题3分,共42分)
1. “航空报国 追求卓越”,航空航天的发展与化学密切相关。下列有关说法错误的是
A. 隐形战机采用的碳纤维属于有机高分子材料
B. 国产飞机发动机叶片采用的碳化硅陶瓷不属于硅酸盐材料
C. 回收返回舱的降落伞的伞绳是超高分子聚乙烯,其单体为乙烯
D. 神舟飞船太阳能电池材料的砷化镓能将太阳能转化为电能
2. 已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 56gFe与足量S加热反应转移的电子数为3NA
B. 1.0mol·L-1的稀硫酸中含有阳离子总数为2NA
C. 11.2LNO与11.2LO2混合后的分子数为NA
D. 1molCHCl3含有C-Cl键的数目为3NA
3. 下列说法正确的是
A. 和一定互为同系物
B. 和互为同位素
C. 和互为同素异形体
D. 和互同分异构体
4. 下列实验操作、现象、结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
常温下将铝片分别插入稀硝酸、浓硝酸中
前者产生无色气体,后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
B
向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色,再析出沉淀
先水解得胶体,再聚集成沉淀
C
向盛有10mL水的锥形瓶中滴加8~10滴
液面上有白雾形成,并有刺激性气味气体逸出
水与发生了氧化还原反应
D
取少量蔗糖溶液于试管中,滴加3~5滴稀硫酸,混合煮沸,冷却后加入银氨溶液水浴加热
试管中没有银镜产生
蔗糖的水解产物中没有葡萄糖
A. A B. B C. C D. D
5. 下列叙述错误的是
A. 向含足量AgCl固体的悬浊液中加少量水,减小
B. 醋酸钠溶液中离子浓度关系满足
C. 已知溶液呈酸性,则溶液中
D. 除去酸性溶液中的,可在加热并搅拌条件下加入适量MgO
6. M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,M的一种原子不含中子,W是第二周期未成对电子数最多的元素,X、Y同族,且Y的原子序数为X的两倍,的d轨道有10个电子。下列说错误的是
A. 仅含M、W、Y的某种盐既能与酸反应又能与碱反应
B. 是酸性氧化物
C. 第一电离能由大到小的顺序为
D. 工业上可采用热还原法冶炼Z的单质
7. 下列实验操作与对应现象及所得结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溴的CCl4溶液中通入石油裂解气
溶液褪色
石油裂解气含有乙烯
B
向2mL0.1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加几滴0.1mol/LNaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
红色石蕊试纸变蓝
(NH4)2Fe(SO4)2溶液中存在NH
C
将SO2通入酸性KMnO4溶液中
溶液由紫色变为无色
SO2具有还原性
D
向黑色PbS悬浊液中加入H2O2
产生白色沉淀
Ksp(PbS)>Ksp(PbSO4)
A. A B. B C. C D. D
8. 某离子液体其结构如图所示。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,且原子半径,下列说法正确的是
A. 含氧酸酸性:
B. 简单离子半径:
C. W分别与X、Y组成的最简单物质的沸点:
D. 由W、Y、Z三种元素组成的化合物一定为共价化合物
9. 下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向样品溶于稀硫酸,滴入KSCN溶液
溶液变红
样品已变质
B
向某溶液中加少量酸性高锰酸钾溶液
紫红色褪去
一定含亚铁离子
C
在锌与稀硫酸反应体系中加入少量硫酸铜
产生气泡速率加快
是反应的催化剂
D
向溴化钠溶液中滴加少量氯水
再加入淀粉碘化钾溶液
溶液先变橙色,后变蓝色
氧化性:
