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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年人教A版选修化学下册月考试卷64考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、符合如图所示的转化关系,且当X、Y、Z的物质的量相等时,存在焓变△H=△H1+△H2。满足上述条件的X;Y可能是。
①C、CO②S、SO2③Na、Na2O④AlCl3、Al(OH)3⑤Fe、Fe(NO3)2⑥NaOH、Na2CO3A.①④⑤B.①②③C.①③④D.①③④⑤⑥2、下列离子组在指定溶液中能大量共存的是A.FeCl2溶液中:H+、B.pH=1的溶液中:K+、Br-、ClO-C.KI溶液中:Mg2+、Fe3+、Cl-D.中性溶液中:Cl-、Na+3、下列关于实验操作或现象的说法正确的是。
A.图1:进行氢氧化铁胶体的电泳实验,通电后,阴极附近颜色逐渐加深B.图2:反应一段时间后,试管中固体变为红棕色C.图3:测定氯水的pHD.图4:接近滴定终点时,滴定管的尖嘴不可以接触锥形瓶内壁4、下列说法错误的是A.向环已烷()中加入浓盐酸反应生成一氯环已烷B.聚乙烯可以用于食品包装C.乙烯与水生成乙醇(CH3CH2OH)的反应属于加成反应D.乙醛能发生加成反应5、乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。工业生产乙酸乙酯的方法很多;如图:
下列说法正确的是A.反应①、④均为取代反应B.反应②、③的原子利用率均为C.乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用溶液鉴别D.与乙酸乙酯互为同分异构体的酯类化合物有2种6、屠呦呦率领的研究团队最初采用水煎的方法提取青蒿素;实验证明水煎剂对治疗疟疾无效,研究发现这是因为青蒿素分子中的某个基团对热不稳定,该基团还能与碘化钠作用生成碘单质。进一步研究发现,通过如下所示反应制得的双氢青蒿素比青蒿素水溶性好,所以治疗疟疾的效果更好。
下列推测不正确的是A.低温、有机溶剂冷浸可能是提取青蒿素的有效方法B.质谱或核磁共振氢谱都可以鉴别青蒿素和双氢青蒿素C.影响青蒿素治疗疟疾的药效的主要官能团是—O—O—D.双氢青蒿素比青蒿素水溶性好的原因为O—H是极性键而C=O是非极性键7、用两种烯烃CH2=CH2和RCH=CHR作单体进行聚合反应时;产物中含有。
①②③A.①②B.仅③C.②③D.①②③评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)8、(1)硫酸铵在强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水,其化学方程式如下:3(NH4)2SO44NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O,反应生成的氧化产物与还原产物分子个数之比为__________。
(2)某钠盐A的溶液,实验时有以下一现象:(1)加入Ba(NO3)2溶液时出现白色沉淀,(2)加入Na2CO3,有气泡产生,由此可判断出该钠盐A为___________(化学式),写出有关离子方程式_____________________________,_________________________。9、Ⅰ、H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各种微粒的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。
(1)以酚酞为指示剂(变色范围pH8.0~10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为______。
(2)pH=11时,图中H3AsO3水溶液中三种微粒浓度由大到小顺序为______;
(3)H3AsO4第一步电离方程式为______;
(4)若pKa2=-1gHKa2,H3AsO4第二步电离的电离常数为Ka2,则pKa2=______。
Ⅱ、用0.1000mol•L-1AgNO3滴定50.00mL•L-3Cl-溶液的滴定曲线如图所示。
(5)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)数量级为______;
(6)相同实验条件下,若改为0.0400mol•L-1Cl-,反应终点c移到______;(填“a”、“b”或“d”)
(7)已知Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),相同实验条件下,若给为0.0500mol•L-1Br-,反应终点c向______方向移动(填“a”、“b”或“d”)。10、要准确掌握化学基本概念和研究方法。按要求回答下列问题:
(1)下列是某同学对有关物质进行分类的列表。碱酸盐碱性氧化物酸性氧化物第一组Na2CO3H2SO4NaHCO3CaOCO2第二组NaOHHClNaClNa2OCO
每组分类均有错误,其错误的物质分别是第一组___________、第二组___________(填化学式)。
(2)一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表,按要求回答下列问题:。物质MNQP反应前质量/g501312反应后质量/gx26330
①该变化的基本反应类型是___________反应;
②物质Q在反应中可能起的作用是___________。
(3)已知次磷酸(H3PO2)与足量的氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2和H2O,则次磷酸(H3PO2)是___________元酸(填“一”;“二”或“三”)。
(4)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO恰好沉淀完全,请写出发生反应的离子方程式:___________。
(5)已知反应:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若该反应生成50个氯气分子,则转移的电子为___________个。11、请结合下列有机物回答相关问题:
(1)有机物A的名称为________,标注“*”的碳原子连接起来构成的图形为_________(填“菱形”、“正方形”或“正四面体形”)。E是A的同系物,且比A少一个碳原子,则E的一氯代物有_______种。
(2)有机物B能实现如下转化:
其中②的反应条件为________。
(3)有机物D在一定条件下生成高分子化合物的化学方程式为________。
(4)图是与乙醇有关的两个实验:
①图1试管A中反应的化学方程式为_________,请指出图1中两处明显的错误__________________。
②点燃图2中酒精灯,反复挤压气囊鼓入空气,铜丝反复出现由红变黑,又由黑变红的现象,其中铜丝由黑变红的原因是_________(用化学方程式表示)。
③利用图1装置制备乙酸乙酯(分子式为C4H8O2),其同分异构体有多种,其中能与NaHCO3反应产生气体的物质的结构简式为___________(任写一种)。12、按要求填空。
