忻州市2022-2023学年高二下学期期末联合考试
化 学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ti 48 Fe 56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 山西有众多名特产。下列几种特产中的主要成分不属于有机化合物的是
A. 平遥牛肉 B. 太原玉雕 C. 53度杏花村酒 D. 平阳木版年画
A. A B. B C. C D. D
2. 化学反应均伴随着能量变化。下列过程所发生的反应属于吸热反应的是
A. 盐酸滴入溶液中 B. 受热分解
C. 加入双氧水中 D. 粉加入稀硫酸中
3. 概念是反映事物本质属性思维形式,理解一个概念就是要弄清楚概念的内涵和外延。下列对有关概念的理解正确的是
A. 相对分子质量相同的物质一定为同种物质
B. 组成元素相同的物质一定互为同素异形体
C. 质子数相同的单核离子一定是同种元素原子形成的
D. 实验式相同的物质一定互为同分异构体
4. 已知有如下四种元素:
①3p能级为半充满的元素 ②只有1个电子的元素 ③价层电子为的元素 ④第三周期原子半径最大的元素
下列有关说法正确的是
A. ①②组成的化合物稳定性比强 B. ①③组成的化合物均无孤电子对
C. ②③组成的化合物为强电解质 D. ②④组成的化合物可以是离子晶体
5. 高铁酸钾是一种新型高效消毒剂,主要用于饮用水处理等。由于对水体净化的优越性能,可将其应用到游泳池水的循环再生,不仅能消毒杀菌,去除人体带入的污物和悬浮固体,而且对人体无任何伤害与刺激,安全无异味,投加方便。它的一种制备原理如下:①(末配平) ②,下列有关说法错误的是
A. 去除悬浮固体利用了胶体的吸附性
B. 由反应②可知的溶解度大于
C. 反应①中氧化剂与还原剂的物质的星之比为
D. 每转移,可制得
6. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X、Y相邻,Y是地壳中含量最高的元素,Y、Z以原子个数比为组成的化合物为淡黄色固体,W形成的单质可用于自来水消毒。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:W>X>Y>Z B. 最简单氢化物的熔沸点:W>Y
C. X的最高价氧化物对应的水化物为强酸 D. X、Y按原子个数比组成的化合物为无色气体
7. 利用下列装置进行实验,能达到目的的是
A. 分解制氨气 B. 与稀盐酸反应制
C. 分离混合物——溴的溶液 D. 制备乙酸乙酯
8. 山梨糖醇主要用作甜味剂,甜度约为蔗糖的一半,热值与蔗糖相近。山梨糖醇的结构如图,下列有关说法错误的是
A. 山梨糖醇与足量Na反应产生 B. 山梨糖醇中C原子的杂化方式均为
C. 山梨糖醇中所有原子在同一平面上 D. 山梨糖醇能催化氧化成含酮羰基的物质
9. 以其低毒、低膜穿透率,备受研究直接燃料电池的科学家们的青崃。某研究人员设计的直接燃料电池的结构如图,下列说法错误的是
A. 电池工作时,向极移动
B. 从流出物中可回收
C. 电极的电极反应式为
D. 每转移,消粍和的物质的量之比为
10. 对下列4种物质二氯取代物的种数判断正确的是
① ② ③ ④
A. ①=②>③>④ B. ①>②>③=④ C. ①>②>③>④ D. ①>②=③>④
11. 功能化离子液体是化学吸收的有效策略之一,某离子液体吸附和解吸的示意图如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 甲中含有肽键
B. 等物质的量的和中含有的键数均为
C. 基态中电子所占据的s轨道数为
D 甲能与盐酸反应,乙不能与盐酸反应
12. 向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g),一定条件下发生如下两个反应:
①2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H1;
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2。
其能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. △H1>△H2
B. 若在容器中加入合适的催化剂,E2-E1将变小
C. 两个反应中,一个为放热反应,一个为吸热反应
D. 反应开始时,CH3OCH3(g)的生成速率比C2H4(g)的快
