吉林省吉林市2020届高三第四次调研考试理综化学试题 Word版含解析

吉林省吉林市2020届高三第四次调研考试理综化学试题 Word版含解析

- 1 - 吉林市普通中学 2019—2020 学年度高中毕业班第四次调研测试 理科综合化学 可能用到的相对原子量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Si 28 一、选择题：本题包括 13 个小题，每小题 6 分，每小题只有一个选项符合题意。 1.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是 A. 医用酒精的浓度为 95%，此浓度杀灭新冠病毒效果最好 B. SO2 排放会导致的环境污染是酸雨 C. 牛大棒骨属于厨余垃圾（湿垃圾） D. “水滴石穿、水乳交融”都不涉及化学变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．医用酒精的浓度为 75%，此浓度杀灭新冠病毒效果最好，并不是浓度越高越好， 故 A 错误； B．SO2 排放会导致硫酸型酸雨，故 B 正确； C．牛大棒骨属于干垃圾，故 C 错误； D．水在下落过程中溶解了空气中的二氧化碳生成了碳酸，碳酸和碳酸钙反应生成可溶性的碳 酸氢钙，导致石头慢慢会磨穿，属于化学变化，故 D 错误。 答案选 B。 2.下列有关原子、分子或物质所对应的表示式正确的是 A. 氯原子结构示意图: B. 氯化钠电子式: C. 水分子结构式: D. 乙炔分子比例模型: 【答案】C 【解析】 - 2 - 【详解】A、氯原子的核电荷数和核外电子总数都是 17，所以氯原子的结构示意图为： ， A 错误； B、氯化钠由钠离子和氯离子构成，属于离子化合物，其电子式为 ，B 错误； C、水分子为 V 形结构，结构式为: ，C 正确； D、题中所示为乙炔分子的球棍模型，D 错误； 答案选 C。 3.第 26 届国际计量大会修订了阿伏加德罗常数的定义，并于 2019 年 5 月 20 日正式生效。NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 常温常压下，11.2 L Cl2 含氯原子数为 NA B. 0.05 mol 166 106Sg 原子中含中子数目为 13.3NA C. l mol FeI2 与少量氯气反应时转移的电子数为 2NA D. 常温下，28 g 乙烯中含有的碳原子数为 2NA 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．常温常压下气体摩尔体积大于 22.4L/mol，故 11.2L 氯气的物质的量小于 0.5mol， 则含有的氯原子小于 NA 个，故 A 错误； B．一个 166 106Sg 原子中含中子数目为 60，0.05 mol 166 106Sg 原子中含中子数目为 3NA，故 B 错误， C．氯气的量未知，故无法计算转移的电子数，故 C 错误； D．28 g 乙烯的物质的量为 1mol，乙烯的分子式为 C2H4，故 1mol 乙烯中含有的碳原子数为 2NA， 故 D 正确。 答案选 D。 4.中国工程院院士、国家卫健委高级别专家组成员李兰娟团队，于 2 月 4 日公布阿比朵尔、 达芦那韦可抑制新型病毒。如图所示有机物是合成阿比朵尔的原料，关于该有机物下列说法 正确的是 - 3 - A. 分子式为 C12H14NO3 B. 易溶于水和有机溶剂 C. 分子结构中含有三种含氧官能团 D. 可以发生加成反应、取代反应、水解反应和氧化反应 【答案】D 【解析】 【分析】 由结构简式可知，该有机物含有酚羟基、酯基、碳碳双键和氨基，结合酚、酯类、烯烃和胺 的性质解答该题。 【详解】A．由结构简式可知分子式为 C12H13NO3，故 A 错误； B．含有酯基，不溶于水，故 B 错误； C．有机物含有酚羟基、亚氨基、碳碳双键和酯基 4 种官能团，故 C 错误； D．含有碳碳双键，可发生加成、氧化反应，含有酯基，可发生水解反应和取代反应，故 D 正 确。 答案选 D。 5.水溶液中能大量共存的一组离子是 A. K＋、Na＋、 2- 4SO 、 - 4MnO B. Cl－、 2- 3SO 、Fe2＋、H＋ C. + 4NH 、Ba2＋、Br－、 2- 3CO D. Na＋、H＋、 - 3NO 、 - 3HCO 【答案】A 【解析】 【详解】A．四种离子在水溶液中相互之间不反应，可以大量共存，故 A 符合题意； B．