四川省泸州市高2021年高考化学一模试卷及答案

这是一份四川省泸州市高2021年高考化学一模试卷及答案，共14页。试卷主要包含了单选题，综合题等内容，欢迎下载使用。

高考化学一模试卷
一、单选题
1.2020年6月23日西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星。下列有关说法错误的是（   ）
A. 火箭上用的碳纤维复合材料属于碳的同素异形体单质
B. 火箭燃料发生氧化还原反应将化学能转化为势能、动能、热能
C. 铝合金做飞行器的材料是利用其质轻强度大的性能
D. 卫星计算机芯片使用的是高纯度的硅
2.阿比朵尔是李兰娟团队公布治疗新型冠状肺炎的最新研究成果，可有效抑制病毒，结构如图。下列有关阿比朵尔的说法中正确的是（   ）

A. 阿比朵尔为芳香烃                                              B. 所有碳原子一定处于同一平面
C. 能发生水解、取代和加成反应                             D. 一个阿比朵尔分子中含有21个碳原子
3.已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，只有Z是金属元素，X的简单氢化物分子为正四面体结构，Y是地壳中含量最高的元素，Y与W同主族，下列说法正确的是（   ）
A. 原子半径：X＜Y＜W
B. 最高价氧化物的水化物的酸性： X＜W＜R
C. WY2能使紫色石蕊试液先变红后褪色
D. Z与Y形成的化合物一定是碱性氧化物
4.NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（   ）
A. 12g C所含的原子数为阿伏加德罗常数
B. O2的相对分子质量为32，所以O2的摩尔质量也为32。
C. 标准状况下，lmolNO 与11.2L O2充分反应后分子总数为NA
D. P4为正四面体形分子，则1 mol P4分子中含有6NA个共价键
5.下列有关实验错误的是（   ）
A. 中和反应反应热的测定，需要准确读取酸碱溶液混合后的最高温度
B. 将4.0g NaOH置于100mL容量瓶中，加水配制1.000mo/LNaOH溶液
C. 除去甲烷中的乙烯，可以依次通过酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、浓H2SO4
D. 探究Fe2+能转化为Fe3+ ， 可以向FeCl2溶液中依次滴加KSCN溶液、氯水
6.溶液中的离子平衡是以化学平衡理论为基础，以探讨离子反应原理的基础性理论。常温下，下列有关说法错误的是（   ）
A. 10mL pH=3的醋酸溶液稀释至100 mL，稀释后溶液的pH＜4。
B. HF溶液中滴加少量稀NaOH溶液， 的值不变
C. Na2C2O4溶液中存在的离子浓度关系c(OH -)=c( HC2O )+c(H2C2O4)+c(H+)
D. 反应3Mg(OH)2(s)+ 2Fe3+=2Fe(OH)3 (s)+ 3Mg2+的平衡常数K=
7.已知Fe2+与H2O2溶液混合发生Fenton反应生成氧化性很强的羟基自由基(•OH)，可将CN-氧化为低毒的CNO- ， 实现废水处理的目的。三维电极电解-Fenton反应处理废水的原理如图所示，多孔焦炭电极将整个电解槽变成了许多微电解池。下列说法错误的是（   ）

A. 钛合金电极反应式为2H2O- 2e- =2H++2•OH    B. 阴极电极反应式为O2+ 2H++ 2e - = H2O2
C. 焦炭电极表面能产生•OH使废水处理效率提高    D. Fe(OH)2+能在钛合金电极实现再生循环利用
二、综合题
8.乙酸正丁酯，为无色透明有愉快果香气味的液体，是一种优良的有机溶剂和有机合成中间体，实验室制备原理为：CH3COOH+CH3(CH2)OH CH3COO(CH2)3CH3+H2O，装置如图所示(夹持装置已略去)，实验步骤如下：