Ⅰ.(1)有机物的名称为________,其与Br2加成时(物质的量之比为1:1),所得产物有______种。
(2)分子式为C9H12属于芳香烃的同分异构体共有________种,其中___________(填结构简式)的一溴代物只有两种。
(3)有机物A的结构简式为若取等质量的A分别与足量的Na、NaOH、H2充分反应,理论上消耗这三种物质的物质的量之比为_________,有机物A中标有序号①、②、③处羟基上氢原子的活泼性由强到弱顺序为___________。
Ⅱ.根据下面的反应路线及所给信息填空。
(4)A的结构简式是________。
(5)①、③的反应类型分别是_________、________。
(6)反应④的化学方程式是_________。评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)13、系统命名法仅适用于烃,不适用于烃的衍生物。______A.正确B.错误14、溴乙烷难溶于水,能溶于多种有机溶剂。(______)A.正确B.错误15、由于醇分子中含有醇类都易溶于水。(______)A.正确B.错误16、氯苯与NaOH溶液混合共热,能发生了消去反应。(___________)A.正确B.错误17、欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键,可滴入酸性KMnO4溶液,观察紫色是否褪去。(________)A.正确B.错误18、用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维。(____)A.正确B.错误19、高分子化合物为纯净物。(___)A.正确B.错误评卷人得分四、有机推断题(共4题,共32分)20、香草醇酯能促进能量消耗及代谢;抑制体内脂肪累积,且具有抗氧化;抗炎和抗肿瘤等特性。一种香草醇酯的合成路线如下:
已知:
回答下列有关问题:
(1)的名称为___________(用系统命名法命名),中含氧官能团的名称为___________。
(2)生成的化学方程式为___________。
(3)与反应生成的反应类型为___________。
(4)与溶液反应时最多消耗的物质的量为___________。
(5)苯环上有两个取代基且能使溶液变紫色的的同分异构体有___________种,其中不含甲基的同分异构体的结构简式为___________(写出一种即可)。21、用琥珀酸酐法制备了DEN人工抗原及抗体。下面是1;3—丁二烯合成琥珀酸酐的流程:
1,3—丁二烯C4H6Br2ABC(琥珀酸酐)
(1)写出反应试剂和反应条件,反应①______;反应②______。
(2)比1,3—丁二烯多一个C并且含1个甲基的同系物有______种。
(3)写出A的结构简式______,检验其官能团的实验操作:______。
(4)写出B和C反应生成环酯的化学方程式______。
(5)由HOCH2CH=CHCH2OH为原料制备的合成路线(无机试剂可以任选)______。22、M是合成某药物的中间产物,其合成路线如下:
已知:Ⅰ.+R2CH2COOR2
Ⅱ.R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH
Ⅲ.+R3CH2COOR4+R2OH
(1)A分子无支链,只含有一种官能团,官能团的名称是_____。
(2)B→E的反应类型是_____。
(3)D的结构简式是_____。
(4)F→G的化学方程式是_____。
(5)已知J的分子式是C5H10O3,核磁共振氢谱有两个峰,峰面积比为2:3,且1molJ可与2molNaOH溶液发生水解反应,J的结构简式是_____。
(6)L的结构简式是_____。
(7)L→M时,L发生了_____(填“氧化”或“还原”)反应。23、萜类化合物广泛分布于植物;昆虫及微生物体内;是多种香料和药物的主要成分,Ⅰ是一种萜类化合物,它的合成路线如图所示:
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)A的名称是________,的反应类型是_________;
(2)流程中设计这步反应的作用________;
(3)第一步的化学反应方程式__________;
(4)B含有一个环状结构;其结构简式为__________;它的同分异构体有多种,其中符合下列条件的有____________种(不考虑立体异构)
①不含有环状结构②能发生银镜反应③能与反应生成
(5)F与按物质的量发生反应生成G的化学方程式为_________;
(6)请以为原料,结合题目所给信息,制备高分子化合物的流程________。
例如:原料目标化合物评卷人得分五、结构与性质(共4题,共36分)24、庆祝新中国成立70周年阅兵式上;“东风-41洲际弹道导弹”“歼20”等护国重器闪耀亮相,它们都采用了大量合金材料。
回答下列问题:
(1)某些导弹的外壳是以碳纤维为增强体,金属钛为基体的复合材料。基态钛原子的外围电子排布式为_____。钛可与C、N、O等元素形成二元化合物,C、N、O元素的电负性由大到小的顺序是_________。
(2)钛比钢轻,比铝硬,钛硬度比铝大的原因是_____。
(3)钛镍合金可用于战斗机的油压系统,该合金溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,其中阴离子的立体构型为_____,S的_____杂化轨道与O的2p轨道形成_____键(填“π”或“σ”)。
(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体,其晶胞的俯视图为_____(填字母序号)。
(5)氮化钛熔点高;硬度大,其晶胞结构如图所示。
若氮化钛晶体中Ti原子的半径为apm,N原子的半径为bpm,则氮化钛晶体中原子的空间利用率的计算式为_____(用含a、b的式子表示)。碳氮化钛化合物在航天航空领域有广泛的应用,其结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子,则这种碳氮化钛化合物的化学式为_____。25、随着科学的发展和大型实验装置(如同步辐射和中子源)的建成;高压技术在物质研究中发挥越来越重要的作用。高压不仅会引发物质的相变,也会导致新类型化学键的形成。近年来就有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。
(1)NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体。下图给出其中三种晶体的(大球为氯原子,小球为钠原子)。写出A、B、C的化学式___________。
(2)在超高压下(300GPa),金属钠和氦可形成化合物。结构中,钠离子按简单立方排布,形成Na8立方体空隙(如下图所示),电子对(2e-)和氦原子交替分布填充在立方体的中心。
①写出晶胞中的钠离子数___________。
②写出体现该化合物结构特点的化学式___________。
③若将氦原子放在晶胞顶点,写出所有电子对(2e-)在晶胞中的位置___________。
④晶胞边长a=395pm,计算此结构中Na-He的间距d和晶体的密度ρ___________(单位:g/cm3)。26、【化学——选修3:物质结构与性质】
磷元素在生产和生活中有广泛的应用。
