四川省2020届高三化学12月月考试卷（附解析Word版）

2017 级高三 12 月月考试题理科综合 （考试时间：150 分钟 试卷满分：300 分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的 姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 N—14 Cr—52 Li--7 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共 13 个小题，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.下列说法正确的是 A. 铵态氮肥可与草木灰混合使用 B. 化工产品大多可用作食品添加剂 C. 制造光导纤维的主要材料是单质硅 D. 碘酒能使蛋白质变性 【答案】D 【解析】 【详解】A. 铵态氮肥与碱性物质混合后能放出氨气，降低肥效；铵态氮肥水解显酸性，草木 灰水解显碱性，碳铵与草木灰混合会发生双水解，放出氨气，降低肥效，A 项错误； B. 化工产品多数有毒，合理使用食品添加剂，对丰富食品生产和促进人体健康有好处，可以 食用，但不能滥用，不是化工产品大多可用作食品添加剂，B 项错误； C. 制造光导纤维的主要材料是二氧化硅，C 项错误； D. 蛋白质遇碘酒发生变性，可用于外用消毒，D 项正确； 答案选 D。 【点睛】本题侧重考查物质的性质及用途，注重化学知识与生产、生活的联系，体现素质教 育的价值。其中 C 选项硅及其化合物的用途是常考点，也是易混知识。硅单质常用于太阳能 电池、半导体材料与计算机芯片等；二氧化硅是石英、水晶、玛瑙及光导纤维的成分；硅酸 盐常用于玻璃、水泥和陶瓷等，学生要理清这些物质的用途，不可混为一谈。 2.一种形状像蝴蝶结的有机分子 Bowtiediene，其形状和结构如图所示，下列有关该分子的说 法中错误的是 A. 生成 1 mol C5 H12 至少需要 4 mol H2 B. 该分子中所有碳原子在同一平面内 C. 三氯代物只有一种 D. 与其互为同分异构体，且只含碳碳三键的链烃有两种 【答案】B 【解析】 【分析】 有机物含有 2 个碳碳双键，可发生加成、加聚和氧化反应，结合烯烃、甲烷的结构特点解答。 【详解】A. 由结构式可知分子中含有 5 个 C、4 个 H 原子，则分子式为 C5H4，根据不饱和度的 规律可知，该分子内含 4 个不饱和度，因此要生成 1 mol C5 H12 至少需要 4 mol H2，A 项正确； B. 分子中含有 饱和碳原子，中心碳原子与顶点上的 4 个碳原子形成 4 个共价单键，应是 四面体构型，则分子中四个碳原子不可能在同一平面上，B 项错误； C. 依据等效氢思想与物质的对称性可以看出，该分子的三氯代物与一氯代物等效，只有一种， C 项正确； D. 分子式为 C5H4，只含碳碳叁键的链烃有 CH≡C-CH2-C≡CH 或 CH≡C-C≡C-CH3 这 2 种同分异 构体，D 项正确； 答案选 B。 【点睛】本题 C 项的三氯代物可用换位思考法分析作答，这种方法一般用于卤代物较多时， 分析同分异构体较复杂时，即将有机物分子中的不同原子或基团进行换位，如乙烷分子，共 6 个氢原子，一个氢原子被氯原子取代只有一种结构，那么五氯乙烷呢，H 看成 Cl，Cl 看成 H， 换位思考，也只有一种结构。 3.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 L 0.1 mol·L－1NaClO 溶液中含有的 ClO－为 NA B. 1 mol Fe 在 1 mol Cl2 中充分燃烧，转移的电子数为 3NA C. 常温常压下，32 g O2 与 O3 的混合气体中含有的分子总数小于 NA D. 标准状况下，22.4 L HF 中含有的氟原子数目为 NA 【答案】C 【解析】 【详解】A. NaClO 为强碱弱酸盐，ClO－会水解，使溶液中 ClO－的物质的量小于 1 L ×0.1 mol·L－1，即小于 NA，A 项错误； B. 根据反应 2Fe＋3Cl2=2FeCl3 可知铁过量，1 mol Cl2 参与反应转移 2 mol 电子，B 项错误； C. 32g O2 的物质的量为 =1mol，分子数为 NA，而含有 O3，相同质量的 O3 所含分子数 少，则分子总数减少，小于 NA，C 项正确； D. 标况下 HF 为液态，故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，D 项错误； 答案选 C。 【点睛】与阿伏加德罗常数 NA 相关的化学计量的选择题是高频考点，侧重考查学生对化学计 量的理解与应用。