北京市陈经纶中学2023-2024学年高二下学期期中诊断化学试卷
展开这是一份北京市陈经纶中学2023-2024学年高二下学期期中诊断化学试卷,共19页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本大题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于有机化合物的说法,不正确的是
A. 属于烷烃、与乙烷互为同系物B. 名称为2-甲基丙烷
C. 一氯取代产物有4种D. 所有碳原子都是杂化
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物是异丁烷,属于烷烃,结构和乙烷相似,与乙烷互为同系物,A正确;
B.就结构简式可判断名称为2-甲基丙烷,B正确;
C.分子中含有2类氢原子,其一氯取代产物有2种,C错误;
D.所有碳原子都是饱和碳原子,因此均是杂化,D正确;
答案选C。
2. 下列物质提纯方法中属于重结晶法的是
A. 除去工业酒精中含有的少量水
B. 粗苯甲酸的提纯
C 从碘水中提纯碘
D. 除去硝基苯中含有的少量Br2
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业酒精的主要成分为乙醇,乙醇和水互溶,应用蒸馏法分离,故A错误;
B.苯甲酸溶解度随温度变化较大,可采用重结晶法提纯,故B正确;
C.根据碘在不同溶剂中的溶解度不同且易溶于四氯化碳或苯,应采用萃取分液的方法提纯碘,故C错误;该试卷源自 每日更新,享更低价下载。D.溴易溶于硝基苯,可以向其混合液中加入溶液,待与反应完全后,静置分层,分液提纯硝基苯,故D错误;
答案选B。
3. 法匹拉韦是一种抗流感病毒的药物,其结构简式如图所示。下列说法不正确的是
A. 该分子的化学式为C5H4N3O2F
B. 分子间可形成氢键
C. 分子中形成σ键与π键的数目之比为15∶4
D. 分子中C-N键的键能大于C-F键的键能
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示结构简式可知,该有机物分子式为C5H4N3O2F,故A正确;
B.该有机物分子中含有N-H,其分子间能够形成氢键,故B正确;
C.该有机物含有1个C-H、1个C=C、1个C=N、2个C=O、3个N-H、4个C-N、1个C-F、2个C-C键,其中双键含有1个σ键、1个π键,则该分子中σ键与π键数目之比为15:4,故C正确;
D.原子半径N>F,键长越小键能越大,则该分子中C-N键的键能小于C-F键的键能,故D错误;
故选:D。
4. H2O2是常用的氧化剂,其分子结构如图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。下列说法不正确的是
A. 分子能形成氢键B. 在分子中只有键没有键
C. O原子采取杂化D. 为非极性分子,溶于
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2O2分子中氢原子与电负性大且原子半径小的氧原子之间相连,可形成氢键,A正确;
B.H2O2分子中只有单键,则只有σ键没有π键,B正确;
C.H2O2分子中O原子形成两个σ键,有两对孤电子对,因此O原子采取sp3杂化,C正确;
D.H2O2分子的结构不对称,为极性分子,根据相似相溶规则,H2O2分子难溶于CCl4,D错误;
故答案为:D。
5. 下列事实不能说明有机物基团之间会相互影响的是
A. 乙烯可以与溴水发生加成,而乙烷不能
B. 甲苯可使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不能
C. 水与钠反应产生氢气的速率大于乙醇与钠的反应
D. 苯和甲苯分别与浓硝酸、浓硫酸混合加热,甲苯在即可生成多硝基取代物
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯中含有碳碳双键,能够发生加成反应,化学性质较为活泼,而乙烷是饱和烷烃,化学性质较为稳定,二者性质不同是因为乙烯含碳碳双键而乙烷不含,A项不能说明有机物基团之间会相互影响;
