2020年普通高等学校招生统一考试化学模拟卷3

2020年普通高等学校招生统一考试化学模拟卷3

2020 年普通高等学校招生统一考试 化学卷(三) (分值：100 分，建议用时：90 分钟) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Na 23 一、选择题(本题共 15 个小题，每小题 3 分，共 45 分。在每小题给出的四 个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家研究发现 TiO2 的混 凝土或沥青可以适度消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下图。下列关于“消 除”过程的叙述错误的是 ( ) A．部分光能转变为化学能 B．消除总反应为 4NOx＋(5－2x)O2＋2H2O===== 光 4HNO3 C．使用纳米 TiO2，产生的光生电子和空穴更多，NOx 消除效率更高 D．1 mol O － 2 比 1 mol 羟基(·OH)多 9NA 个电子(NA 为阿伏加德罗常数) D [由图可知，在 TiO2 的催化作用下，紫外线提供能量，发生反应为 4NOx ＋(5－2x)O2＋2H2O===== 光 4HNO3，即有部分光能转化为化学能，A 正确；根据 流程分析可知，消除总反应为 4NOx＋(5－2x)O2＋2H2O===== 光 4HNO3，B 正确； 纳米 TiO2 与紫外线接触面积更大，将产生更多的光生电子和空穴更多，从而消 除更多的 NOx，C 正确；1 mol O － 2 含有 17 mol 电子，1 mol 羟基(·OH)含有 9 mol 电子，即 1 mol O － 2 比 1 mol 羟基(·OH)多 8NA 个电子，D 错误。] 2．化学沉淀法可除去粗盐中的杂质离子(Ca2＋、SO2－ 4 、Mg2＋)，下列操作不 合理的是( ) A．溶解 B．沉淀反应 C．过滤 D．蒸发结晶 B [粗盐加水溶解后，加 NaOH 除去镁离子，加入 BaCl2 溶液，再加碳酸 钠除去钙离子、过量的钡离子，得到的沉渣为 BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2，过 滤后再加盐酸，除去过量的氢氧根、碳酸根离子，B 错误。] 3．厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除 技术，原理如图所示。下列说法正确的是( ) A．1 mol NH ＋ 4 所含的电子总数与 1 mol —OH 所含 的电子总数相同 B．1 mol 联氨(N2H4)中含有 5 mol 共价键 C．过程Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为还原反应 D．用该方法每处理 1 mol NH ＋ 4 需要的 NO － 2 为 0.5 mol B [1 mol NH ＋ 4 和 1 mol —OH 中分别含有 10 mol、9 mol 电子，A 错误； 联氨的结构式为 ，1 mol 联氨中含有 4 mol N—H 键和 1 mol N—N 键，B 正确；过程Ⅱ，N2H4 转化为 N2H2，氮元素的化合价由－2 变为－1， 因此过程Ⅱ属于氧化反应；过程Ⅲ，N2H2 转化为 N2，氮元素的化合价由－1 变 为 0，因此过程Ⅲ属于氧化反应；过程Ⅳ，NO － 2 转化为 NH2OH，氮元素的化合 价由＋3 变为－1，因此过程Ⅳ属于还原反应，综上可知 C 错误；NH ＋ 4 中氮元素 为－3 价，NH2OH 中氮元素的化合价为－1，N2H4 中氮元素的化合价为－2，根 据得失电子守恒，参与反应的 NH ＋ 4 与 NH2OH 的物质的量之比为 1∶1，即每处 理 1 mol NH＋ 4 ，需要的 NH2OH 为 1 mol，根据氮原子守恒可知所需 n(NO－ 2 )＝ n(NH2OH)＝1 mol，D 错误。] 4．过渡态理论认为化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反 应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量 的 活 化 配 合 物 再 进 一 步 转 化 为 产 物 分 子 。 