A. A B. B C. C D. D
10. 非洛地平具有降低血压的作用,可用治疗高血压,其结构简式如图所示,下列关于非洛地平的说法错误的是
A. 该分子可能会与酸反应
B. 该分子能发生加成反应、取代反应、氧化反应、还原反应等
C. 该分子与发生加成反应,最多消耗
D. 一定条件下,与足量水溶液反应,该分子最多消耗
11. 已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若生成(标准状况),下列说法错误的是
A. 转移的电子数为 B. 生成的质量为
C. 参与反应的氧化剂的分子数为 D. 消耗的含有孤电子对数为
12. 下列离子方程式书写正确的是
A. 稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:
B. 醋酸除水垢:
C 铝放入氢氧化钠溶液中:
D. 用稀硝酸溶解铜:
13. 下列化学用语或图示表示错误的是
A. 羟基的电子式:
B. 反-2-丁烯的结构简式:
C. 键形成的轨道重叠示意图:
D. 分子的VSEPR模型:
14. 立方晶胞结构如图所示,下列说法错误的是
A. 与的配位数之比为1:2
B. A点原子坐标为
C. 与的最短距离为
D. 该晶体的密度为
二、填空题(每空2分,共58分)
15. 俗称锑白,锑与氮同族,可用作白色颜料和阻燃剂。以辉锑矿(主要成分为)为原料干法制备较纯锑白的工艺流程如下:
辉锑矿粗锑白金属锑较纯锑白
已知:与具有相似化学性质。
(1)基态S原子价电子轨道表示式为___________。
(2)Sb在元素周期表中位于第___________周期第___________族。
(3)“氧化炉”中主要反应的化学方程式为___________。
(4)在空气中受热,会继续生成。与相似,可看作两种氧化物结合成的化合物,其中Sb的价态是___________。
(5)在实验室中,可利用的水解反应制备。
①水解第一步生成白色沉淀SbOCl,写出该步反应的化学方程式___________。
②为了得到更多的,操作时要将缓慢加入大量水中,反应后期还要加入少量氨水。选用氨水而不用NaOH溶液的原因___________。
16. 含铬污泥酸浸后的浸出液主要含和,经过如下主要流程,可制得红矾钠,实现铬资源的循环利用。
已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下。
金属离子
开始沉淀的
沉淀完全的
4.3
5.6
7.1
9.2
(1)基态Cr原子价层电子排布式为_____,的空间构型为_____。
(2)①中,还原的离子方程式为_____。
(3)②中,加入的目的是调节溶液的,的调节范围是_____,为保证沉淀完全,则最低浓度为_____。已知。
(4)从到的过程中,在投料比、反应时间均相同时,若温度过高,的产率反而降低,可能的原因是_____。
(5)对固体进行热重分析,控制一定温度在空气中加热,充分反应后固体失重率约为18.45%,剩余固体为Cr的氧化物,则其化学式为_____。
17. 二水合醋酸亚铬(是醋酸)是一种深红色的晶体,微溶于冷水,难溶于乙醚,易被氧化。现采用如图装置(夹持和加热装置已略去)合成二水合醋酸亚铬,实验步骤如下:
①检查装置气密性后向三颈烧瓶中依次加入过量锌粒和浓盐酸。
②向三颈烧瓶中加入的溶液(此时仍过量)。
③待溶液中由深绿色变为蓝色时,表明得到溶液,再向三颈烧瓶中加入过量的溶液,并进行加热。
④待不再出现晶体时,停止加热,随后将装置置于冰水浴中冷却。
⑤将沉淀过滤后分别用冷水和无水乙醚洗涤两次,在密闭容器中减压抽干,称量得到产物。
根据以上信息,回答以下问题:
(1)实验中使用的恒压滴液漏斗相对于普通的分液漏斗的优点是___________。
(2)步骤①的目的是___________,另配制本实验中所用到的溶液时,需要对蒸馏水进行___________操作。
(3)写出步骤②发生的离子方程式:___________。
(4)为了减少晶体中的元素被氧化,我们应该尽可能让得到的晶体体积更大,解释其原因___________。
(5)步骤⑤用乙醚洗涤的目的是___________。