本题 D 项是学生的易错点，要特别注意气体摩尔体积为 22.4 L/mol 的状态 与条件，题设陷阱经常误将“常温常压”当作“标准状况”、或者误把标准状态下的固体、液 体当成气体，学生做题时只要善于辨析，便可识破陷阱，排除选项。 4.芝加哥伊利诺伊大学的研究人员设计了一种可用于商业化的新型锂金属电池，电池结构如 图所示： 电池工作时，下列说法错误的是 A. 该装置将化学能转化为电能 B. 负极上发生的电极反应为 Li－ e－＝ Li＋ C. 该电池可用 LiOH 溶液作电解质 D. 电池工作时，电路中每流过 1 mol 电子，正极增重 7g 【答案】C 【解析】 32g 32g / mol 【分析】 A. 该电池为原电池； B. 负极是锂失去电子，发生氧化反应； C. 电解质溶液中水与电极锂发生氧化还原反应； D. 根据转移电子守恒分析解答。 【详解】A. 该电池为原电池，所以该装置将化学能转化为电能，A 项正确； B. 负极是锂失去电子，发生氧化反应，电极反应为 Li-e-=Li+，B 项正确； C. 电解质溶液中水与电极锂发生氧化还原反应，该电解池不能用水溶液作电解液，C 项错误； D. 根据转移电子守恒，电路中每流过 1 mol 电子，正极上发生还原反应，正极材料要结合 1mol 锂离子，所以增重 7g，D 项正确； 答案选 C。 【点睛】原电池工作的原理口诀可概括为“两极一液一连线，活泼金属最优先，负失氧正得 还，离子电极同性恋”，可加深学生对原电池的理解与记忆。本题的难点是 C 选项，值得注意 的是，电解质不同可能会影响电极反应，学生要火眼金睛，识破陷阱，提高做题正答率。 5.MnSO4·H2O 是一种易溶于水的微红色斜方晶体，某同学设计下列装置制备硫酸锰： 下列说法错误的是 A. 装置 I 烧瓶中放入的药品 X 为铜屑 B. 装置 II 中用“多孔球泡”可增大 SO2 的吸收速率 C. 装置 III 用于吸收未反应的 SO2 D. 用装置 II 反应后的溶液制备 MnSO4·H2O 需经历蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥的过程 【答案】A 【解析】 【分析】 由实验装置可知，X 可能为亚硫酸钠，与浓硫酸反应生成二氧化硫，而 Cu 与浓硫酸常温下不 反应，II 中“多孔球泡”可增大 SO2 吸收速率，二氧化硫与二氧化锰反应生成 MnSO4，蒸发的 浓缩、冷却结晶可得到晶体，Ⅲ中 NaOH 溶液可吸收尾气，以此来解答。 【详解】A．Cu 与浓硫酸常温下不反应，X 不可能为 Cu，A 项错误； B．装置Ⅱ中用“多孔球泡”，增大接触面积，可增大 SO2 的吸收速率，B 项正确； C．Ⅲ中 NaOH 溶液可吸收尾气，C 项正确； D．用装置Ⅱ反应后的溶液制备 MnSO4•H2O，蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥可得到，D 项正确； 答案选 A。 6.短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W、X 的最外层电子数之和与 Z 的最外层 电子数相等， W、Y 同主族。将 W、X 的气态单质在催化剂及一定温度和压强下发生可逆反应 生成化合物 R，反应关系如下表所示： 物质 W 的单质 X 的单质 R 起始时/mol 0.3 0.3 0 平衡时/mol 0.12 0.24 0.12 下列说法正确的是 A. 离子半径：X> Y> Z B. Y、Z 两种元素形成的化合物的水溶液呈酸性 C. Y、Z 分别与 W 形成的化合物，前者的沸点高 D. 四种元素分别与氧形成的化合物均只有两种 【答案】C 【解析】 【分析】 短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W、X 的气态单质在催化剂及一定温度和压 强下发生可逆反应生成化合物 R，根据表格数据及方程式中化学计量数之比等于参加反应的各 物质的浓度之比可知，W 与 X 单质反应的化学计量数之比=（0.3-0.12）mol/L: （0.3-0.24） mol/L=3:1，又因为在催化剂及一定温度和压强下发生的可逆反应，则推出 W 为 H 元素，X 为 N 元素，W、Y 同主族，则 Y 为 Na 元素，W、X 的最外层电子数之和与 Z 的最外层电子数相等， 则 Z 为 S 元素，据此分析作答。 【详解】A. 电子层数越大，简单离子半径越大；电子层数相同时，原子核电荷数越小，对应 的离子半径越大，则离子半径：Z>X>Y，A 项错误； B. Y、Z 两种元素形成的化合物为硫化钠，在溶液中硫离子会发生水解生成氢氧根离子，使溶 液显碱性，B 项错误； C. Y、Z 分别与 W 形成的化合物分别是 NaH 与 Na2S，两者均为离子晶体，但 NaH 的离子半径小， 晶格能大，所以熔沸点较高，C 项正确； D. N 与氧元素可形成 NO、NO2 或 N2O5 等，不只是两种化合物，D 项错误； 答案选 C。 