近三年高考化学真题分类汇编:化学用语2

近三年高考化学真题分类汇编:化学用语2
一、选择题
1.(2023·湖南)下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A.碱性锌锰电池的正极反应:MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+
C.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
D.TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-
2.(2023·湖南)下列化学用语表述错误的是
A.HClO的电子式:
B.中子数为10的氧原子:O
C.NH3分子的VSEPR模型:
D.基态N原子的价层电子排布图:
3.(2022·江苏)少量与反应生成和。下列说法正确的是(  )
A.的电子式为
B.的空间构型为直线形
C.中O元素的化合价为-1
D.仅含离子键
4.(2022·福建)福建多个科研机构经过长期联合研究发现,使用和改性的基催化剂,可打通从合成气经草酸二甲酯常压催化加氢制备乙二醇的技术难关。下列说法正确的是(  )
A.草酸属于无机物
B.与石墨互为同分异构体
C.属于过渡元素
D.催化剂通过降低焓变加快反应速率
5.(2022·福建)实验室需对少量污染物进行处理。以下处理方法和对应的反应方程式均错误的是(  )
A.用硫磺处理洒落在地上的水银:
B.用盐酸处理银镜反应后试管内壁的金属银:
C.用烧碱溶液吸收蔗糖与浓硫酸反应产生的刺激性气体:
D.用烧碱溶液吸收电解饱和食盐水时阳极产生的气体:
6.(2022·山东)、的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:;。下列说法正确的是(  )
A.X的中子数为2
B.X、Y互为同位素
C.、可用作示踪原子研究化学反应历程
D.自然界不存在、分子是因其化学键不稳定
7.(2022·浙江6月选考)下列消毒剂的有效成分属于盐的是(  )
A.高锰酸钾溶液 B.过氧乙酸溶液
C.双氧水 D.医用酒精
8.(2022·浙江6月选考)下列表示正确的是(  )
A.乙醛的结构简式:
B.丁烯的键线式:
C.的结构示意图:
D.过氧化钠的电子式:
9.(2022·浙江6月选考)下列反应的离子方程式不正确的是(  )
A.盐酸中滴加溶液:
B.溶液中通入过量:
C.乙醇与酸性溶液反应:
D.溴与冷的溶液反应:
10.(2022·浙江6月选考)下列物质对应的化学式正确的是(  )
A.白磷: B.甲基丁烷:
C.胆矾: D.硬脂酸:
11.(2022·浙江6月选考)下列说法不正确的是(  )
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.和互为同位素
C.和互为同素异形体
D.丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体
12.(2022·广东)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是(  )
A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C. 中含有 个电子
D. 被还原生成
13.(2021·浙江)下列物质属于纯净物的是(  )
A.汽油 B.食醋 C.漂白粉 D.小苏打
14.(2021·浙江)下列说法正确的是(  )
A.C60和C70互为同位素
B.C2H6和C6H14互为同系物
C.CO和CO2互为同素异形体
D.CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
15.(2021·浙江)不能正确表示下列变化的离子方程式是(  )
A.碳酸镁与稀盐酸反应:
B.亚硫酸氢钠的水解:
C.锌溶于氢氧化钠溶液:
D.亚硝酸钠与氯化铵溶液受热反应:
16.(2021·浙江)下列表示不正确的是(  )
A.乙炔的实验式
B.乙醛的结构简式
C.2,3-二甲基丁烷的键线式
D.乙烷的球棍模型
17.(2021·广东)“天问一号”着陆火星,“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学,长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是(  )
A.煤油是可再生能源
B. 燃烧过程中热能转化为化学能
C.火星陨石中的 质量数为20
D.月壤中的 与地球上的 互为同位素
18.(2021·广东)设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A. 含有 键的数目为
B. 的盐酸含有阴离子总数为
C. 与 混合后的分子数目为
D. 与足量 反应生成的 分子数目为
19.(2021·全国甲) 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(  )
A. 重水( )中含有的质子数为
B. 的 与 完全反应时转移的电子数为
C. 环状 ( )分子中含有的 键数为
D. 的 溶液中 离子数为
20.(2021·全国乙卷)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是(  )
A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙: CO32- +CaSO4 =CaCO3 + SO42-
B.过量铁粉加入稀硝酸中:Fe + 4H+ + NO3- = Fe3+ +NO↑ +2H2O
C.硫酸铝溶液中滴如少量氢氧化钾溶液: Al3+ +4 OH- =AlO2- + 2H2O
D.氯化铜溶液中通入硫化氢: Cu2+ + S2- =CuS ↓
21.(2021·浙江)下列说法正确的是(  )
A.14N2和15N2互为同位素 B.间二甲苯和苯互为同系物
C.Fe2C和Fe3C互为同素异形体 D.乙醚和乙醇互为同分异构体
22.(2021·浙江)下列“类比”合理的是(  )
A.Na与H2O反应生成NaOH和H2,则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
B.NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO,则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO
C.Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl,则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl
D.NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3,则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3
二、多选题
23.(2021·海南)我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。 是谷氨酸(结构简式如下)的同分异构体,与谷氨酸具有相同的官能团种类与数目。下列有关说法正确的是(  )
A.谷氨酸分子式为 B.谷氨酸分子中有2个手性碳原子
C.谷氨酸单钠能溶于水 D. 的数目(不含立体异构)有8种
三、非选择题
24.(2021·浙江)含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答:
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 : 。判断该反应的自发性并说明理由   。
(2)已知 。 时,在一恒容密闭反应器中充入一定量的 和 ,当反应达到平衡后测得 、 和 的浓度分别为 、 和 。
①该温度下反应的平衡常数为   。
②平衡时 的转化率为   。
(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法正确的是   。
A.须采用高温高压的反应条件使 氧化为
B.进入接触室之前的气流无需净化处理
C.通入过量的空气可以提高含硫矿石和 的转化率
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 以提高吸收速率
②接触室结构如图1所示,其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是   。
A. B. C. D. E. F. G.
③对于放热的可逆反应,某一给定转化率下,最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3中画出反应 的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图(标明曲线Ⅰ、Ⅱ)   。
(4)一定条件下,在 溶液体系中,检测得到pH-时间振荡曲线如图4,同时观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程,请补充其中的2个离子方程式。
Ⅰ.
Ⅱ.①   ;
Ⅲ. ;
Ⅳ.②   。
25.(2021·浙江)固体化合物X由3种元素组成,某学习小组开展如下探究实验。
其中,白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答:
(1)白色固体C的化学式是   ,蓝色溶液D中含有的溶质是   (用化学式表示)。
(2)化合物X的化学式是   ;化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构,写出该阴离子的电子式   。
(3)蓝色溶液A与 作用,生成一种气体,溶液蓝色褪去,同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。
①写出该反应的离子方程式   。
②设计实验验证该白色沉淀的组成元素   。
26.(2021·湖南) 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(Ce)主要以 形式存在,还含有 、 、 、 等物质。以独居石为原料制备 的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子,该核素的符号为   ;
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有   (至少写两条);
(3)滤渣Ⅲ的主要成分是   (填化学式);
(4)加入絮凝剂的目的是   ;
(5)“沉铈”过程中,生成 的离子方程式为   ,常温下加入的 溶液呈   (填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知: 的 , 的 , );
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为 ,在高温条件下, 、葡萄糖( )和 可制备电极材料 ,同时生成 和 ,该反应的化学方程式为   
27.(2021·河北)[选修5:有机化学基础]
丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM—289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其它活性成分,其合成路线如图:
已知信息: +R2CH2COOH (R1=芳基)
回答下列问题:
(1)A的化学名称为   。
(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为   、   。
①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。
(3)E→F中(步骤1)的化学方程式为   。
(4)G→H的反应类型为   。若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为   。
(5)HPBA的结构简式为   。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因   。
(6)W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4—二氯甲苯( )和对三氟甲基苯乙酸( )制备W的合成路线__。(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。
28.(2021·河北)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是   (填元素符号)。
(2)工序①的名称为    。
(3)滤渣的主要成分是    (填化学式)。
(4)工序③中发生反应的离子方程式为   。
(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为   ,可代替NaOH的化学试剂还有   (填化学式)。
(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序   (填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。
(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为   。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol L-1为沉淀完全;Al(OH)3+OH- Al(OH) :K=100.63,Kw=10-14,Ksp[Al(OH)3]=10-33)
29.(2021·河北)[选修3:物质结构与性质]
KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器,填补了国家战略空白。回答下列问题:
(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是   (填离子符号)。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+ 表示,与之相反的用- 表示,称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为   。
(3)已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ mol-1)如表:
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看,氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为 )形式存在的原因是   。