I．向100mL反应容器X中，加18.5g正丁醇，16.8g 冰醋酸，1gKHSO4 ， 混匀，加2粒沸石。接上冷凝管和分水器。
II．加热反应开始后，控制回流速度1~ 2滴/s，大约40 min后，反应完成，停止加热。
III．分离提纯产品。过滤回收KHSO4 ， 将滤液和分水器分出的酯层一起倒入分液漏斗中，用10 mL水洗涤； ……蒸馏得到产品29.0 mL。
己知：
名称
相对分子质量
溶解性
密度(g/cm3)
沸点(℃)
正丁醇
74
稍溶于水和易溶于有机溶剂
0.81
117.7
冰醋酸
60
能溶于水和有机溶剂
1.05
117.9
乙酸正丁酯
116
难溶于水
0.90.
126.5 .
回答下列问题：
（1）图中仪器X的名称是________，KHSO4的作用是________。
（2）用过量乙酸的目的是________。
（3）本实验中分水器的作用是________。 实验中需先在分水器中加水，使水面稍低于支管口1~2cm，并保持水面上仅有很浅一层油层存在，直至反应完成。这样操作的目的是________。
（4）步骤III中第一次水洗主要除去的是________。步骤III“……”。处还需要经过以下一系列的操作提纯，其正确的顺序是________。
a．再用10mL水洗涤；              b．用无水硫酸镁干燥；
c．用10 mL 10%Na2CO3洗涤；        d．过滤
（5）下列蒸馏装置最合适的是________(填选项字母) ；本实验中乙酸正丁酯的产率为________

9.钴可用于火箭发动机、导弹的耐热部件以及原子能工业。下图是由铜钴精矿提取钴的相关工业流程。铜钴精矿中主要含氧化铜、硫化钴(CoS)和少量FeS等。

已知：在pH为4~6时Fe3+水解生成Fe(OH)3•2nFe3+•3(n-x)SO 胶体，具有吸附性。
（1）从“氨浸”可知，Cu2+、 Fe2+、Co2+三者中易于形成氨合物的离子是________ ；含Cu(NH3) 的溶液“电解”阴极反应式为________。
（2）“酸浸”中硫化钴(CoS) 、Na2SO3与盐酸共同反应的离子方程式为________。
（3）“除铁”加入了试剂X，使Fe2+转化为Fe3+ ， 则试剂X最好选用___________ ( 填字母编号)。
A.KMnO4溶液
B.H2O2溶液
C.HNO3
D.SO2
（4）“ 萃取”是利用某磷酸酯P50 (用RH表示)萃取钴，其反应的离子方程式为________。
（5）整个流程中可以循环利用的物质有________。
（6）“除铁”中，溶液pH对钴回收影响密切，如下图所示该步应控制pH范围为________，pH较大时钴回收率骤降的原因是________。(已知Co2+沉淀的pH为6.7~8.7)。

10.消除城市中汽车尾气的污染是一个很重要的课题。回答下列问题
（1）下列不属于汽车尾气中的污染物的是___________
A.CO、CxHy
B.NOx、细颗粒物
C.CO、NOx
D.CO2、H2S
（2）已知：① 2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) ∆H1=-746.5 kJ• mol-1 ， 据此可在一定条件下反应消除NO和CO的污染；② CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2=+172.5 kJ•mol-1；碳(石墨)的燃烧热为-393.5kJ•mol-1.写出石墨完全燃烧的热化学方程式________。2NO(g)= N2(g)+O2(g) △H3=________kJ•mol-1
（3）某研究小组在三个容积均为VL的恒容密闭容器中，分别充入1.0molNO和1.0molCO，在三种不同实验条件(见下表)下进行上述反应，反应体系的总压强(P)随时间变化情况如图所示：

