江西省九江市十校2020届高三下学期模拟考试理综化学试题 Word版含解析

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江西省九江市十校2020届高三下学期模拟考试理综化学试题 Word版含解析

- 1 - 理科综合 化学部分 可能用到的相对原子质量:C 12 Fe 56 第 I 卷(选择题 共 126 分) 一、选择题:本题共 13 小题,每小题 6 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.化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释错误的是( ) 选项 现象或事实 解释 A 用铁罐贮存浓硝酸 常温下铁在浓硝酸中钝化 B 食盐能腐蚀铝制容器 Al 能与 Na+ 发生置换反应 C 用(NH4)2S2O8 蚀刻铜制线路板 S2O8 2-的氧化性比 Cu2+的强 D 漂白粉在空气中久置变质 Ca(ClO)2 与 CO2 和 H2O 反应,生成的 HClO 分解 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A. 常温下铁在浓硝酸中钝化,钝化膜能阻止铁与浓硝酸的进一步反应,所以可用铁 罐贮存浓硝酸,A 正确; B.食盐能破坏铝制品表面的氧化膜,从而使铝不断地与氧气反应,不断被腐蚀,B 错误; C. (NH4)2S2O8 与 Cu 发生氧化还原反应,从而生成 Cu2+,则氧化性(NH4)2S2O8>Cu,C 正确; D. 漂白粉在空气中久置变质,因为发生反应 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,D 正确; 故选 B。 2.用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是 - 2 - A. 制 NO2 B. 制 NH3 C. 制 H2S D. 制 Cl2 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A.铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,可以制取二氧化氮气体,仪器组装 正确,故 A 正确; - 3 - B.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢又会生成氯化铵,不能用于制取氨气, 制取氨气一般用氯化铵和氢氧化钙加热而且试管口要放棉花 ,故 B 错误; C.制取硫化氢气体用稀硫酸和硫化亚铁,不用浓硝酸,因为浓硝酸有强氧化性,能氧化硫化 氢,故 C 错误; D.实验室制取氯气应该用的是浓盐酸 ,0.1mol/L 盐酸为稀盐酸 ,故 D 错误; 故选 A。 3.三氯异氰尿酸(TCCA)是一种极强的氧化剂和氯化剂,可通过下列方法制备: 下列说法正确的是 A. 尿素属于无机物 B. 反应①为非氧化还原反应 C. 反应②中 n(CA)∶n(HClO)=1∶1 D. CA 分子中各原子均满足 8 电子结构 【答案】B 【解析】 【详解】A. 尿素是由碳、氮、氧、氢组成的一种有机物,故 A 错误; B. 反应①为三分子尿素发生取代反应生成氰尿酸和氨气,该反应属于非氧化还原反应,故 B 正确; C. 反应②中氰尿酸与次氯酸在一定 pH 下发生取代反应可制备三氯异氰尿酸,反应方程式为: +3HOCl→ +3H2O,所以氰尿酸和次氯酸的物质的量之比应为 1:3,故 C 错误; D. 氰尿酸分子中氢原子最外层为 2 个电子,故 D 错误; 故选 B。 - 4 - 4.元素周期表的一部分如图所示,W、X、Y、Z 均为短周期主族元素,X 与 Z 的最高正价之和与 W 的相等。下列说法错误的是 A. 原子半径:X>Y>Z>W B. X2W2 中含有离子键和共价键 C. Y 的最高价氧化物对应的水化物难溶于水 D. 将由 X、Z 的单质组成的混合物放入冷水中,Z 的单质不发生反应 【答案】D 【解析】 【分析】 设 X 的最外层电子数为 x,则 Z 和 W 的最外层电子数为(x+2)、(x+3),由 X 与 Z 的最高正价 之和与 W 的相等可得,x+(x+2)=x+3,解得 x=1,由此可知 X 为 Na 元素、Y 为 Mg 元素、Z 为 Al 元素、W 为 C 元素。 