四川省雅安市2020届高三化学第三次诊断试题含解析
展开四川省雅安市2020届高三化学第三次诊断试题(含解析)
1.下列有关说法错误的是( )
A. 聚丙烯纤维是生产医用口罩的重要材料
B. 在月饼包装盒中放入生石灰,可防止月饼氧化变质
C. 84消毒液、医用酒精等都可以用于新冠病毒的消毒
D. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚丙烯纤维具有许多优良的性能,是生产医用防护口罩、防护服等疫情防护防控物资的重要原材料,A正确;
B.在月饼包装盒中放入生石灰,可吸收包装盒内水蒸气从而防止月饼受潮,B错误;
C.84消毒液、医用酒精等都具有杀菌消毒能力,可用于新冠病毒的消毒,C正确;
D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了Fe与CuSO4的置换反应,生成的Cu附着于铁釜表面,D正确;
故选B。
2.下列说法正确的是( )
A. 苯的硝化、油脂的皂化均可看作取代反应
B. 蛋白质和淀粉都是高分子化合物,都能水解生成葡萄糖,提供生命活动的能量
C. 用酸性KMnO4溶液无法鉴别乙醇与苯
D. 分子式为C4H9Cl的同分异构体有5种
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯硝化后生成硝基苯和水、油脂皂化后生成高级脂肪酸钠和甘油,均可看作取代反应,A正确;
B.蛋白质水解生成氨基酸,不能生成葡萄糖,B不正确;
C.乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不能,用酸性KMnO4溶液可鉴别乙醇与苯,C不正确;
D.分子式为C4H9Cl的同分异构体有4种,分别为CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)3CCl,D不正确;
故选A。
3.复旦大学研发的一种新型水锂电池,一极采用复合膜包裹的金属锂,另一极采用锰酸锂(LiMn2O4),以0.5mol·L-1Li2SO4水溶液作电解质,安全性能和成本较现有的锂离子电池都具有明显的优势。下列有关该电池的说法不正确的是( )
A. 电极a负极,电极b是正极
B. 工作时电池的总反应为:LiMn2O4+Li=Li2Mn2O4
C. 放电时,溶液中Li+从a向b迁移
D. 电池放电时的阳极反应式为:Li2Mn2O4−e-=LiMn2O4+Li+
【答案】D
【解析】
【分析】
电极a为采用复合膜包裹的金属锂,易失电子,作负极,电极b为锰酸锂(LiMn2O4),作正极;在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
【详解】A.由以上分析知,电极a的材料为金属锂,易失电子,作负极,则电极b作正极,A正确;
B.电池工作时,负极Li-e- ==Li+,正极LiMn2O4+e-+Li+== Li2Mn2O4,总反应为:LiMn2O4+Li=Li2Mn2O4,B正确;
C.放电时,溶液中的阳离子(Li+)从负极(a)向正极(b)迁移,C正确;
D.电池放电时,为原电池,电极只讲正、负极,不讲阴、阳极,D不正确;
故选D。
4.有原子序数依次增大的a、b、c、d四种元素,最外层电子数分别为4、1、x、7,已知c原子的电子层数等于x,d-的电子层结构与Ar元素相同。下列说法错误的是( )
A. 元素a与氢形成原子比为1:1的化合物有多种
B. 元素b的单质能与水、无水乙醇反应
C. c的简单离子与d-的简单离子最外层电子数和电子层数都不相同
D. 元素a与元素d可形成既含有极性共价键又含非极性共价键的化合物
【答案】C
【解析】
【分析】
a、b、c、d四种元素的原子序数依次增大,d-的电子层结构与Ar元素相同,则d为Cl;a、b、c、d四种元素的最外层电子数分别为4、1、x、7,已知c原子的电子层数等于x,则a的电子排布为2、4,b的电子排布为2、8、1,c的电子排布为2、8、3,从而得出a为碳,b为钠,c为铝,d为氯。
【详解】A.元素a与氢形成原子比为1:1的化合物有C2H2、C4H4、C6H6、C8H8等多种,A正确;
B.元素b的单质能与水反应生成NaOH和H2、能与无水乙醇反应生成CH3CH2ONa和H2,B正确;
C.c的简单离子为,d-的简单离子为,二者的最外层电子数相同,C错误;
D.元素a与元素d可形成Cl2C=CCl2、Cl3C-CCl3等,它们既含有极性共价键C-Cl键,又含非极性共价键碳碳单键和碳碳双键,D正确;
故选C。
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 1.0L0.5mol·L-1FeBr2溶液与1molCl2反应时转移的电子数目为2NA
B. 25℃,1LpH=9的CH3COONa溶液中,发生电离的水分子数为1×10-9NA
C. 3.0g甲醛(HCHO)和冰醋酸的混合物中含有的原子总数为0.4NA
