内容正文:
紫云中学2025—2026学年第一学期高三年级第二次学情检测
化学学科试卷
答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Ca 40 Ti 48
一、选择题(在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。)
1. 天津以其独特的地理位置和丰富的文化遗产而闻名,下列说法正确的是
A. 天津的煎饼果子中,面糊的主要成分是淀粉,遇碘水呈蓝色
B. 十八街麻花的包装塑料袋是由聚氯乙烯制成,它能使溴水褪色
C. 长芦盐场盐田中的卤水中含有多种无机盐类,如氯化镁、硫酸钙等,可通过电解卤水法提取金属镁
D. 天津滨海新区的渔业闻名遐迩,渔网的原料尼龙属于天然有机高分子材料
2. 下列物质性质与用途对应关系、错误的是
A. 氧化铝熔点高,可以用来做耐火材料
B. 硅的导电性介于导体和绝缘体之间,可用于制造光导纤维
C. 氧化钙能与二氧化硫反应,可作为工业废气处理时的脱硫剂
D. 饱和氯水既有酸性又有漂白性,加入适量小苏打,其漂白性增强
3. 下列化学用语正确的是
A. 有机物的名称:3-醛基戊烷
B. 醛基的碳氧双键的极性:
C. 键角:
D. 氨基的电子式:
4. 已知阿伏加德罗常数的值为,下列有关叙述正确的是
A. 硼原子由时,由基态转化为激发态,形成吸收光谱
B. 含硅原子的晶体中硅氧键的数目为
C. 甲基正离子的质子数为
D. 室温下,在不同溶剂中的溶解度:乙醇>水
5. 常温时下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 的硫酸溶液中:、、、
B. 与铝反应放出H2的溶液中:、、、
C. 水电离出的的溶液中:、、、
D. 澄清透明溶液中:、、、
6. 下列离子方程式正确的是
A. 向溶液中加入溶液至完全沉淀:
B. 用食醋处理水垢中的:
C. 向二元弱酸溶液中滴入足量烧碱溶液:
D. 硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液混合:
7. 离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A. 、中均有非极性共价键
B. ①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C. 中O原子采用杂化
D. 中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
8. 下列反应事实不属于氧化还原反应的是
A. 向溶液中加入溶液,产生红褐色沉淀
B. 向饱和的溶液中通入过量的,析出晶体
C. 向溶液中通入,在空气中放置一段时间后,产生白色沉淀
D. 向新制的中加入乙醛溶液,加热,产生砖红色沉淀
9. 碳酸钠作为一种多功能的化合物,在日常生活和工业生产中扮演着举足轻重的角色。其一种工业制法如图所示,下列说法错误的是
A. 上述过程不涉及氧化还原反应
B. 碳酸钠溶液显碱性,俗称苏打或纯碱
C. 将和通入饱和食盐水时,应先通入
D. 可用NaOH浓溶液和湿润的蓝色石蕊试纸验证母液中含有
10. 根据下列铁及其化合物性质探究的实验操作和现象,得出结论正确的是
实验操作
现象
结论
A
常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中
铁片不溶解
常温下,铁与浓硫酸不发生化学反应
B
向溶液中加入铁粉
有红色固体析出
的氧化性强于的氧化性
C
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
D
某气体可以使澄清石灰水变浑浊
产生白色沉淀
该气体一定为
A. A B. B C. C D. D
11. 科学家正在研制的铝电池未来有望取代锂电池。银铝电池具有能量密度高的优点,电池装置如图所示。电池放电时的反应为:(氧化高银)。下列说法正确的是
A. 电极发生还原反应
B. 电流从电极流向电极
C. 正极电极反应式为:
D. 当电路中通过3mol电子时,溶液中有3mol 通过阳离子交换膜向左侧迁移
12. 下列实验目的、方案设计和现象、结论都正确的是
选项
实验目的
方案设计和现象
结论
A
检验中含有醛基
