2019年广东省广州市高考化学一模试卷
一、单选题(本大题共7小题,共42.0分)
1. 明矾KAl(SO4)2.12H2O]在造纸等方面应用广泛。实验室中采用废易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg
杂质)制各明矾的流程如图所示:
下列叙述错误的是( )
A. 回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用 B. “沉淀”为
C. “操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶 D. 上述流程中可用过量 代替
2. NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 中含有的质子数与中子数均为
B. 标准状况下, 中含 键的数目为
C. 密闭容器中,1mol 和1moIHCI反应后气体分子总数为 D. 溶液与足量Cu反应,电子转移数为 3. 工业上用乙苯(
)经催化脱氢生产苯乙烯(
)。下列说法错误的是( )
A. 放电时,外电路电子由镁电极流向多孔碳材料电极
B. 放电时,正极的电极反应式为 C. 理论上,外电路中流过2mol电子时,负极质量增加58g D. 电池反应产物 经过灼烧与还原可制成镁锭循环利用
7. 常温下,用0.10moI/LNaOH溶液滴定0.10mol/LHA溶液,滴定曲线如图a所示,混合溶液的pH与离
子浓度变化的关系如图b所示。下列叙述错误的是( )
A. 乙苯可通过石油催化重整获得 B. 乙苯的同分异构体超过四种
C. 苯乙烯与氯化氢反应可生成氯代苯乙烯
D. 乙苯和苯乙烯分子所有碳原子均可处于同一平面
4. 联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所
示,其中元素Z位于第四周期,W、X.Y原子的最外层电子数之和为 18.下列说法正确的是( )
A. 的数量级为
C. 过程中,水的电离程度逐渐增大
B. N点, D. 当滴定至溶液呈中性时,
W X Y 二、简答题(本大题共4小题,共49.0分)
8. 某废旧锂电池材料含有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂石墨和铝粉等。回收废旧锂电池中钴的工艺流程如
下:
Z A. 简单氢化物沸点: B. 原子半径:
C. 氧化物的水化物的酸性:
D. 推测Z是半导体材料,Z与Y可形成化合物
5. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的是( )
10,Ksp(CoCO3)=1.5×10。 已知:Ksp(CoC2O4)=2.5×
回答下列问题:
(1)“浸出液”的主要成分是LiHC2O4、AI(HC2O4),“浸出渣”的主要成分是CoC2O4.“浸出”
CoC2O4的产率反而会降低,中生成CoC2O4的化学方程式为______,若H2C2O4用量过大,原因是______。
(2)“转化”中加入Na2CO3溶液发生反应的离子方程式为,该反应进行的程度较大,试用平衡常数K解释原因______。
(3)“电解”时装置如图所示。阳极的电极反应式为______,电解后a室中的电解液可返回______工序继续使用。
-9-13
A. 用装置甲过滤海带灰的浸泡液以获得含 的溶液 B. 用装置乙蒸干氯化铵饱和溶液制备 晶体
C. 用装置丙将 与HCl混合气体纯化得到纯净的 D. 用装置丁收集铜粉与稀反应产生的NO
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10. 磷能形成众多单质与化台物。回答下列问题:
(1)磷在成键时,能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键,写出该激发态原子的核外电子排布式______。
(2)黑磷是一种二维材料,其中一层的结构如图1所示。
(4)某废旧锂电池粉末中LiCoO2的质量分数为w,将mkg该废料进行回收利用,电解得到钴nkg,钴的 回收率为______。
9. 环戊烯是生产精细化工产品的重要中间体,其制各涉及的反应如下:
①黑磷中P原子的杂化方式为______。每一层内P形成六元环彼此相接,平均每个空间六元环中含有的磷原子是______个。
②用4-甲氧基重氮苯四氟硼酸盐(如图2)处理黑磷纳米材料,可以保护和控制其性质。
该盐的构成元素中C、N、O、F的电负性由大到小顺序为______,1mol该盐阳离子含有的σ键的数目为______,该盐阴离子的几何构型是______。
(3)磷钇矿可提取稀土元素钇(Y),某磷钇矿的结构如下:
回答下列问题: (l)反应
的△H=______ kJ/mol。
(2)解聚反应在刚性容器中进行。
