2018-2019学年山西大学附属中学高二下学期3月模块诊断化学试题 解析版

2018-2019学年山西大学附属中学高二下学期3月模块诊断化学试题 解析版

山西大学附属中学 2018-2019 学年高二 3 月模块诊断化学试题 1.下列说法正确的是 A. O2、O3 是氧元素的同素异形体，性质都相似 B. 35Cl 与 37Cl-互为同位素 C. 乙二醇( ) 和甘油（ ）互为同系物 D. CH3CHO 与 互为同分异构体 【答案】D 【解析】 【详解】A. O2、O3 是氧元素的同素异形体，但两者物理性质与化学性质均不同，A 项错误； B. 质子数相同，中子数不同的同种元素互为同位素，其组成微粒为原子，但 35Cl2 是分子，37Cl- 是离子，两者不互为同位素，B 项错误； C. 结构相似，在组成上相差 n 个 CH2 的物质之间互为同系物，乙二醇（ ） 和甘 油（ ）相差一个 CH2O，两者不是同系物，C 项错误； D. CH3CHO 与 分子式均为 C2H4O，结构不同，所以两者互为同分异构体，D 项正 确； 答案选 D。 2.下列物质不能用溴水鉴别的是（ ） A. 裂化汽油和直馏汽油 B. 苯和乙醇 C. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯 D. 苯和四氯化碳 【答案】C 【解析】 【分析】 能用溴水鉴别的有机物可能含有不饱和键、或者能发生萃取，溶液分层，据此分析作答。 详解】A.裂化汽油和直馏汽油所含物质结构不同，裂化汽油含不饱和键，能使溴水褪色，直 馏汽油不能使溴水褪色，能用溴水鉴别，A 项正确； 【 B. 苯不溶于水，密度比水小，可作为萃取剂将溴从水中萃取出来，是溴水褪色，而乙醇与溴 水互溶，现象不同，B 项正确； C. 顺−2−丁烯和反−2−丁烯分子结构中都含碳碳双键，都被溴水氧化，不能用溴水鉴别，C 项 错误； D. 苯与四氯化碳均不溶于水，均可做溴的萃取剂，但苯的密度比水小，四氯化碳密度比水大， 所以萃取现象不同，D 项正确； 答案选 C。 3.下列各组反应中，属于同一反应类型的是（ ） A. 由溴丙烷水解制丙醇：由丙烯与水反应制丙醇 B. 甲苯与溴蒸气在光照下反应：甲苯与液溴在 FeBr3 的催化作用下反应 C. 由氯代环己烷消去制环己烯：由丙烯加溴制 1,2-二溴丙烷 D. 由乙烷和氯气光照生成氯乙烷：由乙烯和氯化氢反应生成氯乙烷 【答案】B 【解析】 【详解】A．由溴丙烷水解制丙醇，为水解反应，即取代反应；由丙烯与水反应制丙醇，双键 变单键，为加成反应，不是同一反应类型，A 项错误； B．甲苯与溴蒸气在光照下反应，为取代反应；甲苯与液溴在 FeBr3 的催化作用下反应生成三 溴甲苯和溴化氢，为取代反应，两者反应类型相同，B 项正确； C．由氯代环己烷消去制环己烯，不饱和度增加，为消去反应；由丙烯加溴制 1，2-二溴丙烷， 为加成反应，两者反应类型不同，C 项错误； D．由乙烷和氯气光照生成氯乙烷，为取代反应；由乙烯和氯化氢反应生成氯乙烷，不饱和度 减小，为加成反应，两者反应类型不同，D 项错误； 答案选 B。 【点睛】有机物中的化学反应类型是常考点，其中取代反应与加成反应的特点很显著，判断 依据可归纳为：若为取代反应，以甲烷与氯气在光照下反应为例，甲烷分子内的一个 H 被取 代，消耗一个 Cl2，同时产生一个无机小分子 HCl；若为加成反应，以 CH2=CH2 与 Br2 反应为例， 其原理是：C=C 中的双键断开其中一个，两个 C 各形成一个半键，分别与两个 Br 原子结合成 键，其特点就是双键变单键，不饱和变饱和。因此抓住有机反应类型的主要特点才能万变不 离其宗，解答此类题型时游刃有余。 4.六苯乙烷为无色晶体，其结构如图所示。下列有关说法中正确的是（ ） A. 它是一种苯的同系物，易溶于有机溶剂中 B. 它的分子式为 C38H30，只含有非极性键 C. 核磁共振氢谱有 3 组峰 D. 它的分子中所有原子共平面 【答案】C 【解析】 【分析】 A．根据苯的同系物的结构特点判断； B．由结构简式可确定有机物分子式，根据形成共价键的原子是否为同种元素判断共价键的极 性； C．