1. 化学与生产和生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是( )
A. 硅胶作袋装食品的干燥剂 B. 煤的气化和液化
C. 二氧化硫作纸浆的漂白剂 D. 石油的裂解和裂化
【答案】A
【解析】A项,硅胶多孔,吸收水分能力强,作干燥剂没有发生化学变化,A正确;B项,煤的气化是煤与水蒸汽反应生成H2、CO等气体的过程;煤的液化是将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料的过程,两种过程都生成了新物质,是化学变化,B错误;C项,二氧化硫和有色物质化合使之生成无色物质,故二氧化硫作纸浆的漂白剂发生了化学变化,C错误;D项,裂化和裂解都是由一种大分子的烃在高温无氧下变成小分子烃的复杂分解反应的过程,两种过程都生成了新物质,是化学变化,D错误。
2. 下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A. 按系统命名法,化合物的名称为2-乙基丙烷
B. 丙烯分子中,最多有7个原子共面
C. 蔗糖和淀粉的水解产物相同且均为葡萄糖
D. 向鸡蛋清中加入Pb(CH3COO)2或(NH4)2SO4溶液均会产生沉淀,两者的原理相同
【答案】B
【解析】A项,主链选取错误,名称应为:2-甲基丁烷;B项,丙烯结构简式为:CH2=CH-CH3,CH2=CH-共5个原子是共面的,而且-CH3这四个原子只会有两个原子在一个面上,结合CH2=CH-这5个共面的原子,最多有可能共面的是7个原子,最少是6个原子,故B正确;C项,淀粉水解产物为葡萄糖,蔗糖水解产物葡萄糖和果糖,故C错误;D项,向鸡蛋清中加入Pb(CH3COO)2蛋白质变性而产生沉淀,加入(NH4)2SO4溶液因盐析产生沉淀,两者的原理不同,D错误。
点睛:本题考查有机物的结构和性质,B项,原子共面问题涉及甲烷型和乙烯型,注意单键可一绕轴旋转;D项,注意区分蛋白质变性和盐析:重金属盐使蛋白质失去生理活性属于变性,其它盐可降低蛋白质的溶解度而发生盐析。
3. 下列实验操作能达到目的的是( )
选项
目的
操作
A
制备Fe(OH)3胶体
将饱和FeCl3溶液逐滴加入NaOH溶液中
B
除去Fe粉中混有的Al
加入稀盐酸溶解,过滤、洗涤、干燥
C
配制 100mL 1.0mol/L 的 CuSO4 溶液
称取胆矾固体16.0g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度线
D
比较水与乙醇中羟基氢的活泼性
分别将少量钠投入盛有水和乙醇的烧杯中
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A项,氢氧化钠和氯化铁发生反应生成氢氧化铁沉淀,应向沸水中滴加氯化铁溶液来制备氢氧化铁胶体,故A错误;B项,Fe和Al都能与稀盐酸反应,无法用稀盐酸除去Fe粉中混有的Al,B错误;C项,100mL 1.0mol/L 的CuSO4溶液中溶质CuSO4为0.1mol,若称取胆矾固体(CuSO4∙5H2O)应为25.0g,不能在容量瓶中溶解,C错误;D项,水中氢氧根离子和乙醇中的羟基氢活泼性不同,与钠反应剧烈程度不同,可以利用与钠反应比较水和乙醇中羟基氢的活泼性,D正确。
点睛:本题考查实验基本操作,掌握相关基础知识是解题关键,C项,配制CuSO4溶液可以称取CuSO4或胆矾,但要注意质量不同。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,2.24L乙醇在O2中完全燃烧得到0.3NA个水分子
B. 1L 0.lmol/L 的 CuCl2 溶液中含有 0.1NA个 Cu2+
C. 20g D2O中含有10NA个中子
D. 2.3g钠与足量水反应时转移的电子数为0.2NA
【答案】C
【解析】A项,0.1mol乙醇完全燃烧得到0.3NA个水分子,而标准状况下乙醇不是气体,2.24L乙醇物质的量不是0.1mol,所以A错误;B项,1L 0.lmol/L 的CuCl2溶液中存在Cu2+
水解,所以含有Cu2+小于0.1NA个,B错误;C项,20g D2O为1mol,中子数为10NA个,C正确;D项,2.3g钠为0.1mol,失去0.1NA电子变为Na+,故D错误。
点睛:本题考查阿伏加德罗常数的有关计算,明确标准状况下气体摩尔体积的使用条件,注意掌握好以物质的量为中心的各物理量与阿伏加德罗常数的关系,弄清分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系,是解题关键,B项,注意盐溶液中若阳离子的水解。
5. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,X2-与Y的简单离子具有相同的电子层结构,Z与X同族。下列说法正确的是( )
A. 简单离子的半径:XI0的原因是_____________________________。
(4)单质铜及镍都是由__________键形成的晶体。
(5)铜镍合金的立方晶胞结构如图19所示。
①晶胞中镍原子与铜原子的数量比为_______。
②若合金的密度为dg/cm3,晶体中任意―个Ni原子到最近Cu原子的距离为_______ cm(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (2). 0 (3). 正四边形 (4). 配位键 (5). N (6). 分子 (7). 3 (8). 氮原子只有3个未成对电子 (9). N原子的2p亚层(2p3)为半满,按洪特规则,亚层电子在半满、全满或全空时原子的能量会降低,较稳定,失电子较难(其他合理答案也给分) (10). 【答题空10】金属 (11). 1∶3 (12). (其他合理表述也给分)
