内容正文:
渤油一中2025-2026学年度第一学期高三年级第二次统练
化学学科试卷
说明:本试卷满分100分,时间60分钟。
请将选择题答案涂在答题纸上,主观题答案写在答题纸上。
可能用到的相对原子量:C-12 Si-28 H-1 Fe-56 O-16 N-14
第Ⅰ卷 客观题
一、单项选择题(每小题3分,共36分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 中国拥有丰富的非物质文化遗产和许多具有地方特色的特产。下列说法不正确的是
A. “满族剪纸”、“鄂温克族桦树皮制作技艺”、“靺羁绣”中的剪纸、桦树皮、绣布的主要成分都是纤维素
B. 紫丁香是常见植物,可以吸收净化空气,但可能导致花瓣褪色
C. 茅台酒是酱香型酒的代表,其的酿制涉及淀粉、葡萄糖的水解反应
D. 酸菜是家常特色食物,腌制需足月方能食用,否则亚硝酸盐含量过高,可导致中毒
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的系统命名:2-甲基苯酚
B. 分子的球棍模型:
C. 激发态H原子的轨道表示式:
D. 键形成的轨道重叠示意图:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 标准状况下,2.24L一氯甲烷中含型σ键数目为
B. 1mol与水完全反应时转移电子数为
C. 含1mol的NaCl和混合物中的质子数为
D. 常温常压下,60g中所含Si-O键数目为
4. 下列解释实验事实的离子方程式正确的是
A. 过量的SO2通入NaOH溶液中:
B. 向溶液中滴加少量的:
C. 白醋除去水壶中的水垢的反应:
D. 向中加入过量的HI溶液:
5. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于溶液
D. 中提供电子对与形成配位键
6. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.混合浓硫酸和乙醇
B.溶液的转移
C.干燥氨气
D.验证与浓硝酸反应的是否为正值
A. A B. B C. C D. D
7. 工业上用S8(分子结构:)与甲烷为原料制备CS2,其化学反应为:S8+2CH4=2CS2+4H2S,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. CS2中σ键和π键数量之比为2:1
B. S8中的S原子均为sp杂化
C. 生成11.2LH2S气体(标准状况),断开S-S键数为NA
D. 若该反应转移电子数8NA,则被还原的CH4有1mol
8. “侯氏制碱法”誉满全球,反应原理之一为:。下列表达正确的是
A. 键角: B. 离子半径:O2->Na+
C. 离子键成分:NaCl>KCl D. 干冰晶体和冰晶体的晶胞结构相同
9. 尿素[CO(NH2)2]是一种氮肥。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 电离能:
C. 沸点: D. 酸性:
10. 奥司他韦可用于治疗和预防流感病毒引起的流行性感冒,其结构简式如图所示。下列关于奥司他韦的说法不正确的是
A. 分子中有3个手性碳
B. 存在含苯环的同分异构体
C. 分子中环上的一溴代物只有2种
D. 能使溴水和酸性溶液褪色
11. 甘氨酸是人体必需氨基酸之一。在时,、和的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是
A. 甘氨酸具有两性
B. 曲线c代表
C. 的平衡常数
D.
12. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. HCl制备:溶液和
B. 金属Mg制备:溶液
C. 纯碱工业:溶液
D. 硫酸工业:
第Ⅱ卷 主观题
二、填空题(共64分)
13. 化学的发展支撑国家科技的进步。回答下列问题:
(1)O、P、S三种元素中,电负性最小的元素位于元素周期表的___________区。
(2)肼()分子中孤电子对与键的数目之比为___________。
(3)正硝酸钠()是一种重要的化工原料。阴离子的空间结构为___________,其中心原子杂化方式为___________杂化。
(4)基态硒原子的价层电子排布式为___________;晶体的熔点为350℃,加热易升华,固态属于___________晶体。
(5)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶(),吡啶中的各种元素的电负性由小到大的顺序为___________,吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因是①___________,②___________。
(6)基态Al原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上电子数为___________。在下列状态的铝元素中,电离最外层一个电子所需能量由高到低的顺序是___________。(填标号)