六个苯环的位置是等效的，苯环上有 3 种不同的位置； D．由甲烷的结构可知，C 最多与 2 个 H 共面，苯环为平面结构，据此分析。 【详解】A. 分子中含有 6 个苯环，而苯的同系物只含有 1 个苯环，与苯的结构不同，不是同 系物，A 项错误； B.它的分子中含有 38 个碳原子和 30 个氢原子，分子式为 C38H30，分子中含有碳碳单键，为非 极性键，含有碳氢单键，为极性键，B 项错误； C. 六个苯环的位置是等效的，但每个苯环上的氢不全等效，出现邻、间、对三种不同位置的 取代产物，C 项正确； D. 中心两个 C 原子形成 4 个单键，采用 sp3 杂化，为四面体结构，它的分子中所有原子不可 能共平面，D 项错误； 答案选 C。 【点睛】本题 C 项结合数学几何对称思想，可通过轴线移动法，即通过平移或反转来判断等 效氢的数目，有多少种环境的氢原子，其核磁共振氢谱就有多少组。 5.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[3,3]庚烷（ ）是其中的一种。 下列关于该化合物的说法正确的是 A. 与甲苯（C7H8）互为同分异构体 B. 1mol 该化合物完全燃烧时消耗 10 mol O2 C. 所有碳原子均处同一平面 D. 一氯代物共有 3 种（不含立体异构） 【答案】B 【解析】 【详解】A．该化合物分子式为 C7H12，有两个环，不饱和度是 2；甲苯（C7H8）含有一个苯环， 不饱和度是 4，所以不可能是同分异构体，故 A 错误； B．该化合物分子式为 C7H12，1mol 该化合物完全燃烧时消耗 O2 的物质的量为：（7+ ） mol=10mol，故 B 正确； C．两个环的碳原子均为饱和碳原子，具有甲烷四面体结构，所有碳原子不同面，故 C 错误； D．由结构简式可知，该化合物分子中共有两种等效氢原子，所以一氯代物共有 2 种，故 D 错 误。 故选 B。 6.某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，其相对分子质量小于 150，若已知其中氧的质 量分数为 50%，则分子中碳原子的个数最多为 A. 4 B. 5 C. 6 D. 7 【答案】B 【解析】 【详解】因为 150×50%=75， 4.69，故氧原子最多为 4 个，其相对分子质量最大为 =128，碳氢质量之和最大为 128×（1-50%）=64，依据商余法： =5……4，则碳原子数最多 为 5 个，故选 B 项。 综上所述，本题正确答案为 B。 7.HOOC(CH2)3COOH 所在同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信息（成数据）完全相同，该 仪器是（ ） A. 元素分析仪 B. 红外光谱仪 C. 质谱仪 D. 核磁共振 仪 【答案】A 【解析】 【分析】 同分异构体结构不同，所含化学键和官能团不同，氢原子的位置不同，但是元素组成相同。 【详解】C5H8O4 及同分异构体中组成相同，由元素分析仪显示的信号(或数据)完全相同，质谱 仪能用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变为带正电荷的分子离子和碎片离子， 同分异构体得到的碎片不同，A 项正确； 答案选 A。 8.工业上将苯的蒸汽通过赤热的铁合成一种可作传热载体的化合物，该化合物分子中苯环上 的一氯化物有 3 种，1mol 该化合物催化加氢时最多消耗 6mol 氢气，判断这种化合物可能是 （提示：在一定条件下，醛基也可以与 H2 发生加成反应）（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 化合物分子中苯环上的一氯代物有 3 种，则苯环上有 3 种不同环境的氢原子，1 mol 该化合物 催化加氢时最多消耗 6 mol 氢气，则含 2 个苯环或 1 个苯环、3 个双键，以此来解答。 【详解】A. 