河北省2020届高三化学全国1卷模拟试卷17（教师版）（Word版有解析）

模拟试卷 17 一、选择题：本题共 7 小题，每小题 6 分，共 42 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。 7.下列关于文献记载的说法正确的是 A．《天工开物》中“世间丝麻裘褐皆具素质”，文中“丝、麻”的主要成分都是 蛋白质 B．《肘后备急方》中“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，该提取过程属于化 学变化 C．《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”，描述的是升华和 凝华过程 D．《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承滴露”，涉及的实验 操作是蒸馏 解析：A．丝的主要成分是蛋白质，麻的主要成分是天然纤维，故 A 错误； B．青蒿素提取利用的是萃取原理，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，故 B 错误；C．升华属于物理变化，丹砂（HgS）烧之成水银，即 HgS 发生分解反应 生成水银，此过程为化学变化，不属于升华，故 C 错误；D．白酒的烧制是利用沸 点不同进行分离，为蒸馏操作，故 D 正确； 答案：D 8．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(  ) A．25 ℃，101 kPa 条件下，5.6 L 甲烷和乙烯的混合气体中含氢原子数为 NA B．将 4.6 g 钠用铝箔包裹并刺小孔，与足量水充分反应生成 H2 分子数为 0.1NA C．将 1 mol Cl2 通入到足量的水中，则 N(HClO)＋N(Cl－)＋N(ClO－)＝2NA(N 表示粒子数) D．50 ℃时，1 L pH＝1 的 H2SO4 溶液中，含有 H＋的数目为 0.1NA 解析：选 D A 项，25 ℃，101 kPa 条件不是标准状况，不能使用气体摩尔体 积 Vm＝22.4 L·mol－1 计算 5.6 L 甲烷和乙烯的物质的量，错误；B 项，钠与水反应 生成氢氧化钠和氢气，4.6 g 钠的物质的量为 0.2 mol，反应生成 0.1 mol 氢气，但 是反应生成的氢氧化钠能够与铝箔反应生成氢气，与足量水充分反应生成 H2 大于 0.1 mol，错误；C 项，将 1 mol Cl2 通入到足量的水中，氯气部分与水反应，由氯 原子个数守恒可得，2N(Cl2)＋N(HClO)＋N(Cl－)＋N(ClO－)＝2NA，错误；D 项，50 ℃ 时，1 L pH＝1 的 H2SO4 溶液中，H＋的物质的量为 0.1 mol，H＋的数目为 0.1NA，正 确。 9.某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为 Fe2O3、SiO2、Al2O3，不 考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程： 下列说法不正确的是(  ) A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 选用铁粉 B．固体 1 中一定含有 SiO2，控制 pH 是为了使 Al3＋转化为 Al(OH)3，进入固 体 2 C．从溶液 2 得到 FeSO4·7H2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解 D．若改变方案，在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量，得到的沉淀用硫酸溶解， 其溶液经结晶分离也可得到 FeSO4·7H2O 解析 A、流程设计意图是用硫酸把 Fe2O3、Al2O3 转化为硫酸盐，除去 SiO2， 然后用铁粉还原 Fe3＋得到硫酸亚铁，A 正确；B、固体 1 为 SiO2，分离 FeSO4 和 Al2(SO4)3 采用的是调控 pH 的方法，使 Al3＋转化为 Al(OH)3 沉淀从而与 FeSO4 分 离，B 正确；C、Fe2＋容易被氧化，所以在得到 FeSO4·7H2O 产品的过程中，要防 止其被氧化和分解，C 正确；D、在溶液 1 中直接加过量的 NaOH 得到的是 Fe(OH)3 沉淀，Fe(OH)3 用硫酸溶解后得到的是 Fe2(SO4)3，无法得到 FeSO4·7H2O，D 不正 确。答案选 D。 答案 D 10.金刚烷是具有类似樟脑气味的无色晶体，其衍生物在医药方面有着重要的 用途。以化合物 X 为起始原料，发生一系列反应制得金刚烷(Z)的过程如图所示。 