C.实验③,SO32-与Cu2+发生了氧化还原反应
D.实验④发生反应的离子方程式为:
3SO32-+2Al3++3H2O=2Al(OH)3↓+3SO2↑
12.化学与科技、环境、社会生产、生活密切相关,下列有关说法不正确的是()
A.绿色化学的核心是利用化学原理治理环境污染
B.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂的原料
C.大量使用风能、太阳能、生物质能,符合“低碳”理念
D.蒙古牧民喜欢用银器盛放鲜牛奶有其科学道理:
用银器盛放鲜牛奶,溶入的极微量的银离子,可杀死牛奶中的细菌,防止牛奶变质
13.下列有关判断、叙述正确的是( )
A.质量分数为W的氨水其浓度为C1mol/L,则质量分数为2W的氨水,其浓度大于2C1mol/L
B.3.2克的甲烷与标准状况下8.96L的水所含有的氢原子数相同
C.铅蓄电池中放电时转移2NA个电子,则电池内消耗4molH2SO4
D.等质量的SO2与SO3所含有的氧原子数之比为5:
6
26.(14分)铬是一种具有战略意义的金属,它具有多种价态,单质铬熔点为1857℃。
(1)工业上以铬铁矿[主要成分是Fe(CrO2)2]为原料冶炼铬的流程如图所示:
①Fe(CrO2)2中各元素化合价均为整数,则铬为_______价。
②高温氧化时反应的化学方程式为_____________________。
③操作a由两种均发生了化学反应的过程构成的,其内容分别是_______________、铝热反应。
(2)Cr(OH)3是两性氢氧化物,请写出其分别与NaOH、稀硫酸反应时生成的两种盐的化学式_______。
(3)铬元素能形成含氧酸及含氧酸盐,若测得初始浓度为1mol·L−1的铬酸(H2CrO4)溶液中各种含铬元素的微粒浓度分别为:
c(CrO42-)=0.0005mol·L−1、c(HCrO4-)=0.1035mol·L−1、c(Cr2O72-)=amol·L−1、则a=______,KHCrO4溶液中c(OH−)______c(H+)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用,必须进行无害化处理。
①处理含有Cr2O72-的污水方法通常为:
用铁作电极电解污水,Cr2O72-被阳极区生成的离子还原成为Cr3+,生成的Cr3+与阴极区生成的OH−结合生成Cr(OH)3沉淀除去。
则阴极上的电极反应式为________________________,若要处理含10molCr2O72-的污水,则至少需要消耗的铁为_______g。
②转化为重要产品磁性铁铬氧体(CrxFeyOz):
先向含CrO42-的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁,待充分反应后再通入适量空气(氧化部分Fe2+)并加入NaOH,就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。
写出CrO42-在酸性条件下被Fe2+还原为Cr3+的离子方程式:
___________________,若处理含1molCrO42-(不考虑其它含铬微粒)的污水时恰好消耗10molFeSO4,则当铁铬氧体中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=3∶2时,铁铬氧体的化学式为__________。
27.(15分)二氯化二硫(S2Cl2),常温下是一种黄红色液体,有窒息性,刺激性恶臭,熔点80℃,沸点135.6℃,在空气中强烈产生烟雾,遇水、醇即分解;它常用于橡胶的低温硫化和黏接剂,国防工业用作军用毒气。
它的工业合成方法:
将氯气通入到熔融的硫单质发生反应而制得。
实验室用下列装置制取少量S2Cl2。
请回答下列问题:
(1)S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,则它的结构式为。
(2)下列方法都可以制得氯气,其中符合装置A制取的有
a、MnO2固体和浓HCl共热 b、KMnO4固体和浓HCl反应
c、KClO3固体和浓HCl反应 d、MnO2固体、NaCl固体和浓硫酸共热
(3)装置A中用恒压分液漏斗而不用普通分液漏斗的原因是。
(4)B中饱和食盐水的作用,装置C中的试剂是。
(5)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式,其氧化剂与还原剂物质的量之比为。
(6)从安全和环保方面考虑,补全F方框内剩下的装置并注明装置中的药品。
画图时,仪器可以简化,如下列仪器可以分别表示为:
28.(14分)链烃A是重要的有机化工原料,由A经以下反应可制备一种有机玻璃:
已知以下信息:
①核磁共振氢谱表明D只有一种化学环境的氢;
②羰基化合物可发生以下反应:
(注:
R′可以是烃基,也可以是H原子)
③E在甲醇、硫酸的作用下,发生酯化、脱水反应生成F。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为_____,A生成B的反应类型为_______。
(2)B生成C的化学方程式为_______。