(4)已知KH2PO2是次磷酸的正盐,H3PO2的结构式为   ,其中P采取   杂化方式。
(5)与PO 电子总数相同的等电子体的分子式为   。
(6)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸,如:
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则相应的酸根可写为   。
(7)分别用○、●表示H2PO 和K+,KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示,图(b)、图(c)分别显示的是H2PO 、K+在晶胞xz面、yz面上的位置:
①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度__g cm-3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为__(填标号)。
30.(2021·浙江)某课题组合成了一种非天然氨基酸X,合成路线如下(Ph—表示苯基):
已知:R1—CH=CH—R2
R3Br R3MgBr
请回答:
(1)下列说法正确的是______。
A.化合物B的分子结构中含有亚甲基和次甲基
B.1H-NMR谱显示化合物F中有2种不同化学环境的氢原子
C.G→H的反应类型是取代反应
D.化合物X的分子式是C13H15NO2
(2)化合物A的结构简式是    ;化合物E的结构简式是   。
(3)C→D的化学方程式是    。
(4)写出3种同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式(不包括立体异构体)   。
①包含 ;
②包含 (双键两端的C不再连接H)片段;
③除②中片段外只含有1个-CH2-
(5)以化合物F、溴苯和甲醛为原料,设计下图所示化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)   。
(也可表示为 )
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、碱性锌锰电池的正极反应式为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-,A不符合题意;
B、铅蓄电池充电时的阳极反应式为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-,B符合题意;
C、K3[Fe(CN)6]与FeCl2溶液反应的离子方程式为:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓,C不符合题意;
D、TiCl4与H2O反应的离子方程式为:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、碱性锌锰电池中MnO2为正极发生得电子的还原反应,生成MnO(OH);
B、铅蓄电池充电时阳极PbSO4发生失电子的氧化反应,生成PbO2;
C、K3[Fe(CN)6]与FeCl2反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀;
D、TiCl4与水反应生成TiO2·xH2O。
2.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、HClO的电子式为,A不符合题意;
B、质量数=质子数+中子数,因此中子数为10的氧原子,其质量数=8+10=18,其化学符号为,B不符合题意;
C、NH3中含有3个N-H键和一个孤电子对,因此其VSEPR模型为四面体型,C符合题意;
D、基态N原子的价层电子排布式为2s22p3,其排布图为,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、HClO中氧原子含有两个孤电子,可形成两对共用电子对;
B、中子数为10的氧原子,其质量数为18;
C、NH3的VSEPR模型为四面体型;
D、基态N原子的价层电子排布式为2s22p3。
3.【答案】C
【知识点】化学键;判断简单分子或离子的构型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.过氧化钠是离子化合物,由钠离子和过氧根离子构成,其电子式是,A不符合题意;
B.中氧原子的价层电子对数为,含有2个孤电子对,空间构型为V形,B不符合题意;
C.中H显+1价,根据正负化合价为0,可计算出O的化合价为-1,C符合题意;
D.中氢氧根中含有O-H共价键,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.过氧化钠为离子化合物,由钠离子和过氧根离子构成;
B.中心氧原子价层电子对数为4,含有两个孤电子对;
D.NaOH中钠离子和氢氧根离子之间以离子键结合,氢氧根中含有O-H共价键。
4.【答案】C
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;同素异形体;物质的简单分类;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.草酸属于二元弱酸,即乙二酸,属于有机物,A不符合题意;
B.C60与石墨是碳元素的不同单质,互为同素异形体,B不符合题意;
C.Cu在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族,属于过渡元素,C符合题意;
D.催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率,催化剂不影响焓变,因此反应焓变不变,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.草酸就是乙二酸,属于有机物;
B.C60与石墨均为碳元素形成的单质,互为同素异形体;
C.Cu为29号元素,位于第四周期第ⅠB族;
D.催化剂不影响焓变。
5.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.S和Hg发生化合反应生成HgS,可以用硫磺处理洒落在地上的水银,方程式为:,处理方法和对应的反应方程式符合题意,不合题意;
B.银不能与盐酸反应,符合题意;
C.蔗糖与浓硫酸反应产生的刺激性气体为SO2,可以用NaOH溶液吸收SO2,离子方程式为:,处理方法符合题意,对应的反应方程式不符合题意,不符合题意;
D.电解饱和食盐水时阳极产生的气体为Cl2,可以用NaOH溶液吸收Cl2,离子方程式为:,处理方法和对应的反应方程式均符合题意,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.硫与汞反应生成硫化汞;
B.银不与盐酸反应;
C.蔗糖与浓硫酸反应产生的气体为二氧化硫,二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水;
D.电解饱和食盐水生成氯气、氢氧化钠和氢气,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。
6.【答案】B
【知识点】原子中的数量关系;同位素及其应用
【解析】【解答】A. 由分析可知,X微粒为,根据原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,质量数=质子数+中子数可知,其中子数为6-2=4,A不符合题意;
B. 由分析可知,X微粒为,Y微粒为,二者质子数相同,中子数不同,互为同位素,B符合题意;
C.由题干信息可知,与的半衰期很短,不适宜用作示踪原子研究化学反应历程,C不符合题意;
D.自然界中不存在与并不是其化学键不稳定,而是由于与的半衰期很短,很容易发生核变化,转化为气体其他原子,O=O的键能与形成该键的核素无关,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据 ;可知,a=6,b=2,则X为;m=4,n=2,则Y为。
7.【答案】A
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A.高锰酸钾溶液的有效成分为KMnO4,KMnO4在水溶液中电离出K+和 ,因此KMnO4属于盐,A符合题意;
B.过氧乙酸溶液的有效成分是CH3COOOH,在水溶液中电离出CH3COOO-和H+,即水溶液中的阳离子全部为H+,故其属于酸,B不符合题意;
C.双氧化的成分为H2O2,含有H和O两种元素,属于氧化物,C不符合题意;
D.医用酒精的有效成分为CH3CH2OH,CH3CH2OH属于有机物,不属于盐,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】盐是指一类金属离子或铵根离子与酸根离子或非金属离子结合的化合物。
8.【答案】D
【知识点】原子结构示意图;结构简式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.乙醛含醛基,其结构简式为:CH3CHO,A不符合题意;
B.2-丁烯的碳碳双键位于2号碳原子和3号碳原子之间,其结构简式为CH3CH=CHCH3,键线式为 ,B不符合题意;
C.硫的原子序数为16,硫原子最外层有6个电子,得2个电子形成硫离子,硫离子最外层有8个电子,则硫离子的结构示意图为 ,C不符合题意;
D.过氧化钠为离子化合物,钠离子和过氧根之间存在离子键,过氧根中含有O-O共价键,其电子式为: ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.乙醛的官能团为醛基;
B.2-丁烯的碳碳双键位于2号碳原子和3号碳原子之间;
C.硫离子最外层有8个电子;
D.过氧化钠是含有非极性共价键的离子化合物。
9.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.盐酸中滴加Na2SiO3溶液产生硅酸沉淀,反应的离子方程式为 ,A不符合题意;
B.Na2CO3溶液中通入过量SO2生成NaHSO3和CO2,反应的离子方程式为 ,B不符合题意;
C.乙醇与 酸性溶液反应发生反应,乙醇被氧化为乙酸, 被还原为 ,该反应的离子方程式为 ,C不符合题意;
D.类比氯气与碱反应可知,溴与冷的 溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,该反应的离子方程式为 ,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A.盐酸中滴加Na2SiO3溶液产生硅酸沉淀;
B.Na2CO3溶液中通入过量SO2生成NaHSO3和CO2;
C.乙醇具有还原性,具有氧化性;
D.溴与NaOH反应生成溴化钠、次溴酸钠和水。
10.【答案】B
【知识点】结构简式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.白磷的化学式为: ,A不符合题意;
B. 2-甲基丁烷分子中主链上含有四个碳原子,2号碳上有一个甲基,其结构简式为 ,B符合题意;
C.胆矾是五水硫酸铜,其化学式为:CuSO4·5H2O, 是绿矾的化学式,C不符合题意;
D.硬脂酸是含有18个碳原子的饱和羧酸,其化学式为: , 是软脂酸的化学式,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.白磷分子中含有4个P原子;
B.2-甲基丁烷分子中主链上含有四个碳原子,2号碳上有一个甲基;
C.胆矾是CuSO4·5H2O;
D.硬脂酸是含有18个碳原子的饱和羧酸。
11.【答案】A
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;同系物;同位素及其应用
【解析】【解答】A.结构相似,组成上相差若干个CH2原子团的有机化合物为同系物,乙醇(CH3CH2OH)是饱和一元醇,丙三醇是饱和三元醇,两者所含官能团数目不同,两者结构不相似,不互为同系物,A符合题意;
B.同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子,35Cl和37Cl质子数相同、中子数不同,互为同位素,B不符合题意;
C.由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体,O2和O3是由氧元素组成的不同的单质,两者互为同素异形体,C不符合题意;
D.分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体,丙酮和环氧丙烷的分子式相同、结构不同,两者互为同分异构体,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物;
B.同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子;
C.同种元素形成的不同单质互为同素异形体;
D.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体。
12.【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体;多糖的性质和用途;气体摩尔体积;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.淀粉是多糖,葡萄糖是单糖,淀粉在一定条件下水解可得到葡萄糖,A符合题意;
B.葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6,二者结构不同,互为同分异构体,属于烃的衍生物,B不符合题意;
C.1个CO分子含有14个电子,则1mol CO中含有的电子数为14×6.02×1023=8.428×1024,C不符合题意;
D.未指明气体的条件,不能用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.淀粉是多糖,葡萄糖是单糖,多糖在一定条件下可水解生成单糖。
B.同分异构体的特点是分子式相同、结构不同的化合物,烃类只含碳、氢元素。
C.原子中质子数=核外电子数,结合N=n·NA进行分析。
D.标准状况未知,不能运用V=n·Vm计算物质的量。
13.【答案】D
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A.汽油是混合物,故A不符合题意
B.食醋是水和乙酸,是混合物,故B不符合题意
C.漂白粉主要是氯化钙和次氯酸钙是混合物,故C不符合题意
D.是碳酸氢钠,是纯净物,故D符合题意
故答案为:D
【分析】纯净物是由同种物质组成,汽油、食醋、漂白粉均是由多种物质组成,是混合物,而碳酸氢钠是由一种物质组成是纯净物
14.【答案】B
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;同系物;同位素及其应用