结构不对称，根据等效氢法可判断苯环上含 7 种不同环境的氢原子，A 项错误； B. 1mol 甲苯催化加氢时最多消耗 3mol 氢气，B 项错误； C. 苯环上含 3 种不同环境的氢原子，且含 2 个苯环，根据对称性可知，该分子中苯环上的一 氯代物有 3 种，且 1mol 该化合物催化加氢时最多消耗 6mol 氢气，符合题意，C 项正确； D. 苯环上含 3 种不同环境的氢原子，1mol 该化合物催化加氢时最多消耗 4 mol 氢气，D 项错 误； 答案选 C。 【点睛】等效氢法是判断有机物中有多少不同环境的氢原子或一氯代物的重要方法之一，主 要是指同一个碳原子上的氢原子是等效的；同一个碳原子上的甲基是等效的；对称位置的氢 原子（类似于平面镜成像中物体和像的关系）是等效的，如本题可通过等效氢法判断。 9.一种从植物中提取的天然化合物 a-damascone 可用于制作“香水”，其结构为 有 关该化合物的下列说法不正确的是（ ） A. 该化合物含有 2 种官能团 B. 该化合物可发生加聚反应 C. 该化合物可与溴水发生 1,4-加成反应 D. 与溴 CCl4 溶液反应生成的产物经水解、稀硝酸酸化后，再加入 AgNO3 溶液，可得淡黄色沉 淀 【答案】C 【解析】 【详解】A. 该化合物含有羰基与碳碳双键 2 种官能团，A 项正确； B. 分子中含碳碳双键，可发生加聚反应，B 项正确； C. 根据该分子的结构简式可知，该化合物没有共轭双键，与溴水反应时不会发生 1,4-加成反 应，C 项错误； D. 含有碳碳双键，可与溴发生加成反应，加成产物溴原子再水解生成溴离子，稀硝酸酸化的 AgNO3 溶液检验，生成的溴化银为淡黄色沉淀，D 项正确； 答案选 C。 【点睛】C 项为易错易混点，所谓 1,4-加成反应是指，一分子试剂加在共轭双键的两端碳原 子上(即 C-1 和 C-4 上)，这种加成结果使共轭双键中原来的两个双键都变成了单键，而原来 的单键[C(2)--C(3)]则变成了双键。通常在温度较高时会发生此反应，而温度较低时会发生 1,2-加成。 例如:1，3-丁二烯的 1，4-加成(60°C) CH2=CH-CH=CH2 + Br2 →CH2Br-CH=CH-CH2Br 1,3-丁二烯的 1,2-加成(-80°C) CH2=CH-CH=CH2+Br2 → CH2Br-CHBr-CH=CH2 10.纳米分子机器日益受到关注，机器常用的“车轮”组件结构如下图所示，下列说法正确的 是 A. ①②③④均属于烃 B. ①③均属于苯的同系物 C. ①②③均能发生取代反应 D. ②④的二氯代物分别有 3 种和 6 种 【答案】D 【解析】 【详解】A. 烃是只含含碳和氢元素的有机物，而③富勒烯只含碳元素，属于单质，不属于烃， A 项错误； B. 苯的同系物只含 1 个苯环，B 项错误； C. ③富勒烯只含碳元素，不能发生取代反应，C 项错误； D. ②立方烷的二氯代物分别为 3 种，④金刚烷的二氯代物为 、 、 、 、 、 共 6 种，D 项 正确； 答案选 D。 【点睛】D 项为本题的难点，可采用“定一移一”的思想利用基团位移法分类讨论，如金刚烷 的二氯代物判断方法为先定一个氯原子的位置，然后顺次再金刚烷的环上移动另一个氯原子， 特别注意的是要考虑金刚烷特殊的对称性，避免重复。 11.N2F2 分子中四个原子都在同一平面内，由于几何形状的不同，存在顺式和反式两种同分异 构体。据此判断 N2F2 分子中两个 N 原子之间化学键的组成为（ ） A. 一个 σ 键和一个 π 键 B. 一个 σ 键和 两个 π 键 C. 仅一个 σ 键 D. 仅一个 π 键 【答案】A 【解析】 【详解】N2F2 存在顺式和反式，类似于 C2H4，因此有 (顺式)、 （反式），双键之间有一个σ 键和一个 π 键，故 A 项正确， 答案选 A。 【点睛】顺式和反式是烯烃中学习的，因此 N2F2 应从 C2H4 角度考虑，得出 N2F2 的结构式 (顺式)、 （反式），从而得出合理结果。 12.