B.X单质是氮气、Y单质是氧气,同周期非金属性从左往右依次增强,元素的非金属性氧大于氮,非金属性越强其单质的氧化性越强,所以Y单质的氧化性大于X,B错误;
C.化合物Z2Y2为Na2O2,阳离子为Na+,阴离子为O22-,阴、阳离子个数比为1∶2,C错误;
D.W、X、Y三种元素可组成的化合物可能是硝酸、硝酸铵等,硝酸是共价化合物、硝酸铵是离子化合物,D正确;
故选D。
【点睛】粒子半径比较规律:
一般而言,电子层数越多其半径越大,电子层数相同的元素,原子序数越大半径越小;Na2O2中,阴离子为O22-是整体;H、N、O三种元素可形成酸:
硝酸、碱:
一水合氨、盐:
硝酸铵。
6.室温下,下列有关结论正确的是()
A.向稀醋酸中加水稀释使电离程度增大,溶液pH减小
B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,
溶液中增大
C.向0.1mol·L-1的NaHSO3溶液中加入氨水至中性,则c(Na+)+c(NH
)=2c(SO
)+c(HSO
)
D.为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH。
若pH<7,则H2A是强酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.向稀醋酸中加水稀释,能促进醋酸电离,使电离程度增大,氢离子物质的量增大,但是由于体积增大,氢离子浓度反而减小,所以溶液的pH增大,A错误;
B.水解吸热,升高温度能促CH3COONa水解,使水解常数Kh变大,根据反应CH3COO-+H2O
CH3COOH+-OH-,Kh=
,则
,Kh变大,
比值减小,B错误;
C.向0.1mol·L-1的NaHSO3溶液中加入氨水至中性,有c(H+)=c(OH-),反应后溶液中存在的阳离子有Na+、NH
和H+,阴离子有SO
、HSO
和OH-,则有电荷守恒关系c(Na+)+c(NH
)+c(H+)=2c(SO
)+c(HSO
)+c(OH-),所以c(Na+)+c(NH
)=2c(SO
)+c(HSO
),C正确;
D.当HA-的电离程度大于水解程度时,此时NaHA是酸性,pH<7,所以pH<7时,H2A不一定是强酸,D错误。
答案选C。
【点睛】测NaHA溶液的pH,若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,HA-的水解程度与电离程度不确定,则H2A不一定是强酸;巧用水解常数的关系,进行比较比值的关系;离子浓度的关系学会使用电荷守恒和物料守恒。
7.下列实验中,能达到相应实验目
的是
A.制备并收集乙酸乙酯
B.证明氯化银溶解度大于硫化银
C.验证溴乙烷的消去产物是乙烯
D.推断S、C、Si的非金属性强弱
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】
【详解】A、制取乙酸乙酯需要用浓硫酸做催化剂,故不选A;
B、1mL0.1mol/L的AgNO3溶液滴加几滴0.1mol/L的NaCl溶液生成白色沉淀AgCl,AgNO3有剩余,再滴加几滴0.1mol/L的Na2S,AgNO3与Na2S反应生成Ag2S沉淀,所以不能证明氯化银溶解度大于硫化银,故不选B;
C、乙烯、乙醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以该装置不能验证溴乙烷的消去产物是乙烯,故不选C;
D、碳酸钠与稀硫酸反应放出二氧化碳,证明非金属性S>C,二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,证明非金属性C>Si,故选D。
8.下面有关叙述中,不正确的是()
A.CH4中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化
B.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子
C.氯化钠晶体中,Na+和Cl-的配位数均为8
D.镍元素基态原子的电子排布式为:
1s22s22p63s23p63d84s2
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.CH4中心原子碳与氢原子形成4个σ键,无孤电子对,杂化轨道类型为sp3杂化,A正确;
B.以非极性键结合起来的双原子分子,如氧气、氢气、氯气、氮气等,一定是非极性分子,B正确;