13. 常用于制造船底防污漆(用来杀死低级海生动物)、杀虫剂以及各种铜盐等,它在酸中易歧化为铜和铜离子。将一定量的加入稀硝酸中,得到气体(标准状况下),忽略溶液体积的变化。下列有关说法正确的是
A. 溶于稀硝酸的离子方程式为
B. 反应后溶液中
C. 反应后的溶液中最多还可以溶解铁粉46.2 g
D. 起氧化作用的硝酸占全部硝酸的
14. 常温下某混合溶液中、、、和随p的变化关系如图,下列说法正确的是
A. ②表示随的变化曲线
B. 常温下,的
C. 由7到14的变化过程中,水的电离程度逐渐增大
D. M点对应的溶液中存在
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 钛白粉()广泛用于颜料、油漆和造纸等。某小组以钛铁矿粉()和金红石矿()为原料制备高纯度。简易流程如图:
已知:、的沸点依次为、。的结构与相似。
请回答下列问题:
(1)属于______晶体,其空间结构是______形。用热水与四氯化钛反应的目的是______。
(2)实验室配制溶液的方法是______。
(3)实验室完成操作C需要的主要仪器为酒精灯、泥三角、三脚架、______。
(4)的晶胞结构示意图如图,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为、、,以晶胞参数建立原子坐标系,则1号原子的坐标为,2号原子的坐标为。
①白球表示______(填元素符号)原子。
②3号原子的坐标为______。
③该晶胞的密度为______。
16. 实验室利用和亚硫酰氯()制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知的沸点为,遇水极易反应生成两种酸性气体。实验步骤为实验开始时先通,一段时间后,先加热装置a,再加热装置b,反应一段时间。
(1)基态Fe原子的价层电子轨道表示式为______,其最外层电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为______形。
(2)实验开始先通的目的是______。c中的冷凝水应从______(填“上”或“下”)口通入。
(3)写出遇水反应生成两种酸性气体的化学方程式:______。
(4)纯度的测定。
称取5.0g样品,用足量稀硫酸溶解后,配制成250mL溶液,用滴定管量取25.00mL于锥形瓶中、用酸性标准溶液滴定,平行滴定3次,测得消耗酸性标准溶液的平均体积为12.50mL(滴定过程中转化为,不反应)。
①量取酸性标准溶液应选用______(填“A”或“B”)。
②写出酸性溶液与反应的离子方程式:______。
③样品的纯度为______%。
17. 氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。合成氨的反应为 ,已知、,回答下列问题:
(1)合成氨反应能自发进行的最低温度为______K。
(2)写出一种提高产率的方法:______。
(3)恒温恒容下,向密闭容器中充入一定量的和,则下列条件中一定能判断该反应达到平衡状态的是______。
a.和的浓度相等 b.的生成速率是的消耗速率的2倍
c.容器中气体的平均摩尔质量不变 d.的百分含量保持不变
(4)某合成氨速率方程为,根据表中数据,______;______。
实验
1 0.1 0.3 0.2 a
2 0.2 0.3 0.2 2a
3 0.1 0.3 0.02 10a
4 0.1 0.6 0.2 2.82
(5)向一密闭容器中充入和发生合成氨反应,平衡时,氨气的体积分数随压强和温度的变化如图所示。
①、、由小到大的顺序是______。
②若,则温度下,M点对应的的平衡转化率为______(保留3位有效数字)%,压强平衡常数______(为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
18. 哒嗪化合物具有优良广谱的抑菌、杀虫、除草和抗病毒活性,在哒嗪环分子中引入酰胺、杂环、甲氧基丙烯酸酯等活性基团,可为哒嗪类农药的发展提供更广阔的发展空间,其某种合成路线如图。请根据所学知识回答下列问题。
(1)I的名称为___________;Ⅱ中所含官能团的名称为___________。
(2)II→Ⅲ所用试剂和条件为___________,该反应类型为___________。
(3)设计Ⅲ→VI先发生加成反应再发生消去反应的目的是保护___________。