(3)D的结构简式为_____,分子中最多有__________个原子共平面。
(4)F的化学名称为_______。
(5)F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有______种(不含立体异构);其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3:
2:
2:
1的是_____;(写出其中一种的结构简式)
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体②能使Br2的四氯化碳溶液褪色
(6)聚乳酸(
)是一种生物可降解材料,参考上述信息设计由乙醇制备聚乳酸的合成路线___________。
合成路线流程图图示例如下:
X
Y
Z……目标产物
35.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)Ⅰ.氟元素是电负性最大的非金属元素,且氟原子的半径小,因此氟单质极易和金属单质反应且把它们氧化到最高价态,如MnF7、VF5、CaF2等。
氟元素还可以和氧元素形成氟化物,如OF2等。
请回答下列问题:
(1)V原子的核外电子排布式为。
如图表示一个不完整的CaF2晶胞,
则图中实心球表示(填“F-或Ca2+)。
设晶胞边长为a,则最近的F-和Ca2+之间的距离为(用含a的代数式表示)。
(2)OF2分子中氧原子的轨道杂化类型为,OF2被称为氟化物而不被称为氧化物的原因是。
Ⅱ.纯铜在工业上主要用来制造导线、电器元件等,铜能形成+1和+2的化合物。
回答下列问题:
(3)写出基态Cu+的核外电子排布式。
C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序
是。
(4)如图所示是铜的某种氧化物的晶胞示意图,该氧化物的化学式为。
(5)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀,在滴加氨水至沉淀刚全部溶解时可得到蓝色溶液,继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的SO4·H2O沉淀。
该深蓝色沉淀中的NH3通过键与中心离子Cu2+结合。
NH3分子中的N原子杂化方式是。
与NH3分子互为等电子体的一种微粒是(任写一种)
36.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)氯吡格雷是一种用于预防和治疗因血小板高聚集引起的心、脑及其他动脉循环障碍疾病的药物。
以2-氯苯甲醛为原料合成该药物的路线如下:
(1)A中官能团名称为 。
(2)C生成D的反应类型为 。
(3)X(C6H7BrS)的结构简式为 。
(4)写出C聚合成高分子化合物的化学反应方程式 。
(5)物质G是物质A的同系物,比A多一个碳原子。
符合以下条件的G的同分异构体共有 种。
①除苯环之外无其他环状结构;
②能发生银镜反应;
③其中核磁共振氢谱中有5个吸收峰,且峰值比为2:
2:
1:
1:
1的结构简式为 。
(6)已知:
写出由乙烯、甲醇为有机原料制备化合物
的合成路线流程图(无机试剂任选)。
7.【答案】A
8.【答案】D
【解析】A、NO3-在酸性条件下具有很强的氧化性,氧化性的强弱是NO3-(H+)>Fe3+>H+,因此先反应的是Fe和NO3-(H+)反应,故错误;B、Fe+4H++NO3-=Fe3++2H2O+NO↑,根据投入量n(NO3-)=0.3mol,n(H+)=2mol,根据反应方程式为,NO3-完全反应,消耗n(H+)=1.2mol,还剩下n(H+)=0.8mol,消耗n(Fe)=0.3mol,然后发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,溶液共有n(Fe3+)=0.1mol+0.3mol=0.4mol,根据反应方程式消耗n(Fe)=0.2mol,最后发生Fe+2H+=Fe2++H2↑,根据反应方程式,消耗n(Fe)=0.4mol,共消耗n(Fe)=0.3mol+0.2mol+0.4mol=0.9mol,即m(Fe)=0.9×56g=50.4g,故错误;C、滴加KSCN溶液,溶液不变红色,说明不含Fe3+,故错误;D、加入16.8gFe恰好发生第一个反应,生成n(NO)=16.8/56mol=0.3mol,体积为V(NO)=0.3×22.4L=6.72L,故正确。
9.【答案】B
【解析】A、B选项乙烯中的杂质为乙醇,乙醇可使KMnO4褪色,故必须用水除去;而乙醇不能使Br2的CCl4溶液褪色,故不需除去;C、D选项乙烯中杂质为乙醇、SO2和CO2。
其中乙醇、SO2均可使KMnO4褪色,故用氢氧化钠溶液除去;尽管乙醇不能使Br2的CCl4溶液褪色,但SO2在有H2O(g)存在的情况下能使Br2的CCl4溶液褪色,故用氢氧化钠溶液除去,选B。
10.【答案】D
【解析】A.由结构简式可知有机物含有过氧键、醚基以及酯基,故A正确;
B.有机物含有酯基,不溶于水,易溶于有机物,故B正确;
C.含有酯基,可发生水解反应,故C正确;
D.有机物含有5个环,1个C=O键,不饱和度为6,可能含有苯环,故D错误.
故选D.