A. B.
C. D.
(7)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①碳化硅晶体中每个Si原子周围等距且最近的C原子数目为___________。
②已知碳化硅的晶胞边长为c nm,阿伏加德罗常数为,碳化硅晶体的密度为___________。
14. 化合物X是一种临床治疗高血脂症的药物。X的合成路线如下(部分反应条件和试剂略)。
已知:(和代表烷基)
回答下列问题:
(1)试剂Ⅱ的化学名称是___________。
(2)F含有的官能团名称是___________。
(3)1molC与溴水反应,最多消耗___________mol。
(4)H的结构简式是___________。
(5)试剂Ⅲ为单碘代烷烃,其结构简式是___________。
(6)试剂I蒸气密度是相同状态下甲烷密度的2倍,试剂I中各元素的质量分数分别为:碳37.5%,氢12.5%,氧50%。试剂I的结构简式是___________。
(7)A与乙二醇在催化剂的作用下发生聚合反应的化学方程式是___________。
(8)若M为C的同系物,且比C多一个碳原子,则符合条件的M的同分异构体有___________种。
a.能与FeCl3发生显色反应 b.苯环上有三个取代基
(9)HOOCCOOH与A互为同系物,写出以乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备HOOCCOOH的合成路线:___________。
15. 在无机化工产业中有重要用途,已知无水易潮解,加热易升华。实验室制备并对其进行性质探究。
Ⅰ.制备无水
(1)A为氯气发生装置,A中橡皮管的作用是__________,反应的离子方程式是__________。
(2)B中的试剂是__________,装置F的作用是__________。
Ⅱ.探究的性质
(3)将制得的无水配成溶液,以下操作错误的是__________。定容时采用操作4,所配溶液浓度__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)将酸化的溶液与溶液混合,得到红色溶液(与可以形成红色配离子),一段时间后红色褪去。溶液褪色的原因是_____________。
(5)科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①的吸收氧化:②的再生。反应原理如下:
① ()
② ()
该工艺的总反应方程式为__________________________________________________。发生该反应的热量变化为_________________,在总反应中的作用是________________________。
16. 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一,每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。
(1)我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破,原理如图甲所示。甲烷燃料应从__________(填字母)口通入,发生的电极反应式为__________。
(2)以石墨作电极电解饱和食盐水,如图乙所示。电解开始后在__________(填“”或“”)的周围先出现红色,该极的电极反应式为__________。
(3)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图丙所示,该电池从浓缩海水中提取的同时又获得了电能。X极生成时,__________移向__________(填“X”或“Y”)极。
(4)写出用惰性电极电解氯化钠溶液的电极反应式。
阴极:________________________________________;
阳极:________________________________________。
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渤油一中2025-2026学年度第一学期高三年级第二次统练
化学学科试卷
说明:本试卷满分100分,时间60分钟。
请将选择题答案涂在答题纸上,主观题答案写在答题纸上。
可能用到的相对原子量:C-12 Si-28 H-1 Fe-56 O-16 N-14
第Ⅰ卷 客观题
一、单项选择题(每小题3分,共36分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 中国拥有丰富的非物质文化遗产和许多具有地方特色的特产。下列说法不正确的是
A. “满族剪纸”、“鄂温克族桦树皮制作技艺”、“靺羁绣”中的剪纸、桦树皮、绣布的主要成分都是纤维素
B. 紫丁香是常见植物,可以吸收净化空气,但可能导致花瓣褪色
C. 茅台酒是酱香型酒的代表,其的酿制涉及淀粉、葡萄糖的水解反应
D. 酸菜是家常特色食物,腌制需足月方能食用,否则亚硝酸盐含量过高,可导致中毒
【答案】C
【解析】
【详解】A.剪纸、桦树皮、绣布的主要成分均为植物纤维(纤维素),A正确;
B.SO2具有漂白性,可能导致花瓣褪色,B正确;
C.酿酒过程中,淀粉水解生成葡萄糖(水解反应),但葡萄糖转化为乙醇是发酵(分解反应,非水解),C错误;
D.酸菜发酵过程会产生大量亚硝酸盐,随着时间的推移,亚硝酸盐的浓度会降低到可食用的标准,正常酸菜需腌制一月以上方能食用,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的系统命名:2-甲基苯酚
B. 分子的球棍模型:
C. 激发态H原子的轨道表示式:
D. 键形成的轨道重叠示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.含有的官能团为羟基,甲基与羟基相邻,系统命名为:2-甲基苯酚,故A正确;
B.臭氧中心O原子的价层电子对数为:,属于sp2杂化,有1个孤电子对,臭氧为V形分子,球棍模型为:,故B错误;
C.K能层只有1个能级1s,不存在1p能级,故C错误;
D.p-pπ键形成的轨道重叠示意图为:,故D错误;