(1)P原子价电子排布图为__________________________。
(2)四(三苯基膦)钯分子结构如下图:
P原子以正四面体的形态围绕在钯原子中心上,钯原子的杂化轨道类型为___________;判断该物质在水中溶解度并加以解释_______________________。该物质可用于右上图所示物质A的合成:物质A中碳原子杂化轨道类型为__________________;一个A分子中手性碳原子数目为__________________。
(3)在图示中表示出四(三苯基膦)钯分子中配位键:_____________
(4)PCl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148℃液化,形成一种能导电的熔体,测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正六面体形阴离子,熔体中P-Cl的键长只有198nm和206nm两种,这两种离子的化学式为_____________________;正四面体形阳离子中键角小于PCl3的键角原因为__________________;该晶体的晶胞如右图所示,立方体的晶胞边长为apm,NA为阿伏伽德罗常数的值,则该晶体的密度为_______g/cm3。
(5)PBr5气态分子的结构与PCl5相似,它的熔体也能导电,经测定知其中只存在一种P-Br键长,试用电离方程式解释PBr5熔体能导电的原因___________________。27、北宋沈括《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉;流以为涧。挹其水熬之则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”回答下列问题:
(1)基态Cu原子的电子排布式为_______;量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,基态Cu原子核外电子有_______个空间运动状态。
(2)胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,其中SO的空间构型为_______
(3)Cu2+能与乙二胺四乙酸根阴离子()形成配离子,组成该阴离子的H、C、N、O四种元素的电负性由大到小的顺序是_______,第一电离能最大的是______;C、N原子的轨道杂化类型分别为_____________。
(4)Cu的某种含结晶水的氯化物晶体的晶胞结构如图所示。
①该晶体的化学式为_____________。
②已知晶胞参数为:apm,bpm、cpm,设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为__________g·cm-3。评卷人得分六、推断题(共4题,共24分)28、[化学——选修5:有机化学基础]
A(C3H6)是基本有机化工原料,由A制备聚合物C和合成路线如图所示(部分条件略去)。
已知:
(1)A的名称是____;B中含氧官能团名称是____。
(2)C的结构简式____;D-E的反应类型为____。
(3)E-F的化学方程式为____。
(4)B的同分异构体中,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是____(写出结构简式)。
(5)等物质的量的分别与足量NaOH、NaHCO3反应,消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为____;检验其中一种官能团的方法是____(写出官能团名称、对应试剂及现象)。29、有机物I是一种常用的植物调味油;常用脂肪烃A和芳香烃D按如下路线合成:
已知①RCHO+CH3CHORCH=CHO+H2O
②通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定;易脱水形成羰基。
回答下列问题:
(1)A的名称是_______;H含有的官能团名称是________。
(2)②的反应条件是_______________;⑦的反应类型是_______________。
(3)I的结构简式是____________________。
(4)④的化学方程式是_______________________________。
(5)L是I的同分异构体且含有相同的官能团;其结构中苯环上只有两个处于对位的取代基,则L共有_____种(不考虑立体异构)。
(6)参照上述合成路线,设计以C为原料制备保水树脂的合成路线(无机试剂任选)__________________30、麻黄素M是拟交感神经药。合成M的一种路线如图所示:
已知:I.R—CH2OHRCHO
II.R1-CHO+R-C≡CNa
IV.
V.
请回答下列问题:
(1)D的名称是_______;G中含氧官能团的名称是_______。
(2)反应②的反应类型为_______;A的结构简式为_______。
(3)写出反应⑦的化学方程式:______________________________。
(4)X分子中最多有_______个碳原子共平面。
(5)在H的同分异构体中,同时能发生水解反应和银镜反应的芳香族化合物中,核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶6的有机物的结构简式为_________________。
(6)已知:仿照上述流程,设计以苯、乙醛为主要原料合成某药物中间体的路线________________。31、已知:CH3—CH=CH2+HBr→CH3—CHBr—CH3(主要产物)。1mol某芳香烃A充分燃烧后可得到8molCO2和4molH2O。该烃A在不同条件下能发生如图所示的一系列变化。
(1)A的化学式:______,A的结构简式:______。
(2)上述反应中,①是______(填反应类型,下同)反应,⑦是______反应。
(3)写出C;D、E、H的结构简式:
C______,D______,E______,H______。
(4)写出反应D→F的化学方程式:______。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、A【分析】【分析】
由盖斯定律可知;化学反应一步完成和分步完成,反应的焓变是相同的,然后利用发生的化学反应来分析焓变的关系,注意X;Y、Z的物质的量相等。
【详解】
①由C+O2=CO2,可看成C+O2=CO,CO+O2=CO2来完成,X、Y、Z的物质的量相等,符合△H=△H1+△H2;故①正确;
②因S与氧气反应生成二氧化硫;不会直接生成三氧化硫,则不符合转化,故②错误;
③由2Na+O2=Na2O2,可看成2Na+O2═Na2O、Na2O+O2═Na2O2来完成,X、Y、Z的物质的量相等时,不符合△H=△H1+△H2;故③错误;
④由AlCl3+4NaOH═3NaCl+NaAlO2+2H2O,可看成AlCl3+3NaOH═Al(OH)3↓+3NaCl、Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O来完成,X、Y、Z的物质的量相等,符合△H=△H1+△H2;故④正确;