亚硫酸根和氢离子会结合生成弱电解质不能大量共存，故 B 不符合题意； C．碳酸根和钡离子会结合生成沉淀不能大量共存，故 C 不符合题意； D．碳酸氢根和氢离子反应生成二氧化碳和水不能共存，故 D 不符合题意； 故答案为 A。 - 4 - 6.近年来，利用电化学催化方法进行 CO2 转化的研究引起了世界范围内的高度关注。下图是以 Cu 作为催化剂 CO2 转化为甲酸的反应过程，有关说法不正确的是 A. 过程①说明在催化剂作用下，O－C－O 之间形成了一种特殊的化学键 B. 过程②形成 O－H 键的过程放出了能量 C. 反应过程中微粒间的碰撞均为有效碰撞 D. 每 1 mol CO2 完全转化为甲酸需得 2 mol e－ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．据图可知过程①中催化剂作用下，碳氧双键断裂，O-C-O 之间形成了一种特殊的 化学键，故 A 正确； B．化学键的形成过程释放能量，故 B 正确； C．活化分子间所发生的分子间的碰撞，只有能发生反应的碰撞才是有效碰撞，故 C 错误； D．二氧化碳转化为甲酸时，碳元素由+4 价变为+2 价，故 1 mol CO2 完全转化为甲酸需得 2 mole-， 故 D 正确； 故答案为 C。 7.下列说法正确的是 A. 25℃时，将 pH=a 的一元强酸溶液与 pH=14﹣a 的一元碱溶液等体积混合后，所得溶液呈酸 性或中性 B. 向醋酸钠溶液中加盐酸至溶液呈中性，则 c(Clˉ)=c(CH3COOH) C. 常温下，已知 CH3COOH 的电离平衡常数为 Ka、CH3COONa 的水解平衡常数为 Kh、则 Ka·Kw=Kh D. 向 NH4HSO4 溶液中滴加 NaOH 溶液至中性，所得混合液中 c(Na＋)>c( + 4NH )>c( 2- 4SO )>c(OH－) ＝c(H＋) 【答案】B 【解析】 【详解】A．25℃时，若碱为一元弱碱，则 pH=14-a 的该碱浓度要大于 pH=a 的一元强酸，所 - 5 - 以等体积混合是碱过量，溶液显碱性，故 A 错误； B．向醋酸钠溶液中加盐酸至溶液呈中性，溶液中存在电荷守恒 c(Clˉ)+ c(OHˉ)+ c(CH3COOˉ)= c(H+)+ c(Na+)，溶液显中性，所以 c(OHˉ)= c(H+)，则 c(Clˉ)+(CH3COOHˉ)= c(Na+)，溶液中同 时存在物料守恒 c(CH3COOH)+(CH3COOˉ)= c(Na+)，所以有 c(Clˉ)=c(CH3COOH)，故 B 正确； C．CH3COOH 的电离平衡常数 Ka=       - 3 + 3 HCH COO CH COOH c c c ，CH3COONa 的水解平衡常数为 Kh=       - 3 - 3 OHCH COOH CH COO c c c ，所以 Ka·Kh= Kw，故 C 错误； D．NH4HSO4 中滴加 NaOH 溶液，若二者物质的量相同时，溶质为等物质的量的(NH4)2SO4 和 Na2SO4， 此时溶液呈酸性，需要再滴加少许 NaOH 呈中性，所以 c(Na＋)> c( + 4NH )，而溶液中存在电荷 守恒 c(Na＋)+c( + 4NH )+c(H＋)= 2c( 2- 4SO )+c(OH－)，溶液呈中性所以 c(Na ＋)+c( + 4NH )=2c( 2- 4SO )，所以 c(Na＋)> c( 2- 4SO )>c( + 4NH )，故 D 错误； 故答案为 B。 8.2020 年 5 月 5 日晚 18 时 00 分，我国载人空间站货物返回舱试验舱在我国文昌航天发射场 点火升空， 5 月 8 日飞船试验船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆，试验取得圆满成功。 金属铍(Be)是火箭、航空、宇宙航行的重要材料，工业上以含铍废渣(主要成分是 Be 和 MgF2) 为原料制备金属铍的工艺流程如图: 已知：MgF2 和 CaF2 难溶于水。回答下列问题： (1)提高浸出速率的方法有________、_______(任写两项)；已知滤液Ⅰ中铍元素的存在形式 为 H2BeF4，写出“浸出”过程中发生反应的化学方程式：____________。 (2)过滤所得滤渣Ｉ的主要成分为________(填化学式)。 (3)该流程中可循环利用的物质是____________________；滤渣Ⅱ与浓硫酸发生反应的化学方 程式为__________________________________________________；已知(NH4)2BeF4 易溶于水， - 6 - 且其在水中的溶解度随温度的升高而大幅度增大，从 NH4F 与滤液Ⅱ发生反应后所得溶液中获 得(NH4)2BeF4 晶体的“一系列操作”具体是指____________________ 过滤、洗涤、干燥。 (4) “分解”过程中产生的 BeF2 在熔融状态下不能导电，其电子式为_____________；“还原” 过程可以用金属镁制备金属铍的原因是__________________________。 【答案】 (1). 粉碎废渣、增大 HF 溶液的浓度 (2). 适当升高温度、充分搅拌(写两 项即可) (3). Be＋4HF=H2BeF4＋H2↑ (4). MgF2 (5). HF、NH4F (6). CaF2＋H2SO4 (浓) Δ CaSO4＋2HF↑ (7). 蒸发浓缩、冷却结晶 (8). (9). 镁的 还原性比铍强 【解析】 【分析】 将含铍废渣(主要成分是 Be 和 MgF2)用 30%HF 溶液酸浸，MgF2 难溶于水，所以得到的滤渣 I 为 MgF2，根据题目信息可知滤液 I 中主要含有 H2BeF4，过滤分离，向滤液Ⅰ中加入 CaCO3，除去 溶液中过量的 HF，过滤得到滤渣 II 为 CaF2 和含有 H2BeF4 的滤液Ⅱ，向滤液Ⅱ中加入 NH4F 得 到(NH4)2BeF4，同时得到 HF，浓硫酸和滤渣 II 反应也可以生成 HF，得到的 HF 可以循环使用； 经过后续一系列操作得到较纯的(NH4)2BeF4 晶体，将晶体分解得到 NH4F 和 BeF2，用 Mg 还原 BeF2 得到较纯的金属 Be，NH4F 则可以循环使用。 【详解】(1)粉碎废渣、增大 HF 溶液的浓度、适当升高温度、充分搅拌都可以提高浸出速率； 反应有 Be 和 HF，产物有 H2BeF4，该过程 Be 元素被氧化，根据元素的价态规律可知应是 H 元 素将 Be 元素氧化，所以化学方程式为 Be＋4HF=H2BeF4＋H2↑； (2)滤渣 I 主要为难溶于水的 MgF2； (3)根据分析可知循环使用的有 HF 和 NH4F；滤渣 II 主要 CaF2，与浓硫酸发生复分解反应生成 HF，方程式为 CaF2＋H2SO4 (浓) Δ CaSO4＋2HF↑；(NH4)2BeF4 易溶于水，且其在水中的溶解度随 温度的升高而大幅度增大，所以可以先加热混合溶液蒸发浓缩，再冷却析出(NH4)2BeF4 晶体， 所以一系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； (4)BeF2 在熔融状态下不能导电，说明其为共价化合物，所以电子式为 ；铍和 镁位于同一主族，且镁位于铍的下方，所以镁的金属性比铍强，则镁的还原性比铍强，可以 用金属镁制备金属铍。 - 7 - 【点睛】离子化合物可以在熔融状态下电离出可以自由移动的离子，可以导电，而共价化合 物(即便是电解质)在熔融状态下无法产生自由移动的离子，不能导电。 9.醇分子间脱水生成醚是制备简单醚的常用方法。用硫酸作为催化剂，在不同的温度下正丁 醇和硫酸作用生成的产物会有不同，因此反应需严格控制温度。 主反应 2 4H SO 4 9 4 9 4 9 2134~135°C2C H OH C H OC H +H O 副反应 2 4H SO 4 9 2 5 2 2>135°CC H OH C H CH=CH +H O 主要实验装置如图所示 主要试剂及产物的部分性质如下表所示 名称 正丁醇 正丁醚 浓硫酸 相对分子质量 74 130 98 性状 无色液体 无色液体 无色液体 相对密度 0.8098 0.7689 1.84 沸点/℃ 117.7 142.4 340 溶解度/(g/100ml水) 7.7 ＜0.5 实验步骤如下： ①在干燥的 100mL 三颈烧瓶中，放入 14.8g 正丁醇和 4g(2.2mL)浓硫酸，摇动混合，并加入几 粒沸石。按装置图，一瓶口装上温度计，温度计的水银球浸入液面以下。另一瓶口装上油水 分离器（分水器），先在分水器中放置 VmL 水，然后将三颈烧瓶在电热套中加热，使瓶内液体 微沸，开始回流。 ②随反应的进行，分水器中液面增高，这是由于反应生成的水，以及未反应的正丁醇（在三 - 8 - 颈烧瓶中会有二元或三元恒沸物）蒸出，经冷凝管冷凝后聚集于分水器内。继续加热到瓶内 温度升高到 135℃左右。分水器已全部被水充满时，表示反应已基本完成，约需 1h。