C.氯化钠的晶胞为
,Na+和Cl-的配位数均为6,分别在它们的上下左右前后位置,C错误;
D.镍是28号元素,在周期表中位于第四周期第Ⅷ族,根据构造原理,基态原子的电子排布式为:
1s22s22p63s23p63d84s2,D正确;
答案选C。
【点睛】注意臭氧是单质分子,但不是非极性分子,是极性分子。
9.下列说法正确的是()
A.除去NaHCO3固体中的Na2CO3固体可用加热的方法
B.工业上采取电解熔融氧化镁的方法炼制金属镁
C.重结晶法提纯有机物选择溶剂要求:
杂质在溶剂中溶解度受温度影响较大
D.溴乙烷与NaOH溶液共热后,加入AgNO3溶液,未出现淡黄色沉淀,不能说明溴乙烷没有水解
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.NaHCO3固体加热生成碳酸钠,而碳酸钠加热不分解,则不能用加热的方法除杂,故A错误;
B.氧化镁的熔点高,电解需要耗费大量能源,工业上采取电解熔融沸点较低的氯化镁的方法炼制金属镁,故B错误;
C.重结晶法提纯有机物选择溶剂要求:
被提纯物在此溶剂中的溶解度受温度影响较大,杂质在此溶剂中的溶解度受温度影响较小,便于被提纯物的析出;如杂质在此溶剂中的溶解度随温度的变化较大,也会析出,不能进行重结晶,故C错误;
D.在加入硝酸银溶液之前必须先加稀硝酸中和未反应的NaOH,防止硝酸银和NaOH反应而干扰溴离子的检验,故D正确;
答案选D。
10.卡拉诺利是一种抗HIV药物,其结构简式如图所示,下列关于卡拉诺利的说法正确的是()
A.该物质遇FeCl3溶液显紫色
B.分子中有3种含氧官能团
C.该物质属于苯的同系物
D.1mol该物质与足量NaOH溶液反应时消耗1molNaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A. 该物质不含酚羟基,遇FeCl3溶液不显色,A错误;
B. 该分子中,含有
羟基、
酯基、
醚键三种含氧官能团,B正确;
C. 该物质与苯的官能团的种类数目均不相同,不为苯的同系物,C错误;
D.1mol该物质与足量NaOH溶液反应时,酯基水解生成了酚羟基,生成的酚羟基能继续与氢氧化钠反应,所以消耗2molNaOH,D错误;
答案选B。
【点睛】同系物,结构相似,当官能团不同或官能团个数不同时,不能属于同系物;酯基与氢氧化钠水解反应时要注意,当水解成酚羟基时,能继续与氢氧化钠反应。
11.研究小组采用电解法(惰性电极)将含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4的浆液分离成固体混合物和含铬元素的溶液,装置如图。
下列说法不正确的是()
A.阳极的电极反应式为:
2H2O-4e-=O2↑+4H+
B.适当增大电压,CrO
也可在阴极室转化为Cr(OH)3除去
C.阴极室生成的物质可用于固体混合物Al(OH)3和MnO2的分离
D.CrO
通过阴离子交换膜进入阳极室,从而实现与浆液的分离
【答案】B
【解析】
【分析】
电解时,CrO42−通过阴离子交换膜向阳极移动,在阳极氢氧根离子失电子发生氧化反应,OH−放电后,阳极池酸度增强,发生反应2CrO42−+2H+=Cr2O72−+H2O,阴极发生还原反应生成氢气和NaOH,以此解答该题。
【详解】A.阳极发生氧化反应,该电极的电极反应式为:
2H2O-4e- =O2↑+4H+,故A正确;
B.适当增大电压,电解时,右池为阳极,阴离子向阳极移动,CrO42−通过阴离子交换膜向阳极移动,从而CrO42-能从浆液中分离出,故B错误;
C.阴极发生还原反应生成氢气,同时还会得到硫酸钠、氢氧化钠, Al(OH)3和MnO2中的氢氧化铝可以溶于氢氧化钠,氢氧化钠可用于固体混合物Al(OH)3和MnO2的分离,故C正确;
D.电解时,CrO42-通过阴离子交换膜向阳极移动,通电后CrO42-将通过阴离子膜进入阳极室,从而实现与浆液的分离,故D正确;
答案选B。
12.在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中,反应CO2(g)+C(s)
2CO(g)ΔH>0,分别在一定温度下达到化学平衡状态。
下列说法正确的是
容器
温度/K
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(CO2)
n(C)
n(CO)
n(CO)
I
977
0.28
0.56
0
0.4
II
977
0.56
0.56
0
x
III
1250
0
0
