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云南省昆明市2020届“三诊一模”高三教学质量检测理科综合化学试题（解析版）
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这是一份云南省昆明市2020届“三诊一模”高三教学质量检测理科综合化学试题（解析版），共17页。试卷主要包含了 化学与生产、生活密切相关， 下列有四氟乙烯说法错误的是， 下列实验能达到实验目的的是， 设NA 为阿伏伽德罗常数的值，2NA， 银铜合金广泛应用于航空工业， 溶液变成无色 ， 红钠矾（重铬酸钠等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量： H—1 O—16 S—32 Fe —56 C u—64 B r一80
—、选择题： 本大题共 13 小题， 每小题6 分，共78 分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的．
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 可利用电渗析法淡化海水
B. 硅胶常用作催化剂的载体和干燥剂
C. 冬奥会速滑服所用的材料聚氨酯属于新型无机非金属材料
D. 75%的酒精、高温、紫外线能够杀灭新型冠状病毒的原因都是使蛋白质变性
【答案】C
【解析】
【详解】A．海水淡化的方法有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等，故A正确；
B．硅胶具有较强的吸附性，可用于催化剂载体或干燥剂，故B正确；
C．聚氨酯为聚氨基甲酸酯，是有机高分子合成材料，故C错误；
D．75%的酒精、高温、紫外线能够使蛋白质变性，故能杀灭新型冠状病毒，故D正确。
答案选C。
2. 下列有四氟乙烯说法错误的是
A. 存在同分异构现象
B. 所有原子处于同一平面
C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 通过加聚反应合成的聚合物可用于制作不粘锅的内衬
【答案】A
【解析】
【分析】
四氟乙烯结构简式为CF2=CF2，与乙烯结构相似，含有碳碳双键，所有原子共平面，能发生加成反应、加聚反应。
【详解】A．四氟乙烯结构简式为CF2=CF2，只有一种结构，不存在同分异构现象，故A错误；
B．四氟乙烯结构简式为CF2=CF2，与乙烯结构相似，所有原子共平面，故B正确；
C．四氟乙烯中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；
D．四氟乙烯中含有碳碳双键，能通过加聚反应合成聚合物，聚四氟乙烯可用于制作不粘锅的内衬，故D正确。
答案选A。
3. 下列实验能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．蔗糖在酸性条件下发生水解，检验葡萄糖，应在碱性溶液中，则取少量溶液，加入几滴新制Cu(OH)2，加热，观察是否有砖红色沉淀出现；若实验中没有加碱至碱性，不能检验，故A错误；
B．实验中Ag+过量，不能确定是否存在AgCl转化为AgI，故B错误；
C．配制FeCl3浓溶液应将FeCl3晶体溶解在浓盐酸中，再适当稀释，以抑制Fe3+水解，故C错误；
D．排出酸式滴定管尖嘴中的气泡的方法是打开活塞，迅速放出液体以冲出气泡，使尖嘴部分充满溶液，故D正确。
答案选D。
4. W、X、Y、Z 均为短周期元素。W 原子最外层电子数是内层电子数的3 倍， X 的单质与水反应所得溶液中含有电子数相同的阴、阳离子，Y 是第三周期元素且其简单离子半 径在该周期中最小， 化合物 XZW 是家庭常用消毒剂的主要成分。下列说法正确的是
A. W 与X 形成的化合物中只含有离子键
B. 原子半径： X< Y< Z< W
C. Y 与 W、Z 均能形成离子化合物
D. XZW溶液与 Z 的氢化物的浓溶液可发生反应
【答案】D
【解析】
【分析】
W、X、Y、Z 均为短周期元素，W 原子最外层电子数是内层电子数的3 倍，W为O，X 的单质与水反应所得溶液中含有电子数相同的阴、阳离子，X为Na，Y 是第三周期元素且其简单离子半径在该周期中最小，Y为Al，化合物 XZW 是家庭常用消毒剂的主要成分，为NaClO，故Z为Cl，综上分析，W为O，X为Na，Y为Al，Z为Cl。
【详解】A．W为O，X为Na，两者可以形成过氧化钠，含有共价键，故A错误；
B．W为O，X为Na，Y为Al，Z为Cl，根据原子半径递变规律，原子半径：WC．Y为Al，Z为Cl，两者形成AlCl3，是共价化合物，故C错误；
D．NaClO溶液与HCl可发生归中反应生成Cl2，故D正确
答案选D。
5. 设NA 为阿伏伽德罗常数的值。已知常温下 1L0.1ml•L-1NaHSO3溶液的pH=4，该溶液中存在如下平衡：①HSO3-H++SO32- ② HSO3- + H2OH2SO3+ OH-。下列说法正确的是
A. 将该溶液加热蒸干、灼烧可得NaHSO3固体
B. 加水稀释该溶液，平衡①正向移动，溶液中c(H+ )增大
C. 该溶液中c(OH-)+ c(SO32-)=c(H+) +c(H2SO3)
D. 该溶液中阴阳离子总数为0.2NA
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 因为2NaHSO3Na2SO3+H2O+SO2↑，而生成的Na2SO3在蒸干过程中逐渐被空气中的O2氧化成Na2SO4，所以将该溶液加热蒸干、灼烧可得Na2SO4固体，故A错误；
B. 加水稀释该溶液，平衡①正向移动，溶液中c(H+ )减小，故B错误；
C. 根据质子守恒得，该溶液中c(OH-)+ c(SO32-)=c(H+) +c(H2SO3)，故C正确；
D. 该溶液中n(Na+)= 1L×0.1ml•L-1=0.1ml，若不考虑HSO3-的电离和水解，则n(HSO3-)= n(Na+)=0.1ml，考虑水的电离，则阴阳离子总数大于0.2ml，HSO3-电离过程使得离子数目增多，HSO3-水解过程离子数目不变，溶液呈酸性，说明电离程度大于水解程度，则阴阳离子总数大于0.2ml，即大于0.2NA，故D错误；
故选C。
6. LiFePO4电池具有能量密度大、绿色环保等优点，在可再生能源发电站发电安全并网等领域有着良好的应用前景。LiFePO4 电池结构如图所示，电池反应为：Li1-xFePO4+ LixC6 C6+ LiFePO4。
下列说法错误的是
A. 充电时， Li+通过聚合物隔膜由左向右移动
B. 充电时， 阳极反应为LiFePO4 -xe-=Li1-xFePO4+ xLi+
C. 放电时， 负极反应为LixC6 -xe-= xLi++ C6
D. 放电时，电子由左侧电极通过外电路移向右侧电极
【答案】A
【解析】
【详解】A. 根据电池反应Li1-xFePO4+ LixC6 C6+ LiFePO4知，充电时，LiFePO4−xe−=Li1−xFePO4+xLi+，阳离子向阴极移动，则Li+通过聚合物隔膜由右向左移动，故A错误；
B. 充电时，右侧接电源的正极，阳极发生失电子的氧化反应，反应可表示为LiFePO4−xe−=Li1−xFePO4+xLi+，故B正确；
C. 放电时， 负极失去电子，发生氧化反应，反应为LixC6 -xe-= xLi++ C6，故C正确；
D. 放电时，电子由负极流向正极，即由左侧电极通过外电路移向右侧电极，故D正确；
故选A。