取少量待检液于试管中,滴加酸性溶液,紫红色褪去
该有机物中含有醛基
B
判断某卤代烃中的卤素
取2mL卤代烃样品于试管中,加入5mL 20% 水溶液,加热,再滴加溶液,产生白色沉淀
该卤代烃中含有氯元素
C
比较与结合质子能力强弱
将等物质的量浓度、等体积的溶液与溶液混合,产生白色沉淀
结合质子能力:
D
比较、和的氧化性
向酸性溶液中滴入溶液,紫红色溶液变浅并伴有黄绿色气体产生
氧化性:
A. A B. B C. C D. D
二、填空题
13. 工业上利用钛与铁可以制造多种新型合金材料,广泛用于航空、船舶、医疗、储能领域。
(1)Ti原子的价层电子排布图为___________。
(2)亚铁氰化钾是食盐中常用的抗结剂,其化学式为。
①的电子式是___________;
②中含σ键数目为___________(用表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)下图是铁元素的“价类二维图”,回答:
①新制的Y与空气接触易被氧化,反应的化学方程式是___________。
②溶液在空气中易变质,可用于检验溶液已完全变质的试剂是___________。
A. B.溶液 C.盐酸 D.溶液
③是一种新型、高效的水处理剂。湿法制备原理是在强碱环境下,用次氯酸钠与氢氧化铁反应制得,氯元素被还原为-1价,反应的离子方程式为___________。
(4)的某氧化物和相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示。该晶体中,和周围___________个相紧邻;若该晶胞的边长为a pm,则晶胞的密度为___________g/cm3(设为阿伏加德罗常数)。
14. PPG是一种可降解的聚酯类高分子材料,PPG的一种合成路线如下:
已知:R1-CHO+R2CH2CHO
回答下列问题:
(1)G的结构简式为___________,B中含有官能团的名称为___________。
(2)由B生成C的化学方程式为___________。
(3)写出E物质与银氨溶液反应的化学方程式___________。
(4)H的化学名称为___________。
(5)由D和H生成PPG的化学方程式为___________。
(6)写出D的同分异构体中能同时满足下列条件的有机物结构简式:___________。
①能与饱和溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应,又能发生水解反应
③核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1
(7)D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是___________(填标号)。
a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.元素分析仪 d.核磁共振仪
(8)以E为起始原料合成,选用必要的无机试剂,写出合成路线流程图:___________。
15. 我国长征系列火箭所用的推进剂中的燃料属肼类燃料。某小组在实验室用溶液和反应制备肼(),并进行相关的性质探究实验。
Ⅰ.制备(如图所示)
(1)仪器a的名称是___________,装置D中发生反应的化学方程式为___________。
(2)装置C中盛放的试剂是___________。
(3)制备的离子方程式为___________。
Ⅱ.探究水合肼的还原性与碱性。
将制得的肼分离提纯后,进行如图所示实验。
【查阅资料】在溶液中不稳定,易分解生成黑色的,可溶于氨水。
【提出假设】黑色固体可能是、中的一种或两种。
【实验验证】设计如下方案,进行实验:
(4)请完成表中的空白部分。
操作
现象
实验结论
i.取少量黑色固体于试管中,加入少量①___________;
黑色固体部分溶解
黑色固体有
ii.另取少量黑色固体于试管中加入足量稀硝酸,振荡。
②___________
黑色固体是和
Ⅲ.一种肼()燃料电池的工作原理如图所示。
(5)a极的电极反应式为___________。
(6)当电池工作时,通过质子交换膜移动的方向:由___________向___________。(填“左、右”或“右、左”)