下列说法不正确的是(  ) A．X 的分子式为 C10H12 B．X 生成 Y 的反应为还原反应 C．Y 和 Z 互为同分异构体 D．Z 和环己烷属于同系物 解析 根据 X 的结构简式可知 X 的分子式为 C10H12，A 项正确；X 与氢气加 成生成 Y，有机化学中加氢去氧的反应属于还原反应，B 项正确；Y 和 Z 的分子 式都是 C10H16，但结构不同，故 Y 和 Z 互为同分异构体，C 项正确；环己烷的分 子式为 C6H12，与 Z 的结构不相似，分子组成也不相差 1 个或若干个“CH2”原子团， 故二者不属于同系物，D 项错误。 答案 D 11.短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 原子最外层电子 数是次外层的 2 倍，也是 Y 原子最外层电子数的 2 倍，X 与 Z 同主族。Y 单质能 在 X 单质中燃烧，生成的二元化合物与 H2O 反应，产生的气体能使湿润的红色石 蕊试纸变蓝。下列说法正确的是(  ) A.简单离子半径：r(Z)＞r(Y)＞r(X) B.气态氢化物的沸点：Z＞X＞W C.含氧酸的酸性：X＞Z＞W D.Y 单质能与 W 的氧化物发生置换反应 答案 D 解析 W、X、Y、Z 分别是 C、N、Mg、P。A 项，核外电子层数越多，离子 半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，简单离子半 径：r(Z)＞r(X)＞r(Y)，错误；B 项，氨气分子间存在氢键，且碳元素的氢化物不 止一种，无法比较其沸点，错误；C 项，应该是最高价含氧酸的酸性：X＞Z＞W， 错误；D 项，镁能与二氧化碳发生置换反应生成氧化镁和碳，正确。 12.下图是一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前，被膜隔开的电解质为 Na2S2 和 NaBr3，放电后分别变为 Na2S4 和 NaBr。下列叙述正确的是(  ) A．放电时，负极反应为 3NaBr－2e－===NaBr3＋2Na＋ B．充电时，阳极反应为 2Na2S2－2e－===Na2S4＋2Na＋ C．放电时，Na＋经过离子交换膜，由 b 池移向 a 池 D．用该电池电解饱和食盐水，产生 2.24 L H2 时，b 池生成 17.40 g Na2S4 解析 放电前，被膜隔开的电解质为 Na2S2(右罐)和 NaBr3(左罐)，则 Na2S2 在 负极失电子，NaBr3 在正极得电子；充电时，阴极为负极的逆反应，阳极为正极的 逆反应；A.放电时，负极 Na2S2 失电子，则负极的电极反应式为：2S2－2 －2e－===S 2－4 ，故 A 错误；B.充电时，阳极上 Br－失电子转化为 Br－3 ，则阳极的电极反应式 为：3Br－－2e－===Br－3 ，故 B 错误；C.电池放电时，Na2S2 和 NaBr3 反应，则电池 的总反应方程式为：2Na2S2＋NaBr3===Na2S4＋3NaBr，Na＋经过离子交换膜，由 b 池移向 a 池，故 C 正确；D. 用该电池电解饱和食盐水，产生 2.24 L H2 时，此气体 不是标准状况下的体积，无法进行换算，则 b 池生成 Na2S4 的质量不一定是 17.40 g， 故 D 错误。 答案 C 13.在 25mL0.1mol•L﹣1 某一元碱中，逐滴加入 0.1 个 mol•L﹣1 醋酸，滴定曲线 如图所示。则下列说法不正确的是（  ） A．该碱溶液可以溶解 Al（OH）3 B．a 点对应的体积值大于 25mL C．C 点时，c（CH3COO﹣）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH﹣） D．D 点时，c（CH3COO﹣）+c（OH﹣）＝c（H+）+c（CH3COOH） 解 析 ：A． 起 始 时 0.1mol•L﹣1 一 元 碱 的 PH＝13， 溶 液 中 c（OH﹣ ） ＝ 0.1mol/L，说明一元碱为强碱，Al（OH）3 为两性氢氧化物，能与强碱反应，故 A 正确；B．25mL0.1mol•L﹣1 一元强碱和 25mL0.1mol•L﹣1 醋酸恰好反应时，溶液呈 碱性，a 点溶液呈中性，则酸过量，所以醋酸的体积大于 25ml，故 B 正确；C．C 点溶液中 c（H+）＞c（OH﹣），电荷关系为 c（CH3COO﹣）+c（OH﹣）＝c（H+）+c （Na+），所以离子浓度大小关系为 c（CH3COO﹣）＞c（Na+）＞c（H+）＞c （OH﹣），故 C 正确；D．D 点为等量 CH3COOH 和 CH3COONa 的混合溶液，物 料关系为 c（CH3COO﹣）+c（CH3COOH）＝2c（Na+），电荷关系为 c（CH3COO﹣） +c（OH﹣）＝c（H+）+c（Na+），消去 c（Na+）有 c（CH3COO﹣）+2c（OH﹣）＝ 2c（H+）+c（CH3COOH），故 D 错误； 故选：D。 