
?化學(xué)科二年級(jí)(藝術(shù)類(lèi))
一、單選題(每小題3分,共30分)
1. 第24屆冬奧會(huì)于2022年2月4日在北京開(kāi)幕,“科技冬奧”理念,體現(xiàn)在方方面面。下列說(shuō)法正確的是
A. 冬奧火炬“飛揚(yáng)”采用碳纖維復(fù)合材料打造,碳纖維是一種有機(jī)材料
B. 冬奧會(huì)頒獎(jiǎng)花束所用的編織材料是以羊毛為原料的絨線,其主要成分為蛋白質(zhì)
C. 冬奧會(huì)火炬“飛揚(yáng)”以耐高溫碳纖維為外殼,吉祥物“冰墩墩”以聚乙烯為原材料,聚乙烯可以使高錳酸鉀溶液褪色
D. 頒獎(jiǎng)禮儀服采用第二代石墨烯發(fā)熱材料,石墨烯屬于烯烴
【答案】B
【解析】
【詳解】A.碳纖維為碳的單質(zhì),屬于無(wú)機(jī)物,是一種無(wú)機(jī)非金屬材料,A錯(cuò)誤;
B.羊毛的主要成分是蛋白質(zhì),B正確;
C.聚乙烯中不含有碳碳雙鍵,不能使高錳酸鉀溶液褪色,C錯(cuò)誤;
D.石墨烯是碳單質(zhì),屬于無(wú)機(jī)非金屬材料,D錯(cuò)誤;
故選B。
2. 下列化學(xué)用語(yǔ)使用正確的是
A. 乙炔的實(shí)驗(yàn)式: C2H2
B. 溴乙烷的空間填充模型:
C. 氨基的電子式:
D. 果糖的結(jié)構(gòu)式:
【答案】B
【解析】
【詳解】A.實(shí)驗(yàn)式為分子中原子數(shù)的最簡(jiǎn)比,乙炔的實(shí)驗(yàn)式CH,故A錯(cuò)誤;
B.溴乙烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2Br,溴乙烷的空間填充模型為 ,故B正確;
C.氨基的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為-NH2,電子式為故C錯(cuò)誤;
D.果糖的分子式為C6H12O6,結(jié)構(gòu)式: ,故D錯(cuò)誤;
選B。
3. 下列說(shuō)法中不正確的是( ?。?br />
A. 非金屬元素間不可能形成離子鍵 B. 兩個(gè)非金屬原子之間形成的化學(xué)鍵一定是共價(jià)鍵
C. 含有離子鍵的物質(zhì)不可能是單質(zhì) D. 單質(zhì)中不一定含有共價(jià)鍵
【答案】A
【解析】
【詳解】A.非金屬元素間可以形成離子鍵,銨鹽如NH4Cl、NH3NO3等屬于離子化合物,存在非金屬元素之間的離子鍵,故A錯(cuò)誤;
B.兩個(gè)非金屬元素原子間只能形成共價(jià)鍵,不可能形成離子鍵,故B正確;
C.陰陽(yáng)離子間形成離子鍵,離子鍵存在于離子化合物中,單質(zhì)中沒(méi)有離子鍵,故C正確;
D.稀有氣體單質(zhì)為單原子分子,不存在共價(jià)鍵,金屬單質(zhì)中也不存在共價(jià)鍵,故D正確;
故答案為A。
【點(diǎn)睛】離子鍵的形成,是兩個(gè)電負(fù)性相差很多的元素之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,才能形成離子鍵,單質(zhì)分子由同種元素組成,不可能發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,因此不可能形成離子鍵。
4. 下列有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是
A. 的半徑比的大,則的還原性比強(qiáng)
B. 鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的低,與氫鍵有關(guān)
C. F的電負(fù)性比的大,可推斷的酸性強(qiáng)于
D. N與N形成的鍵比P與P的強(qiáng),可推斷的穩(wěn)定性比的高
【答案】A
【解析】
【詳解】A.的基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s1,的核外電子排布1s22s22p63s2,電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)相同,電子數(shù)越多,粒子半徑越大,的半徑比的小,而的還原性比強(qiáng),是因?yàn)榈暮送怆娮优挪际侨珴M狀態(tài),相對(duì)穩(wěn)定,不易失去電子,A錯(cuò)誤;
B.鄰羥基苯甲醛具有分子內(nèi)氫鍵,對(duì)羥基苯甲醛具有分子間氫鍵,分子間氫鍵會(huì)使分子與分子難以分開(kāi),從而需要更高的溫度才能使對(duì)羥基苯甲醛汽化,因此鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的低是與氫鍵有關(guān),B正確;