7.25℃时，在 20 mL 0.1 mol·L－1 一元弱酸 HA 溶液中滴加 0. 1 mol· L－1 NaOH 溶液，溶液 中 1g[c(A-)/c(HA)]与 pH 关系如图所示。下列说法正确的是 A. A 点对应溶液中：c(Na+)＞c(A-)＞c(H+)＞c(OH-) B. 25℃时，HA 酸的电离常数为 1. 0× 10－5.3 C. B 点对应的 NaOH 溶液体积为 10 mL D. 对 C 点溶液加热(不考虑挥发)，则 c(A-)/[c(HA)c(OH-)]一定增大 【答案】B 【解析】 【分析】 A. A 点对应溶液显酸性，即 c（H+）＞c（OH-），结合电荷关系判断； B. pH=5.3 时， =0，即 c（A-）=c（HA），结合 HA 酸的电离常数 Ka 的表达式进行计 算； C. 在 20mL HA 溶液中加入 10mL NaOH 溶液，得到等浓度的 HA 和 NaA 混合溶液，根据题意判断 出电离程度与水解程度的大小关系，再分析作答； D. = = = ，Kh 为 A-的水解常数，据此分析 判断。 ( )lg ( ) c A c HA − ( ) ( ) ( ) c A c HA c OH − −⋅ ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) c A c H c HA c OH c H − + − + ⋅ ⋅ a w K K h 1 K 【详解】A. A 点对应溶液显酸性，即 c（H+）＞c（OH-），溶液中电荷守恒关系为 c（Na+）+c （H+）=c（A-）+c（OH-），所以离子浓度关系为 c（A-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-），A 项 错误； B. pH=5.3 时， =0，即 c（A-）=c（HA），HA 酸的电离常数 Ka= =c （H+）=10-pH=10-5.3，B 项正确； C. 由于 Ka=10-5.3＞ = = Kh，所以 20 mLHA 溶液中加入 10mL NaOH 溶液，得到等浓 度的 HA 和 NaA 混合溶液，混合溶液以电离为主，使 c（A-）＞c（HA），即 ＞0，故 B 点对应的 NaOH 溶液的体积小于 10 mL，C 项错误； D. A-的水解常数 Kh 随温度升高而增大，所以 = = = ，随温度升高而减小，D 项错误； 答案选 B。 8.汽车尾气中的有害气体主要有 NO、碳氢化合物及 CO，某校同学设计实验将模拟汽车尾气转 化为无害气体。回答下列问题； (1)为了配制模拟尾气，甲组同学用上图所示装置分别制备 NO、乙烯及 CO 三袋气体。 ①用装置 A 制取 NO，分液漏斗中盛放 是___(填试剂名称)。 ②用 (乙烯利)与 NaOH 溶液并用装置 B 制取乙烯，反应生成乙烯的化学方 程式为______(磷转化为 Na3 PO4)。 的 ( )lg ( ) c A c HA − c( ) ( ) ( ) A c H c HA − +⋅ 14 5.3 10 10 − − w a K K ( )lg ( ) c A c HA − ( ) ( ) ( ) c A c HA c OH − −⋅ ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) c A c H c HA c OH c H − + − + ⋅ ⋅ a w K K h 1 K ③用 H2 C2 O4 与浓硫酸制取 CO(化学方程式为 H2C2O4 CO+CO2+H2O 并提纯，选用上图 装置预制一袋干燥纯净的 CO，各接口连接的顺序为___→g(气流从左至右)，其中装置 D 中盛 放的药品是___ (2)乙组同学将甲组制得的气体与空气按适当比例混合形成模拟尾气(NO，CO，C2 H4 及空气)， 按如图所示 装置进行尾气转化并检验。 ①为检验催化反应后的气体中是否有 CO2 生成和乙烯的残留，G、H 中盛放的试剂依次是 _________(填标号)。 a. NaOH 溶液 b.酸性 KMnO4 溶液 c.澄清石灰水 d. Br2／CCl4 溶液 ②通“模拟尾气”前，需先将催化剂加热到反应所需的温度，其目的是___；写出其中 CO 与 NO 完全转化为无害气体的化学方程式：___ 【答案】 (1). 稀硝酸 (2). (3). a→f→e→c→d (4). NaOH 浓溶液 (5). c b(或 c d 或 d c) (6). 使催化 剂 活 性 达 到 最 大 ， 利 于 CO2 和 C2H4 的 检 验 并 减 少 模 拟 烟 气 的 浪 费 (7). 