B.甲苯和乙烷中都含有甲基,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但甲苯能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯环和甲基对甲基的影响不同,苯环使甲基易被氧化,B项能说明有机物基团之间会相互影响;
C.水和乙醇中都含有—OH,但水与钠反应产生氢气的速率大于乙醇与钠的反应,说明乙基降低了—OH的活泼性,C项能说明有机物基团之间会相互影响;
D.发生硝化反应时,苯比甲苯需要的温度高,说明甲基对苯环有影响,使苯环易发生取代反应,D项能说明有机物基团之间会相互影响。
答案选A。
6. 下列叙述中不正确的是
A. 中含有2个手性碳原子
B. Cl2中两个氯原子形成共价键,轨道重叠示意图为
C. 对羟基苯甲醛形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,所以对羟基苯甲醛的熔沸点比邻羟基苯甲醛的高
D. CF3COOH的酸性大于CCl3COOH,是因为F的电负性大于Cl,最终导致CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大
【答案】B
【解析】
【详解】A.该分子中,左边第二个碳和第三个碳为手性碳,故共含有2个手性碳原子,A正确;
B.两个氯原子形成共价键时,形成p-pσ键,p-pσ键应该是“头碰头”不是“肩并肩”,B错误;
C.对羟基苯甲醛能形成分子间氢键,能提高物质的熔沸点,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,降低了物质的熔沸点,C正确;
D.氟的电负性大于氯的电负性,F-C的极性大于Cl-C的极性,使-CF3的极性大于-CCl3的极性,导致CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,D正确;
故答案选B。
7. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A. 证明石蜡分解产物中含有乙烯
B. 实验室制乙炔并验证乙炔性质
C. 分离苯和溴苯
D. 制备硝基苯
【答案】D
【解析】
【详解】A.石蜡分解产生多种不饱和烃,能使酸性高锰酸钾溶液褪色只能说明有不饱和烃产生,不一定是乙烯,A错误;
B.在实验室用电石与水制取乙炔时,所得气体中可能会含有硫化氢等能使酸性高锰酸钾溶液褪色的还原性气体,干扰乙炔的检验,B错误;
C.温度计水银球的位置错误,应与蒸馏瓶支管下沿平齐,冷凝管中冷凝水的流向错误,冷水应从下方进上方出,C错误;
D.制备硝基苯时利用水浴加热下苯、浓硝酸、浓硫酸混合液反应,且利用长导管冷凝回流, D正确;
故选D。
8. 下列“原因分析”能正确解释“性质差异”是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Mg和Al的电子层数相同,Mg的原子半径大,原子核对最外层电子的吸引力小,镁易失去最外层电子,所以金属活动性:Mg>Al,A项错误;
B.稳定性与键能有关,与分子间作用力无关,B项错误;
C.化学键键能C-C>C-Si>Si-Si,所以熔点:金刚石>碳化硅>硅,C项正确;
D.为气体,为液体,为固体,三者均为分子晶体,它们的相对分子质量逐渐增大,分子间作用力-范德华力增强,所以氯,溴,碘单质熔沸点依次升高,和键能没有必然联系,D项错误;
答案选C。
9. 硒()在医药、催化、材料等领域有广泛应用,乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构式如下图所示。关于硒及其化合物,下列说法不正确的是
A. Se原子在周期表中位于p区
B. 乙烷硒啉分子中,C原子的杂化类型有、
C. 乙烷硒啉分子中有5种不同化学环境的氢原子
D. 键角大小:气态
【答案】D
【解析】
【详解】A.Se原子在周期表的位置是第4周期ⅥA,价层电子排布式为:4s24p4,位于p区,A正确;