(6)计算最终产率为___________(保留2位有效数字)。
18. 邻羟基苯甲醛是重要的有机合成原料,利用其合成某药物中间体G的合成路线如下。
已知:
(1)B中官能团名称是_____,A→B的反应类型是_____。
(2)A的沸点低于对羟基苯甲醛,原因是_____。
(3)设计A→B的目的是_____。
(4)C与反应生成D和两种酸性气体,该反应的化学方程式为_____。
(5)F的结构简式为_____。
(6)已知同一碳原子上连两个羟基不稳定。W是G的同分异构体,符合下列条件的W的稳定结构有_____种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2:2:2:1:1的结构简式为_____。
①含两个苯环,苯环上均只有一个支链;②可与发生反应。
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眉山一中2025届第五期10月月考
化学试题
可能用到的相对原子质量H-1 O-16 Ca-40 F-19 Cr-52
一、单选题(每题3分,共42分)
1. “航空报国 追求卓越”,航空航天的发展与化学密切相关。下列有关说法错误的是
A. 隐形战机采用的碳纤维属于有机高分子材料
B. 国产飞机发动机叶片采用的碳化硅陶瓷不属于硅酸盐材料
C. 回收返回舱的降落伞的伞绳是超高分子聚乙烯,其单体为乙烯
D. 神舟飞船太阳能电池材料的砷化镓能将太阳能转化为电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳纤维是由碳单质组成,不属于有机高分子材料,A错误;
B.碳化硅属于新型无机非金属材料,不属于硅酸盐材料,B正确;
C.乙烯聚合生成聚乙烯,超高分子聚乙烯,其单体为乙烯,C正确;
D.太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置,太阳能电池材料砷化镓能将太阳能转化为电能,D正确;
答案选A。
2. 已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 56gFe与足量S加热反应转移的电子数为3NA
B. 1.0mol·L-1的稀硫酸中含有阳离子总数为2NA
C. 11.2LNO与11.2LO2混合后的分子数为NA
D. 1molCHCl3含有C-Cl键的数目为3NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe与S反应生成FeS,铁为+2价,56gFe的物质的量为1mol,转移电子数2NA,A错误;
B.溶液的体积未知,无法计算溶液中阳离子总数,B错误;
C.没有指明标况,混合后的分子数目无法计算,C错误;
D.1个CHCl3分子中含3个C-Cl键,故1molCHCl3含有C-Cl键的数目为3NA,D正确;
故选D。
3. 下列说法正确的是
A. 和一定互为同系物
B. 和互为同位素
C. 和互为同素异形体
D. 和互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.和可能为环烷烃,也可能为链状烯烃,不一定互为同系物,A错误。
B.和的质子数相同、中子数不同,二者互为同位素,B正确。
C.同素异形体为同种元素构成的不同单质,和均表示水分子,C错误。
D.和结构相同,为同种物质,D错误。
答案选B。
4. 下列实验操作、现象、结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
常温下将铝片分别插入稀硝酸、浓硝酸中
前者产生无色气体,后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
B
向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色,再析出沉淀
先水解得胶体,再聚集成沉淀
C
向盛有10mL水的锥形瓶中滴加8~10滴
液面上有白雾形成,并有刺激性气味气体逸出
水与发生了氧化还原反应
D
取少量蔗糖溶液于试管中,滴加3~5滴稀硫酸,混合煮沸,冷却后加入银氨溶液水浴加热