(7)若利用该电池电解饱和食盐水,当消耗时,将产生氢气___________mol。
16. Ⅰ.门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。回答下列问题:
(1)铝是一种活泼金属,工业上采用电解熔融制备金属。电解反应方程式为,加入冰晶石的目的是___________。
(2)镓与铝同主族,且位于铝的下一周期,则镓原子的电子排布式为___________。
(3)废弃的含的材料可以用浓硝酸溶解,放出红棕色气体,同时生成和,该反应的化学方程式为___________。
(4)硅是应用最为广泛的半导体材料,写出高纯硅的一种用途:___________。
(5)写出的电子式:___________。
(6)硅和锗单质分别与反应时,反应较难进行的是___________(填“硅”或“锗”)。
Ⅱ.硝酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域有着广泛的应用,现代工业上常用氨催化氧化制硝酸的流程示意图如下:
(7)中三种元素的电负性大小顺序为:___________。
(8)写出“氧化炉”中氨催化氧化的化学方程式:___________。
(9)为避免尾气污染环境,常用溶液吸收。
已知:①
②
现有一定条件下0.3mol 和0.1mol 的混合气体恰好被200mL 溶液完全吸收,则溶液的物质的量浓度为___________mol/L。
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紫云中学2025—2026学年第一学期高三年级第二次学情检测
化学学科试卷
答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Ca 40 Ti 48
一、选择题(在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。)
1. 天津以其独特的地理位置和丰富的文化遗产而闻名,下列说法正确的是
A. 天津的煎饼果子中,面糊的主要成分是淀粉,遇碘水呈蓝色
B. 十八街麻花的包装塑料袋是由聚氯乙烯制成,它能使溴水褪色
C. 长芦盐场盐田中的卤水中含有多种无机盐类,如氯化镁、硫酸钙等,可通过电解卤水法提取金属镁
D. 天津滨海新区的渔业闻名遐迩,渔网的原料尼龙属于天然有机高分子材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.面糊的主要成分是淀粉,淀粉遇碘水呈蓝色,这是淀粉的特征反应,A正确;
B.聚氯乙烯是饱和的高分子化合物,不能使溴水褪色,B错误;
C.卤水中含有多种无机盐类,如氯化镁、硫酸钙等,工业上通常先从卤水中提取氯化镁,再将氯化镁熔融电解制取金属镁,C错误;
D.渔网的原料尼龙是一种合成高分子化合物,不是天然有机高分子材料,D错误;
故选A。
2. 下列物质性质与用途对应关系、错误的是
A. 氧化铝熔点高,可以用来做耐火材料
B. 硅的导电性介于导体和绝缘体之间,可用于制造光导纤维
C. 氧化钙能与二氧化硫反应,可作为工业废气处理时的脱硫剂
D. 饱和氯水既有酸性又有漂白性,加入适量小苏打,其漂白性增强
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧化铝晶体内作用力为离子键,键能较大,熔点较高,所以氧化铝耐高温,可做耐火材料,A正确;
B.光导纤维的主要成分为二氧化硅,B错误:
C.碱性氧化物CaO能与酸性氧化物反应生成固态的盐,因而可作为工业废气处理时的脱硫剂,减少对大气的污染,C正确;
D.与水反应产生HCl、HClO,溶液中含有HCl使溶液显酸性,而HClO具有强氧化性,能够将有色物质氧化变为无色,因此饱和氯水既有酸性又有漂白性。氯气与水的反应是可逆反应,加入适量固体,反应消耗HCl,使化学平衡正向移动,导致溶液中增大,因而其漂白性增强,D正确;
故答案选B。
3. 下列化学用语正确的是
A. 有机物的名称:3-醛基戊烷
B. 醛基的碳氧双键的极性:
C. 键角:
D. 氨基的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物含醛基,属于醛类,命名时醛基为母体,醛基碳为1号碳,正确名称为2-乙基丁醛,A错误;