(4)写出Ⅵ→Ⅶ的化学方程式:___________。
(5)已知Ⅸ→X过程中需要以氨水为缚酸剂,则每生成1molX,消耗的物质的量为___________mol。
(6)某物质分子比VI多两个H原子,则满足下列条件的物质的结构有___________种。
①只含有两个官能团且相同
②能发生水解反应
③不含 、-O-O-结构
其中核磁共振氢谱显示有两组峰,且峰面积之比为2:1的结构简式为___________。
忻州市2022-2023学年高二下学期期末联合考试
化 学 答案解析
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ti 48 Fe 56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 山西有众多名特产。下列几种特产中的主要成分不属于有机化合物的是
A. 平遥牛肉 B. 太原玉雕 C. 53度杏花村酒 D. 平阳木版年画
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.牛肉的主要成分是蛋白质、脂肪属于有机物,A不符合题意;
B.玉雕的制作材料为玉石,其主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝、氧化钠,属于无机物范畴,不属于有机化合物,B符合题意;
C.酒的主要成分是乙醇,属于有机化合物,C不符合题意;
D.木版年画的主要成分是纤维素,属于有机化合物,D不符合题意;
故选B。
2. 化学反应均伴随着能量变化。下列过程所发生的反应属于吸热反应的是
A. 盐酸滴入溶液中 B. 受热分解
C. 加入双氧水中 D. 粉加入稀硫酸中
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸碱中和反应属于放热反应,A不符合题意;
B.CaCO3受热分解属于吸热反应,B符合题意;
C.H2O2在MnO2催化作用下分解为H2O和O2,该反应属于放热反应,C不符合题意;
D.Zn 和稀硫酸反应属于放热反应,D不符合题意;
故选B。
3. 概念是反映事物本质属性的思维形式,理解一个概念就是要弄清楚概念的内涵和外延。下列对有关概念的理解正确的是
A. 相对分子质量相同的物质一定为同种物质
B. 组成元素相同的物质一定互为同素异形体
C. 质子数相同的单核离子一定是同种元素原子形成的
D. 实验式相同的物质一定互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.相对分子质量相同的物质不一定为同种物质,A错误;
B.组成元素相同的不同单质一定互为同素异形体,B错误;
C.质子数相同的单核离子一定是同种元素原子形成的,C正确;
D.实验式相同的物质,分子式不一定相同,因此不一定互为同分异构体,D错误;
故选C。
4. 已知有如下四种元素:
①3p能级为半充满的元素 ②只有1个电子的元素 ③价层电子为的元素 ④第三周期原子半径最大的元素
下列有关说法正确的是
A. ①②组成的化合物稳定性比强 B. ①③组成的化合物均无孤电子对
C. ②③组成的化合物为强电解质 D. ②④组成的化合物可以是离子晶体
【答案】D
【解析】
【分析】3p能级为半充满,则①的价电子排布为3s23ps,那么①为P元素,只有1个电子的元素为H元素,价层电子为2s22p5的元素为F元素,第三周期原子半径最大,则④为Na元素。通过上述分析,①、②、③、④分别是P、H、F、Na元素。
【详解】A.①②组成的化合物为PH3,P和S元素属于同一周期,同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属性递减,非金属性递增其氢化物越稳定,所以PH3稳定性比H2S弱,故A错误;
B.①③组成的化合物有PF5和PF3等,PF3有一对孤电子对,故B错误;
C.②③组成的化合物是HF,元素的非金属性越强,形成的氢化物就越稳定,在水中就越难电离,就越是弱电解质,所以HF是弱电解质,故C错误;
D.离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合,在空间呈现有规律的排列所形成的晶体。金属氧化物、金属氢化物等大都属于离子晶体,②④组成的化合物是NaH,是钠离子和氢离子之间通过离子键形成的离子晶体,故D正确;
故选D。
