广东省佛山市2020届高三上学期教学质量检测（一模）化学试题（解析版）

广东省佛山市 2020 届高三上学期教学质量检测（一） 理科综合化学试题 1.我国超级钢研究居于世界领先地位。下列说法错误的是 A. 钢是用量最大、用途最广的合金 B. 根据钢材的含碳量不同，可分为碳素钢和合金钢 C. 合金的硬度可以大于它的纯金属成分 D. 超级钢具有强度高，韧性大等特殊性能，常用于汽车、航空和航天等领域 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．钢铁是用量最大、用途最广的合金，广泛应用于生活的各个方面，故 A 正确； B．根据含碳量的高低可以将碳素钢分为低碳钢、中碳钢、高碳钢；但合金钢是在普通碳素钢基础上添加适 量的一种或多种合金元素而构成的，不能按含碳量分类，故 B 错误； C．合金的硬度一般大于它的纯金属，如纯铁较软，而钢铁的硬度较大，故 C 正确； D．超级钢具有强度高，韧性大等特殊性能，汽车、航空和航天由于需要受到高压的刺激，所以适合使用超 级金属，故 D 正确； 答案选 B。 2.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。用次氯酸钠处理氨氮(NH3)废水的主要化学反应方程式为： 3NaClO+2NH3•H2O=3NaCl+N2↑+5H2O。下列说法正确的是 A. 1L0.1mol•L-1 的 NaClO 溶液中，ClO-的数目小于 0.1NA B. 当反应转移电子 6NA，则生成 22.4LN2 C. 0.lmol•L-1 的氨水中，c(NH4+)+c(NH3•H2O)=0.lmol•L-1 D. 溶液中水的电离程度：氨水大于 NaClO 溶液 【答案】A 【解析】 【详解】A．1L0.1mol•L-1 的 NaClO 溶液中，NaClO 的物质的量 n=cV=0.1mol•L-1×1L=0.1mol，ClO-易水解， 故 ClO-的物质的量小于 0.1mol，数目小于 0.1NA，故 A 正确； B．Cl 的化合价从+1 价降低到-1 价，3molCl 的化合价均降低，故转移的电子的物质的量为 6mol，生成 1mol 氮气，由于没有给定温度和压强，故无法计算出氮气的体积，故 B 错误；C．0.lmol•L-1 的氨水中，存在元素守恒，c(NH3)+c(NH4+)+c(NH3•H2O)=0.lmol•L-1，故 C 错误； D．氨水中的 NH3•H2O 电离出铵根离子和氢氧根离子，抑制水的电离；次氯酸钠溶液中次氯酸根易水解生 成次氯酸和氢氧根，促进水的电离，故溶液中水的电离程：度氨水小于 NaClO 溶液，故 D 错误； 答案选 A。 3.关于脂环烃 的说法正确的是 A. 属于乙烯的同系物 B. 分子中所有原子共平面 C. 二氯代物有 9 种（不考虑立体异构） D. 该化合物与苯均能使溴水褪色，且原理相同 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A． 含有碳碳双键和碳环，与乙烯的分子结构不相似．不属于乙烯的同系物，A 错误； B．脂环烃 含有饱和碳原子，饱和碳原子以及与其相连的原子构成的空间的结构，类似为 CH4，具 有空间四面体结构，所有原子不可能共平面，B 错误； C．脂环烃 二氯代物的数目可采用“定一移一”的反应，该分子存在一对称轴，第一个氯原子， 有 3 种取代位置，如图所示， ；固定好第一个氯原子的位置，再将第二个氯原子取代其 他位置的氢原子，注意不要重复，共有 9 种，如图中箭头所示， 、 、 ，C 正确； D．该物质中含有碳碳双键，可以与溴发生加成反应，而使溴水褪色；苯使溴水褪色是发生了萃取，原理不 相同，D 错误。 答案选 C。 的4.实验室可用下图装置探究石蜡油分解产物 性质，下列说法错误的是 A. 仪器①可控制石蜡油滴加的速率 B. 装置②起到防倒吸的作用 C. 实验过程中，关闭 K1，打开 K2，装置②中溶液颜色逐渐褪去 D. 加热一段时间后，关闭 K2，打开 K1，在③处点燃气体可看到淡蓝色火焰 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．石蜡油在二氧化锰做催化剂的条件下分解，仪器①是注射器，可控制石蜡油滴加的速率，故 A 正确； B．装置②增大了石蜡分解后产生的乙烯等气体与酸性高锰酸钾溶液的接触面积，可起到防倒吸的作用， 故 B 正确； C．实验过程中，关闭 K1，打开 K2，石蜡油分解的产物含有乙烯等烃类物质，可以被装置②中的酸性高锰 酸钾溶液氧化，颜色逐渐褪去，故 C 正确； D．