C.F的電負(fù)性比的大,則CF3COO-的吸電子能力更強(qiáng),H+易電離出去,因此的酸性更強(qiáng),C正確;
D.N與N形成的鍵比P與P的強(qiáng),鍵能越大穩(wěn)定性越高,因此的穩(wěn)定性比的高,D正確;
故答案選A。
5. 硅與碳同主族,是構(gòu)成地殼主要元素之一,下列說(shuō)法正確的是
A. 單質(zhì)硅和金剛石中的鍵能:
B. 和中C、Si化合價(jià)均為-4價(jià)
C. 中Si原子的雜化方式為sp
D. 碳化硅硬度很大,屬于分子晶體
【答案】A
【解析】
【詳解】A.原子半徑:Si>C,鍵長(zhǎng):Si-Si>C-C,則鍵能:Si-Si<C-C,故A正確;
B.H的電負(fù)性大于Si,SiH4中Si的化合價(jià)為價(jià),故B錯(cuò)誤;
C.SiO2中Si的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,原子的雜化方式為sp3雜化,故C錯(cuò)誤;
D.碳化硅的硬度很大,屬于共價(jià)晶體,故D錯(cuò)誤;
故選A。
6. N2F2?存在順式和反式兩種分子,據(jù)此判斷N2F2?分子中兩個(gè)N?原子之間化學(xué)鍵的組成為
A. 僅有一個(gè)σ鍵 B. 僅有一個(gè)π鍵
C. 一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵 D. 一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵
【答案】C
【解析】
【詳解】N2F2存順式和反式,類(lèi)似于C2H4,因此有(順式)、(反式),雙鍵之間有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵。
答案選C。
7. 某元素的一種基態(tài)原子的M電子層p能級(jí)上有4個(gè)電子,有關(guān)該原子的敘述錯(cuò)誤的是
A. N層不含有電子 B. L層一定有8個(gè)電子
C. 原子的最外層電子數(shù)為4 D. 最高化合價(jià)為 +6價(jià)
【答案】C
【解析】
【分析】某元素的一種基態(tài)原子的M電子層p能級(jí)上有4個(gè)電子,則其核外電子排布式為:1s22s22p63s23p4,該原子為S原子,硫原子核外有三層,電子數(shù)分別為2,8,6。
【詳解】A.根據(jù)分析可知,硫原子N層不含有電子,A正確;
B.根據(jù)分析可知,L層一定有8個(gè)電子,B正確;
C.根據(jù)分析可知,原子的最外層電子數(shù)為6,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)分析可知,硫元素位于第ⅥA族,最高化合價(jià)為+6價(jià),D正確;
故答案選C。
8. 下列說(shuō)法正確是
A. 雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(duì)
B. 最外層電子數(shù)為ns2的元素都在元素周期表的第2列
C. 1s22s22p63s23p→1s22s22p63s23p核外電子躍遷過(guò)程中形成了發(fā)射光譜
D. 基態(tài)原子的價(jià)電子排布為(n-1)dxnsy的元素,其族序數(shù)一定為x+y
【答案】A
【解析】
【詳解】A.由雜化軌道理論知雜化軌道可用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(duì),A正確;
B.元素周期表第2列為IIA族,最外層電子數(shù)為ns2的元素可能為He、IIA族元素或一些過(guò)渡元素,B錯(cuò)誤;
C.處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子,1s22s22p63s23p→1s22s22p63s23p過(guò)程中是同能級(jí)之間的轉(zhuǎn)化,軌道能量相同,不能形成發(fā)射光譜,C錯(cuò)誤;
D.基態(tài)原子的價(jià)電子排布為(n-1)dxnsy,元素如果位于ⅢB~ⅦB,其族序數(shù)為價(jià)電子的d、s能級(jí)含有電子數(shù)目之和,即族序數(shù)一定為x+y,如果位于ⅠB~ⅡB,族序數(shù)等于價(jià)電子排布中s能級(jí)上電子,即族序數(shù)為y,D錯(cuò)誤;
故選A。
9. 下列組合中,中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)均相同的是
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
【答案】D
【解析】