①其他条件不变,有利于提高双环戊二烯平衡转化率的条件是______ (填标号)。 A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.减小压强
②实际生产中常通入水蒸气以降低双环戊二烯的沸点。某温度下,通入总压为l00kPa的双环戊二烯和水蒸气,达到平衡后总压为160kPa,双环戊二烯的转化率为80%,则 pH2O=______kpa,平衡常数Kp=______kPa (Kp为以分压表示的平衡常数)
(3)一定条件下,将环戊二烯溶于有机溶剂中进行氢化反应,反应过程中保持氢气压力不变,测得环戊烯和环戊烷的产率(以环戊二烯为原料计)随时间变化如下图所示。
3-该磷钇矿的化学式为______,与PO4互为等电子体的阴离子有______ (写出两种离子的化学式)。己
-3
知晶胞参数a=0.69nm,c=0.60nm,阿伏加德罗常数为NA,则该磷钇矿的密度为______g•cm(列出计算式)。
11. 烯烃复分解反应可示意如下:
利用上述方法制各核苷类抗病毒药物的重要原料W的合成路线如下:
①将环戊二烯溶于有机溶剂中可减少二聚反应的发生,原因是______,
②最佳的反应时间为______h.活化能较大的是______(填“氢化反应”或“副反应”)。
1012,副反应的平衡常数为2.0×1011.在恒温恒容下,环戊二烯与(4)已知氢化反应平衡常数为1.6×
氢气按物质的量之比为1:1进行反应,则环戊二烯的含量随时间变化趋势是______(不考虑环戊二烯的二聚反应)。
回答下列问题:
(l)B的化学名称为______。
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(2)由B到C的反应类型为______。 (3)D到E的反应方程式为______。
(4)化合物F在Grubbs II催化剂的作用下生成G和另一种烯烃,该烯烃的结构简式是______。 (5)H中官能团的名称是______。
1molX最多可与3molNaOH反应,(6)化台物X是H的同分异构体,可与FeCl,溶液发生显色反应,
其核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3:2:2:1.写出两种符合要求的X的结构简式:______。 (7)由
为起始原料制备
的合成路线如下,请补充完整(无机试剂任选)。
______。
三、实验题(本大题共1小题,共14.0分)
12. 二氧化钒(VO2)是一种新型热敏材料。+4价的钒化合物在弱酸性条件下易被氧化。实验室以V2O5
为原料合成用于制各VO2的氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
回答下列问题:
(1)VOC12中V的化合价为______。
(2)步骤i中生成VOC12的同时生成一种无色无污染的气体,该化学方程式为______。也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOC12溶液,该法的缺点是______ (3)步骤ii可在下图装置中进行。
①反应前应通入CO2数分钟的目的是______。 ②装置B中的试剂是______。
(4)测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量ag样品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30mL混酸溶解后,加0.02mol/LKMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续加1%NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量的NaNO2,最后用c mol/L(NH4)2Fe
+2++2+3+
(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗体积为b mL.滴定反应为:VO2+Fe+2H=VO+Fe+H2O。 ①KMnO4溶液的作用是______。NaNO2溶液的作用是______。 ②粗产品中钒的质量分数的表达式为______。
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答案和解析
1.【答案】B
【解析】
C.密闭容器中,1mol NH3和1moIHCI反应生成1mol氯化铵; D.求出氯化铁的物质的量,然后根据反应后Fe3+变为+2价来分析。
本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,题目难度不大。 3.【答案】C
【解析】
解:A.回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用,达到资源再利用的效果,故A正确; B.由上述分析可知,沉淀为Al(OH)3,故B错误;