【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,同主族元素,从上到下原子半径依次 增大,则原子半径:X>Y>Z>W,故 A 正确; B. X2W2 为 Na2C2,Na2C2 中含有离子键和共价键,故 B 正确; C. Y 为 Mg 元素,氢氧化镁为难溶于水的氢氧化物,故 C 正确; D. 将由 Na、Al 的单质组成的混合物放入冷水中,钠首先和水反应生成氢氧化钠和氢气,反 应生成的氢氧化钠和铝单质反应生成偏铝酸钠和氢气,故 D 错误; 故选 D。 【点睛】将由 Na、Al 的单质组成的混合物放入冷水中,钠首先和水反应生成氢氧化钠和氢气, 反应生成的氢氧化钠和铝单质反应生成偏铝酸钠和氢气是解答关键,也是易错点。 5.二茂铁[Fe(C5H5)2]可作为燃料的节能消烟剂、抗爆剂。二茂铁的电化学制备装置与原理如图 所示,下列说法正确的是 A. a 为电源的正极 - 5 - B. 电解质溶液是 NaBr 水溶液和 DMF 溶液的混合液 C. 二茂铁制备过程中阴极的电极反应为 2H++2e-=H2↑ D. 电解池的总反应化学方程式为 Fe+2C5H6  电解 Fe(C5H5)2+H2↑ 【答案】D 【解析】 【分析】 由二茂铁的电化学制备装置与原理可知,与电源正极 b 相连的铁为电解池的阳极,铁失电子 发生氧化反应生成亚铁离子,与电源负极 a 相连的镍为电解池的阴极,钠离子在阴极上得电 子发生还原反应生成钠,钠与 发生置换反应生成 和氢气, 与亚铁离子反应生成 二茂铁和钠离子,制备二茂铁的总反应方程式为 Fe+2C5H6  电解 Fe(C5H5)2+H2↑。 【详解】A.由分析可知,a 为电源的负极,b 为电源的正极,故 A 错误; B.与电源负极 a 相连的镍为电解池的阴极,钠离子在阴极上得电子发生还原反应生成钠,钠 能与水反应,则电解质溶液不可能为 NaBr 水溶液,故 B 错误; C. 二茂铁制备过程中阴极上钠离子得电子发生还原反应生成钠,电极反应式为 Na++e-=Na,故 C 错误; D. 由分析可知,制备二茂铁的总反应方程式为 Fe+2C5H6  电解 Fe(C5H5)2+H2↑,故 D 正确; 故选:D。 6.下列实验中,对应的现象以及结论都正确的是 选项 实验 现象 结论 A 将浓硫酸滴入蔗糖中产生的气体通入品红 溶液中 品红褪色 浓硫酸具有强氧化性 B 将(NH4)2SO3 加热产生的气体通入 BaCl2 溶液 中 无明显现象 SO2 与 BaCl2 溶液作用不产生 BaSO4 沉淀 C 将 Fe2O3 溶于足量 HI 溶液后,加入 2 滴淀粉 溶液 溶液颜色不变 反应生成 Fel3 和 H₂O D 往漂白粉中加入浓硫酸 产生黄绿色气体 Cl2 的氧化性比 H₂SO4 的强 - 6 - A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A.浓硫酸使蔗糖脱水碳化后,C 与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫可使品红褪 色,则浓硫酸具有强氧化性,故 A 正确; B.(NH4)2SO3 加热产生的气体有二氧化硫、氨气和水蒸气,将其通入 BaCl2 溶液中会产生亚硫 酸钡白色沉淀,故 B 错误; C.由于氧化铁具有氧化性,碘离子具有还原性,所以将 Fe2O3 溶于足量 HI 溶液后,反应生成 亚铁离子和碘,加入 2 滴淀粉溶液,溶液会变蓝色,故 C 错误; D.往漂白粉中加入浓硫酸,产生黄绿色气体的主要原因是酸性条件下,氯离子、次氯酸根离 子发生了归中反应产生氯气,硫酸提供氢离子,不能比较 Cl2 与 H₂SO4 的氧化性强弱,故 D 错 误; 答案选 A。 7.25℃时,用 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液滴定某二元弱酸 H2A,H2A 被滴定分数、pH 及物种分布 分数δ[δ(X)= - 2- 2 n(X) n(H A)+n(HA )+n(A ) ]如图所示: 下列说法错误的是 - 7 - A. 