⑤由Fe+4HNO3═Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,可看成Fe+HNO3═Fe(NO3)2+NO↑+H2O、Fe(NO3)2+HNO3═Fe(NO3)3+NO↑+H2O来完成,X、Y、Z的物质的量相等,符合△H=△H1+△H2;故⑤正确;
⑥由NaOH+CO2═NaHCO3,可看成NaOH+CO2═Na2CO3+H2O、CO2+Na2CO3+H2O═NaHCO3;X;Z的物质的量相等,而Y的物质的量为X一半,不符合题意,故⑥错误;
故选:A。2、D【分析】【详解】
A.Fe2+、与一定浓度的氢离子能发生氧化还原反应而不能大量共存,例如:A错误;
B.pH=1的溶液中,氢离子能与ClO-发生反应生成HClO而不能大量共存;B错误;
C.KI溶液中,Fe3+与I-之间能够发生氧化还原反应而不能共存;C错误;
D.中性溶液中:Cl-、Na+互不反应;可以共存,D正确;
答案选D。3、A【分析】【分析】
【详解】
A.氢氧化铁胶体的胶粒带正电;做电泳时,通电后胶粒向阴极移动,则阴极附近颜色逐渐加深,故A正确;
B.Fe在高温下和水蒸气反应生成黑色的四氧化三铁和氢气;故B错误;
C.氯水中含有的HClO有漂白性;使pH试纸先变红后褪色,则无法用pH试纸测定氯水的pH,故C错误;
D.为保证滴定更精确;接近滴定终点,可以微微转动活塞,使溶液悬挂在尖嘴上,形成半滴(有时还不到半滴),用锥形瓶内壁将其刮落,故D错误;
故答案为A。4、A【分析】【分析】
【详解】
A.环己烷与Cl2在光照条件下发生取代反应能生成一氯环己烷;与浓盐酸不反应,A错误;
B.聚乙烯较稳定;无毒,可用于食品包装,B正确;
C.乙烯与水在催化剂作用下能发生加成反应生成乙醇;C正确;
D.乙醛中的醛基可与H2;HCN等物质发生加成反应;D正确;
故答案选A。5、B【分析】【分析】
由有机物的转化关系可知;反应①为在浓硫酸作用下,乙醇与乙酸共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水;反应②为在催化剂作用下,2分子乙醛转化为乙酸乙酯、反应③为在催化剂作用下,乙烯与乙酸发生加成反应生成乙酸乙酯、反应④为在催化剂作用下,丁烷和氧气发生催化氧化反应生成乙酸乙酯和水。
【详解】
A.由分析可知;反应④为催化氧化反应,不是取代反应,故A错误;
B.由分析可知,反应②、③的产物都只有乙酸乙酯,反应中产物唯一,原子利用率均为故B正确;
C.乙醇溶于水;乙酸与氢氧化钠溶液反应,但没有明显的实验现象,则用氢氧化钠溶液不能鉴别乙醇和乙酸,故C错误;
D.与乙酸乙酯互为同分异构体的酯类有HCOOCH2CH2CH3,HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3共3中;故D错误;
故选B。6、D【分析】【分析】
A.过氧键对热不稳定;高温时易断裂;
B.青蒿素和双氢青蒿素的相对分子质量与氢原子所处的环境均不同;
C.水煎剂破坏了过氧键;导致治疗疟疾无效;
D.C=O是极性键;有机物分子含羟基越多,越易溶于水。
【详解】
A.过氧键对热不稳定;高温时易断裂,则低温;有机溶剂冷浸可以减少药物提取过程中过氧键的断裂,故A项正确;
B.根据图示信息可知;青蒿素与氢气发生加成反应生成双氢青蒿素后,其相对分子质量与等效氢化学环境的种类不同,故可用质谱或核磁共振氢谱鉴别青蒿素和双氢青蒿素,故B项正确;
C.根据题设信息可知;影响青蒿素治疗疟疾的药效的主要官能团是过氧键—O—O—,过氧键对热不稳定,水煎的方法对治疗疟疾无效,故C项正确;
D.根据相似相容原理可知,青蒿素分子内的酯基(是极性键)不如双氢青蒿素分子内的羟基易溶于水;则双氢青蒿素比青蒿素水溶性好,故D项错误;
答案选D。7、D【分析】【详解】
加聚反应可以分为均聚反应(仅由一种单体发生的加聚反应)和共聚反应(由两种或两种以上单体共同参加的聚合反应叫共聚反应)。这两种烯烃自身可以发生加聚反应生成①②两种聚合物,也能相互之间发生加聚反应生成③,故答案选D。二、填空题(共5题,共10分)8、略
【分析】【分析】
(1)反应中N元素的化合价升高,则氧化产物为N2,S元素的化合价降低,还原产物为SO2;根据方程式中物质的计量数关系判断;
(2)根据现象可知该钠盐中含有硫酸根离子和氢离子;即为硫酸氢钠,据此分析。
【详解】
(1)3(NH4)2SO44NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O,反应中N元素的化合价升高,则氧化产物为N2,S元素的化合价降低,还原产物为SO2,根据方程式可知,
氧化产物与还原产物分子个数之比为1:3;
(2)某钠盐A的溶液,实验时有以下一现象:(1)加入Ba(NO3)2溶液时出现白色沉淀,说明含有硫酸根,(2)加入Na2CO3,有气泡产生,说明含有氢离子,由此可判断出该钠盐A为NaHSO4;反应的离子方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓、CO32-+2H+=H2O+CO2↑。【解析】①.1:3②.NaHSO4③.Ba2++SO42-=BaSO4↓④.CO32-+2H+=H2O+CO2↑9、略
【分析】【分析】
Ⅰ、(1)根据图知,碱性条件下H3AsO3的浓度减小、H2AsO3-浓度增大,说明碱和H3AsO3生成H2AsO3-;该反应为酸碱的中和反应;
(2)图象中分析判断pH=11时,图中H3AsO3水溶液中三种微粒浓度;
(3)多元弱酸分步电离,H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4⇌H2AsO4-+H+;
(4)H3AsO4第二步电离的电离常数为Ka2=pH=7时c(H2AsO4-)=c(HAsO42-);
Ⅱ、(5)沉淀滴定时到达滴定终点时曲线斜率突变,图中c点为滴定终点,此处-lgc(Cl-)=5;据此计算;
(6)曲线上的点是达到沉淀溶解平衡的平衡点,满足c(Ag+)•c(Cl-)=Ksp(AgCl);溶度积常数只随温度改变而改变;改变滴定反应液浓度不改变溶度积常数;
(7)AgBr比AgCl更难溶,达到沉淀溶解平衡时Br-的浓度更低。
【详解】
Ⅰ、(1)根据图知,碱性条件下H3AsO3的浓度减小、H2AsO3-浓度增大,说明碱和H3AsO3生成H2AsO3-,该反应为酸碱的中和反应,同时还生成水,离子方程式为:OH-+H3AsO3=H2AsO3-+H2O;
故答案为OH-+H3AsO3=H2AsO3-+H2O;
(2)图象中分析判断pH=11时,图中H3AsO3水溶液中三种微粒浓度为:c(H2AsO3-)>c(HAsO32-)>c(H3AsO3);
故答案为c(H2AsO3-)>c(HAsO32-)>c(H3AsO3);
(3)多元弱酸分步电离,H3AsO4第一步电离方程式为:H3AsO4⇌H2AsO4-+H+;
故答案为H3AsO4⇌H2AsO4-+H+;
(4)H3AsO4第二步电离的电离常数为Ka2=PH=7时c(H2AsO4-)=c(HAsO42-),Ka2=c(H+)=10-7;
故答案为10-7;
Ⅱ、(5)沉淀滴定时到达滴定终点时曲线斜率突变,图中c点为滴定终点,此处-lgc(Cl-)=5,达到沉淀溶解平衡时,c(Ag+)=c(Cl-)=10-5mol/L,所以根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10;