C.由溶液得到含结晶水的晶体,则“操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶,故C正确; D.偏铝酸钠溶液与二氧化碳可反应生成Al(OH)3,则上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3,故D正确; 故选:B。
含有少量的Fe、Mg杂质均与NaOH不反应,由实验流程可知,碱溶分离出滤渣为Fe、Mg,得到偏铝酸钠溶液中加入NH4HCO3溶液后,促进AlO2水解生成Al(OH)3沉淀,过滤后将沉淀溶解在稀硫酸中,得到硫酸铝溶液,与K2SO4溶液混合后,操作a为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,得到晶体明矾,以此来解答。
-
解:A.石油的催化重整可以获得乙苯等芳香烃,故A正确;
B.乙苯的同分异构体可为二甲苯二甲苯有3种,也可为链烃,故B正确; C.苯乙烯与氯化氢反应生成生成氯代苯乙烷,故C错误;
D.苯环和碳碳双键都为平面形结构,结合三点确定一个平面可知,乙苯、苯乙烯都可能在同一个平面上,故D正确。 故选:C。
A.石油的催化重整可以获得芳香烃;
B.乙苯的同分异构体可为二甲苯,也可为链烃;
本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离方
C.苯乙烯与氯化氢反应生成生成氯代苯乙烷;
法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。 2.【答案】A
【解析】
D.苯环和碳碳双键都为平面形结构,结合三点确定一个平面判断。
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质为解答的关键,侧重分析与应
=0.5mol,0.5mol分子中含有的质子数与中子数均为5NA,故
用能力的考查,注意石油综合利用,题目难度不大。 4.【答案】D
【解析】
解:A.10gD2O物质的量=A正确;
B.标况下,三氯甲烷为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故B错误; C.密闭容器中,1mol NH3和1moIHCI反应后生成固体氯化铵1mol,无气体分子,故C错误; D.溶液中氯化铁的物质的量n=CV=1mol/L×0.1L=0.1mol,而反应后Fe3+变为+2价,故0.1mol氯化铁转移0.1mol电子即0.1NA个,故D错误; 故选:A。
A.计算D2O物质的量,1个分子中质子数为10,中子数=(2-1)×2+(16-8)=10; B.标况下,三氯甲烷为液态;
解:根据分析可知:W为N元素,X为S元素,Y为Cl元素,Z为Si元素。
A.氨气分子间存在氢键,导致其沸点较高,即简单氢化物的沸点:Y>W,故A错误; B.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Z>X>Y,故B错误;
C.没有指出最高价,氧化物的水合物酸性不一定满足W<X,若的酸性大于亚硫酸,故C错误;
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D.单质Si为半导体材料,Si与Cl可以形成化合物SiCl4,故D正确; 故选:D。
元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示,其中元素Z位于第四周期,则W位于第二周期,X、Y位于第三周期,设X原子的最外层电子数为a,则W、Y原子最外层电子数分别为a-1、a+1,W、X、Y原子的最外层电子数之和为18,则a+a-1+a+1=18,解得:a=6,则W为N元素,X为S元素,Y为Cl元素,Z为Si元素,据此解答。
本题考查位置结构性质的相互关系应用,题目难度不大,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。 5.【答案】A
【解析】
解:A、放电时电子由负极流向正极,即放电时外电路电子由镁电极流向多孔碳材料电极,故A正确;
B、正极氧气发生还原反应生成氢氧根离子,所以正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-,故B正确;
C、理论上,外电路中流过2mol电子时,生成1mol的镁离子,结合2mol的氢氧根离子,所以负极质量增加34g,故C错误;
D、氢氧化镁受热分解产生氧化镁,氧化镁还原成单质镁循环利用,故D正确; 故选:C。
A、放电时电子由负极流向正极;
B、正极氧气发生还原反应生成氢氧根离子;
C、理论上,外电路中流过2mol电子时,生成1mol的镁离子,结合2mol的氢氧根离子; D、氢氧化镁受热分解产生氧化镁,氧化镁还原成单质镁。