实验编号
a
b
c
温度/K
500
500
600
催化剂的比表面积/m2.g-1
82
124
124
①曲线III对应的实验编号是________，曲线I中压强降低的原因是________。
②由曲线II数据计算出对应条件下的压强平衡常数Kp=________ ； 若在曲线III对应条件下，NO、CO、N2、 CO2的分压依次是10kPa、20kPa、 40kPa、 40kPa，则此时反应的速率v正________ v逆(填 “＜”、=’或“＞”)。
（4）反应物分子一步直接转化为产物的反应称为基元反应，一个化学反应往往是由多个基元反应分步进行的，这个分步过程称为反应机理，机理中的快反应对整个反应速率的影响可以忽略不计。一定温度下，基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数的幂的连乘积成正比，如基元反应mA(g)+nB(g) pC(g)的 “速率方程”可表示为v= kcm(A)•cn(B) (k为速率常数)。实验测得低温时某反应的速率方程为v=kc2(NO2)，其反应机理有如下两种可能。则该反应的化学方程式可表示为________，以 下机理中与其速率方程符合的是________ ( 填编号)。
反应机理
第一步反应
第二步反应
①
2NO =N2O4 (快反应)
N2O4+2CO= 2NO+2CO2 (慢反应)
②
2NO2=NO3+NO (慢反应)
NO3+CO=NO2+CO2 (快反应)
11.第IVA元素在地壳中含量丰富，在人类生活各方面都有广泛的应用。回答下列问题。
（1）.基态C原子中填充了电子的原子轨道共有      个，基态Si原子的价电子电子排布式为       ， 第 一电离能C        Ge (填“大于”、“小于”或“等于”)。
（2）.X是碳的一种氧化物，X的五聚合体结构如图1所示。则X的分子式为       ； X分子中每个原子都满足最外层8电子结构，X分子的电子式为      。X的沸点      CO2的沸点(填“大于”、“小于” 或“等于”)

（3）.C20分子是由许多正五边形构成的空心笼状结构如图2所示，分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键。则C20分子中含个       σ键， 请你大胆猜测：C20 分子中碳原子的杂化轨道为      
（4）.β-SiC晶胞如图3所示，若碳和硅的原子半径分别为a pm和b pm，密度为 g/cm3 ， 其原子的空间利用率( 即晶胞中原子体积占空间体积的百分率)为      (用含a、b、p、NA的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)。
12.磷酸氯喹是-种抗疟疾药物，经研究发现该药在体外细胞水平上对新型冠状病毒具有抑制作用。其中氣喹的一种合成路线如下图。

已知： A． 和 属于芳香族化合物，其芳香环结构与苯环结构相似；
B． R2NH+ClR'→R2NR'+ HCl (R为烃基或氢原子，R'为烃基)
回答下列问题：
（1）化合物A的名称是________ ，化合物C中的官能团名称是________。
（2）反应①类型是________ ，G最多有________ 个原子共平面，E与F相对分子质量差值为________。
（3）符合下列条件的C的同分异构体共________种(不包括C)，其中核磁共振氢谱有3个吸收峰的物质的结构简式是________。
①具有六元芳香环状结构；②不含—N—Cl 结构。
（4）哌啶 )能与1，2-二氯乙烷合成二哌啶乙烷(C12H24N2) ，该反应的化学方程式为________。

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【解答】A．碳纤维复合材料是由碳纤维与树脂等材料复合而得，属于混合物，同素异形体指同种元素形成的不同单质，A符合题意；
B．火箭发射时，利用燃料燃烧发生氧化还原反应产生的巨大能量推进火箭升空，其化学能转化为热能、动能以及势能，B不符合题意；
C．铝合金的密度较其他合金要小，故铝合金质轻，且铝合金强度大、耐腐蚀，C不符合题意；
D．高纯度的硅可用于生产芯片，D不符合题意；
故答案为：A。

【分析】碳纤维符合材料是混合物不是单质不是碳的同素异形体，其他均正确
2.【答案】 C
【解析】【解答】A．该有机物中除C、H元素外，还有O、N、S、Br元素，故不属于烃，A不符合题意；
B．以苯环面作为参考，结构—N(CH3)2中N原子所连2个C不可能都在苯环面上，B不符合题意；
C．该有机物中含有酯基，可以发生水解反应，水解也属于取代反应，碳碳双键、苯环能发生加成反应，C符合题意；
D．该有机物中含有17个碳原子，D不符合题意；
故答案为：C。