用 NaOH 溶液滴定 0.1 mol·L-1 NaHA 溶液可用酚酞作指示剂 B. 0.1 mol·L-1 NaHA 溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A) C. 0.1 mol·L-1 Na2A 溶液中:c(Na+)c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故 B 正确,但不符合题意; C. 0.1 mol·L-1 Na2A 溶液中存在电荷守恒关系 c(Na+)+c(H+)=c(HA−)+2c(A2−)+c(OH−),因 Na2A 溶液显碱性,c(OH−)>c(H+),则:c(Na+) >c(HA-)+2c(A2-),故错误,但符合题意; D. 由图可知,当δ(X)为 50%时,溶液中 c(HA−)=c(A2−),pH=7,由 K2=(H+)c(A2−)/c(HA−)=c(H+)=1×10−7,故 D 正确,但不符合题意; 故选:C。 第 II 卷(非选择题 共 174 分) 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22~32 题为必考题,每道试题考生都必须作 答。第 33~38 题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题:共 129 分。 8.金属钛在航天、潜海和医疗方面应用广泛。以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),含少量 Fe2O3]为原料制备钛的工艺流程如图所示。 (1)步骤②、③、④中,均需进行的操作是_____________(填操作名称)。 - 8 - (2)滤液 1 中钛元素以 TiO2+形式存在,步骤①中生成 TiO2+的化学方程式为__________,硫酸质 量分数对钛、铁浸出率的影响如图所示.据此判断,酸浸时所加硫酸的质量分数应为______(填 范围)。. (3)请结合离子方程式解释步骤④中加热水的原因:__________。 (4)电解法制备 Ti 的装置是以石墨为阳极,TiO2 为阴极,熔融 CaO 为电解质。Ti 在_______(填 “阳极”或“阴极”)生成,____(填“能”或“不能”)将熔融 CaO 换成石灰乳。 (5)以绿矾为原料,可以制备重要工业原料氧化铁,基本流程如下: ①绿矾溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________。 ②FeCO3 达到沉淀溶解平衡时,室温下测得溶液的 pH 为 8,c(Fe2+ )=1.0×10-5 mol·L-1。所得 FeCO3 中_____(填“含”或“不含”)有 Fe(OH)2。已知: {Ksp[Fe(OH)2]= 4.9×10-17} 【答案】 (1). 过滤 (2). FeTiO3+2H2SO4  FeSO4+TiOSO4+2H2O (3). 80%~85% (4). TiO2++ 2H2O  H2TiO3+2H+,水解反应是吸热反应,用热水促进反应向正反应方向进行 (5). 阴极 (6). 不能 (7). c(SO4 2-)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-) (8). 不含 【解析】 【分析】 钛铁矿加酸溶解过滤得到含有 TiO2+和 Fe3+的滤液,向滤液中加铁粉还原 Fe3+,过滤除去滤渣, 对滤液冷却结晶,过滤得到 FeSO4•7H2O 和含有 TiO2+的溶液,加入热水促进 TiO2+水解生成 H2TiO3, 煅烧 H2TiO3 生成 TiO2,电解可生成 Ti,以此解答该题。 【详解】(1)根据分析可知步骤②、③、④中,均需进行的操作是过滤; (2)反应物为钛铁矿,结合元素守恒可知方程式为 FeTiO3+2H2SO4  FeSO4+TiOSO4+2H2O;根据 图像可知硫酸质量分数在 80%~85%之间时浸出率最大; - 9 - (3)TiO2+在水溶液中发生水解 TiO2++ 2H2O  H2TiO3+2H+,水解反应是吸热反应,用热水促进反 应向正反应方向进行,生成 H2TiO3; (4)由 TiO2 生成 Ti,Ti 元素化合价降低发生还原反应,电解池中阴极得电子发生还原反应; 若换成石灰乳,石灰乳中有水,阴极将产生氢气,无法得到金属钛,所以不能将熔融 CaO 换 成石灰乳; (5)①绿矾溶液中亚铁离子会发生水解使溶液显酸性,所以溶液中离子浓度由大到小为 c(SO4 2-)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-); ②根据题意,pH 为 8,则 c(OH-)=1×10-6mol/L,因为 c(Fe2+)•c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-6)2 =1.0×10-17<Ksp[Fe(OH)2],故无 Fe(OH)2 生成。 