【解析】 【分析】 （1）①汽车尾气中的有害气体主要有 NO、碳氢化合物及 CO，设计实验将模拟汽车尾气转化 为无害气体，装置 A 制取 NO，分液漏斗中盛放的是稀硝酸，滴入烧瓶和铜反应生成一氧化氮； ②用 （乙烯利）与 NaOH 溶液并用装置 B 制取乙烯，同时生成 Na3PO4 和 氯化氢； 2 22CO+2NO==== N +2CO  催化剂 ③用 H2C2O4 与浓硫酸制取 CO（化学方程式为 H2C2O4 CO+CO2+H2O）并提纯，发生装置 为固液加热型装置，澄清石灰水可除去二氧化碳，干燥罐的氯化钙可吸收水蒸气，据此分析 作答； （2）①澄清石灰水检验二氧化碳，用溴水或高锰酸钾溶液检验； ②通“模拟尾气”前，需先将催化剂加热到反应所需的温度，其目的是此时催化剂活性最大， 反应进行的快，CO 和 NO 在催化剂作用下反应生成氮气和二氧化碳。 【详解】（1）①用装置 A 制取 NO，分液漏斗中盛放的是稀硝酸，滴入烧瓶和铜反应生成一氧 化氮气体， 故答案为稀硝酸； ②用 （乙烯利）与 NaOH 溶液并用装置 B 制取乙烯，磷转化为 Na3PO4，同 时 生 成 氯 化 钠 和 水 ， 反 应 的 化 学 方 程 式 ： +4NaOH→CH2=CH2↑+NaCl+Na3PO4+3H2O， 故答案为 +4NaOH→CH2=CH2↑+NaCl+Na3PO4+3H2O； ③用 H2C2O4 与浓硫酸制取 CO（化学方程式为 H2C2O4 CO+CO2+H2O）并提纯，选用上图 装置预制一袋干燥纯净的 CO，利用装置 A 加热得到草酸分解产物，通过装置 D 中的氢氧化钠 溶液除去二氧化碳，通过装置 C 中氯化钙吸收水蒸气，得到干燥的 CO，在 E 中收集一袋 NO 气 体，D 中是浓的氢氧化钠溶液用来吸收混合气体中的二氧化碳，各接口连接的顺序为： a→f→e→c→d→g， 故答案为 a→f→e→c→d；NaOH 浓溶液； （2）①乙组同学将甲组制得的气体与空气按适当比例混合形成模拟尾气（NO，CO，C2H4 及空 气），通过催化剂反应 NO 和 CO 反应生成氮气和二氧化碳，为检验催化反应后的气体中是否有 CO2 生成和乙烯的残留，可以利用澄清石灰水检验二氧化碳，用溴水或高锰酸钾溶液检验，G、 H 中盛放的试剂依次是 cb 或 dc 或 cd， 故答案为 cb 或 dc 或 cd； ②通“模拟尾气”前，需先将催化剂加热到反应所需的温度，其目的是：使催化剂活性达到 最大，利于 CO2 和 C2H4 的检验并减少模拟烟气的浪费，中 CO 与 NO 完全转化为无害气体的化学 方程式： ， 故 答 案 为 使 催 化 剂 活 性 达 到 最 大 ， 利 于 CO2 和 C2H4 的 检 验 并 减 少 模 拟 烟 气 的 浪 费 ； 。 9.过碳酸钠(2 Na2CO3·3 H2O2)广泛用于化工、造纸、纺织、食品等行业，一种以芒硝(Na2SO4·10 H2 O)、H2O2 等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如下： 已知 2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O ， pH 小于 5 时几乎均以 Cr2O72-形式存在，pH 大于 8.5 时几乎均 以 CrO42-形式存在。 回答下列问题： (1)Na2CrO4 中 Cr 元素的化合价为___ (2)Ksp(CaCrO4)___(填“＞”或“＜”)Ksp(CaSO4)。 (3)流程中循环物质 X 为___(填化学式)。 (4)步骤 II 中发生反应的化学方程式为_________ (5)步骤 I 一 III 是为了制得纯碱，从环境保护的角度看，可能的不足之处是___ (6)步骤 V 合成时，加入 95%的乙醇的目的是___ (7)测定产品活性氧 实验步骤如下：准确称取 mg 产品，用硫酸溶解后，用 c mol·L－1 的 KMnO4 标准溶液滴定至终点，消耗 KMnO4 标准溶液 V mL。 ①滴定到终点时，溶液呈___(填“无色”或“浅红色”)。 ②过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之 比。该实验测得的产品中活性氧为___(列出计算表达式)。 【 答 案 】 (1). +6 (2). > (3). Na2Cr2O7 (4). (5).六价铬有毒，易造成坏境污染 的 2 22CO+2NO==== N +2CO  催化剂 2 22CO+2NO==== N +2CO  催化剂 2 4 2 2 2 2 7 32Na CrO +2CO +H O====Na Cr O +2NaHCO (6). 减小过碳酸纳的溶解度，提高产率 (7). 浅红色 (8). 