【分析】根据有机物的结构简式即可写出分子式，含有苯环是芳香族化合物不是芳香烃，含有多个不饱和碳原子所有的碳原子均不共面，具有酯基和双键可发生加成、取代反应以及水解反应
3.【答案】 B
【解析】【解答】A．S电子层为3层，C、O电子层为两层，故S半径大于C、O，又O的核电荷数大于C，故O的半径比C小，即原子半径：X＞Y，A不符合题意；
B．非金属性：R(Cl)＞W(S)＞X(C)，最高价氧化物对应水化物酸性强弱与非金属性一致，故B符合题意；
C．SO2虽然具有漂白性，但不能漂白酸碱指示剂，故紫色石蕊试液遇SO2变红后不会褪色，C不符合题意；
D．Z形成的氧化物可能为Na2O、Na2O2、MgO、Al2O3 ， 其中Al2O3为两性氧化物，过氧化钠不属于碱性氧化物，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】X的氢化物为正四面体结构，故为CH4 ， 即X为C，Y为地壳中含量最高元素，故Y为O，W与Y同族，所以W为S，S之后的短周期主族元素只剩Cl，故R为Cl，Z为金属元素，结合原子序数关系，Z可能为Na、Mg、Al。
4.【答案】 D
【解析】【解答】A．12g 中所含的碳原子数称为阿伏加德罗常数，A不符合题意；
B．O2的摩尔质量为32 g/mol，B不符合题意；
C．由反应2NO+O2=2NO2 ， 知1 mol NO与0.5 mol O2恰好反应生成1 mol NO2 ， 但由于反应 的存在，导致反应后气体分子数小于1 mol，C不符合题意；
D．白磷分子为正四面体结构，P原子位于4个顶点，故1个P4分子中含有6个P—P共价键，即1 mol P4分子中含有6 mol P—P共价键，D符合题意；
故答案为：D。

【分析】A.阿伏伽德罗常数是12g的12C的中含有碳原子的个数
B.摩尔质量的单位为g/mol
C.考虑到二氧化氮和四氧化二氮的相互转换
D.根据结构即可找出共价键的数目
5.【答案】 B
【解析】【解答】A．中和热的测定，需准确测出混合前的初始温度和反应后最高温度，利用温度差结合比热容求算反应放出的热量，进而计算出中和热，A不符合题意；
B．NaOH固体不能直接在容量瓶中溶解，需在烧杯中溶解，冷却后转移到容量瓶中，B符合题意；
C．经过KMnO4溶液后，C2H4被氧化为CO2 ， 经过NaOH溶液CO2又被吸收，最后经过浓硫酸获得干燥的CH4 ， C不符合题意；
D．先滴加KSCN溶液，能排除溶液中原有Fe3+对Fe2+检验的干扰，再滴加氯水，若溶液在加入氯水后才变红，说明Fe2+被氧化为Fe3+ ， D不符合题意；
故答案为：B。

【分析】A.中和热是通过测量恰好完全反应时的热量，温度是最高时恰好完全反应
B.容量瓶是配制溶液，溶解固体应该是在烧杯中进行
C.此操作可以除去甲烷中的乙烯
D.此操作可以证明亚铁离子到铁离子的转化
 
6.【答案】 C
【解析】【解答】A．由于稀释过程中，醋酸能继续电离补充H+ ， 故稀释后，溶液pH变化小于1个单位，即pH＜4，A不符合题意；
B． ，由于Kw与Ka只与温度有关，温度不变，其值不变，B不符合题意；
C．由电荷守恒： ，结合物料守恒： ，两式联立消去c(Na+)得： ，C符合题意；
D．该反应平衡常数 ，D不符合题意；
故答案为：C。