D. 标准状况下,2.24L二氯甲烷中含有的原子数目为0.5NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.1.0L0.5mol·L-1FeBr2溶液与1molCl2反应时,Cl2过量,Fe2+、Br-全部参加反应,转移的电子数目为1.5NA,A不正确;
B.25℃,1LpH=9的CH3COONa溶液中,水电离产生的c(OH-)=1×10-5mol/L,所以发生电离的水分子数为1×10-5NA,B不正确;
C.3.0g甲醛(HCHO)和冰醋酸的最简式都为CH2O,3.0g混合物中含有0.1mol“CH2O”,所以含有的原子总数为0.4NA,C正确;
D.标准状况下,二氯甲烷呈液态,无法计算含有的原子数目,D不正确;
故选C。
6.下列实验过程可以达到实验目的的是
编号 | 实验目的 | 实验过程 |
A | 测定NaHCO3溶液的浓度 | 用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,并选择酚酞为指示剂 |
B | 鉴别KI、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液 | 向盛有KI、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试管中分别滴加盐酸,观察实验现象 |
C | 探究浓度对反应速率的影响 | 向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,观察实验现象 |
D | 除去乙醇中混有的乙酸 | 混合液蒸馏,收集78.3℃左右的馏分(乙醇的沸点为78.3℃) |
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,因生成的CO2的溶解,滴定终点时溶液呈弱酸性,应选择甲基橙为指示剂,A不合题意;
B.向盛有KI、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试管中分别滴加盐酸,观察到的现象依次为:无现象、白色沉淀、有气泡逸出、先生成白色沉淀然后沉淀溶解,现象不同,可以鉴别开来,B符合题意;
C.向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,虽然能发生反应,但没有明显变化,无法判断浓度对速率的影响,C不合题意;
D.除去乙醇中混有的乙酸,应先加烧碱将乙酸转化为乙酸钠,然后进行蒸馏,D不合题意;
故选B。
7.常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol·L-1的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-的水解)。下列叙述正确的是( )
A. Ksp(Ag2C2O4)=10-7
B. a点表示的是AgCl的不饱和溶液
C. 向c(Cl-)=c(C2O42-)=0.1mol·L-1的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀
D. Ag2C2O4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+C2O42-(aq)的平衡常数为109.04
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)·c(C2O)=(10-4)2×(10-2.46)=10-10.46,故A错误;
B.在a点,c(Ag+)大于平衡浓度,故a点的浓度积Qc(AgCl)>Ksp(AgCl),故为氯化银的过饱和溶液,将有沉淀析出,故B错误;
C.根据图像可知,当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小,故向c(Cl-)=c(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先析出氯化银沉淀,故C错误;
D.Ag2C2O4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+C2O42- (aq)的平衡常数K=,此时溶液中的c(Ag+)相同,故有:K==109.04,故D正确;
选D。
8.氯苯是染料、医药、有机合成的中间体,是重要的有机化工产品。其合成反应原理是:C6H6+Cl2C6H5Cl+HCl
某实验室制取氯苯的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
请回答下列问题:
(1)仪器a、b组合成制取氯气的装置,反应不需要加热,则仪器a中的固体反应物是__(填化学式)。
(2)把氯气干燥后通入装有40mL苯(密度0.88g/mL)的反应器d中(内有铁屑作催化剂),维持反应温度在50~60℃,回流40分钟。对仪器d加热的方法是__。