【点睛】在负极上发生氧化反应：LixC6-xe-=xLi++6C，其逆过程的反应就是充电时的阴极反应，在正极上发生得电子的还原反应：Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4，其逆过程反应就是充电时的阳极反应。
7. 银铜合金广泛应用于航空工业。从银铜合金的切割废料中回收银和制备CuAlO2的流程
如下。
已知：Al(OH) 3和Cu(OH) 2开始分解的温度分别为450℃和 80℃。 下列说法错误的是
A. 电解精炼时，粗银做阳极，纯银做阴极
B. 为提高原料利用率，流程中应加过量的稀NaOH
C. 滤渣B煅烧时发生的反应为 4CuO+4Al(OH)34CuA1O2+ O2↑+6H2O
D. 若用 1.0 kg 银铜合金（铜的质量分数为64%) 最多可生成 10.0ml CuA1O2
【答案】B
【解析】
【详解】A. 电解精炼时，粗银做阳极、纯银做阴极、电解液选可溶性银盐，阳极上银及比它活泼的金属溶解，阴极上电解液中银离子得到电子被还原析出银，A正确；
B. 流程中硫酸铜溶液中加硫酸铝和稀NaOH、未煮沸之前得Cu( OH) 2 和 A l(OH) 3 ，根据 Al(OH) 3 和 Cu(OH) 2 开始分解的温度分别为 450 ℃ 和 80 ℃ 可知 B 为 Al(OH) 3 和 CuO在生成固体 B 的过程中，需控制 NaOH 的加入量，若 NaOH 过量，则因过量引起的反应为：Al(OH) 3 ＋OH －= AlO2-＋2H 2 O ,B错误；
C. 滤渣B为Al(OH) 3和 CuO的混合物，煅烧时铜化合价降低到+1价，则发生氧化还原反应，反应方程式为4CuO+4Al(OH)34CuA1O2+ O2↑+6H2O，C正确；
D. 1.0 kg 银铜合金（铜的质量分数为64%)中铜的物质的量为 ，则由铜元素守恒知最多可生成 10.0ml CuA1O2，D正确；
答案选B。
三、非选择题
8. 氢溴酸常用于合成镇静剂和麻醉剂等医药用品。已知： 液溴是易挥发的深红棕色液体，沸点为58.78℃。质量分数为47%的氢溴酸是易挥发的无色液体，沸点 为 126℃. 实验室制备质量分数为47%的氢溴酸的一种方法如下。回答下列问题：
(2)操作 II的蒸馏装置如图所示（部分夹持装置省略），仪器a的名称是_________ ，装置中除缺石棉网外还有两处明显错误，分别是_________、 _______________。
(3)操作III加入适量Na2SO3 发生反应的离子方程式为 __________。
(4)工业生产制得的氢溴酸常常有淡淡的黄色， 有同学推测是因为含Fe3+，可用试剂 __________检验。若观察到的现象为________，则推测正确。
(5)质量分数为 47%的氢溴酸的产率为__________。
【答案】 (1). 溶液变成无色 (2). 有白色沉淀生成 (3). 直形冷凝管 (4). 温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平 (5). 不能用水裕加热 (6). SO32-+Br2 +H2O=2Br-+ SO42+2H+ (7). KSCN溶液 (8). 溶液变为红色 (9).
【解析】
【分析】
液溴与二氧化硫在锥形瓶中发生反应：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，为防止溴的挥发加入适量冰水，反应后的溶液进行蒸馏后得到氢溴酸粗产品，由于溴的挥发，得到的产品有少量液溴，加入具有还原性的Na2SO3溶液除去产品中残留的少量溴，亚硫酸根被氧化为硫酸根，再加入适量 Ba(OH)2 溶液除去溶液中的硫酸根离子，最后经过滤、蒸馏得到47%的氢溴酸，以此分析解答此题。
【详解】(1)①由分析可知，由于溴易挥发，得到的粗产品中有少量的溴，加入还原性的Na2SO3溶液除去产品中残留的少量溴，反应后溶液由橙黄色变为无色，答案为：溶液变成无色；
②Na2SO3溶液与溴反应后被氧化为Na2SO4，加入适量 Ba(OH)2 溶液后发生反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓,生成白色的BaSO4沉淀，答案为：有白色沉淀生成；
(2) 仪器a为直形冷凝管，蒸馏实验中温度计测量的是蒸气的温度，温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平，而不应该伸到液体里面，由信息可知氢溴酸沸点为126℃，故不能用水浴加热，答案为：直形冷凝管；温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平；不能用水裕加热；
(3) 由分析可知，操作III加入适量Na2SO3 目的是除去产品中残留的少量溴，溴被亚硫酸根还原，亚硫酸根被氧化为硫酸根，根据得失电子守恒、电荷守恒，发生反应的离子方程式为：SO32-+Br2 +H2O=2Br-+ SO42+2H+
(4) Fe3+离子的检验可向溶液中滴入几滴KSCN溶液，如果观察到溶液变为红色，证明原溶液中有Fe3+离子，答案为：KSCN溶液；溶液变为红色；
(5)根据溴守恒有关系式；Br2~2HBr，设HBr的理论产量为x
解得x= ，所以质量分数为 47%的氢溴酸的产率==。
【点睛】注意物质的特殊性质如溴的挥发性、强氧化性，+4价硫的还原性，还有一些物质的颜色，都可以帮我们在题目分析时找到突破口。
9. 红钠矾（重铬酸钠： Na2Cr2O7•2H2O )是重要的基础化工原料，易溶于水，有强氧化性 ，极毒。2012 年中国科学院研究所发明了以铬酸钡为中间体，由铭酸钾制备高纯度重铬酸钠的方法。该方法的转化条件温和，污染物排放少，流程如下所示。
回答下列问题：
(1)操作I和操作II的名称均是 ____________, 滤液 I中溶质的主要成分的化学式为_____________。
(2)反应I、II、III中属于氧化还原反应的是____________________。
(3)高温煅烧时需加入过量焦炭，发生反应的化学方程式为 ________________．
(4)从平衡角度分析，反应 II 加H2SO4调节 pH 的原因是_______________（用离子方程式表示）； 反应 II 不能用 HCl 替代H2SO4 的原因是_________________。
(5)含Cr2O72- 的废水需经化学处理，使其浓度降至符合国家有关标准方可排放。通常可在酸性废水中先加入适量绿矾(FeSO4•7H2O ) ，将Cr2O72- 还原成Cr3+，发生反应的离子方程式为___________， 再加入过量的石灰水，使 Cr3+转变为Cr(OH)3沉淀。用该方法处理 c(Cr2O72-) =1.5×10-3 ml·L-1的废水 10 m3，至少需要绿矾______kg。
【答案】 (1). 过滤 (2). KOH (3). III (4). BaSO4+4C BaS+4CO↑ (5). 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O (6). HCl易将Cr2O72- 还原为 Cr3+ (合理即可） (7). 6Fe2++ Cr2O72-+ 14H+=6Fe 3++2 Cr3++7H2O (8). 25.02
【解析】
分析】
根据流程图分析知，K2CrO4溶液中加入Ba(OH)2反应I为：K2CrO4+ Ba(OH)2= BaCrO4↓+KOH，操作I为过滤，滤液I中主要化学成分为KOH；滤渣BaCrO4与硫酸钠发生反应II：BaCrO4+Na2SO4= BaSO4↓+ Na2CrO4，加入硫酸溶液调节pH，目的是使反应生成的铬酸根转化为重铬酸根，离子方程式为2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；操作II为过滤，分离出滤渣BaSO4，滤液II的主要成分为Na2Cr2O7，结晶后得到高纯度Na2Cr2O7•2H2O晶体；硫酸钡沉淀与焦炭高温煅烧得到BaS，反应为BaSO4+4C BaS+4CO↑；BaS经反应III制备Ba(OH)2，反应为：BaS+MnO2+H2O=MnO+S+Ba(OH)2，MnO被氧化后生成MnO2可循环利用。