【解析】【解答】A. C60和C70 均是碳元素的单质,互为同素异形体,故A不符合题意
B.C2H6和C6H14均是饱和烷烃,结构相似,且相差4个CH2,互为同系物,故B符合题意
C. CO和CO2都是化合物,不是单质不互为同素异形体,故C不符合题意
D. CH3COOH是乙酸,CH3OOCH是乙酸甲酯,不是同种物质
故答案为:B
【分析】A.同位素是质子数相同,中子数不同的元素
B.同系物是结构相似,相差n个CH2的有机物
C.同素异形体是同种元素形成的不同单质
D.同种物质是分子式相同,结构相同
15.【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.碳酸镁和稀盐酸反应的离子反应的离子方程式为:MgCO3+H+=Mg2++H2O+CO2,故A符合题意
B. 亚硫酸氢钠的水解 离子方程式为HSO3-+H2O H2SO3+OH-,故B不符合题意
C. 锌溶于氢氧化钠溶液反应的方程式为,故C不符合题意
D. 亚硝酸钠与氯化铵溶液受热反应的方程式为,故D不符合题意
故答案为:A
【分析】碳酸镁是固体沉淀,不应拆开,故A是错误,其他选项均正确
16.【答案】A
【知识点】分子式;结构简式;球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A.乙炔的实验式为CH,故A符合题意
B. 乙醛的结构简式 ,故B不符合题意
C. 2,3-二甲基丁烷的键线式 ,故C不符合题意
D. 乙烷的球棍模型 ,故D不符合题意
故答案为:A
【分析】 是指乙炔的分子式,不是实验式,其他选项均正确
17.【答案】C
【知识点】原子中的数量关系;化学反应中能量的转化;同位素及其应用
【解析】【解答】A.煤、石油、天然气属于不可再生能源,A不符合题意;
B.H2燃烧过程中,化学能转化为热能,B不符合题意;
C.20Ne中,20表示的是Ne的相对原子质量为20,C符合题意;
D.3He和3H中质子数不同,不属于同位素,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.煤油属于不可再生能源;
B.燃烧是将化学能转化为热能;
C.标在元素符号左上角的数字表示原子的相对原子质量;
D.同位素是指质子数相同,中子数不同的一类原子;
18.【答案】A
【知识点】气体摩尔体积;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.一个CHCl3中含有3个C-Cl化学键,因此1molCHCl3中含有C-Cl化学键的数目为3NA,A符合题意;
B.1L 1.0mol/L的盐酸中所含阴离子Cl-的数量为:1.0mol/L×1L=1.0mol,由于溶液中还存在水电离产生的OH-,因此溶液中所含阴离子的总数大于1.0NA,但达不到2NA,B不符合题意;
C.未给出气体所处的状态,无法根据气体摩尔体积进行计算,C不符合题意;
D.23gNa的物质的量为1mol,Na与H2O反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,因此1molNa反应生成0.5molH2,则生成H2的分子数为0.5NA,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.结合CHCl3的结构进行分析即可;
B.盐酸溶液中的阴离子有OH-、Cl-;
C.未给出气体所处状态,无法应用气体摩尔体积进行计算;
D.结合Na与H2O反应的化学方程式进行计算;
19.【答案】C
【知识点】化学平衡移动原理;探究二氧化氮与水的反应;同位素及其应用;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.D2O的质子数为10,18gD2O的物质的量为 =0.9mol, 则重水(D2O)中所含质子数为9NA,A错误;
B.NO2与H2O反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应消耗3个NO2分子转移的电子数为2个,则有3mol的NO2参与反应时,转移的电子数为2NA,B错误;
C.一个S8分子中含有的S-S键数为8个,32gS8的物质的量为=mol,则含有的S-S键数为×8NA=NA,C正确;
D.酸性K2Cr2O7溶液中存在:Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,,含Cr元素微粒有Cr2O72-和CrO42-,则1LpH=4的0.1mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2O72-离子数应小于0.1 NA,D错误;
故答案为:C
【分析】A.根据n=计算;
B.根据转移电子数计算;
C.根据n=计算物质的量,再根据共价键的个数计算;
D.根据水解分析;
20.【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硝酸的化学性质;探究铝与酸、碱溶液的反应;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.硫酸钙微溶,用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙,离子方程式为:CO32-+CaSO4=CaCO3+SO42-,A符合题意;
B.过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,离子方程式应为:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,B不符合题意;
C.硫酸铝溶液与少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾,离子方程式应为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,C不符合题意;
D.硫化氢为弱电解质,书写离子方程式时不能拆,离子方程式应为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据沉淀的转化分析;
B.Fe过量生成Fe2+;
C.KOH少量生成Al(OH)3;
D.H2S为弱电解质,不能拆;
21.【答案】B
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;同系物;同位素及其应用
【解析】【解答】A.14N2和15N2均为氮气分子,不能互称同位素,A不符合题意;
B.间二甲苯和苯结构相似,分子中均含有1个苯环,两者在分子组成上相关2个“CH2”原子团,因此,两者互为同系物,B符合题意;
C.Fe2C和Fe3C均为化合物,不能互称同素异形体,C不符合题意;
D.乙醚的分子式为C4H10O,乙醇的分子式为C2H6O,两者分子式不同,因此,两者不能互称同分异构体,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.同位素指的是同一种元素的不同原子
B.结构相似,分子式相差n个CH2的叫同系物
C.同素异形体的研究对象是单质
D.分子式相同,结构不同的有机物叫同分异构体,乙醚和乙醇分子式不同
22.【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;物质的简单分类
【解析】【解答】A.Na与水反应生成NaOH和H2,Fe与冷水、热水都不反应,Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,A不合理;
B.NaClO具有强氧化性,SO2具有较强的还原性,NaClO溶液与SO2发生氧化还原反应时SO2被氧化成 ,ClO-被还原成Cl-,B不合理;
C.Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl:Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl,Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl:Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl,C合理;
D.氨水与少量AgNO3反应生成[Ag(NH3)2]+:Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O,D不合理;
故答案为:C。
【分析】A.由于钠的活动性很强可以与水反应产生碱和氢气,铁的活动性较弱不与水反应,铁粉与水蒸气才能反应得到四氧化三铁和氢气,得不到碱
B.考虑到二氧化硫的还原性易与具有氧化性的次氯酸钠发生氧化还原反应,导致产物与二氧化碳作用时不同
C.均是氮化物与盐酸发生复分解反应产物相似
D.氨水中含有氮原子具有孤对电子,易形成配合物
23.【答案】C,D
【知识点】同分异构现象和同分异构体;分子式
【解析】【解答】A.根据谷氨酸的结构简式,可知分子式为 ,故A不符合题意;
B.谷氨酸分子( )中有1个手性碳原子(用*标出),故B不符合题意;
C.谷氨酸单钠属于钠盐,能溶于水,故C符合题意;
D. 有(不含立体异构) 、 、 、 、 、 、 、 ,共8种,故D符合题意;
选CD。
【分析】
A.根据结构简式书写即可;
B.手性碳指连接碳原子的四个键均含不同的基团或原子;
C.其含羧基,属于酸性,可以溶于水;
D.根据主链和官能团进行区分即可得到各种同分异构,注意不要重复。
24.【答案】(1)不同温度下都能自发,是因为
(2);
(3)C;BDF;
(4);
【知识点】反应热和焓变;化学平衡常数;化学反应速率与化学平衡的综合应用;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)实验室 中铜与浓硫酸的反应制备少量的二氧化硫反应为 ,焓变小于0,熵变大于0.根据<0.判断自发反应,故正确答案是 :不同温度下都能自发,是因为
(2)① 根据方程式 以及给出的数据计算出平衡常数K===
②二氧化硫平衡转化率为X100%==88%
(3)①A.在常压下,二氧化硫催化氧化三氧化硫的反应中,其实二氧化硫的转化率已经很高,工业上采用采用高压的反应条件,可以提高转化率,故A不符合题意
B.进入接触室之前的气流中含有降低催化剂活性的物质,需要进行处理易防止降低催化剂的活性, 故B不符合题意
C.通入过量的空气可以增大氧气的浓度,可以使含硫矿石充分反应,是平衡向右移动,因此可以提高含硫矿石的转化率和二氧化硫的转化率,故C符合题意
D.三氧化硫与水的反应是放出大量的热,在吸收塔中若采用水或者稀硫酸吸收三氧化硫反应放出的热量会使硫酸形成酸雾导致吸收三氧化硫的吸收率减小,因此在吸收塔中不宜采用稀硫酸吸收三氧化硫,故D不符合题意
②热交换主要是能量的交换,交换时反应物和催化剂不接触,温度降低,化学反应速率降低,但是转化率几乎不变,热交换的过程是a4-b3,a3-b2,a2-b1,正确答案是:BDF
③最是温度曲线是反应平衡时的转化率曲线,不同的最适合温度转化率不同,但是温度升高,转化率降低,当温度高于最适合温度后,催化剂的活性降低,会低于平衡时的转化率,因此 的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图 ;
(4) 定条件下,在 溶液体系中,检测得到pH-时间振荡曲线如图4,同时观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化 , ,此时溶液是显碱性,然后过氧化氢将硫氢根离子氧化为硫酸根离子,此时溶液为澄清,pH减小,发生 ,随着反应的进行,硫氢根离子被过氧化氢氧化为硫单质,变浑浊,此时消耗氢离子,pH增大,发生 ,再接着进行反应,硫单质被过氧化氢氧化,变为硫酸根离子,溶液显酸性,发生 ,此时溶液变为澄清。故正确答案是: ,
【分析】(1)根据进行判断即可
(2)①根据数据带入计算公式计算
②根据二氧化硫的转化量以及反应后的总量进行计算
(3)①A.采用高压主要是增大转化率,温度控制在500℃左右是催化剂的活性最大
B.含有其他可使催化剂中毒的气体需要除杂
C.提供足量的空气主要是增大接触面积,以及增大氧气的量提高二氧化硫的转化率
D.应该采用浓硫酸进行吸收
②考查的是热交换时,转化率不受影响
③考查的是温度对转化率的影响,此反应是放热反应,因此温度升高转化率降低
(4)主要将此过程分析清楚,硫氢根离子具有还原性,以及过氧化氢具有还原性,浑浊是产生硫单质,澄清是硫单质被消耗
25.【答案】(1);
(2)CuAl2Cl8;
(3);将白色沉淀溶于硝酸,得到蓝色溶液,说明有 元素;再向溶液中加入 溶液,有白色沉淀,说明有 元素
【知识点】物质的分离与提纯;分子式;离子方程式的书写;复杂化学式的确定
【解析】【解答】(1)A是蓝色溶液,说明含有铜离子,根据A中加入氨水,得到白色沉淀,产生的是碱,且溶于氢氧化钠,因此B是氢氧化铝,因此C为氧化铝,得到深蓝色溶液说明是铜氨溶液,加入硝酸酸化的硝酸银,得到沉淀E是氯化银,和溶液D,因此D中含有的是硝酸铜、硝酸铵、硝酸银、硝酸,故正确答案是: 、
(2)根据(1)分析说明里面含有铜元素,氯元素,以及铝元素,根据氧化铝的质量为1.02g,m(Al)= =0.54g氯化银的质量为11.48g,m(Ag)==2.84g,m(Cu)=4.02-2.84-0.54=0.64g,设X的化学式为CuxAlyClz,(64x):(27y):(35.5z)=0.64:0.54:2.84,因此x:y:z=1:2:8,故化学式为 CuAl2Cl8 , 化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构,写出该阴离子的电子式 ,故正确答案是: CuAl2Cl8 ,
(3)①蓝色溶液A与 作用,生成一种气体,溶液蓝色褪去,同时生成易溶于硝酸的白色沉淀,方程式为 ,故正确答案为:
②设计实验验证该白色沉淀的组成元素的实验方案是将白色沉淀溶于硝酸,得到蓝色溶液,说明有 元素;再向溶液中加入 溶液,有白色沉淀,说明有 元素
【分析】(1)根据物质B的性质以及加入的氨水即可判断B的化学式进而确定C的化学式,同时根据加入试剂确定D的溶质
(2)根据相关数据计算出化学式,在结合甲烷的空间结构写出X阴离子的电子式即可
(3)① 根据反应物和生成物写出离子方程式②根据沉淀的性质加入硝酸后观察和加入硝酸应进行检验离子的存在
26.【答案】(1)
(2)适当升高温度,将独居石粉碎等
(3)Al(OH)3
(4)促使铝离子沉淀
(5) ↑;碱性
(6)6 + +12 =12 +6CO↑+6H2O+6CO2↑
【知识点】盐类水解的应用;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计;离子方程式的书写;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子,则质量数=中子数+质子数=58+80=138,该核素的符号为 ;