二、非选择题：共 58 分。第 26~28 题为必考题，每个试题考生都必须作答。 第 35 题～第 36 题为选考题，考生根据要求作答。 26．(2017·黄冈质检)硼镁泥是硼镁矿生产硼砂(Na 2B4O7·10H2O)时的废渣，其 主要成分是 MgO，还含有 CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、B2O3、SiO2 等杂质。 以硼镁泥为原料制取的七水硫酸镁在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用。 硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下： (1) 滤 渣 A 能 溶 于 氢 氟 酸 ， 写 出 其 反 应 的 化 学 方 程 式 ： _______________________________。 (2) 滤 渣 B 中 含 有 不 溶 于 稀 盐 酸 的 黑 色 固 体 ， 则 滤 渣 B 含 有 的 成 分 有 ______________，加 MgO 并煮沸的目的是______________________。 (3)写出加 NaClO 过程中发生反应的离子方程式：______________________ ________________________________________________________________。 (4)趁热过滤的目的是______________________________________________。 (5)因 B2O3 溶于硫酸，所以此法制备的七水硫酸镁含有少量硼酸(H3BO3)，硼 酸 与 NaOH 溶 液 反 应 可 制 得 硼 砂 ， 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ________________________。失去结晶水的硼砂与金属钠、氢气及石英砂一起反 应可制备有机化学中的“万能还原剂——NaBH4”和另一种钠盐，写出其反应的化学 方程式：______________________________________________。 解析: (1)硼镁泥是硼镁矿生产硼砂(Na2B4O7·10H2O)时的废渣，其主要成分是 MgO，还含有 CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、B2O3、SiO2 等杂质，在硼镁泥中 加硫酸，二氧化硅不溶，所以过滤后的滤渣 A 为二氧化硅，二氧化硅和氢氟酸反 应的化学方程式为 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。(2)加次氯酸钠的目的是为了将 Fe2 ＋和 Mn2＋氧化，氧化后加氧化镁是为了调节 pH，让铁离子和铝离子转化为氢氧化 铁和氢氧化铝的沉淀除去，滤渣 B 中含有不溶于稀盐酸的黑色固体是二氧化锰， 所以滤渣 B 的成分为 Al(OH)3、Fe(OH)3、MnO2。(3)加 NaClO 过程中发生反应的 离子方程式为 Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋Cl －＋2H＋、2Fe2＋＋ClO－＋2H＋ ===2Fe3＋＋Cl－＋H2O。 (4)蒸发浓缩、趁热过滤是为了除去硫酸钙，温度降低后，即冷却结晶后析出 了 硫 酸 镁 ， 所 以 趁 热 过 滤 是 为 了 防 止 硫 酸 镁 析 出 。 (5)4H3BO3 ＋ 2NaOH ＋ 3H2O===Na2B4O7·10H2O；失去结晶水的硼砂(Na2B4O7)与金属钠、氢气及石英砂(主 要成分是 SiO2)一起反应可制备有机化学中的“万能还原剂——NaBH4”和另一种钠 盐，这种钠盐应该是硅酸钠，反应的化学方程式为 Na2B4O7 ＋16Na＋8H 2 ＋ 7SiO2===4NaBH4＋7Na2SiO3。 【答案】 (1)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O (2)Al(OH)3、Fe(OH)3、MnO2 调节溶液 pH，促进 Al3＋、Fe3＋完全水解成氢 氧化物沉淀而除去 (3)Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋Cl－＋2H＋、2Fe2＋＋ClO－ ＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O (4)防止 MgSO4 在温度降低时结晶析出 (5)4H3BO3 ＋2NaOH＋3H2O===Na2B4O7·10H2O Na2B4O7＋16Na＋8H2＋7SiO2===4NaBH4＋ 7Na2SiO3 27．