故答案为b;
(6)溶度积常数只随温度改变而改变,改变滴定反应液浓度不改变溶度积常数,所以相同实验条件下,若改为0.0400mol•L-1Cl-,则所需AgNO3溶液体积就变为mL=20mL,反应终点c移到b点;
故答案为b;
(7)AgBr比AgCl更难溶,达到沉淀溶解平衡时Br-的浓度更低,则-lgc(Br-)值更大,消耗AgNO3溶液的体积不变;反应终点c向d点;
故答案为d。
【点睛】
本题考查沉淀溶解平衡相关知识,明确达到沉淀溶解平衡时的关系式,把握图象反应的信息,掌握基础是解题关键。【解析】OH-+H3AsO3=H2AsO3-+H2Oc(H2AsO3-)>c(HAsO32-)>c(H3AsO3)H3AsO4⇌H2AsO4-+H+10-710-10bd10、略
【分析】【详解】
(1)Na2CO3属于盐,不属于碱;CO不与碱反应生成盐和水,CO不属于酸性氧化物;故答案为Na2CO3;CO;
(2)利用质量守恒;因此有50+1+3+12=x+26+3+30,推出x=7,Q的反应前后质量不变,说明Q在该反应为催化剂,M的质量减少,N;P的质量增大,推出M为反应物,N、P为生成物,即该反应为分解反应;
①根据上述分析;该反应为分解反应;故答案为分解反应;
②物质Q在反应中可能起的作用是催化剂;故答案为催化剂;
(3)所加NaOH为足量,NaH2PO2为次磷酸的正盐,即H3PO2为一元酸;故答案为一;
(4)NaHSO4在水中完全电离,其电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO加入Ba(OH)2溶液至SO恰好沉淀完全,NaHSO4和Ba(OH)2反应物质的量应为1:1,即离子方程式为H++SO+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O;故答案为H++SO+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O;
(5)根据反应方程式,KMnO4为氧化剂,HCl为还原剂,Cl2为氧化产物,因此每生成50个氯气分子,转移电子物质的量为50-2=100;故答案为100。【解析】Na2CO3CO分解催化剂一H++SO+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O10011、略
【分析】【分析】
有机物A中主链上含有3个C原子;在2号C原子上含有2个甲基;标注“*”的碳原子连接起来构成的图形和甲烷相似;E是A的同系物,且比A少一个碳原子,说明E中含有4个C原子,可能是正丁烷或异丁烷;根据甲苯发生取代反应生成2−甲基溴苯的条件回答;根据苯乙烯发生加聚反应写出化学方程式;根据酯化反应的原理写出化学方程式,分析实验操作;乙醇催化氧化成乙醛,具有还原性;乙酸乙酯和丁酸互为同分异构体,能与氢氧化钠反应,据此分析解答。
【详解】
(1)有机物A中主链上含有3个C原子;在2号C原子上含有2个甲基,为新戊烷或2,2−二甲基丙烷;标注“*”的碳原子连接起来构成的图形和甲烷相似,为正四面体结构;E是A的同系物,且比A少一个碳原子,说明E中含有4个C原子,可能是正丁烷或异丁烷,正丁烷和异丁烷都含有两种氢原子,则其一氯代物各有两种,所以一共是四种一氯代物;
(2)B为甲苯,甲苯和氯气在光照条件下发生支链上取代反应,和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生苯环上的取代反应生成2−甲基溴苯,反应条件①为溴蒸汽、光照,②为液溴(或纯溴)、FeBr3;
(3)有机物D的官能团名称为碳碳双键,D在一定条件下能生成高分子化合物聚苯乙烯,化学方程式为:n
(4)图①在浓硫酸作催化剂、加热条件下,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,化学方程式为:CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O;图中的错误是导管末端伸入液面以下,易造成倒吸;饱和NaOH溶液碱性太强,易造成乙酸乙酯水解而降低产率,应该使用饱和碳酸钠溶液;
②是乙醇的催化氧化实验,乙醇和CuO在加热条件下发生氧化反应生成乙醛、Cu和水,铜丝由黑变红的原因是CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O;
③乙酸乙酯的同分异构体中能与NaHCO3反应产生气体的物质是丁酸,丁酸有两种同分异构体,结构简式为:CH3CH2CH2COOH或CH3CH(CH3)COOH。
【点睛】
甲苯和氯气在光照条件下发生支链上取代反应,和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生苯环上的取代反应为易错点。【解析】新戊烷(或2,2—二甲基丙烷)正四面体形4液溴(或纯溴)、FeBr3或FenCH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O导管末端伸入液面以下,易造成倒吸;饱和NaOH溶液碱性太强,易造成乙酸乙酯水解而降低产率CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2OCH3CH2CH2COOH或CH3CH(CH3)COOH12、略
【分析】【分析】
Ⅱ、环己烷()与Cl2在光照的条件下发生取代反应生成后经NaOH的醇溶液发生消去反应,生成再与Br2加成生成再经NaOH的醇溶液发生消去反应,生成
【详解】
(1)根据烯烃的命名规则,该化合物主链包含两个碳碳双键,由于碳碳双键在两端,所以要从离取代基近的一端(即左边)命名,该化合物的名称为2-乙基-1,3-丁二烯;与Br2加成后的产物有3种,分别是:
(2)C9H12属于芳香烃的同分异构体共有8种,分别是:其中一溴代物只有两种的是一溴代物是
(3)有机物A中能与Na反应的是羧基和羟基,能与NaOH反应的是羧基和酚羟基,能与H2反应的是苯环和醛基;故消耗这三种物质的物质的量之比为3:2:4;羟基上氢原子的活泼性由强到弱是羧基>酚羟基>醇羟基,故③>②>①;
(4)根据分析,A为环己烷,结构简式为
(5)根据分析①是取代反应;③是消去反应;
(6)根据分析,反应④的化学方程式是+2NaOH+2NaBr+2H2O;
【点睛】
本题要注意第(3)题,苯环、碳碳双键、碳碳三键、羰基、醛基都可以与H2加成,但是羧基和酯基虽然有碳氧双键,但不能与H2加成。【解析】2-乙基-1,3-丁二烯383:2:4③②①取代反应消去反应+2NaOH+2NaBr+2H2O三、判断题(共7题,共14分)13、B【分析】【详解】
系统命名法可用来区分各个化合物,适用于烃,也适用于烃的衍生物,故故错误。14、A【分析】【详解】
溴乙烷是一种无色油状液体;难溶于水,能溶于多种有机溶剂;
答案为:正确。15、B【分析】【详解】
低级醇易溶于水,随碳原子数增多,醇在水中的溶解能力减弱,故答案为:错误。16、B【分析】【分析】
【详解】
氯苯与NaOH溶液共热,发生的是取代反应,生成苯酚,然后苯酚再和NaOH发生中和反应生成苯酚钠,不能发生消去反应,故错误。17、B【分析】【分析】
【详解】
碳碳双键与醛基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故错误。18、A【分析】【详解】