【詳解】A.中中心離子是Ag+,中心離子電荷數(shù)是1,CN-是配體,配位數(shù)是2;中中心離子是Cu2+,中心離子電荷數(shù)是2,NH3是配體,配位數(shù)是4,二者中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)均不相同,故A錯(cuò)誤;
B.中中心離子是Ni2+,中心離子電荷數(shù)是2,NH3是配體,配位數(shù)是4,中中心離子是Ag+,中心離子電荷數(shù)是1,NH3是配體,配位數(shù)是2,二者中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)均不相同,故B錯(cuò)誤;
C.中中心離子是Ag+,中心離子電荷數(shù)是1,NH3是配體,配位數(shù)是2;中中心離子是Cu2+,中心離子電荷數(shù)是2,NH3是配體,配位數(shù)是2,二者中心離子電荷數(shù)不同,故C錯(cuò)誤;
D.中中心離子是Ni2+,中心離子電荷數(shù)是2,NH3是配體,配位數(shù)是4;中中心離子是Cu2+,中心離子電荷數(shù)是2,NH3是配體,配位數(shù)是4,二者中心離子電荷數(shù)及配位數(shù)相同,故D正確;
故選D。
10. 現(xiàn)有常溫下的四種溶液(如下表),下列有關(guān)敘述中正確的是
①
②
③
④
溶液
氨水
氫氧化鈉溶液
醋酸溶液
鹽酸
pH
11
11
3
3
A. 分別加水稀釋10倍,四種溶液的pH:①>②>④>③
B. 溫度下降10℃,四種溶液的pH均不變
C. 在①、②中分別加入適量的氯化銨晶體體后,①的pH減小,②的pH不變
D. 將①、④兩種溶液等體積混合,所得溶液中c(Cl-)<c(NH4+)<c(H+)<c(OH-)
【答案】A
【解析】
【分析】
【詳解】A.分別加水稀釋10倍,①②是一類(lèi),①是弱堿,加水稀釋時(shí),由于一水合氨還會(huì)電離產(chǎn)生OH-,所以總體比較,氨水中的OH-濃度要大于氫氧化鈉的,所以溶液的pH:①>② ;③④是一類(lèi),③是弱酸,加水稀釋時(shí),由于醋酸還會(huì)電離產(chǎn)生H+,所以,總體比較,醋酸中的H+濃度要大于鹽酸的,所以溶液的pH:④>③,所以四種溶液的pH:①>②>④>③,故A正確 ;
B.溫度下降10℃,①③是弱電解質(zhì),會(huì)發(fā)生電離平衡移動(dòng)以及水的離子積變化,導(dǎo)致pH變化,故B錯(cuò)誤;
C.①、②中分別加入適量的氯化銨晶體后,因?yàn)殇@根要結(jié)合氫氧根,所以兩溶液的pH均減小,故C錯(cuò)誤;
D.①、④兩溶液等體積混合,由于一水合氨還會(huì)電離,溶液顯堿性,所得溶液中c(NH 4 +)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D錯(cuò)誤。
答案選A。
二、不定項(xiàng)選擇題(每題一或多個(gè)正確選項(xiàng),每小題4分,共20分)
11. 能夠用鍵能的大小解釋的是
A. 氯化氫極易溶于水,甲烷不易溶于水
B. 氮?dú)庠诔叵潞芊€(wěn)定,化學(xué)性質(zhì)不活潑
C. 硝酸是揮發(fā)性酸,硫酸是難揮發(fā)性酸
D. 金屬鈉的硬度小,可用小刀切割
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.HCl是極性分子,甲烷是非極性分子, 根據(jù)相似相溶原理,HCl易溶于水,甲烷不易溶于水,與鍵能大小無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.氮?dú)庵袨榈I,鍵能較大,很難破壞,因此氮?dú)獬叵路€(wěn)定,化學(xué)性質(zhì)不活潑,故B正確;
C.硝酸易揮發(fā),硫酸難揮發(fā),因兩者都為分子晶體,沸點(diǎn)高低與分子間作用力大小有關(guān),與鍵能無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.金屬鈉為金屬晶體,其硬度較小,與其金屬鍵較弱有關(guān),故D正確;
故選:BD。
12. 設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值,下列敘述正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LCHCl3的原子總數(shù)為2.5NA
B. 1mol[Cu(H2O)4]2+中含有的σ鍵數(shù)目為12NA
C. 1mol冰中含有的氫鍵數(shù)目為2NA
D. 6gSiO2中所含Si-O鍵的數(shù)目為0.2NA
【答案】BC
【解析】
【詳解】A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下, CHCl3呈液態(tài),無(wú)法計(jì)算其原子總數(shù),A錯(cuò)誤;