【解析】(1)铜原子序数为29,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;3d能级上没有未成对电子。
(2)①Cu2+电子构型为3d9,[Cu(NH3)4]2+也可表示为Cu(NH3)4(H2O)2]2+,为sp3d2杂化,同时发生畸变,形成四短(Cu←NH3配位键)两长(H2O→Cu配位键)配位键,由于H2O→Cu配位键较弱,可认为不存在,于是就成了平面正四边形结构。②[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+给出空轨道,NH3提供孤对电子,Cu2+与NH3之间形成配位键。③NH3是由分子构成的共价化合物,形成的晶体属于分子晶体;N原子电子排布式为1s22s22p3,只有3个未成对电子,所以只能形成3个氮氢键。
(3)一般情况下,元素的原子半径越小,元素的非金属性越强,其电离能就越大,但是N原子的2p亚层(2p3)为半满,按洪特规则,亚层电子在半满、全满或全空时原子的能量会降低,较稳定,失电子较难,所以N原子的第一电离能大于O原子的第一电离能。
(4)单质铜及镍都是金属单质,则单质铜及镍都是由金属键形成的晶体。
(5)①晶胞中铜原子在面心,镍原子在顶点,根据均摊法计算,晶胞中铜原子个数为6×=3,镍原子的个数为8×=1,则铜和镍原子个数比为3∶1;②根据以上分析,该晶胞的组成为Cu3Ni,若合金的密度为dg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,根据密度=,即d=
,则晶胞参数a=,所以如图所示,设晶体中任意―个Ni原子到最近Cu原子的距离为x,则2x2=a2,所以x=。
点睛:物质结构与性质综合考查,涉及电子排布、配位键形成、空间构型、电离能、晶胞有关计算等,注意几个特殊之处:①[Cu(NH3)4]2+不是正四面体,而是正四边形;②同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,注意同一周期的第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的,第ⅤA族的大于第ⅥA族的。
12. 【化学——选修5:有机化学基础】
醇酸树脂合成技术成熟、原料易得、涂膜的综合性能良好,是涂料用合成树脂中用量最大、用途最广的品种之一,新型环保醇酸树脂的合成路线如图20所示:
已知:通常情况下,多个羟基连在同一个碳原子上的分子结构是不稳定的,容易自动失水,生成碳氧双键的结构:。回答下列问題:
(1)A的化学名称是__________,C中官能团的名称是____________。
(2)⑤的反应类型是________________, B的分子式为________________。
(3)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.化合物A的核磁共振氢谱有4组峰
b.检验B中所含官能团时,加试剂的顺序依次是过量氢氧化钠溶液、硝酸银溶液
c.1molE与足量的金属钠反应产生33.6LH2(标准状况下)
(4)C与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为_________________________。
(5)在Cu作催化剂的条件下,F (C8H10O2)与O2反应生成C,则F的同分异构体中,符合下列条件的芳香族化合物有_______种(不考虑立体异构)。
a.遇FeCl3溶液发生显色反应; b.能发生消去反应
(6)已知:RCH2CH=CH2 ,以2-溴丙烷为原料(其他试剂任选),设计制备E的合成路线:____________________________________________________。
【答案】 (1). 邻二甲苯 (2). 醛基 (3). 缩聚反应 (4). C8H6lC4 (5). c (6). +4Cu(OH)2+2NaOH +2Cu2O↓+6H2O (7). 6 (8). CH3CH=CH2CH2BrCH=CH2CH2BrCHBrCH2BrCH2OHCHOHCH2OH
【解析】根据流程,A与氯气取代生成B,B生成C(),结合已知:可得,A中每个甲基上的2个H被取代生成B,B水解生成C(),C与新制氢氧化铜悬浊液,醛基被氧化成羧基,生成D;D与E反应生成高分子,由高分子的结构可得,D与E发生的是缩聚反应,E为丙三醇。
(1)A为苯的同系物,苯环邻位上有2个甲基,名称为邻二甲苯;C中官能团为醛基。
(2)由上面的分析可知,反应⑤为缩聚反应;A中每个甲基上的2个H被Cl取代生成B,故B分子式为C8H6Cl4。
(3)由A的结构可得,A有3种H,核磁共振氢谱有3组峰,故a错误;检验Cl时,先加过量氢氧化钠溶液,水解生成Cl-,再中和过量的碱,最后加硝酸银溶液,故b错误;1molE(CH2OHCHOHCH2OH)与足量的金属钠反应产生33.6LH2(标准状况下),故c正确。
(4)新制氢氧化铜悬浊液中有过量的NaOH,所以氧化醛基后生成羧酸钠,化学方程式为: +4Cu(OH)2+2NaOH +2Cu2O↓+6H2O。
(5)在Cu作催化剂的条件下,F (C8H10O2)与O2反应生成C(),则F为;符合条件“a.遇FeCl3溶液发生显色反应;b.能发生消去反应”的芳香族化合物有:(邻、间、对三种)、(邻、间、对三种)共6种。
(6)以2-溴丙烷为原料制备CH2OHCHOHCH2OH,根据逆合成分析法:需要CH2BrCHBrCH2Br水解,结合已知:RCH2CH=CH2 可得,合成路线为:CH3CH=CH2CH2BrCH=CH2CH2BrCHBrCH2Br
CH2OHCHOHCH2OH。