【详解】(1)根据上述分析，反应I和反应II分别生成BaCrO4沉淀和BaSO4沉淀，所以操作I和操作II目的是分离出沉淀，操作名称为过滤；滤液I中溶质的主要成分的化学式为KOH，故答案为：过滤；KOH；
(2)反应I、II为复分解反应，反应III中S2-被MnO2氧化，所以属于氧化还原反应的是反应III，故答案为：III；
(3)高温煅烧时需加入过量焦炭，BaSO4被焦炭还原生成BaS，C被氧化生成CO，反应的化学方程式为 BaSO4+4C BaS+4CO↑，故答案为：BaSO4+4C BaS+4CO↑；
(4)反应II中加H2SO4调节pH，目的是使反应生成的铬酸根转化为重铬酸根，离子方程式为2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；反应II不能用 HCl 替代H2SO4 的原因是HCl易将Cr2O72- 还原为 Cr3+，故答案为：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；HCl易将Cr2O72- 还原为 Cr3+；
(5) Fe2+将Cr2O72-还原成Cr3+，本身被氧化为Fe3+，根据电子转移守恒及电荷守恒进行缺项配平得到反应的离子方程式为6Fe2++ Cr2O72-+ 14H+=6Fe 3++2 Cr3++7H2O；根据上述反应得到关系：6Fe2+~Cr2O72-，则n(FeSO4•7H2O)=6n(Cr2O72-)=6×1.5×10-3ml·L-1×10×103L=90ml，则m(FeSO4•7H2O)=278g/ml×90ml=25.02 kg，故答案为：6Fe2++ Cr2O72-+ 14H+=6Fe 3++2 Cr3++7H2O；25.02。
10. 氢能源是公认的零碳消洁能源，用乙醇为原料可通过多种方法制氢，具有理想的应用前景。回答下列问题：
（一）乙醇催化重整制氢
原理：C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)△H1
以Ni/凹凸棒石做催化剂，在2L刚性容器中，分别以水醇比为2:1、4:1、6:1、8:1投料（乙醇的起始物质的量相同），反应相同时间测得乙醇转化率随温度变化的关系如图所示。
已知：过多的水分子会占据催化剂表面活性位，导致反应速率降低：上图中水醇比为2:1时，各点均已达到平衡状态。
(1)反应热△H1________0(填“＞”或“<”)。若乙醇的起始物质的量为n0ml，则K(400℃)=______________（列出计算式）。
(2)400℃时，水醇比过高不利于乙醇转化的原因是____________________________；B、C、D三点中，一定未达到平衡状态的是______________（填标号）。
（二）乙醇氧化制氢
原理：C2H5OH(g)+O2(g)2CO2(g)+3H2(g) △H2
(3)已知H2(g)+O2(g)H2O(g) △H3，则△H2=_____(用含△H1和△H3的式子表示)。在密闭容器中通入一定量的乙醇和氧气，达到平衡状态后增大容器体积，则混合气体的平均相对分子质量将_________（填“增大”“减小”或“不变”)。
（三）乙醇电解法制氢
乙醇电解法不仅可以利用乙醇本身的氢，还可以从水中获得氢，且电解乙醇所需电压比电解水的理论电压要低很多。
(4)利用如图所示装过(MEA为复杂的膜电极）电解乙醇制氢，阳极的电极反式应为___________，理论上每转移lml电子，可以产生________L氢气（标准状况下）。
【答案】 (1). > (2). ml4•L-4 (3). 过多的水分子会占据催化剂表面活性位，导致反应速率降低，则相同时间内乙醇转化率降低（合理即可） (4). B (5). △H2= △H1 +3△H3 (6). 减小 (7). C2H5OH+3H2O-12e- = 12 H+ +2 CO2 (8). 11.2
【解析】
【详解】(1)上图中水醇比为2:1时，随着温度升高，乙醇的转化率增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，说明正反应方向为吸热，故△H1＞0；
400℃时，乙醇转化率20%，根据三等式，则
容器的体积为2L，则平衡常数ml4•L-4；
(2)根据题干信息分析知，水醇比过高不利于乙醇转化的原因是过多的水分子会占据催化剂表面活性位，导致反应速率降低；B、C、D三点中，B点水醇比最高，反应最慢，且转化率最低，但根据平衡移动原理，水醇比越高，即加水越多，达到平衡时，乙醇的转化率应该越大，现在B的转化率在三点中最低，说明B点一定未达到平衡状态；
(3)已知：iC2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) △H1
iiC2H5OH(g)+O2(g)2CO2(g)+3H2(g) △H2
iiiH2(g)+O2(g)H2O(g) △H3根据盖斯定律知反应ii=i+3iii，则△H2=△H1+3△H3；该反应为气体体积增大的反应，达到平衡状态后增大容器体积，压强减小，平衡向正反应方向移动，气体的总物质的量增大，则混合气体的平均相对分子质量将减小；
(4)根据图示装置分析，阳极失去电子发生氧化反应，生成CO2，电极反应式为：C2H5OH+3H2O-12e-=12H++2CO2；阴极反应为：2H++2e-=H2，根据电极反应式知，每转移lml电子生成0.5ml氢气，则V(H2)=22.4L/ml×0.5ml=11.2L。
[化学－选修 3:物质结构与性质]
11. 碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
(1)基态碳原子核外有________种能量不同的电子， 其核外电子运动状态由_____ 种因素决定。
(2)CH4分子间不能形成氢键， 主要原因是CH4 分子中的碳原子不含孤对电子、_____ 、 _____________。
(3)碳酸的非羟基氧的个数和磷酸的非羟基氧的个数都是1, 从结构上分析，它们的强度 相近，均为中强酸。然而事实上二氧化碳水溶液的酸性却很弱，原因是__________。
(4)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是 一种有机化合物， N 原子的杂化轨道类型为______，乙二胺通过配位键能与Cu2+ 形成稳定的环状配离子，其结构可表示为__________。
(5)金刚石是碳的一种同素异形体，属于_______ 晶体。已知金属钠的晶胞（体心立方堆积）沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A 所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是下图 ___________（从 A~D 图中选填）．
若碳原子半径为r ,金刚石晶胞中碳原子空间占有率为_____________（ 用含π 的代数.式表示）．
【答案】 (1). 3 (2). 4 (3). 电负性较小 (4). 原子半径较大 (5). 溶于水的二氧化碳分子只有部分与水结合成碳酸（合理即可） (6). sp3 (7). (8). 原子 (9). D (10).