B.氧的电负性大于碳,碳氧双键中共用电子对偏向氧,氧带部分负电荷,碳带部分正电荷,标注符合极性表示规则,B正确;
C.为杂化的平面三角形结构,键角为120°,为杂化的三角锥形结构,受孤对电子排斥键角约为107°,故键角,C错误;
D.氨基的电子式为,D错误;
故选B。
4. 已知阿伏加德罗常数的值为,下列有关叙述正确的是
A. 硼原子由时,由基态转化为激发态,形成吸收光谱
B. 含硅原子的晶体中硅氧键的数目为
C. 甲基正离子的质子数为
D. 室温下,在不同溶剂中的溶解度:乙醇>水
【答案】C
【解析】
【详解】A.硼原子,是同一能级不同轨道电子跃迁,并非基态到激发态,不形成吸收光谱,A错误;
B.晶体中,1个Si与4个O形成硅氧键,含1mol硅原子的晶体中硅氧键数目为,而非,B错误;
C.甲基正离子(),C含6个质子,3个H含3个质子,共6 + 3 = 9个质子,1mol时质子数为,C正确;
D.在水中溶解度大于乙醇,因水极性强,与该配合物相互作用更显著,D错误;
故答案选C。
5. 常温时下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 的硫酸溶液中:、、、
B. 与铝反应放出H2的溶液中:、、、
C. 水电离出的的溶液中:、、、
D. 澄清透明溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.0.1硫酸溶液为酸性体系,酸性条件下与会发生归中反应生成,且会与结合生成弱电解质,无法大量共存,A错误;
B.与反应放出的溶液可能为强酸性或强碱性;若为碱性,会与反应生成;若为酸性,在酸性条件下具有强氧化性,与反应生成氮氧化物而非,无法大量共存,B错误;
C.水电离出的说明水的电离被抑制,溶液可能为酸性或碱性;若为酸性,会被酸性条件下的氧化,且与反应生成和;若为碱性,会与生成沉淀,也会与反应,无法大量共存,C错误;
D.澄清透明溶液中,、、、相互之间不发生反应,可大量共存,D正确;
故选D。
6. 下列离子方程式正确的是
A. 向溶液中加入溶液至完全沉淀:
B. 用食醋处理水垢中的:
C. 向二元弱酸溶液中滴入足量烧碱溶液:
D. 硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液混合:
【答案】A
【解析】
【详解】A.与按物质的量之比1:1反应时,恰好完全沉淀,1mol 与1mol 中和生成水,离子方程式书写正确,A正确;
B.食醋的主要成分醋酸是弱电解质,不能拆写为,正确的离子方程式应为:,B错误;
C.是二元弱酸,仅能电离出2个可中和的,与足量烧碱反应生成,正确的离子方程式应为:,C错误;
D. 硫酸铜和氢氧化钡反应时,除了和生成沉淀,同时和还会生成沉淀,正确的离子方程式应为:,D错误;
故选A。
7. 离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A. 、中均有非极性共价键
B. ①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C. 中O原子采用杂化
D. 中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.中的含有非极性共价键,而中的以离子形式存在,无共价键,A错误;
B.①中自身发生歧化反应,水未被氧化或还原;②中的H被还原,B错误;
C.中O原子有两条键和两对孤电子对,为杂化,C错误;
D.中的和2个的比为1:2,而中的2个与1个Ca2+的比为2:1,D正确;
故选D。
8. 下列反应事实不属于氧化还原反应的是
A. 向溶液中加入溶液,产生红褐色沉淀
B. 向饱和的溶液中通入过量的,析出晶体
C. 向溶液中通入,在空气中放置一段时间后,产生白色沉淀
D. 向新制的中加入乙醛溶液,加热,产生砖红色沉淀
【答案】B
【解析】
【详解】A.被氧化为最终生成红褐色沉淀,、元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.发生反应,所有元素化合价均未发生变化,不属于氧化还原反应,B符合题意;