按 照 过 渡 态 理 论 ， NO2(g) ＋ CO(g)===CO2(g)＋NO(g)的反应历程如下： 下列有关说法正确的是( ) A．第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞 B．活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快 C．第一步反应需要吸收能量 D．该反应的反应速率主要取决于第二步反应 C [活化配合物取向适当才是有效碰撞，A 项错误；活化配合物能量越高， 第一步反应速率越慢，B 项错误；反应物需要吸收能量形成高能量的活化配合物， C 项正确；该反应的反应速率主要取决于慢反应，即取决于第一步反应，D 项错 误。] 5．下列离子方程式书写正确的是( ) A．在 NH4Al(SO4)2 溶液中滴加少量烧碱溶液：Al3＋＋4OH－===AlO－ 2 ＋2H2O B．在含等物质的量浓度的 Na2CO3 和 NaOH 溶液中滴加过量的盐酸：CO2－ 3 ＋OH－＋2H＋===HCO－ 3 ＋H2O C．在 Mg(HCO3)2 溶液中滴加过量的澄清石灰水：Mg2＋＋2HCO－ 3 ＋2Ca2＋ ＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O D．在 Fe(NO3)2 稀溶液中滴加少量 NaHSO4 溶液：Fe2＋＋NO－ 3 ＋2H＋===Fe3 ＋＋NO2↑＋H2O C [氢氧化铝与氢氧化钠反应之前，铵根离子与碱反应，A 错误；H＋与碳 酸氢根离子不能大量共存，B 错误；与稀硝酸反应时生成 NO，D 错误。] 6．已知通过乙醇制取氢气通常有如下两条途径： a．CH3CH2OH(g)＋H2O(g) 4H2(g)＋2CO(g) ΔH1＝＋256.6 kJ·mol－1 b．2CH3CH2OH(g)＋O2(g) 6H2(g)＋4CO(g) ΔH2＝＋27.6 kJ·mol－1 则下列说法正确的是( ) A．升高 a 的反应温度，乙醇的转化率增大 B．由 b 可知：乙醇的燃烧热为 13.8 kJ·mol－1 C．对反应 b 来说，增大 O2 浓度可使ΔH2 的值增大 D．以上两种途径，制取等量的氢气，无论哪种途径，消耗的能量均相同 A [A 项，a 为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，则乙醇的转化率增大， 正确；B 项，燃烧热对应生成稳定的氧化物，乙醇燃烧的生成物应该是液态 H2O 和 CO2 气体，错误；C 项，焓变与氧气浓度没有关系，只与反应物总能量和生 成物总能量有关，错误；D 项，由热化学方程式可知生成 1 mol 氢气，a 吸收256.6 4 kJ 能量、b 吸收27.6 6 kJ 能量，错误。] 7．通过实验得出的结论正确的是 ( ) A．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加 BaCl2 溶液，出现白色沉淀，则该 固体试样中存在 SO2－ 4 B．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加 KSCN 溶液，没有出现血红色，则 该固体试样中不存在 Fe3＋ C．在某固体试样加水后的溶液中，滴加 NaOH 溶液，没有产生使湿润红 色石蕊试纸变蓝的气体，该固体试样中仍可能存在 NH＋ 4 D．在某固体试样加水反应后的上层清液中，滴加盐酸出现白色沉淀，再加 NaOH 溶液沉淀溶解，则该固体试样中存在 SiO2－ 3 C [A 项，固体试样完全溶于盐酸，再滴加 BaCl2 溶液，出现白色沉淀，该 固体试样中不一定含有 SO2－ 4 ，如 NaHSO4 固体中不含 SO2－ 4 ，但也能产生上述现 象，错误；B 项，固体试样完全溶于盐酸，再滴加 KSCN 溶液，没有出现血红 色，该固体中可能含有 Fe3＋，如铁粉与氧化铁的混合物，若铁过量时，溶于盐 酸所得溶液中就没有 Fe3＋，滴加 KSCN 溶液，则不会出现血红色，但固体中含 有 Fe3＋，错误；C 项，由于氨气易溶于水，所以加入 NaOH 溶液，没有产生使 湿润试纸变蓝的气体，可能是产生了氨气，但没有逸出，正确；D 项，固体试样 加水后的上层清液中，滴加盐酸出现白色沉淀，再加 NaOH 溶液沉淀溶解，该 固体试样中不一定存在 SiO2－ 3 ，也可能存在 AlO－ 2 ，加入盐酸出现 Al(OH)3 沉淀， 再加 NaOH 溶液 Al(OH)3 又溶解，错误。] 