【解析】
【分析】
(1)同一能级中的电子能量相同，不同能级中电子能量不同；
(2)根据氢键的形成条件及本质分析解答；
(3)根据酸的分子结构及二氧化碳在水中的溶解度分析解答；
(4) 根据价层电子对互斥模型分析解答；根据配位键的形成原理分析配位离子的结构；
(5)根据物质的熔沸点、硬度等物理性质判断晶体类型；根据晶胞的空间结构分析解答。
【详解】(1)碳原子核外有6个电子，核外电子排布式为1s22s22p2，有1s、2s、2p 3个能级，故核外有3种能量不同的电子；其核外电子运动状态由4种因素决定，分别为：a.电子层（主量子数n）；b.电子亚层和电子云的形状（副量子数或角量子数l）；c.电子云的伸展方向（磁量子数m）；d.电子的自旋（自旋量子数ms）；
故答案为：3；4；
(2)形成氢键的条件有：1.存在与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子；2.存在较小半径、较大电负性、含孤对电子、带有部分负电荷的原子B (F、O、N)；CH4分子间不能形成氢键， 主要原因是CH4 分子中的碳原子不含孤对电子、电负性较小、原子半径较大；
故答案为：电负性较小；原子半径较大；
(3)二氧化碳水溶液的酸性却很弱，原因是溶于水的二氧化碳分子只有部分与水结合成碳酸；
故答案为：溶于水的二氧化碳分子只有部分与水结合成碳酸（合理即可）；
(4)乙二胺中N原子的杂化轨道类型与NH3相同，根据价层电子对互斥模型分析，中心原子N的价层电子对数为，则轨道杂化类型为sp3；乙二胺通过配位键能与Cu2+ 形成稳定的环状配离子，Cu2+的配位数为4，则其结构可表示为；
故答案为：sp3；；
(5)金刚石熔点高、硬度大，属于原子晶体；金刚石结构类似甲烷空间构型的正四面体结构，沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应为规则的正六边形，结合其晶胞图可知应是图D；金刚石晶胞如图，该晶胞中C原子个数4+8×+6×=8，金刚石体对角线上的四个原子紧密相连，晶胞棱长a=，晶胞体积=a3=，所有原子体积=，空间占有率=；
故答案为：原子；D；。
【点睛】氢键的本质：强极性键(A-H)上的氢核 与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电作用力。
[化学——选修 5:有机化学基础]
12. 中药葛根是常用祛风解表药物，它的有效成分为葛根大豆甙元 F, 已用于治疗高血压引起的头疼、头晕、突发性耳聋等症。以下是以 A 为起始原料合成F 的一种方法：
回答下列问题：
(1) A 的化学名称为________________，B分子式为________________。
(2) C 中官能团的名称为________ , C→D的反应类型为 ______________。
(3)l mlE 最多可与_____________________mlH2 发生加成反应。
(4) F 与NaOH 溶液反应的化学方程式为 ________________。
(5)B 有多种同分异构体，同时满足下列条件的共有________种。
①属于芳香族化合物 ②可与NaHCO3溶液反应放出 CO2气体.其中，核磁共振氢谱有4 组峰，且峰面积之比为1:2:6:1的结构简式为 _________________（写出一种即可）．
(6)已知：写出以A为原料制备化合物合成路线____________________________ 。（无机试剂任选）
【答案】 (1). 苯甲醚 (2). C9H10O2 (3). 羧基、醚键 (4). 取代反应 (5). 8 (6). +2NaOH →+2 H2O (7). 14 (8). 或 ； (9).
【解析】
【分析】
有机物A为，化学名称为苯甲醚，苯甲醚与乙酸酐[(AC)2O]在ZnCl2溶液作用下发生对位取代生成B，B为，B发生信息中的反应生成，与发生取代生成D，D为，D发生信息中的反应生成，E与HBr发生取代生成，根据以上分析解答。
【详解】(1)由分析可知，A为，化学名称为苯甲醚，B为，分子式为C9H10O2；
(2）C为，官能团为羧基、醚键，C→D为苯环上取代反应；
(3)E为，E中有两个苯环，分别与3mlH2发生加成反应，E中还有一个碳碳双键和一个羰基，分别与1 mlH2发生加成反应，所以共消耗8 mlH2；
(4)F为，含有两个酚羟基，可以和NaOH 溶液反应，化学方程式为； +2NaOH →+2H2O
(5)B为，分子式为C9H10O2，B的同分异构体①属于芳香族化合物，说明有一个苯环，②可与NaHCO3溶液反应放出CO2气体，含有一个羧基，苯环外还有两个碳原子，第一种情况，苯环上共三个取代基，一个羧基，两个甲基，两个甲基在苯环上有邻、间、对三种结构，羧基在这三种结构中分别有2、3、1种共6种结构；第二种情况，苯环上有两个取代基，一个羧基、一个乙基，有邻、间、对3种结构，第三种情况，苯环上有两个取代基，一个甲基、一个羧基连在亚甲基上，有邻、间、对3种结构，第四种情况，只有一个取代基，苯环上一个乙基，羧基分别连在乙基的两个碳原子上，有2种结构，共有6+3+3+2=14种；核磁共振氢谱有4 组峰，且峰面积之比为1:2:6:1的结构简式应该有两个甲基且是高度对称结构，符合条件的结构式有： 或 ；
(6)用逆推法，由题中信息可知中的酚羟基可由与HBr发生取代生成，对位的-NH2可由先发生硝化生成硝基，再发生还原得到，考虑各步转化的条件，以A为原料制备化合物合成路线为：
。
【点睛】对于陌生的信息要学会分析、利用，苯环上有三个取代基时，可以选确定两个的位置，再考虑另外一个的位置变化，苯环上有3个相同的取代基时有3种结构，3个取代基里有2个相同时有6种结构，三个互不相同时共有10种结构。
目的
实验
A
检验蔗糖的水解产物中有葡萄糖
取水解后溶液加入少量新制的Cu(OH)2加热
B
比较Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小
向0.1 ml•L-1AgNO3溶液中滴入少量NaCl溶液， 再滴加0.1 ml•L-1KI溶液
C
配制FeCl3浓溶液
将FeCl3晶体溶解在少量热水中
D
排出酸式滴定管尖嘴中的气泡
打开活塞，迅速放出液体
实验橾作
现象
I .向锥形瓶中依次加入适量冰水、m1g 液溴，再通入SO2充分反应
得到淡黄色溶液
II. 将操作 I 所得溶液转移至蒸馏烧瓶，蒸馏
锥形瓶中得橙黄色粗产品
III.在不断搅拌下，向锥形瓶中加入适量Na2SO3溶液
（1）①_____
IV.继续加入适量 Ba(OH)2 溶液
②______
V.过滤，滤液经蒸馏后得质量分数为47%的氢溴酸m2g
可能用到的相对原子质量： H—1 O—16 S—32 Fe —56 C u—64 B r一80
—、选择题： 本大题共 13 小题， 每小题6 分，共78 分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的．
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 可利用电渗析法淡化海水
B. 硅胶常用作催化剂的载体和干燥剂