B.乙烷硒啉分子中,C原子的杂化类型有、,苯环上的C为杂化, 此处的C为杂化,B正确;
C.乙烷硒啉分子中有5种不同化学环境的氢原子 ,C正确;
D.中硒原子的价层电子对数3,孤电子对数为 0,分子的空间结构为平面三角形,键角为 120°,中硒原子的价层电子对数4,孤电子对数为1,离子的空间结构为三角锥形,键角小于120°,键角大小:气态,D错误;
故选D。
10. 关于化合物2-苯基丙烯( ),下列说法正确的是
A. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B. 可以发生加聚反应
C. 分子中所有原子共平面D. 易溶于水及有机溶剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.2-苯基丙烯中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项错误;
B.2-苯基丙烯中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,B项正确;
C.2-苯基丙烯中含有甲基,具有甲烷的四面体结构,故分子中所有原子不可能共平面,C项错误;
D.该物质属于烃,含有较多的C原子,不易溶于水,D项错误;
故选:B。
11. 冠醚能与碱金属离子作用,并随环的大小不同而与不同的金属离子作用。12-冠-4与K+作用而不与Na+、Li+作用;18-冠-6与K+作用(如图),但不与Li+或Na+作用。下列说法正确的是
A. 18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,这反映了超分子的“自组装”的特征
B. 18-冠-6中O原子与K+间存在离子键
C. 18-冠-6中C和O的杂化轨道类型不同
D. 利用该原理可以用冠醚将KMnO4带入有机物中,更有利于有机物的氧化
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,不同的冠醚,与不同的碱金属离子作用,如:18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,这反映了超分子的“分子识别”的特征,A不正确;
B.离子键是由阴、阳离子间形成,而18-冠-6为分子,分子中的O以原子形式存在,所以与K+间不存在离子键,B不正确;
C.18-冠-6中C和O的价层电子对数均为4,均采用sp3杂化,所以其杂化轨道类型相同,C不正确;
D.KMnO4具有强氧化性,但它不溶于大多数有机物,利用该原理可以用冠醚将KMnO4带入有机物中,可增大其与有机物的接触面积,更有利于有机物的氧化,D正确;
故选D。
12. 除去下列物质中的少量杂质(括号内),选用的试剂或分离方法不正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯与溴单质发生加成反应生成液体1,2-二溴乙烷,乙烷与溴不反应,可用溴水除去乙烷中的乙烯,故A正确;
B.溴单质能与氢氧化钠反应,溴苯难反应,可用氢氧化钠除去溴苯中的溴,然后进行分离出溴苯,故B正确;
C.四氯化碳为有机溶剂,溴乙烷和乙醇均溶于四氯化碳,三者混溶不发分液分离,故C错误;
D.硫化氢与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀,乙炔与其不反应,因此可用硫酸铜溶液除去乙炔中的硫化氢,故D正确;
故选:C。
13. 氮化硼(BN)晶体存在如图所示的两种结构。六方氮化硼的结构与石墨类似;立方氮化硼的结构与金刚石类似,可作研磨剂。
下列说法不正确的是
A. 六方氮化硼层间的相互作用不属于化学键
B. 六方氮化硼可做润滑剂
C. 立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子和4个硼原子
D. 立方氮化硼晶胞中,N和B之间不存在配位键
【答案】D
【解析】
【详解】A.六方氮化硼的结构和石墨相似,所以六方氮化硼层间存在分子间作用力,分子间作用力不属于化学键,所以六方氮化硼层间的相互作用不属于化学键,故A正确;