5. 高铁酸钾是一种新型高效消毒剂,主要用于饮用水处理等。由于对水体净化的优越性能,可将其应用到游泳池水的循环再生,不仅能消毒杀菌,去除人体带入的污物和悬浮固体,而且对人体无任何伤害与刺激,安全无异味,投加方便。它的一种制备原理如下:①(末配平) ②,下列有关说法错误的是
A. 去除悬浮固体利用了胶体的吸附性
B. 由反应②可知的溶解度大于
C. 反应①中氧化剂与还原剂的物质的星之比为
D. 每转移,可制得
【答案】C
【解析】
【详解】A.K2FeO4具有强氧化性,其还原产物为Fe3+,Fe3+水解成氢氧化铁胶体,利用胶体表面积大,吸附水中悬浮固体小颗粒,胶体聚成,达到净水的目的,故A说法正确;
B.根据反应②可知,该反应是向溶解度较小的方向进行,可知Na2FeO4的溶解度大于K2FeO4,故B说法正确;
C.反应①中,Fe(NO3)3为还原剂,NaClO为氧化剂,根据得失电子数目守恒,n[Fe(NO3)3]×(6-3)=n(NaClO)×[1-(-1)],因此n(NaClO)∶n[Fe(NO3)3]=3∶2,故C说法错误;
D.根据n[Fe(NO3)3]×(6-3)=3mol,解得n[Fe(NO3)3]=1mol,根据原子守恒,n(Na2FeO4)=1mol,故D说法正确;
答案为C。
6. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X、Y相邻,Y是地壳中含量最高的元素,Y、Z以原子个数比为组成的化合物为淡黄色固体,W形成的单质可用于自来水消毒。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:W>X>Y>Z B. 最简单氢化物的熔沸点:W>Y
C. X的最高价氧化物对应的水化物为强酸 D. X、Y按原子个数比组成的化合物为无色气体
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干分析可知X、Y、Z、W分别是N、O、Na、Cl,淡黄色固体为Na2O2,根据分析答题。
【详解】A.简单离子半径:Cl->N3->O2->Na+,A正确;
B.H2O分子间形成氢键,因此最简单氢化物的熔沸点:H2O>HCl,B错误;
C.N的最高价氧化物对应的水化物为HNO3为强酸,C正确;
D.N、O按原子个数比组成的化合物NO是无色气体,D正确;
故选B。
7. 利用下列装置进行实验,能达到目的的是
A. 分解制氨气 B. 与稀盐酸反应制
C. 分离混合物——溴的溶液 D. 制备乙酸乙酯
【答案】B
【解析】
【详解】A.不能用分解制氨气,可以用和加热制备氨气,A错误;
B.与稀盐酸反应制,B正确;
C.溴易溶于溶液,不能分层,因此不能用分液漏斗分离,C错误;
D.制备乙酸乙酯不能用NaOH溶液吸收乙酸乙酯,乙酸乙酯在NaOH溶液中会水解,应该用饱和Na2CO3吸收乙酸乙酯,D错误;
故选B。
8. 山梨糖醇主要用作甜味剂,甜度约为蔗糖的一半,热值与蔗糖相近。山梨糖醇的结构如图,下列有关说法错误的是
A. 山梨糖醇与足量Na反应产生 B. 山梨糖醇中C原子的杂化方式均为
C. 山梨糖醇中所有原子在同一平面上 D. 山梨糖醇能催化氧化成含酮羰基的物质
【答案】C
【解析】
【详解】A.山梨糖醇有,因此山梨糖醇与足量Na反应产生,A正确;
B.山梨糖醇中C原子都形成4根单键,因此C原子的杂化方式均为,B正确;
C.根据山梨糖醇中C原子的杂化方式均为,因此山梨糖醇中所有原子在同一平面上,C错误;
D.山梨糖醇能催化氧化成含醛基和酮羰基的物质,D正确;
故选C。
9. 以其低毒、低膜穿透率,备受研究直接燃料电池的科学家们的青崃。某研究人员设计的直接燃料电池的结构如图,下列说法错误的是
A. 电池工作时,向极移动
B. 从流出物中可回收
C. 电极的电极反应式为
D. 每转移,消粍和的物质的量之比为
【答案】D
【解析】
【分析】氧气是常见的氧化剂,那HCOOH是还原剂,所以 a电极是电池的负极,b电极是电池的正极
【详解】A.原电池中阴离子向负极移动,溶液中的OH—向a极移动,故A正确;
B.甲酸在负极发生氧化反应,由于电解质为氢氧化钾,电极反应式为HCOOH+4OH— —2e— = +3H2O,从负极区流出的X中可回收到碳酸钾,故B正确;
C.氧气在b电极发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e— = 4OH—,故C正确;
D.电池反应为2HCOOH+O2+4OH— =2 +4H2O,消耗HCOOH与O2的物质的量之比为2:1,故D错误;
故本题选D.