(2)为提高“水浸”效率,可以增大接触面积或者提高水的温度提高速率,可采取的措施有适当升高温度,将独居石粉碎等;
(3)结合流程可知,加入氧化镁消耗氢离子调节pH使铝离子沉淀为氢氧化铝,滤渣Ⅲ的主要成分是Al(OH)3;
(4)加入絮凝剂的目的是促使铝离子沉淀;
(5)用碳酸氢铵“沉铈”,则结合原子守恒、电荷守恒可知生成 的离子方程式为 ↑;NH4++H2O NH3.H2O+OH-,kh(NH4+)==== ≈5.7×10-10,HCO3-+H2O H2CO3+OH-,碳酸氢根的水解常数Kh( )=== ≈2.3×10-8,则Kh( )(6)由在高温条件下, 、葡萄糖( )和 可制备电极材料 ,同时生成 和 可知,该反应的化学方程式为6 + +12 =12 +6CO↑+6H2O+6CO2↑。
【分析】(1)质子数写在符号左下角,质量数写在左上角
(2)水浸主要是除去可与水反应或者是溶于水的物质,可以将其表面积增大或者是适当的提高温度加速反应
(3)根据加入的絮凝剂以及氧化镁调节pH=5,即可判断固滤渣是氢氧化铝
(4)絮凝剂的目的主要是加速聚沉,提高聚沉效率
(5)根据反应物和产物即可写出离子反应方程式,比较铵根离子和碳酸氢根的水解程度即可判断酸碱性
(6)根据反应物和产物即可写出反应方程式
27.【答案】(1)邻二甲苯
(2);
(3)
(4)取代反应;AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行
(5);HPBA中烃基的空间位阻较大,使得羟基较为活泼,常温下不稳定、易转化为NBP
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;结构简式
【解析】【解答】(1)A的分子式为C8H10,不饱和度为4,说明取代基上不含不饱和键,根据A到B的反应 ,由此可知A的结构简式为 ,其名称为邻二甲苯,故答案为:邻二甲苯。
(2) 的同分异构体满足:①可发生银镜反应,说明具有醛基,也能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,根据不饱和度可知该结构中除醛基外含有苯环,②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3,含有四种氢原子,且高度堆成,说明有一个甲基和一个醛基和2个酚羟基满足该条件的同分异构体结构简式为 和 ,故答案为: ; 。
(3)E→F中步骤1)为 含有酯基和羧基,水解后出现酚羟基,1mol分子需要3mol氢氧化钠反应方程式为 ,故答案为: 。
(4)根据流程的反应物和生成物可知,G→H的反应为 ,因此反应类型为取代反应;产物中溴离子产生,加入硝酸银主要了结合溴离子,促使反应进行,而加入硝酸钠并不能出现这种情况
故答案为:取代反应;AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行。
(5)NBP( )中酯基在碱性条件下发生水解和酸化后生成HPBA( ); 中烃基体积较大,对羟基的空间位阻较大使得羟基较为活泼,容易与羧基发生酯化反应生成 ,故答案为: ;HPBA中烃基的空间位阻较大,使得羟基较为活泼,常温下不稳定、易转化为NBP。
(6)通过题干已知信息而得,因此大致的合成绿线是 因此合成路线为 ,故答案为:
【分析】(1)根据A到B的转化即可写出A的结构简式,进行命名即可
(2)根据题意可以有醛基、酚羟基、以及四种不同的氢原子以及氢原子的个数,醛基含有氢,而酚羟基含有1个氢原子,因此酚羟基应该是2个且还对称,根据剩余碳原子即可写出神域官能团书写结构简式即可
(3)根据F到G的反应确定F的结构式,根据E到F的条件即可写出方程式
(4)根据反应物和产物即可判断反应类型,主要是发生水解反应,加入银离子促进水解
(5)根据HPBA到C的反应确定发生的水解反应,HPBA含有羟基和羧基即可写出结构简式,主要是进行分子内脱水形成温度物质
(6)根据题目中给出已知信息即可判断反应的流程,先要制备,此物质根据给出的进行光照取代水解催化氧化制取即可
28.【答案】(1)Fe、Cr
(2)溶解浸出
(3)MgO、Fe2O3
(4)2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓
(5)4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO3 8Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O;Na2CO3
(6)②
(7)8.37
【知识点】pH的简单计算;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是铁元素和铬元素,故答案为:Fe、Cr;
(2)工序①为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质便于后期实验,故答案为:溶解浸出;
(3)氧化铁和氧化镁均不溶于氢氧化钠和水,滤渣Ⅰ的主要成分是氧化铁和氧化镁,故答案为:MgO、Fe2O3;
(4)工序③中发生的反应为铬酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀,反应的离子方程式为2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓,故答案为:2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓;
(5)物质V是碳酸氢钠,碳酸氢钠和氢氧化钠均具有碱性,可代替氢氧化钠进行高温氧化反应,加入碳酸氢钠发生的主要反应为高温下,Fe(CrO2)2与氧气和碳酸氢钠反应生成铬酸钠、氧化铁、二氧化碳和水,反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO3 8Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O;碳酸钠也具有碱性,若将碳酸氢钠换为碳酸钠也能发生类似的反应,故答案为:4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO3 8Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O;
(6)所有的工序均出现了物质A为二氧化碳,故二氧化碳和水蒸气可以重复使用,热解工序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气,将混合气体通入滤渣1中可以将氧化镁转化为碳酸氢镁溶液,则混合气体最适宜返回工序为工序②,故答案为:②;
(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为 ,反应的平衡常数为K1= = = =1013.37,当 为10-5mol/L时,溶液中氢离子浓度为 = mol/L=10-8.37mol/L,则溶液的pH为8.37,故答案为:8.37。
【分析】(1)找出元素化合价升高的元素即可
(2)①加水主要是将可溶于水的物质溶解
(3)氧化镁不溶于氢氧化钠,亚铁离子被氧化为三价铁离子,连续高温最终变为氧化铁,不溶于水,因此滤渣是氧化镁和氧化铁
(4)通过确定A为二氧化碳,铬酸钾和重铬酸钾在酸性条件下进行转换,因此确定V为碳酸氢钠固体据此写出放出方程式
(5)碳酸氢钠具有碱性,且易分解,戈恩据反应物即可写出方程式,碳酸钠也具有碱性也可替换
(6)过程中的水和二氧化碳可以循环使用,因此②可循环
(7)根据沉淀的平衡即可计算出氢氧根离子浓度
29.【答案】(1) 和
(2) 或
(3)在原子数目相同的条件下,N2比N4具有更低的能量,而P4比P2具有更低的能量,能量越低越稳定
(4);sp3
(5)SiF4、SO2F2等
(6)
(7) |B
【知识点】原子核外电子排布;原子核外电子的能级分布;“等电子原理”的应用;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;结构简式
【解析】【解答】(1)在 的四种组成元素(K,H,O,P)各自所能形成的简单离子分别为 (或 )、 、 和 ,其中 (或 )无电子层或1个电子层, 含有2个电子层, 和 含有三个电子层,其中核外电子排布相同的是 和 。
(2)对于基态的磷原子,核外电子能级排布是1s22s22p63s23p3,其价电子排布式为 ,其中3s轨道的2个电子自旋状态相反,根据洪特规则可知,其3p轨道的3个电子的自旋状态相同,因此,基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为 或 。
(3)能量越低越稳定,根据表中的相关共价键的键能可知,形成1mol类似白磷分子结构的N4分子,可以释放出的能量为193kJx6=1158kJ;若形成1molN2分子,则可释放的能量为946kJ,故在N数目相同的条件下,N2具有更低的能量,能量越低越稳定。同理,若形成1mol 分子,可以释放出的能量为197kJx6=1182kJ;若形成1molP2分子,则可释放的能量为489kJ,故在P数目相同的条件下,P4具有更低的能量,能量越低越稳定。
(4)由 是次磷酸的正盐可知, 为一元酸,其分子中只有一个羟基,另外2个H与P成键,还有一个O与P形成双键,故其结构式为 ,其中P共形成4个σ键、没有孤电子对,故其价层电子对数为4,其采取sp3杂化。
(5)根据等电子体原则,可以找到与 电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(6)由题中信息可知,2个磷酸分子间脱去1个水分子,以此类推n个磷酸分子间脱去(n-1)个水分子形成链状的多磷酸,三个磷酸分子成环时,失去3个水分子,以此类推如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则可脱去n个水分子得到(HPO3)n,其失去 后得到相应的酸根,故该酸根可写为 。
(7)①由晶胞结构可知, 分别位于晶胞的顶点、面上和体心,顶点上有8个、面上有4个,体心有1个,故晶胞中 的数目为 ; 位于面上和棱上,面上有6个,棱上4个,故晶胞中 的数目为 。因此,平均每个晶胞中占有的 和 的数目均为4,即可计算出单个晶胞的质量=4x(39+2+31+4x16)=4x136,若晶胞底边的边长均为 、高为 ,则晶胞的体积为10-30a2c cm3,阿伏加德罗常数的值为 ,晶体的密度== 。
②由图(a)、(b)、(c)可知,晶胞在x轴方向的投影图为 ,选B。
【分析】(1)含有氢元素、钾元素、磷元素、氧元素四种元素,其中核外电子排布相同的是钾和磷元素形成的离子
(2)写出磷原子的核外电子能级排布即可计算出自旋量子数之和
(3)计算出键能即可判断能量高低,能量越低越稳定
(4)说明次磷酸只能电离出一个氢离子,只有一个羟基根据磷原子核外电子情况即可判断磷与一个氧原子形成双键,根据形成的键数,为sp3杂化
(5)计算出磷酸根离子的价层电子对,等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同,即可找出等电子体的分子
(6)两个磷酸分子脱去一个水分子,因此根据脱去规律即可写出酸根的化学式
(7)① 根据占位计算出晶胞中粒子的个数,再根据ρ=m/v计算②从正面看即可得出平面图
30.【答案】(1)C;D
(2);
(3) +NaOH +NaCl+H2O
(4) 、 、
(5)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;结构简式
【解析】【解答】(1)A.化合物B的结构简式为 ,因此分子结构中含有亚甲基-CH2-,不含次甲基 ,A不正确;
B.化合物F的结构简式为 ,分子结构对称,1H-NMR谱显示化合物F中有1种不同化学环境的氢原子,B不正确;
C.G→H是G中的-MgBr被-COOCH3取代,反应类型是取代反应,C正确;
D.化合物X的结构简式为 ,分子式是C13H15NO2,D正确;
故答案为:CD;
(2)A生成B是A中的羟基被氯原子取代,根据B的结构简式可知化合物A的结构简式是 ;C发生消去反应生成D,则D的结构简式为 。D发生已知信息中的第一个反应生成E,所以化合物E的结构简式是 ;
(3)C发生消去反应生成D,则C→D的化学方程式是 +NaOH +NaCl+H2O;
(4)化合物H的结构简式为 ,分子式为C13H14O2,符合条件的同分异构体①含有苯基 ,属于芳香族化合物;②含有 ,且双键两端的C不再连接H;③分子中除②中片段外中含有1个-CH2-,因此符合条件的同分异构体为 、 、 ;
(5)根据已知第二个信息以及F转化为G反应结合逆推法可知以化合物 、溴苯和甲醛为原料制备 的合成路线为 。
【分析】A发生取代反应生成B,B发生氧化反应并脱去CO2后生成C,C发生消去反应生成D,D发生第一个已知信息的反应生成E,E再转化为F,F发生取代反应生成G,G发生取代反应生成H,H经过一系列转化最终生成X。据此解答。
(1)A.存在亚甲基但是不存在次甲基B.找出F中含有的氢原子种类即可C. 根据反应物和产物即可判断反应类型D.根据X的结构式即可写出分子式
(2)A到B发生的是取代反应,因此可以确定A的结构简式,根据E到F的反应即可写出E的结构简式
(3)根据给出的提示,结合反应物和生成物即可写出方程式
(4)根据要求写出同分异构体即可
(5)根据产物进行逆推,先利用溴苯制备PhMgBr再和F反应,再利用甲醛发生加成,最终在利用溴化氢取代制备
近三年高考化学真题分类汇编:化学用语2
一、选择题
1.(2023·湖南)下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A.碱性锌锰电池的正极反应:MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+
C.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
D.TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、碱性锌锰电池的正极反应式为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-,A不符合题意;
B、铅蓄电池充电时的阳极反应式为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-,B符合题意;
C、K3[Fe(CN)6]与FeCl2溶液反应的离子方程式为:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓,C不符合题意;
D、TiCl4与H2O反应的离子方程式为:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、碱性锌锰电池中MnO2为正极发生得电子的还原反应,生成MnO(OH);
B、铅蓄电池充电时阳极PbSO4发生失电子的氧化反应,生成PbO2;
