一.選擇題:本大題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個選項中只有一項是符合題目要求
1.下面的“詩”情“化”意,分析正確的是( )
A. “日照遂州江霧開”中伴有丁達爾效應(yīng)
B. 杜康用高粱釀酒的原理,是通過蒸餾法將高梁中的乙醇分離出來
C. “粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間”只發(fā)生了物理變化
D. “綠蟻新醅酒,紅泥小火爐”,“新醅酒”即新釀的酒,在釀酒過程中,葡萄糖發(fā)生了水解反應(yīng)
【答案】A
【詳解】A項、“日照澄州江霧開”中所說的霧屬于膠體,膠體能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng),故A正確;
B項、高粱的主要成分是淀粉,不含乙醇,用高粱釀酒是高粱中的淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒曲的作用下反應(yīng)生成乙醇,然后用蒸餾法將乙醇分離出,故B錯誤;
C項、“粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間”中粉身碎骨是指碳酸鈣高溫下發(fā)生分解反應(yīng)生成氧化鈣,反應(yīng)中有新物質(zhì)生成,是化學(xué)變化,故C錯誤;
D項、葡萄糖是單糖,不能發(fā)生水解反應(yīng),在釀酒過程中葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精的反應(yīng)不是水解反應(yīng),故D錯誤。
故選A。
【點睛】本題考查古詩詞中的化學(xué)知識,側(cè)重于考查分析能力應(yīng)用能力,注意理解各詩句的含義,和物質(zhì)的性質(zhì)聯(lián)系分析是解答關(guān)鍵。
2.大氣中氮氧化物和碳氫化合物受紫外線作用可產(chǎn)生二次污染物光化學(xué)煙霧,其中某些反應(yīng)過程如圖所示。下列說法不正確的是( )

A. NO2不是酸性氧化物 B. O2和O3是氧的兩種同素異形體
C. 反應(yīng)I屬于氧化還原反應(yīng) D. 煙霧是一種固溶膠,其分散劑是空氣
【答案】D
【分析】由示意圖可知,大氣中氮氧化物和碳氫化合物受紫外線作用可產(chǎn)生二次污染物光化學(xué)煙霧的反應(yīng)過程為二氧化氮在紫外線作用下分解生成一氧化氮和氧原子,氧原子與氧氣反應(yīng)生成臭氧,臭氧與一氧化氮反應(yīng)生成二氧化氮,與丙烯反應(yīng)生成甲醛和乙醛。
【詳解】A項、酸性氧化物與水反應(yīng)只生成化合價相同的酸,NO2與水反應(yīng)生成硝酸和NO,不是酸性氧化物,故A正確;
B項、由同種元素組成的不同單質(zhì)互稱為同素異形體,O2和O3是氧元素的兩種單質(zhì),互稱為同素異形體,故B正確;
C項、反應(yīng)I為臭氧與一氧化氮反應(yīng)生成二氧化氮,反應(yīng)中存在元素化合價的變化,屬于氧化還原反應(yīng),故C正確;
D項、煙霧是一種氣溶膠,其分散劑是空氣,故D錯誤。
故選D。
【點睛】本題考查了酸性氧化物、同素異形體、氧化還原反應(yīng)、膠體等基礎(chǔ)知識,題目涉及的知識點較多,側(cè)重于基礎(chǔ)知識的考查,注意物質(zhì)的分類、氧化還原反應(yīng)的理解是解答關(guān)鍵。
3.下列化學(xué)用語正確的是( )
A. CCl4的比例模型: B. 環(huán)氧乙烷的結(jié)構(gòu)簡式:
C. 水的電離方程式:2H2O=H3O++OH- D. 小蘇打的化學(xué)式:Na2CO3
【答案】B
【詳解】A項、CCl4中碳的原子半徑小于氯的原子半徑,與比例模型不符,故A錯誤;
B項、環(huán)氧乙烷的分子式為C2H4O,結(jié)構(gòu)簡式為,故B正確;
C項、水是弱電解質(zhì),水分子間相互作用部分電離生成水合氫離子和氫氧根離子,電離方程式為2H2OH3O++OH-,故C錯誤;
D項、碳酸氫鈉的俗名是小蘇打,化學(xué)式為NaHCO3,故D錯誤。
故選B。
【點睛】本題考查化學(xué)用語,注意依據(jù)化學(xué)用語的書寫規(guī)則分析是解答關(guān)鍵。
4.下列說法錯誤的是( )
A. 2-甲基丁烷也稱異丁烷 B. 同系物的化學(xué)性質(zhì)一定相似
C. 常溫下乙酸乙酯在水中的溶解性小于乙醇
D. 石蠟油裂化后產(chǎn)生的氣體能使溴的CCl4溶液褪色
【答案】A
【詳解】A項、2-甲基丁烷中含有5個C,也稱異戊烷,故A錯誤;