(2019·福州四校联考)过氧化钙在工农业生产中有广泛的用途，其制备方 法很多。请回答下列问题： (1)制备方法一：利用反应 Ca(s)＋O2 ===== △ CaO2(s)，在纯氧条件下制取 CaO2，实 验装置如图所示。 ① 装 置 A 中 反 应 的 化 学 方 程 式 __________________________________________________。 ② 连 接 仪 器 a 和 仪 器 b 的 橡 胶 管 的 作 用 是 ________________________________________。 ③装置 D 中盛有的液体是浓硫酸，其作用一是观察氧气的流速，判断氧气通 入 是 否 过 快 及 氧 气 与 钙 反 应 进 行 的 程 度 ； 二 是 ______________________________________________。 (2)制备方法二：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧 化钙产品。该工艺方法的优点是________________________，产品的缺点是 ______________。 (3)测定某产品中过氧化钙含量的实验步骤如下： 第一步：准确称取 x g 产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的 y g KI 固体，再滴入少量 2 mol·L－1 的 H2SO4 溶液，充分反应。 第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。 第三步：逐滴加入浓度为 c mol·L－1 的 Na2S2O3 溶液至反应完全，消耗 Na2S2O3 溶液 V mL。 已知：I2＋2S2O2－3 ===2I－＋S4O2－6 ①CaO2 的质量分数为________(用字母表示)。 ②某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的 CaO2 的 质 量 分 数 可 能 ________( 填 “ 不 受 影 响 ”“ 偏 低 ” 或 “ 偏 高 ”) ， 原 因 是 ________________________________ ________________________。 解析：(1)①H2O2 在 MnO2 的催化作用下反应生成 O2。②橡胶管可平衡分液 漏斗和烧瓶内的压强，使液体能顺利滴下。③CaO2 能与 CO2 和水发生反应，D 中 浓硫酸能防止空气中的 CO2 和水蒸气进入装置 C 影响产品纯度。(2)石灰石煅烧后 得到的 CaO 和 H2O2 直接反应制备过氧化钙的工艺简单、操作方便，但得到的产品 中可能混有较多的 Ca(OH)2 等杂质，产品的纯度较低。(3)①根据关系式 CaO2～I2～ 2S2O2－3 ， 则 n(CaO2) ＝ 0.5n(S2O2－3 ) ＝ 0.5×cV×10 － 3 mol ， CaO2 的 质 量 分 数 为 0.5×cV×10－3 mol×72 g·mol－1÷x g＝0.036cV x 。②滴速太慢时，在酸性条件下滴定时 过量的 I－被空气中的 O2 氧化，导致消耗 Na2S2O3 溶液的体积偏大，CaO2 的质量分 数偏高。 答案：(1)①2H2O2 =====MnO2 2H2O＋O2↑ ②平衡分液漏斗和烧瓶中的气压，使 液体能顺利滴下 ③防止空气中的 CO2 和水蒸气进入装置 C 影响产品纯度 (2)工艺简单、操作方便 纯度较低 (3)①0.036cV x 或3.6cV x % ②偏高 滴速太慢，在酸性条件下滴定时过量的 I－ 被空气中的 O2 氧化，导致消耗 Na2S2O3 溶液体积偏大 28．(2019·绵阳二诊)研究 CO、CO2 的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的 排放。回答下列问题： (1)二甲醚(CH3OCH3)被誉为“21 世纪的清洁燃料”，由 CO 和 H2 制备二甲醚的 反应原理如下： CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝－90.1 kJ·mol－1 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－24.5 kJ·mol－1 已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.0 kJ·mol－1，则 2CO2(g)＋ 6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)的 ΔH＝________，有利于提高该反应中 CO2 平衡 转化率的条件是_______(填标号)。 