故选A。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 标准状况下,2.24L一氯甲烷中含型σ键数目为
B. 1mol与水完全反应时转移电子数为
C. 含1mol的NaCl和混合物中的质子数为
D. 常温常压下,60g中所含Si-O键数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下,2.24L一氯甲烷为0.1mol,一分子一氯甲烷中含3个C-H键和1个C-Cl键,其中C-H键属于sp3-s型σ键,且其数目为0.3NA,故A错误;
B.与水反应的;离子方程式为:,1mol与水完全反应时转移电子数为,故B错误;
C.Na+的质子数为11,的质子数为7+4=11,含1mol的NaCl和混合物中的质子数为17NA+11NA=28NA,故C正确;
D.中,1个Si与4个O形成4个Si-O键,60g物质的量为1mol,则60g中所含Si-O键数目为,故D错误;
故选C。
4. 下列解释实验事实的离子方程式正确的是
A. 过量的SO2通入NaOH溶液中:
B. 向溶液中滴加少量的:
C. 白醋除去水壶中的水垢的反应:
D. 向中加入过量的HI溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3,反应的离子方程式应为SO2+OH-=,A错误;
B.少量Ba(OH)2与CuSO4反应时,Ba2+与生成BaSO4沉淀,同时Cu2+与OH-生成Cu(OH)2沉淀,离子方程式应该为:,B错误;
C.醋酸与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙、水和CO2,离子方程式符合物质的拆分原则,遵循原子守恒、电荷守恒,C正确;
D.Fe3+与I-会发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,而不是简单的酸碱中和反应,离子方程式应该为:,D错误;
故合理选项是C。
5. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于溶液
D. 中提供电子对与形成配位键
【答案】A
【解析】
【分析】W、X 、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;每个周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,由于配合物中Y在外界,Y可形成简单阳离子,则Y属于金属元素,故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成对电子数为4,则其3d轨道上有4个不成对电子,其价电子排布式为,Z为Fe元素,为。
【详解】A.W、X、 Y、Z四种元素的单质中,N元素的单质形成分子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点最高,A不正确;
B.X的简单氢化物是,其中心N原子价层电子对数为3+,N原子轨道杂化类型为,B正确;
C.Y的氢氧化物是,其属于中强碱,其难溶于水,难溶于溶液,但是,由于电离产生的可以破坏的沉淀溶解平衡,因此可以溶于溶液,C正确;
D.中的C原子提供孤电子对与形成配位键,D正确;
综上所述,本题选A。
6. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.混合浓硫酸和乙醇
B.溶液的转移
C.干燥氨气
D.验证与浓硝酸反应的是否为正值
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硫酸密度大于乙醇且混合时释放大量热,应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入乙醇中,图中操作将乙醇加入浓硫酸易引发酸液飞溅,操作错误,A错误;
B.向容量瓶中转移溶液需要用玻璃棒引流,图中直接倾倒未使用玻璃棒引流,操作错误,B错误;
C.会与无水反应生成络合物,不能用无水干燥氨气,应选用碱石灰,C错误;
D.若与浓硝酸反应的为正值(吸热),会使装置内气体温度降低、压强减小,U型管红墨水左高右低;若为负值(放热)则红墨水左低右高,可通过液面变化判断反应热效应,装置合理,D正确;
故选D。
7. 工业上用S8(分子结构:)与甲烷为原料制备CS2,其化学反应为:S8+2CH4=2CS2+4H2S,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. CS2中σ键和π键数量之比为2:1
B. S8中的S原子均为sp杂化
C. 生成11.2LH2S气体(标准状况),断开S-S键数为NA
D. 若该反应转移电子数8NA,则被还原的CH4有1mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.CS2的结构式为S=C=S,双键中有1个σ键和1个π键,σ键和π键数量之比为1:1,故A错误;
B.S8中的S原子价层电子对数为4,均为sp3杂化,故B错误;
C.根据S8+2CH4=2CS2+4H2S,生成11.2LH2S气体(标准状况)消耗0.125mol S8,1个S8分子中含有8个S-S键,断开S-S键数为NA,故C正确;
D.根据S8+2CH4=2CS2+4H2S,C元素化合价由-4升高为+4,发生氧化反应,1mol CH4反应转移8mol电子,若该反应转移电子数8NA,则被氧化的CH4有1mol,故D错误;
答案选C。
8. “侯氏制碱法”誉满全球,反应原理之一为:。下列表达正确的是
A. 键角: B. 离子半径:O2->Na+
C. 离子键成分:NaCl>KCl D. 干冰晶体和冰晶体的晶胞结构相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH3、的中心N原子价层电子对数都是4,N原子都是采用sp3杂化。NH3的N原子上有1对孤电子对,的N原子上没有孤电子对。由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,导致NH3键角减小,故微粒键角大小:,A错误;