8．化合物 X 是一种药物合成的中间体，其结构简式 如图所示。下列有关化合物 X 的说法正确的是( ) A．化合物 X 的分子式为 C16H16O6 B．能发生加成反应、取代反应、消去反应 C．1 mol 化合物 X 最多可与 5 mol NaOH、7 mol H2、4 mol Br2 发生反应 D．可与 FeCl3 溶液发生显色反应，但不能发生氧化反应 C [根据 X 的结构简式可得分子式为 C16H14O6，A 错误；X 不能够发生消 去反应，B 错误；酚羟基、酚酯基均可与 NaOH 反应，1 mol X 最多消耗 5 mol NaOH，苯环、酮羰基均可发生加成反应，1 mol X 最多消耗 7 mol H2，酚羟基 只能发生邻、对位的取代反应，1 mol X 最多消耗 4 mol Br2，C 正确；酚羟基可 与 FeCl3 溶液发生显色反应，X 可燃烧即能够发生氧化反应，D 错误。] 9．四元轴烯(a)、苯乙烯(b)、立方烷(c)的分子式均为 C8H8，下列说法正确 的是( ) A．a 的同分异构体只有 b 和 c 两种 B．a、c 的二氯代物均只有三种，b 的一氯代物有五种 C．a、b 分子中的所有原子一定处于同一平面 D．a、b、c 均能使溴的四氯化碳溶液褪色 B [通过多个碳碳双键和三健或环状满足分子 C8H8 的化合物很多，如： CH2===CHCH===CHCH===CHC≡CH 等，A 错误；a 的二氯代物一种两个氯 在碳碳双键末端、一种是同一边的末端两个碳上和一种是对角末端两个碳上的 取代共 3 种；c 的二氯代物一种分别是在立方体的同一边两个碳上取代，或在同 一面的对角的碳上取代，或是在立体对角上两个碳上的取代，也有 3 种，b 有五 种化学环境下的氢，其一氯代物有 5 种，B 正确；乙烯分子是平面结构，四元轴 烯分子中的所有原子一定处于同一平面；苯乙烯中由于乙烯基与苯环是单键相 连可以转动，苯乙烯分子中所有原子不一定在同一平面，C 错误；三种分子中只 有 a 和 b 中含碳碳双键，而立方烷不含碳碳双键，只有 a 和 b 能与溴发生加成 反应而使溴的四氯化碳溶液褪色，D 错误。] 10．短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W、Y 同主族， W 的简单氢化物与 Z 的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有 油状液滴，X 的简单氢化物与 Z 的氢化物相遇会产生白烟。下列说法正确的是 ( ) A．X 与 Z 可形 XZ3 分子，X 采取 sp2 杂化 B．四种元素中，Y 的原子半径最大 C．X 的简单氢化物的热稳定性比 Y 的弱 D．W 的含氧酸的酸性一定比 Z 的弱 B [由 W 的简单氢化物与 Z 的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅， 瓶壁上有油状液滴可知，W 为碳元素，Z 为氯元素；X 的简单氢化物与 Z 的氢 化物相遇会产生白烟说明 X 为氮元素，短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序 数依次增大，W、Y 同主族说明 Y 是硅元素，则 W、X、Y、Z 四种元素依次为 C、N、Si、Cl。] 11．在一恒温恒压的密闭容器中发生如下反应：M(g)＋N(g) 2R(g) ΔH<0，t1 时刻达到平衡，在 t2 时刻改变某一条件，其反应过程如图所示，下列 说法不正确的是 ( ) A．t1 时刻的 v(正)小于 t2 时刻的 v(正) B．