A．高温低压 B．高温高压 C．低温低压 D．低温高压 (2)T1 K 时，将 1 mol 二甲醚引入一个抽空的 150 L 恒容容器中，发生分解反 应：CH3OCH3(g)CH4(g)＋H2(g)＋CO(g)。在不同时间测定容器内的总压，所得 数据如表： t/min 0 6.5 13.0 26.5 52.6 ∞ p 总/kPa 50.0 55.0 65.0 83.2 103.8 125.0 ①由表中数据计算：0～6.5 min 内的平均反应速率 v(CH3OCH3)＝________， 反应达平衡时，二甲醚的分解率为________，该温度下平衡常数 K＝________。 ②若升高温度，CH3OCH3 的浓度增大，则该反应为________(填“放热”或“吸 热 ”) 反 应 ， 要 缩 短 达 到 平 衡 的 时 间 ， 可 采 取 的 措 施 有 _____________ 、 ______________。 (3)在 T2 K、1.0×104 kPa 下，等物质的量的 CO 与 CH4 混合气体发生反应：CO(g) ＋ CH4(g)CH3CHO(g) 。 反 应 速 率 v ＝ v 正 － v 逆 ＝ k 正 ·p(CO)·p(CH 4) － k 逆·p(CH3CHO)，k 正、k 逆分别为正、逆反应速率常数，p 为气体的分压(气体分压 p ＝气体总压 p 总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数 Kp＝4.5×10－5(kPa)－1， 则 CO 的转化率为 20%时v 正 v 逆＝________。 解析：(1)已知反应：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝－90.1 kJ·mol－1， ②2CH3OH(g)CH3OCH3(g) ＋ H2O(g)   ΔH ＝ － 24.5 kJ·mol － 1 ， ③CO(g) ＋ H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.0 kJ·mol －1，根据盖斯定律，由①×2＋②－ ③×2 得：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝－122.7 kJ·mol－1。此 反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO2 的平衡转化率降低，A、B 项错误； 该反应是气体分子数减小的反应，则压强减小平衡逆向移动，CO2 的平衡转化率降 低，C 项错误；降低温度和增大压强平衡都正向移动，CO2 的平衡转化率增大，D 项正确。 (2)①根据 CH3OCH3(g)CH4(g)＋H 2(g)＋CO(g)，设 0～6.5 min 内反应的 CH3OCH3 为 x mol，恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，则 1 1－x＋x＋x＋x ＝ 50 55 ，解得 x＝0.05，v(CH3OCH3)＝ 0.05 mol 150 L × 6.5 min≈5.13×10－5 mol·L－1·min－1；设达 平衡时反应的 CH3OCH3 为 y mol，则 1 1－y＋y＋y＋y ＝ 50 125 ，解得 y＝0.75，则二甲 醚的分解率为0.75 mol 1 mol ×100%＝75%；K＝ [0.75 150 × 0.75 150 × 0.75 150] 0.25 150 ＝7.5×10－5。②升高 温度，CH3OCH3 的浓度增大，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应，要缩短 达到平衡的时间，可采取的措施有使用高效催化剂、增大反应物浓度等。 (3)反应达平衡时，v 正＝v 逆，即 k 正·p(CO)·p(CH 4)＝k 逆·p(CH3CHO)，则 k 正/k 逆＝p(CH3CHO)/[p(CO)·p(CH4)]＝Kp＝4.5×10－5(kPa)－1，设开始时加入的 CO 和 CH4 均为 a mol，CO 的转化率为 20%时，CO 和 CH 4 的体积分数均为 a×(1－ 20%)/[a×(1 － 20%) ＋ a×(1 － 20%) ＋ a×20%] ＝ 4/9 ， CH3CHO 的 体 积 分 数 为 a×20%/[a×(1－20%)＋a×(1－20%)＋a×20%]＝1/9，v 正/v 逆＝k 正·p(CO)·p(CH 4)/[k 逆·p(CH3CHO)]＝[4.5×10－5×(4/9)×104×(4/9)×104]/[(1/9)×104]＝4/5。 