试管中没有银镜产生
蔗糖的水解产物中没有葡萄糖
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下Al与浓硝酸发生饨化,是化学变化,其他条件相同时,浓硝酸的氧化性大于稀硝酸, A错误;
B.会发生水解:,加热促进水解得胶体,再聚集成沉淀,B正确;
C.向水中滴加反应生成和HCl:,没有价态变化,是非氧化还原反应,C错误;
D.该实验冷却后应加入NaOH溶液,使混合溶液呈碱性,D错误;
答案选B。
5. 下列叙述错误的是
A. 向含足量AgCl固体的悬浊液中加少量水,减小
B. 醋酸钠溶液中离子浓度的关系满足
C. 已知溶液呈酸性,则溶液中
D. 除去酸性溶液中的,可在加热并搅拌条件下加入适量MgO
【答案】A
【解析】
【详解】A.向含足量AgCl固体的悬浊液中加少量水,AgCl的溶度积不变,则不变,A项错误;
B.醋酸钠溶液中,根据物料守恒有:,根据电荷守恒有:,将两式联立得到:,B项正确;
C.溶液呈酸性,说明的电离程度大于其水解程度,则溶液中,C项正确;
D.MgO能和溶液中的H+反应,可以起到调节溶液pH的作用,溶液中H+浓度降低,促进Fe3+水解平衡正向移动,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而出去,且不引入新杂质,D项正确;
答案选A。
6. M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,M的一种原子不含中子,W是第二周期未成对电子数最多的元素,X、Y同族,且Y的原子序数为X的两倍,的d轨道有10个电子。下列说错误的是
A. 仅含M、W、Y的某种盐既能与酸反应又能与碱反应
B. 是酸性氧化物
C. 第一电离能由大到小的顺序为
D. 工业上可采用热还原法冶炼Z的单质
【答案】B
【解析】
【分析】M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,M的一种原子不含中子,M是H元素;W是第二周期未成对电子数最多的元素,W是N元素;X、Y同族,且Y的原子序数为X的两倍,X是O元素、Y是S元素;的d轨道有10个电子,Z是Cu,综上所述:M是H,W是N,X是O,Y是S,Z是Cu。
【详解】A.仅含H、N、S元素的盐(NH4)2S,能与酸反应又能与碱反应,故A正确;
B.NO2与碱反应为自身的氧化还原反应,生成NaNO2、NaNO3,因此NO2不属于酸性氧化物,故B错误;
C.同周期从左到右第一电离能呈增大的趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,同主族元素从上到下第一电离能依次减小,第一电离能由大到小的顺序为N>O>S,故C正确;
D.Cu金属性排在较靠后,工业上可用热还原法冶炼Cu的单质,故D正确;
故选B。
7. 下列实验操作与对应现象及所得结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溴的CCl4溶液中通入石油裂解气
溶液褪色
石油裂解气含有乙烯
B
向2mL0.1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加几滴0.1mol/LNaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
红色石蕊试纸变蓝
(NH4)2Fe(SO4)2溶液中存在NH
C
将SO2通入酸性KMnO4溶液中
溶液由紫色变为无色
SO2具有还原性
D
向黑色PbS悬浊液中加入H2O2
产生白色沉淀
Ksp(PbS)>Ksp(PbSO4)
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.石油裂解气中含有乙烯、丙烯等烯烃,溴的CCl4溶液褪色不能证明一定是乙烯的作用,A错误;
B.向2mL0.1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加几滴0.1mol/LNaOH溶液,NaOH会与Fe2+反应而被消耗,且反应过程中未加热,不会有氨气生成,红色石蕊试纸不会变蓝, B错误;