C. 冬奥会速滑服所用的材料聚氨酯属于新型无机非金属材料
D. 75%的酒精、高温、紫外线能够杀灭新型冠状病毒的原因都是使蛋白质变性
【答案】C
【解析】
【详解】A．海水淡化的方法有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等，故A正确；
B．硅胶具有较强的吸附性，可用于催化剂载体或干燥剂，故B正确；
C．聚氨酯为聚氨基甲酸酯，是有机高分子合成材料，故C错误；
D．75%的酒精、高温、紫外线能够使蛋白质变性，故能杀灭新型冠状病毒，故D正确。
答案选C。
2. 下列有四氟乙烯说法错误的是
A. 存在同分异构现象
B. 所有原子处于同一平面
C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 通过加聚反应合成的聚合物可用于制作不粘锅的内衬
【答案】A
【解析】
【分析】
四氟乙烯结构简式为CF2=CF2，与乙烯结构相似，含有碳碳双键，所有原子共平面，能发生加成反应、加聚反应。
【详解】A．四氟乙烯结构简式为CF2=CF2，只有一种结构，不存在同分异构现象，故A错误；
B．四氟乙烯结构简式为CF2=CF2，与乙烯结构相似，所有原子共平面，故B正确；
C．四氟乙烯中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；
D．四氟乙烯中含有碳碳双键，能通过加聚反应合成聚合物，聚四氟乙烯可用于制作不粘锅的内衬，故D正确。
答案选A。
3. 下列实验能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．蔗糖在酸性条件下发生水解，检验葡萄糖，应在碱性溶液中，则取少量溶液，加入几滴新制Cu(OH)2，加热，观察是否有砖红色沉淀出现；若实验中没有加碱至碱性，不能检验，故A错误；
B．实验中Ag+过量，不能确定是否存在AgCl转化为AgI，故B错误；
C．配制FeCl3浓溶液应将FeCl3晶体溶解在浓盐酸中，再适当稀释，以抑制Fe3+水解，故C错误；
D．排出酸式滴定管尖嘴中的气泡的方法是打开活塞，迅速放出液体以冲出气泡，使尖嘴部分充满溶液，故D正确。
答案选D。
4. W、X、Y、Z 均为短周期元素。W 原子最外层电子数是内层电子数的3 倍， X 的单质与水反应所得溶液中含有电子数相同的阴、阳离子，Y 是第三周期元素且其简单离子半 径在该周期中最小， 化合物 XZW 是家庭常用消毒剂的主要成分。下列说法正确的是
A. W 与X 形成的化合物中只含有离子键
B. 原子半径： X< Y< Z< W
C. Y 与 W、Z 均能形成离子化合物
D. XZW溶液与 Z 的氢化物的浓溶液可发生反应
【答案】D
【解析】
【分析】
W、X、Y、Z 均为短周期元素，W 原子最外层电子数是内层电子数的3 倍，W为O，X 的单质与水反应所得溶液中含有电子数相同的阴、阳离子，X为Na，Y 是第三周期元素且其简单离子半径在该周期中最小，Y为Al，化合物 XZW 是家庭常用消毒剂的主要成分，为NaClO，故Z为Cl，综上分析，W为O，X为Na，Y为Al，Z为Cl。
【详解】A．W为O，X为Na，两者可以形成过氧化钠，含有共价键，故A错误；
B．W为O，X为Na，Y为Al，Z为Cl，根据原子半径递变规律，原子半径：W
D．NaClO溶液与HCl可发生归中反应生成Cl2，故D正确
答案选D。
5. 设NA 为阿伏伽德罗常数的值。已知常温下 1L0.1ml•L-1NaHSO3溶液的pH=4，该溶液中存在如下平衡：①HSO3-H++SO32- ② HSO3- + H2OH2SO3+ OH-。下列说法正确的是
A. 将该溶液加热蒸干、灼烧可得NaHSO3固体
B. 加水稀释该溶液，平衡①正向移动，溶液中c(H+ )增大
C. 该溶液中c(OH-)+ c(SO32-)=c(H+) +c(H2SO3)
D. 该溶液中阴阳离子总数为0.2NA
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 因为2NaHSO3Na2SO3+H2O+SO2↑，而生成的Na2SO3在蒸干过程中逐渐被空气中的O2氧化成Na2SO4，所以将该溶液加热蒸干、灼烧可得Na2SO4固体，故A错误；
B. 加水稀释该溶液，平衡①正向移动，溶液中c(H+ )减小，故B错误；
C. 根据质子守恒得，该溶液中c(OH-)+ c(SO32-)=c(H+) +c(H2SO3)，故C正确；
D. 该溶液中n(Na+)= 1L×0.1ml•L-1=0.1ml，若不考虑HSO3-的电离和水解，则n(HSO3-)= n(Na+)=0.1ml，考虑水的电离，则阴阳离子总数大于0.2ml，HSO3-电离过程使得离子数目增多，HSO3-水解过程离子数目不变，溶液呈酸性，说明电离程度大于水解程度，则阴阳离子总数大于0.2ml，即大于0.2NA，故D错误；
故选C。
6. LiFePO4电池具有能量密度大、绿色环保等优点，在可再生能源发电站发电安全并网等领域有着良好的应用前景。LiFePO4 电池结构如图所示，电池反应为：Li1-xFePO4+ LixC6 C6+ LiFePO4。
下列说法错误的是
A. 充电时， Li+通过聚合物隔膜由左向右移动
B. 充电时， 阳极反应为LiFePO4 -xe-=Li1-xFePO4+ xLi+
C. 放电时， 负极反应为LixC6 -xe-= xLi++ C6
D. 放电时，电子由左侧电极通过外电路移向右侧电极
【答案】A
【解析】
【详解】A. 根据电池反应Li1-xFePO4+ LixC6 C6+ LiFePO4知，充电时，LiFePO4−xe−=Li1−xFePO4+xLi+，阳离子向阴极移动，则Li+通过聚合物隔膜由右向左移动，故A错误；
B. 充电时，右侧接电源的正极，阳极发生失电子的氧化反应，反应可表示为LiFePO4−xe−=Li1−xFePO4+xLi+，故B正确；
C. 放电时， 负极失去电子，发生氧化反应，反应为LixC6 -xe-= xLi++ C6，故C正确；
D. 放电时，电子由负极流向正极，即由左侧电极通过外电路移向右侧电极，故D正确；
故选A。
【点睛】在负极上发生氧化反应：LixC6-xe-=xLi++6C，其逆过程的反应就是充电时的阴极反应，在正极上发生得电子的还原反应：Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4，其逆过程反应就是充电时的阳极反应。
7. 银铜合金广泛应用于航空工业。从银铜合金的切割废料中回收银和制备CuAlO2的流程
如下。
已知：Al(OH) 3和Cu(OH) 2开始分解的温度分别为450℃和 80℃。 下列说法错误的是
A. 电解精炼时，粗银做阳极，纯银做阴极
B. 为提高原料利用率，流程中应加过量的稀NaOH
C. 滤渣B煅烧时发生的反应为 4CuO+4Al(OH)34CuA1O2+ O2↑+6H2O
D. 若用 1.0 kg 银铜合金（铜的质量分数为64%) 最多可生成 10.0ml CuA1O2
【答案】B
【解析】
【详解】A. 电解精炼时，粗银做阳极、纯银做阴极、电解液选可溶性银盐，阳极上银及比它活泼的金属溶解，阴极上电解液中银离子得到电子被还原析出银，A正确；