C.在空气中被氧化为,与生成白色沉淀,、元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.乙醛被氧化为乙酸,被还原为生成砖红色沉淀,、元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
9. 碳酸钠作为一种多功能的化合物,在日常生活和工业生产中扮演着举足轻重的角色。其一种工业制法如图所示,下列说法错误的是
A. 上述过程不涉及氧化还原反应
B. 碳酸钠溶液显碱性,俗称苏打或纯碱
C. 将和通入饱和食盐水时,应先通入
D. 可用NaOH浓溶液和湿润的蓝色石蕊试纸验证母液中含有
【答案】D
【解析】
【分析】侯德榜联合制碱反应为:NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl,在沉淀池中,加入饱和食盐水,先通氨气,后通CO2,生成的NaHCO3大部分以晶体的形式析出,过滤后加热便可获得纯碱产品,CO2气体循环使用;母液为NH4Cl溶液,通入NH3并撒入食盐细粒,便可让NH4Cl结晶析出;
【详解】A.上述过程涉及的反应包括石灰石煅烧(CaCO3CaO+CO2↑)、NH3与CO2通入饱和食盐水(NaCl+NH3+ CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl)、NaHCO3分解(2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O)等,所有反应中元素化合价均无变化,不涉及氧化还原反应,A正确;
B.碳酸钠(Na2CO3)为强碱弱酸盐,碳酸根离子水解使溶液显碱性,其俗称为苏打或纯碱,B正确;
C.CO2在水中溶解度较小,先通入NH3使饱和食盐水呈碱性,可增强对CO2的吸收能力,从而提高NaHCO3的产率,故应先通入NH3,C正确;
D.验证需加入NaOH浓溶液并加热,产生的NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,而非蓝色石蕊试纸(蓝色石蕊试纸在碱性条件下仍为蓝色,无明显颜色变化),D错误;
答案选D。
10. 根据下列铁及其化合物性质探究的实验操作和现象,得出结论正确的是
实验操作
现象
结论
A
常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中
铁片不溶解
常温下,铁与浓硫酸不发生化学反应
B
向溶液中加入铁粉
有红色固体析出
的氧化性强于的氧化性
C
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
D
某气体可以使澄清石灰水变浑浊
产生白色沉淀
该气体一定为
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁在常温下与浓硫酸发生钝化反应,生成致密氧化膜阻止反应继续进行,钝化属于化学反应,结论错误,A错误;
B.铁置换出Cu说明Fe的还原性比Cu强,Cu2+的氧化性强于Fe2+,结论错误,B错误;
C.FeCl3在沸水中水解生成Fe(OH)3胶体,持续加热胶体聚沉为沉淀,结论正确,C正确;
D.使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2、SO2等,结论绝对化,无法确定一定是CO2,D错误;
答案选C。
11. 科学家正在研制的铝电池未来有望取代锂电池。银铝电池具有能量密度高的优点,电池装置如图所示。电池放电时的反应为:(氧化高银)。下列说法正确的是
A. 电极发生还原反应
B. 电流从电极流向电极
C. 正极电极反应式为:
D. 当电路中通过3mol电子时,溶液中有3mol 通过阳离子交换膜向左侧迁移
【答案】B
【解析】
【详解】A.在反应中化合价升高,失电子作负极,发生氧化反应,A错误;
B.外电路中电流从正极流向负极,该电池为正极,为负极,故电流从电极流向电极,B正确;
C.电解液为碱性溶液,不存在大量,正极正确的电极反应式为,C错误;
D.原电池中阳离子向正极(右侧电极)迁移,故应向右侧迁移,D错误;
故选B。
12. 下列实验目的、方案设计和现象、结论都正确的是
选项
实验目的
方案设计和现象
结论
A
检验中含有醛基
取少量待检液于试管中,滴加酸性溶液,紫红色褪去
该有机物中含有醛基
B
判断某卤代烃中的卤素