t2 时刻改变的条件是向密闭容器中加 R C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，M 的体积分数相等 D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等 A [已知反应 M(g)＋N(g) 2R(g) ΔH<0，在一恒温恒压的密闭容器中 发生反应，t1 时刻达到平衡，在 t2 时刻改变某一条件，由图可知，反应再次达到 平衡后，逆反应速率与原平衡相同，由此可知，改变的条件一定是加入了一定 量的 R 即增大了 R 的浓度，由于容器为恒温恒压的，故容器体积必然成比例增 大，所以在 t2 时刻反应物的浓度都减小。 A 项，t1 时刻的 v(正)大于 t2 时刻的 v(正)，错误；B 项，t2 时刻改变的条件是向密闭容器中加 R，正确；C 项，Ⅰ、 Ⅱ两过程达到平衡时，两平衡等效，所以 M 的体积分数相等，正确；D 项，因 为温度相同，所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等，正确。] 12．下列实验的操作、现象与对应结论均正确的是( ) 选项 操作 现象 结论 A 向 AgCl 悬浊液中滴加几滴 NaI 溶液 出现黄色沉 淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) B 将溴乙烷与 NaOH 乙醇溶液 共热逸出的气体通入酸性 KMnO4 溶液中 KMnO4 溶液 紫红色褪去 溴乙烷与 NaOH 乙醇溶液 共热产生了乙烯 C 向待测液中依次滴入氯水和 KSCN 溶液 溶液变为红 色 待测溶液中含有 Fe2＋ D 将水蒸气通过灼热的铁粉 粉末变红 铁与水在高温下发生反应 生成了三氧化二铁 A [向 AgCl 悬浊液中滴加几滴 NaI 溶液，出现黄色沉淀，是由于发生了 AgCl 沉 淀 向 AgI 沉 淀 的 转 化 ， 根 据 沉 淀 转 化 的 一 般 规 律 可 知 ， Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，A 正确。溴乙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热，逸出的气体中 可能含有乙醇蒸气，它也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使高锰酸钾溶液褪 色，B 错误。向待测液中先滴加氯水再加入 KSCN 溶液，溶液变红色，是由于 待测液中含有 Fe2＋或 Fe3＋或 Fe2＋、Fe3＋均有，C 错误。将水蒸气通过灼热的铁 粉，粉末变黑，铁与水在高温下发生反应生成了四氧化三铁，D 错误。] 13．在酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化钠粉末，高锰酸钾溶液褪色。其中 发生反应的离子方程式为 2MnO－ 4 ＋16H＋＋5Na2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O＋ 10Na＋。下列判断正确的是( ) A．高锰酸钾是氧化剂，Na2O2 既是氧化剂，又是还原剂 B．反应的氧化产物只有氧气 C．向高锰酸钾溶液中加浓盐酸可以得到酸性高锰酸钾溶液 D．当反应产生标准状况下 22.4 L 氧气时，反应转移的电子为 4 mol B [分析各物质中元素的化合价可知，反应中高锰酸钾是氧化剂，过氧化 钠是还原剂，反应的氧化产物只有氧气，A 错误、B 正确。高锰酸钾具有强氧化 性，能将 HCl 氧化为氯气，C 错误。分析反应可知，生成 5 mol O2，转移 10 mol 电子，则产生 1 mol O2，转移 2 mol 电子，D 错误。] 14．如图是利用一种微生物将废水中的有机物(如淀粉)和废气 NO 的化学能 直接转化为电能，下列说法中一定正确的是( ) A．质子透过阳离子交换膜由右向左移动 B．电子流动方向为 N→Y→X→M C．M 电极反应式：(C6H10O5)n＋7nH2O－24ne－===6nCO2↑＋24nH＋ D．当 M 电极微生物将废水中 16.2 g 淀粉转化掉时，N电极产生134.4 L N2(标 准状况下) C [由题给信息可知，该装置为原电池，由图可得：电解质溶液为酸性溶 液，NO 发生还原反应生成 N2，因为原电池中，正极上得电子发生还原反应， 负极上失电子发生氧化反应，则 N 为正极，M 为负极。] 