如继续 加热，则溶液容易碳化变黑，并有大量副产物生成。 ③反应物冷却后，把混合物连同分水器里的水一起倒入盛有一定量水的分液漏斗中，充分振 荡，静置后，分出产物粗制正丁醚。用 16mL5.0mol/L 硫酸分 2 次洗涤，再用 10mL 水洗涤， 然后加入无水氯化钙。将干燥后的产物注入蒸馏烧瓶中，收集 139～142℃馏分，产量为 5.6g。 请回答下列问题： (1)在三颈烧瓶中加入几粒沸石，目的是____________。 (2)仪器 a 的名称是_____________。 (3)先在分水器中放置 VmL 水，已知分水器的容积为 10mL，试计算 VmL 为_____mL（保留两位 有效数字）。 (4)实验装置图中分水器的作用是________________________________。 (5)反应温度不易过高，溶液容易碳化变黑，并有大量副产物_____________生成。 (6)实验过程中需用 5.0mol/L 硫酸分 2 次洗涤正丁醚，用浓硫酸配制 5.0mol/L 硫酸溶液时， 定容的操作方法为___________________________________。 (7)在③步骤中用 10mL 水洗涤的目的是_________。 (8)本实验最终获得 5.6g 正丁醚，则产率为_________（保留三位有效数字）。 【答案】 (1). 防止混合液受热暴沸 (2). 球形冷凝管 (3). 8.2 (4). 分离出 水，使生成醚的可逆反应正向移动,由于正丁醇和正丁醚的密度比水小，在水的上层，会自动 回流到三颈烧瓶中，提高反应物的转化率和产品的产率 (5). 1-丁烯 (6). 用玻璃棒 引流向容量瓶中加蒸馏水至距离刻度线 1～2cm 处，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点 与刻度线相切 (7). 除硫酸 (8). 43.1％ 【解析】 【分析】 醇分子间脱水生成醚是，用硫酸作为催化剂，产物难溶于水，且与反应物沸点相差较大，故 采用蒸馏、分液的操作得到粗品。依据实验基本操作分析，沸石防暴沸，冷凝管起到冷凝作 用；依据丁醇加热反应生成丁醚的化学方程式，计算生成水的量，结合题干分水器被水充满 计算加入的水的体积。 【详解】(1)在三颈烧瓶中加入几粒沸石，目的是防止混合液受热暴沸。 (2)根据仪器结构，仪器 a 的名称是球形冷凝管。 - 9 - (3)先在分水器中放置 VmL 水，已知分水器的容积为 10mL，14.8g 正丁醇的物质的量为 0.2mol， 根据反应 2 4H SO 4 9 4 9 4 9 2134~135°C2C H OH C H OC H +H O ，理论生成水 0.1mol，即 1.8g；根据 纯水的密度为 1.0g/mL，生成水的体积为 1.8mL， VmL 为 10mL-1.8mL=8.2mL。 (4)实验装置图中分水器的作用是分离出水，使生成醚的可逆反应正向移动，由于正丁醇和正 丁醚的密度比水小，在水的上层，会自动回流到三颈烧瓶中，提高反应物的转化率和产品的 产率。 (5)根据题干，副反应方程为 2 4H SO 4 9 2 5 2 2>135°CC H OH C H CH=CH +H O ，反应温度不易过高， 溶液容易碳化变黑，并有大量副产物 1-丁烯生成。 (6)实验过程中需用 5.0mol/L 硫酸分 2 次洗涤正丁醚，用浓硫酸配制 5.0mol/L 硫酸溶液时， 定容的操作方法为用玻璃棒引流向容量瓶中加蒸馏水至距离刻度线 1～2cm 处，改用胶头滴管 滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线相切。 (7)实验先用硫酸洗涤，故在③步骤中用 10mL 水洗涤的目的是除硫酸。 (8) 14.8g 正丁醇的物质的量为 0.2mol，根据反应 2 4H SO 4 9 4 9 4 9 2134~135°C2C H OH C H OC H +H O ，理论上产物应为 0.1mol，即获得正丁醚 13g， 本实验最终获得 5.6g 正丁醚，则产率为 5.6g 100%13g  =43.1％。 10.研究氮及其化合物的性质在人类进步过程中具有极为重要的意义 (1)研究表明,CO 与 N2O 在 Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分别 为①N2O+Fe+=N2+FeO+(慢)；②FeO++CO=CO2+Fe+(快)。