取2mL卤代烃样品于试管中,加入5mL 20% 水溶液,加热,再滴加溶液,产生白色沉淀
该卤代烃中含有氯元素
C
比较与结合质子能力强弱
将等物质的量浓度、等体积的溶液与溶液混合,产生白色沉淀
结合质子能力:
D
比较、和的氧化性
向酸性溶液中滴入溶液,紫红色溶液变浅并伴有黄绿色气体产生
氧化性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.待检有机物为肉桂醛,分子中除醛基外,碳碳双键也具有还原性,二者均能使酸性溶液褪色,无法仅通过紫红色褪去证明存在醛基,检验醛基应选用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液,A错误;
B.卤代烃在KOH水溶液中加热水解后,体系中残留过量的KOH,直接滴加溶液时,会与反应生成进而转化为氧化银沉淀,干扰卤化银的检验。正确操作是先加稀硝酸酸化中和多余KOH,再滴加溶液,B错误;
C.等物质的量浓度的与混合后生成白色沉淀,发生反应:,该反应中夺取了中的质子,说明结合质子能力:,结论成立,C正确;
D.实验中酸性高锰酸钾既氧化了生成,又氧化了生成,但该实验没有任何现象能证明的氧化性强于,实际该体系中无法得到的结论,D错误;
故选C。
二、填空题
13. 工业上利用钛与铁可以制造多种新型合金材料,广泛用于航空、船舶、医疗、储能领域。
(1)Ti原子的价层电子排布图为___________。
(2)亚铁氰化钾是食盐中常用的抗结剂,其化学式为。
①的电子式是___________;
②中含σ键数目为___________(用表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)下图是铁元素的“价类二维图”,回答:
①新制的Y与空气接触易被氧化,反应的化学方程式是___________。
②溶液在空气中易变质,可用于检验溶液已完全变质的试剂是___________。
A. B.溶液 C.盐酸 D.溶液
③是一种新型、高效的水处理剂。湿法制备原理是在强碱环境下,用次氯酸钠与氢氧化铁反应制得,氯元素被还原为-1价,反应的离子方程式为___________。
(4)的某氧化物和相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示。该晶体中,和周围___________个相紧邻;若该晶胞的边长为a pm,则晶胞的密度为___________g/cm3(设为阿伏加德罗常数)。
【答案】(1) (2) ①. ②.
(3) ①. ②. D ③.
(4) ①. 12 ②.
【解析】
【小问1详解】
是22号元素,基态原子的电子排布式为 。其价层电子排布图需画出 和 轨道的电子排布: 轨道有2个单电子,分别占据两个轨道; 轨道有1对自旋相反的成对电子。
【小问2详解】
① 中 和 原子之间形成三键,且整体带一个单位负电荷,其电子式为 。
② 中,6个配体 内部共含有6个 键;中心离子 与6个 形成6个配位键(配位键均为 键)。因此共含有 键,数目为 。
【小问3详解】
① 由“价类二维图”可知, 为+2价铁的碱,即 。新制的 在空气中极易被氧化为红褐色的 ,反应的化学方程式为 。
② 检验 溶液已完全变质,即检验溶液中是否还有残留的 。(铁氰化钾)溶液遇 会生成特征蓝色沉淀,若滴加该试剂后无蓝色沉淀产生,则说明 已完全被氧化,故选D。
③ 强碱性条件下, 将 氧化为 ,自身被还原为 。根据得失电子守恒和电荷守恒配平,离子方程式为 。
【小问4详解】
每晶胞中含 个数为1, 个数为 , 个数为 , 晶胞为 ,每个 O2-周围有4个,所以每个周围有12个(是个数的反比);该晶胞的摩尔质量为 ,晶胞边长为 ,体积 ,则晶胞密度 。
14. PPG是一种可降解的聚酯类高分子材料,PPG的一种合成路线如下:
已知:R1-CHO+R2CH2CHO
回答下列问题:
(1)G的结构简式为___________,B中含有官能团的名称为___________。
(2)由B生成C的化学方程式为___________。
(3)写出E物质与银氨溶液反应的化学方程式___________。
(4)H的化学名称为___________。
(5)由D和H生成PPG的化学方程式为___________。