B.O2-和Na+核外电子排布都是2、8,具有相同的电子层结构;离子的核电荷数越大,离子半径就越小。核电荷数:Na+>O2-,所以离子半径:O2->Na+,B正确;
C.Na+半径小于K+,极化能力更强,导致NaCl共价性成分更多,离子键成分更少,故离子键成分:NaCl<KCl,C错误;
D.干冰固态CO2,其晶胞结构为面心立方结构;每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子有12个,CO2以分子间作用力结合;冰是固态H2O,在冰中每个水分子都可以与另外四个水分子以氢键结合成四面体结构,可见二者晶胞结构不同,D错误;
故合理选项是B。
9. 尿素[CO(NH2)2]是一种氮肥。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 电离能:
C. 沸点: D. 酸性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期元素从左到右,原子半径依次减小,C、O为同周期元素,且C在O的左边,所以原子半径:,A正确;
B.同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,N、O为同周期左右相邻元素,N的非金属性小于O,但由于N原子的2p轨道半充满,第一电离能反常,所以电离能:,B不正确;
C.CH4、H2O都形成分子晶体,二者的相对分子质量相近,但由于H2O分子间能形成氢键,使得H2O分子间的作用力增大,沸点升高,所以沸点:,C不正确;
D.C、N都为同周期左右相邻元素,非金属性C<N,非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,则酸性:,D不正确;
故选A。
10. 奥司他韦可用于治疗和预防流感病毒引起的流行性感冒,其结构简式如图所示。下列关于奥司他韦的说法不正确的是
A. 分子中有3个手性碳
B. 存在含苯环的同分异构体
C. 分子中环上的一溴代物只有2种
D. 能使溴水和酸性溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.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,该分子中含有手性碳原子,位置为,有3个手性碳,故A正确;
B.根据结构简式可知,不饱和度为4,可知存在芳香族化合物的同分异构体,故B正确;
C.中环上有5种环境的H原子,一溴代物有5种,故C错误;
D.奥司他韦含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,含有碳碳双键,可以和溴发生加成反应,能够使溴水褪色,故D正确;
故选C。
11. 甘氨酸是人体必需氨基酸之一。在时,、和的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是
A. 甘氨酸具有两性
B. 曲线c代表
C. 的平衡常数
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.中存在和-COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,故A正确;
B.氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲线a表示 的分布分数随溶液pH的变化,曲b表示
的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示的分布分数随溶液pH的变化,故B正确;
C.的平衡常数,时,根据a,b曲线交点坐标可知,时,,则,故C正确;
D.由C项分析可知,,根据b,c曲线交点坐标坐标(9.78,0.50)分析可得电离平衡的电离常数为K1=,,则,即,故D错误;
故答案选D。
12. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. HCl制备:溶液和
B. 金属Mg制备:溶液
C. 纯碱工业:溶液
D. 硫酸工业:
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解氯化钠溶液可以得到H2和Cl2,H2和Cl2点燃反应生成HCl,故A的转化可以实现;
B.氢氧化镁和盐酸反应可以得到氯化镁溶液,但是电解氯化镁溶液不能得到Mg,电解熔融MgCl2才能得到金属镁单质,故B的转化不能实现;
C.纯碱工业是在饱和食盐水中通入NH3和CO2先得到NaHCO3,然后NaHCO3受热分解为Na2CO3,故C的转化不能实现;
D.工业制备硫酸,首先黄铁矿和氧气反应生成SO2,但是SO2和水反应生成H2SO3,不能得到H2SO4,故D的转化不能实现;
故选A。
第Ⅱ卷 主观题
二、填空题(共64分)
13. 化学的发展支撑国家科技的进步。回答下列问题:
(1)O、P、S三种元素中,电负性最小的元素位于元素周期表的___________区。
(2)肼()分子中孤电子对与键的数目之比为___________。
(3)正硝酸钠()是一种重要的化工原料。阴离子的空间结构为___________,其中心原子杂化方式为___________杂化。
(4)基态硒原子的价层电子排布式为___________;晶体的熔点为350℃,加热易升华,固态属于___________晶体。
(5)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶(),吡啶中的各种元素的电负性由小到大的顺序为___________,吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因是①___________,②___________。
(6)基态Al原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上电子数为___________。在下列状态的铝元素中,电离最外层一个电子所需能量由高到低的顺序是___________。(填标号)