B項、結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì)互稱為同系物,同系物結(jié)構(gòu)相似,化學(xué)性質(zhì)相似,故B正確;
C項、常溫下,乙醇與水以任意比互溶,乙酸乙酯在水中的溶解度很小,則常溫下乙酸乙酯在水中的溶解性小于乙醇,故C正確;
D項、石蠟油裂化后產(chǎn)生的氣體中含有乙烯等氣態(tài)烯烴,能與溴發(fā)生加成反應(yīng),使溴的CCl4溶液褪色,故D正確。
故選A。
【點睛】本題考查有機物結(jié)構(gòu)和性質(zhì),注意注意有機物的成分、性質(zhì)及反應(yīng)類型的分析是解答關(guān)鍵。
5.25C時,0.1mol/L的3種溶液①鹽酸②氨水③CH3COONa溶液。下列說法中,不正確的是( )
A. 3種溶液中pH最小的是①
B. 3種溶液中水的電離程度最大的是③
C. ①與②等體積混合后溶液顯酸性
D. ①與③等體積混合后c(Na+)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
【答案】D
【解析】A.25℃時,0.1mol?L-1的3種溶液?①鹽酸?②氨水?③CH3COONa溶液,溶液pH:②>③>①,最小的是鹽酸,故A正確;B.③CH3COONa溶液,水解促進水的電離,①鹽酸②氨水均抑制水的電離,3種溶液中水的電離程度最大的是③,故B正確;C.①與②等體積等濃度混合生成氯化銨溶液,銨根離子水解溶液顯酸性,NH4++H2ONH3?H2O+H+,故C正確;D.①與③等體積等濃度混合生成等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氯化鈉,溶液c(Na+)=c(Cl-),故D錯誤;故選D。
點睛:解答本題的關(guān)鍵是清楚鹽酸是強酸,氨水是弱堿,醋酸鈉是強堿弱酸鹽。本題的易錯點為B,要知道,酸溶液和堿溶液抑制水的電離,能夠水解的鹽溶液促進水的電離。
6.用粗硅作原料,熔融鹽電解法制取硅烷原理如圖。下列敘述正確的是( )

A. 電源的B極為負極 B. 可選用石英代替粗硅
C. 電解時,熔融鹽中Li+向粗硅移動 D. 陽極反應(yīng):Si+4H--4e-=SiH4↑
【答案】D
【解析】根據(jù)該裝置圖,該裝置為電解池,總反應(yīng)為:Si+2H2= SiH4。H2生成H-,發(fā)生還原反應(yīng),Si發(fā)生氧化反應(yīng)。A、根據(jù)電解池,陰極發(fā)生還原反應(yīng),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),故通入H2的那一極是陽極,故A是負極,B是正極,故A錯誤;B、陽極粗硅失電子,若換成石英,即SiO2,SiO2中Si已經(jīng)是+4價,無法再失電子,故B錯誤;C、電解時,熔融鹽中Li+向陰極移動,故C錯誤;D、陽極粗硅生成SiH4,故電極反應(yīng)為:Si+4H--4e-= SiH4↑,故D正確;故選D。
點睛:該題的關(guān)鍵是,看清楚圖示內(nèi)容,明確這是電解池裝置,用電解池的規(guī)律進行解答,如氫氣得電子生成氫負離子,在根據(jù)總反應(yīng):Si+2H2= SiH4。H2生成H-,發(fā)生還原反應(yīng),Si發(fā)生氧化反應(yīng),即可判斷電極類型。
7.亞氯酸鈉(NaClO2)在溶液中會生成ClO2、HClO2、ClO2-、Cl-等,其中HClO2和ClO2都是具有漂白作用。已知pOH=-lgc(OH-),經(jīng)測定25℃時各組分含量隨pOH變化情況如圖所示(Cl-沒有畫出),此溫度下,下列分析正確的是( )

A. HClO2的電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka=10-8
B. pOH=11時,ClO2-部分轉(zhuǎn)化成ClO2和Cl-離子的方程式為:5ClO2-+2H2O=4ClO2+ Cl-+4OH-
C. pH=7時,溶液中含氯微粒濃度大小為:c(HClO2)>c(ClO2-)>c(ClO2)>c(Cl-)
D. 同濃度的HClO2溶液和NaClO2溶液等體積混合,則混合溶液中有:c(Na+)+c(OH-)= c(H+)+ c(HClO2)
【答案】D