由环己烷可制得 1,2—环己二醇，反应过程如下： 下列说法错误的是(　　) A. ①的反应条件是光照 B. ②的反应类型是消去反应 C. ③的反应类型是取代反应 D. ④的反应条件是 NaOH、H2O 加热 【答案】C 【解析】 【分析】 根据环己烷合成 1,2—环己二醇的路线知：反应①为 在光照条件下的取代反应得到 ， 反应②为 在氢氧化钠醇溶液共热条件下发生的消去反应得到 A 为 ，反应③为 的加成反应，则 B 为 ，反应④为在氢氧化钠水溶液共热， 发生水解反应 得到 。 【详解】A 项、根据分析得反应①为光照条件下的取代反应，A 正确； B 项、根据分析得反应②为 在氢氧化钠醇溶液共热条件下发生的消去反应，B 正确； C 项、根据分析得反应③为 的加成反应，C 错误； D 项、根据分析得反应④为 在氢氧化钠水溶液共热，发生水解反应，D 正确； 故本题选 C。 13.下列对有机物 的叙述中，不正确的是（ ） A. 它难溶于水，但易溶于苯 B. 该物质含苯环的同分异构体（不包括它本身）共有 5 种 C. 它会使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 一定条件下以和浓硝酸、浓硫酸的混合物发生硝化反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．结合给定分子的结构简式，根据相似相溶原理可知，该有机物难溶于水，但易溶 于苯 A 项正确； B．分子式为 C9H12，苯环上有一个取代基的同分异构体为丙苯，为 1 种；苯环上 有两个取代基可以分为甲基与乙基，乙基可在甲基的邻、间、对位置， 、 和 共有 3 种；苯环上有三个取代基，分别为三个甲基，则有 、 、 共 3 种，所以含苯环的同分异构体（不包括它本身）共有 1+3+3=7 种，B 项错误； C．含有链烃基，可被高锰酸钾氧化，C 项正确； D．含有苯环，具有苯的性质，一定温度下可以和浓硝酸、浓硫酸的混合物发生硝化反应，D 项正确； 答案选 B。 14.下列说法不正确的是（ ） A. CHCl3+HF→CHFCl2+HCl 属于取代反应 B. 煤间接液化是先转化成的 CO 和 H2，再在催化剂作用下可以合成甲醇 C. 石油裂解气和 SO2 都能使酸性 KMnO4 溶液褪色，褪色原理相同 D. 苯及其同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 【答案】D 【解析】 【详解】A. CHCl3 中的一个氯原子被氟原子代替，A 项正确； B.煤的液化分直接液化与间接液化，间接液化即先转化成的 CO 和 H2，再在催化剂作用下可以 合成甲醇的过程，B 项正确； C. 石油裂解气中含有乙烯等气体，乙烯与二氧化硫均具有还原性，可与酸性高锰酸钾溶液发 生氧化还原反应而使其褪色，褪色原理相同，C 项正确； D. 苯不与酸性高锰酸钾溶液反应，且只有与苯环直接相连的碳原子上有氢原子的苯的同系物， 才能被酸性高锰酸钾氧化，使其褪色，D 项错误； 答案选 D。 15.用下列装置完成相关实验，合理的是（ ） A. 提纯工业乙醇（含甲醇、水等杂质）的装置① B. 实验室中若需制备较多量的乙炔可用装置② C. 提纯含苯甲酸钠杂质的粗苯甲酸选择装置③ D. 检验溴乙烷与 NaOH 乙醇溶液加热制得的气体选择装置④ 【答案】D 【解析】 【详解】A. 乙醇与甲醇沸点相差不大，用装置①蒸馏法不能提纯工业乙醇，A 项错误； B. 电石与水反应放出大量的热，生成氢氧化钙微溶，易堵塞导管，则不能利用图中装置制取 乙炔，B 项错误； C. 提纯含苯甲酸钠杂质的粗苯甲酸一般用降温结晶的方法，不用蒸发结晶方法，C 项错误； D.溴乙烷与 NaOH 乙醇溶液加热会发生消去反应，制得的气体为乙烯，可通过酸性高锰酸钾的 洗气瓶检验，D 项正确； 答案选 D 16.按要求回答下列问题： （1）3-甲基-戊烯的结构简式为___________ （2）某炔的分子式为 C4H4 它是合成橡胶的中间体，它有多种同分异构体。 ①写出它的一种链式结构的同分异构体的结构简式（提示：同一个碳原子上连接 2 个碳碳双 链的结构不稳定）______________ ②它有一种同分异构体，每个碳原子均达饱和，且碳与碳的夹角相同，该分子中碳原子形成 的空间构型为__________________形 （3）将有机物 A 置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成 5.4gH2O 和 8.8gCO2 消耗氧气 6.72L （标准状况下），则该物质的实验式是________ （4）写出由甲苯制 TNT 的方程式______________________ 【答案】 (1). CH3CH=C(CH3)CH2CH3 (2). HC=C-CH=CH2 (3). 正四面体 (4). C2H6O (5). 【解析】 【分析】 （1）根据烯烃的系统命名法推出有机物的结构简式； （2）①由链式结构可知含双键和三键； ②它的一种同分异构体，每个碳均达饱和，且构成的空间构型中碳与碳间的夹角都相同，则 4 个 C 形成正四面体结构； （3）计算水、二氧化碳、氧气物质的量，根据原子守恒计算分子中 C、H、O 原子数目之比确 定最简式； 。 （4）甲苯与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下可制备 TNT。 【详解】（1）3-甲基-戊烯的结构简式为 CH3CH=C(CH3)CH2CH3， 故答案为：CH3CH=C(CH3)CH2CH3； （2）①由链式结构,可知含双键和三键,结构简式为 HC≡C−CH═CH2， 故答案为：HC≡C−CH═CH2； ②它的一种同分异构体,每个碳均达饱和,且构成的空间构型中碳与碳间的夹角都相同,则 4 个 C 形成正四面体结构结构式为 ， 故答案 ：正四面体； （3）5.4g H2O 的物质的量= = 0.3 mol，则 n(H)=0.6mol，8.8 g CO2 的物质的量= =0.2mol，则 n(C)=0.2mol，6.72 LO2 的物质的量= =0.3mol，由 O 元素守恒 可知有机物中含有 n(O) = 0.3mol + 0.2mol×2 −0.3mol×2 = 0.1 mol， 则分子中 n(C):n(H):n(O)=2:6:1，故实验式为：C2H6O， 故答案为：C2H6O； （4）甲苯与浓硝酸，在浓硫酸加热条件下发生取代反应（硝化反应）生成三硝基甲苯，即 TNT，其反应的化学方程式为： ， 故答案为： 。 17.实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲酸的反应如下： 已知：（1）间溴苯甲醛温度过高时易被氧化 为 （2）溴、苯甲醛、1,2-二氯乙烷、间溴苯甲醛的沸点及相对分子质量见下表 物质 溴 苯甲醛 1,2-二氯乙烷 间溴苯甲醛 沸点/℃ 58.8 179 83.5 229 相对分子质量 160 106 185 步骤 1：将一定配比的无水 AlCl3、1，2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后装入三颈烧瓶（如下图 所示）缓慢滴加经浓硫酸干燥过的足量液溴，控温反应一段时间，冷却。 步骤 2：将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液、有机层用 10%NaHCO3 溶液洗涤。 步骤 3：经洗涤的有机层加入适量无水 MgSO4 固体，放置一段时间后过滤出 MgSO4·nH2O 晶体 步骤 4：减压蒸馏有机层，收集相应馏分。 （1）实验装置中冷凝管的主要作用是____________，锥形瓶中应为__________（填化学式） 溶液 （2）步骤 1 反应过程出，为提高原料利用率，适宜的温度范围内（填序号）____________ A.＞299℃ B.58.8℃～179℃ C.＜58.8℃ （3）步骤 2 中用 10%NaHCO3 溶液洗涤，是为了除去溶于有机层的____________（填化学式） （4）步骤 3 中加入无水 MgSO4 固体的作用是___________________。 （5）步骤 4 中采用减压蒸馏，是为了防止_______________________________________。 （6）若实验中加入 5.3g 苯甲醛，得到 3.7g 间溴苯甲醛，则间溴苯甲醛产率为______________。 【答案】 (1). 冷凝回流 (2). NaOH (3). C (4). Br2 和 HCl (5). 除去有机 层中的水 (6). 间溴苯甲醛因温度过高被氧化 (7). 40% 【解析】 【分析】 苯甲醛与溴在氯化铝催化作用下反应生成间溴苯甲醛，通式生成 HBr，经冷凝回流可到间溴苯 甲醛，生成的 HBr 用氢氧化钠溶液吸收，防止污染空气，有机相中含有 Br2，加入的 HCl，两 者均可用碳酸氢钠除去，有机相加入无水 MgSO4 固体，可起到吸收水的作用，减压蒸馏，可降 低沸点，避免温度过高，导致间溴苯甲醛被氧化，以此解答该题。 【详解】(1)因溴易挥发，为使溴充分反应，应进行冷凝回流，以增大产率，反应发生取代反 应，生成间溴苯甲醛的同时生成 HBr，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染空气， 故答案为：导气、冷凝回流；NaOH； (2)根据表中数据，苯与溴的沸点，选择控制温度，需确保反应温度应在两者的沸点之下，所 以 A、B 项错误，C 项正确； 故答案为：C。 (3)将反应混合物含有溴，缓慢加入一定量的稀盐酸中，加入碳酸氢钠，可与 Br2、HCl 反应， 故答案为：Br2、HCl； (4)经洗涤的有机相含有水,加入适量无水 MgSO4 固体，可起到除去有机相的水的作用， 故答案为：除去有机相的水； (5)减压蒸馏，可降低沸点，避免间溴苯甲醛因温度过高而被氧化， 故答案为：间溴苯甲醛因温度过高被氧化； (6)苯甲醛完全反应生成间溴苯甲醛的理论产量为 ，故间溴苯甲醛的产率为 ， 故答案为：40.0%。 18.卤代烃在碱性醇溶液中能发生消去反应。下面几种有机化合物的转化关系： （1）根据系统命名法，化合物 A 的名称是_________ （2）写出物质 D 中所含官能团的名称_____________ （3）化合物 E 是重要的工业原料，写出由 D 生成 E 的化学方程式___________ （4）C2 的结构简式是____________，F1 的结构简式是___________ 【 答 案 】 (1). 2 ， 3- 甲 基 丁 烷 (2). 溴 原 子 (3). (4). (CH3)2C＝C(CH3)2 (5). BrCH2C(CH3)＝C(CH3)CH2Br 【解析】 【分析】 A 在光照条件下与氯气发生取代反应生成 B，B 在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应 生成 C1、C2，C2 与溴发生加成反应生成 D，D 在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生 成 E，E 与溴可以发生 1，2-加成反应生成 F 2，发生 1，4-加成反应生成 F 1，则 E CH2=C （CH3）C（CH 3）=CH2、F2 为 CH2=C（CH 3）CBr（CH 3）CH2Br，F 1 为 BrCH2C（CH 3）=C（CH 3） CH2Br．逆推可得 D 为 CH3CBr（CH3）CBr（CH3）2，C2 为（CH3）2C=C（CH3）2，C1 为（CH3）2CHC （CH3）=CH2。 【详解】根据上述分析可知， （1）由化合物 A 的结构简式，则名称是：2，3-二甲基丁烷， 故答案为：2，3-二甲基丁烷； （2）D 为 CH3CBr（CH3）CBr（CH3）2，其所含官能团名称为故答案为：溴原子， 故答案为：溴原子； （3）根据以上分析，D 生成 E 的化学方程式： ， 故答案为： ； （4）根据以上分析，C2 的结构简式是：（CH3）2C=C（CH3）2，F1 的结构简式是：BrCH2C 为 （CH3）=C（CH3）CH2Br， 故答案为：(CH3)2C＝C(CH3)2；BrCH2C(CH3)＝C(CH3)CH2Br。 19.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可 用作杀菌剂。 （1）Cu 位于元素周期表第 IB 族。Cu2+的核外电子排布式为____________。 （2）下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为___________。 （3）往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 的空间结构 都是三角锥形，但 NF3 不易与 Cu2-形成配离子，其原因是__________。 （4）Cu2O 的熔点比 Cu2S 的________（填“高”或“低”） 【答案】 (1). [Ar]3d9 或 1s22s22p63s23p63d9 (2). 4 (3). F 的电负性比 N 大，N-F 成键电子对向 F 偏移，导致 NF3 中 N 原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键， 故 NF3 不易与 Cu2+形成配离子（或者 N、F、H 三种元素的电负性：F>N>H，在 NF3 中，共用电子 对偏向 F，偏离 N 原子使得氮原子上的孤对电子难于与 Cu2+形成配位键） (4). 高 【解析】 【分析】 （1）根据 Cu 的电子排布式书写 Cu2+离子的电子排布式； （2）利用均摊法分析晶胞的结构； （3）根据电负性的角度分析； （4）从影响离子晶体熔沸点高低的角度分析。 【详解】（1）Cu（电子排布式为：[Ar]3d104s1）形成 Cu2+的过程中，参与反应的电子是最外层 的 4s 及 3d 上各一个电子，故 Cu2+离子的电子排布式是为：[Ar]3d9 或 1s22s22p63s23p63d9， 故答案为：[Ar]3d9 或 1s22s22p63s23p63d9； （2）从图中可以看出阴离子在晶胞有四类：顶点（8 个）、棱上（4 个）、面上（2 个）、体心 （1 个），根据立方体的分摊法，可知该晶胞中阴离子数目为： ， 故答案为：4； （3）N、F、H 三种元素的电负性：F>N>H，所以 NH3 中共用电子对偏向 N，而在 NF3 中，共用 电子对偏向 F，偏离 N 原子， 故答案为：F 的电负性比 N 大，N-F 成键电子对向 F 偏移，导致 NF3 中 N 原子核对其孤对电子 的吸引能力增强，难以形成配位键，故 NF3 不易与 Cu2+形成配离子（或者 N、F、H 三种元素的 电负性：F>N>H，在 NF3 中，共用电子对偏向 F，偏离 N 原子使得氮原子上的孤对电子难于与 Cu2+ 形成配位键）， （4）由于氧离子的离子半径小于硫离子的离子半径，所以亚铜离子与氧离子形成的离子键强 于亚铜离子与硫离子形成的离子键，所以 Cu2O 的熔点比 Cu2S 的高， 故答案为：高。 20.合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义。 （1）尿素[CO(NH2)2]是一种高效化肥，也是一种化工原料。 ①CO(NH2)2(s)+H2O(1)⇌2HN3(g)+CO2(g)ΔH=+133.6kJ/mol。关于该反应的下列说法正确的是 ____________（填序号）。 a.从反应开始到平衡时容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.在平衡体系中增加水的用量可使该反应的平衡常数增大 c.降低温度可使尿素的转化率增大 d.达到平衡后，缩小容器的体积，平衡向逆反应方向移动，达到平衡时 NH3 的浓度大于原平衡 ②尿素在一定条件下可将氮的氧化物还原为氮气。 已知： 再结合①中的信息，则反应 2CO(NH2)2(s)+6NO(g)⇌5N2(g)+2CO2(g)+4H2O(1)的 ΔH=______kJ/mol。 ③密闭容器中以等物质的量的 NH3 和 CO2 为原料，在 120℃、催化剂作用下应生成尿素： CO2(g)+2NH3(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)，混合气体中 NH3 的物质的量百分含量随时间变化关系如 图所示，氨气的平衡转化率为____________ （2）NO2 会污染环境，可用 Na2CO3 溶液吸收 NO2 并生成 CO2，已知 9.2gNO2 和 Na2CO3 溶液完全 反应时转移电子 0.1mol，恰好反应后，使溶液中的 C 元素全部以 CO2 形式逸出，所得溶液呈 弱碱性，则溶液中离子浓度大小关系是 c(Na+)＞_________________________。 （3）用肼燃料电池为电源，通过离子交换膜电解法控制电解液中 OH 的浓度来制备纳米 Cu2O， 装置如图所示： 上述装置中阳极反应式为_________________________，该电解池中的离子交换膜为 ______________（填“阴”或“阳”）离子交换膜。 【答案】 (1). a (2). -1804.7kJ/mol (3). 75% (4). c(NO3-)＞c(NO2-)＞c(OH-) ＞c(H+) (5). 2Cu-2e-+2OH===Cu2O+H2O (6). 阴 【解析】 【分析】 （1） ①a. 该反应中只有生成物是气体，生成的氨气和二氧化碳质量和物质的量比值不变； b. 化学平衡常数只受温度影响； c. 降温平衡向逆向移动； ②结合图中信息，根据盖斯定律按要求计算反应热； ③依据氨气的体积分数结合平衡三段式列式计算平衡转化率； （2）9.2g NO2 和 Na2CO3 溶液完全反应时转移电子 0.1mol，即每 2mol NO2 和 Na2CO3 溶液反应时 转移电子 1mol 计算生成的硝酸，根据化合价的变化判断生成物，以此书写反应的离子方程式； （3）根据电解原理，阳极发生氧化反应，铜失电子转化为氧化亚铜，据此分析作答。 【详解】(1) a. 混合气体中只有氨气、二氧化碳，二者物质的量之比为定值 2:1，平均相对分子质量不变， a 项正确； b.平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，增加水的用量不影响平衡常数，b 项错 误； c.正反应为吸热反应，降低温度平衡逆向移动，尿素的转化率减小，c 项错误， 故答案为：a； ②尿素在一定条件下可将氮的氧化物还原为氮气，反应方程式为： 2CO(NH2)2(s)+6NO(g)=5N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)， 已知：①CO(NH2)2(s)+H2O(l)⇌2NH3(g)+CO2(g) △H=+133.6kJ/mol， 由图可得热化学方程式：②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) △H=−2071.9kJ/mol， 根据盖斯定律,①×2+②可得：2CO(NH2)2(s)+6NO(g)=5N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l) △H=−1804.7 kJ/mol， 故答案为： −1804.7 kJ/mol； ③设 NH3 和 CO2 的起始物质的量为 1 mol，平衡时氨气转化率为 x，则： ，则氨气的体积分数= ，解得 x = 75%， 故答案 ：75%； (2)9.2 gNO2 的物质的量 =0.2mol，Na2CO3 溶液完全反应生成 CO2 时转移电子 0.1mol， 反应中只有 N 元素化合价变化，则 N 的化合价分别由+4 价变化为+5 价和+3 价，反应的离子方 程式为：2NO2+CO32−=NO3−+NO2−+CO2，在碱性溶液中应生成 NaNO3 和 NaNO2,二者浓度相等，NO2− 水解溶液呈碱性，所得溶液中的离子浓度大小关系为 c(Na+)>c(NO3−)>c(NO2−)>c(OH−)>c(H+)， 故答案为：c(NO3−)>c(NO2−)>c(OH−)>c(H+)； （3）根据总反应，则阳极反应为 2Cu−2e−+2OH−=Cu2O+H2O，所以离子交换膜应采用阴离子交换 膜， 故答案为：2Cu−2e−+2OH−=Cu2O+H2O；阴。 为