10. 对下列4种物质二氯取代物的种数判断正确的是
① ② ③ ④
A. ①=②>③>④ B. ①>②>③=④ C. ①>②>③>④ D. ①>②=③>④
【答案】C
【解析】
【详解】根据“定一议二”的方法确定以上4种物质二氯取代物的种数①6种 ②4种 ③3种 ④1种,因此①>②>③>④,选C。
11. 功能化离子液体是化学吸收的有效策略之一,某离子液体吸附和解吸的示意图如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 甲中含有肽键
B. 等物质的量的和中含有的键数均为
C. 基态中电子所占据的s轨道数为
D. 甲能与盐酸反应,乙不能与盐酸反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲中含有氨基、羧基,没有肽键,A错误;
B.没有指明和的具体物质的量,无法计算键数目,B错误;
C.中电子所占据的1s和2s轨道,基态所占据的s轨道数为,C正确;
D.甲、乙均有-COONa结构,能与盐酸反应生成-COOH,D错误;
故选C。
12. 向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g),一定条件下发生如下两个反应:
①2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H1;
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2。
其能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. △H1>△H2
B. 若在容器中加入合适的催化剂,E2-E1将变小
C. 两个反应中,一个为放热反应,一个为吸热反应
D. 反应开始时,CH3OCH3(g)的生成速率比C2H4(g)的快
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知生成C2H4(g)时放热更多,则,A项错误;
B.E1-E2等于反应焓变,催化剂不改变反应的焓变,则E1-E2值不变,E2-E1不变,B项错误;
C.由图可知两个反应均为放热反应,C项错误;
D.由图可知生成CH3OCH3(g)的反应活化能低于生成C2H4(g)的反应活化能,活化能越小反应速率越快,则CH3OCH3(g)的生成速率比C2H4(g)的快,D项正确;
故选:D。
13. 常用于制造船底防污漆(用来杀死低级海生动物)、杀虫剂以及各种铜盐等,它在酸中易歧化为铜和铜离子。将一定量的加入稀硝酸中,得到气体(标准状况下),忽略溶液体积的变化。下列有关说法正确的是
A. 溶于稀硝酸的离子方程式为
B. 反应后的溶液中
C. 反应后的溶液中最多还可以溶解铁粉46.2 g
D. 起氧化作用的硝酸占全部硝酸的
【答案】C
【解析】
【分析】溶于稀硝酸的化学方程式为,离子方程式为。
【详解】A.溶于稀硝酸的离子方程式为,A错误;
B.NO的物质的量为,由与稀硝酸反应的离子方程式可知,生成Cu2+的物质的量0.6mol,则反应后的溶液中,B错误;
C.总物质的量为,由知,生成0.2molNO消耗1.4mol,剩余0.6mol。过量的铁粉溶于稀硝酸发生反应,0.6mol可溶解0.225molFe。同时铁还可与铜离子发生置换反应,由知,0.6molCu2+消耗0.6molFe,则反应后的溶液中最多还可以溶解铁粉的质量为,C正确;
D.起氧化作用的物质的量为0.2mol,总物质的量为,故起氧化作用的硝酸占全部硝酸的,D错误;
故选C。
14. 常温下某混合溶液中、、、和随p的变化关系如图,下列说法正确的是