C.将SO2通入酸性KMnO4溶液中,两者发生氧化还原反应使酸性KMnO4溶液褪色,酸性KMnO4具有氧化性,SO2具有还原性,C正确;
D.向黑色PbS悬浊液中加入H2O2,PbS被H2O2氧化成白色的PbSO4,表明在给定的条件下,PbS能够被氧化成难溶的PbSO4,但不能说明:Ksp(PbS)>Ksp(PbSO4),D错误;
故选C。
8. 某离子液体其结构如图所示。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,且原子半径,下列说法正确的是
A. 含氧酸酸性:
B. 简单离子半径:
C. W分别与X、Y组成的最简单物质的沸点:
D. 由W、Y、Z三种元素组成的化合物一定为共价化合物
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,离子液体中Z为带一个单位负电荷的阴离子,阳离子中W、X、Y形成共价键的数目分别为1、4、3,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,且原子半径,则W为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为元素。
【详解】A.含氧酸酸性:,故A错误;
B.简单离子半径:,故B错误;
C.H分别与C、N组成的最简单物质,NH3分子间能形成氢键,所以沸点:,故C正确;
D.由H、N、Cl三种元素能组成化合物,为离子化合物,故D错误;
选C。
9. 下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向样品溶于稀硫酸,滴入KSCN溶液
溶液变红
样品已变质
B
向某溶液中加少量酸性高锰酸钾溶液
紫红色褪去
一定含亚铁离子
C
锌与稀硫酸反应体系中加入少量硫酸铜
产生气泡速率加快
是反应的催化剂
D
向溴化钠溶液中滴加少量氯水
再加入淀粉碘化钾溶液
溶液先变橙色,后变蓝色
氧化性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入稀硫酸后,在酸性环境下具有强氧化性,会将Fe2+氧化为Fe3+,无法确定是否为样品变质,A错误;
B.向某溶液中加少量酸性高锰酸钾溶液,紫红色褪去,证明该溶液含有还原性的离子,如Na2S溶液等,不一定含有Fe2+,B错误;
C.在锌与稀硫酸反应体系中加入少量硫酸铜,锌置换出铜,形成了原电池体系,而非是反应的催化剂,C错误;
D.向溴化钠溶液中滴加少量氯水,溶液先变橙色,说明发生反应:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,则氧化性:Cl2>Br2,再加入淀粉碘化钾溶液溶液,后变蓝色,说明发生反应:Br2+2NaI=2NaBr+I2,则氧化性:Br2>I2,故氧化性顺序为:Cl2>Br2>I2,D正确;
故选D。
10. 非洛地平具有降低血压的作用,可用治疗高血压,其结构简式如图所示,下列关于非洛地平的说法错误的是
A. 该分子可能会与酸反应
B. 该分子能发生加成反应、取代反应、氧化反应、还原反应等
C. 该分子与发生加成反应,最多消耗
D 一定条件下,与足量水溶液反应,该分子最多消耗
【答案】D
【解析】
【详解】A.中N含孤电子对,可能与结合,该分子可能会与酸反应,A正确;
B.该分子中含有苯环可加成、取代反应,含有碳碳双键可加成、还原、氧化,B正确;
C.该分子含苯环,消耗,含碳碳双键,消耗,该分子与发生加成反应,最多消耗,C正确;
D.该分子含酯基,消耗,考虑苯环上氯原子水解,该分子含氯原子,消耗形成酚羟基,再消耗,共需消耗,则一定条件下,与足量水溶液反应,该分子最多消耗,D错误;
故选D。
11. 已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若生成(标准状况),下列说法错误的是
A. 转移的电子数为 B. 生成的质量为
C. 参与反应的氧化剂的分子数为 D. 消耗的含有孤电子对数为
【答案】A
【解析】