B.1個(gè)水分子含2個(gè)σ鍵,1個(gè)[Cu(H2O)4]2+中有4個(gè)配位鍵,則1mol[Cu(H2O)4]2+中含有(4+4×2)molσ鍵、σ鍵數(shù)目為12NA,B正確;
C. 冰中1個(gè)水分子平均形成2個(gè)氫鍵,則1mol冰中含有的氫鍵數(shù)目為2NA,C正確;
D. 二氧化硅中每個(gè)硅原子形成4個(gè)Si-O鍵,6gSiO2中含0.1molSi原子,則所含Si-O鍵的數(shù)目為0.4NA,D錯(cuò)誤;
答案選BC。
13. W、X、Y、Z、N是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素,W基態(tài)原子只有一種自旋取向,X的最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零,Y位于第二周期,基態(tài)原子的s能級(jí)電子總數(shù)與p能級(jí)電子總數(shù)相等,Z基態(tài)原子的價(jià)電子中,在不同形狀原子軌道運(yùn)動(dòng)中的電子數(shù)相等,N的簡(jiǎn)單離子半徑是同周期元素簡(jiǎn)單離子中最大的。下列說(shuō)法正確的是
A. Y的第一電離能一定低于同周期相鄰元素
B. 由W、X、Y、N四種元素中的任意兩種形成的化合物只有極性共價(jià)鍵
C. 由W、X、Y三種元素形成的化合物可能有成千上萬(wàn)種
D. 最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:
【答案】AC
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、N是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素,W基態(tài)原子只有一種自旋取向,說(shuō)明W中只有1個(gè)電子,為H元素;X的最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零,X為第IVA族元素,X為C元素;Y位于第二周期,基態(tài)原子的s能級(jí)電子總數(shù)與p能級(jí)電子總數(shù)相等,Y的電子排布式為1s22s22p4,為O元素;Z基態(tài)原子的價(jià)電子中,在不同形狀原子軌道運(yùn)動(dòng)中的電子數(shù)相等,則Z的價(jià)電子排布式為3s23p2,為Si元素,N的簡(jiǎn)單離子半徑是同周期元素簡(jiǎn)單離子中最大的,N為P元素,以此解答。
【詳解】A.F對(duì)最外層電子的吸引力比O強(qiáng),N原子核外電子處于半滿的較穩(wěn)定狀態(tài),故第一電離能均高于O,故A正確;
B.H和O構(gòu)成的化合物H2O2中存在非極性共價(jià)鍵,故B錯(cuò)誤;
C.由H、C、O三種元素形成的有機(jī)化合物可能有成千上萬(wàn)種,故C正確;
D.非金屬性:O>Si,則最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:,故D錯(cuò)誤;
故選AC。
14. 下列說(shuō)法不正確的是
A. 乙烯基乙炔(CH2=CHC≡CH)分子中所有原子位于同一平面
B. 苯酚久置于空氣中或遇到FeCl3溶液,都會(huì)變?yōu)樽仙?br />
C. 從有機(jī)物的紅外光譜圖可以獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息
D. 如圖分別是實(shí)驗(yàn)室制取乙炔和乙酸乙酯的裝置圖,X、Y都是飽和食鹽水
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.乙烯是平面型分子、乙炔是直線型分子,雙鍵碳和與之直接相連的6個(gè)原子共平面、叁鍵碳及與之直接相連的原子共線,故乙烯基乙炔(CH2=CHC≡CH)分子中所有原子位于同一平面,A正確;
B.苯酚久置于空氣中變粉紅色,遇到FeCl3溶液,會(huì)變?yōu)樽仙珺錯(cuò)誤;
C.通過(guò)分析有機(jī)物的紅外光譜圖,可以知道分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán),C正確;
D.電石中加飽和食鹽水可用于實(shí)驗(yàn)室制取乙炔,制取乙酸乙酯時(shí)試管Y中是飽和碳酸鈉,D錯(cuò)誤;
故選BD。
15. S-誘抗素的分子結(jié)構(gòu)如圖,下列關(guān)于該分子說(shuō)法正確的是
(提示:是羰基)
A. 該物質(zhì)含有三種含氧官能團(tuán)