A. B.
C. D.
(7)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①碳化硅晶体中每个Si原子周围等距且最近的C原子数目为___________。
②已知碳化硅的晶胞边长为c nm,阿伏加德罗常数为,碳化硅晶体的密度为___________。
【答案】(1)p (2)2:5
(3) ①. 正四面体形 ②. sp3
(4) ①. 4s24p4 ②. 分子
(5) ①. H<C<N ②. 吡啶能和水分子间形成氢键,而苯不能与水分子形成氢键 ③. 吡啶和水均是极性分子,苯是非极性分子
(6) ①. 7 ②. D>C>A>B
(7) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
已知同一周期从左往右元素的电负性依次增强,故电负性:S>P;同一主族从上往下元素的电负性依次减弱,故O>S;所以 O、P、S三种元素中,P元素电负性最小,位于元素周期表第三周期,第ⅤA族,属于p区元素;
【小问2详解】
已知氮原子最外层上有5个电子,有3个未成对电子,1对孤电子对,肼分子()中含有4个N-H单键,1个N-N单键,单键都是σ键,故σ键总数为5,每个氮原子含1对孤电子对,故孤电子对总数为2,则肼()分子中孤电子对与σ键的数目之比为2:5;
【小问3详解】
阴离子即中心原子N孤电子对数=(a为中心原子价电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子所能接受的最多电子数),中心原子N周围的价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数=4+0=4,根据价层电子对互斥理论可知,其空间结构为正四面体形;根据上述计算,阴离子即中心原子N的价层电子对数为4,根据杂化轨道理论可知,其中心原子杂化方式为sp3杂化,故答案为:sp3;
【小问4详解】
已知Se是34号元素,基态硒原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p4,故基态硒原子的价层电子排布式为4s24p4;晶体的熔点为350℃较低,加热易升华,具有分子晶体的特征,即固态属于分子晶体;
【小问5详解】
①吡啶的组成元素为C、H、N,根据电负性的变化规律,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故H的电负性小于C,C的电负性小于N,所以电负性由小到大的顺序为H<C<N;
②吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因有:吡啶能和水分子间形成氢键,而苯不能与水分子形成氢键;
③吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因有:吡啶和水均是极性分子,苯是非极性分子,相似相溶;
【小问6详解】
①电子云轮廓图呈哑铃形的能级符号为p,基态Al原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p1,p能级上共有7个电子,故基态Al原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上电子数为7;
②A.电子排布为1s22s22p63s23p1,是基态Al原子的价电子排布,电离最外层一个电子所需能量为基态原子的第一电离能;
B.电子排布为1s22s22p63s13p2,3s和3p轨道电子排布较分散,是Al原子的激发态,能量高于基态;
C.,3p轨道无电子,3s轨道为全充满,较稳定,电离最外层一个电子(3s电子)所需能量为第二电离能,第二电离能大于第一电离能;
D.,3p轨道无电子,3s轨道1个电子,电离最外层一个电子(3s电子)所需能量为第三电离能,第三电离能大于第二电离能;
第三电离能(状态D)>第二电离能(状态C)>第一电离能(状态A),且电子能量越高,电离所需能量越低,所以电离最外层一个电子所需能量由高到低的顺序是:D>C>A>B;
【小问7详解】
①由图可知,碳化硅晶体为共价晶体,结构与金刚石类似,根据晶胞“无隙并置”的特点,以其中一个面心Si原子为例,其被两个晶胞共用,在两个晶胞中分别连有2个C原子,故其周围距离最近的C原子数目为4;
②根据均摊法,Si原子位于顶点和面心,数目为,C原子位于晶胞内部,数目为4,因此,一个晶胞中含有4个“SiC”单元,SiC摩尔质量为40g/mol,晶胞质量,晶胞边长为c nm,晶胞体积,根据,得。