【分析】A.弱酸越稀释越电离，pH的变化趋势小于1
B.根据水解常数公式和水的离子积常数进行代换即可
C.根据质子守恒即可判断
D.根据公式进行变化即可
7.【答案】 D
【解析】【解答】A．由分析知，A不符合题意；
B．由分析知，B不符合题意；
C．多孔焦炭电极将整个电解槽变成许多微电解池，其作阳极的部分对应电极反应与钛合金电极相同，也可产生·OH，使废水处理效率提高，C不符合题意；
D．Fe(OH)2+中Fe元素为+3价，变回Fe2+需得电子，故可在石墨电极（阴极）上再生循环，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图示知，钛合金电极连接电源正极，作电解的阳极，H2O在电极表面放电生成·OH和H+ ， 电极反应为：2H2O-2e- =2H++2·OH，石墨电极为电解的阴极，O2在电极表面得电子生成H2O2 ， 电极反应为：O2+2e-+2H+=H2O2。
二、综合题
8.【答案】 （1）圆底烧瓶；催化剂
（2）提高正丁醇利用率
（3）分离出反应生成的水，使平衡正向移动，提高产率；确保将蒸出的正丁醇流回反应器中继续反应
（4）乙酸、KHSO4；cabd
（5）C；90%
【解析】【解答】(1)仪器X名称为圆底烧瓶；由题干所给方程式知，此反应需要H+作催化剂，KHSO4可提供H+ ， 故其作用为催化剂；
 
(2)乙酸过量可提高正丁醇的转化率，故此处填提高正丁醇的转化率（或利用率）；
(3)分水器可将生成的水及时分离除去，使反应平衡正向移动，提高酯的产率，故此处填：分离出反应生成的水，使平衡正向移动，提高酯的产率；这样操作可确保冷凝的正丁醇能流回圆底烧瓶中继续反应，故此处填：确保将蒸出的正丁醇流回反应器中继续反应；
(4)由于反应后的体系中混有易溶于水的乙酸和催化剂KHSO4 ， 故第一次水洗的目的为除去乙酸、KHSO4；第一次水洗后，酯中还有少许残留的乙酸，此时需用饱和Na2CO3溶于继续洗涤，将乙酸转化为易溶于水的CH3COONa，再进行第二次水洗除去CH3COONa，接着需加入干燥剂对产品进行干燥，可选用无水硫酸镁，最后进行过滤除去吸水后的硫酸镁固体， 获得较纯的乙酸正丁酯，故此处操作顺序为：cabd；
(5)由于提纯时无需回流操作，
故答案为：用直形冷凝管，A装置温度计位置不正确，故此处选装置C；由于乙酸过量，理论上正丁醇完全反应生成乙酸正丁酯，故乙酸正丁酯的理论产量= ，实际产量=29.0 mL×0.90 g/cm3=26.1 g，故其产率= 。
【分析】（1）根据常见的仪器即可判断，根据方程式即可判断硫酸氢钾的用途
（2）作为反应物，增大用量主要是为了提高正丁醇的转化率
（3）分水器主要是进行分水，产物中有水减少产物促使平衡移动，主要是提高正丁醇的利用率
（4）水洗的目的主要是除去溶于水的物质如乙酸和硫酸氢钾，水洗后需要用饱和碳酸钠溶液进行洗涤，再继续用水洗，进行分干燥最后进行过滤即可得到比较纯净的产物
（5）蒸馏时需要测量蒸汽的温度，同时冷凝水应该是从下网上进行冷却，根据方程式判断正丁醇和醋酸的物质的量是否过量，在计算出理论上产生的乙酸正丁酯的量即可计算出产率
 
9.【答案】 （1）Cu2+；
（2）2CoS+6H++ =2Co2++3S+3H2O
（3）B
（4）2RH+Co2+ = CoR2+2H+
（5）RH、NH3和H2C2O4
（6）3~4；在溶液pH大于4时，Fe3+水解生成 胶体，吸附大量Co2+ ， 导致钴回收率骤降
【解析】【解答】(1)由流程知，氨浸所得滤液中含[Cu(NH3)4]2+ ， 说明Cu2+易形成氨配合物；电解时，[Cu(NH3)4]2+中Cu元素被还原为Cu，故阴极电极反应为： ；
 