B. 流程中硫酸铜溶液中加硫酸铝和稀NaOH、未煮沸之前得Cu( OH) 2 和 A l(OH) 3 ，根据 Al(OH) 3 和 Cu(OH) 2 开始分解的温度分别为 450 ℃ 和 80 ℃ 可知 B 为 Al(OH) 3 和 CuO在生成固体 B 的过程中，需控制 NaOH 的加入量，若 NaOH 过量，则因过量引起的反应为：Al(OH) 3 ＋OH －= AlO2-＋2H 2 O ,B错误；
C. 滤渣B为Al(OH) 3和 CuO的混合物，煅烧时铜化合价降低到+1价，则发生氧化还原反应，反应方程式为4CuO+4Al(OH)34CuA1O2+ O2↑+6H2O，C正确；
D. 1.0 kg 银铜合金（铜的质量分数为64%)中铜的物质的量为 ，则由铜元素守恒知最多可生成 10.0ml CuA1O2，D正确；
答案选B。
三、非选择题
8. 氢溴酸常用于合成镇静剂和麻醉剂等医药用品。已知： 液溴是易挥发的深红棕色液体，沸点为58.78℃。质量分数为47%的氢溴酸是易挥发的无色液体，沸点 为 126℃. 实验室制备质量分数为47%的氢溴酸的一种方法如下。回答下列问题：
(2)操作 II的蒸馏装置如图所示（部分夹持装置省略），仪器a的名称是_________ ，装置中除缺石棉网外还有两处明显错误，分别是_________、 _______________。
(3)操作III加入适量Na2SO3 发生反应的离子方程式为 __________。
(4)工业生产制得的氢溴酸常常有淡淡的黄色， 有同学推测是因为含Fe3+，可用试剂 __________检验。若观察到的现象为________，则推测正确。
(5)质量分数为 47%的氢溴酸的产率为__________。
【答案】 (1). 溶液变成无色 (2). 有白色沉淀生成 (3). 直形冷凝管 (4). 温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平 (5). 不能用水裕加热 (6). SO32-+Br2 +H2O=2Br-+ SO42+2H+ (7). KSCN溶液 (8). 溶液变为红色 (9).
【解析】
【分析】
液溴与二氧化硫在锥形瓶中发生反应：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，为防止溴的挥发加入适量冰水，反应后的溶液进行蒸馏后得到氢溴酸粗产品，由于溴的挥发，得到的产品有少量液溴，加入具有还原性的Na2SO3溶液除去产品中残留的少量溴，亚硫酸根被氧化为硫酸根，再加入适量 Ba(OH)2 溶液除去溶液中的硫酸根离子，最后经过滤、蒸馏得到47%的氢溴酸，以此分析解答此题。
【详解】(1)①由分析可知，由于溴易挥发，得到的粗产品中有少量的溴，加入还原性的Na2SO3溶液除去产品中残留的少量溴，反应后溶液由橙黄色变为无色，答案为：溶液变成无色；
②Na2SO3溶液与溴反应后被氧化为Na2SO4，加入适量 Ba(OH)2 溶液后发生反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓,生成白色的BaSO4沉淀，答案为：有白色沉淀生成；
(2) 仪器a为直形冷凝管，蒸馏实验中温度计测量的是蒸气的温度，温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平，而不应该伸到液体里面，由信息可知氢溴酸沸点为126℃，故不能用水浴加热，答案为：直形冷凝管；温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平；不能用水裕加热；
(3) 由分析可知，操作III加入适量Na2SO3 目的是除去产品中残留的少量溴，溴被亚硫酸根还原，亚硫酸根被氧化为硫酸根，根据得失电子守恒、电荷守恒，发生反应的离子方程式为：SO32-+Br2 +H2O=2Br-+ SO42+2H+
(4) Fe3+离子的检验可向溶液中滴入几滴KSCN溶液，如果观察到溶液变为红色，证明原溶液中有Fe3+离子，答案为：KSCN溶液；溶液变为红色；
(5)根据溴守恒有关系式；Br2~2HBr，设HBr的理论产量为x
解得x= ，所以质量分数为 47%的氢溴酸的产率==。
【点睛】注意物质的特殊性质如溴的挥发性、强氧化性，+4价硫的还原性，还有一些物质的颜色，都可以帮我们在题目分析时找到突破口。
9. 红钠矾（重铬酸钠： Na2Cr2O7•2H2O )是重要的基础化工原料，易溶于水，有强氧化性 ，极毒。2012 年中国科学院研究所发明了以铬酸钡为中间体，由铭酸钾制备高纯度重铬酸钠的方法。该方法的转化条件温和，污染物排放少，流程如下所示。
回答下列问题：
(1)操作I和操作II的名称均是 ____________, 滤液 I中溶质的主要成分的化学式为_____________。
(2)反应I、II、III中属于氧化还原反应的是____________________。
(3)高温煅烧时需加入过量焦炭，发生反应的化学方程式为 ________________．
(4)从平衡角度分析，反应 II 加H2SO4调节 pH 的原因是_______________（用离子方程式表示）； 反应 II 不能用 HCl 替代H2SO4 的原因是_________________。
(5)含Cr2O72- 的废水需经化学处理，使其浓度降至符合国家有关标准方可排放。通常可在酸性废水中先加入适量绿矾(FeSO4•7H2O ) ，将Cr2O72- 还原成Cr3+，发生反应的离子方程式为___________， 再加入过量的石灰水，使 Cr3+转变为Cr(OH)3沉淀。用该方法处理 c(Cr2O72-) =1.5×10-3 ml·L-1的废水 10 m3，至少需要绿矾______kg。
【答案】 (1). 过滤 (2). KOH (3). III (4). BaSO4+4C BaS+4CO↑ (5). 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O (6). HCl易将Cr2O72- 还原为 Cr3+ (合理即可） (7). 6Fe2++ Cr2O72-+ 14H+=6Fe 3++2 Cr3++7H2O (8). 25.02
【解析】
分析】
根据流程图分析知，K2CrO4溶液中加入Ba(OH)2反应I为：K2CrO4+ Ba(OH)2= BaCrO4↓+KOH，操作I为过滤，滤液I中主要化学成分为KOH；滤渣BaCrO4与硫酸钠发生反应II：BaCrO4+Na2SO4= BaSO4↓+ Na2CrO4，加入硫酸溶液调节pH，目的是使反应生成的铬酸根转化为重铬酸根，离子方程式为2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；操作II为过滤，分离出滤渣BaSO4，滤液II的主要成分为Na2Cr2O7，结晶后得到高纯度Na2Cr2O7•2H2O晶体；硫酸钡沉淀与焦炭高温煅烧得到BaS，反应为BaSO4+4C BaS+4CO↑；BaS经反应III制备Ba(OH)2，反应为：BaS+MnO2+H2O=MnO+S+Ba(OH)2，MnO被氧化后生成MnO2可循环利用。