【解析】A,HClO2的電離方程式為HClO2H++ClO2-,電離平衡常數(shù)Ka=,由圖像可見當(dāng)c(HClO2)=c(ClO2-)時pOH=8,c(OH-)=110-8mol/L,c(H+)=110-6mol/L,電離平衡常數(shù)Ka=110-6,A項錯誤;B,pOH=11時c(OH-)=110-11mol/L,c(H+)=110-3mol/L,溶液呈酸性,ClO2-部分轉(zhuǎn)化成ClO2和Cl-的方程式為5ClO2-+4H+=4ClO2+Cl-+2H2O,B項錯誤;C,25℃pH=7時pOH=7,由圖可見c(ClO2-)c(HClO2)c(ClO2),C項錯誤;D,同濃度的HClO2和NaClO2等體積的混合液中電荷守恒式為c(Na+)+c(H+)=c(ClO2-)+c(OH-),物料守恒式為2c(Na+)=c(HClO2)+c(ClO2-),兩式整理得c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HClO2),D項正確;答案選D。
點睛:本題考查溶液中粒子濃度與pOH的圖像分析。涉及電離平衡常數(shù)的計算、離子方程式的書寫、粒子濃度的大小關(guān)系。計算電離平衡常數(shù)時找準(zhǔn)關(guān)鍵點;書寫離子方程式時注意溶液的酸堿性;確定溶液中粒子濃度大小關(guān)系時巧用電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒以及守恒式的變換(如D項)。
8.電致變色玻璃以其優(yōu)異的性能將成為市場的新寵,如圖所示五層膜的玻璃電致變色系統(tǒng),其工作原理是在外接電源下,通過在膜材料內(nèi)部發(fā)生氧化還原反應(yīng),實現(xiàn)對器件的光透過率進行多級可逆性調(diào)節(jié)。(已知:WO3和Li4Fe4[Fe(CN)6]3均為無色透明,LiWO3和Fe4[Fe(CN)6]3均為藍色)下列有關(guān)說法正確的是( )

A. 當(dāng)B外接電源負極時,膜由無色變?yōu)樗{色
B. 當(dāng)B外接電源負極時,離子儲存層發(fā)生反應(yīng)為:Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4eˉ=Li4Fe4[Fe(CN)6]3
C. 當(dāng)A接電源的負極時,此時Li+得到電子被還原
D. 當(dāng)A接電源正極時,膜的透射率降低,可以有效阻擋陽光
【答案】B
【分析】根據(jù)題意及圖示信息可知,結(jié)合電解原理可知,當(dāng)B外接電源負極時,離子儲存層發(fā)生反應(yīng)為:Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4eˉ=Li4Fe4[Fe(CN)6]3,膜由藍色變?yōu)闊o色,當(dāng)A接電源負極時,WO3得電子被還原,發(fā)生的電極反應(yīng)為:WO3+Li++e-= LiWO3,膜由無色變?yōu)樗{色,據(jù)此分析作答。
【詳解】根據(jù)上述分析可知,
A. 當(dāng)B外接電源負極時,F(xiàn)e4[Fe(CN)6]3轉(zhuǎn)化為Li4Fe4[Fe(CN)6]3,膜由藍色變?yōu)闊o色,A項錯誤;
B. 當(dāng)B外接電源負極時,根據(jù)電解原理可知,離子儲存層Fe4[Fe(CN)6]3得電子轉(zhuǎn)化為Li4Fe4[Fe(CN)6]3,發(fā)生反應(yīng)為:Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4eˉ=Li4Fe4[Fe(CN)6]3,B項正確;
C. 當(dāng)A接電源的負極時,WO3得電子被還原為LiWO3,Li+只是作為電解質(zhì)溶液導(dǎo)電,未發(fā)生氧化還原反應(yīng),C項錯誤;
D. 當(dāng)A接電源正極時,LiWO3失電子發(fā)生氧化反應(yīng)得到WO3,膜由藍色變?yōu)闊o色,透射率增強,不能有效阻攔陽光,D項錯誤;
答案選B。
第II卷 非選擇題(52分)
9.氧硫化碳(COS,結(jié)構(gòu)類似于CO2)廣泛存在于以煤為原料的各種化工原料氣中,能引起催化劑中毒、化學(xué)產(chǎn)品質(zhì)量下降和大氣污染。有多種方法可以脫氧硫化碳中的硫,其中氫解和水解反應(yīng)是兩種常用的脫硫方法,其反應(yīng)式分別為:
①氫解反應(yīng):COS(g) +H2(g)H2S(g) + CO(g) ΔH1= +7kJ/mol
②水解反應(yīng):COS(g) +H2O(g)H2S(g) +CO2(g) ΔH2=-35kJ/mol
請回答下列問題:
(1)氧硫化碳的電子式為______________。
(2)CO和H2O(g)能反應(yīng)生成CO2和H2,寫出該反應(yīng)熱化學(xué)方程式__________________________________________________________。