(6)写出D的同分异构体中能同时满足下列条件的有机物结构简式:___________。
①能与饱和溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应,又能发生水解反应
③核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1
(7)D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是___________(填标号)。
a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.元素分析仪 d.核磁共振仪
(8)以E为起始原料合成,选用必要的无机试剂,写出合成路线流程图:___________。
【答案】(1) ①. ②. 碳氯键
(2) (3)
(4)1,3-丙二醇 (5)
(6) (7)c
(8)
【解析】
【分析】由可以推出A的结构简式为,由,可推出C为,C被酸性高锰酸钾氧化得到,H的分子式为,由已知R1-CHO+R2CH2CHO,可以推出F为,则G的结构简式为,G催化还原得到H,H的结构简式为,D与H催化剂加热条件下合成PPG,PPG的结构简式为。
【小问1详解】
根据已知信息及合成路线,通过分析各物质的转化关系可知,G的结构简式为;B为一氯环戊烷,其中含有的官能团名称为碳氯键;
【小问2详解】
B(一氯环戊烷)在/乙醇、加热条件下发生消去反应生成C(环戊烯),化学方程式为:;
【小问3详解】
E为乙醛(),与银氨溶液发生银镜反应,化学方程式为:;
【小问4详解】
H是,其化学名称为1,3 - 丙二醇;
【小问5详解】
D()和H()在催化剂、加热条件下发生缩聚反应生成PPG,化学方程式为:;
【小问6详解】
D的同分异构体需满足:①能与饱和溶液反应产生气体,说明含羧基;②既能发生银镜反应,又能发生水解反应,说明含甲酸酯基;③核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为,符合条件的结构简式为;
【小问7详解】
a.质谱仪可以测物质的分子量和结构,同分异构体之间分子量虽然相同,但是结构不同,故a不符合题意;
b.红外光谱仪检测有机物的特征官能团、分子结构和化学组成,同分异构体之间分子结构不同,官能团可能不同,故b不符合题意;
c.元素分析仪分析物质的元素组成,同分异构体之间分子式相同,组成元素相同,故c符合题意;
d.核磁共振仪可以测得有机物中氢原子的种类数即不同环境氢原子的个数比,同分异构体之间氢原子的种类数可能不同,故d不符合题意;
综上所述选c;
【小问8详解】
以E()为起始原料合成,该物质可以由和发生酯化反应生成,可以被催化氧化成;与题目流程中H的结构类似,可以参考E合成H的路线,首先两分子发生类似题目所给的反应生成,之后再与氢气发生加成反应可生成;所以合成路线为。
15. 我国长征系列火箭所用的推进剂中的燃料属肼类燃料。某小组在实验室用溶液和反应制备肼(),并进行相关的性质探究实验。
Ⅰ.制备(如图所示)
(1)仪器a的名称是___________,装置D中发生反应的化学方程式为___________。
(2)装置C中盛放的试剂是___________。
(3)制备的离子方程式为___________。
Ⅱ.探究水合肼的还原性与碱性。
将制得的肼分离提纯后,进行如图所示实验。
【查阅资料】在溶液中不稳定,易分解生成黑色的,可溶于氨水。
【提出假设】黑色固体可能是、中的一种或两种。
【实验验证】设计如下方案,进行实验:
(4)请完成表中的空白部分。
操作
现象
实验结论
i.取少量黑色固体于试管中,加入少量①___________;
黑色固体部分溶解
黑色固体有
ii.另取少量黑色固体于试管中加入足量稀硝酸,振荡。
②___________
黑色固体是和
Ⅲ.一种肼()燃料电池的工作原理如图所示。
(5)a极的电极反应式为___________。
(6)当电池工作时,通过质子交换膜移动的方向:由___________向___________。(填“左、右”或“右、左”)
(7)若利用该电池电解饱和食盐水,当消耗时,将产生氢气___________mol。
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶 ②.
(2)溶液
(3)
(4) ①. 氨水 ②. 黑色固体溶解,并有气体产生
(5)
(6) ①. 左 ②. 右
(7)0.2
【解析】
【小问1详解】
仪器a为圆底烧瓶。装置D中氯化铵与氢氧化钙在加热条件下制取氨气,化学方程式为;
【小问2详解】
氯气通入氢氧化钠溶液可生成制备肼所需的次氯酸钠,因此装置C中盛放NaOH溶液;
【小问3详解】
次氯酸根将氨氧化为肼,自身还原为氯离子;按原子和电荷守恒配平得;
【小问4详解】
可溶于氨水而Ag不溶,加入少量氨水后黑色固体部分溶解,说明黑色固体中含。另取样品加入足量稀硝酸,与酸反应而溶解,Ag被稀硝酸氧化并生成NO,所以黑色固体完全溶解且有气体产生;结合前一步可知黑色固体由Ag和组成;
【小问5详解】
a极处肼转化为氮气,氮元素的化合价由−2价升至0价,发生氧化反应;酸性介质中的电极反应式为;
【小问6详解】
a极氧化肼产生,b极一侧的反应消耗,因此通过质子交换膜由左向右移动;
【小问7详解】
消耗肼的物质的量为。每消耗1 mol肼转移4 mol电子,电解饱和食盐水生成1 mol需2 mol电子,故。
16. Ⅰ.门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。回答下列问题:
(1)铝是一种活泼金属,工业上采用电解熔融制备金属。电解反应方程式为,加入冰晶石的目的是___________。
(2)镓与铝同主族,且位于铝的下一周期,则镓原子的电子排布式为___________。
(3)废弃的含的材料可以用浓硝酸溶解,放出红棕色气体,同时生成和,该反应的化学方程式为___________。
(4)硅是应用最为广泛的半导体材料,写出高纯硅的一种用途:___________。
(5)写出的电子式:___________。
(6)硅和锗单质分别与反应时,反应较难进行的是___________(填“硅”或“锗”)。
Ⅱ.硝酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域有着广泛的应用,现代工业上常用氨催化氧化制硝酸的流程示意图如下:
(7)中三种元素的电负性大小顺序为:___________。
(8)写出“氧化炉”中氨催化氧化的化学方程式:___________。
(9)为避免尾气污染环境,常用溶液吸收。
已知:①
②
现有一定条件下0.3mol 和0.1mol 的混合气体恰好被200mL 溶液完全吸收,则溶液的物质的量浓度为___________mol/L。
【答案】(1)降低熔融温度或作助熔剂
(2)
(3)
(4)芯片或者硅太阳能电池等
(5) (6)锗
(7)
(8)
(9)2
【解析】
【小问1详解】
熔点极高,直接熔融电解耗能过大,冰晶石作为助熔剂,可降低的熔化温度,节约生产成本。
【小问2详解】
镓位于第四周期第ⅢA族,原子序数为31,根据构造原理即可写出其核外电子排布式为:。
【小问3详解】
浓硝酸还原产物为红棕色,中为-3价,被氧化为中+5价,每个失8,每个得1,结合得失电子守恒、原子守恒配平即可:。
【小问4详解】
高纯硅是良好的半导体材料,可用于制造半导体器件、太阳能电池、计算机芯片等。
【小问5详解】
为共价化合物,最外层4个电子,与4个各形成1对共用电子对,所有原子均满足8电子稳定结构,。
【小问6详解】
同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,单质与化合难度逐渐增大,锗的非金属性弱于硅,因此锗与反应更难进行。
【小问7详解】
电负性同周期从左到右增大,所以O>N,H电负性小于N,因此电负性。
【小问8详解】
氨气在催化剂、加热条件下被氧气氧化为和,根据得失电子守恒、原子守恒配平即可。
【小问9详解】
根据元素守恒,反应后产物中的物质的量等于的总物质的量,,因此,。
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