蚕丝是蛋白质,在灼烧时有烧焦羽毛的气味,人造纤维在灼烧时有特殊的气味,两种气味不同,可以用灼烧的方法区分蚕丝和人造丝,故正确。19、B【分析】【详解】
高分子化合物为混合物,错误。四、有机推断题(共4题,共32分)20、略
【分析】【分析】
由已知信息,结合D的结构简式,结合C→D的条件,可知C的结构简式为C是由CH3CHO和B反应生成的,结合题目的已知信息,可知B的结构简式为由D→E结合D的官能团和反应条件,可知反应是醇脱氢氧化反应,则E的结构简式为E→F通过反应条件可知E中醛基被氧化成羧基,则F的结构简式为则F和I的反应是酯化反应,G和Cl2反应是取代反应,故H结构简式为据此分析解答。
【详解】
(1)经分析,B的结构简式为根据系统命名法,其名称为二甲基丙醛;通过I的结构简式可知其结构中含有羟基和醚键。
(2)通过D和E的反应条件,可知反应是醇脱氢氧化反应,则其反应方程式为
(3)经分析F的结构简式为I的结构中含有醇羟基,故F和I的反应是酯化反应或取代反应。
(4)经分析H的结构简式为其结构中含有卤素原子和一个酚羟基,故与溶液反应时最多消耗的物质的量为
(5)苯环上有两个取代基且能使溶液变紫色的的同分异构体,且其结构中一定含有一个酚羟基,则满足条件的同分异构体有且每种同分异构都有邻、间、对三种,则满足条件的同分异构体总计12种,其中不含甲基的同分异构体的结构简式为【解析】二甲基丙醛(酚)羟基、醚键酯化反应或取代反应1221、略
【分析】【分析】
根据琥珀酸酐的结构简式,反应①发生1,4-加成,C4H6Br2的结构简式为BrCH2CH=CHCH2Br,根据合成路线,反应②应为加成反应,A的结构简式为BrCH2CH2CH2CH2Br,A→B发生卤代烃的水解,即B的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH,根据问题(4)生成环酯,则B被氧化生成的C为HOOCCH2CH2COOH;据此分析;
(1)
根据上述分析,反应①发生1,4-加成,需要的试剂为溴水或溴的四氯化碳溶液或液溴;反应②发生加成反应,需要的试剂和条件为H2、催化剂、加热;故答案为溴水或溴的四氯化碳溶液或液溴;H2;催化剂、加热;
(2)
比1,3-丁二烯多一个C的同系物的分子式为C5H8,含有甲基的有CH2=CHCH=CHCH3、CH2=C(CH3)CH=CH2;共有2种;故答案为2;
(3)
根据上述分析,A的结构简式为BrCH2CH2CH2CH2Br;A中所含官能团为溴原子,检验溴原子的方法:取样,加入氢氧化钠水溶液加热,冷却静置后,取水层,先加稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若出现淡黄色沉淀,说明有溴原子;故答案为BrCH2CH2CH2CH2Br;取样;加入氢氧化钠水溶液加热,冷却静置后,取水层,先加稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若出现淡黄色沉淀,说明有溴原子;
(4)
根据上述分析,B的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH,C的结构简式为HOOCCH2CH2COOH,B和C反应生成环酯,反应的化学方程式为HOOCCH2CH2COOH+HOCH2CH2CH2CH2OH+2H2O;故答案为HOOCCH2CH2COOH+HOCH2CH2CH2CH2OH+2H2O;
(5)
根据高分子物质,判断出单体为根据生成琥珀酸酐的路线,推出生成所制备物质的路线为故答案为【解析】(1)溴水(或液溴,或溴的四氯化碳溶液)H2;催化剂、加热。
(2)2
(3)BrCH2CH2CH2CH2Br取样;加入氢氧化钠水溶液加热,冷却静置后,取水层,先加稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若出现淡黄色沉淀,说明有溴原子。
(4)HOOCCH2CH2COOH+HOCH2CH2CH2CH2OH+2H2O
(5)22、略
【分析】【分析】
A分子无支链,只含有一种官能团,则A为HOOCCH2CH2COOH;A和乙醇发生酯化反应得到B,B为CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3;结合信息Ⅰ可知D为B和D发生加成反应得到E,E为由F的分子式及F→G的条件可知F为F为CH3COOH,G为CH3COOCH2CH3,对比G和K分子式及信息Ⅲ可知K为J为L为
(1)
由分析可知A为HOOCCH2CH2COOH;则A中含有的官能团为羧基;
(2)
C2H5OOCCH2CH2COOC2H5和发生加成反应生成
(3)
由分析可知D为
(4)
F为CH3COOH,CH3COOH和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式是:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;
(5)
J的分子式是C5H10O3,核磁共振氢谱有两个峰,峰面积比为2:3,且1molJ可与2molNaOH溶液发生水解反应,故J为
(6)
K为K进一步反应发生信息III中反应生成L,结合L的分子式、M的结构简式,可知L为
(7)
对比L、M的结构可知,L组成上去氧加氢生成M,则L发生还原反应生成M。【解析】(1)羧基。
(2)加成反应。
(3)
(4)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(5)
(6)
(7)还原23、略
【分析】【分析】
由D的结构简式逆推可知C为对比A、C的结构,B含有一个环状结构,结合信息I中取代反应,可推知B为对比D、F的结构,结合反应条件与信息II、III,可知E为E发生取代反应生成F;F发生取代反应生成G,G发生氧化反应生成H、H发生水解反应然后酸化得到I,根据G、I结构简式对比知,G中苯环上甲基被氧化生成羧基,所以H为
【详解】
(1)A的名称是间甲基苯酚或3-甲基苯酚;A+B→C的反应类型是取代反应;
(2)羟基能被酸性高锰酸钾溶液氧化;所以流程中设计F→G这步反应的作用保护酚羟基不被氧化;
(3)H的结构简式为含有的官能团为羧基、酯基和醚键,能与氢氧化钠溶液反应的为羧基和酯基以及酯基水解后的羧基,所以H→I第一步的化学反应方程式为
(4)B含有一个环状结构,其结构简式为B的同分异构体符合下列条件:
①不含有环状结构;
②能发生银镜反应;说明含有醛基;
③能与NaHCO3反应生成CO2;说明含有羧基;
B的不饱和度是3;一个酚羟基和一个醛基的不饱和度为2,说明其同分异构体中还含有一个碳碳双键;
如果碳链结构为C=C-C-COOH;醛基有3种方式放置;
如果碳链结构为C-C=CCOOH;醛基有3种放置方式;
如果碳链结构为醛基有2种放置方式;
所以符合条件的有8种;
(5)F与(CH3CO)2O按物质的量1:1发生反应生成G的化学方程式为
(6)以CH3COCH3、CH3CH2MgBr为原料,制备高分子化合物CH3COCH3、CH3CH2MgBr发生信息中的反应然后酸化得到(CH3)2COHCH2CH3,然后发生消去反应生成(CH3)2C=CHCH3,再和溴发生加成反应得到(CH3)2CBrCHBrCH3,再发生消去反应得到CH2=C(CH3)CH=CH2,最后发生加聚反应得到目标产物,其合成路线为
【点睛】