【解析】 【分析】 以芒硝（Na2SO4•10H2O）、H2O2 等为原料制备过碳酸钠，芒硝加入水、氧化钙反应得到铬酸钙， 和硫酸钠反应得到硫酸钙和铬酸钠，溶液中通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和重铬酸钠， 过滤得到碳酸氢钠煅烧分解生成碳酸钠，加入水精制得到碳酸钠溶液，加入硅酸钠稳定剂、30% 的过氧化氢、加入 95%的乙醇和饱和碳酸钠溶液反应得到过碳酸钠晶体，抽滤乙醇洗涤干燥得 到过碳酸钠， （1）Na2CrO4 中钠元素化合价+1 价，氧元素-2 价，化合价代数和为 0 计算得到 Cr 元素的化合 价； （2）分析过程可知Ⅰ加入 Na2CrO4 生成 CaSO4，说明反应向更难溶的方向进行； （3）已知 2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，pH 小于 5 时几乎均以 Cr2O72-形式存在，pH 大于 8.5 时几 乎均以 CrO42-形式存在，酸溶液中平衡正向进行； （4）步骤Ⅱ中发生反应的二氧化碳通入铬酸钠溶液中发生反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠晶体； （5）六价铬有毒，易造成环境污染； （6）步骤 V 合成时，饱和碳酸钠溶液中，加入硅酸钠、30%的过氧化氢、95%的乙醇得到过碳 酸钠晶体； （7）①滴定终点是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液无色变为紫红色且半分钟不变，说明反 应达到终点； ②过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之 比，据此写出实验测得的产品中活性氧。 【详解】（1）Na2CrO4 中钠元素化合价+1 价，氧元素-2 价，化合价代数和为 0 计算得到 Cr 元 素的化合价为+6 价， 故答案为+6； （2）分析过程可知Ⅰ加入 Na 2CrO4 生成 CaSO4，说明反应向更难溶的方向进行，证明 Ksp （CaCrO4）＞Ksp（CaSO4）， 故答案为＞； （3）已知 2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，pH 小于 5 时几乎均以 Cr2O72-形式存在，pH 大于 8.5 时几 乎均以 CrO42-形式存在，酸溶液中平衡正向进行，流程中循环物质 X 为：Na2Cr2O4， 4cV% m 故答案为 Na2Cr2O4； （4）步骤Ⅱ中发生反应的二氧化碳通入铬酸钠溶液中发生反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠晶体， 反应的化学方程式为：2Na2CrO4+2CO2+H2O⇌Na2Cr2O7+2NaHCO3↓， 故答案为 2Na2CrO4+2CO2+H2O⇌Na2Cr2O7+2NaHCO3↓； （5）步骤Ⅰ-Ⅲ是为了制得纯碱，从环境保护的角度看：六价铬有毒，易造成环境污染， 故答案为六价铬有毒，易造成环境污染； （6）步骤 V 合成时，加入 95%的乙醇的目的是：减小过碳酸钠的溶解度，提高产率， 故答案为减小过碳酸钠的溶解度，提高产率； （7）①滴定终点是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液无色变为紫红色且半分钟不变，证明反 应达到反应终点， 故答案为浅红色； ②准确称取 mg 产品，用硫酸溶解后，用 cmol•L-1 的 KMnO4 标准溶液滴定至终点，消耗 KMnO4 标准溶液 VmL，反应为：5H2O2+3H2SO4+2KMnO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑，n（H2O2）= mol=2.5×10-3cVmol，2H 2O2=2H2O+O2↑，分解生成氧气质量=2.5×10-3cVmol×32g/mol× = 0.04cVg，过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的 质量之比 = ×100% = ， 故答案为 。 10.砷及其化合物在半导体、农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题： (1)ASH3 的电子式为___；AsH3 通入 AgNO3 溶液中可生成 Ag， As2 O3 和 HNO3，该反应中氧化剂与 还原剂的物质的量之比为___。 (2)改变 O. 1 mol · L－1 三元弱酸 H3 AsO4 溶液的 pH，溶液中的 H3 AsO4、H2 AsO4－、HAsO42- 以及 AsO43-的物质的量分布分数随 pH 的变化如图所示： 35c 10 2 V −× 1 2 0.04cV m g g 4 %cV m 4 %cV m ①1gKal ( H3 AsO4)＝___；用甲基橙作指示剂，用 NaOH 溶液滴定 H3 ASO4 发生的主要反应的离 子方程式为___ ②反应 H2 AsO4－+AsO43-=2HAsO42-的 lgK=_____ (3)焦炭真空冶炼砷的其中两个热化学反应如下： As2O3(g)+3C(s)=2As(g)+3CO(g) H1=akJ/mol As2O3(g)+3C(s)=1/2As4(g)+3CO(g) H2=bkJ/mol 则反应 4As(g)=As4(g) H=_______kJ/mol(用含 a、b 代数式表示)。 (4)反应 2As2S3(s)=4AsS(g)+S2(g)达平衡时气体总压的对数值 lg(p/kPa)与温度的关系如图 所示： ①对应温度下，B 点的反应速率 v(正) ___v(逆)(填“＞’，’’＜”或“一”)。 ②A 点处，AsS(g)的分压为___kPa，该反应的 Kp＝___kPa5 (Kp 为以分压表示的平衡常数)。 【 答 案 】 (1). (2). 6 ： 1 (3). —2.2 (4). (5). 4.5 (6). 2b—2a (7). > (8). 0.8 (9). 8.192×10-2 【解析】 【分析】 的 ∆ ∆ ∆ - - 3 4 2 4 2H AsO +OH ====H AsO +H O （1）ASH 3 的电子式与氨气类似；AsH3 通入 AgNO3 溶液中可生成 Ag，As 2O3 和 HNO3，反应为 2AsH3+12AgNO3+3H2O═As2O3+12Ag↓+12HNO3，据此分析； （ 2 ） 三 元 弱 酸 H3AsO4 的 三 级 电 离 反 应 为 ： H3AsO4⇌H++H2ASO4- ， H2ASO4-⇌H++HAsO42- ， HAsO42-⇌H++AsO43-， ①Kal（H3AsO4）= ，根据图可知，pH=2.2 时，c（H2ASO4-）=c（H3AsO4）， 则 Kal（H3AsO4）=c（H+）=10-2.2，可得，用甲基橙作指示剂，用 NaOH 溶液滴定 H3ASO4 发生反 应生成 NaH2ASO4，据此书写； ②同理，Ka2（H2ASO4-）= ，pH=7 时，c（H 2ASO4-）=c（HAsO 42-），则 Ka2 （H2AsO4-）=c（H+）=10-7，Ka3（HAsO42-）= ，pH=11.5 时，c（HAsO42-）=c （AsO43-），则 Ka3（HAsO42-）=c（H+）=10-11.5， 反 应 H2AsO4-+AsO43-⇌2HAsO42- 的 K= = × = ，据此计算； （3）已知：Ⅰ、As2O3（g）+3C（s）=2As（g）+3CO（g）△H1= akJ•mol-1 ⅡAs2O3（g）+3C（s）= As4（g）+CO（g）△H2 = b kJ•mol-1 根据盖斯定律：Ⅱ×2-Ⅰ×2 得反应 4As（g）⇌As4（g），据此计算； （4）①A 点达到平衡，B 点处气体总压小于平衡时的气压，据此分析； ②A 点处，气体总压的对数值 lg（p/kPa），则气体总压为 1kPa，AsS（g）在气体中体积分数 为 ，由此可得；得出平衡时 AsS（g）的分压为和 S2（g）的分压，再计算 Kp。 【详解】（1）ASH3 的电子式与氨气类似，电子式为： ；AsH3 通入 AgNO3 溶液中可 生成 Ag，As2O3 和 HNO3，反应为 2AsH3+12AgNO3+3H2O═As2O3+12Ag↓+12HNO3，其实 As 元素化合 价升高被氧化，AsH3 为还原剂，Ag 元素化合价降低被还原，AgNO3 为还原剂，氧化剂与还原剂 的物质的量之比为 6：1； 2 4 3 4 c( ) ( ) ( ) H c H AsO c H AsO + −⋅ 2 4 2 4 c( ) ( ) ( ) H c HAsO c H AsO + − − ⋅ 3 4 2 4 c( ) ( ) ( ) H c AsO c HAsO + − − ⋅ 2 2 4 4 3 2 4 4 ( ) ( ) ( ) ( ) c HAsO c HAsO c H AsO c AsO − − − − ⋅ ⋅ 2 2 4 4 3 2 4 4 ( ) ( ) ( ) ( ) c HAsO c HAsO c H AsO c AsO − − − − ⋅ ⋅ ( ) ( ) c H c H + + a2 2 4 2 a3 4 ( ) ( ) K H AsO K HAsO − − 4 5 故答案为 ；6：1； （ 2 ） 三 元 弱 酸 H3AsO4 的 三 级 电 离 反 应 为 ： H3AsO4⇌H++H2ASO4- ， H2ASO4-⇌H++HAsO42- ， HAsO42-⇌H++AsO43-，第一步电离为主， ①Kal（H3AsO4）= ，根据图可知，pH=2.2 时，c（H2ASO4-）=c（H3AsO4）， 则 Kal（H3AsO4）=c（H+）=10-2.2，则 1gKal（H3AsO4）=-2.2；用甲基橙作指示剂，用 NaOH 溶液 滴定 H3ASO4 发生反应生成 NaH2ASO4，离子反应为：H3AsO4+OH-=H2ASO4-+H2O； 故答案为-2.2；H3AsO4+OH-=H2ASO4-+H2O； ②同理，Ka2（H2ASO4-）= ，pH=7 时，c（H 2ASO4-）=c（HAsO 42-），则 Ka2 （H2AsO4-）=c（H+）=10-7，Ka3（HAsO42-）= ，pH=11.5 时，c（HAsO42-）=c （AsO43-），则 Ka3（HAsO42-）=c（H+）=10-11.5， 反 应 H2AsO4-+AsO43-⇌2HAsO42- 的 K= = × = = =104.5，lgK═4.5； 故答案为 4.5； （3）已知：Ⅰ、As2O3（g）+3C（s）=2As（g）+3CO（g）△H1=a kJ•mol-1 ⅡAs2O3（g）+3C（s）= As4（g）+CO（g）△H2=b kJ•mol-1 根据盖斯定律：Ⅱ×2-Ⅰ×2 得 4As（g）⇌As4（g）△H=（2b-2a）kJ•mol-1； 故答案为 2b-2a； （4）①A 点达到平衡，B 点处气体总压小于平衡时的气压，说明生成气体比平衡时少，反应 正向着正方向生成气体的方向进行，故 B 点的反应速率 v（正）＞v（逆）； 故答案为＞； ②A 点处，气体总压的对数值 lg（p/kPa），则气体总压为 1kPa，AsS（g）在气体中体积分数 为 ，S2（g）在气体中体积分数为 ，则 AsS（g）的分压为 0.8kPa，S 2（g）的分压为 0.2kPa，Kp=（0.8kPa）4×0.2kPa=8.192×10-2kPa5 ； 2 4 3 4 c( ) ( ) ( ) H c H AsO c H AsO + −⋅ 2 4 2 4 c( ) ( ) ( ) H c HAsO c H AsO + − − ⋅ 3 4 2 4 c( ) ( ) ( ) H c AsO c HAsO + − − ⋅ 2 2 4 4 3 2 4 4 ( ) ( ) ( ) ( ) c HAsO c HAsO c H AsO c AsO − − − − ⋅ ⋅ 2 2 4 4 3 2 4 4 ( ) ( ) ( ) ( ) c HAsO c HAsO c H AsO c AsO − − − − ⋅ ⋅ ( ) ( ) c H c H + + a2 2 4 2 a3 4 ( ) ( ) K H AsO K HAsO − − 7 11.5 10 10 − − 4 5 1 5 故答案为 0.8；8.192×10-2。 11.氮、铬及其相关化合物用途非常广泛。回答下列问题： (1)基态 N 原子的核外电子排布式为___，Cr 位于元素周期表第四周期___族。 (2) Cr 与 K 位于同一周期且最外层电子数相同，两种元素原子第一电离能的大小关系为___； Crcl3 的熔点(83℃)比 CrF3 的熔点(1100℃)低得多，这是因为___。 (3) Cr 的一种配合物结构如图所示： ①阴离子 C1O4－的空间构型为___形。 ②配离子中，中心离子的配位数为___，N 与中心原子形成的化学键称为___键。 ③配体 H2 NCH2 CH2 NH2(乙二胺)中碳原子的杂化方式是______ ，分子中三种元素电负性从大 到小的顺序为___ (4)氮化铬的熔点为 1770℃，它的一种晶体的晶胞结构如图所示，其密度为 5. 9 g·cm －3， 氮化铬的晶胞边长为___(列出计算式)nm. 【答案】 (1). 1s22s22p3 (2). ⅥB (3). KC>H (10). 【解析】 【分析】 （1）N 元素是 7 号元素，根据核外电子排布规律，得出基态 N 原子的核外电子排布，Cr 是 24 3 4 52 4 14 602 5.9 × + × × 号元素，在周期表第四周期ⅥB 族； （2）K 最外层电子一个，易失去，Cr 元素的价电子为 3d54s1，半充满，较稳定，故第一电离 能 K＜Cr；CrCl3 的熔点（83℃），典型的分子晶体性质，CrF3 的熔点（1100℃），典型的离子 晶体性质； （3）①算出阴离子 C1O4-的价层电子对数，得出其空间构型； ②由图可知，与中心 Cr 形成的配位数为 6；N 元素提供孤电子对，Cr 提供空轨道，所以 N 与 中心原子形成的化学键称为配位键； ③由 H2NCH2CH2NH2 可知，C 周围形成了 4 个单键，即价层电子对数为 4，碳原子的杂化方式为 sp3； 根据电负性在周期表中的变化规律，C、N、H 的电负性关系； （4）由晶胞图，根据均摊法，晶胞中 Cr 与 N 的原子数目再根据晶胞的密度=晶胞的质量与晶 胞的体积之比作答。 