0.56
y
A.977K,该反应的化学平衡常数值为2
B.达到平衡时,向容器I中增加C的量,平衡正向移动
C.达到平衡时,容器Ⅰ中CO2的转化率比容器Ⅱ中的大
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的CO的转化率大于28.6%
【答案】C
【解析】
【分析】
977K时,容器I:
【详解】A.977K,根据容器I中的反应数据,该反应的化学平衡常数值为
1,故A错误;
B.C是固体,达到平衡时,向容器I中增加C的量,平衡不移动,故B错误;
C.容器Ⅱ与容器Ⅰ相比,相当于加压,达到平衡时,容器Ⅰ中CO2的转化率比容器Ⅱ中的大,故C正确;
D.若容器Ⅲ的温度是977K,则容器Ⅲ与容器I是等效平衡,平衡时CO的浓度是0.2mol/L,CO的转化率是
,升高温度,正向移动,CO浓度增大,容器Ⅲ中的CO的转化率小于28.6%,故D错误。
【点睛】本题考查平衡常数的计算、等效平衡原理,明确同一可逆反应,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要按反应方程式中的化学计量之比投入反应物或生成物,建立起新的平衡状态都相同。
第II卷共64分
二、填空题
13.请用你所学的化学知识回答下列问题:
(1)Na、Mg、Al中第一电离能最大的是___(填元素符号),Fe原子基态电子排布式为___。
(2)下列反应可用于检测司机是否酒后驾驶:
2Cr2O
+3CH3CH2OH+16H++13H2O→4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH
①配合物[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是___(填元素符号)。
②1molCH3COOH分子含有σ键的数目为___NA。
③H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为___。
(3)S元素的最高价氧化物在气态时以单分子形式存在,中心原子的杂化方式为___杂化,其分子的立体构型为___。
H2O、H2S、H2Se沸点由低到高的顺序___。
(4)将Cu的粉末加入浓氨水中,通入O2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式是___。
(5)金属元素X和非金属元素Y生成某化合物的晶胞如图(X用白球表示,Y用黑球表示),则该化合物的化学式为___。
【答案】
(1).Mg
(2).1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(3).O(4).7(5).H2O分子与CH3CH2OH分子之间可以形成氢键(6).sp2(7).平面三角形(8).H2S【解析】
【分析】
根据原子的价电子排布确定第一电离能的大小;配合物中,含有孤对电子的原子提供给有空轨道的原子形成配位键;根据结构式确定σ键的个数,单键为σ键,双键或三键中只有一个是σ键;氢键的存在对物质的熔沸点和溶解性的影响;根据价层电子对互斥理论确定分子的杂化类型和空间构型;利用均摊法确定物质的化学式。
【详解】
(1)Na、Mg、Al在第三周期,价电子排布分别是3s1、3s2、3s23p1,Na最外层一个电子,且半径最大,最易失去一个电子,Mg3s上是全充满状态,Al易失去3p的一个电子,Mg比Al稳定,第一电离能最大的是Mg,Fe是26号元素,位于第四周期第Ⅷ族,根据构造原理基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;
(2)①配合物[Cr(H2O)6]3+中,氧原子有孤对电子,提供给Cr3+,故与Cr3+形成配位键的原子是O;
②CH3COOH分子结构式为:
,则每个分子中含有7个σ键,1molCH3COOH含有σ键的数目为7NA;
③CH3CH2OH分子中含有羟基,羟基与水分子之间能形成氢键,所以H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为H2O分子与CH3CH2OH分子之间可以形成氢键;
(3)S元素的最高价氧化物是SO3,氧原子最外层6个电子接受两个电子形成稳定结构,中心原子硫原子最外层6个电子,则硫原子的孤电子对数为