B. 該物質(zhì)能發(fā)生加成、酯化、氧化和水解反應(yīng)
C. 1mol該物質(zhì)在催化劑加熱條件下最多可與4molH2發(fā)生加成反應(yīng)
D. 該分子中所有碳原子可能位于同一平面上
【答案】AC
【解析】
【詳解】A.該物質(zhì)含有羰基、羥基、羧基,共三種含氧官能團(tuán),故A正確;
B.該物質(zhì)含有碳碳雙鍵、羰基,可以發(fā)生加成反應(yīng),含有碳碳雙鍵、羥基,能發(fā)生氧化反應(yīng),含有羥基、羧基,能發(fā)生酯化反應(yīng),不能發(fā)生水解反應(yīng),故B錯(cuò)誤;
C.1mol該物質(zhì)含有1mol羰基,3mol碳碳雙鍵,在催化劑加熱條件下最多可與4molH2發(fā)生加成反應(yīng),故C正確;
D.該分子中含有飽和碳原子,不可能所有碳原子位于同一平面上,故D錯(cuò)誤;
故選AC。
三、填空題(共50分)
16. 分析下列有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,完成填空。
① ②CH3CH2COOCH3 ③ ④ ⑤ ⑥
(1)屬于酚的是_____(填寫(xiě)序號(hào),下同);屬于酯的是_____。
(2)互為同分異構(gòu)體的是_____與_____。
(3)⑥中官能團(tuán)的名稱(chēng)_____。用銀氨溶液檢驗(yàn)該官能團(tuán)的方程式為_(kāi)____。
(4)②在氫氧化鈉作用下,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式為_(kāi)____。
(5)①和⑤在濃硫酸作用下可以發(fā)生反應(yīng),該化學(xué)方程式為_(kāi)____。
【答案】(1) ①. ④ ②. ②
(2) ①. ① ②. ②
(3) ①. 醛基 ②. +2Ag(NH3)2OH2Ag↓++3NH3+H2O
(4)CH3CH2COOCH3+NaOH CH3CH2COONa+CH3OH
(5)++H2O
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
④的官能團(tuán)羥基與苯環(huán)直接相連,屬于酚;②CH3CH2COOCH3的官能團(tuán)為酯基,故屬于酯類(lèi)。
【小問(wèn)2詳解】
① 與②CH3CH2COOCH3分子式相同而結(jié)構(gòu)式不同,屬于同分異構(gòu)體。
【小問(wèn)3詳解】
⑥中官能團(tuán)的名稱(chēng)是:醛基;用銀氨溶液檢驗(yàn)該官能團(tuán)的方程式為:+2Ag(NH3)2OH2Ag↓++3NH3+H2O。
【小問(wèn)4詳解】
②CH3CH2COOCH3中含有酯基,在氫氧化鈉作用下發(fā)生水解,化學(xué)方程式為:CH3CH2COOCH3+NaOH CH3CH2COONa+CH3OH。
【小問(wèn)5詳解】
① 和⑤在濃硫酸作用下可以發(fā)生酯化反應(yīng),該化學(xué)方程式為:++H2O。
17. 硫酸羥胺【(NH3OH)2SO4】為無(wú)色晶體,易溶于水,在農(nóng)藥、醫(yī)藥行業(yè)中有廣泛用途,合成硫酸羥胺的流程如下:
模擬上述流程的實(shí)驗(yàn)裝置如下(夾持裝置與加熱裝置省略):
已知:羥胺(NH2OH)為白色片狀晶體,受熱易分解。
注:亞硝酸銨化學(xué)式為NH4NO2
(1)K3所在的儀器的優(yōu)點(diǎn)為_(kāi)__________,盛裝的液體為_(kāi)__________。
(2)A中發(fā)生的反應(yīng)有___________。
(3)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)最先打開(kāi)___________(填“K1”、“K2”、“K3”)
(4)流程步驟1的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(5)為分離(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4,向二者混合溶液中加入氨水,生成NH2OH?H2O,說(shuō)明堿性較強(qiáng)的是___________(填“NH2OH?H2O”或“NH3?H2O”);再加入甲醇,析出___________(填化學(xué)式)晶體,析出該晶體的原因是___________過(guò)濾,濾液經(jīng)___________(填“常壓”或“減壓”)蒸餾后,加入硫酸,得到硫酸羥胺產(chǎn)品。
【答案】(1) ①. 平衡氣壓,液體能順利留下 ②. 70%的硫酸(或較濃的硫酸)
(2)、2NO+O2=NO2
(3)K1 (4)NO+NO2+(NH4)2CO3=2NH4NO2+CO2