答案：(1)－122.7 kJ·mol－1 D (2)①5.13×10－5 mol·L －1·min －1 75% 7.5×10－5 ②放热 改进催化剂 增 大反应物浓度(或其他合理答案) (3)4 5 35.电池在人类生产生活中具有十分重要的作用，其中锂离子电池与太阳能电 池占有很大比重。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成 电能的装置。其材料有单晶硅，还有铜、锗、镓、硒等化合物。 (1) 基 态 亚 铜 离 子 中 电 子 占 据 的 原 子 轨 道 数 目 为 _________________________________。 (2)若基态硒原子价层电子排布式写成 4s24p2x4p2y，则其违背了________。 (3)上图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷的曲线是 ________(填标号)。 (4)元素 X 与硅同主族且原子半径最小，X 形成的最简单氢化物 Q 的电子式为 ____________，该分子其中心原子的杂化类型为__________________________。 写 出 一 种 与 Q 互 为 等 电 子 体 的 离 子 ______________________________________。 (5)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性。自然界中含硼元素的钠盐 是一种天然矿藏，其化学式写作 Na2B4O7·10H2O，实际上它的结构单元是由两个 H3BO3 和两个[B(OH)4]－缩合而成的双六元环，应该写成 Na2[B4O5(OH)4]·8H2O。其 结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是 ________________(填字母)。 A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．范德华力 E．氢键 (6)GaAs 的熔点为 1 238 ℃，密度为 ρ g·cm－3，其晶胞结构如图所示。 已知 GaAs 与 GaN 具有相同的晶胞结构，则二者晶体的类型均为______， GaAs 的熔点_____(填“高于”或“低于”)GaN。Ga 和 As 的摩尔质量分别为 MGa g·mol －1 和 MAs g·mol－1，原子半径分别为 rGa pm 和 rAs pm，阿伏加德罗常数值为 NA， 则 GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。 答案 (1)14 (2)洪特规则 (3)b (4)  sp3 NH＋4 (5)C (6)原子晶体 低于 4π × 10－30 × NAρr 3Ga＋r 3As 3MGa＋MAs ×100% 解析 (1)亚铜离子的电子轨道排布式为 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10，s 轨道只有 1 个轨道，p 轨道有 3 个方向不同的轨道，d 轨道有 5 个方向不同的轨道，所以基态 亚铜离子中电子占据的原子轨道数目为 14。 (2)洪特规则是指当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总 是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。题中基态硒原子价层电子排布式写 成 4s24p2x4p 2y违背了洪特规则，正确的应该是 4s24p2x4p1y4p1z。 (3)电离能是基态的气态原子失去电子变为气态阳离子(即电离)，必须克服核电 荷对电子的引力而所需要的能量。由于 C 和 Si 是同族元素，所以它们的四级电离 能变化趋势相近，所以 a、c 分别为 C 和 Si 的四级电离能变化趋势，b 为 P 的四级 电离能变化趋势。 (4)元素 X 与硅同主族且原子半径最小，则 X 为 C，其最简单氢化物为 CH4， 它的电子式为 ；由于 C 的周围都是 C—H 单键，所以 C 的轨道杂化为 sp3 杂化；与 CH4 互为等电子体的微粒有 H2O、NH3、HF、OH－、NH＋4 、H3O＋。 (5)从图中可以看出该晶体为离子晶体，所以含有离子键，A 正确；晶体中有 B—O 键，该化学键为共价键，B 正确；金属键仅存在于金属晶体中，C 错误；结 晶水合物中都含有分子间作用力，D 正确；化合物中含有较多的 H 和 O，且空间 结构较大，则一定有氢键，E 正确。 (6)从图中可以看出构成晶胞的微粒为 Ga 原子和 As 原子，所以 GaAs 为原子 晶体，则 GaN 也是原子晶体；在 GaAs 晶体和 GaN 晶体中，N 的原子半径小于 As 的原子半径，所以 Ga—N 键键长比 Ga—As 键短，所以 Ga—N 键键能比 Ga—As 键高，则 GaN 晶体的熔点比 GaAs 晶体高；一个 GaAs 晶胞中，含有 As 的个数为 8×1 8 ＋6×1 2 ＝4，含有 Ga 的个数为 4×1＝4。Ga 和 As 的摩尔质量分别为 MGa g·mol－ 1 和 MAs g·mol－1，则一个 Ga 的质量为 MGa NA g，一个 As 的质量为 MAs NA g，所以一个 GaAs 的晶胞的质量为 4MGa＋MAs NA g，则一个 GaAs 晶胞的体积为 4MGa＋MAs ρ NA cm3；Ga 和 As 原子半径分别为 rGa pm 和 rAs pm，则在 GaAs 晶胞中，4 个 Ga 和 As 的体积为：4×(4π 3 r 3Ga＋4π 3 r 3As)×10－30cm3＝16π × 10－30 3 (r 3Ga＋r 3As)cm3，所以 GaAs 晶胞 中 原 子 的 体 积 占 晶 胞 体 积 的 百 分 率 为 ： 16π × 10－30 3 r 3Ga＋r 3Ascm3 4MGa＋MAs ρ NA cm3 ×100% ＝ 4π × 10－30ρ NAr 3Ga＋r 3As 3MGa＋MAs ×100%。 36．(2019·高三上学期第二次月考，36)化合物 M 是二 苯乙炔类液晶材料的一种，最简单的二苯乙炔类化合物是 。 以互为同系物的单取代芳烃 A、G 为原料合成 M 的一种路线(部分反应条件略去) 如下： 回答下列问题： (1) A 的结构简式为_____________________。 M 中含有的官能团的名称是_____________________________。 (2) D 分子中最多有________个碳原子共平面。 (3)①的反应类型是_____________________， ④的反应类型是__________________。 (4)⑤的化学方程式为________________________________。 (5) B 的同分异构体中能同时满足如下条件：①苯环上有两个取代基，②能发 生银镜反应，共有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为 5 组峰，且 峰面积比为 6∶2∶2∶1∶1 的是________________________(写结构简式)。 (6) 参 照 上 述 合 成 路 线 ， 设 计 一 条 由 苯 乙 烯 和 甲 苯 为 起 始 原 料 制 备 的 合 成 路 线 ( 不 考 虑 溶 剂 的 合 成 ) ： ____________________________。 解析 由 B 的结构可知反应①为取代反应，A 为 ，B 发 生还原反应生成 C，D 能与溴的四氯化碳溶液反应生成 E，E 在氢氧化钾、乙醇条 件下反应得到 F，可知 E 为卤代烃，D 含有不饱和键，故反应③为消去反应，则 D 为 ，E 为 ，F 为 ，由 M 的分子式可知，反应⑦属于取代反应，M 的 结构简式为 ； (1)A 的结构简式为 ；M 中含有的官能团是碳碳叁键； (2)D 为 ，含有的官能团是碳碳双键，苯环为平面 结构、碳碳双键为平面结构，旋转碳碳单键可以使 2 个平面共面，通过选择碳碳 双键可以使甲基中 C 原子处于上述平面内，即所有的碳原子都可能共面，分子中 最多有 10 个碳原子共平面； (3)①的反应类型是取代反应，④的反应类型是加成反应； (4)⑤ 的 化 学 方 程 式 为 ： ＋ 2KOH ――→ 乙醇 △ ＋2KBr＋2H2O； (5)B( )的同分异构体中能同时满足如下条件：①苯环上有两个取代基， ②能发生银镜反应，含有—CHO，2 个侧链为—CHO、—CH 2CH2CH3，或者为 —CHO、—CH(CH3)2，或者为—CH2CHO、—CH2CH3，或者为—CH2CH2CHO、 —CH3，或者为—CH(CH3)CHO、—CH3，各有邻、间、对 3 种，共有 15 种，其中 核磁共振氢谱为 5 组峰，且峰面积比为 6∶2∶2∶1∶1 的是： ； (6)苯乙烯与溴发生加成反应得到 ，再在 KOH/乙醇条件下发生 消 去 反 应 生 成 ， 甲 苯 通 过 I2/HIO3 、 CH3COOH/H2SO4 得 到 发 生 取 代 反 应 得 到 ，合成路线流程图为： 。 答案 (1)  碳碳叁键 (2)10 (3)取代反应 加成反应 (6)