C、K3[Fe(CN)6]与FeCl2反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀;
D、TiCl4与水反应生成TiO2·xH2O。
2.(2023·湖南)下列化学用语表述错误的是
A.HClO的电子式:
B.中子数为10的氧原子:O
C.NH3分子的VSEPR模型:
D.基态N原子的价层电子排布图:
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、HClO的电子式为,A不符合题意;
B、质量数=质子数+中子数,因此中子数为10的氧原子,其质量数=8+10=18,其化学符号为,B不符合题意;
C、NH3中含有3个N-H键和一个孤电子对,因此其VSEPR模型为四面体型,C符合题意;
D、基态N原子的价层电子排布式为2s22p3,其排布图为,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、HClO中氧原子含有两个孤电子,可形成两对共用电子对;
B、中子数为10的氧原子,其质量数为18;
C、NH3的VSEPR模型为四面体型;
D、基态N原子的价层电子排布式为2s22p3。
3.(2022·江苏)少量与反应生成和。下列说法正确的是(  )
A.的电子式为
B.的空间构型为直线形
C.中O元素的化合价为-1
D.仅含离子键
【答案】C
【知识点】化学键;判断简单分子或离子的构型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.过氧化钠是离子化合物,由钠离子和过氧根离子构成,其电子式是,A不符合题意;
B.中氧原子的价层电子对数为,含有2个孤电子对,空间构型为V形,B不符合题意;
C.中H显+1价,根据正负化合价为0,可计算出O的化合价为-1,C符合题意;
D.中氢氧根中含有O-H共价键,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.过氧化钠为离子化合物,由钠离子和过氧根离子构成;
B.中心氧原子价层电子对数为4,含有两个孤电子对;
D.NaOH中钠离子和氢氧根离子之间以离子键结合,氢氧根中含有O-H共价键。
4.(2022·福建)福建多个科研机构经过长期联合研究发现,使用和改性的基催化剂,可打通从合成气经草酸二甲酯常压催化加氢制备乙二醇的技术难关。下列说法正确的是(  )
A.草酸属于无机物
B.与石墨互为同分异构体
C.属于过渡元素
D.催化剂通过降低焓变加快反应速率
【答案】C
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;同素异形体;物质的简单分类;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.草酸属于二元弱酸,即乙二酸,属于有机物,A不符合题意;
B.C60与石墨是碳元素的不同单质,互为同素异形体,B不符合题意;
C.Cu在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族,属于过渡元素,C符合题意;
D.催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率,催化剂不影响焓变,因此反应焓变不变,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.草酸就是乙二酸,属于有机物;
B.C60与石墨均为碳元素形成的单质,互为同素异形体;
C.Cu为29号元素,位于第四周期第ⅠB族;
D.催化剂不影响焓变。
5.(2022·福建)实验室需对少量污染物进行处理。以下处理方法和对应的反应方程式均错误的是(  )
A.用硫磺处理洒落在地上的水银:
B.用盐酸处理银镜反应后试管内壁的金属银:
C.用烧碱溶液吸收蔗糖与浓硫酸反应产生的刺激性气体:
D.用烧碱溶液吸收电解饱和食盐水时阳极产生的气体:
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.S和Hg发生化合反应生成HgS,可以用硫磺处理洒落在地上的水银,方程式为:,处理方法和对应的反应方程式符合题意,不合题意;
B.银不能与盐酸反应,符合题意;
C.蔗糖与浓硫酸反应产生的刺激性气体为SO2,可以用NaOH溶液吸收SO2,离子方程式为:,处理方法符合题意,对应的反应方程式不符合题意,不符合题意;
D.电解饱和食盐水时阳极产生的气体为Cl2,可以用NaOH溶液吸收Cl2,离子方程式为:,处理方法和对应的反应方程式均符合题意,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.硫与汞反应生成硫化汞;
B.银不与盐酸反应;
C.蔗糖与浓硫酸反应产生的气体为二氧化硫,二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水;
D.电解饱和食盐水生成氯气、氢氧化钠和氢气,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。
6.(2022·山东)、的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:;。下列说法正确的是(  )
A.X的中子数为2
B.X、Y互为同位素
C.、可用作示踪原子研究化学反应历程
D.自然界不存在、分子是因其化学键不稳定
【答案】B
【知识点】原子中的数量关系;同位素及其应用
【解析】【解答】A. 由分析可知,X微粒为,根据原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,质量数=质子数+中子数可知,其中子数为6-2=4,A不符合题意;
B. 由分析可知,X微粒为,Y微粒为,二者质子数相同,中子数不同,互为同位素,B符合题意;
C.由题干信息可知,与的半衰期很短,不适宜用作示踪原子研究化学反应历程,C不符合题意;
D.自然界中不存在与并不是其化学键不稳定,而是由于与的半衰期很短,很容易发生核变化,转化为气体其他原子,O=O的键能与形成该键的核素无关,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据 ;可知,a=6,b=2,则X为;m=4,n=2,则Y为。
7.(2022·浙江6月选考)下列消毒剂的有效成分属于盐的是(  )
A.高锰酸钾溶液 B.过氧乙酸溶液
C.双氧水 D.医用酒精
【答案】A
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A.高锰酸钾溶液的有效成分为KMnO4,KMnO4在水溶液中电离出K+和 ,因此KMnO4属于盐,A符合题意;
B.过氧乙酸溶液的有效成分是CH3COOOH,在水溶液中电离出CH3COOO-和H+,即水溶液中的阳离子全部为H+,故其属于酸,B不符合题意;
C.双氧化的成分为H2O2,含有H和O两种元素,属于氧化物,C不符合题意;
D.医用酒精的有效成分为CH3CH2OH,CH3CH2OH属于有机物,不属于盐,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】盐是指一类金属离子或铵根离子与酸根离子或非金属离子结合的化合物。
8.(2022·浙江6月选考)下列表示正确的是(  )
A.乙醛的结构简式:
B.丁烯的键线式:
C.的结构示意图:
D.过氧化钠的电子式:
【答案】D
【知识点】原子结构示意图;结构简式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.乙醛含醛基,其结构简式为:CH3CHO,A不符合题意;
B.2-丁烯的碳碳双键位于2号碳原子和3号碳原子之间,其结构简式为CH3CH=CHCH3,键线式为 ,B不符合题意;
C.硫的原子序数为16,硫原子最外层有6个电子,得2个电子形成硫离子,硫离子最外层有8个电子,则硫离子的结构示意图为 ,C不符合题意;
D.过氧化钠为离子化合物,钠离子和过氧根之间存在离子键,过氧根中含有O-O共价键,其电子式为: ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.乙醛的官能团为醛基;
B.2-丁烯的碳碳双键位于2号碳原子和3号碳原子之间;
C.硫离子最外层有8个电子;
D.过氧化钠是含有非极性共价键的离子化合物。
9.(2022·浙江6月选考)下列反应的离子方程式不正确的是(  )
A.盐酸中滴加溶液:
B.溶液中通入过量:
C.乙醇与酸性溶液反应:
D.溴与冷的溶液反应:
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.盐酸中滴加Na2SiO3溶液产生硅酸沉淀,反应的离子方程式为 ,A不符合题意;
B.Na2CO3溶液中通入过量SO2生成NaHSO3和CO2,反应的离子方程式为 ,B不符合题意;
C.乙醇与 酸性溶液反应发生反应,乙醇被氧化为乙酸, 被还原为 ,该反应的离子方程式为 ,C不符合题意;
D.类比氯气与碱反应可知,溴与冷的 溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,该反应的离子方程式为 ,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A.盐酸中滴加Na2SiO3溶液产生硅酸沉淀;
B.Na2CO3溶液中通入过量SO2生成NaHSO3和CO2;
C.乙醇具有还原性,具有氧化性;
D.溴与NaOH反应生成溴化钠、次溴酸钠和水。
10.(2022·浙江6月选考)下列物质对应的化学式正确的是(  )
A.白磷: B.甲基丁烷:
C.胆矾: D.硬脂酸:
【答案】B
【知识点】结构简式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.白磷的化学式为: ,A不符合题意;
B. 2-甲基丁烷分子中主链上含有四个碳原子,2号碳上有一个甲基,其结构简式为 ,B符合题意;
C.胆矾是五水硫酸铜,其化学式为:CuSO4·5H2O, 是绿矾的化学式,C不符合题意;
D.硬脂酸是含有18个碳原子的饱和羧酸,其化学式为: , 是软脂酸的化学式,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.白磷分子中含有4个P原子;
B.2-甲基丁烷分子中主链上含有四个碳原子,2号碳上有一个甲基;
C.胆矾是CuSO4·5H2O;
D.硬脂酸是含有18个碳原子的饱和羧酸。
11.(2022·浙江6月选考)下列说法不正确的是(  )
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.和互为同位素
C.和互为同素异形体
D.丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体
【答案】A
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;同系物;同位素及其应用
【解析】【解答】A.结构相似,组成上相差若干个CH2原子团的有机化合物为同系物,乙醇(CH3CH2OH)是饱和一元醇,丙三醇是饱和三元醇,两者所含官能团数目不同,两者结构不相似,不互为同系物,A符合题意;
B.同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子,35Cl和37Cl质子数相同、中子数不同,互为同位素,B不符合题意;
C.由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体,O2和O3是由氧元素组成的不同的单质,两者互为同素异形体,C不符合题意;
D.分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体,丙酮和环氧丙烷的分子式相同、结构不同,两者互为同分异构体,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物;
B.同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子;
C.同种元素形成的不同单质互为同素异形体;
D.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体。
12.(2022·广东)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是(  )
A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C. 中含有 个电子
D. 被还原生成
【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体;多糖的性质和用途;气体摩尔体积;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.淀粉是多糖,葡萄糖是单糖,淀粉在一定条件下水解可得到葡萄糖,A符合题意;
B.葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6,二者结构不同,互为同分异构体,属于烃的衍生物,B不符合题意;
C.1个CO分子含有14个电子,则1mol CO中含有的电子数为14×6.02×1023=8.428×1024,C不符合题意;
D.未指明气体的条件,不能用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.淀粉是多糖,葡萄糖是单糖,多糖在一定条件下可水解生成单糖。
B.同分异构体的特点是分子式相同、结构不同的化合物,烃类只含碳、氢元素。
C.原子中质子数=核外电子数,结合N=n·NA进行分析。
D.标准状况未知,不能运用V=n·Vm计算物质的量。
13.(2021·浙江)下列物质属于纯净物的是(  )
A.汽油 B.食醋 C.漂白粉 D.小苏打
【答案】D
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A.汽油是混合物,故A不符合题意
B.食醋是水和乙酸,是混合物,故B不符合题意
C.漂白粉主要是氯化钙和次氯酸钙是混合物,故C不符合题意
D.是碳酸氢钠,是纯净物,故D符合题意
故答案为:D
【分析】纯净物是由同种物质组成,汽油、食醋、漂白粉均是由多种物质组成,是混合物,而碳酸氢钠是由一种物质组成是纯净物
14.(2021·浙江)下列说法正确的是(  )
A.C60和C70互为同位素
B.C2H6和C6H14互为同系物
C.CO和CO2互为同素异形体
D.CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
【答案】B
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;同系物;同位素及其应用
【解析】【解答】A. C60和C70 均是碳元素的单质,互为同素异形体,故A不符合题意