本题考查原电池原理,为高频考点,侧重考查学生分析判断、获取信息解答问题及计算能力,明确各个电极上发生的反应、氧化还原反应计算是解本题关键。 7.【答案】B
【解析】
解:A.该装置分离难溶性固体和可溶性物质,海带灰中含有碘离子和难溶性固体,所以可以用过滤方法获取含I-的溶液,故A正确;
B.氯化铵受热易分解生成HCl和氨气,所以蒸干时得不到氯化铵,故B错误;
C.HCl极易溶于水,NaCl溶液能抑制氯气溶解,所以可以用饱和氯化钠溶液除去氯气中的HCl,但是得到的氯气中含有部分水蒸气,所以得不到纯净的氯气,故C错误;
D.NO能和氧气反应生成二氧化氮,NO不溶于水,所以应该用排水法收集NO而不能用排空气法收集,故D错误; 故选:A。
解:A.根据图b知,当lgA正确;
=0时,c(A-)=c(HA),Ka==c(H+)=10-4.5~10-5,故
B.N点,根据电荷守恒得c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=误;
-10-8.72=10-5.28-10-8.72,故B错
A.该装置分离难溶性固体和可溶性物质;
C.P到Q过程中,溶液中酸浓度减小、盐浓度增大,酸抑制水电离、含有弱离子的盐促进水电
B.氯化铵受热易分解生成HCl和氨气;
离,所以水的电离程度增大,故C正确;
C.HCl极易溶于水,NaCl溶液能抑制氯气溶解,但是得到的气体中含有部分水蒸气;
D.NaA是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则酸应该稍微过量,且酸的电
D.NO能和氧气反应生成二氧化氮。
本题考查化学实验方案评价,侧重考查分析判断及实验操作能力,明确化学实验原理、元素化
故选:B。
合物性质是解本题关键,注意实验操作的规范性,题目难度不大。 6.【答案】C
【解析】
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离程度较小,所以溶液中存在c(A)>c(HA),故D正确;
-
A.根据图b知,当lg
=0时,c(A-)=c(HA),Ka==c(H+);
B.N点,根据电荷守恒得c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=-10-8.72;
分是LiHC2O4、Al(HC2O4),“浸出渣”的主要成分是CoC2O4,则生成CoC2O4的化学方程式为2LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2↑,H2C2O4用量过大时生成Co(HC2O4)2,
2-2-然后加入碳酸钠发生CoC2O4+CO3=CoCO3+C2O4,分离出滤渣1为CoCO3,滤液1含草酸
C.P到Q过程中,溶液中酸浓度减小、盐浓度增大,酸抑制水电离、含有弱离子的盐促进水电离;
D.NaA是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则酸应该稍微过量,且酸的电离程度较小。
本题考查酸碱混合溶液定性判断,侧重考查图象分析判断及计算能力,明确纵横坐标含义及混
钠,滤渣1加盐酸溶解生成CoCl2,电解可得到Co,以此来解答。
本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
合溶液中溶质成分及其性质是解本题关键,注意电荷守恒的灵活运用,注意电离平衡常数的计算方法,题目难度不大。
2LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2↑ 生成Co104,【答案】(HC2O4)8.2而溶解 K=1.67×
-+
100% 反应正向进行的趋势很大 2H2O-4e=O2↑+4H 酸溶 ×9.【答案】-209.9 AD 25 960 降低环戊二烯浓度、减少二聚速率稀释有利于平衡向解聚方向移
动 4 副反应 先变小后变大
【解析】
解:(1),
【解析】
解:(1)“浸出”中生成CoC2O4的化学方程式为
结合盖斯定律计算Ⅰ+Ⅱ得到反应
2LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2↑,若H2C2O4用量过大,CoC2O4的产率反而会降低,原因是生成Co(HC2O4)2而溶解,
故答案为:2LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2↑;生成Co(HC2O4)2而溶解;
2-2-(2)“转化”中加入Na2CO3溶液发生反应的离子方程式为CoC2O4+CO3=CoCO3+C2O4,该反
△H=-209.9KJ/mol,
故答案为:-209.9; (2)①反应,
A.升高温度平衡正向进行,有利于提高双环戊二烯平衡转化率,故A正确; B.降低温度 平衡逆向进行,故B错误;
C.增大压强平衡逆向进行,不利于提高双环戊二烯平衡转化率,故C错误; D.减小压强平衡正向进行,有利于提高双环戊二烯平衡转化率,故D正确; 故答案为:AD;