(2)根据流程知，酸浸时，三者反应生成S，说明此时CoS中S元素与Na2SO3中S元素发生归中反应，由得失电子守恒初步配平反应为：2CoS+ →3S+2Co2+ ， 可在左边添加6个H+配平电荷守恒，右边添加3个H2O配平元素守恒，得完整方程式为：2CoS+6H++ =2Co2++3S+3H2O；
(3)将Fe2+氧化为Fe3+需加入强氧化剂，SO2无强氧化性，故排除D，而KMnO4、HNO3虽然能氧化Fe2+ ， 但会引入新杂质，故试剂X最好选用H2O2 ， 故答案为：B；
(4)由流程知，萃取时，Co2+结合R-生成CoR2 ， 对应方程式为：2RH+Co2+ = CoR2+2H+；
(5)过程中可循环利用的物质有：电解时生成NH3、反萃取得到的RH和H2C2O4溶液，故此处填RH、NH3和H2C2O4；
(6)根据题意，需控制除铁率较高且钴回收率也较高时对应的pH，由图像知，pH 3~4时满足要求，故此处填3~4；在溶液pH大于4时，Fe3+水解生成 胶体，吸附大量Co2+ ， 导致钴回收率骤降。
【分析】氨浸时，CuO转化为[Cu(NH3)4]2+溶解，经过电解滤液获得Cu，滤渣①主要含CoS、FeS，酸浸时，CoS、FeS分别转化为CoCl2、FeCl2 ， 所含S元素转化为S沉淀被除去，进入除铁步骤，加入试剂X（氧化剂，如H2O2），将Fe2+氧化为Fe3+ ， 接着转化为FeOOH沉淀除去，过滤得含Co2+的溶液，经过萃取，实现Co2+与其他离子的分离，加入H2C2O4反萃取并获得CoC2O4沉淀。
 
10.【答案】 （1）D
（2）；-180.5
（3）B；气体的分子数（或物质的量）在减少；1.6；=
（4）NO2+CO=NO+CO2；②
【解析】【解答】(1)汽车尾气主要含有NOx、CxHy、CO、颗粒物等污染物，故此处选D；
(2)由题意知石墨的燃烧热为-393.5 kJ/mol，故其完全燃烧对应的热化学方程式为： ；由盖斯定律：①+②-石墨燃烧的热化学方程式，得2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H3=△H1+△H2-△H=[-746.5+172.5-(-393.5)] kJ/mol=-180.5 kJ/mol；
(3)①由图示知，曲线Ⅰ先达平衡，对应反应速率最快，故对应实验编号c，曲线Ⅱ、Ⅲ最终平衡状态相同，故温度相同，且曲线Ⅲ先达平衡，对应反应速率快，故对应实验编号b，曲线Ⅱ对应实验编号a，故此处填b；随着反应物转化为生成物，体系气体分子数在减少，故压强减小，故此处填：气体的分子数（或物质的量）在减少；
②曲线Ⅱ的起始压强为200 kPa，平衡时为P=160 kPa，由 ，解得n(平)=1.6 mol，设NO转化x mol，则CO转化x mol，生成N2 0.5x mol，CO2 x mol，故平衡时n(NO)=n(CO)=(1-x) mol，n(N2)= 0.5x mol，n(CO2)=x mol，列式得2×(1-x)+ 0.5x+ x=1.6，解得x=0.8 mol，故平衡时P(NO)=P(CO)= ，P(N2)= ，P(CO2)= ，故平衡常数Kp= ；曲线Ⅲ与曲线Ⅱ的温度相同，故曲线Ⅲ平衡常数也为1.6，此时Qp= =KP ， 故此时处于平衡状态，υ(正)= υ(逆)，故此处填“=”；
(4)分步反应叠加可得到总反应，故该反应的化学方程式为：NO2+CO=NO+CO2；总反应速率快慢取决于反应速率慢的基元反应，由已知速率方程知，对应NO2转化为慢反应步骤，故与速率方程符合的是机理②。
【分析】（1）考查的是汽车的尾气成分，常见的二氧化碳和硫化氢不是汽车尾气污染物
（2）根据石墨的燃烧热即可写出燃烧热方程式，根据盖斯定律即可计算出焓变
（3）① 根据图示以及表格数据，判断II和III温度相同，但是时间短，故III为b，发生的是一氧化氮和一氧化碳的反应，因此发生的是体积减小的反应   ②根据曲线II的数据计算出平衡时的各压强即可计算出平衡常数，根据温度相同，平衡常数相等，计算出III的压强商即可比较
 