【详解】（1）N 元素是 7 号元素，故基态 N 原子的核外电子排布式为 1s22s22p3，Cr 是 24 号元 素，在周期表第四周期ⅥB 族； 故答案为 1s22s22p3，ⅥB； （2）K 最外层电子一个，易失去，Cr 元素的价电子为 3d54s1，半充满，较稳定，故第一电离 能 K＜Cr；CrCl3 的熔点（83℃），典型的分子晶体性质，CrF3 的熔点（1100℃），典型的离子 晶体性质； 故答案为 K＜Cr；CrCl3 是分子晶体，CrF3 是离子晶体； （3）①阴离子 C1O4-的价层电子对数=4+ =4，没有孤电子对，所以其空间构型为正 四面体； 故答案为正四面体； ②由图可知，与中心 Cr 形成的配位数为 6；N 元素提供孤电子对，Cr 提供空轨道，所以 N 与 中心原子形成的化学键称为配位键； 故答案为 6；配位键； ③由 H2 NCH2 CH2 NH2 可知，C 周围形成了 4 个单键，即价层电子对数为 4，碳原子的杂化 方式为 sp3；根据电负性在周期表中的变化规律，C、N、H 的电负性关系为：N＞C＞H； 故答案为 sp3；N＞C＞H； （4）由晶胞图，根据均摊法，晶胞中 Cr 的原子数目： = 4；N 的原子数目： 7 1 4 2 2 + − × 1 18 68 2 × + × =4 ； 所 以 晶 胞 的 质 量 m= ， 密 度 ρ= ， 所 以 a= ， 故答案为 。 12.美托洛尔可用于治疗各类型高血压及心绞痛，其一种合成路线如下： 已知：①CH3COCH2R CH3CH2CH2R ② B－ F 苯环上均只有两个取代基 回答下列问题： (1)A 的化学名称是___，C 中含氧官能团的名称是___ (2)E→F 的反应类型是___，G 的分子式为___。 (3)D 的结构简式为___。 (4)反应 B→C 的化学方程式为___ (5)芳香族化合物 W 是 G 的同分异构体，W 能发生水解反应，核磁共振氢谱有 4 组峰，峰面积 之比为 9：3：2：2，写出一种符合要求的 W 的结构简式：___． (6)4 一苄基苯酚( )是一种药物中间体，请设计以苯甲醇和苯酚为原料制备 4 －苄基苯酚的合成路线：______(无机试剂任用)。 【答案】 (1). 乙醛 (2). 羟基、羰基 (3). 取代反应 (4). C12H16O3 (5). 1 12 14 × + 4 52 4 14 AN × + × 3 m a 33 4 52 4 14 4 52 4 14cm5.9 602 5.9A nmN × + × × + ×=⋅ ⋅ 3 4 52 4 14 602 5.9 × + × ⋅ (6). (7). (8). 【解析】 【分析】 由 B 的分子式、C 的结构，可知 B 与氯气发生取代反应生成 C，故 B 为 ，逆 推可知 A 为 CH3CHO。 C 发生信息①中还原反应生成 D 为 ．对比 D、E 的分子式，结合反 应条件，可知 D 中氯原子水解、酸化得到 E 为 ．由 G 的结构可知， E 中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成 F，F 中酚羟基上 H 原子被取代生成 G，故 F 为 ．对比 G、美托洛尔的结构可知，G 发生开环加成生成美托洛 尔。 苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛，苯甲醛与苯酚反应生成 ，最后 与 Zn（Hg）/HCl 作用得到目标物。 【详解】（1）由 B 分子式、C 的结构，可知 B 与氯气发生取代反应生成 C，故 B 为的 ，逆推可知 A 为 CH3CHO，A 的名称为乙醛。由结构可知 C 中含氧官能团为： 羟基、羰基， 故答案为乙醛；羟基、羰基； （2）E 为 ，由 G 的结构可知，E 中醇羟基与甲醇发生分子间脱水 反应生成 F，属于取代反应。由结构简式可知 G 的分子式为：C12H16O3， 故答案为取代反应；C12H16O3； （3）C 发生信息①中还原反应生成 D，故 D 的结构简式为 ， 故答案为 ； （4）反应 B→C 的化学方程式为： ， 故答案为 ； （5）芳香族化合物 W 是 G 的同分异构体，W 能发生水解反应，核磁共振氢谱有 4 组峰，峰面 积之比为 9：3：2：2，一种符合要求的 W 的结构简式： ， 故答案为 ； （6）苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛，苯甲醛与苯酚反应生成 ， 最后与 Zn（Hg）/HCl 作用得到目标物，合成路线流程图为： ， 故答案为 。