B.六方氮化硼的结构与石墨类似,则其性质相似,石墨可以作润滑剂,则六方氮化硼可以作润滑剂,故B正确;
C.立方氮化硼晶胞中N原子个数是4、B原子个数=8×+6×=4,故C正确;
D.B原子含有空轨道、N原子含有孤电子对,立方氮化硼中每个B原子形成4个B-N共价键,所以立方氮化硼中B和N原子之间存在配位键,故D错误;
故选D。
14. 为研究配合物的形成及性质,研究小组进行如下实验。下列说法不正确的是
A. 由实验①—③可知,配离子的稳定性:
B. 加入乙醇有晶体析出是因为离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小
C. 向实验④深蓝色溶液中加入溶液,不会产生白色沉淀
D. 由实验⑤可知,铜离子与形成配合物的过程是可逆反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由实验①—③可知,硫酸铜溶液中,铜离子以形式存在,逐滴加入氨水,最后生成,说明配离子的稳定性:,故A正确;
B.加入乙醇有晶体析出是因为离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小,故B正确;
C.向实验④深蓝色溶液,硫酸根是外界,可以电离出来,所以加入溶液,会产生白色沉淀,故C错误;
D.由实验⑤可知,铜离子与形成配合物的过程是可逆反应,溶液中存在平衡,插入光亮铁丝后,发生置换反应,生成铜,故D正确。
综上所述,答案为C。
二、非选择题:本大题共5个小题,共58分。
15. 有机物的种类繁多,在日常生活中有重要的用途。请回答下列问题:
(1)键线式 表示的分子式_______,系统命名法名称是_______。
(2) 中含有的官能团的名称为_______、_______。
(3)A~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:
①分子中所有原子在同一平面上的是_______(填标号,下同),常温下,含碳量最高的气态烃是_______,能够发生加成反应的烃是_______。
②写出C发生加聚反应的化学方程式:_______。
③写出G生成三硝基取代物的化学方程式:_______。
【答案】(1) ①. ②. 2-甲基戊烷
(2) ①. 羟基 ②. 酯基
(3) ①. CDF ②. D ③. CDFG ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
根据键线式可知该物质的分子式为,根据系统命名法的命名原则可知该物质的名称为:2-甲基戊烷,故答案为:;2-甲基戊烷;
【小问2详解】
由结构简式中官能团结构可知该物质中含羟基和酯基两种官能团,故答案为:羟基;酯基;
【小问3详解】
①由模型结构可知,ABEG中均含饱和碳原子,饱和碳与其所连的原子构成四面体结构,所有原子不可能共面;C为乙烯、D为乙炔、F为苯,均为平面结构,所有原子一定共面;烃类物质中碳氢个数比越大,则含碳量越高,由分子组成可知C乙炔和F苯含碳量相同,且最大,但苯为液体,则含碳量最高的气态烃是D;C中含碳碳双键,D中含碳碳三键,FG中含苯环,因此能发生加成,故答案为:CDF;D;CDFG;
②C为乙烯,发生加聚反应生成聚乙烯,反应方程式为:,故答案为:;
③G为甲苯,与浓硝酸在浓硫酸催化下反应生成2,4,6-三硝基甲苯,反应方程式为:,故答案为:。
16. 回答下列问题:
(1)有机物M()是合成顺丁橡胶的单体
①M的实验式为___________。其二溴代物共有___________种。
②M与足量的反应生成,所得产物分子中有___________个手性碳原子。
③发生1,4-加聚反应,得到顺丁橡胶(顺式结构产物)的反应方程式是___________。
④下列关于顺丁橡胶的说法中,正确的是___________(填字母)。
A.能溶于水 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.有可能继续发生加聚反应 D.分子中的所有碳原子一定共平面