11.【答案】 （1）4；3s23p2；大于
（2）C3O2；；大于
（3）30；介于sp2和sp3之间（或spn (n=2~3)或不等性sp3杂化）
（4）
【解析】【解答】(1)C原子轨道排布式为： ，故基态C原子共有4个轨道填充电子；基态Si原子最外层为4个电子，即价电子数为4个，对应排布式为3s23p2；C失去的第一个电子位于L层，受原子核引力较强，而Ge失去的第一个电子位于N层，离原子核相对较远，受到引力较弱，故第一电离能：C大于Ge；
 
(2)由结构知，该分子中含有15个C原子，10个O原子，比例为3：2,，故该分子的分子式为C3O2；该分子中每个原子均满足8电子稳定结构，故C与O之间共用两对电子，C与C之间也共用两对电子，对应电子式为 ；C3O2与CO2均为分子构成，由于不存在分子间氢键，C3O2相对分子质量比CO2大，故C3O2分子间作用力强于CO2 ， 故沸点C3O2大于CO2；
(3)由题意知，C20中每个碳原子与连着3个C，即每个C周围形成3个σ键，由于涉及共用，故1个C周围实际占有σ键 个，所以C20中共有20×1.5=30个σ键；C原子有4个价电子，其中3个用于形成σ键，每个C还剩余1个价电子，可用于与相邻C形成π键，此时C原子为sp2杂化，但由于涉及碳原子之间的共用，故有些碳原子剩余的1个价电子无法形成π键，此时对应碳原子为sp3杂化，故C20中碳原子杂化类型为sp2、sp3两种；
(4)由结构知，该晶胞中含有4个C和4个Si（ ），故原子所占的总体积= ，该晶胞的体积= ，则原子的空间利用率=
【分析】（1）写出碳原子的核外电子能级排布即可判断原子轨道的个数，根据硅原子的核外电子能级排布即可析出价电子的电子排布，同主族元素电离能从上到下依次降低
（2）找出碳原子和氧原子的最简个数比即可，根据碳原子的价层电子数为4以及氧原子的价层电子为6即可写出电子式，结构相似，均是分子晶体因此相对分子质量越大，沸点越大
（3）根据碳原子的成键方式即可计算出  σ键 的数目，以及杂化方式
（4）根据占位情况计算出碳原子和硅原子的个数，即可计算出各原子占据的体积，再计算出晶胞的体积即可计算出利用率
 
12.【答案】 （1）硝基苯；氨基、氯原子
（2）取代反应；17；44
（3）15；、
（4）2 +CH2ClCH2Cl→ +2HCl
【解析】【解答】(1)化合物A可看成苯中H被硝基取代，故A名称为硝基苯；由C的结构简式知，所含官能团名称为氨基、氯原子；
 
(2)由分析知，反应①为取代反应；由信息知，含N杂环 也为平面结构，故G中两个环共面，即所有原子都共面，故此处填17；由分析知，E→F脱去小分子CO2 ， 故两者分子量相差44；
(3)根据所给信息，此时六元芳香环可能为苯环或含N杂环，若为苯环，则存在如下结构正确： 、 ；若为含N杂环，环上可能为1个支链或2个支链，若为1个支链（—CH2Cl），存在如下结构： 、 、 ，若为2个支链（—CH3和—Cl），可采用定一移一法确定同分异构种类，存在如下结构正确： （氯原子可在位置①或②）、 （氯原子可在位置①②③④）、 （氯原子可在位置①②③④），综上所述，正确的结构共有15种；其中含3种氢原子的结构为： 、 ；
(4)由题目所给信息知，两种反应物反应时脱去小分子HCl，对应方程式为： 2 +CH2ClCH2Cl→ +2HCl
【分析】结合反应条件知，A→B为苯环上氢被氯原子取代，结合C知，取代的是硝基苯间位上H，故B为： ，B→C为还原反应，硝基被还原为氨基，结合反应条件知，D→E为酯基的水解反应，酸化后生成E，故E为： ，E→F为羧基的消除，脱去小分子CO2 ， 即脱羧反应，F→G为取代反应，F中酚羟基被氯原子取代，G→H为取代反应，G中氯原子与氨基反应，脱去小分子HCl生成H。