【分析】,该反应中中H为价,化合价升高,失电子,发生氧化反应,作还原剂;中H由+1价降低到0价,得电子,发生还原反应,作氧化剂,生成(标准状况),其物质的量为2mol;
【详解】A.由分析可知,在该反应中生成2mol氢气,转移2mol电子,标况下,即,应转移,即转移的电子数为,A错误;
B.根据化学方程式,生成2mol氢气时,生成1mol,其质量为,B正确;
C.生成2mol氢气时,消耗2mol,但只有1mol作氧化剂,则参与反应的氧化剂的分子数为,C正确;
D.一个分子含有2个孤对电子,消耗,对应孤电子对,即孤电子对,D正确;
故选A。
12. 下列离子方程式书写正确的是
A. 稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:
B. 醋酸除水垢:
C 铝放入氢氧化钠溶液中:
D. 用稀硝酸溶解铜:
【答案】C
【解析】
【详解】A.稀硫酸与氢氧化钡溶液混合,还发生氢离子和氢氧根的反应,正确的离子方程式为:,A错误;
B.醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,正确的离子方程式为:,B错误;
C.铝放入氢氧化钠溶液中:,C正确;
D.用稀硝酸溶解铜,生成的是NO,正确的离子方程式为:,D错误;
故答案选C。
13. 下列化学用语或图示表示错误的是
A. 羟基的电子式:
B. 反-2-丁烯的结构简式:
C. 键形成的轨道重叠示意图:
D. 分子的VSEPR模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.羟基的电子式:,A正确;
B.反-2-丁烯中相同原子或原子团位于双键两侧,其结构简式:,B正确;
C.Π键应为“肩并肩”,此为“头碰头”,C错误;
D.H2S中的价层电子数为,VSEPR模型为四面体,D正确;
故答案为:C。
14. 的立方晶胞结构如图所示,下列说法错误的是
A. 与的配位数之比为1:2
B. A点原子坐标为
C. 与的最短距离为
D. 该晶体的密度为
【答案】A
【解析】
【分析】白色的小球位于晶胞的顶点和面心,黑色的小球位于晶胞的体内,根据均摊法可知,晶胞中含有白色的小球为个,黑色的小球为8个,根据氟化钙的化学式可知,白色的小球为Ca2+,黑色的小球为,据此作答。
【详解】A.以面心Ca2+为研究对象,在一个晶胞中连接4个F-,通过该Ca2+可形成2个晶胞,所以与该Ca2+距离相等且最近的F-共有8个,即CaF2的晶胞中Ca2+的配位数为8,F-的配位数为4,则与的配位数之比为2:1,故A错误:
B.根据图中A的位置可知,A点的x轴坐标是,y轴坐标是,z轴坐标是,则A位置原子坐标为,故B正确;
C.与的最短距离是体对角线的四分之一,晶胞参数为bpm,体对角线为,则F-与Ca2+之间的最近距离为,故C正确;
D.该晶体的密度为,故D正确;
故答案选A。
二、填空题(每空2分,共58分)
15. 俗称锑白,锑与氮同族,可用作白色颜料和阻燃剂。以辉锑矿(主要成分为)为原料干法制备较纯锑白的工艺流程如下:
辉锑矿粗锑白金属锑较纯锑白
已知:与具有相似的化学性质。
(1)基态S原子价电子轨道表示式为___________。
(2)Sb在元素周期表中位于第___________周期第___________族。
(3)“氧化炉”中主要反应的化学方程式为___________。
(4)在空气中受热,会继续生成。与相似,可看作两种氧化物结合成化合物,其中Sb的价态是___________。
(5)在实验室中,可利用的水解反应制备。
①水解第一步生成白色沉淀SbOCl,写出该步反应的化学方程式___________。
②为了得到更多的,操作时要将缓慢加入大量水中,反应后期还要加入少量氨水。选用氨水而不用NaOH溶液的原因___________。
【答案】(1) (2) ①. 5 ②. VA
(3)
(4)、
(5) ①. ②. 会溶解在氢氧化钠溶液中
【解析】
【分析】辉锑矿在氧化炉中焙烧,Sb2S3和O2反应生成Sb2O3和SO2,化学方程式为:,得到粗锑白;在还原炉中,焦炭将Sb2O3还原为金属Sb;在加热炉中,Sb被O2氧化得到纯净的Sb2O3。
【小问1详解】