9.实验室用酸性蚀刻废液(含 +2+ 2- - 4Cu ,H ,CuCl ,Cl 等)和碱性蚀刻废液[NH4 +、Cu(NH3)4 2+ 、 NH3·H2O 等]制备 CuI(白色固体)的实验流程如下: (1)步骤Ⅰ中发生了多个反应,其中  2+ 3 4Cu NH 与盐酸反应生成 Cu(OH)Cl 的离子方程式 为____。 (2)步骤Ⅳ需控制 pH 为 1~2,80 ℃下进行,合适的加热方式是____。 (3)步骤Ⅴ的具体步骤是蒸发浓缩、______、____。 (4)步骤Ⅵ在下列装置(夹持及加热装置已省略)中进行。 ①装置 a 中盛装浓硫酸的仪器的名称是___,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___。 ②装置 c 中反应完成的现象是_____。 ③用装置 d 中的溶液洗涤制得的 CuI 的目的是____,然后再用无水乙醇洗涤的目的是___。 【答案】 (1). Cu(NH3)4 2++3H++Cl-+H2O=Cu(OH)Cl↓+4NH4 + (2). 热水浴 (3). 冷却结 晶 (4). 过滤(洗涤) (5). 分液漏斗 (6). Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O - 10 - (7). 三颈烧瓶中无紫色固体,只有白色固体 (8). 可防止 CuI 被空气中的 O2 氧化 (9). 使固体快速干燥并溶解表面可能混有的 I2 【解析】 【分析】 由流程图可知,酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应得到 Cu(OH)Cl 悬浊液,过滤,将 Cu(OH)Cl 加水、过浆后,与浓硫酸水浴加热反应生成硫酸铜,硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷 却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体,硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应生成碘化 亚铜白色固体。 【详解】(1)步骤Ⅰ中 Cu(NH3)4 2+与盐酸反应生成 Cu(OH)Cl 沉淀和氯化铵,反应的离子方程式 Cu(NH3)4 2++3H++Cl-+H2O=Cu(OH)Cl↓+4NH4 +,故答案为:Cu(NH3)4 2++3H++Cl-+H2O=Cu(OH)Cl↓+4NH4 +; (2)步骤Ⅳ为 Cu(OH)Cl 加水、过浆后,与浓硫酸在控制 pH 为 1~2,80 ℃下水浴加热反应反 应生成硫酸铜,故答案为:热水浴; (3)步骤Ⅴ为硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体,故答 案为:冷却结晶;过滤;洗涤; (4)①装置 a 中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗;圆底烧瓶中铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、 二氧化硫和水,反应的化学方程式为 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:分液漏 斗;Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O; ②当硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应完全生成碘化亚铜白色固体时,三颈烧瓶中无紫色 固体,只有白色固体,故答案为:三颈烧瓶中无紫色固体,只有白色固体; ③装置 d 中的溶液为二氧化硫的饱和水溶液,碘化亚铜具有还原性,易被空气中的氧气氧化, 用二氧化硫水的饱和水溶液洗涤碘化亚铜,可以防止碘化亚铜被空气中的氧气氧化;再用无 水乙醇洗涤可以溶解除去碘化亚铜表面可能混有的单质碘,并能使固体快速干燥,故答案为: 可防止 CuI 被空气中的 O2 氧化;使固体快速干燥并溶解表面可能混有的 I2。 