【详解】(1)根据上述分析，反应I和反应II分别生成BaCrO4沉淀和BaSO4沉淀，所以操作I和操作II目的是分离出沉淀，操作名称为过滤；滤液I中溶质的主要成分的化学式为KOH，故答案为：过滤；KOH；
(2)反应I、II为复分解反应，反应III中S2-被MnO2氧化，所以属于氧化还原反应的是反应III，故答案为：III；
(3)高温煅烧时需加入过量焦炭，BaSO4被焦炭还原生成BaS，C被氧化生成CO，反应的化学方程式为 BaSO4+4C BaS+4CO↑，故答案为：BaSO4+4C BaS+4CO↑；
(4)反应II中加H2SO4调节pH，目的是使反应生成的铬酸根转化为重铬酸根，离子方程式为2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；反应II不能用 HCl 替代H2SO4 的原因是HCl易将Cr2O72- 还原为 Cr3+，故答案为：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；HCl易将Cr2O72- 还原为 Cr3+；
(5) Fe2+将Cr2O72-还原成Cr3+，本身被氧化为Fe3+，根据电子转移守恒及电荷守恒进行缺项配平得到反应的离子方程式为6Fe2++ Cr2O72-+ 14H+=6Fe 3++2 Cr3++7H2O；根据上述反应得到关系：6Fe2+~Cr2O72-，则n(FeSO4•7H2O)=6n(Cr2O72-)=6×1.5×10-3ml·L-1×10×103L=90ml，则m(FeSO4•7H2O)=278g/ml×90ml=25.02 kg，故答案为：6Fe2++ Cr2O72-+ 14H+=6Fe 3++2 Cr3++7H2O；25.02。
10. 氢能源是公认的零碳消洁能源，用乙醇为原料可通过多种方法制氢，具有理想的应用前景。回答下列问题：
（一）乙醇催化重整制氢
原理：C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)△H1
以Ni/凹凸棒石做催化剂，在2L刚性容器中，分别以水醇比为2:1、4:1、6:1、8:1投料（乙醇的起始物质的量相同），反应相同时间测得乙醇转化率随温度变化的关系如图所示。
已知：过多的水分子会占据催化剂表面活性位，导致反应速率降低：上图中水醇比为2:1时，各点均已达到平衡状态。
(1)反应热△H1________0(填“＞”或“<”)。若乙醇的起始物质的量为n0ml，则K(400℃)=______________（列出计算式）。
(2)400℃时，水醇比过高不利于乙醇转化的原因是____________________________；B、C、D三点中，一定未达到平衡状态的是______________（填标号）。
（二）乙醇氧化制氢
原理：C2H5OH(g)+O2(g)2CO2(g)+3H2(g) △H2
(3)已知H2(g)+O2(g)H2O(g) △H3，则△H2=_____(用含△H1和△H3的式子表示)。在密闭容器中通入一定量的乙醇和氧气，达到平衡状态后增大容器体积，则混合气体的平均相对分子质量将_________（填“增大”“减小”或“不变”)。
（三）乙醇电解法制氢
乙醇电解法不仅可以利用乙醇本身的氢，还可以从水中获得氢，且电解乙醇所需电压比电解水的理论电压要低很多。
(4)利用如图所示装过(MEA为复杂的膜电极）电解乙醇制氢，阳极的电极反式应为___________，理论上每转移lml电子，可以产生________L氢气（标准状况下）。
【答案】 (1). > (2). ml4•L-4 (3). 过多的水分子会占据催化剂表面活性位，导致反应速率降低，则相同时间内乙醇转化率降低（合理即可） (4). B (5). △H2= △H1 +3△H3 (6). 减小 (7). C2H5OH+3H2O-12e- = 12 H+ +2 CO2 (8). 11.2
【解析】
【详解】(1)上图中水醇比为2:1时，随着温度升高，乙醇的转化率增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，说明正反应方向为吸热，故△H1＞0；
400℃时，乙醇转化率20%，根据三等式，则
容器的体积为2L，则平衡常数ml4•L-4；
(2)根据题干信息分析知，水醇比过高不利于乙醇转化的原因是过多的水分子会占据催化剂表面活性位，导致反应速率降低；B、C、D三点中，B点水醇比最高，反应最慢，且转化率最低，但根据平衡移动原理，水醇比越高，即加水越多，达到平衡时，乙醇的转化率应该越大，现在B的转化率在三点中最低，说明B点一定未达到平衡状态；
(3)已知：iC2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) △H1
iiC2H5OH(g)+O2(g)2CO2(g)+3H2(g) △H2
iiiH2(g)+O2(g)H2O(g) △H3根据盖斯定律知反应ii=i+3iii，则△H2=△H1+3△H3；该反应为气体体积增大的反应，达到平衡状态后增大容器体积，压强减小，平衡向正反应方向移动，气体的总物质的量增大，则混合气体的平均相对分子质量将减小；
(4)根据图示装置分析，阳极失去电子发生氧化反应，生成CO2，电极反应式为：C2H5OH+3H2O-12e-=12H++2CO2；阴极反应为：2H++2e-=H2，根据电极反应式知，每转移lml电子生成0.5ml氢气，则V(H2)=22.4L/ml×0.5ml=11.2L。
[化学－选修 3:物质结构与性质]
11. 碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
(1)基态碳原子核外有________种能量不同的电子， 其核外电子运动状态由_____ 种因素决定。
(2)CH4分子间不能形成氢键， 主要原因是CH4 分子中的碳原子不含孤对电子、_____ 、 _____________。
(3)碳酸的非羟基氧的个数和磷酸的非羟基氧的个数都是1, 从结构上分析，它们的强度 相近，均为中强酸。然而事实上二氧化碳水溶液的酸性却很弱，原因是__________。
(4)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是 一种有机化合物， N 原子的杂化轨道类型为______，乙二胺通过配位键能与Cu2+ 形成稳定的环状配离子，其结构可表示为__________。
(5)金刚石是碳的一种同素异形体，属于_______ 晶体。已知金属钠的晶胞（体心立方堆积）沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A 所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是下图 ___________（从 A~D 图中选填）．
若碳原子半径为r ,金刚石晶胞中碳原子空间占有率为_____________（ 用含π 的代数.式表示）．
【答案】 (1). 3 (2). 4 (3). 电负性较小 (4). 原子半径较大 (5). 溶于水的二氧化碳分子只有部分与水结合成碳酸（合理即可） (6). sp3 (7). (8). 原子 (9). D (10).