B.C2H6和C6H14均是饱和烷烃,结构相似,且相差4个CH2,互为同系物,故B符合题意
C. CO和CO2都是化合物,不是单质不互为同素异形体,故C不符合题意
D. CH3COOH是乙酸,CH3OOCH是乙酸甲酯,不是同种物质
故答案为:B
【分析】A.同位素是质子数相同,中子数不同的元素
B.同系物是结构相似,相差n个CH2的有机物
C.同素异形体是同种元素形成的不同单质
D.同种物质是分子式相同,结构相同
15.(2021·浙江)不能正确表示下列变化的离子方程式是(  )
A.碳酸镁与稀盐酸反应:
B.亚硫酸氢钠的水解:
C.锌溶于氢氧化钠溶液:
D.亚硝酸钠与氯化铵溶液受热反应:
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.碳酸镁和稀盐酸反应的离子反应的离子方程式为:MgCO3+H+=Mg2++H2O+CO2,故A符合题意
B. 亚硫酸氢钠的水解 离子方程式为HSO3-+H2O H2SO3+OH-,故B不符合题意
C. 锌溶于氢氧化钠溶液反应的方程式为,故C不符合题意
D. 亚硝酸钠与氯化铵溶液受热反应的方程式为,故D不符合题意
故答案为:A
【分析】碳酸镁是固体沉淀,不应拆开,故A是错误,其他选项均正确
16.(2021·浙江)下列表示不正确的是(  )
A.乙炔的实验式
B.乙醛的结构简式
C.2,3-二甲基丁烷的键线式
D.乙烷的球棍模型
【答案】A
【知识点】分子式;结构简式;球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A.乙炔的实验式为CH,故A符合题意
B. 乙醛的结构简式 ,故B不符合题意
C. 2,3-二甲基丁烷的键线式 ,故C不符合题意
D. 乙烷的球棍模型 ,故D不符合题意
故答案为:A
【分析】 是指乙炔的分子式,不是实验式,其他选项均正确
17.(2021·广东)“天问一号”着陆火星,“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学,长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是(  )
A.煤油是可再生能源
B. 燃烧过程中热能转化为化学能
C.火星陨石中的 质量数为20
D.月壤中的 与地球上的 互为同位素
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系;化学反应中能量的转化;同位素及其应用
【解析】【解答】A.煤、石油、天然气属于不可再生能源,A不符合题意;
B.H2燃烧过程中,化学能转化为热能,B不符合题意;
C.20Ne中,20表示的是Ne的相对原子质量为20,C符合题意;
D.3He和3H中质子数不同,不属于同位素,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.煤油属于不可再生能源;
B.燃烧是将化学能转化为热能;
C.标在元素符号左上角的数字表示原子的相对原子质量;
D.同位素是指质子数相同,中子数不同的一类原子;
18.(2021·广东)设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A. 含有 键的数目为
B. 的盐酸含有阴离子总数为
C. 与 混合后的分子数目为
D. 与足量 反应生成的 分子数目为
【答案】A
【知识点】气体摩尔体积;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.一个CHCl3中含有3个C-Cl化学键,因此1molCHCl3中含有C-Cl化学键的数目为3NA,A符合题意;
B.1L 1.0mol/L的盐酸中所含阴离子Cl-的数量为:1.0mol/L×1L=1.0mol,由于溶液中还存在水电离产生的OH-,因此溶液中所含阴离子的总数大于1.0NA,但达不到2NA,B不符合题意;
C.未给出气体所处的状态,无法根据气体摩尔体积进行计算,C不符合题意;
D.23gNa的物质的量为1mol,Na与H2O反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,因此1molNa反应生成0.5molH2,则生成H2的分子数为0.5NA,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.结合CHCl3的结构进行分析即可;
B.盐酸溶液中的阴离子有OH-、Cl-;
C.未给出气体所处状态,无法应用气体摩尔体积进行计算;
D.结合Na与H2O反应的化学方程式进行计算;
19.(2021·全国甲) 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(  )
A. 重水( )中含有的质子数为
B. 的 与 完全反应时转移的电子数为
C. 环状 ( )分子中含有的 键数为
D. 的 溶液中 离子数为
【答案】C
【知识点】化学平衡移动原理;探究二氧化氮与水的反应;同位素及其应用;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.D2O的质子数为10,18gD2O的物质的量为 =0.9mol, 则重水(D2O)中所含质子数为9NA,A错误;
B.NO2与H2O反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应消耗3个NO2分子转移的电子数为2个,则有3mol的NO2参与反应时,转移的电子数为2NA,B错误;
C.一个S8分子中含有的S-S键数为8个,32gS8的物质的量为=mol,则含有的S-S键数为×8NA=NA,C正确;
D.酸性K2Cr2O7溶液中存在:Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,,含Cr元素微粒有Cr2O72-和CrO42-,则1LpH=4的0.1mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2O72-离子数应小于0.1 NA,D错误;
故答案为:C
【分析】A.根据n=计算;
B.根据转移电子数计算;
C.根据n=计算物质的量,再根据共价键的个数计算;
D.根据水解分析;
20.(2021·全国乙卷)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是(  )
A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙: CO32- +CaSO4 =CaCO3 + SO42-
B.过量铁粉加入稀硝酸中:Fe + 4H+ + NO3- = Fe3+ +NO↑ +2H2O
C.硫酸铝溶液中滴如少量氢氧化钾溶液: Al3+ +4 OH- =AlO2- + 2H2O
D.氯化铜溶液中通入硫化氢: Cu2+ + S2- =CuS ↓
【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硝酸的化学性质;探究铝与酸、碱溶液的反应;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.硫酸钙微溶,用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙,离子方程式为:CO32-+CaSO4=CaCO3+SO42-,A符合题意;
B.过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,离子方程式应为:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,B不符合题意;
C.硫酸铝溶液与少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾,离子方程式应为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,C不符合题意;
D.硫化氢为弱电解质,书写离子方程式时不能拆,离子方程式应为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据沉淀的转化分析;
B.Fe过量生成Fe2+;
C.KOH少量生成Al(OH)3;
D.H2S为弱电解质,不能拆;
21.(2021·浙江)下列说法正确的是(  )
A.14N2和15N2互为同位素 B.间二甲苯和苯互为同系物
C.Fe2C和Fe3C互为同素异形体 D.乙醚和乙醇互为同分异构体
【答案】B
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;同系物;同位素及其应用
【解析】【解答】A.14N2和15N2均为氮气分子,不能互称同位素,A不符合题意;
B.间二甲苯和苯结构相似,分子中均含有1个苯环,两者在分子组成上相关2个“CH2”原子团,因此,两者互为同系物,B符合题意;
C.Fe2C和Fe3C均为化合物,不能互称同素异形体,C不符合题意;
D.乙醚的分子式为C4H10O,乙醇的分子式为C2H6O,两者分子式不同,因此,两者不能互称同分异构体,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.同位素指的是同一种元素的不同原子
B.结构相似,分子式相差n个CH2的叫同系物
C.同素异形体的研究对象是单质
D.分子式相同,结构不同的有机物叫同分异构体,乙醚和乙醇分子式不同
22.(2021·浙江)下列“类比”合理的是(  )
A.Na与H2O反应生成NaOH和H2,则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
B.NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO,则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO
C.Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl,则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl
D.NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3,则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3
【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;物质的简单分类
【解析】【解答】A.Na与水反应生成NaOH和H2,Fe与冷水、热水都不反应,Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,A不合理;
B.NaClO具有强氧化性,SO2具有较强的还原性,NaClO溶液与SO2发生氧化还原反应时SO2被氧化成 ,ClO-被还原成Cl-,B不合理;
C.Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl:Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl,Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl:Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl,C合理;
D.氨水与少量AgNO3反应生成[Ag(NH3)2]+:Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O,D不合理;
故答案为:C。
【分析】A.由于钠的活动性很强可以与水反应产生碱和氢气,铁的活动性较弱不与水反应,铁粉与水蒸气才能反应得到四氧化三铁和氢气,得不到碱
B.考虑到二氧化硫的还原性易与具有氧化性的次氯酸钠发生氧化还原反应,导致产物与二氧化碳作用时不同
C.均是氮化物与盐酸发生复分解反应产物相似
D.氨水中含有氮原子具有孤对电子,易形成配合物
二、多选题
23.(2021·海南)我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。 是谷氨酸(结构简式如下)的同分异构体,与谷氨酸具有相同的官能团种类与数目。下列有关说法正确的是(  )
A.谷氨酸分子式为 B.谷氨酸分子中有2个手性碳原子
C.谷氨酸单钠能溶于水 D. 的数目(不含立体异构)有8种
【答案】C,D
【知识点】同分异构现象和同分异构体;分子式
【解析】【解答】A.根据谷氨酸的结构简式,可知分子式为 ,故A不符合题意;
B.谷氨酸分子( )中有1个手性碳原子(用*标出),故B不符合题意;
C.谷氨酸单钠属于钠盐,能溶于水,故C符合题意;
D. 有(不含立体异构) 、 、 、 、 、 、 、 ,共8种,故D符合题意;
选CD。
【分析】
A.根据结构简式书写即可;
B.手性碳指连接碳原子的四个键均含不同的基团或原子;
C.其含羧基,属于酸性,可以溶于水;
D.根据主链和官能团进行区分即可得到各种同分异构,注意不要重复。
三、非选择题
24.(2021·浙江)含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答:
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 : 。判断该反应的自发性并说明理由   。
(2)已知 。 时,在一恒容密闭反应器中充入一定量的 和 ,当反应达到平衡后测得 、 和 的浓度分别为 、 和 。
①该温度下反应的平衡常数为   。
②平衡时 的转化率为   。
(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法正确的是   。
A.须采用高温高压的反应条件使 氧化为
B.进入接触室之前的气流无需净化处理
C.通入过量的空气可以提高含硫矿石和 的转化率
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 以提高吸收速率
②接触室结构如图1所示,其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是   。
A. B. C. D. E. F. G.
③对于放热的可逆反应,某一给定转化率下,最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3中画出反应 的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图(标明曲线Ⅰ、Ⅱ)   。
(4)一定条件下,在 溶液体系中,检测得到pH-时间振荡曲线如图4,同时观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程,请补充其中的2个离子方程式。
Ⅰ.