10.雾霾由多种污染物形成,包含颗粒物(PM2.5)、氮氧化物(NOx)、CO、SO2 等。化学在解决 雾霾污染中有着重要的作用。 (1)已知:① 2 22CO(g)+O (g)=2CO (g) ΔH1=-566.0 kJ·mol-1② 2 22NO(g)+O (g)=2NO (g) ΔH2=-116.5 kJ·mol-1③ 2 2N (g)+O (g)=2NO(g) ΔH3=+180.5 kJ·mol-1,废气中 NO2 与 CO 转化成无污染气体的热化学方程式为____。 - 11 - (2)研究发现利用 NH3 可除去硝酸工业尾气中的 NO。NH3 与 NO 的物质的量之比分别为 1∶2、 1∶1.5、3∶1 时,NO 脱除率随温度变化的曲线如图所示。 ①曲线 a 中,NO的起始浓度为 6×10-4mg·m-3,从 X 点到 Y 点经过 10 s,则该时间段内 NO 的脱除 速率为___________mg· m-3·s-1。 ②曲线 c 对应的 NH3 与 NO 的物质的量之比是___,其理由是___。 (3)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧,活化氧可以快速 氧化 SO2。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。 无水情况下,一个氧分子的活化能为__ ,容易活化氧分子的条件是___(填“有水”或“无 水”)。 (4)利用反应 2 3 226NO 8NH 7N H O12   构成的电池既能有效消除氮氧化物的排放,减 轻雾霾污染,又能充分利用化学能,装置如图所示。 ①B 极的电极反应式为___。 ②若反应转移 1.2 mol 电子,A 极生成 N2 的体积为___L(标准状况)。 【答案】 (1). 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=—1196.0kJ·mol-1 (2). 1.2×10—5 (3). 1:2 (4). NH3 与 NO 的物质的量的比值越大,NO 脱除率越大 (5). 0.75eV (6). 有水 (7). 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O (8). 3.36 - 12 - 【解析】 【详解】(1)由盖斯定律可知,①×2—②—③可得废气中 NO2 与 CO 转化成无污染气体的热化 学方程式为 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g),则△H=△H1×2—△H2—△H3=(-566.0 kJ·mol-1)—(-116.5 kJ·mol-1)—(+180.5 kJ·mol-1)=—1196.0kJ·mol-1,故答案为: 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g) △H=—1196.0kJ·mol-1; (2)①曲线 a 中,NO 的起始浓度为 6×10-4mg/m3,A 点的脱除率为 0.55,B 点的脱除率为 0.75, 从A点到B点经过10s,该时间段内NO的脱除速率= 4 36( 10.75-0.55 0 /) 10s mg m =1.2×10—5 mg· m-3·s-1, 故答案为:1.2×10—5; ②NH3 与 NO 的物质的量的比值越大,NH3 的物质的量越大,NO 脱除率越大,物质的量之比分别 为 1:2、1:1.5、3:1 所对应的曲线分别为 c、b、a,故曲线 c 对应 NH3 与 NO 的物质的量之 比是 1:2,故答案为:1:2;NH3 与 NO 的物质的量的比值越大,NO 脱除率越大; (3)根据能量图分析,整个反应的活化能为活化能较大者,则没有水加入的反应活化能为 E=0.75eV;有水加入的反应的活化能为 E=0.57eV,所以水可使氧分子活化反应的活化能降低 0.75eV-0.57eV=0.18eV,故答案为:0.75eV;有水; (4)①根据装置图可知,电极 B 通入氨气,在 KOH 溶液中氨气被氧化为氮气,电极反应式为 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故答案为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O; ②由化学方程式可知,A 极消耗 5mol 二氧化氮,生成 3mol 氮气,反应转移 24mol 电子,则反 应转移 1.2 mol 电子,A 极生成 0.15mol 氮气,标准状况选体积为 0.15mol×22.4L/mol=3.36L, 故答案为:3.36。 