加热一段时间后，关闭 K2，打开 K1，在③处点燃气体中含有乙烯等烃类，可看到明亮的火焰，并伴有 黑烟，故 D 错误； 答案选 D。 5.将二氧化钛(TiO2）光电极嵌入到新型钠离子电池的正极，由于光电势的补偿，电池的充电电位下降。该 光电极辅助充电时的工作原理如图所示，下列说法错误的是 的A. 充电时阳极的电极反应式为 3I--2e-=I3- B. 放电时，a 极发生氧化反应 C. 放电时，正、负极反应的微粒数目比为 4：3 D. 辅助充电时，光能转化为电能，再转化为化学能 【答案】C 【解析】 【分析】 TiO2 光电极能使电池在太阳光照下充电，所以充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能，充电时 Na2S4 还原为 Na2S，I-转化为 I3-，放电和充电互为逆过程，放电时，a 是电池 负极，b 是电池的正极，在 充电时，阳极上发生失电子的氧化反应：3I--2e-=I3-，据此回答。 【详解】A．在充电时，阳极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为 3I－-2e－=I3－，故 A 正确，不选； B．放电时，a 是电池的负极，发生氧化反应，故 B 正确，不选； C．放电时，正、负极发生的电极反应为 S42－+6e－=4S2－，3I－-2e－=I3－，根据转移的电子的物质的量相等， 反应的微粒数目比为 1：9，故 C 错误，符合题意； D．TiO2 光电极能使电池在太阳光照下充电，所以充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能，故 D 正确，不选； 答案选 C。 【点睛】根据离子的移动方向判断出正负极，根据化合价的变化写出电极反应是关键。 6.周期表及前 20 号元素 W、X、Y、Z、Q 能形成一种常用的净水剂。各元素的原子半径与最外层电子数的 关系如图所示，Q 为前 20 号元素中原子半径最大的元素，QW 为离子化合物．下列叙述错误的是 的A. 灼烧 QW，透过蓝色钴玻璃观察焰色为紫色 B. X 的氢化物中只含有极性共价键 C. X 和 Y 分别和 W 形成的简单化合物，前者更稳定 D. Y 和 Q 的最高价氧化物水化物的水溶液均能溶解 X 与 Z 形成的化合物 【答案】B 【解析】 【分析】 W、X、Y、Z、Q 能形成一种常用的净水剂，为 KAl(SO4)2·12H2O，Q 为前 20 号元素中原子半径最大的元 素是 K，根据图示可知，X、Y 的最外层电子数是 6，原子半径 X＜Y，X 是 O，Y 是 S，W 是 H，Z 是 Al。 【详解】W、X、Y、Z、Q 分别为 H、O、S、Al、K； A．QW 为 KH，钾离子的焰色反应为紫色，灼烧 QW 透过蓝色钴玻璃观察焰色为紫色，故 A 正确； B．X 的氢化物可能为水或过氧化氢，水中只含有极性共价键，过氧化氢中既含极性键又含非极性键，故 B 错误； C．X 和 Y 分别和 W 形成的简单化合物为水和硫化氢，非金属性：O＞S，非金属性越强，气态氢化物的稳 定性越强，故前者更稳定，故 C 正确； D．Y 和 Q 的最高价氧化物水化物分别为硫酸和氢氧化钾，X 与 Z 形成的化合物为三氧化二铝，为两性氧 化物，既能和硫酸反应，又能和氢氧化钾反应，故 D 正确； 答案选 B。 7.已知 Cr(OH)3 是类似 Al(OH)3 的两性氢氧化物，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31。如图为 Cr 和 Al 两种元素在水溶液中存在的形式与 pH 的关系，图中纵轴表示 lgc(M3+)或 lgc[M(OH)4-](其中 M=Al 或Cr)。下列说法错误的是（ ） A. 曲线 N 表示 Al3+的浓度变化 B. 在 Al(OH)3 和 Cr(OH)3 混合悬浊液中滴加 NaOH 溶液，Al(OH)3 先溶解 C. 在 Al(OH)3 和 Cr(OH)3 共沉淀的体系中 ≈4.8×102 D. 若溶液中 Al3+和 Cr3+起始浓度均为 0.1mol•L-1，通过调节 pH 能实现两种元素的分离 【答案】D 【解析】 【详解】A.根据图像以及溶度积常数分析可知 pH 相同时溶液中铝离子浓度小于铬离子浓度，所以曲线 N 表示 的浓度变化，故 A 正确； B.根据图像分析可知在 和 混合悬浊液中滴加 NaOH 溶液， 先溶解，故 B 正确； C.在 和 共沉淀的体系中 ， 故 C 正确； D.铝离子沉淀完全时 ，此时溶液中铬离子浓度为 ，因此不能通过调节 pH 实现两种元素的分离，故 D 错误； 8.