(3)水解反應(yīng)達到平衡后,若減小容器的體積,逆反應(yīng)速率將________(填增大、減少或不變,下同),COS的轉(zhuǎn)化率___________________。
(4)某溫度下,體積為2L的恒容體系中,物質(zhì)的量分別為mmol、nmol的COS蒸氣和H2氣發(fā)生氫解,已知COS的轉(zhuǎn)化率為α,則該溫度下的平衡常數(shù)K= _______(用m、n、α等符號表示)。
(5)某科研小組研究改進催化劑TiO2/Al2O3和溫度對COS水解的影響,得到如圖

COS水解的最佳溫度是________;理由是______________________________________。
【答案】 (1). (2). CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-42kJ/mol (3). 增大 (4). 不變 (5). m α2 /(1-α)(n-mα) (6). 300℃ (7). 催化劑活性高,轉(zhuǎn)化率很大
【分析】(1)氧硫化碳是共價化合物,碳原子分別與氧原子、硫原子之間形成2個共用電子對;
(2)根據(jù)蓋斯定律計算可得;
(3)平衡后減小容器體積,容器中壓強增大,增大壓強,正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡不移動;
(4)依據(jù)題意建立三段式,依據(jù)平衡常數(shù)公式計算;
(5)由圖中信息分析300℃時COS的轉(zhuǎn)化率最高,催化劑的活性最強。
【詳解】(1)氧硫化碳是共價化合物,碳原子分別與氧原子、硫原子之間形成2個共用電子對,其電子式為,故答案為:;
(2)根據(jù)蓋斯定律,②-①得CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),則△H3=△H2-△H1=(-35kJ?mol-1)-(+7kJ?mol-1)=-42kJ?mol-1,故答案為:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-42kJ?mol-1;
(3)平衡后減小容器體積,容器中壓強增大,增大壓強,正、逆反應(yīng)速率都增大;該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強,平衡不移動,COS的轉(zhuǎn)化率不變,故答案為:增大;不變;
(4)假設(shè)反應(yīng)容器體積為VL,COS起始物質(zhì)的量為m,轉(zhuǎn)化率為a,則變化量為ma,則依據(jù)題意建立如下三段式:
COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)
起始(mol)m n 0 0
轉(zhuǎn)化(mol)ma ma ma ma
平衡(mol)m(1-a) n-ma ma ma
則平衡常數(shù)K===,故答案:;
(5)由圖中信息分析300℃時COS的轉(zhuǎn)化率最高,催化劑的活性最強,則COS水解的最佳溫度是300℃,此時催化劑活性高,轉(zhuǎn)化率很大,故答案為:300℃;催化劑活性高,轉(zhuǎn)化率很大。
【點睛】本題考查化學(xué)平衡的計算、反應(yīng)熱與焓變的應(yīng)用,側(cè)重考查分析能力及化學(xué)計算能力,掌握蓋斯定律的計算,注意掌握三段式在化學(xué)平衡計算中的應(yīng)用為解答關(guān)鍵。
10.碳和氮的氫化物是廣泛的化工原料,回答下列問題:
(1)工業(yè)上合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.2kJ/mol,反應(yīng)過程中能量變化如圖I所示。

①氨分解:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能為_________kJ/mol
②合成氨時加入鐵粉可以加快生成NH3的速率,在圖I中畫出加入鐵粉后的能量變化曲線。_______
(2)聯(lián)氨作火箭燃料的反應(yīng)為:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H1
已知:2O2(g)+N2(g)=N2O4(1) △H2 N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H3
上述熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為△H1=_____________。某新型火箭用液氧/煤油代替聯(lián)氨/N2O4,這種替換可能的好處是_____________________________________________(一條即可)。