(2)有机分子结构的测定在有机化学中具有重要的作用。某有机物X可与金属钠反应生成氢气。完全燃烧4.6g该有机物,只得到4.48L CO2 (标准状况)和5.4g H2O。质谱仪显示其相对分子质量为46。
①X的结构简式是___________。
②X与反应的化学方程式___________。
③利用甲醇和浓硫酸可制备X的同分异构体,反应的化学方程式是___________。
【答案】(1) ①. C2H3 ②. 5 ③. 2 ④. ⑤. BC
(2) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
①分子式为C4H6,实验室为C2H3;子中有2种等效氢,其二溴代物有、、、、,共5种;
②与足量的反应生成,所得产物分子中有2个手性碳原子;
③发生1,4-加聚反应,得到顺丁橡胶(顺式结构产物)的反应方程式是;
④A.顺丁橡胶属于烃,难溶于水,故A错误;
B.顺丁橡胶含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.顺丁橡胶含有碳碳双键,有可能继续发生如聚反应,故C正确;
D.顺丁橡胶每个链节中碳原子共平面,链节之间通过单键连接,单键可以旋转,所以分子中的所有碳原子不一定共平面,故D正确;
选BC;
【小问2详解】
X的相对分子质量为46,4.6gX的物质的量为0.1ml,燃烧只得到4.48L (标准状况)和5.4g,4.48L (标准状况)的物质的量为0.2ml、5.4g的物质的量为0.3ml,说明X分子中含有2个C原子、6个H原子,O原子数为 ,X的分子式为C2H6O;
①X可与金属钠反应生成氢气,说明X中含有羟基,X的结构简式是CH3CH2OH;
②CH3CH2OH与Na反应的化学方程式2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;
③CH3CH2OH的同分异构体为CH3OCH3,甲醇在浓硫酸作用下反应生成CH3OCH3和水,反应的化学方程式是。
17. 某有机化合物A在食品,医药等领域中有广泛应用,研究有机化合物A的分子结构,性质如下:
(1)确定A的分子式
已知该物质含C、H、O三种元素,经元素分析得到有机化合物A的分子内各元素原子个数比N(C)∶N(H)∶N(O)是3∶6∶2,欲确定其分子式还需利用___________(填仪器名称),测得图谱如下图所示,则该物质分子式为___________。
(2)确定分子A的结构
使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定,相关结果如下:
有机化合物A的结构简式为___________,所属的有机化合物类别是___________。
(3)研究A的结构和性质的关系
①已知:电离常数,,分析数据可知A的酸性略弱于乙酸,请从共价键极性的角度解释原因___________。
②有机化合物A的同分异构体属于酯类的有___________种。
③常温下有机化合物A为液体,面氨基乙酸()为固体,请解释其主要原因_____。
【答案】(1) ①. 质谱仪 ②. C3H6O2
(2) ①. CH3CH2COOH ②. 羧酸
(3) ①. 烷基(R—)是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱 ②. 2 ③. 一是等物质的量的氨基乙酸形成的分子间氢键的数目比CH3CH2COOH形成的分子间氢键的数目多;二是氨基乙酸中既含氨基、又含羧基,氨基和羧基相互作用形成带有正电荷和负电荷的内盐
【解析】
【小问1详解】
有机化合物A的分子内各元素原子个数比N(C)∶N(H)∶N(O)=3∶6∶2,A的实验式为C3H6O2,A的分子式为(C3H6O2)n,欲确定A的分子式还需要知道A的相对分子质量,需要利用质谱仪测定A的相对分子质量;由质谱图可知,A的相对分子质量为74,则(3×12+6×1+2×16)n=74,解得n=1,A的分子式为C3H6O2;答案为:质谱仪;C3H6O2;
【小问2详解】