高纯镍常用作加成反应的催化剂，制取原理：Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)，实验室用如图所示装 置制取 Ni(CO)4，已知 CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓（黑色）+2HCl；Ni(CO)4 熔点-25℃，沸点 43℃，60℃以上 与空气混合易爆炸：Fc(CO)5 熔点-20℃，沸点 103℃。回答下列问题： 3+ 3+ c(Cr ) c(Al ) 3Al + 3Al(OH) 3Cr(OH) 3Al(OH) 3Al(OH) 3Cr(OH) ( ) ( ) ( ] ( ] 31 sp 33 3 2 33 sp 3 K [Cr OH) 6.3 10c Cr / c Al 4.8 10K [Al OH) 1.3 10 − + + − ×= = ≈ ×× ( ) 33 3 28 5 1.3 10c OH 1.3 101 10 − − − − ×= = ×× 31 3 28 6.3 10 mol / L 4.8 10 mol / L1.3 10 − − − × ≈ ×× 50 80 180 200   ℃ ℃（1）装置 A 中发生反应的化学方程式为__________________。 （2）装置 C 用于合成 Ni(CO)4(夹持装置略），最适宜选用的装置为__________________（填标号）． （3）实验过程中，必须先观察到__________________（填实验现象）才加热 C 装置，原因是 __________________。 （4）制得的 Ni(CO)4 中常溶有 Fe(CO)5 等杂质，提纯的方法是__________________（填标号）． A.分液 B.过滤 C.蒸馏 D.蒸发浓缩、冷却结晶 （5）利用“封管实验“原理也可冶炼高纯镍。如图所示的石英玻璃封管中充有 CO 气体，则不纯的镍(Ni) 粉应放置在封管的__________________温度区域端（填“323K”、“473K”) （6）实验中加入 6.90gHCOOH，C 装置质量减轻 1.18g(设杂质不参加反应，）E 装置中盛有 PdCl2 溶液 200mL.则 PdCl2 溶液的物质的量浓度至少为__________________mol••L-1。 【答案】 (1). HCOOH H2O+CO↑ (2). ② (3). E 装置中产生黑色沉淀 (4). 防止 CO 及 Ni(CO)4 与装置中空气混合在加热条件下爆炸 (5). C (6). 323K (7). 0.35 【解析】 【分析】 利用 HCOOH 和浓硫酸制备 CO，装置 B 中的浓硫酸用于干燥，由于 Ni 和 CO 在 50～80℃发生反应生成 Ni(CO)4，采用水浴加热的方式，Ni(CO)4 的沸点较低，得到是气体，通过冷凝的方法在装置 D 中收集得到 产品，最后利用 PdCl2 检验 CO。 →浓硫酸 加热【详解】(1)装置 A 中甲酸与在浓硫酸的作用下生成 CO 和水，反应方程式为 HCOOH H2O+CO↑； (2)温度在 50∼80℃是更有利于 Ni(CO)4 的生成，为了更好的控制温度，且可避免温度过高，可选用水浴加热， 所以选用②装置； (3)CO 及 Ni(CO)4 与装置中空气混合在加热条件下会发生爆炸，所以要先观察到 E 装置中生成黑色沉淀，再 加热 C 装置； (4)Ni(CO)4 沸点 43℃，Fe(CO)5 沸点 103℃，可采用蒸馏的方法进行提纯，故选 C； (5)323K 是 49.85℃，73K 是 199.85℃，根据方程式 Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)，可知 180∼200℃时 生成 Ni 单质，所以高纯镍粉在封管的 473K 温度区域端生成，不纯的镍粉在封管的 323K 温度区域端反应； (6)n(HCOOH)= ，则生成的 n(CO)=0.15mol，C 装置中发生 Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)，则 C 管减轻的质量即反应的 Ni 的质量，则反应 n(Ni)= ，则消耗 n(CO)=0.08mol，所以 PdCl2 溶液至少要吸收 CO 的物质的量为 0.15mol−0.08mol=0.07mol，根据方程式 CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl 可知所需 n(PdCl2)=0.07mol，所以其浓度至少为 。 9.