基态S原子的价电子排布式为3s23p4,价电子轨道表示式为:;
【小问2详解】
Sb与N同主族,在元素周期表中位于第5周期VA族;
【小问3详解】
根据分析,“氧化炉”中主要反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
在空气中受热,会继续生成,与相似,则中Sb的价态为+3、+5价;
【小问5详解】
①的水解第一步生成白色沉淀SbOCl,根据质量守恒,化学方程式为:;
②根据已知信息,与具有相似的化学性质,因此会溶解在氢氧化钠溶液中,故选用氨水而不用NaOH溶液。
16. 含铬污泥酸浸后的浸出液主要含和,经过如下主要流程,可制得红矾钠,实现铬资源的循环利用。
已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下。
金属离子
开始沉淀的
沉淀完全的
4.3
5.6
7.1
9.2
(1)基态Cr原子价层电子排布式为_____,的空间构型为_____。
(2)①中,还原的离子方程式为_____。
(3)②中,加入的目的是调节溶液的,的调节范围是_____,为保证沉淀完全,则最低浓度为_____。已知。
(4)从到的过程中,在投料比、反应时间均相同时,若温度过高,的产率反而降低,可能的原因是_____。
(5)对固体进行热重分析,控制一定温度在空气中加热,充分反应后固体失重率约为18.45%,剩余固体为Cr的氧化物,则其化学式为_____。
【答案】(1) ①. ②. 正四面体形
(2)
(3) ①. ②. 或
(4)受热易分解,所以氧化的减少,故导致的产率反而降低
(5)
【解析】
【分析】浸出液(主要含、、、、和),根据流程图,先加入NaHSO3、NaOH反应后得到Cr(OH)3,Cr(OH)3与NaOH和H2O2反应生成Na2CrO4,Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液,加热蒸发,趁热过滤后冷却结晶得到红矾钠 ()。
【小问1详解】
铬为第24号元素,半充满状态最稳定,因此基态Cr原子价层电子排布式为;
的中心原子S的价层电子对为,无孤电子对,因此的空间构型为:正四面体形。
【小问2详解】
酸浸后,溶液中有大量,酸性条件下,将氧化为硫酸根,因此反应的离子方程式为:。
【小问3详解】
加入氢氧化钠溶液调,若使完全沉淀而不沉淀,则调范围应该为;
当的浓度为时,可认为沉淀完全,将代入计算公式,可得。
【小问4详解】
在投料比、反应时间均相同时,若温度过高,的产率反而降低,可能的原因是:受热易分解,所以氧化的减少,故导致的产率反而降低。
【小问5详解】
相对分子质量为103,失重率为18.45%,设剩余氧化物化学式为,计算可得氧化物的相对分子质量约为,则所含氧原子为:,故化学式为。
17. 二水合醋酸亚铬(是醋酸)是一种深红色的晶体,微溶于冷水,难溶于乙醚,易被氧化。现采用如图装置(夹持和加热装置已略去)合成二水合醋酸亚铬,实验步骤如下:
①检查装置气密性后向三颈烧瓶中依次加入过量锌粒和浓盐酸。
②向三颈烧瓶中加入的溶液(此时仍过量)。
③待溶液中由深绿色变为蓝色时,表明得到溶液,再向三颈烧瓶中加入过量的溶液,并进行加热。
④待不再出现晶体时,停止加热,随后将装置置于冰水浴中冷却。
⑤将沉淀过滤后分别用冷水和无水乙醚洗涤两次,在密闭容器中减压抽干,称量得到产物。
根据以上信息,回答以下问题:
(1)实验中使用的恒压滴液漏斗相对于普通的分液漏斗的优点是___________。
(2)步骤①的目的是___________,另配制本实验中所用到的溶液时,需要对蒸馏水进行___________操作。
(3)写出步骤②发生的离子方程式:___________。
(4)为了减少晶体中的元素被氧化,我们应该尽可能让得到的晶体体积更大,解释其原因___________。
(5)步骤⑤用乙醚洗涤的目的是___________。
(6)计算最终产率为___________(保留2位有效数字)。
【答案】(1)平衡气压,利于液体顺利滴下
(2) ①. 产生,排尽装置内空气,防止被氧化 ②. 煮沸
(3)
(4)减小晶体与空气的接触面积,减缓晶体被氧化的速度