A. ②表示随的变化曲线
B. 常温下,的
C. 由7到14的变化过程中,水的电离程度逐渐增大
D. M点对应的溶液中存在
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液中粒子关系存在以下平衡:电离平衡:R(OH)2R(OH)+ + OH-,R(OH)+R2+ + OH-,H2OH++OH-,水解平衡:R2++H2OR(OH)++H+,R(OH)+ + H2O R(OH)2 + H+,根据平衡移动原理,pH增大,c(OH-)增大,c[R(OH)2]增大,则c(R2+)降低,所以②表示的是lgc (R2+ )随pH的变化曲线,选项A错误;
B.由A分析可知,③对应的是R(OH)+,⑤对应的是R(OH)2,根据Kw可知①表示H+,④表示OH-,Kb1=可取N点,c [R(OH)+] = c[R(OH)2],得Kb1=c(OH-) = 10-4,选项B正确;
C.R2+促进水的电离,R(OH)2抑制水的电离,pH由7到14的过程中,c [R(OH)2]一直在增加,所以水的电离程度不会一直增大,选项C错误;
D.由图可知pH的增加导致c (R2+)减小,pH增加是因为加入了碱M(OH)n导致,所以溶液中一定存在Mn+,M点根据电荷守恒可得:2 c(R2+)+c[R(OH)+]+c(H+)+c(Mn+)=c(OH-),M点c(R2+)= c[R(OH)2],所以2c [R(OH)2] + c[R(OH)+] +c(H+)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 钛白粉()广泛用于颜料、油漆和造纸等。某小组以钛铁矿粉()和金红石矿()为原料制备高纯度。简易流程如图:
已知:、的沸点依次为、。的结构与相似。
请回答下列问题:
(1)属于______晶体,其空间结构是______形。用热水与四氯化钛反应的目的是______。
(2)实验室配制溶液的方法是______。
(3)实验室完成操作C需要的主要仪器为酒精灯、泥三角、三脚架、______。
(4)的晶胞结构示意图如图,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为、、,以晶胞参数建立原子坐标系,则1号原子的坐标为,2号原子的坐标为。
①白球表示______(填元素符号)原子。
②3号原子的坐标为______。
③该晶胞的密度为______。
【答案】(1) ①. 分子 ②. 正四面 ③. 促进水解平衡正向移动,使反应进行完全
(2)将溶解在浓盐酸中,然后稀释至所需浓度
(3)坩埚、坩埚钳 (4) ①. O ②. ③.
【解析】
【分析】钛铁矿粉(主要成分为FeTiO3,还含有少量的MgO)和金红石矿粉(TiO2)混合物在高温下和C12、焦炭粉反应生成CO和FeCl3、TiCl4、MgCl2,MgCl2、FeCl3、TiC14的沸点差别较大,通过蒸馏可以分离三种氯化物,TiC14和热水反应生成TiO2·xH2O,再经过烧得到TiO2,FeCl3经过一系列反应得到Fe2O3,以此解答。
【小问1详解】
TiCl4 沸点低,故其为分子晶体,sp3杂化,正四面体形,,故温度升高促进水解;
故答案为:分子;正四面;促进水解平衡正向移动,使反应进行完全;
【小问2详解】
Fe3+易水解,故在盐酸中溶解FeCl3抑制氯化铁水解;
故答案为:将 FeCl3 溶解在浓盐酸中,然后稀释至所需浓度;
【小问3详解】
根据分析将TiO2·xH2O经过烧得到TiO2,故固体灼烧需要用到坩埚、坩埚钳;
故答案为:坩埚、坩埚钳;
【小问4详解】
黑球位于晶胞的顶点及体心,则黑球个数为,4个白球面心,2个白球在体内,则白球的个数为4,故白球为O;