(3)天然氣制氫氣是工業(yè)上制氫氣的主要方法之一,其主要反應(yīng)如下:
i.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=-+206.4kJ/mol,
ii.CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0kJ/mol
在一定溫度下,2L的密閉容器中加入a molCH4和2amolH2O發(fā)生反應(yīng),t min時反應(yīng)達平衡,測得容器內(nèi)CObmol、CO2cmol。回答下列問題:
①下列可判斷體系達到平衡狀態(tài)是_____________。
A.CO的體積分數(shù)不變 B.容器內(nèi)氣體密度不變 C.3v(CH4)=v(H2) D.不再變化
②0~tmin反應(yīng)速率v(CO2)=___________,CH4的的轉(zhuǎn)化率為___________,反應(yīng)ⅱ的平衡常數(shù)K=____________。
③圖Ⅱ中T℃之后c(CO2)隨溫度升高而減小的原因是___________________________。

【答案】 (1). 427.7 (2). (3). 2△H3-△H2 (4). 環(huán)境污染?。ɑ虺杀镜停? (5). AD (6). mol/(L·min) (7). ×100% (8). (9). T℃之后,反應(yīng)②為放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)②向逆反應(yīng)方向移動是影響c(CO2)的主要因素,故c(CO2)減小
【分析】(1)①放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=—(Ea2—Ea1);
②催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,增大反應(yīng)速率,即Ea、Ea1均減小,但反應(yīng)熱不變;
(2)依據(jù)蓋斯定律計算可得;液氧/煤油所用原料成本低,無毒;
(3)①反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)濃度或百分含量保持不變;
②依據(jù)題給數(shù)據(jù),建立三段式,結(jié)合速率、轉(zhuǎn)化率和化學(xué)平衡常數(shù)表達式計算可得;
③反應(yīng)i為吸熱反應(yīng),反應(yīng)ii為放熱反應(yīng),由圖Ⅱ可知T℃時反應(yīng)達到平衡,升高溫度,反應(yīng)i向正反應(yīng)方向移動,一氧化碳濃度增大,反應(yīng)ii向逆反應(yīng)方向移動,溫度對c(CO2)的影響大于濃度的影響。
【詳解】(1)①放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=—(Ea2—Ea1),由圖可知Ea1=335.0 kJ/mol,則合成氨反應(yīng)△H=—(Ea2—335.0 kJ/mol)=—92.2kJ/mol,Ea2=427.2 kJ/mol,即2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能為427.2 kJ/mol,故答案為:427.2;
②催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,增大反應(yīng)速率,即Ea、Ea1均減小,但反應(yīng)熱不變,則加入鐵粉后的能量變化曲線為,故答案為:;
(2)將題給反應(yīng)依次編號為①②③,由蓋斯定律可知③×2—②=①,則△H1=2△H3-△H2;用液氧/煤油代替聯(lián)氨/N2O4的主要原因是液氧/煤油所用原料成本低,無毒,對環(huán)境污染小,故答案為:2△H3-△H2;環(huán)境污染?。?br /> (3)①A、CO的體積分數(shù)不變,說明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,該反應(yīng)已達平衡狀態(tài),故正確;
B、根據(jù)質(zhì)量守恒定律,平衡前后氣體質(zhì)量是不變的,在恒溫恒容密閉體系中,整個反應(yīng)過程混合氣體的密度始終是不變的,不可作為判斷體系達到平衡狀態(tài)的判據(jù),故錯誤;