,价层电子对数是3,即中心原子的杂化方式为sp2杂化,其分子的立体构型为平面三角形;H2O分子间存在氢键,H2S、H2Se无氢键,H2O沸点最高,H2S相对分子质量小于H2Se,则范德华力H2S小于H2Se,范德华力越大沸点越高,所以H2O、H2S、H2Se沸点由低到高的顺序为H2S(4)将Cu的粉末加入浓氨水中,通入O2,充分反应后溶液呈深蓝色,蓝色是由于形成的络合离子:
[Cu(NH3)4]2+,则该反应的离子方程式是2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O;
(5)根据晶胞图可知,X在晶胞
顶点有8个和面心有6个,Y在晶胞的内部有8个,根据均摊法,则每个晶胞中含有X:
个,Y有8个,X、Y个数比为1:
2,所以化学式为XY2。
【点睛】分子的杂化类型和空间构型根据价层电子对互斥理论确定,先确定中性原子的孤电子对数,再得到价层电子对数,可得杂化类型和空间构型;立方晶胞原子的计算方法:
顶点的原子数乘八分之一,棱上的乘四分之一,面上的乘二分之一,内部的乘一。
14.A(C3H6)是基本有机化工原料。
由A制备聚合物C和
的合成路线(部分反应条件略去)如图所示。
已知:
;R—C
N
R—COOH
回答下列问题:
(1)A的名称是___,B含有的官能团的名称是___。
(2)C的结构简式为___,D→E的反应类型为___。
(3)E→F
化学方程式为___。
(4)
中最多有___个原子共平面,
发生缩聚反应生成有机物的结构简式为___。
(5)B的同分异构体中,与B具有相同的官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为6∶1∶1的是___(写结构简式)。
(6)结合题目信息,以乙烯、HBr为起始原料制备丙酸,设计合成路线___(无机试剂任选)。
合成路线流程图示例:
CH3CHO
CH3COOH
CH3COOCH2CH3。
【答案】
(1).丙烯
(2).碳碳双键、酯基(3).
(4).取代反应(或水解反应)(5).
(6).10(7).
(8).
(9).CH2=CH2
CH3CH2Br
CH3CH2CN
CH3CH2COOH
【解析】
【分析】
分析流程图:
由高聚物
结构特点可推知,该高聚物是由B通过加聚反应得到的,因此B的结构简式为CH3CH=CHCOOCH3。
高聚物
结构中含有酯基,在NaOH溶液中共热发生酯的水解反应,再酸化生成羧基,故C的结构简式为
。
运用逆合成分析法思考,由G
符合“已知”信息中-CN转化为-COOH的过程,可推知G为
,E转化为F符合“已知”信息中烯烃环加成,故F为
,E为CH2=CHCH2OH。
D是A与Cl2的反应产物,D又能在NaOH水溶液共热转化为CH2=CHCH2OH,该过程应为卤代烃水解反应生成醇羟基,所以D为CH2=CHCH2Cl,可得A的结构简式为CH2=CHCH3。
【详解】
(1)通过以上分析知,A为CH2=CHCH3,名称是丙烯,B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,含有官能团名称是碳碳双键和酯基;
(2)C的结构简式为
,D发生水解反应或取代反应生成E,D→E的反应类型为取代反应(或水解反应);
(3)根据分析可知E→F发生“已知”信息中烯烃环加成,化学方程式为
(4)
分子中含有2个通过C-C连接的
结构,两个
的平面通过单键旋转而共平面,所以该分子中所有原子可能处于同一平面上,所以最多共有10个原子共平面,
分子间羧基与醇羟基之间酯化脱水形成高分子,属于缩聚反应,生成高聚物的结构简式为
;
(5)B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,B的同分异构体中,与B具有相同的官能团且能发生银镜反应,说明含有碳碳双键和酯基、醛基,为甲酸酯,符合条件的同分异构体有HCOOCH=CHCH2CH3、HCOOCH2CH=CHCH3、HCOOCH2CH2CH=CH2、HCOOC(CH3)=CHCH3、HCOOCH=C(CH3)2、HCOOC(CH3)CH=CH2、HCOOCHC(CH3)=CH2、HCOOCH(CH2CH3)=CH2,其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为6:
1:
1的是
;
(6)CH2=CH2和HBr发生加成反应生成CH3CH2Br,CH3CH2Br和NaCN发生取代反应生成CH3CH2CN,CH3CH2CN在碱性条件下发生水解反应然后酸化得到CH3CH2COOH,所以其合成路线为CH2=CH2
CH3CH2Br
CH3CH2CN
CH3CH