②设反应前双环戊二烯和水蒸气的总物质的量为n,压强为气体物质的量成正比,反应前总压强l00kPa的双环戊二烯和水蒸气,达到平衡后总压为160kPa,则平衡时混合气体的物质的量
,反应为气体体积增大的吸热
应进行的程度较大,用平衡常数K解释原因为K=大,
=1.67×104,反应正向进行的趋势很
2-2-104,反应正向进行的趋势很大; 故答案为:CoC2O4+CO3=CoCO3+C2O4;K=1.67×
(3)由“电解”装置图可知,阳极的电极反应式为2H2O-4e=O2↑+4H,氢离子移向a,阴极区氯离子移向a,电解后a室中的电解液可返回酸溶工序继续使用, 故答案为:2H2O-4e=O2↑+4H;酸溶;
(4)某废旧锂电池粉末中LiCoO2的质量分数为w,将mkg该废料进行回收利用,电解得到钴nkg,钴的回收率为故答案为:
×100%。
×100%=
×100%,
-+
-+
为:=1.6n,物质的量增大了0.6n,则
废旧锂电池材料含有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂石墨和铝粉等,加草酸溶解,浸出液”的主要成
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△n
1 2 1 0.6n 1.2n 0.6n
双环戊二烯的转化率为80%,则原混合气体中双环戊二烯的物质的量为:气的物质的量为:n-0.75n=0.25n,所以pH2O=
×l00kPa=25kPa;
=0.75n,则水蒸
(2)①
反应,结合平衡移动原理分析判断选项;
,反应为气体体积增大的吸热
②设反应前双环戊二烯和水蒸气的总物质的量为n,压强为气体物质的量成正比,反应前总压强l00kPa的双环戊二烯和水蒸气,达到平衡后总压为160kPa,则平衡时混合气体的物质的量为:
=1.6n,物质的量增大了0.6n,则
平衡时双环戊二烯的物质的量为:0.75n×(1-80%)=0.15n,其分压为二烯的分压为:
×160kPa=120kPa,
×160kPa=15kPa,环戊
△n
1 2 1
0.6n 1.2n 0.6n
双环戊二烯的转化率为80%,则原混合气体中双环戊二烯的物质的量为:
=0.75n,据此计
所以
的平衡常数Kp=
=960,
故答案为:25;960;
(3)①将环戊二烯溶于有机溶剂中,降低了环戊二烯浓度、减少二聚速率,所以稀释后有利于平衡向解聚方向移动,
②根据图象可知,在4h时环戊烯产率最大、环戊烷产率较小,可得;相同时间内产率越大说明
故答案为:降低环戊二烯浓度、减少二聚速率稀释,有利于平衡向解聚方向移动;
反应速率越大,则对应的活化能越小,所以活化能加大的为副反应;
②根据图象可知,在4h时环戊烯产率最大、环戊烷产率较小,说明最佳的反应时间为4h;相同
(4)环戊二烯与氢气发生氢化反应,环戊二烯的含量减少,根据氢化反应和副反应的平衡常数,
时间内产率越大说明反应速率越大,则对应的活化能越小,所以活化能加大的为副反应;
副反应发生的程度较大,当氢化反应生成的环戊烯开始发生副反应,会消耗氢气,同时放出热
故答案为:4;副反应;
量,对使氢化反应逆向移动,据此分析可得。
(4)环戊二烯与氢气发生氢化反应,环戊二烯的含量减少,根据氢化反应和副反应的平衡常数,
本题考查了化学平衡常数的计算、化学平衡的移动、化学平衡的相关计算等问题,试题侧重于
副反应发生的程度较大,当氢化反应生成的环戊烯开始发生副反应,会消耗氢气,同时放出热
考查学生的分析问题和解决问题的能力,注意题目信息的与相关基础知识联合分析,题目难度
量,对使氢化反应逆向移动,环戊二烯的含量会变大直到保持不变;
较大。很好的考查了学生化学反应原理的掌握水平。
故答案为:先变小后变大(最后不变)。
10.【答案】1s22s22p63s13p33d1 sp3 2 F>O>N>C 17NA 正四面体 YPO4 SO42-、ClO4-等
算pH2O和平衡常数;
(3)①将环戊二烯溶于有机溶剂中,环戊二烯浓度减小,根据浓度对可逆反应的影响分析;
(1),
【解析】
解:(1)磷在成键时,能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键,其它轨道电子排布不变,
结合盖斯定律计算Ⅰ+Ⅱ得到反应
的△H;
226131
据此书写电子排布式为1s2s2p 3s3p3d,
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226131
故答案为:1s2s2p 3s3p3d;
②同一周期元素,电负性随着原子序数增大而增大;共价单键为σ键、共价双键中含有1个σ键、1个π键,共价三键中含有1个σ键、2个π键,则该阳离子中含有σ键个数为17; 该盐阴离子中B原子价层电子对个数=4+理论判断该离子空间构型;