C、3v(CH4)=v(H2)不能說明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,不可作為判斷體系達到平衡狀態(tài)的判據(jù),故錯誤;
D、不再變化,說明在恒溫恒容密閉體系中CO和H2的濃度不在變化,該反應(yīng)已達平衡狀態(tài),故正確;
AD正確,故答案為:AD;
②設(shè)反應(yīng)i生成一氧化碳的物質(zhì)的量為x,由題給條件建立如下三段式:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
起(mol) a 2a 0 0
變(mol) x x x 3x
平(mol) a—x 2a—x x 3x
CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起(mol) x 2a—x 0 3x
變(mol) c c c c
平(mol) x—c 2a—x—c c 3x+c
0~tmin內(nèi),生成CO2的物質(zhì)的量為cmol,濃度的變化量為 mol/L,則反應(yīng)速率v(CO2)= mol/(L·min);由題意可知一氧化碳的物質(zhì)的量為bmol,則有x—c=b,x=c+b,CH4的轉(zhuǎn)化率為×100%;平衡時,c(CO)為 mol/L,c(H2O)為 mol/L,c(CO2)為mol/L,c(H2O)為mol/L,反應(yīng)ⅱ的平衡常數(shù)K===,故答案為:mol/(L·min);×100%;;
③反應(yīng)i為吸熱反應(yīng),反應(yīng)ii為放熱反應(yīng),由圖Ⅱ可知T℃時反應(yīng)達到平衡,升高溫度,反應(yīng)i向正反應(yīng)方向移動,一氧化碳濃度增大,使二氧化碳濃度有增大的趨勢,反應(yīng)ii向逆反應(yīng)方向移動,使二氧化碳濃度有減小的趨勢,由于溫度對c(CO2)的影響大于濃度的影響,所以c(CO2)隨溫度升高而減小,故答案為:T℃之后,反應(yīng)②為放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)②向逆反應(yīng)方向移動是影響c(CO2)的主要因素,故c(CO2)減小。
【點睛】本題考查化學(xué)反應(yīng)原理綜合應(yīng)用,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意把握反應(yīng)熱與活化能的關(guān)系、蓋斯定律的計算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡計算為解答的關(guān)鍵。
11.周環(huán)反應(yīng)是一類同時成鍵與斷鍵的反應(yīng),經(jīng)典的周環(huán)反應(yīng)有Diels-Alder反應(yīng)、電環(huán)化反應(yīng)(electrocyclic?reaction):等。
已知: ,其中R1、R2、R3為烷基。
現(xiàn)有一種內(nèi)酯I(含兩個五元環(huán))的合成路線如下(A~I均表示一種有機化合物):

回答下列問題:
(1)化合物A中含有的官能團名稱是________,D的分子式為____________。
(2)由C生成D的反應(yīng)類型為____________,A形成高聚物的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(3)寫出F與足量銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________。
(4)化合物H的系統(tǒng)命名為___________。
(5)化合物I的質(zhì)譜表明其相對分子質(zhì)量為142,I的核磁共振氫譜顯示為2組峰,I的結(jié)構(gòu)簡式為______________。
(6)在化合物I的同分異構(gòu)體中能同時符合下列條件的是______________(填寫結(jié)構(gòu)簡式)。
①具有酚結(jié)構(gòu);②僅有一種官能團;③具有4?種氫原子
(7)2,5-二甲基四氫呋喃()是新的液態(tài)代用燃料,其具有比能量高、沸點高、可再生等優(yōu)點。該有機物可由A?先與H2發(fā)生加成反應(yīng)等一系列步驟來制備,請寫出合成路線__________________________________________________________(其它試劑任選)。
【答案】 (1). 碳碳三鍵、溴原子 (2). C10H12 (3). 消去反應(yīng) (4). (5). (6). 3,4-二羥基-1,6己二酸 (7). (8). (9).