11.【答案】B
12.【答案】A
【解析】A、绿色化学的核心是从源头上减少污染排放,而不是用化学原理治理环境污染,故A不正确;B、C、D均正确。
故答案选A
13.【答案】D
【解析】A.质量分数为W的氨水其浓度为C1mol/L,设密度为x,质量分数为2W的氨水,设其密度为y,氨水浓度越大密度越小,则x>y,C1=
,质量分数为2W的氨水的浓度为:
C2=
,
=
,由于x>y,则>1,
>,即C2<2C1,所以质量分数为2W的氨水,其浓度小于2C1mol/L,故A错误;
B.3.2克的甲烷甲烷的物质的量为0.2mol,含有0.8mol氢原子,而标准状况下水不是气体,8.96L的水的物质的量约为:
=
mol,8.96L水中含有的氢原子为
mol,远远大于3.2甲烷中含有的氢原子数,故B错误;
C.铅蓄电池中放电时转移2NA个电子,转移了2mol电子,根据反应Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O可知,转移2mol电子,需要消耗2mol硫酸,故C错误;
D.设质量为1g,则三氧化硫的物质的量为:
mol,二氧化硫的物质的量为:
mol,SO2与SO3所含有的氧原子数之比为:
mol×2:
mol×3=5:
6,故D正确;
故选D.
26.【答案】
(1)①+3②4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3
2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2③灼烧使Cr(OH)3分解
(2)NaCrO2、Cr2(SO4)3
(3)0.448<
(4)①2H2O+2e−
2OH−+H2↑(或者2H++2e−
H2↑)3360
②3Fe2++CrO42-+8H+
3Fe3++Cr3++4H2OCr2Fe20O27
【解析】
(1)①氧为-2价,Fe显+2价,整个化合价代数和为0,即Cr的价态为+3价;②根据高温氧化,得到产物是Fe2O3和Na2CrO4以及CO2,因此有Fe(CrO2)2+O2+Na2CO3→Fe2O3+Na2CrO4+CO2,Fe(CrO2)2中Fe的化合价由+2价→+3价,升高1价,Cr由+3价→+6价,化合价高3价,Fe(CrO2)2共升高7价,氧气共降低4价,最小公倍数为28,因此反应方程式为:
4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3
2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2;③最后一步是铝热反应,是金属铝和金属氧化物发生置换反应,因此需要Cr(OH)3转化成氧化物,即灼烧使Cr(OH)3分解;
(2)参考氢氧化铝和酸、碱的反应,2Cr(OH)3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+6H2O,Cr(OH)3+NaOH=NaCrO2+2H2O,和氢氧化钠、硫酸反应的产物是NaCrO2、Cr2(SO4)3;(3)根据铬元素守恒,则有c(CrO42-)+c(HCrO4-)+2c(Cr2O42-)=0.1,解得a=0.448mol·L-1,H2CrO4完全电离,因此HCrO4-只发生电离,溶液显酸性,即c(OH-)3Fe3++Cr3++4H2O;根据铁元素守恒,求出溶液中Fe2+的物质的量为6mol,Fe3+的物质的量为4mol,根据化合价代数和为0,求出氧原子物质的量为13.5mol,因此铁铬氧体的化学式为Cr2Fe20O27.
27.【答案】
(1)Cl—S—S—Cl
(2)bc
(3)平衡气压,便于液体顺利滴下(合理答案均计分)
(4)除掉氯气中混有的氯化氢气体浓硫酸
(5)2S2Cl2+2H2O=3S+SO2↑+4HCl↑3:
1
(6)
【解析】
(1)S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,则它的结构式为Cl—S—S—Cl
下列方法都可以制得氯气,装置A是固液不加热制气装置,故符合题意的是:
KMnO4固体和浓HCl反应和KClO3固体和浓HCl反应。
装置A中用恒压分液漏斗而不用普通分液漏斗的原因是平衡气压,便于液体顺利滴下
B中饱和食盐水的作用除掉氯气中混有的氯化氢气体,装置C的作用是干燥氯气,故选用的试剂是浓硫酸。
(5)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,故该气体为二氧化硫,反应过程中只有一种元素化合价发生变化则反应还应有S单质生成,该反应的化学方程式2S2Cl2+2H2O=3S+SO2↑+4HCl↑,化合价降低的为3个硫,升高的为一个S,则氧化剂与还原剂物质的量之比为3:
1
28.【答案】
(1)CH2=CHCH3加成反应
(2)CH3CHClCH3+NaOH
CH3CH(OH)CH3+NaCl
(3)CH3COCH36(4)2-甲基丙烯酸甲酯(5)8CH2=C(CH3)CH2COOH或
(6)