(5)洗掉晶体表面残留的水,同时减少产品溶解损耗
(6)83%
【解析】
【分析】开始时先向三颈烧瓶中加入过量Zn和浓盐酸,两者反应生成氢气,排尽装置内的空气,随后加入5mL 2.400mol/L的CrCl3溶液,待溶液变为蓝色说明得到了Cr(Ⅱ)溶液,此时向三颈烧瓶中加入过量NaAc溶液,加热,反应生成二水合醋酸亚铬,等到不再出现晶体时,停止加热,随后将装置置于冰水浴中冷却,沉淀过滤后先后用冷水和无水乙醚洗涤两次,再减压抽干,得到产物。
【小问1详解】
使用恒压滴液漏斗,漏斗上下联通,能平衡气压,使得液体顺利滴下;
【小问2详解】
因为二水合醋酸亚铬易被氧化,因此步骤①中锌和盐酸反应生成氢气,可排尽装置内的空气,防止Cr2+被氧化。同时配制溶液需要的蒸馏水中也含有溶解氧,需要对蒸馏水进行煮沸操作;
【小问3详解】
步骤②中Cr3+与Zn反应生成Cr2+和Zn2+,离子方程式为;
【小问4详解】
晶体的体积越大,其与空气接触的比表面积越小,可以减缓晶体被氧化的速率;
【小问5详解】
根据题干可知, 二水合醋酸亚铬难溶于乙醚,用乙醚洗涤可减少产品的溶解损耗,同时乙醚蒸发可带走晶体表面残留的水分;
【小问6详解】
根据题干流程可知,加入的NaAc过量,因此以Cr的量来计算产率,加入CrCl3物质的量为2.400mol/L×0.005L=0.012mol,理论上可生成Cr2Ac4·2H2O0.006mol,质量为0.006mol×376g/mol=2.256g,实际生成产物1.88g,则产率为×100%=83%。
18. 邻羟基苯甲醛是重要有机合成原料,利用其合成某药物中间体G的合成路线如下。
已知:
(1)B中官能团名称是_____,A→B的反应类型是_____。
(2)A的沸点低于对羟基苯甲醛,原因是_____。
(3)设计A→B的目的是_____。
(4)C与反应生成D和两种酸性气体,该反应的化学方程式为_____。
(5)F的结构简式为_____。
(6)已知同一碳原子上连两个羟基不稳定。W是G的同分异构体,符合下列条件的W的稳定结构有_____种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2:2:2:1:1的结构简式为_____。
①含两个苯环,苯环上均只有一个支链;②可与发生反应。
【答案】(1) ①. 醛基、醚键 ②. 取代反应
(2)A形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键
(3)保护酚羟基不被氧化
(4) (5) (6) ①. 9 ②.
【解析】
【分析】A为邻羟基苯甲醛,与发生取代反应产生B,B中的醛基被NaBH4还原为羟基,C中羟基与SOCl2发生取代反应产生D,D与P(OC2H5)2发生取代反应产生E,F与H2发生已知信息的反应生成G,F的分子式为C22H20O2,不饱和度为13,结合E的结构简式,可知F中还含有一个碳碳双键,即结构简式为:,据此作答。
【小问1详解】
根据B的结构可知,含有的官能团名称为:醛基、醚键;根据分析可知,A→B的反应类型是:取代反应。
【小问2详解】
分子内氢键使得物质的沸点降低,分子间氢键使得物质的沸点较高,因此A的沸点低于对羟基苯甲醛,原因是:A形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键。
【小问3详解】
根据最终产物中仍有酚羟基可知,设计A→B的目的是:保护酚羟基不被氧化。
【小问4详解】
C与反应生成D和两种酸性气体,可知产生的酸性气体为二氧化硫和氯化氢,发生的反应为:。
【小问5详解】
根据分析可知,F的结构简式为:。
【小问6详解】
G的结构简式为:,分子式为:,不饱和度为8,W是G的同分异构体,符合:①含两个苯环,苯环上均只有一个支链;②可与发生反应,则含有2个羟基,则苯环位于两侧,符合条件的有:、、、、、、、、,共有9种;
其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2:2:2:1:1的结构简式为:。
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