【解析】
【分析】
(1)同一能级中的电子能量相同，不同能级中电子能量不同；
(2)根据氢键的形成条件及本质分析解答；
(3)根据酸的分子结构及二氧化碳在水中的溶解度分析解答；
(4) 根据价层电子对互斥模型分析解答；根据配位键的形成原理分析配位离子的结构；
(5)根据物质的熔沸点、硬度等物理性质判断晶体类型；根据晶胞的空间结构分析解答。
【详解】(1)碳原子核外有6个电子，核外电子排布式为1s22s22p2，有1s、2s、2p 3个能级，故核外有3种能量不同的电子；其核外电子运动状态由4种因素决定，分别为：a.电子层（主量子数n）；b.电子亚层和电子云的形状（副量子数或角量子数l）；c.电子云的伸展方向（磁量子数m）；d.电子的自旋（自旋量子数ms）；
故答案为：3；4；
(2)形成氢键的条件有：1.存在与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子；2.存在较小半径、较大电负性、含孤对电子、带有部分负电荷的原子B (F、O、N)；CH4分子间不能形成氢键， 主要原因是CH4 分子中的碳原子不含孤对电子、电负性较小、原子半径较大；
故答案为：电负性较小；原子半径较大；
(3)二氧化碳水溶液的酸性却很弱，原因是溶于水的二氧化碳分子只有部分与水结合成碳酸；
故答案为：溶于水的二氧化碳分子只有部分与水结合成碳酸（合理即可）；
(4)乙二胺中N原子的杂化轨道类型与NH3相同，根据价层电子对互斥模型分析，中心原子N的价层电子对数为，则轨道杂化类型为sp3；乙二胺通过配位键能与Cu2+ 形成稳定的环状配离子，Cu2+的配位数为4，则其结构可表示为；
故答案为：sp3；；
(5)金刚石熔点高、硬度大，属于原子晶体；金刚石结构类似甲烷空间构型的正四面体结构，沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应为规则的正六边形，结合其晶胞图可知应是图D；金刚石晶胞如图，该晶胞中C原子个数4+8×+6×=8，金刚石体对角线上的四个原子紧密相连，晶胞棱长a=，晶胞体积=a3=，所有原子体积=，空间占有率=；
故答案为：原子；D；。
【点睛】氢键的本质：强极性键(A-H)上的氢核 与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电作用力。
[化学——选修 5:有机化学基础]
12. 中药葛根是常用祛风解表药物，它的有效成分为葛根大豆甙元 F, 已用于治疗高血压引起的头疼、头晕、突发性耳聋等症。以下是以 A 为起始原料合成F 的一种方法：
回答下列问题：
(1) A 的化学名称为________________，B分子式为________________。
(2) C 中官能团的名称为________ , C→D的反应类型为 ______________。
(3)l mlE 最多可与_____________________mlH2 发生加成反应。
(4) F 与NaOH 溶液反应的化学方程式为 ________________。
(5)B 有多种同分异构体，同时满足下列条件的共有________种。
①属于芳香族化合物 ②可与NaHCO3溶液反应放出 CO2气体.其中，核磁共振氢谱有4 组峰，且峰面积之比为1:2:6:1的结构简式为 _________________（写出一种即可）．
(6)已知：写出以A为原料制备化合物合成路线____________________________ 。（无机试剂任选）
【答案】 (1). 苯甲醚 (2). C9H10O2 (3). 羧基、醚键 (4). 取代反应 (5). 8 (6). +2NaOH →+2 H2O (7). 14 (8). 或 ； (9).
【解析】
【分析】
有机物A为，化学名称为苯甲醚，苯甲醚与乙酸酐[(AC)2O]在ZnCl2溶液作用下发生对位取代生成B，B为，B发生信息中的反应生成，与发生取代生成D，D为，D发生信息中的反应生成，E与HBr发生取代生成，根据以上分析解答。
【详解】(1)由分析可知，A为，化学名称为苯甲醚，B为，分子式为C9H10O2；
(2）C为，官能团为羧基、醚键，C→D为苯环上取代反应；
(3)E为，E中有两个苯环，分别与3mlH2发生加成反应，E中还有一个碳碳双键和一个羰基，分别与1 mlH2发生加成反应，所以共消耗8 mlH2；
(4)F为，含有两个酚羟基，可以和NaOH 溶液反应，化学方程式为； +2NaOH →+2H2O
(5)B为，分子式为C9H10O2，B的同分异构体①属于芳香族化合物，说明有一个苯环，②可与NaHCO3溶液反应放出CO2气体，含有一个羧基，苯环外还有两个碳原子，第一种情况，苯环上共三个取代基，一个羧基，两个甲基，两个甲基在苯环上有邻、间、对三种结构，羧基在这三种结构中分别有2、3、1种共6种结构；第二种情况，苯环上有两个取代基，一个羧基、一个乙基，有邻、间、对3种结构，第三种情况，苯环上有两个取代基，一个甲基、一个羧基连在亚甲基上，有邻、间、对3种结构，第四种情况，只有一个取代基，苯环上一个乙基，羧基分别连在乙基的两个碳原子上，有2种结构，共有6+3+3+2=14种；核磁共振氢谱有4 组峰，且峰面积之比为1:2:6:1的结构简式应该有两个甲基且是高度对称结构，符合条件的结构式有： 或 ；
(6)用逆推法，由题中信息可知中的酚羟基可由与HBr发生取代生成，对位的-NH2可由先发生硝化生成硝基，再发生还原得到，考虑各步转化的条件，以A为原料制备化合物合成路线为：
。
【点睛】对于陌生的信息要学会分析、利用，苯环上有三个取代基时，可以选确定两个的位置，再考虑另外一个的位置变化，苯环上有3个相同的取代基时有3种结构，3个取代基里有2个相同时有6种结构，三个互不相同时共有10种结构。
目的
实验
A
检验蔗糖的水解产物中有葡萄糖
取水解后溶液加入少量新制的Cu(OH)2加热
B
比较Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小
向0.1 ml•L-1AgNO3溶液中滴入少量NaCl溶液， 再滴加0.1 ml•L-1KI溶液
C
配制FeCl3浓溶液
将FeCl3晶体溶解在少量热水中
D
排出酸式滴定管尖嘴中的气泡
打开活塞，迅速放出液体
实验橾作
现象
I .向锥形瓶中依次加入适量冰水、m1g 液溴，再通入SO2充分反应
得到淡黄色溶液
II. 将操作 I 所得溶液转移至蒸馏烧瓶，蒸馏
锥形瓶中得橙黄色粗产品
III.在不断搅拌下，向锥形瓶中加入适量Na2SO3溶液
（1）①_____
IV.继续加入适量 Ba(OH)2 溶液
②______
V.过滤，滤液经蒸馏后得质量分数为47%的氢溴酸m2g
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