(5) ①. NH3?H2O ②. (NH4)2SO4 ③. 甲醇的極性較小,降低了(NH4)2SO4在水中的溶解度 ④. 減壓
【解析】
【分析】合成硫酸羥胺的流程可知,反應(yīng)首先在裝置A氨氣和氧氣在催化劑作用下生成NO和水,部分NO和氧氣轉(zhuǎn)化為二氧化氮;然后氮氧化合物和碳酸銨在B裝置中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為亞硝酸銨,然后裝置C中生成二氧化硫氣體,亞硝酸銨再和二氧化硫、水轉(zhuǎn)化為硫酸羥胺;
【小問(wèn)1詳解】
K3所在的儀器的優(yōu)點(diǎn)為可以平衡裝置中氣壓,液體能順利留下;較濃的硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫氣體,故盛裝的液體為70%的硫酸(或較濃的硫酸);
【小問(wèn)2詳解】
A中氨氣和氧氣在催化劑作用下生成NO和水,部分NO和氧氣轉(zhuǎn)化為二氧化氮,反應(yīng)為、2NO+O2=NO2;
【小問(wèn)3詳解】
合成硫酸羥胺的流程可知,反應(yīng)中首先將氮氧化合物和碳酸銨反應(yīng)轉(zhuǎn)化為亞硝酸銨,亞硝酸銨再和二氧化硫、水轉(zhuǎn)化為硫酸羥胺;故開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)最先打開(kāi)K1,使得氮氧化合物在B中生成亞硝酸銨;
【小問(wèn)4詳解】
流程步驟1中,氮氧化合物和碳酸銨反應(yīng)轉(zhuǎn)化為亞硝酸銨,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,生成氣體A為二氧化碳?xì)怏w,化學(xué)方程式為NO+NO2+(NH4)2CO3=2NH4NO2+CO2;
【小問(wèn)5詳解】
向(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4二者混合溶液中加入氨水,生成NH2OH?H2O,根據(jù)強(qiáng)堿制取弱堿原理可知,說(shuō)明堿性較強(qiáng)的是NH3?H2O;再加入甲醇,根據(jù)相似相溶原理,甲醇的極性較小,降低了(NH4)2SO4在水中的溶解度,從而析出(NH4)2SO4晶體,過(guò)濾,已知:羥胺(NH2OH)為白色片狀晶體,受熱易分解,故濾液需要減壓蒸餾后,加入硫酸,得到硫酸羥胺產(chǎn)品。
18. 某硫與鋅元素組成的化合物M不溶于水、易溶于酸,見(jiàn)陽(yáng)光色變暗。若在該化合物中加入微量的Cu、Mn、Ag做活化劑,經(jīng)光照后,能發(fā)出不同顏色的熒光?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)基態(tài)銅原子的價(jià)電子軌道表示式為_(kāi)____。第一電離能介于C、N之間的第二周期元素為_(kāi)____(填元素符號(hào))。
(2)SO3中S的雜化類(lèi)型為_(kāi)____,該分子的空間構(gòu)型為_(kāi)____。
(3)NH3分子在獨(dú)立存在時(shí)H-N-H鍵角為107°,[Ag(NH3)2]+中H-N-H鍵角變大的原因:_____。
(4)M的晶胞結(jié)構(gòu)如圖。
①觀察圖形推測(cè),已知晶胞邊長(zhǎng)為apm,求該晶體的密度為_(kāi)____g?cm-3(表達(dá)式即可)。
②已知A原子的坐標(biāo)為(0,0,0),B原子坐標(biāo)為(,,),則C原子坐標(biāo)為_(kāi)____。
(5)氮、銅形成的一種化合物,為立方晶系晶體,晶胞參數(shù)為apm,沿面對(duì)角線投影如圖所示。已知該晶胞中原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為:Cu:(0,0,);(0,,0);(,0,0),N:(0,0,0),則該晶胞中,與Cu原子等距且最近的Cu原子有______個(gè)。
【答案】(1) ①. ②. O
(2) ①. sp2 ②. 平面三角形
(3)NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Ag+的空軌道形成配位鍵后,原孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)間的排斥,排斥作用減弱
(4) ①. ②. (,,)
(5)8
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
銅為29號(hào)元素,基態(tài)銅原子的價(jià)電子軌道表示式為;第二周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì),但VA族最外層為半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其第一電離能大于同周期的O,因此第一電離能介于C、N之間的第二周期元素為O;