(3)仪器c的名称是___,仪器c出口的气体成分有HCl、Cl2和__。
(4)将d中液体倒入分液漏斗中,分别用蒸馏水和NaOH溶液洗涤,分离出的产物干燥后,进行蒸馏纯化,得到24g纯净的氯苯。
①碱洗之前要进行水洗,其目的是__。
②用10%NaOH溶液碱洗时发生氧化还原反应的化学方程式为__。
③该实验所得氯苯的产率为__(保留小数点后一位),该产率低于理论产率的原因___(填写两条)。
【答案】 (1). KMnO4 (2). 水浴加热 (3). 球形冷凝管 (4). 苯蒸气 (5). 洗去产品中的FeCl3、HCl,节省碱的用量,降低成本 (6). Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (7). 47.2%(或47.3%) (8). 氯苯在提取过程中有损失,有副反应发生
【解析】
【分析】
仪器a、b组合成制取氯气的装置,反应不需要加热,则应为KMnO4与浓盐酸反应制Cl2,发生反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;a、d间的洗气瓶内应装有浓硫酸,用于除去Cl2中混有的水蒸气;在d中,干燥后的氯气通入装有40mL苯(密度0.88g/mL)的反应器d中(内有铁屑作催化剂),因需要维持反应温度在50~60℃,所以最好用热水浴加热。生成的氯苯中混有苯、Cl2、HCl、FeCl3等,先水洗去掉HCl、FeCl3等,再用NaOH洗涤,去掉Cl2,然后分液,再进行蒸馏,以便获得纯净的氯苯。
【详解】(1)仪器a、b组合成制取氯气的装置,反应不需要加热,则应为利用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,则仪器a中的固体反应物是KMnO4。答案为:KMnO4;
(2)因需维持反应温度在50~60℃,所以可利用热水浴加热,对仪器d加热的方法是水浴加热。答案为:水浴加热;
(3)仪器c的名称是球形冷凝管,因苯易挥发,所以仪器c出口的气体成分有HCl、Cl2和苯蒸气。答案为:球形冷凝管;苯蒸气;
(4)①因HCl、FeCl3易溶于水,为节省碱液,在碱洗之前要进行水洗,其目的是洗去产品中的FeCl3、HCl,节省碱的用量,降低成本。答案为洗去产品中的FeCl3、HCl,节省碱的用量,降低成本
②用10%NaOH溶液碱洗时,主要洗去Cl2,Cl2与NaOH溶液反应,生成NaCl、NaClO等,发生氧化还原反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
③苯与氯气反应制氯苯化学方程式为+Cl2+HCl,则理论上制得氯苯的质量为=50.77g,该实验所得氯苯的产率为=47.2%(或47.3%),该产率低于理论产率的原因:氯苯在提取过程中有损失,有副反应发生。答案为:47.2%(或47.3%);氯苯在提取过程中有损失,有副反应发生。
【点睛】凡需控制加热温度在100℃或100℃以下,都可利用水浴加热;水浴加热不仅能控制加热温度,而且能使反应物均匀受热。
9.碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀 | 2.0 | 5.9 | 3.7 |
完全沉淀 | 3.5 | 84 | 4.7 |
请回答下列问题:
(1)该工艺中“搅拌”的作用是__,写出反应I中发生氧化还原反应的离子方程式__。
(2) “滤渣”的主要成分是__(填化学式),加入适量NaHCO3的目的是调节pH在__范围内。
(3)反应Ⅱ中加入NaNO2离子方程式为__,在实际生产中,可以同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有5.6L(标况),则理论上相当于节约NaNO2(Mr=69)用量__g。
(4)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解为Fe2(OH)聚合离子,该水解反应的离子方程式为__。
(5)为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:取25.00mL溶液,稀释到250mL,准确量取20.00mL于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<2,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用0.01000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。已知:2Fe3++2I-==2Fe2++I2、2+I2==2I-+
则溶液中铁元素的总含量为__g·L-1。
【答案】 (1). 加快化学反应速率 (2). Fe+2H+=Fe2++H2↑,Fe+2Fe3+=3Fe2+ (3). Al(OH)3 (4). 4.7≤pH<5.9或4.7~5.9 (5). 2H++Fe2++=Fe3++NO↑+H2O (6). 69 (7). 2Fe(OH)2++2H2O+2H+ (8). 5.6