【点睛】根据能量图分析,整个反应的活化能为活化能较大者,则没有水加入的反应活化能 为 E=0.75eV;有水加入的反应的活化能为 E=0.57eV,所以水可使氧分子活化反应的活化能降 低是解答关键和难点。 (二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一 题作答。如果多答,则每科按所答的第一题计分。 [化学——物质结构与性质] 11.(NH4)3[Fe(SCN)6]、[Fe(TCNE)(NCCH3)2][FeCl4] 、K4[Fe(CN)6]·3H2O 等铁的配合 物用途非常广泛。回答下列问题: (1)基态 Fe 原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为______。 (2)Fe 与 Ca 位于同一周期且最外层电子构型相同,铁的熔点和沸点均比钙的高,其原因是 - 13 - ____。 (3)配合物(NH4)3[Fe(SCN)6]中的 H、S、N 的电负性从大到小的顺序是_____ 。 (4)[Fe(TCNE)(NCCH3)2][FeCl4]中,配体为 CH3CN 和 TCNE( )。 ①CH3CN 中碳原子的杂化方式是 ____ 和_____ 。 ②TCNE 中第一电离能较大的是 ___(填元素符号),分子中所有原子____(填“在”或“不 在”)同一平面,分子中σ 键与π键的数目之比是 ___。 (5)K4[Fe(CN)6]·3H2O 是食盐的抗结剂,强热分解有 Fe3C 生成, Fe3C 的晶胞结构如图所示: Fe3C 的密度为 ___(列出计算式)g·cm-3。 【答案】 (1). (2). Fe 的原子半径比 Ca 小,价电子数更 多,金属键更强 (3). N>S>H (4). sp3 (5). sp (6). N (7). 在 (8). 1:1 (9). 7200 6.02 4.515 5.077 6.726   【解析】 【分析】 (1)Fe 元素的原子序数为 26,由电子排布规律书写价层电子的电子排布图; (2)金属单质中金属原子的原子半径越大,价电子越少,金属键越弱,熔沸点越低; (3)元素的非金属性越强,电负性越大; (4)①—CH3 中饱和碳原子的杂化方式是 sp3 杂化,—C≡N 中饱和碳原子的杂化方式是 sp 杂 化; ②TCNE 分子是由 4 个氰基和 1 个碳碳双键构成,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的 - 14 - 增大而增大;氰基中碳原子和氮原子在同一直线上,碳碳双键上的碳原子和连接的原子在同 一平面; 分子中含有 9 个σ 键和 9 个π键; (5)由均摊法计算可得。 【详解】(1)Fe 元素的原子序数为 26,基态 Fe 原子价层电子的电子排布图(轨道表达式) 为 ,故答案为: ; (2)Fe 的价电子排布式为 3d64s2,Ca 的价电子排布式为 4s2,Fe 与 Ca 位于同一周期,Ca 的 原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱,则金属 Ca 的熔点、沸点等都比金属 Fe 低,故 答案为:Fe 的原子半径比 Ca 小,价电子数更多,金属键更强; (3)元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性 N>S>H,则电负性 N>S>H,故答案为: N>S>H; (4)①CH3CN 分子中含有—CH3 和—C≡N,—CH3 中饱和碳原子的杂化方式是 sp3 杂化,—C≡N 中饱和碳原子的杂化方式是 sp 杂化,故答案为:sp3;sp ②TCNE 分子是由 4 个氰基和 1 个碳碳双键构成,C、N 属于同一周期元素且原子序数依次增大, 同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,则第一电离能大小顺序是 N>C;氰 基中碳原子和氮原子在同一直线上,碳碳双键上的碳原子和连接的原子在同一平面,则 TCNE 分子中所有原子在同一平面; 