由红外光谱知,A中含有—COOH,由核磁共振氢谱知,A中有3种氢原子且个数比为1∶2∶3,则A的结构简式为CH3CH2COOH;所含官能团为羧基,所属有机化合物的类别是羧酸;答案为:CH3CH2COOH;羧酸;
【小问3详解】
①CH3CH2COOH的酸性略弱于乙酸的原因是:烷基(R—)是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱;答案为:烷基(R—)是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱;
②有机化合物A的同分异构体属于酯类的有HCOOCH2CH3、CH3COOCH3,共2种;答案为:2;
③常温下A为液体,氨基乙酸为固体,主要原因是:一是等物质的量的氨基乙酸形成的分子间氢键的数目比CH3CH2COOH形成的分子间氢键的数目多;二是氨基乙酸中既含氨基、又含羧基,氨基和羧基相互作用形成带有正电荷和负电荷的内盐;答案为:一是等物质的量的氨基乙酸形成的分子间氢键的数目比CH3CH2COOH形成的分子间氢键的数目多;二是氨基乙酸中既含氨基、又含羧基,氨基和羧基相互作用形成带有正电荷和负电荷的内盐。
18. 铂(Pt)的单质是一种重要的催化剂,其化合物可用于医药领域。
(1)基态Pt的价层电子排布式是5d96s1,该元素在元素周期表中位于第______周期。
(2)Pt(NH3)2Cl2是铂的重要配位化合物,它有两种同分异构体,结构和性质如表。
①推测Pt(NH3)2Cl2中Pt的杂化轨道类型不是sp3,依据是______。
②顺铂在水中的溶解度大于反铂的原因是______。
(3)顺铂是临床使用的第一代铂类抗癌药物,其抗癌机理:在铜转运蛋白的作用下,顺铂进入人体细胞发生水解,生成的Pt(NH3)2(OH)Cl与DNA结合,破坏DNA的结构,阻止癌细胞增殖。如:
①生成物中a、b所示的作用力类型分别是______。
②在Pt(NH3)2Cl2中,配体与铂(Ⅱ)的结合能力:Cl-______NH3(填“>”或“<”)。此外,顺铂还能躲避癌细胞对受损DNA的修复,使癌细胞彻底死亡。
(4)顺铂的发现与铂电极使用有关。铂晶胞为正方体,边长为anm,结构如图。
①铂晶体的摩尔体积Vm=______m3•ml-1(阿伏加德罗常数为NA)。
②通常情况下铂电极为惰性电极,但在NaCl溶液中使用会产生[PtCl6]2-而略有损耗,分析原因:______。
资料:i.单位物质的量的物质所具有的体积叫做摩尔体积
ii.1nm=1×10−9m
【答案】(1)六 (2) ①. 若Pt的杂化轨道类型为sp3,则Pt(NH3)2Cl2为四面体结构,不存在同分异构现象 ②. 顺铂是极性分子,反铂是非极性分子
(3) ①. 配位键、氢键 ②. <
(4) ①. ②. 在Cl-作用下,Pt在阳极失电子生成[PtCl6]2-,还原性增强
【解析】
【小问1详解】
基态Pt价层电子排布式是5d96s1,该元素最后的电子排布在第6电子层上,则在元素周期表中位于第六周期。答案为:六;
【小问2详解】
①从表中可以看出,Pt(NH3)2Cl2有顺式和反式两种结构,则Pt(NH3)2Cl2为平面结构,由此推测Pt(NH3)2Cl2中Pt的杂化轨道类型不是sp3,依据是:若Pt的杂化轨道类型为sp3,则Pt(NH3)2Cl2为四面体结构,不存在同分异构现象。
②从表中数据可以看出,顺铂在水中的溶解度大于反铂,利用相似相溶原理,可推出原因是:顺铂是极性分子,反铂是非极性分子。答案为:若Pt的杂化轨道类型为sp3,则Pt(NH3)2Cl2为四面体结构,不存在同分异构现象;顺铂是极性分子,反铂是非极性分子;
【小问3详解】
①生成物中,a由N提供孤电子对、Pt提供空轨道而形成,b为氢键,则a、b所示的作用力类型分别是配位键、氢键。
②在Pt(NH3)2Cl2中,NH3、Cl-都为配体,N的非金属性比Cl强,且N的原子半径比Cl-小,所以配体与铂(Ⅱ)的结合能力:Cl-<NH3。答案为:配位键、氢键;<;
【小问4详解】
①在Pt晶胞中,含有Pt原子的数目为=4,则铂晶体的摩尔体积Vm==m3•ml-1。