【解析】
【分析】
废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)中加入稀硫酸,氧化铝、氧化铁溶解生成硫酸铝和硫酸铁,硫酸铁与铁屑反应生成硫酸亚铁,铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;加入NaHCO3搅拌后,NaHCO3与稀硫酸作用,从而减少溶液中的硫酸浓度,增大溶液的pH,使Al3+水解生成Al(OH)3沉淀;过滤后,所得滤液为FeSO4溶液;加入H2SO4、NaNO2溶液,与Fe2+发生氧化还原反应,生成Fe3+、NO和H2O;最后将溶液进行处理,便可获得碱式硫酸铁。
【详解】(1)该工艺中“搅拌”可增大反应物间的接触面积,有利于反应的发生,所以其作用是加快化学反应速率,反应I中,发生的氧化还原反应为硫酸铁与铁屑反应生成硫酸亚铁,铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+。答案为:加快化学反应速率;Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(2) 从以上分析可知,“滤渣”的主要成分是Al(OH)3,加入适量NaHCO3的目的是调节pH,使Al3+全部生成沉淀,但不能让Fe2+生成沉淀,所以应在4.7≤pH<5.9或4.7~5.9范围内。答案为:Al(OH)3;4.7≤pH<5.9或4.7~5.9;
(3)反应Ⅱ中加入NaNO2,是为了将Fe2+氧化为Fe3+,同时被还原为NO,离子方程式为2H++Fe2++=Fe3++NO↑+H2O;依据得失电子守恒,O2——4NaNO2,若参与反应的O2有5.6L(标况),则理论上相当于节约NaNO2(Mr=69)用量为=69g。答案为:2H++Fe2++==Fe3++NO↑+H2O;69g;
(4)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解为Fe2(OH)聚合离子,该水解反应的离子方程式为2Fe(OH)2++2H2O+2H+。答案为:2Fe(OH)2++2H2O+2H+;
(5)由反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2、2+I2=2I-+,可得关系式:Fe3+——,
则溶液中铁元素的总含量为=5.6g·L-1。答案为:5.6。
【点睛】由于氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以在Fe2(SO4)3和H2SO4的混合溶液中加入Fe,Fe先与Fe2(SO4)3反应,后与H2SO4反应。
10.脱除工业废气中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以净化空气、改善环境,是环境保护的主要课题。
(1)早期是利用NH3还原法,可将NOx还原为N2进行脱除。
已知:①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
③H2O(g)H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1
写出常温下,NH3还原NO反应的热化学方程式__。
(2)以漂粉精溶液为吸收剂可以有效脱除烟气中的NO。
①漂粉精溶液的主要成分是Ca(ClO)2,若吸收过程中,消耗的Ca(ClO)2与吸收的NO的物质的量之比为3∶4,则脱除后NO转化为__。
②某一兴趣小组研究不同温度下相同浓度漂粉精溶液对NO脱除率的影响,结果如图所示。图中,40~60℃NO脱除率上升可能的原因为__;60~80℃NO脱除率下降可能的原因为__。
(3)过硫酸钠(Na2S2O8)氧化去除NO
第一步:NO在碱性环境中被Na2S2O8氧化为NaNO2
第二步:NaNO2继续被氧化为NaNO3,反应为++2OH-+2+H2O。
不同温度下,平衡时的脱除率与过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度(指第二步反应的初始浓度)的关系如图所示。
①a、b、c、d四点平衡常数K由大到小的顺序为__,原因是__。
②若a点(0.1,40%)时,的初始浓度为amol·L-1,平衡时pH=13,则65℃时,第二步反应的平衡常数K=__。(用含a的代数式表示,已知65℃时Kw=1.0×10-13)
(4)利用新型材料光催化脱除NO法如图所示。
某电化学小组将过程A、B设计成酸性电解池反应,则该反应中阴极反应方程式为___。