(3)该晶胞中Y原子位于8个顶点、体心、前后左右4个面上,Y原子个数=8×+1+4×=4,磷酸根离子位于上下面心、4个竖棱上、前后左右面上,磷酸根离子个数=2×+4×+4×=4,二者个数之比为4:4=1:1,据此书写该磷钇矿的化学式;
与PO4互为等电子体的阴离子中含有5个原子、价电子数是30;
a×c)×10-21cm3,阿伏加德罗常数为NA,己知晶胞参数a=0.69nm,c=0.60nm,该晶胞体积=(a×则该磷钇矿的密度=
。
3-
(2)①黑磷中每个P原子形成3个共价键且还含有1个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判
3
断P原子的杂化方式为sp;每一层内P形成六元环彼此相接,每个P原子被3个环占有,平均
=4且不含孤电子对,根据价层电子对互斥
每个空间六元环中含有的磷原子个数=6×=2, 故答案为:sp;2;
②同一周期元素,电负性随着原子序数增大而增大,其电负性大小顺序为F>O>N>C;共价单键为σ键、共价双键中含有1个σ键、1个π键,共价三键中含有1个σ键、2个π键,则该阳离子中含有σ键个数为17,则1mol该阳离子含有σ键个数为17NA, 该盐阴离子中B原子价层电子对个数=4+理论判断该离子空间构型为正四面体, 故答案为:F>O>N>C;17NA;正四面体;
(3)该晶胞中Y原子位于8个顶点、体心、前后左右4个面上,Y原子个数=8×+1+4×=4,磷酸根离子位于上下面心、4个竖棱上、前后左右面上,磷酸根离子个数=2×+4×+4×=4,二者个数之比为4:4=1:1,据此书写该磷钇矿的化学式为YPO4;
与PO4互为等电子体的阴离子中含有5个原子、价电子数是30,与其互为等电子体的离子有SO42-、ClO4-等,
a×c)×10己知晶胞参数a=0.69nm,c=0.60nm,该晶胞体积=(a×则该磷钇矿的密度=
=
g/cm3=
。
-21
3-3
=4且不含孤电子对,根据价层电子对互斥
本题考查物质结构和性质,涉及晶胞计算、等电子体判断、微粒空间构型判断等知识点,知道原子结构、晶胞结构、基本概念内涵、基本公式的灵活运用是解本题关键,注意(2)中判断σ键个数时易漏掉苯环上的C-Hσ键而导致错误,为解答易错点。 11.【答案】丙烯醛 加成反
应 HOOCCH2COOH+2CH3CH2OH CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O CH2=CH2 碳碳双键和羧
△浓硫酸
基
cm3,阿伏加德罗常数为NA,
g/cm3,
【解析】
2--故答案为:YPO4;SO4、ClO4等;
(1)磷在成键时,能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键,其它轨道电子排布不变,据此书写电子排布式;
解:(l)B的化学名称为丙烯醛, 故答案为:丙烯醛;
(2)①黑磷中每个P原子形成3个共价键且还含有1个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判
(2)B和水发生加成反应生成C,由B到C的反应类型为加成反应,
断P原子的杂化方式;每一层内P形成六元环彼此相接,每个P原子被3个环占有,平均每个空
故答案为:加成反应;
间六元环中含有的磷原子个数=6×;
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(3)D和乙醇发生酯化反应生成E,D到E的反应方程式为HOOCCH2COOH+2CH3CH2OH
酸化,再发生酯化反应最后发生信息中的反应得到,其合成路线为
CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O, 故答案为:HOOCCH2COOH+2CH3CH2OH
, 故答案为:
CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O;
(4)化合物F在Grubbs II催化剂的作用下生成G和另一种烯烃,根据信息及原子守恒知,该烯烃的结构简式是CH2=CH2, 故答案为:CH2=CH2;
。
A发生氧化反应生成B,B和水反应生成C,根据C分子式知,发生加成反应,C发生氧化反应生成D,则C为HOCH2CH2CHO,D发生酯化反应生成E,E发生取代反应生成F,F发生信息
中的反应生成G,G发生水解反应然后酸化得到H,H
(5)H为
,H中官能团的名称是碳碳双键和羧基,
(7)由
为起始原料制备
,
,
故答案为:碳碳双键和羧基;
先发生取代反应,然后发生消去反应、
(6)H为
,化台物X是H的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,说明含
酸化,再发生酯化反应最后发生信息中的反应得到。
本题考查有机物推断和合成,侧重考查分析推断及知识综合运用、知识迁移能力,明确有机物
有酚羟基,H的不饱和度是4、苯环的不饱和度是4,所以X中除了含有苯环外不和其他双键或