故答案为:O;
根据1号原子和2号原子的坐标可知,3号位于体心的原子坐标为;
故答案为:;
根据公式,;
故答案为:。
16. 实验室利用和亚硫酰氯()制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知的沸点为,遇水极易反应生成两种酸性气体。实验步骤为实验开始时先通,一段时间后,先加热装置a,再加热装置b,反应一段时间。
(1)基态Fe原子的价层电子轨道表示式为______,其最外层电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为______形。
(2)实验开始先通的目的是______。c中的冷凝水应从______(填“上”或“下”)口通入。
(3)写出遇水反应生成两种酸性气体的化学方程式:______。
(4)纯度的测定。
称取5.0g样品,用足量稀硫酸溶解后,配制成250mL溶液,用滴定管量取25.00mL于锥形瓶中、用酸性标准溶液滴定,平行滴定3次,测得消耗酸性标准溶液的平均体积为12.50mL(滴定过程中转化为,不反应)。
①量取酸性标准溶液应选用______(填“A”或“B”)。
②写出酸性溶液与反应的离子方程式:______。
③样品的纯度为______%。
【答案】(1) ①. ②. 球
(2) ①. 排除装置内空气,防止被氧化 ②. 下
(3)
(4) ① A ②. ③. 95.25
【解析】
【分析】SOCl2与H2O反应生成两种酸性气体,即生成 SO2和HCl,FeCl2·4H20与SOCl2,制备无水 FeCl2的反应原理为 SOCl2吸收 FeCl2·4H2O受热失去的结晶水生成 SO2和 HCl,HCl 可抑制FeCl2生成 Fe(OH) 2,从而制得无水 FeCl2。
【小问1详解】
基态Fe原子的价层电子轨道表示式 ,其最外层电子所占据原子轨道为4s, 电子云轮廓图为球形;
【小问2详解】
实验开始先通的目的是排除装置内的空气,防止被氧化, c中的冷凝水应从下口通入;
【小问3详解】
遇水反应生成两种酸性气体的化学方程式:;
【小问4详解】
①酸性标准溶液具有氧化性用酸性滴定管量取;②酸性溶液与反应的离子方程式:;③根据计量系数关系 n(Fe2+)=6= 样品的纯度:。
17. 氨是化肥工业和基本有机化工主要原料。合成氨的反应为 ,已知、,回答下列问题:
(1)合成氨反应能自发进行的最低温度为______K。
(2)写出一种提高产率的方法:______。
(3)恒温恒容下,向密闭容器中充入一定量的和,则下列条件中一定能判断该反应达到平衡状态的是______。
a.和的浓度相等 b.的生成速率是的消耗速率的2倍
c.容器中气体的平均摩尔质量不变 d.的百分含量保持不变
(4)某合成氨速率方程为,根据表中数据,______;______。
实验
1 0.1 0.3 0.2 a
2 0.2 0.3 0.2 2a
3 0.1 0.3 0.02 10a
4 0.1 0.6 0.2 2.82
(5)向一密闭容器中充入和发生合成氨反应,平衡时,氨气的体积分数随压强和温度的变化如图所示。
①、、由小到大的顺序是______。
②若,则温度下,M点对应的的平衡转化率为______(保留3位有效数字)%,压强平衡常数______(为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)462 (2)及时分离出氨气
(3)cd (4) ①. 1 ②. 1.5
(5) ①. ②. 66.7 ③. (或14.8)
【解析】
【小问1详解】
根据反应能够自发进行则, ,则 ;
【小问2详解】
提高产率方法:设法使平衡正向移动,如及时分离出氨气;