由图可知总反应的化学反应速率由反应 ____(填“①”或“②”)决定。 (2)工业生产可以用 NH3(g)与 CO2(g)经两步可逆反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如 下： - 10 - 则 NH3(g)与 CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为____________________。 (3)基元反应是指反应物直接转化为产物的反应。飞秒激光为代表的分子动力学可测得过程中 出现的物质的光谱从而研究反应的机理，反应级数是速率方程中浓度项的幂次之和，用 n 表 示。反应级数越大表示浓度对反应速率影响越大。已知：基元反应 N2O5═N2O4+ 1 2 O2 v═Kc(N2O5) 是一级反应；则基元反应 NO2+CO=CO2+NO v=Kc(NO2)c(CO)此反应为__________级反应。（两个 方程涉及的物质均为气态）若 v 的单位为 mol/(L·S)，用 n 表示反应级数，则化学反应速率 常数 K 的单位通式为_______________。 (4)已知反应：2NO(g)＋2H2(g)⇌ N2(g)＋2H2O(g)在 1L 密闭容器中进行，该反应达到平衡过程 测得下表数据。 实验序号 温度℃ 初始 NO 浓度 (mol·L－1) 初始 H2 浓度(mol·L－1) NO 的平衡转 化率 1 110 1.2 1.2 a 2 110 1.0 1.0 50% 3 100 1.0 1.0 b ①在 110 ℃时，此反应的化学平衡常数为________。 ②在实验 2 的平衡体系中再加入 1.0mol NO 和 0.5 mol N2，平衡将向________方向移动。 ③实验 1 中，NO 的转化率 a________50%(填“＞”、“＝”或“＜”)。实验 3 中，b 的值 ________(填字母序号)。 A．等于 50% B．大于 50% C．小于 50% D．由本题所给资料无法判断 (5)一种直接肼燃料电池的结构如图所示，回答下列问题 - 11 - ①b 为电池的_________极 ②负极的电极反应方程式为_________________________________ 【答案】 (1). ① (2). 2NH3(g)+CO2（g）  CO(NH2)(s)+ H2O（l）△H=-134kJ•mol-1 (3). 二 或 2 (4). Ln-1.mol1-n.s-1 (5). 1 (6). 正反应 (7). ＞ (8). D (9). 正 (10). 负极的电极反应为: N2H4+4OH--4e-= N2↑+4H2O 【解析】 【分析】 总反应的化学反应速率由速率慢的反应决定；热反应方程式反应热根据盖斯定律进行计算； 根据化合价变化可知，过氧化氢发生还原反应生成水，N2H4 发生氧化反应生成氮气，据此回答 问题。 【详解】(1)两步反应分别为①N2O+Fe+=N2+FeO+(慢)；②FeO++CO=CO2+Fe+(快)。总反应的化学反 应速率由速率慢的反应①决定。 (2)根据盖斯定律，NH3(g)与 CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为 NH3(g)+CO2(g)  CO(NH2)(s)+ H2O（l）△H=-272kJ•mol-1+138kJ•mol-1=-134kJ•mol-1。 (3)反应级数是速率方程中浓度项的幂次之和，基元反应 NO2+CO=CO2+NOv=Kc(NO2)c(CO)，浓度 项的幂次之和为 2，此反应为二级反应。若 v 的单位为 mol/(L·S)，设产物为 X，用 n 表示反 应级数，则化学反应速率常数 K= ( )n v c X ，单位通式为 Ln-1.mol1-n.s-1。 (4)已知反应：2NO(g)＋2H2(g)⇌ N2(g)＋2H2O(g)在 1L 密闭容器中进行，在 110 ℃时该反应达 到平衡过程，一氧化氮的转化率为 50%，则平衡时一氧化氮的浓度为 0.5mol/L，氢气的浓度 为 0.5mol/L，生成氮气的浓度为 0.25mol/L，水的浓度为 0.5mol/L。 ①在 110 ℃时，此反应的化学平衡常数为 2 2 2 2 2 2 ( ) ( ) 1( ) ( ) c N c H O c NO c H  。 - 12 - ②在实验 2 的平衡体系中再加入 1.0mol NO 和 0.5 mol N2，此时浓度商 Q= 2 2 2 2 2 2 ( ) ( ) 1 1( ) ( ) 3 c N c H O c NO c H   ，即平衡将向正方向移动。 ③实验 2 与实验 1 比较，温度相同，实验 1 反应物浓度较大，故 NO 的转化率 a＞50%。反应的 能量变化情况未知，反应热无法判断，故降低温度，转化率大小无法确定，选 D 由本题所给 资料无法判断。 (5) ①根据题目箭头，a 极失去电子，发生氧化反应，为负极；b 极得到电子，发生还原反应， 为正极。 ②负极为 N2H4 生成氮气的反应，电极反应式为 N2H4+4OH--4e-= N2↑+4H2O。 【化学-选修 3：物质结构和性质】 11.海军成立 68 周年时，我国第一艘国产航母成功下水。建造航母需要大量的新型材料。航 母的龙骨要耐冲击，航母的甲板要耐高温，航母的外壳要耐腐蚀。 (1)镍铬钢就是抗腐蚀性能强的新型材料。 ①基态 Ni 原子的电子排布式为________________，铬元素在周期表中____区。 ②Ni 能与 CO 形成正四面体形的配合物 Ni(CO)4，1 mol Ni(CO)4 中含有________ mol σ键。 ③NiO 的晶体结构如图甲所示，其中离子坐标参数 A 为(0,0,0)，B 为(1,1,0)，则 C 离子坐 标参数为____。 (2)海洋底部有储量丰富的可燃冰，一定条件下，CH4、CO2 都能与 H2O 形成笼状结构(如下图所 示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4 与 H2O 形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。 参数 分子 分子直径/nm 分子与 H2O 的结合能 E/kJ·mol－1 - 13 - CH4 0.436 16.40 CO2 0.512 29.91 ①“可燃冰”中分子间存在的 2 种作用力是_____________________。 ②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用 CO2 置换 CH4 的设想。已知如图中笼状结构 的空腔直径为 0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是 ___________________________________。 (3)①CH4 和 CO2 所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_______________ ②碳的另一种同素异形体——石墨，其晶体结构如图所示，则石墨晶胞含碳原子个数为____ 个．已知石墨的密度为ρ g·cm—3，C—C 键长为 r cm，阿伏加德罗常数的值为 NA，计算石墨 晶体的层间距为__________cm。 【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d84s2 或[Ar]3d84s2 (2). d (3). 8 (4). 1 1(1, , )2 2 (5). 氢键、范德华力 (6). CO2 的分子直径小于笼状结构的空腔直径，且与 H2O 的结合力 大于 CH4 (7). H、C、O 或 H＜C＜O (8). 4 (9). 2 A 16 3 3ρN r 【解析】 【分析】 (1)基态镍原子的原子序数为 28，根据核外电子排布规律和洪特规则作答；根据元素周期表结 构分析；Ni(CO)4 配合物的配离子中 Ni 原子和 C 原子、CO 分子中 C 原子和 O 原子之间都存在 σ键； (2)可燃冰中存在水分子，水分子中存在分子间作用力和氢键；依据表格得出二氧化碳的分子 直径小于 0.586nm，且与水的结合能力为 29.91 大于 16.40。 - 14 - (3)元素的非金属性越强，其电负性越大； 【详解】(1) ①Ni 的原子序数为 28，其电子排布式为[Ar]3d84s2 或 1s22s22p63s23p63d84s2，铬 元素在第四周期 IVB 族，位于在周期表中 d 区。 ②Ni 能与 CO 形成正四面体形的配合物 Ni(CO)4，分子中存在 4 个 Ni-C 键，为σ键，C=O 结构 为σ键，即 1 mol Ni(CO)4 中含有 8mol σ键。 ③NiO 的晶体结构如图所示，其中离子坐标参数 A 为(0,0,0)，B 为(1,1,0)，C 位于面心，根 据晶体立体结构可知，C 离子坐标参数为 1 1(1, , )2 2 。 (2) CH4 与 H2O 形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。 ①根据结构，分子晶体中作用力是范德华力，水分子之间存在氢键。 ②由表格可知：二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径，即 0.512＜0.586，能顺利进 入笼状空腔内，且二氧化碳与水的结合能力强于甲烷，即从物质结构及性质的角度分析，该 设想的依据是 CO2 的分子直径小于笼状结构的空腔直径，且与 H2O 的结合力大于 CH4。 (3)①元素的非金属性越强，其电负性越大，由于非金属性 O＞C＞H，故电负性 H＜C＜O； ②根据晶体结构可知，设晶胞的底边长为 acm，晶胞的高为 hcm，层间距为 dcm，则 h=2d，底 面图为 ，则 a/2＝r×sin60°，可得 a＝ 3r ，则底面面积为 2( 3 ) sin60r   ，晶胞中 C 原子数目为 1 1 11 2 8 42 8 4       ＝4，晶胞质量为 A 4 12 N  g， 则：ρg·cm-3＝ A 4 12 N  g÷[ 2( 3 ) sin60r   ×2d]cm3，整理可得 d= 2 A 16 3 3ρN r 。 【化学-选修 5：有机化学基础】 12.莫西沙星主要用于治疗呼吸道感染，物质 L 为合成莫西沙星的中间体，其合成路线如下： - 15 - 已知：同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成 (1)A 的化学名称为______，B 中的官能团名称是______。 (2)E 分子中共平面原子数目最多为________。 (3)物质 G 的分子式为 C6H7N，其分子的核磁共振氢谱中有______个吸收峰。 (4)碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳原子。写出 L 的结构简式， 用星号(*)标出 L 中的手性碳原子______________________。 (5)已知 1 mol 物质 J 与足量 NaHCO3 溶液反应生成 2 mol CO2，写出 D＋J→K 的化学方程式 _________________________________________________。 (6)X 是将 H 分子结构中的-CHO 换为-NH2 的同分异构体，且 X 苯环上有四个取代基， 则满足上 述条件的 X 有________种。 【答案】 (1). 甲苯 (2). 氯原子 (3). 7 (4). 4 (5). (6). +2H2O (7). 11 【解析】 【分析】 甲苯在光照条件下，与氯气发生取代基的取代反应，生成 C7H6Cl2， ，在氢氧化 钠水溶液条件下发生水解反应，由于同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成 ， - 16 - 所以生成苯甲醛，在氨气和氢气的作用下，反应生成 C7H9N，结构简式为 ；另外一条路 线，丙烯发生氧化反应得到 CH2=CHCHO，根据逆推法，H 为 ，由 G 和 CH2=CHCHO 加 成得到，即 G 为 ，I 经过氯酸钠氧化得到 J，据此回答问题。 【详解】(1)A 的化学名称为甲苯，根据 B 的结构可知，官能团名称是氯原子。 (2)E 分子具有甲基，碳碳双键为平面结构，共平面原子数目最多为 7 个。 (3)物质 G 的分子式为 C6H7N，结构为 ，其分子的核磁共振氢谱中有 4 个吸收峰。 (4) L 的结构简式为 ，碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时，该碳原子称为 手性碳原子，*为手性碳原子，则表示为 。 (5)已知 1 mol 物质 J 与足量 NaHCO3 溶液反应生成 2 mol CO2，说明 J 含有 2 个羧基，根据 K 结构逆推可知，J 为 ，D＋J→K 的化学方程式 +2H2O。 (6)H 为 ，X 是将 H 分子结构中的-CHO 换为-NH2 的同分异构体，X 苯环上有四个取 代基，两个甲基，两个氨基，根据排列组合规律，满足条件的 X 有 11 种。 【点睛】本题注意共平面计算，碳碳双键为平面结构，碳碳三键为直线型结构，甲基为正四 面体结构，苯环为平面结构，这四种结构是判断共平面问题的基础，参考这四类结构即可计 算共平面原子个数。 - 17 -