Ⅱ.①   ;
Ⅲ. ;
Ⅳ.②   。
【答案】(1)不同温度下都能自发,是因为
(2);
(3)C;BDF;
(4);
【知识点】反应热和焓变;化学平衡常数;化学反应速率与化学平衡的综合应用;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)实验室 中铜与浓硫酸的反应制备少量的二氧化硫反应为 ,焓变小于0,熵变大于0.根据<0.判断自发反应,故正确答案是 :不同温度下都能自发,是因为
(2)① 根据方程式 以及给出的数据计算出平衡常数K===
②二氧化硫平衡转化率为X100%==88%
(3)①A.在常压下,二氧化硫催化氧化三氧化硫的反应中,其实二氧化硫的转化率已经很高,工业上采用采用高压的反应条件,可以提高转化率,故A不符合题意
B.进入接触室之前的气流中含有降低催化剂活性的物质,需要进行处理易防止降低催化剂的活性, 故B不符合题意
C.通入过量的空气可以增大氧气的浓度,可以使含硫矿石充分反应,是平衡向右移动,因此可以提高含硫矿石的转化率和二氧化硫的转化率,故C符合题意
D.三氧化硫与水的反应是放出大量的热,在吸收塔中若采用水或者稀硫酸吸收三氧化硫反应放出的热量会使硫酸形成酸雾导致吸收三氧化硫的吸收率减小,因此在吸收塔中不宜采用稀硫酸吸收三氧化硫,故D不符合题意
②热交换主要是能量的交换,交换时反应物和催化剂不接触,温度降低,化学反应速率降低,但是转化率几乎不变,热交换的过程是a4-b3,a3-b2,a2-b1,正确答案是:BDF
③最是温度曲线是反应平衡时的转化率曲线,不同的最适合温度转化率不同,但是温度升高,转化率降低,当温度高于最适合温度后,催化剂的活性降低,会低于平衡时的转化率,因此 的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图 ;
(4) 定条件下,在 溶液体系中,检测得到pH-时间振荡曲线如图4,同时观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化 , ,此时溶液是显碱性,然后过氧化氢将硫氢根离子氧化为硫酸根离子,此时溶液为澄清,pH减小,发生 ,随着反应的进行,硫氢根离子被过氧化氢氧化为硫单质,变浑浊,此时消耗氢离子,pH增大,发生 ,再接着进行反应,硫单质被过氧化氢氧化,变为硫酸根离子,溶液显酸性,发生 ,此时溶液变为澄清。故正确答案是: ,
【分析】(1)根据进行判断即可
(2)①根据数据带入计算公式计算
②根据二氧化硫的转化量以及反应后的总量进行计算
(3)①A.采用高压主要是增大转化率,温度控制在500℃左右是催化剂的活性最大
B.含有其他可使催化剂中毒的气体需要除杂
C.提供足量的空气主要是增大接触面积,以及增大氧气的量提高二氧化硫的转化率
D.应该采用浓硫酸进行吸收
②考查的是热交换时,转化率不受影响
③考查的是温度对转化率的影响,此反应是放热反应,因此温度升高转化率降低
(4)主要将此过程分析清楚,硫氢根离子具有还原性,以及过氧化氢具有还原性,浑浊是产生硫单质,澄清是硫单质被消耗
25.(2021·浙江)固体化合物X由3种元素组成,某学习小组开展如下探究实验。
其中,白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答:
(1)白色固体C的化学式是   ,蓝色溶液D中含有的溶质是   (用化学式表示)。
(2)化合物X的化学式是   ;化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构,写出该阴离子的电子式   。
(3)蓝色溶液A与 作用,生成一种气体,溶液蓝色褪去,同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。
①写出该反应的离子方程式   。
②设计实验验证该白色沉淀的组成元素   。
【答案】(1);
(2)CuAl2Cl8;
(3);将白色沉淀溶于硝酸,得到蓝色溶液,说明有 元素;再向溶液中加入 溶液,有白色沉淀,说明有 元素
【知识点】物质的分离与提纯;分子式;离子方程式的书写;复杂化学式的确定
【解析】【解答】(1)A是蓝色溶液,说明含有铜离子,根据A中加入氨水,得到白色沉淀,产生的是碱,且溶于氢氧化钠,因此B是氢氧化铝,因此C为氧化铝,得到深蓝色溶液说明是铜氨溶液,加入硝酸酸化的硝酸银,得到沉淀E是氯化银,和溶液D,因此D中含有的是硝酸铜、硝酸铵、硝酸银、硝酸,故正确答案是: 、
(2)根据(1)分析说明里面含有铜元素,氯元素,以及铝元素,根据氧化铝的质量为1.02g,m(Al)= =0.54g氯化银的质量为11.48g,m(Ag)==2.84g,m(Cu)=4.02-2.84-0.54=0.64g,设X的化学式为CuxAlyClz,(64x):(27y):(35.5z)=0.64:0.54:2.84,因此x:y:z=1:2:8,故化学式为 CuAl2Cl8 , 化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构,写出该阴离子的电子式 ,故正确答案是: CuAl2Cl8 ,
(3)①蓝色溶液A与 作用,生成一种气体,溶液蓝色褪去,同时生成易溶于硝酸的白色沉淀,方程式为 ,故正确答案为:
②设计实验验证该白色沉淀的组成元素的实验方案是将白色沉淀溶于硝酸,得到蓝色溶液,说明有 元素;再向溶液中加入 溶液,有白色沉淀,说明有 元素
【分析】(1)根据物质B的性质以及加入的氨水即可判断B的化学式进而确定C的化学式,同时根据加入试剂确定D的溶质
(2)根据相关数据计算出化学式,在结合甲烷的空间结构写出X阴离子的电子式即可
(3)① 根据反应物和生成物写出离子方程式②根据沉淀的性质加入硝酸后观察和加入硝酸应进行检验离子的存在
26.(2021·湖南) 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(Ce)主要以 形式存在,还含有 、 、 、 等物质。以独居石为原料制备 的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子,该核素的符号为   ;
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有   (至少写两条);
(3)滤渣Ⅲ的主要成分是   (填化学式);
(4)加入絮凝剂的目的是   ;
(5)“沉铈”过程中,生成 的离子方程式为   ,常温下加入的 溶液呈   (填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知: 的 , 的 , );
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为 ,在高温条件下, 、葡萄糖( )和 可制备电极材料 ,同时生成 和 ,该反应的化学方程式为   
【答案】(1)
(2)适当升高温度,将独居石粉碎等
(3)Al(OH)3
(4)促使铝离子沉淀
(5) ↑;碱性
(6)6 + +12 =12 +6CO↑+6H2O+6CO2↑
【知识点】盐类水解的应用;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计;离子方程式的书写;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子,则质量数=中子数+质子数=58+80=138,该核素的符号为 ;
(2)为提高“水浸”效率,可以增大接触面积或者提高水的温度提高速率,可采取的措施有适当升高温度,将独居石粉碎等;
(3)结合流程可知,加入氧化镁消耗氢离子调节pH使铝离子沉淀为氢氧化铝,滤渣Ⅲ的主要成分是Al(OH)3;
(4)加入絮凝剂的目的是促使铝离子沉淀;
(5)用碳酸氢铵“沉铈”,则结合原子守恒、电荷守恒可知生成 的离子方程式为 ↑;NH4++H2O NH3.H2O+OH-,kh(NH4+)==== ≈5.7×10-10,HCO3-+H2O H2CO3+OH-,碳酸氢根的水解常数Kh( )=== ≈2.3×10-8,则Kh( )(6)由在高温条件下, 、葡萄糖( )和 可制备电极材料 ,同时生成 和 可知,该反应的化学方程式为6 + +12 =12 +6CO↑+6H2O+6CO2↑。
【分析】(1)质子数写在符号左下角,质量数写在左上角
(2)水浸主要是除去可与水反应或者是溶于水的物质,可以将其表面积增大或者是适当的提高温度加速反应
(3)根据加入的絮凝剂以及氧化镁调节pH=5,即可判断固滤渣是氢氧化铝
(4)絮凝剂的目的主要是加速聚沉,提高聚沉效率
(5)根据反应物和产物即可写出离子反应方程式,比较铵根离子和碳酸氢根的水解程度即可判断酸碱性
(6)根据反应物和产物即可写出反应方程式
27.(2021·河北)[选修5:有机化学基础]
丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM—289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其它活性成分,其合成路线如图:
已知信息: +R2CH2COOH (R1=芳基)
回答下列问题:
(1)A的化学名称为   。
(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为   、   。
①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。
(3)E→F中(步骤1)的化学方程式为   。
(4)G→H的反应类型为   。若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为   。
(5)HPBA的结构简式为   。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因   。
(6)W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4—二氯甲苯( )和对三氟甲基苯乙酸( )制备W的合成路线__。(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。
【答案】(1)邻二甲苯
(2);
(3)
(4)取代反应;AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行
(5);HPBA中烃基的空间位阻较大,使得羟基较为活泼,常温下不稳定、易转化为NBP
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;结构简式
【解析】【解答】(1)A的分子式为C8H10,不饱和度为4,说明取代基上不含不饱和键,根据A到B的反应 ,由此可知A的结构简式为 ,其名称为邻二甲苯,故答案为:邻二甲苯。
(2) 的同分异构体满足:①可发生银镜反应,说明具有醛基,也能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,根据不饱和度可知该结构中除醛基外含有苯环,②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3,含有四种氢原子,且高度堆成,说明有一个甲基和一个醛基和2个酚羟基满足该条件的同分异构体结构简式为 和 ,故答案为: ; 。
(3)E→F中步骤1)为 含有酯基和羧基,水解后出现酚羟基,1mol分子需要3mol氢氧化钠反应方程式为 ,故答案为: 。
(4)根据流程的反应物和生成物可知,G→H的反应为 ,因此反应类型为取代反应;产物中溴离子产生,加入硝酸银主要了结合溴离子,促使反应进行,而加入硝酸钠并不能出现这种情况
故答案为:取代反应;AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行。
(5)NBP( )中酯基在碱性条件下发生水解和酸化后生成HPBA( ); 中烃基体积较大,对羟基的空间位阻较大使得羟基较为活泼,容易与羧基发生酯化反应生成 ,故答案为: ;HPBA中烃基的空间位阻较大,使得羟基较为活泼,常温下不稳定、易转化为NBP。
(6)通过题干已知信息而得,因此大致的合成绿线是 因此合成路线为 ,故答案为:
【分析】(1)根据A到B的转化即可写出A的结构简式,进行命名即可
(2)根据题意可以有醛基、酚羟基、以及四种不同的氢原子以及氢原子的个数,醛基含有氢,而酚羟基含有1个氢原子,因此酚羟基应该是2个且还对称,根据剩余碳原子即可写出神域官能团书写结构简式即可
(3)根据F到G的反应确定F的结构式,根据E到F的条件即可写出方程式
(4)根据反应物和产物即可判断反应类型,主要是发生水解反应,加入银离子促进水解
(5)根据HPBA到C的反应确定发生的水解反应,HPBA含有羟基和羧基即可写出结构简式,主要是进行分子内脱水形成温度物质
(6)根据题目中给出已知信息即可判断反应的流程,先要制备,此物质根据给出的进行光照取代水解催化氧化制取即可
28.(2021·河北)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是   (填元素符号)。
(2)工序①的名称为    。
(3)滤渣的主要成分是    (填化学式)。
(4)工序③中发生反应的离子方程式为   。
(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为   ,可代替NaOH的化学试剂还有   (填化学式)。