14. 化合物X是一种临床治疗高血脂症的药物。X的合成路线如下(部分反应条件和试剂略)。
已知:(和代表烷基)
回答下列问题:
(1)试剂Ⅱ的化学名称是___________。
(2)F含有的官能团名称是___________。
(3)1molC与溴水反应,最多消耗___________mol。
(4)H的结构简式是___________。
(5)试剂Ⅲ为单碘代烷烃,其结构简式是___________。
(6)试剂I蒸气密度是相同状态下甲烷密度的2倍,试剂I中各元素的质量分数分别为:碳37.5%,氢12.5%,氧50%。试剂I的结构简式是___________。
(7)A与乙二醇在催化剂的作用下发生聚合反应的化学方程式是___________。
(8)若M为C的同系物,且比C多一个碳原子,则符合条件的M的同分异构体有___________种。
a.能与FeCl3发生显色反应 b.苯环上有三个取代基
(9)HOOCCOOH与A互为同系物,写出以乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备HOOCCOOH的合成路线:___________。
【答案】(1)1,3-二溴丙烷
(2)酯基、醚键 (3)2
(4) (5)
(6)
(7)+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O
(8)10 (9)OHCCHO
【解析】
【分析】由反应条件可知,A和试剂I发生酯化反应生成B,结合A的结构简式和B的分子式可知试剂I的结构简式为CH3OH;C与NaOH反应得到D,D和试剂Ⅱ发生取代反应生成E,B和E发生取代反应生成F,F在碱性条件下发生酯的水解反应然后酸化生成G,则G为,G发生已知信息的反应原理得到H,H为,以此解答。
【小问1详解】
试剂Ⅱ是二卤代烃,化学名称是1,3-二溴丙烷
【小问2详解】
F含有的官能团名称是酯基、醚键。
【小问3详解】
C中酚羟基邻对位上有H就可发生取代反应,1 molC与溴水反应最多消耗2 mol。
【小问4详解】
根据分析,H的结构简式是。
【小问5详解】
试剂Ⅲ为单碘代烷烃,对比H、X的结构简式可知试剂Ⅲ为CH3I。
【小问6详解】
试剂I蒸气密度是相同状态下甲烷密度的2倍,试剂I的摩尔质量为,试剂I中各元素的质量分数分别为:碳37.5%,氢12.5%,氧50%,则n(C):n(H):n(O)= =1:4:1,结合摩尔质量,试剂Ⅰ的分子式为CH4O,试剂I为。
【小问7详解】
A与乙二醇在催化剂的作用下发生聚合反应的化学方程式是+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O。
【小问8详解】
M为C()的同系物,且比C多一个碳原子,故M分子式为,M的同分异构体能与FeCl3发生显色反应,故有酚羟基;苯环上有三个取代基,苯环上连有-OH、-CH3、-CH2CH3,三种不同的取代基,共10种。
【小问9详解】
乙醇先发生消去反应生成乙烯,乙烯和Br2发生加成反应生成,发生水解反应生成,发生两步氧化反应生成HOOCCOOH,合成路线为:
OHCCHO。
15. 在无机化工产业中有重要用途,已知无水易潮解,加热易升华。实验室制备并对其进行性质探究。
Ⅰ.制备无水
(1)A为氯气发生装置,A中橡皮管的作用是__________,反应的离子方程式是__________。
(2)B中的试剂是__________,装置F的作用是__________。
Ⅱ.探究的性质
(3)将制得的无水配成溶液,以下操作错误的是__________。定容时采用操作4,所配溶液浓度__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)将酸化的溶液与溶液混合,得到红色溶液(与可以形成红色配离子),一段时间后红色褪去。溶液褪色的原因是_____________。
(5)科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①的吸收氧化:②的再生。反应原理如下:
① ()
② ()
该工艺的总反应方程式为__________________________________________________。发生该反应的热量变化为_________________,在总反应中的作用是________________________。
【答案】(1) ①.