15．常温下，将 11.65 g BaSO4 粉末置于盛有 250 mL 蒸馏水的烧杯中，然 后向烧杯中加入 Na2CO3 固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌，加入 Na2CO3 固体的过程中，溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示，下列说法中不正确 的是( ) A．相同温度时，Ksp(BaSO4)8 溶解) 9 (>9 溶 解) (1)实验室用 18.4 mol·L－1 的浓硫酸配制 480 mL 2 mol·L－1 的硫酸，需量取 浓硫酸________ mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)H2O2 的作用是_________________________。(用离子方程式表示) (3)加入 NaOH 溶液使溶液呈碱性，既可以除去某些杂质离子，同时又可以 将 Cr2O 2－ 7 转化为________(填微粒的化学式)。 (4)钠离子交换树脂的反应原理为：Mn＋＋nNaR===MRn＋nNa＋，则利用钠 离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有________。 (5)写出上述流程中用 SO2 进行还原时发生反应的离子方程式： ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 [解析] (3)根据各金属阳离子形成沉淀的 pH，加入 NaOH 溶液调 pH＝8， 将 Fe3＋、Al3＋完全转化为 Fe(OH)3、Al(OH)3 沉淀而除去；同时将 Cr2O 2－ 7 转化 为 CrO2－ 4 ，反应可表示为 Cr2O2－ 7 ＋2OH－===2CrO2－ 4 ＋H2O。 (4)加入 NaOH 溶液调 pH＝8 除去了浸取液中的 Fe3＋和 Al3＋，根据浸取液中 含有的金属阳离子，利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子为 Mg2＋、 Ca2＋。 (5)根据流程加入 SO2 将 CrO 2－ 4 还原为 Cr(OH)(H2O)5SO4，SO2 被氧化成 SO2－ 4 ，硫元素的化合价由＋4 价升至＋6 价，铬元素的化合价由＋6 价降至＋3 价，写出离子方程式为 2CrO2－ 4 ＋12H2O＋3SO2===2Cr(OH)(H2O)5SO4＋SO2－ 4 ＋ 2OH－。 [答案] (1)54.3 mL 胶头滴管、500 容量瓶 (2)2Cr3＋＋H2O＋3H2O2===Cr2O3－ 7 ＋8H＋ (3)CrO2－ 4 (4)Ca2＋和 Mg2＋ (5)2CrO2－ 4 ＋12H2O＋3SO2===2Cr(OH)(H2O)5SO4＋SO2－ 4 ＋2OH－ 18．(12 分)目前处理烟气中的 SO2 有三种方法：液吸法、还原法、电化学法。 Ⅰ.液吸法 25 ℃，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5；H2SO3：Ka1＝1.5×10－2，Ka2＝1.0×10 －7；Ksp(CaSO4)＝7.1×10－5 第 1 步：用过量浓氨水吸收 SO2，并在空气中氧化。 第 2 步：加入石灰水，发生反应 Ca2＋＋2OH－＋2NH＋ 4 ＋SO2－ 4 CaSO4↓ ＋2NH3·H2O。 (1)25 ℃，(NH4)2SO3 溶液呈________(填“酸性”“碱性”“中性”) (2)通过计算第 2 步反应的 K 判断第 2 步反应________(填“能”或“不能”) 进行完全。(一般认为 K>105 时反应就进行完全了。) Ⅱ.