分子中含有 9 个σ 键和 9 个π键,σ 键与π键 的数目之比为 1:1,故答案为:N;在;1:1; (5)由晶胞结构可知,每个碳原子周围有 6 个铁原子,构成正八面体,正八面体的化学式 为 Fe3C,体内碳原子形成 1 个正八面体、面心碳原子形成 1 2 个正八面体、顶点和棱上碳原子形 成 1 6 个正八面体,则 1 个晶胞结构中含有 4 个 Fe3C,由质量公式可得 23 4 180 6.02 10   = (4.515×10—8×5.077×10—8)×6.726×10—8d,解得密度 d= 7200 6.02 4.515 5.077 6.726   g·cm-3,故答 案为: 7200 6.02 4.515 5.077 6.726   。 【点睛】由晶胞结构可知,每个碳原子周围有 6 个铁原子,构成正八面体,正八面体的化学 - 15 - 式为 Fe3C,体内碳原子形成 1 个正八面体、面心碳原子形成 1 2 个正八面体、顶点和棱上碳原子 形成 1 6 个正八面体是解答关键。 [化学——有机化学基础] 12.花椒毒素(H)有抗实验性心律失常、镇痛、抗炎等作用。由芳香族化合物 A 为原料合成 H 的一种合成路线如下: 已知: +ClCH2CH2Cl 3POCl +HCl 回答下列问题: (1)A 的化学名称是 _____(用系统命名法)。 (2)G 中所含官能团的名称是 ____。 (3)碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。E 中___ (填“有”或“没 有”)手性碳。 (4)反应⑥的反应类型是 ____ 。 (5)D 的结构简式为 _____。 (6)F 与足量 NaOH 溶液反应的化学方程式为 ____。 (7)芳香族化合物 W 是 D 的同分异构体,能发生银镜反应和水解反应,遇 FeCl3 溶液发生显色 反应;W 的核磁共振氢谱有 5 组峰,且面积比为 1∶2∶2∶2∶1。符合上述要求的 W 有____种。 (8)有机物 M( )是一种重要的化工原料。设计由邻苯二酚和氯乙酰氯(ClCH2COCl) 为起始原料制备有机物 M 的合成路线____。(无机试剂及有机溶剂任用) 【答案】 (1). 1,2,3—苯三酚 (2). 酯基、醚键和碳碳双键 (3). 有 (4). 消 - 16 - 去反应 (5). (6). +3NaOH→ +2H2O (7). 1 (8). 【解析】 【分析】 由有机物的转化关系和 C 的结构简式可知,在 PCl3 做催化剂作用下, 与 ClCH2COCl 发生取代反应生成 ,则 A 为 ,B 为 ; 一定条件下发生取代反应生成 , 在雷尼镍作用下,和氢 气发生加成反应生成 ,则 D 为 ; 与 发生一系列 反应生成 , 与(CH3)2SO4 发生取代反应生成 , 一定条件下发生消去反应生成 。 【详解】(1)A 的结构简式为 ,名称是 1,2,3—苯三酚,故答案为:1,2,3— 苯三酚; - 17 - (2)G 的结构简式为 ,含有的官能团为酯基、醚键和碳碳双键,故答案为:酯基、 醚键和碳碳双键; (3)E 的结构简式为 ,2 号碳原子(带☆)连有 4 个不同的原子或基团,为手 性碳,故答案为:有; (4)反应⑥为 一定条件下发生消去反应生成 ,故答案为:消去反 应; (5)D 的结构简式为 ,故答案为: ; (6)F 的结构简式为 ,分子中含有的酯基和酚羟基能与氢氧化钠反应,与足 量 NaOH 溶液反应生成 和水,反应的化学方程式为 +3NaOH→ +2H2O,故答案为: +3NaOH→ +2H2O; (7)D 的结构简式为 ,其同分异构体 W 能发生银镜反应和水解反应说明含有—OOCH, 遇 FeCl3 溶液发生显色反应说明含有酚羟基,核磁共振氢谱有 5 组峰,且面积比为 - 18 - 1∶2∶2∶2∶1 的结构只有 符合,故答案为:1; (8)由 M 的结构简式 和题给信息,利用逆推法可知,在 PCl3 做催化剂作用下, 与 ClCH2COCl 发生取代反应生成 , 一定条件下发生取代反应 , 在雷尼镍作用下,和氢气发生加成反应生成 ,合成路线如下: ,故答案为: 。 【点睛】 分子中含有的酯基和酚羟基,酯基和酚羟基能与氢氧化钠反应,注 意 1mol 酚酯能消耗 2mol 氢氧化钠是解答关键,也是易错点。 - 19 -
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