【解析】F发生加聚反应生成有机玻璃,则F结构简式为CH2=C(CH3)COOCH3,E和甲醇发生酯化反应生成F,E结构简式为CH2=C(CH3)COOH;A是链烃,根据A分子式知,A结构简式为CH2=CHCH3,A和HCl发生加成反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生催化氧化反应生成D,核磁共振氢谱表明D只有一种化学环境的氢,则D结构简式为CH3COCH3,C结构简式为CH3CH(OH)CH3,B结构简式为CH3CHClCH3,D发生加成反应然后酸化得到E;
(1)A的结构简式为CH2=CHCH3,A生成B的反应类型为加成反应;
(2)C结构简式为CH3CH(OH)CH3,B结构简式为CH3CHClCH3,B生成C的化学方程式为CH3CHClCH3+NaOH
CH3CH(OH)CH3+NaCl;
(3)D的结构简式为CH3COCH3,羰基是平面结构,HCHO也是平面结构,CH3COCH3是2个甲基取代甲醛分子中的氢原子,每个甲基最多还可以提供一个氢原子与之共平面,分子中最多有6个原子共平面;
(4)F结构简式为CH2=C(CH3)COOCH3,F的化学名称为2-甲基丙烯酸甲酯;
(5)F结构简式为CH2=C(CH3)COOCH3,F的同分异构体中能同时满足下列条件,
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,说明含有羧基;
②能使Br2的四氯化碳溶液褪色说明含有碳碳双键;去掉羧基,还有四个碳原子,如果含双键的四个碳是直链有2种,分别用羧基取代,应有6种结构符合题意;如果双键的四个碳是CH2=C(CH3)2,用羧基取代,应有2种结构符合题意,则共有8种结构符合题意;其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3﹕2﹕2﹕1的是CH2=C(CH3)CH2COOH;
(6)由乙醇为起始原料制备聚乳酸
,乙醇先氧化生成乙醛,乙醛与HCN发生加成反应,然后水解生成乳酸,发生加聚反应可生成聚乳酸,流程为
。
35.[化学——选修3:
物质结构与性质]【答案】
(1) 1s22s22p63s23p63d34s2或3d34s2 (2 分)Ca2+
(2)sp3杂化 氧化物中氧元素显负价,而在OF2中氧元素的化合价为+2
II.(3) ls22s22p63s23p63d10或【Ar】3d10(2分) N、O、C
(4) CuO (5) 配位(1分)sp3杂化 (1分)H3O+等
【解析】
(1)V原子是23号,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2(或3d34s2);CaF2晶胞中,白球的数目为8×1/8+6×1/2=4,黑球全部在晶胞内部,数目为8,则图中白球是钙离子;把晶胞分成8个小的立方体如图,
则F-位于小立方体的中心,即小红球,则Ca2+与F-之间的最近距离为小立方体的体对角线的一半,已知晶胞边长为a,则小立方体的边长为a/2,设Ca2+与F-之间的最近距离为x,
则(a/2)2+(a/2)2+(a/2)2=x2,解得x=
;
(2)OF2分子中氧原子为2+(6-2×1)/2=4,属于sp3杂化;OF2中F元素为-1价,O元素的化合价为+2价,而氧化物中O元素的化合价为-2价,所以OF2被称为氟化物;
(3)Cu的原子序数为29,价电子排布为3d104s1,则基态Cu+的核外电子排布式为 ls22s22p63s23p63d10或【Ar】3d10,C、O、N元素都是第二周期非金属元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O>C;
(4)由晶胞示意图可知,1个晶胞中有4个A,B为8×1/8+6×1/2=4个,原子个数之比为1:
1,该氧化物的化学式为CuO;
(5)NH3中N原子提供孤对电子,Cu2+提供空轨道,二者形成配位键;NH3分子中孤对电子数为1,成键数为3,则N原子的杂化方式为sp3,与NH3分子互为等电子体的一种微粒具有相同的价电子数8和原子数4,微粒为PH3或H3O+等。
36.[化学——选修5:
有机化学基础]【答案】
(1)醛基、氯原子(2分)
(2)酯化反应(或取代反应)(2分)
【解析】A反应生成B,B反应生成C,C和甲醇发生酯化反应生成D,D取代反应生成E,根据D、E结构简式结合X分子式知,X结构简式为
,E发生取代反应生成氯砒格雷;
(1)有机物A的结构简式为
,分子中含有的官能团分别为氯原子、醛基;
(2)对比C、D的结构可知,C中羧基与甲醇发生酯化反应,也属于取代反应;
(3)由D、E的结构可知,D→E发生取代反应,对比D、E的结构确定X的结构简式为:
;
(4)C聚合成高分子化合物的化学反应方程式
;
(5)物质G是物质A的同系物,则G含有Cl原子、-CHO、苯环,且比A多一个碳原子,则比A多一个CH2原子团,且满足:
①除苯环之外无其它环状结构,②能发生银镜反应,可以含有1个侧链为-CHClCHO,含有可以含有2个侧链,为-CH2Cl、-CHO,或者为-CH2CHO、-Cl,各有邻、间、对三种,可以有3个取代基,分别为-Cl、-CHO、-CH3,