(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序   (填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。
(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为   。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol L-1为沉淀完全;Al(OH)3+OH- Al(OH) :K=100.63,Kw=10-14,Ksp[Al(OH)3]=10-33)
【答案】(1)Fe、Cr
(2)溶解浸出
(3)MgO、Fe2O3
(4)2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓
(5)4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO3 8Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O;Na2CO3
(6)②
(7)8.37
【知识点】pH的简单计算;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是铁元素和铬元素,故答案为:Fe、Cr;
(2)工序①为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质便于后期实验,故答案为:溶解浸出;
(3)氧化铁和氧化镁均不溶于氢氧化钠和水,滤渣Ⅰ的主要成分是氧化铁和氧化镁,故答案为:MgO、Fe2O3;
(4)工序③中发生的反应为铬酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀,反应的离子方程式为2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓,故答案为:2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓;
(5)物质V是碳酸氢钠,碳酸氢钠和氢氧化钠均具有碱性,可代替氢氧化钠进行高温氧化反应,加入碳酸氢钠发生的主要反应为高温下,Fe(CrO2)2与氧气和碳酸氢钠反应生成铬酸钠、氧化铁、二氧化碳和水,反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO3 8Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O;碳酸钠也具有碱性,若将碳酸氢钠换为碳酸钠也能发生类似的反应,故答案为:4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO3 8Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O;
(6)所有的工序均出现了物质A为二氧化碳,故二氧化碳和水蒸气可以重复使用,热解工序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气,将混合气体通入滤渣1中可以将氧化镁转化为碳酸氢镁溶液,则混合气体最适宜返回工序为工序②,故答案为:②;
(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为 ,反应的平衡常数为K1= = = =1013.37,当 为10-5mol/L时,溶液中氢离子浓度为 = mol/L=10-8.37mol/L,则溶液的pH为8.37,故答案为:8.37。
【分析】(1)找出元素化合价升高的元素即可
(2)①加水主要是将可溶于水的物质溶解
(3)氧化镁不溶于氢氧化钠,亚铁离子被氧化为三价铁离子,连续高温最终变为氧化铁,不溶于水,因此滤渣是氧化镁和氧化铁
(4)通过确定A为二氧化碳,铬酸钾和重铬酸钾在酸性条件下进行转换,因此确定V为碳酸氢钠固体据此写出放出方程式
(5)碳酸氢钠具有碱性,且易分解,戈恩据反应物即可写出方程式,碳酸钠也具有碱性也可替换
(6)过程中的水和二氧化碳可以循环使用,因此②可循环
(7)根据沉淀的平衡即可计算出氢氧根离子浓度
29.(2021·河北)[选修3:物质结构与性质]
KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器,填补了国家战略空白。回答下列问题:
(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是   (填离子符号)。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+ 表示,与之相反的用- 表示,称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为   。
(3)已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ mol-1)如表:
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看,氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为 )形式存在的原因是   。
(4)已知KH2PO2是次磷酸的正盐,H3PO2的结构式为   ,其中P采取   杂化方式。
(5)与PO 电子总数相同的等电子体的分子式为   。
(6)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸,如:
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则相应的酸根可写为   。
(7)分别用○、●表示H2PO 和K+,KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示,图(b)、图(c)分别显示的是H2PO 、K+在晶胞xz面、yz面上的位置:
①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度__g cm-3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为__(填标号)。
【答案】(1) 和
(2) 或
(3)在原子数目相同的条件下,N2比N4具有更低的能量,而P4比P2具有更低的能量,能量越低越稳定
(4);sp3
(5)SiF4、SO2F2等
(6)
(7) |B
【知识点】原子核外电子排布;原子核外电子的能级分布;“等电子原理”的应用;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;结构简式
【解析】【解答】(1)在 的四种组成元素(K,H,O,P)各自所能形成的简单离子分别为 (或 )、 、 和 ,其中 (或 )无电子层或1个电子层, 含有2个电子层, 和 含有三个电子层,其中核外电子排布相同的是 和 。
(2)对于基态的磷原子,核外电子能级排布是1s22s22p63s23p3,其价电子排布式为 ,其中3s轨道的2个电子自旋状态相反,根据洪特规则可知,其3p轨道的3个电子的自旋状态相同,因此,基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为 或 。
(3)能量越低越稳定,根据表中的相关共价键的键能可知,形成1mol类似白磷分子结构的N4分子,可以释放出的能量为193kJx6=1158kJ;若形成1molN2分子,则可释放的能量为946kJ,故在N数目相同的条件下,N2具有更低的能量,能量越低越稳定。同理,若形成1mol 分子,可以释放出的能量为197kJx6=1182kJ;若形成1molP2分子,则可释放的能量为489kJ,故在P数目相同的条件下,P4具有更低的能量,能量越低越稳定。
(4)由 是次磷酸的正盐可知, 为一元酸,其分子中只有一个羟基,另外2个H与P成键,还有一个O与P形成双键,故其结构式为 ,其中P共形成4个σ键、没有孤电子对,故其价层电子对数为4,其采取sp3杂化。
(5)根据等电子体原则,可以找到与 电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(6)由题中信息可知,2个磷酸分子间脱去1个水分子,以此类推n个磷酸分子间脱去(n-1)个水分子形成链状的多磷酸,三个磷酸分子成环时,失去3个水分子,以此类推如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则可脱去n个水分子得到(HPO3)n,其失去 后得到相应的酸根,故该酸根可写为 。
(7)①由晶胞结构可知, 分别位于晶胞的顶点、面上和体心,顶点上有8个、面上有4个,体心有1个,故晶胞中 的数目为 ; 位于面上和棱上,面上有6个,棱上4个,故晶胞中 的数目为 。因此,平均每个晶胞中占有的 和 的数目均为4,即可计算出单个晶胞的质量=4x(39+2+31+4x16)=4x136,若晶胞底边的边长均为 、高为 ,则晶胞的体积为10-30a2c cm3,阿伏加德罗常数的值为 ,晶体的密度== 。
②由图(a)、(b)、(c)可知,晶胞在x轴方向的投影图为 ,选B。
【分析】(1)含有氢元素、钾元素、磷元素、氧元素四种元素,其中核外电子排布相同的是钾和磷元素形成的离子
(2)写出磷原子的核外电子能级排布即可计算出自旋量子数之和
(3)计算出键能即可判断能量高低,能量越低越稳定
(4)说明次磷酸只能电离出一个氢离子,只有一个羟基根据磷原子核外电子情况即可判断磷与一个氧原子形成双键,根据形成的键数,为sp3杂化
(5)计算出磷酸根离子的价层电子对,等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同,即可找出等电子体的分子
(6)两个磷酸分子脱去一个水分子,因此根据脱去规律即可写出酸根的化学式
(7)① 根据占位计算出晶胞中粒子的个数,再根据ρ=m/v计算②从正面看即可得出平面图
30.(2021·浙江)某课题组合成了一种非天然氨基酸X,合成路线如下(Ph—表示苯基):
已知:R1—CH=CH—R2
R3Br R3MgBr
请回答:
(1)下列说法正确的是______。
A.化合物B的分子结构中含有亚甲基和次甲基
B.1H-NMR谱显示化合物F中有2种不同化学环境的氢原子
C.G→H的反应类型是取代反应
D.化合物X的分子式是C13H15NO2
(2)化合物A的结构简式是    ;化合物E的结构简式是   。
(3)C→D的化学方程式是    。
(4)写出3种同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式(不包括立体异构体)   。
①包含 ;
②包含 (双键两端的C不再连接H)片段;
③除②中片段外只含有1个-CH2-
(5)以化合物F、溴苯和甲醛为原料,设计下图所示化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)   。
(也可表示为 )
【答案】(1)C;D
(2);
(3) +NaOH +NaCl+H2O
(4) 、 、
(5)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;结构简式
【解析】【解答】(1)A.化合物B的结构简式为 ,因此分子结构中含有亚甲基-CH2-,不含次甲基 ,A不正确;
B.化合物F的结构简式为 ,分子结构对称,1H-NMR谱显示化合物F中有1种不同化学环境的氢原子,B不正确;
C.G→H是G中的-MgBr被-COOCH3取代,反应类型是取代反应,C正确;
D.化合物X的结构简式为 ,分子式是C13H15NO2,D正确;
故答案为:CD;
(2)A生成B是A中的羟基被氯原子取代,根据B的结构简式可知化合物A的结构简式是 ;C发生消去反应生成D,则D的结构简式为 。D发生已知信息中的第一个反应生成E,所以化合物E的结构简式是 ;
(3)C发生消去反应生成D,则C→D的化学方程式是 +NaOH +NaCl+H2O;
(4)化合物H的结构简式为 ,分子式为C13H14O2,符合条件的同分异构体①含有苯基 ,属于芳香族化合物;②含有 ,且双键两端的C不再连接H;③分子中除②中片段外中含有1个-CH2-,因此符合条件的同分异构体为 、 、 ;
(5)根据已知第二个信息以及F转化为G反应结合逆推法可知以化合物 、溴苯和甲醛为原料制备 的合成路线为 。
【分析】A发生取代反应生成B,B发生氧化反应并脱去CO2后生成C,C发生消去反应生成D,D发生第一个已知信息的反应生成E,E再转化为F,F发生取代反应生成G,G发生取代反应生成H,H经过一系列转化最终生成X。据此解答。
(1)A.存在亚甲基但是不存在次甲基B.找出F中含有的氢原子种类即可C. 根据反应物和产物即可判断反应类型D.根据X的结构式即可写出分子式
(2)A到B发生的是取代反应,因此可以确定A的结构简式,根据E到F的反应即可写出E的结构简式
(3)根据给出的提示,结合反应物和生成物即可写出方程式
(4)根据要求写出同分异构体即可
(5)根据产物进行逆推,先利用溴苯制备PhMgBr再和F反应,再利用甲醛发生加成,最终在利用溴化氢取代制备

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