【答案】 (1). 4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) ΔH=-2069.9kJ•mol-1 (2). HNO3(或NO) (3). 温度升高,化学反应速率加快,有利于NO充分反应 (4). 温度升高,气体溶解度下降;(或温度升高,ClO-水解增强,HClO发生分解等) (5). Kb>Ka=Kc=Kd (6). a、c、d三点在同一温度下,K值相同;b点温度升高,NO的脱除率上升,说明平衡向正向移动,K值增大 (7). (8). O2+2e-+2H+=H2O2
【解析】
【分析】
利用盖斯定律,将已知热化学方程式调整化学计量数进行相加减,便可得到待求热化学反应方程式;Ca(ClO)2与吸收的NO的物质的量之比为3∶4,利用得失电子守恒,便可求出含N产物的存在形式。温度升高,NO的脱除率提高,应由温度升高引起;温度继续升高,NO脱除率反而降低,则必存在副反应,且温度升高有利于副反应的发生。化学平衡常数受温度变化的影响,温度相同时,平衡常数不变;升高温度,平衡正向移动,则K值增大。求平衡常数时,可由已知数据,建立三段式,代入公式便可求出K值。设计原电池时,正极O2→H2O2,则电极反应式为O2得电子产物与H+反应生成H2O2。
【详解】(1)①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
③H2O(g)H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1
将①-②×5+③×6得:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) ΔH=-2069.9kJ•mol-1。答案为:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) ΔH=-2069.9kJ•mol-1;
(2) ①发生反应时,Ca(ClO)2中的Cl由+1价降为-1价,则NO失电子后所得产物中N的价态为=5,从而得出脱除后NO转化为HNO3(或)。答案为:HNO3(或);
②图中,40~60℃时,随温度的升高,NO脱除率上升,显然温度升高有利于反应的进行,可能的原因为温度升高,化学反应速率加快,有利于NO充分反应;60~80℃时,温度升高,NO脱除率下降,则应为反应物浓度的下降等,所以可能的原因为温度升高,气体溶解度下降;(或温度升高,ClO-水解增强,HClO发生分解等)。答案为:温度升高,化学反应速率加快,有利于NO充分反应;温度升高,气体溶解度下降;(或温度升高,ClO-水解增强,HClO发生分解等);
(3)①a、c、d三点温度相同,平衡常数相等,b点时温度高,亚硝酸根脱除率大,则表明温度升高平衡正向移动,K值增大,则平衡常数K由大到小的顺序为Kb>Ka=Kc=Kd,原因是a、c、d三点在同一温度下,K值相同;b点温度升高,的脱除率上升,说明平衡向正向移动,K值增大。答案为:Kb>Ka=Kc=Kd;a、c、d三点在同一温度下,K值相同;b点温度升高,的脱除率上升,说明平衡向正向移动,K值增大;
②pH=13,65℃时Kw=1.0×10-13,则c(OH-)=1mol/L,利用题给数据,可建立如下三段式:
65℃时,第二步反应的平衡常数K==。答案为:;
(4)某电化学小组将过程A、B设计成酸性电解池反应,则该反应中阴极为过程A中O2得电子的产物与H+作用生成H2O2,反应方程式为O2+2e-+2H+=H2O2。答案为:O2+2e-+2H+=H2O2。
【点睛】分析温度升高对亚硝酸根离子脱除率的不利影响时,应从气体与溶液的反应入手,分析温度对气体的溶解度的影响、反应物中副反应的发生对主反应的影响等。
11.碳族元素的单质及其化合物在生产、生活中是一类重要物质。请回答下列问题
(1)碳原子核外有__种不同运动状态的电子,第一电离能介于硼和碳之间的元素的名称为__,碳族元素外围电子排布的通式为__。
(2)青蒿素(C15H22O5)的结构如图所示,图中数字标识的五个碳原子的杂化轨道类型为__,组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是__。
(3)青蒿素分子中,氧元素的成键方式有___;从青蒿中提取青蒿素的最佳溶剂是___。
a.乙醇 b.乙醚 c.水
(4)SnO2是一种重要的半导体传感器材料,用来制备灵敏度高的气敏传感器,SnO2与熔融NaOH反应生成Na2SnO3,Na2SnO3中阴离子空间构型为__。
(5)第三代太阳能电池利用有机金属卤化物碘化铅甲胺(CH3NH3PbI3,相对分子质量为Mr)半导体作为吸光材料,CH3NH3PbI3具有钙钛矿(AMX3)的立方结构,其晶胞如图所示。AMX3晶胞中与金属阳离子(M)距离最近的卤素阴离子(X)形成正八面体结构,则X处于__位置。CH3NH3PbI3晶体的晶胞参数为anm,其晶体密度为dg·cm-3,则阿伏加德罗常数的值NA的计算表达式为__。
【答案】 (1). 6 (2). 铍 (3). ns2np2 (4). sp2,sp3 (5). O>C>H (6). σ键和π键 (7). b (8). 平面三角形 (9). 面心 (10).