本题考查有机物推断和合成,侧重考查分析推断、知识综合运用、知识迁移能力,正确理解并灵活运用信息推断各物质结构简式是解本题关键,注意题给信息中断键和成键方式,题目难度中等。【解析】间甲基苯酚或3-甲基苯酚取代反应保护酚羟基不被氧化8五、结构与性质(共4题,共36分)24、略
【分析】【分析】
(1)基态钛原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,由此可确定外围电子排布式。C、N、O元素的非金属性关系为O>N>C;电负性的关系与非金属性关系相同。
(2)钛硬度比铝大;从金属键的大小找原因。
(3)钛镍合金溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,其中阴离子为SO42-;S的价层电子对数为4,由此可确定其立体构型和S的杂化方式,S的杂化轨道与O的2p轨道头对头重叠。
(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体,其晶胞的俯视图为由此确定符合题意的图形。
(5)在氮化钛晶胞中,含Ti原子的个数为12×+1=4,含N原子个数为8×+6×=4;由此可求出原子的总体积,再由原子半径求晶胞的总体积,便可求出氮化钛晶体中原子的空间利用率的计算式。碳氮化钛化合物结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子,则晶胞中有1个N原子换成1个C原子,Ti原子个数不变,由此确定这种碳氮化钛化合物的化学式。
【详解】
(1)基态钛原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,由此可确定外围电子排布式为3d24s2。C、N、O元素的非金属性关系为O>N>C,则电负性:O>N>C。答案为:3d24s2;O>N>C;
(2)钛和铝都形成金属晶体;应从离子的带电荷分析钛硬度比铝大,其原因是Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强。答案为:Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强;
(3)钛镍合金溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,其中阴离子为SO42-,S的价层电子对数为4,由此可确定其立体构型为正四面体形,S的杂化方式为sp3,S的杂化轨道与O的2p轨道头对头重叠,从而形成σ键。答案为:正四面体形;sp3;σ;
(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体,其晶胞的俯视图为由此确定符合题意的图形为D。答案为:D;
(5)在氮化钛晶胞中,含Ti原子的个数为12×+1=4,含N原子个数为8×+6×=4,由此可求出原子的总体积为再由原子半径求晶胞的总体积为(2a+2b)3,便可求出氮化钛晶体中原子的空间利用率的计算式为碳氮化钛化合物结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子,则晶胞中有1个N原子换成1个C原子,Ti原子个数不变,由此确定这种碳氮化钛化合物的化学式为Ti4CN3。答案为:Ti4CN3。
【点睛】
计算晶胞中所含原子的个数时,依据原子所在位置确定所属晶胞的份额。若原子位于立方体的项点,则属于此晶抱的只占八分之一;若原子位于棱上,则只有四分之一属于此晶抱;若原子位于面心,则只有二分之一属于此晶胞;若原子位于立方体内,则完全属于此晶胞。【解析】①.3d24s2②.O>N>C③.Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强④.正四面体形⑤.sp3⑥.σ⑦.D⑧.×100%⑨.Ti4CN325、略
【分析】【分析】
【详解】
4-1主要考查由晶胞书写化学式。
需要注意的是要写最简式!
对于A,Na位于晶胞的顶点与体心,有2个;每个面上有2个Cl,构成三角二十面体,总共6个C1.那么A的化学式NaCl3;。
对于B,Na位于竖直棱的棱心以及体内总共3个;CI位于顶点,总共1个。那么B的化学式为Na3Cl;
对于C,Na位于晶胞的竖直棱的棱心、上下面的面心以及体内,共4个;Cl位于竖直的棱上,共2个。那么C的化学式为Na2Cl。
感兴趣的同学可以判断下面结构的化学式[9]
ANaCl7BNaCl3CNaCl3DNa3ClENa3Cl2FNa3Cl2GNa2ClHNa2ClINa2Cl
4-2-1该晶体结构与萤石类似,需要注意的是给出的图形并不是其正当晶胞,晶胞中会形成八个小立方体空隙,其中电子对(2e-)和氦原子交替分布填充在立方体的中心。
所以有8个钠离子,4对电子对(2e-)和4个He。
4-2-2能体现出钠离子与电子分开即可Na+2(e-2)He。
4-2-3主要考查空间想象能力;晶胞的平移。
同学们在学习CaF2的晶胞时必然画过以F为顶点或者以Ca为顶点的晶胞。把Na+2(e-2)He晶胞中钠离子省略;会得到一个与NaCl一样的结构,若把He放在顶点,那么电子对位于棱心与体心(He构成的八面体空隙中)。
4-2-4见答案【解析】①.NaCl3、Na3Cl、Na2Cl②.8③.Na(e2-)He④.体心、棱心⑤.Na-He间距:d=1/4×1.732×395pm=171pm,晶体密度:ρ=(23.0×8+4.00×4)/(3953×6.02×1023×10-30)=5.39g·cm-326、略
【分析】【分析】
(1)P原子价电子排布式为3s22p3;结合泡利原理;洪特规则画出价电子排布图;
(2)P原子以正四面体的形态围绕在钯原子中心上,钯原子的杂化轨道类型为sp3;四(三苯基膦)钯分子为非极性分子;而水是极性分子,结合相似相溶原理判断;A分子中C原子均没有孤对电子,三键中C原子杂化轨道数目为2,双键中碳原子杂化轨道数目为3,其它碳原子杂化轨道数目为4;连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子;
(3)Pd含有空轨道;P原子有1对孤对电子,提供孤对电子与Pd形成配位键;
(4)PCl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148℃液化,形成一种能导电的熔体,形成的正四面体形阳离子为PCl4+,正六面体形阴离子为PCl6-;PCl3分子中P原子有一对孤电子对,PCl4+中P没有孤电子对,孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力;由晶胞结构可知,PCl4+位于体心,PCl6-位于顶点,由均摊法可知晶胞中含有1个PCl6-,计算晶胞质量,再根据ρ=计算晶胞密度;
(5)PBr5气态分子的结构与PCl5相似,它的熔体也能导电,经测定知其中只存在一种P-Br键长,则电离生成PBr4+与Br-。
【详解】
(1)磷是15号元素,其原子核外有15个电子,P元素基态原子电子排布为1s22s22p63s23P3,P的最外层3p电子3个电子自旋方向相同,为故答案为