【解析】根據(jù)流程圖,A為,與B()發(fā)生周環(huán)反應(yīng)生成C,C為,C在氫氧化鈉醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)生成D,D為,D在加熱時發(fā)生電環(huán)化反應(yīng)生成E,根據(jù),E中碳碳雙鍵在臭氧存在條件下反應(yīng)生成F,F(xiàn)為或,結(jié)合內(nèi)酯I(含兩個五元環(huán))可知F為,F(xiàn)發(fā)生銀鏡反應(yīng),酸化后生成G,G為,G與氫氣加成生成H,H為,H在濃硫酸作用下生成內(nèi)酯I(含兩個五元環(huán)),化合物I的質(zhì)譜表明其相對分子質(zhì)量為142,I的核磁共振氫譜顯示為2組峰,則I為。
(1) A為,其中含有的官能團有碳碳三鍵、溴原子,D?為,分子式為C10H12,故答案為:碳碳三鍵、溴原子;C10H12;
(2)根據(jù)反應(yīng)條件,C生成D是鹵代烴的消去反應(yīng),A為,通過加聚反應(yīng)形成高聚物的結(jié)構(gòu)簡式為,故答案為:消去反應(yīng);;
(3) F為,與足量銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故答案為:;
(4)化合物H?為,系統(tǒng)命名為3,4-二羥基-1,6己二酸,故答案為:3,4-二羥基-1,6己二酸;
(5)根據(jù)上述分析,I的結(jié)構(gòu)簡式為,故答案為:;
(6) ①具有酚結(jié)構(gòu),說明含有酚羥基;②僅有一種官能團,說明只含有酚羥基,同時含有苯環(huán);③具有4?種氫原子,滿足條件的I的同分異構(gòu)體是,故答案為:;
(7)A?()先與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成,然后將溴原子水解形成羥基,最后羥基間脫水即可,合成路線為,故答案為:。
12.中國是最早發(fā)現(xiàn)并使用青銅器國家。司母戊鼎是迄今為止出土的世界上最大、最重的青銅禮器,享有“鎮(zhèn)國之寶”的美譽(如圖1)。
(1)Cu原子的外圍電子排布式為______________。
(2)圖2所示為第四周期某主族元素的第一至五電離能數(shù)據(jù),該元素是_______,I3遠大于I2的原因是____________________________________________________________。

(3)圖3是某含銅配合物的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。
①晶體中H2O和SO42-的中心原子的雜化類型為_____,試判斷H2O和SO42-的鍵角大小關(guān)系并說明原因_________________________________________________________________。
②圖3中的氫鍵有(H2O)O—H···O(H2O)和___________________。
③寫出該配合物的化學(xué)式________________。
(4)一種銅的氯化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

該化合物的化學(xué)式為______,已知P、Q、R的原子坐標(biāo)分別(0,0,0)、(1,1,1)、(,,),若Cu原子與最近的Cl原子的核間距為apm,則該晶體的密度計算表達式為_________。
【答案】 (1). 3d104s1 (2). Ca(或鈣) (3). Ca原子失去2個電子以后達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),再失去1個電子很困難 (4). sp3、sp3 (5). H2O分子鍵角小于的SO42-鍵角,因為H2O中O存在2對孤電子對而SO42-中的S不存在,孤電子對成鍵電子的斥力大于成鍵電子對成鍵電子的斥力 (6). (H2O)O—H···O(SO42-) (7). [Cu(H2O)4]SO4·H2O (8). CuCl (9). g/cm3
【解析】(1)Cu為第29號元素,原子的外圍電子排布式為:3d104s1 ;
(2)根據(jù)圖示第四周期某主族元素的第一至五電離能數(shù)據(jù),電離能突變在第三電離能,故該元素為第四周期第IIA族元素,該元素是Ca;I3遠大于I2的原因是Ca原子失去2個電子以后達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),再失去1個電子很困難;
(3)①晶體中H2O和SO42-的價層電子對數(shù)均為4對,故中心原子的雜化類型均為sp3;H2O的鍵角小于SO42-的鍵角,因為H2O中O存在2對孤電子對而SO42-中的S沒有孤對電子,孤電子對成鍵電子的斥力大于成鍵電子對成鍵電子的斥力,故鍵角更??;
②圖3中的氫鍵有(H2O)O—H···O(H2O)和(H2O)O—H···O(SO42-);
③該配合物中,中心離子是Cu2+,配體是水,配位數(shù)是4,陰離子是硫酸根,還有一個結(jié)晶水,故其化學(xué)式為:[Cu(H2O)4]SO4·H2O;
(4)銅的氯化物晶胞結(jié)構(gòu)中Cu占據(jù)了頂點和面心,Cl占據(jù)了體內(nèi)4個位置,故該化合物的化學(xué)式為CuCl,已知P、Q、R的原子坐標(biāo)分別(0,0,0)、(1,1,1)、 (,,),若Cu原子與最近的Cl原子的核間距為a pm,即為體對角線的四分之一,故則該晶體的邊長為: ×10-10cm,該晶胞的體積為: ×10-30cm3,一個晶胞的質(zhì)量為:g,故晶胞的密度計算表達式為: = g/cm3。

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