【解析】
【分析】
在原子的核外电子中,没有运动状态完全相同的两个电子存在,所以原子核外有多少个电子,就有多少种运动状态;一般来说,元素的非金属性越强,元素的电负性大,总的来说第一电离能越大,但当原子核外价电子处于半满、全满状态时,能量低,第一电离能反常,但仅比原子序数比它大1的元素大;原子核外参与杂化的轨道为形成σ键电子所在的轨道和孤对电子所在的轨道;有机物通常易溶于与它结构相似的有机物;判断微粒的结构时,需看中心原子的价层电子对数及孤电子对数。在AMX3的晶胞中,所含黑球个数为8×=1,所含白球的个数为6×=3,二者的个数比为1:3,对照化学式,可确定黑球为M离子,白球为X离子,白球位于各个面的面心。
【详解】(1)碳为6号元素,原子核外有6个电子,有6种不同运动状态的电子,铍的2s能级上有2个电子,处于全满状态,第一电离能比硼大,所以第一电离能介于硼和碳之间的元素的名称为铍,碳原子的外围电子排布为2s22p2,所以碳族元素外围电子排布的通式为ns2np2。答案为:6;铍;ns2np2;
(2)图中数字标识的五个碳原子中,只有3号碳原子的价电子对数为3,其它碳原子的价层电子对数都为4,所以杂化轨道类型为sp2、sp3,组成青蒿素的三种元素分别为C、H、O,非金属性O>C>H,所以电负性由大到小排序是O>C>H。答案为:sp2、sp3;O>C>H;
(3)青蒿素分子中,4个O原子形成单键,1个O原子形成双键,所以氧元素的成键方式有σ键和π键;青蒿素分子中含有2个醚键,它属于醚类,所以从青蒿中提取青蒿素的最佳溶剂是乙醚,故选b。答案为:σ键和π键;b;
(4)在Na2SnO3中,阴离子的价电子对数为3,不存在孤电子对,所以其空间构型为平面三角形。答案为:平面三角形;
(5)从分析可知,图中AMX3晶胞中黑球为金属阳离子(M),白球为卤素阴离子(X),形成正八面体结构,则X处于面心位置。从晶胞结构看,1个晶胞中,只含有1个“AMX3”,则CH3NH3PbI3的晶胞中也只含有1个“CH3NH3PbI3”。CH3NH3PbI3晶体的晶胞参数为anm,其晶体密度为dg·cm-3,则dg·cm-3=,阿伏加德罗常数的值NA的计算表达式为NA=。答案为:面心;。
【点睛】分析晶胞结构时,在各球表示原子未知的情况下,解题不能鲁莽,应从物质组成与晶胞结构图的对比中寻找突破,不能简单地认为半径小的球就表示金属阳离子。
12.奥司他韦是一种高效、高选择性神经氨酸酶抑制剂,是目前治疗流感的最常用药物之一,是公认的抗禽流感、甲型H1N1等病毒最有效的药物之一。其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)莽草酸的含氧官能团名称有__;反应③的反应类型__。
(2)反应①的反应试剂和反应条件__。
(3)1molB最多可以消耗___molNaOH溶液。
(4)请写出反应②的化学方程式__。
(5)芳香化合物X是B的同分异构体,则符合官能团只含酚羟基的X有___种。
(6)设计由对甲基苯甲醛制备对醛基苯甲酸的合成路线__。
【答案】 (1). 羟基、羧基 (2). 取代反应 (3). 乙醇、浓硫酸、加热 (4). 1 (5). ++ H2O (6). 17种 (7).
【解析】
【分析】
莽草酸与乙醇在浓硫酸作催化剂加热条件下发生酯化反应生成A,结合已知信息,A与丙酮在酸性条件下反应生成B,B与发生取代反应生成C,C加入稀酸作用下生成D在经过一系列反应最终得到奥司他韦,据此分析解答。
【详解】(1)莽草酸的结构简式为,含氧官能团名称为:羟基、羧基;根据分析反应③的反应类型为取代反应,故答案为:羟基、羧基;取代反应;
(2)根据分析,反应①为莽草酸与乙醇在浓硫酸作催化剂条件下发生酯化反应生成A,反应实际和反应条件:乙醇、浓硫酸、加热,故答案为:乙醇、浓硫酸、加热;
(3)B为 ,其所含官能团中只有酯基能与氢氧化钠反应,1mol酯基消耗1mol氢氧化钠,故答案为:1;
(4)根据分析,反应②为A与丙酮在酸性条件下反应生成B的反应,化学方程式为:+H2O,故答案为:+H2O;
(5)B为 ,芳香化合物X是B的同分异构体,则X中有苯环,官能团只含酚羟基,则X中有5个-OH,并直接连在苯环上,则X为和-C6H13,根据题意在X的结构中为一个固定原子团结构,可将看作-X,则该有机物可写为C6H13X(X代表原子团),故同分异构体情况分别如下:正己烷分子中含有3种氢原子,2-甲基戊烷分子中含有5种氢原子,3-甲基戊烷分子中含有4种氢原子,2,2-二甲基丁烷分子中含有3种氢原子,2,3-二甲基丁烷分子含有2种氢原子,则该有机物符合要求的同分异构体的数目为17个,故答案为:17;
(6)首先与乙二醇反应得到保护醛基,然后与高锰酸钾反应将甲基氧化成羧基得到,酸化得到,合成路线为: ,故答案为: 。
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