(2)P原子以正四面体的形态围绕在钯原子中心上,钯原子与P原子成4个单键,杂化轨道数为4,为sp3杂化,水为极性分子,四(三苯基膦)钯分子为非极性分子,分子极性不相似,故不相溶,所以四(三苯基膦)钯分子在水中难溶,物质A中甲基上的C采取sp3杂化类型,C≡N为SP杂化,碳碳双键为sp2杂化,连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,如图:所以一个A分子中手性碳原子数目为3个,故答案为sp3;不易溶于水,水为极性分子,四(三苯基膦)钯分子为非极性分子,分子极性不相似,故不相溶;sp、sp2、sp3;3;
(3)配位键由含有孤电子对的原子指向含有空轨道的原子,Pd含有空轨道、P原子含有孤电子对,所以配位键由P原子指向Pd原子,如图:故答案为
(4)PCl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148℃液化,形成一种能导电的熔体,说明生成自由移动的阴阳离子,一种正四面体形阳离子是PCl4+和一种正六面体形阴离子是PCl6-,即发生反应为:2PCl5=PCl4++PCl6-,PCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5−3×1)=4,所以原子杂化方式是sp3,PCl5中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=5+(5−5×1)=4,所以原子杂化方式是sp3,PCl3分子中P原子有一对孤电子对,PCl4+中P没有孤电子对.孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力,所以PCl5中正四面体形阳离子中键角小于PCl3的键角,晶胞中PCl5位于顶点8×=1,1个PCl5分子位于晶胞内部,立方体的晶胞边长为apm,所以密度为:ρ==
故答案为:PCl4+和PCl6-;两分子中P原子杂化方式均为sp3杂化,PCl3分子中P原子有一对孤电子对,PCl4+中P没有孤电子对,孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力;
(5)PBr5气态分子的结构与PCl5相似,说明PBr5也能电离出能导电的阴阳离子,而产物中只存在一种P-Br键长,所以发生这样电离PBr5═PBr4++Br-;
故答案为PBr5=PBr4++Br-。
【点晴】
本题考查物质结构和性质,涉及电子排布图、杂化方式的判断、电离方式和微粒结构等,侧重于基础知识的综合应用的考查,题目难度较大。杂化类型的判断方法:1)例如常见的简单分子,C2H2、CO2为直线型分子,键角为180°,推断其C原子的杂化轨道类型为sp;C2H4、C6H6为平面型分子,键角为120°,推断其C原子的杂化轨道类型为sp2;CH4、CCl4为正四面体,键角109.5°,推断其C原子的杂化轨道类型为sp3。扩展到以共价键形成的晶体,如:已知金刚石中的碳原子、晶体硅和石英中的硅原子,都是以正四面体结构形成共价键的,所以也都是采用sp3杂化;已知石墨的二维结构平面内,每个碳原子与其它三个碳原子结合,形成六元环层,键角为120°,由此判断石墨的碳原子采用sp2杂化。2)根据价层电子对互斥理论判断杂化类型:中心原子电子对计算公式:价电子对数n=(中心原子的价电子数+配位原子的价电子数×m±电荷数)。注意:①当上述公式中电荷数为正值时取“-”,电荷数为负值时取“+”;②当配位原子为氧原子或硫原子时,成键电子数为零;根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;n=4,sp3杂化;3)对于有机物利用杂化轨道数=孤对电子对数+σ键数进行判断.如C2H2分子中碳原子形成1个C-H,1个C≡C(含1个σ键),C原子杂化轨道数为1+1=2,采取sp杂化方式,C2H4分子中碳原子形成2个C-H,1个C═C双键(含1个σ键),C原子杂化轨道数为(2+1)=3,C原子采取sp2杂化方式。【解析】)sp3不易溶于水,水为极性分子,四(三苯基膦)钯分子为非极性分子,分子极性不相似,故不相溶sp、sp2、sp33PCl4+和PCl6-两分子中P原子杂化方式均为sp3杂化,PCl3分子中P原子有一对孤电子对,PCl4+中P没有孤电子对。孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力或PBr5=PBr4++Br-27、略
【分析】【分析】
根据Cu的核外电子数写出Cu的电子排布式和电子所占轨道数;根据VSEPR理论判断空间构型;根据电负性和第一电离能递变规律判断电负性相对大小和第一电离能的大小;根据原子的成键情况判断原子的杂化类型;根据晶胞的结构,由“均摊法”进行晶胞的相关计算;据此解答。
(1)
Cu的原子序数为29,核外有29个电子,根据核外电子排布规律,基态Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,基态Cu原子核外电子占有的原子轨道为1+1+3+1+3+5+1=15;答案为[Ar]3d104s1;15。
(2)
SO中中心原子S的价层电子对数=4+=4+0=4;无孤电子对,空间构型为正四面体;答案为正四面体。
(3)
同周期元素自左而右元素的电负性增大,且非金属性越强电负性越大,故电负性O>N>C>H;同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,所以第一电离能最大的是N;由乙二胺四乙酸根阴离子()可知,该结构中有饱和碳原子为sp3杂化,有C=O双键为sp2杂化,N原子形成三根单键(σ键)还有一对孤电子对,是sp3杂化;答案为O>N>C>H;N;sp2、sp3;sp3。
(4)
①由晶胞的结构可知,Cu位于顶点和面心,Cu的个数为8×+2×=2,Cl位于面心和体心,Cl的个数为4×+2=4,H2O位于棱上和面心,H2O的个数为8×+4×=4,则Cu:Cl:H2O=2:4:4=1:2:2,该晶体的化学式为CuCl2·2H2O;答案为CuCl2·2H2O。
②一个晶胞的质量为m=g=g,晶胞的体积为V=a×10-10cm×b×10-10cm×c×10-10cm=abc×10-30cm3,该晶体的密度为ρ===g·cm-3;答案为【解析】(1)[Ar]3d104s115
(2)正四面体。
(3)O>N>C>HNsp2、sp3sp3
(4)CuCl2·2H2O六、推断题(共4题,共24分)28、略
【分析】【分析】
B发生加聚反应生成聚丁烯酸甲酯,则B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,A为C3H6,A发生发生加成反应生成B,则A结构简式为CH2=CHCH3,聚丁烯酸甲酯发生水解反应然后酸化得到聚合物C,C结构简式为A发生反应生成D,D发生水解反应生成E,E能发生题给信息的加成反应,结合E分子式知,E结构简式为CH2=CHCH2OH、D结构简式为CH2=CHCH2Cl,E和2-氯-1,3-丁二烯发生加成反应生成F,F结构简式为F发生取代反应生成G,G发生信息中反应得到则G结构简式为据此解答。
【详解】
(1)通过以上分析知,A为丙烯,B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3;其含氧官能团名称是酯基;
故答案为丙烯;酯基;
(2)C结构简式为D发生水解反应或取代反应生成E;
故答案为取代反应或水解反应;
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