【小问3详解】
a.和的浓度相等,不能说明达到平衡状态;
b.生成速率是的消耗速率的2倍,都是正反应速率,不能说明达到平衡状态;
c.,根据质量守恒定律m(气体)是定值,n(气体)是变量,因此容器中气体的平均摩尔质量不变说明达到平衡状态;
d.的百分含量保持不变说明达到平衡状态;
故选cd;
【小问4详解】
分别代入表中数据可得, , 联解 可得a=1,b=1.5;
【小问5详解】
①根据图像分析可知相同条件下增大P,平衡正向移动,平衡时氨气的体积分数越大,因此;
②利用三段式处理数据计算Kp 解得x= M点对应的的平衡转化率为:, 。
18. 哒嗪化合物具有优良广谱的抑菌、杀虫、除草和抗病毒活性,在哒嗪环分子中引入酰胺、杂环、甲氧基丙烯酸酯等活性基团,可为哒嗪类农药的发展提供更广阔的发展空间,其某种合成路线如图。请根据所学知识回答下列问题。
(1)I的名称为___________;Ⅱ中所含官能团的名称为___________。
(2)II→Ⅲ所用的试剂和条件为___________,该反应类型为___________。
(3)设计Ⅲ→VI先发生加成反应再发生消去反应的目的是保护___________。
(4)写出Ⅵ→Ⅶ的化学方程式:___________。
(5)已知Ⅸ→X过程中需要以氨水为缚酸剂,则每生成1molX,消耗的物质的量为___________mol。
(6)某物质的分子比VI多两个H原子,则满足下列条件的物质的结构有___________种。
①只含有两个官能团且相同
②能发生水解反应
③不含 、-O-O-结构
其中核磁共振氢谱显示有两组峰,且峰面积之比为2:1的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 1,3-丁二烯 ②. 氯原子、碳碳双键
(2) ①. NaOH的水溶液,加热; ②. 取代反应
(3)碳碳双键 (4)
(5)2 (6) ①. 5 ②.
【解析】
【分析】从Ⅱ的结构可知,Ⅰ→Ⅱ发生的是氯取代反应,可知Ⅰ为1,3-丁二烯,Ⅱ→Ⅲ是氯原子水解成羟基的过程,Ⅲ→Ⅳ是氯原子与碳碳双键发生加成反应,Ⅳ→Ⅴ是羟基氧化成羧基,Ⅴ→Ⅵ是氯原子的消去反应,Ⅵ→Ⅶ是羧基的脱水缩合成环过程,Ⅶ与N2H4反应并在N2H4的还原作用下生成Ⅷ,Ⅷ→Ⅸ是氯原子取代羟基的取代反应,Ⅸ→Ⅹ是在钯碳催化作用下与氢气发生的的氢化反应。
【小问1详解】
从Ⅱ的结构可知,Ⅰ→Ⅱ发生的是氯取代反应,可知Ⅰ的结构为:,即1,3-丁二烯;氯原子为卤素原子,属于卤代烃的官能团,因此Ⅱ中所含官能团的名称为:氯原子、碳碳双键;
【小问2详解】
Ⅱ→Ⅲ是氯原子水解成羟基的过程,实质是羟基取代氯原子的过程,反应条件是在氢氧化钠的水溶液、加热条件下反应;
【小问3详解】
Ⅲ→VI的过程中,有羟基氧化成羧基的过程,碳碳双键易被氧化成羰基或醛基,因此先发生加成反应再发生消去反应的目的是保护碳碳双键;
【小问4详解】
Ⅵ→Ⅶ的过程是Ⅵ在P2O5和乙酸酐存在条件下,Ⅵ两端的羧基发生脱水缩合成环反应,其化学方程式为:;
【小问5详解】
Ⅸ→X过程中需要以氨水为缚酸剂,表明该反应过程会产生HCl,因此每脱一个氯原子,则会消耗1mol H2,X有两个氯原子,则每生成1molX,将会消耗2 mol H2;
【小问6详解】
某物质的分子比VI多两个H原子,VI的分子式为C4H4O4,则该物质分子式应为C4H6O4,且满足题目所给条件的有5种,分别为: HCOOCH2CH2OOCH,HCOOCH2OCOCH3,HCOOCH2COOCH3,CH3OCOCOO CH3,;核磁共振氢谱显示有两组峰,表示有两种氢,且峰面积之比为2∶1,则符合该条件的结构简式为HCOOCH2CH2OOCH。