还原法 已知：①2CO(g)＋SO2(g) S(l)＋2CO2(g) ΔH1＝－37.0 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋SO2(g) S(l)＋2H2O(g) ΔH2＝＋45.0 kJ·mol－1 ③2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3＝－566.0 kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4＝－484.0 kJ·mol－1 (1)写出液态硫(S)燃烧的热化学方程式 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)一 定 压 强 下， 反 应 ①SO2 的 平 衡 转 化 率[α (SO2)]与 投 料 比 的 比 值 n（CO） n（SO2） ＝y 、温度(T)的关系如图所示。 则 CO 的平衡转化率：N________M(填“＞”“＜”“＝”，下同)；逆反应 速率：N________P。 Ⅲ.电化学法 (1)原电池法：写出 SO2、O2 和稀 H2SO4 所构成的原电池的负极反应式 ________________________________________________________________。 (2)电解法：先用 Na2SO4 溶液吸收烟气中的 SO2，再用离子膜电解法电解吸 收液得到单质硫，同时在阳极得到副产物氧气，装置如下图所示。 ①b 为电源的________(填“正极”或“负极”)。 ②用 Na2SO4 溶液代替水吸收烟气中的 SO2，目的是 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 ③若电解一段时间后通过质子交换膜的离子数为 1.204×1024 个，则通过处 理烟气理论上能得到硫________g。 [解析] Ⅰ.(1)Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5 大于 H2SO3 的 Ka2＝1.0×10－7，所 以 NH ＋ 4 的水解程度小于 SO2－ 3 ，所以 25 ℃，(NH4)2SO3 溶液的显碱性；(2)K＝ c2（NH3·H2O） c（Ca2＋）×c（SO2－ 4 ）×c2（OH－）×c2（NH＋ 4 ） ＝ 1 c（Ca2＋）×c（SO2－ 4 ） × c2（NH3·H2O） c2（OH－）×c2（NH＋ 4 ） ＝ 1 7.1×10－5 × 1 1.8×10－5 2 >1×105 所以第 2 步反应能完全进行。 Ⅱ.(1)②2H2(g)＋SO2(g) S(l)＋2H2O(g) ΔH2＝＋45.0 kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4＝－484.0 kJ·mol－1 根 据 盖 斯 定 律 ， ④ － ② 得 液 态 硫 (S) 燃 烧 的 热 化 学 方 程 式 S(l) ＋ O2(g)===SO2(g) ΔH＝－529.0 kJ·mol－1；(2)相同温度下， n（CO） n（SO2） 越大，α (SO2)越大，根据图示可知 y1>y2，M、N 点α(SO2)相等，M 点 CO 的投放大于 N， 所以 CO 的平衡转化率：N>M；温度越高反应速率越快，P 点的温度大于 N， 所以逆反应速率：N < Ⅲ.(1)SO2－2e－＋2H2O===SO2－ 4 ＋4H＋ (2)①正极 ②增强溶液导电能力， 加快电解速率 ③16 19．(12 分)二氟草酸硼酸锂[LiBF2(C2O4)]是新型锂离子电池电解质，乙酸锰 [(CH3COO)3Mn]可用于制造离子电池的负极材料。合成方程式如下： 2H2C2O4＋SiCl4＋2LiBF4===2LiBF2(C2O4)＋SiF4＋4HCl 4Mn(NO3)2·6H2O＋26(CH3CO)2O===4(CH3COO)3Mn＋8HNO2＋3O2↑＋ 40CH3COOH (1)基态锰原子的核外电子排布式为________。 (2)草酸(HOOCCOOH)分子中碳原子轨道的杂化类型是______________，1 mol 草酸分子中含有σ键的数目为________。 (3)与 SiF4 互为等电子体的两种阴离子的化学式为__________________。 (4)CH3COOH 易溶于水，除了它是极性分子外，还因为 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (5)向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知 NF3 与 NH3 的空间构型都是三角锥形，但 NF3 不易与 Cu2＋形成配离子的原因是 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (6)硼氢化钠的晶胞结构如图所示，该晶胞中 Na＋的配位数为________，若 硼氢化钠晶体的密度为 d g·cm － 3，NA 表示阿伏加德罗常数的值，则 a＝ ________(用含 d、NA 的代数式表示)；若硼氢化钠晶胞上、下底心处的 Na＋被 Li＋取代，则得到晶体的化学式为________。 [解析] (2)由草酸的结构式可知，一个中心碳原子有 3 个σ键和一个π键，没 有孤对电子，属于 sp2 杂化，每个草酸(HOOCCOOH)分子中共含有 7 个σ键， 1 mol 草酸分子中含有σ键的数目为 7NA。(5)NF3 不易与 Cu2＋形成配离子的原因是 F 的电负性大于 N，N—F 成键电子对偏向 F，导致 NF3 中的氮原子核对孤对电 子吸引力增强，难以形成配位键，故 NF3 不易与 Cu2＋形成配离子。(6)以上底面 处的 Na＋为研究对象，与之距离最近的 BH － 4 共有 8 个。该晶胞中 Na＋个数为 4, BH － 4 个数是 4，晶体的化学式为 NaBH4，该晶胞的质量为 38×4/NA g，该晶胞 的体积为 2a3 nm3＝2a3×10－21 cm3，则 2a3×10－21 cm3×d g·cm－3＝38×4/NA g， a＝3 76×1021 d·NA ；若 NaBH4 晶胞底心处的 Na＋被 Li＋取代，则晶胞中 BH － 4 数目 为 4，钠离子个数为 3，锂离子个数为 1，晶体的化学式为 Na3Li(BH4)4。 [答案] (1)[Ar]3d54s2(或 1s22s22p63s23p63d54s2) (2)sp2 7NA (3)SO2－ 4 、 PO3－ 4 (4)乙酸与水分子之间可形成氢键 (5)F 的电负性大于 N，N—F 成键电子 对偏向 F，导致 NF3 中的 N 原子核对孤对电子吸引力增强，难以形成配位键， 故 NF3 不易与 Cu2＋形成配离子 (6)8 3 76×1021 dNA Na3Li(BH4)4 20．(10 分)环丁基甲酸是重要的有机合成中间体，其一种合成线路如下： 请回答下列问题： (1)环丁基甲酸(H)的分子式为________。 (2)写出 D→E 的化学方程式： ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (3)C＋E→F 的反应类型为________。 (4)化合物 W 为 H 的同分异构体，能发生银镜反应且只含酯基一种官能团， 则所有符合条件的 W 的结构简式为________。(写出两种) (5)参照上述合成路线，以 和 E 为原料(无机试剂任选)，设计 制备 的合成路线： ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 [解析] 用逆合成分析法：由 C 的结构可推出 B 为 CH2===CH—CH2Br，A 为 CH2===CH—CH3，D 与乙醇发生酯化反应生成 E，由 E 的结构简式可推出 D 为丙二酸，结构简式为 HOOC—CH2—COOH； (3) 对 比 C 、 E 、 F 的 结 构 简 式 ， C ＋ E→F 反 应 方 程 式 为 ＋2HBr，其反应 类型为取代反应； (4)含有酯基一种官能团，还能发生银镜反应，说明书写的同分异构体中含 有 HCOO— 基 团 ， 符 合 条 件 的 有 和化合物 E(丙二酸二乙酯)为原料，制备 ， 根 据 逆 合 成 分 析 法 ， 制 备 ， 需 要 ； (丙二酸二乙酯) 反应生成 可由 与 HBr 取代生成。 [答案] (1)C5H8O2 (2)HOOC—CH2—COOH＋2CH3CH2OH 浓硫酸 △ C2H5OOCCH2COOC2H5 ＋2H2O (3)取代反应