②通常情况下铂电极为惰性电极,但在NaCl溶液中,Pt失电子产物与Cl-作用生成配合物[PtCl6]2-,所以使用会产生[PtCl6]2-而略有损耗,原因是:在Cl-作用下,Pt在阳极失电子生成[PtCl6]2-,还原性增强。答案为:;在Cl-作用下,Pt在阳极失电子生成[PtCl6]2-,还原性增强。
【点睛】计算晶胞中所含微粒数目时,可使用均摊法。
19. 某小组同学探究在不同溶液中显色的原因。
资料:i.溶液中存在平衡:
ii.在为1.3~2的溶液中存在平衡:
iii.与不能形成配位键。
(1)的价层电子排布式是___________。
实验一:探究溶液的显色原因
[猜想与预测]
小组同学认为可能是与其他微粒配位形成的配离子导致溶液显黄色,进而提出以下猜想:
Ⅰ.与配位 Ⅱ.与配位 Ⅲ.与配位
(2)上述微粒能形成配离子的原因是___________。
[实验与分析]
为验证猜想I,小组同学设计并完成了以下实验。
(3)实验a的目的是___________。
(4)①甲同学认为实验c可以证明猜想Ⅰ成立,猜想Ⅱ不成立,理由是___________。
小组同学为了证明猜想Ⅲ成立,将实验c所得溶液分为两份进行了如下实验:
②实验d的实验现象为___________
[结论与反思]
(5)依据上述现象解释溶液显黄色的原因是___________。
实验二:探究在不同溶液中显色的原因
乙同学为了验证在不同溶液中显色原因,设计如下实验:
向(pH约为2)溶液中滴入3滴KSCN溶液,溶液变血红色;继续滴加3滴EDTA溶液,溶液由血红色变为浅黄色。
(6)综合上述实验现象,解释实验二中溶液颜色由血红色变为浅黄色的可能原因_____。
【答案】(1)3d5 (2)铁离子能够提供空轨道,、、能提供孤电子对
(3)做对照实验,控制铁离子的浓度相同
(4) ①. c滴加稀硝酸,溶液黄色褪去,说明平衡逆向移动 ②. 溶液无色变为黄色
(5)Ⅰ.与配位 Ⅲ.与配位
(6)铁离子更容易和形成浅黄色配离子
【解析】
【分析】控制变量的实验探究中要注意变量的唯一性,通过控制变量进行对比实验研究某一因素对实验结果的影响;
【小问1详解】
铁原子失去3个电子形成铁离子,的价层电子排布式是3d5;
【小问2详解】
铁离子能够提供空轨道,、、能提供孤电子对,从而形成配位键得到配离子;
【小问3详解】
实验a的目的是做对照实验,控制铁离子的浓度相同;
【小问4详解】
①实验c滴加稀硝酸,溶液黄色褪去,说明平衡逆向移动,证明猜想Ⅰ成立,猜想Ⅱ不成立;
②证明猜想Ⅲ成立,则溶液颜色为与配位导致,则加入氯化钠固体后,溶液无色变为黄色;
【小问5详解】
据cde现象可知溶液显黄色的原因是:Ⅰ.与配位,Ⅲ.与配位;
【小问6详解】
已知:在为1.3~2的溶液中存在平衡:;则实验二中溶液颜色由血红色变为浅黄色的可能原因铁离子更容易和形成浅黄色配离子。选项
性质差异
原因分析
A
金属活动性:
第一电离能:
B
气态氢化物稳定性:
分子间作用力:
C
烙点:金刚石>碳化硅>硅
化学键键能:i
D
熔点:
键能:
混合物
试剂
分离方法
A
乙烷(乙烯)
溴水
洗气
B
溴苯(溴)
氢氧化钠溶液
分液
C
溴乙烷(乙醇)
四氯化碳
分液
D
乙炔(硫化氢)
硫酸铜溶液
洗气
序号
实验步骤
实验现象或结论
①
向溶液中逐滴加入氨水至过量
产生蓝色沉淀,后溶解,得到深蓝色的溶液
②
再加入无水乙醇
得到深蓝色晶体
③
测定深蓝色晶体的结构
晶体的化学式为
④
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀溶液
无蓝色沉淀生成
⑤
向实验①溶液中插入光亮铁丝
一段时间后铁丝表面有金属光泽的红色固体析出
谱图
数据分析结果
红外光谱
含有
核磁共振氢谱
峰面积比为1:2:3
顺铂
反铂
结构
25℃时溶解度/g
0.2577
0.0366
实验
a
b
c
实验操作
实验现象
溶液黄色略变浅
溶液黄色略变浅
黄色褪去
实验
d
e
实验操作
实验现象
___________
溶液仍为无色
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