【小問(wèn)2詳解】
SO3中心S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為,無(wú)孤對(duì)電子,S采用sp2雜化;分子構(gòu)型為平面三角形;
【小問(wèn)3詳解】
NH3分子與[Ag(NH3)2]+中NH3分子的中心N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,但氨氣分子中N原子存在一對(duì)孤電子對(duì);[Ag(NH3)2]+中NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Ag+的空軌道形成配位鍵后,原孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)間的排斥,排斥作用減弱,因此[Ag(NH3)2]+中H-N-H鍵角變大;
【小問(wèn)4詳解】
①由晶胞結(jié)構(gòu)可知Zn位于頂點(diǎn)和面心,個(gè)數(shù)為;S位于晶胞體內(nèi),個(gè)數(shù)為4,則晶胞質(zhì)量為:,晶胞邊長(zhǎng)為apm,則晶胞體積為:(a×10-10)3cm3,晶胞密度=;
②A原子的坐標(biāo)為(0,0,0),B原子坐標(biāo)為(,,),結(jié)合晶胞結(jié)構(gòu)可知C原子坐標(biāo)為(,,);
【小問(wèn)5詳解】
結(jié)合投影以及部分Cu、N原子的坐標(biāo)可知N原子位于立方體的頂點(diǎn),Cu原子位于棱心,距離Cu原子相等且最近的Cu原子位于相鄰的棱上,個(gè)數(shù)為8。
19. 磷酸氯喹是一種抗瘧藥,在細(xì)胞水平上能有效抑制新型冠狀病毒的感染,查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),G()是一種合成磷酸氯喹的醫(yī)藥中間體,它的合成路線如圖:
已知:①POCl3是氯化雜環(huán)的常用試劑,P在反應(yīng)前后化合價(jià)無(wú)變化;
②脫羧反應(yīng)是羧酸分子脫去羧基(—COOH)放出二氧化碳的反應(yīng);
③苯胺和甲基吡啶(如)互為芳香同分異構(gòu)體。
回答下列問(wèn)題:
(1)化合物A的名稱(chēng)是____,D中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)為_(kāi)__。
(2)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___。
(3)F→G的反應(yīng)方程式為_(kāi)__。
(4)某有機(jī)物的分子式為C8H10NCl,具有芳香化合物特征,核磁共振氫譜顯示有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫,該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)有___種,請(qǐng)寫(xiě)出其中的2種___。
(5)參照上述流圖,寫(xiě)出以為原料制備的合成路線圖(其他試劑任選)___。
【答案】(1) ①. 間氯苯胺(或3—氯苯胺) ②. 羥基、酯基
(2) (3)3+POCl33+H3PO3
(4) ①. 5 ②. (寫(xiě)2種即可)
(5)
【解析】
【分析】D發(fā)生水解反應(yīng)生成,E發(fā)生脫羧反應(yīng)得到F,以此解題。
【小問(wèn)1詳解】
中兩個(gè)官能團(tuán)位于苯環(huán)的間位,氨基為主官能團(tuán),命名為間氯苯胺,D中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)為羥基和酯基。
【小問(wèn)2詳解】
由上述分析可知,E結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。
【小問(wèn)3詳解】
F→G是取代反應(yīng),Cl原子取代雜環(huán)化合物的—OH,化學(xué)方程式為3+ 3+H3PO4。
【小問(wèn)4詳解】
該有機(jī)物的分子式比A的多了兩個(gè),由核磁共振氫譜信息,模仿A的結(jié)構(gòu)可以寫(xiě)出
3種,為,其中苯胺的結(jié)構(gòu)又可以和甲基吡啶的結(jié)構(gòu)變換,有2種,為。
【小問(wèn)5詳解】
以為原料制備的合成路線圖。
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