官能团及其性质关系、物质之间的转化关系是解本题关键,注意信息中断键和成键方式,题目
三键或环,
难度不大。
1molX最多可与3molNaOH反应,说明含有3个酚羟基,其核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比
12.【答案】+4 2V2O5+N2H4•2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O 有氯气生成,污染空气 排除装置中的空
+
100% 气,避免产物被氧化 饱和NaHCO3溶液 将+4价的钒氧化为VO2 除去过量的KMnO4 ×
为3:2:2:1.符合要求的X的结构简式:,
【解析】
解:(1)VOC12中氧元素-2价,氯元素-1价,则V元素+4价; 故答案为:+4;
故答案为:
;
(2)步骤i中V2O5与盐酸、N2H4•2HCl混合得到VOC12的同时生成氮气,反应为:
2V2O5+N2H4•2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;浓盐酸与V2O5来制备VOC12,根据氧化还原
(7)由
为起始原料制备
,
先发生取代反应,然后发生消去反应、
反应原理,V元素被浓盐酸还原,则浓盐酸中氯元素被氧化得到氯气,氯气污染环境;
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故答案为:2V2O5+N2H4•2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;有氯气生成,污染空气;
(3)①已知:.+4价的钒化合物在弱酸性条件下易被氧化,故装置中不能有空气,反应前应通入CO2数分钟排除装置中的空气,避免产物被氧化; 故答案为:排除装置中的空气,避免产物被氧化;
②A中制得的二氧化碳混有HCl气体,B装置的试剂应是能吸收HCl气体同时不吸收二氧化碳,故为饱和NaHCO3溶液; 故答案为:饱和NaHCO3溶液;
(4)①根据分析,KMnO4溶液的作用是将+4价的钒氧化为VO2;NaNO2溶液的作用是除去过量的KMnO4;
故答案为:将+4价的钒氧化为VO2;除去过量的KMnO4;
-2++2+3+
②根据钒元素的质量守恒,根据滴定反应为:VO2+Fe+2H=VO+Fe+H2O,则钒元素的
+
+
解后,加0.02mol/LKMnO4溶液至稍过量,氧化其中+4价钒为VO2,再加入NaNO2溶液除去过量的KMnO4,防止后续对标准液的消耗干扰试验,最后用(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定VO2+;
-2++2+3+
②根据钒元素的质量守恒,根据滴定反应为:VO2+Fe+2H=VO+Fe+H2O,则钒元素的
+
b×10-3L=cb×10-3mol,据此计算。 物质的量n=n((NH4)2Fe(SO4)2)=cmol/L×
本题考查了物质的制备,涉及化学方程式的书写、实验方案评价、氧化还原反应、纯度计算等,明确实验原理及物质性质是解题关键,试题侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力,注意题目信息的与相关基础知识联合分析,题目难度较大。
b×10-3L=cb×10-3mol,粗产品中钒的质量分数的表达物质的量n=n((NH4)2Fe(SO4)2)=cmol/L×式为故答案为:
。
=
;
V2O5与盐酸、N2H4•2HCl混合发生反应:2V2O5+N2H4•2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O,得到VOCl2溶液,加入NH4HCO3溶液,得到氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体, (1)根据化合物中化合价代数和为0可得;
(2)步骤i中V2O5与盐酸、N2H4•2HCl混合得到VOC12的同时生成一种无色无污染的气体,该气体为氮气,根据质量守恒可写;浓盐酸与V2O5来制备VOC12,根据氧化还原反应原理,V元素被浓盐酸还原,则浓盐酸中氯元素被氧化得到氯气,氯气污染环境;
(3)A中由盐酸与石灰石制备二氧化碳,制得的二氧化碳混有HCl气体,通过B中饱和碳酸氢钠吸收HCl,进入C装置参与反应,为防止产物被装置中空气氧化,故反应前先通二氧化碳一段时间,排除装置内的空气,据此分析;
(4)①测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量的原理为:氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体溶
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