平衡气压,使分液漏斗中的液体顺利滴下 ②.
(2) ①.
饱和食盐水(或饱和溶液) ②.
防止装置G中的水蒸气进入装置E中,导致潮解
(3) ①.
操作2 ②.
偏低 (4)
具有氧化性,具有还原性,两者发生氧化还原反应生成和,使红色配合物被破坏
(5) ①.
②.
(或“放出 的热量”) ③.
催化剂
【解析】
【分析】装置A利用高锰酸钾与浓盐酸反应制备;由于浓盐酸易挥发,制得的中混有HCl和水蒸气,因此装置B(饱和食盐水)用于除HCl,装置C(浓硫酸)用于干燥;装置D中发生主反应制备;装置E利用冰水浴收集易升华的;由于极易潮解,装置F(浓硫酸)起到隔离作用,防止装置G(尾气吸收)中的水蒸气进入E中;装置G用于吸收多余的以防污染。
【小问1详解】
装置A中,分液漏斗与烧瓶之间连接的橡皮管可以使两容器内的气体相通,从而平衡气压,确保分液漏斗中的浓盐酸能够顺利滴下。高锰酸钾与浓盐酸在常温下发生氧化还原反应生成氯气,其离子方程式为:。
【小问2详解】
制得的氯气中混有挥发出的HCl气体,需要用装置B中的饱和食盐水来除去HCl。根据题干信息“无水易潮解”,为了防止装置G(NaOH溶液)中的水蒸气逆流进入收集装置E中导致产物潮解,必须在E和G之间增加一个装有浓硫酸的洗气瓶F作为吸水保护装置。
【小问3详解】
观察图2中的操作,操作2在将烧杯中的溶液转移至容量瓶时,直接倒入漏斗中,未按规范使用玻璃棒引流,该操作是错误的。操作4中,定容时视线低于刻度线(仰视),这会导致实际加入的蒸馏水体积超过刻度线,即溶液体积偏大。根据可知,所配溶液的浓度将偏低。
【小问4详解】
与混合时,首先快速发生络合反应生成红色配离子,使溶液变红。但由于具有较强的氧化性,而具有较强的还原性,两者在溶液中会缓慢发生氧化还原反应()。随着被还原为,红色配合物被破坏,因此一段时间后溶液红色褪去。
【小问5详解】
已知反应:
① ② 根据盖斯定律,将 ,消去中间产物和,可得总反应方程式为:。 该总反应的焓变为 。 这是消耗的热量变化,因此当发生该反应时,热量变化为 。 在整个工艺中,在反应①中作为反应物被消耗,在反应②中又作为生成物被重新生成,其化学性质和数量在总反应前后保持不变,因此在总反应中起催化剂的作用。
16. 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一,每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。
(1)我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破,原理如图甲所示。甲烷燃料应从__________(填字母)口通入,发生的电极反应式为__________。
(2)以石墨作电极电解饱和食盐水,如图乙所示。电解开始后在__________(填“”或“”)的周围先出现红色,该极的电极反应式为__________。
(3)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图丙所示,该电池从浓缩海水中提取的同时又获得了电能。X极生成时,__________移向__________(填“X”或“Y”)极。
(4)写出用惰性电极电解氯化钠溶液的电极反应式。
阴极:________________________________________;
阳极:________________________________________。
【答案】(1) ①. b ②.
(2) ①. ②.
(3) ①. 0.2 ②. X
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据图甲中质子()的移动方向可知,左侧电极为负极,右侧电极为正极。甲烷燃料电池中,燃料甲烷在负极发生氧化反应,故应从b口通入。在酸性环境下,甲烷失去电子生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为:。
【小问2详解】
图乙中,与直流电源正极相连,为阳极;与电源负极相连,为阴极。电解饱和食盐水时,阴极上水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根离子,导致极周围溶液呈碱性,滴加的酚酞变红。该极的电极反应式为:。
【小问3详解】
图丙中,X极生成,发生还原反应,为正极;Y极生成,发生氧化反应,为负极。在原电池中,阳离子向正极移动,故移向X极。根据X极的电极反应式,生成时,电路中转移电子,为保持电荷守恒,会有移向X极。
【小问4详解】
用惰性电极电解氯化钠溶液(即饱和食盐水),阴极上水分子中的氢得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为:;阳极上溶液中的氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为:。
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