电解锰工艺过程会产生锰、镁复盐，其组成为(NH4)7MnMg2(SO4)6.5•21H2O。一种综合利用该复盐的工艺 流程如图所示： 已知：Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Kb(NH3•H2O)=1.8×10-5。回答下列问题： （1）(NH4)7MnMg2(SO4)6.5•21H2O 的水溶液呈__________________性（填“酸”或“碱”） ，Mn 的化合价为 __________________。 （2）“沉锰”的离子反应方程式为__________________；滤液 1 溶质的主要成分有__________________。 （3）“沉锰”过程中 pH 和温度对 Mn2+和 Mg2+沉淀率的影响如图所示： →浓硫酸 加热 50~80 180~200 ℃ ℃ 6.9g =0.15mol46g/mol 50 80 180 200   ℃ ℃ 1.18g =0.02mol59g/mol -10.07mol = mo0.350.2L l L⋅①由图可知，“沉锰”合适的条件为__________________。 ②Mg2+主要生成的是__________________沉淀（填“Mg(OH)2”或“MgCO3”)，当温度高于 45℃时 Mg2+ 和 Mn2+沉淀率的变化如图所示，原因是__________________。 （4）若将 NH3 通入 0.01mol•L-1MgSO4 溶液至 Mg2+完全沉淀，则此时溶液中 NH3•H2O 的物质的量浓度为 __________________。(已知 =1.34，忽略反应前后溶液体积的变化，计算结果保留两位有效数字） 【答案】 (1). 酸 (2). +2 (3). HCO3-+NH3•H2O+Mn2+=MnCO3↓+NH4++H2O (4). (NH4)2SO4、MgSO4 (5). pH=7.5、45℃ (6). Mg(OH)2 (7). 当温度高于 45℃，随着温度升高，NH4HCO3 分解，c(CO32-)下 降，所以 Mn2+沉淀率下降，同时，随着温度升高，Mg2+水解生成 Mg(OH)2 程度增大，所以 Mg2+沉淀率增 大 (8). mol•L-1≈1.5mol•L-1 【解析】 【分析】 (NH4)7MnMg2(SO4)6.5•21H2O 经溶解加热后，分解后逸出，加入氨水和碳酸氢铵将锰离子转化为碳酸锰沉淀， 过滤后，得到滤液 1 ，主要成分为(NH4)2SO4 、MgSO4 ，加入氨水后得到沉淀氢氧化镁和滤液 2 为 (NH4)2SO4，碳酸锰沉淀加入硫酸后，得到硫酸锰。 【详解】(1)由于(NH4)7MnMg2(SO4)6.5•21H2O 属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，根据所有化合价之和等于 0， 设 Mn 的化合价为 x，(+1)×7+x+(+2)×2+(-2)×6.5=0，计算出 Mn 的化合价为+2； (2)“沉锰”是将锰离子转化为碳酸锰沉淀，离子反应方程式为 HCO3-+NH3•H2O+Mn2+=MnCO3↓+NH4++H2O；复盐溶液经沉锰后过滤得到的滤液 1 溶质的主要成分有 (NH4)2SO4、MgSO4； (3)①“沉锰”是为了让锰离子最大可能的沉淀，让镁离子不要沉淀，可以选择 pH=7.5、45℃，这时锰离子的 沉淀量最大，镁离子的沉淀量最小； ②Mg2+在碱性条件生成 Mg(OH)2 沉淀，当温度高于 45℃，随着温度升高，NH4HCO3 分解，c(CO32-)下降， 所以 Mn2+沉淀率下降；同时，随着温度升高，Mg2+水解生成 Mg(OH)2 程度增大．所以 Mg2+沉淀率增大； 1.8 2 1.8(4)Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11， Ksp=c(Mg2+)c2(OH-)， (mol•L-1)2，由于 2c (SO42-)= c (NH4+)，0.01mol•L-1MgSO4 溶液中，c(SO42-)=0.01mol•L-1， c(NH4+)=0.02mol•L-1， ，Kb(NH3•H2O)=1.8×10-5， ， mol•L-1≈1.5mol•L-1。 10.氢气是一种清洁能源，氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。 （1）工业上制取 有多种方法，如： ① ② ③ 甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时，初始反应的生成物为 和 ，其物质的量之比为 4：1，则该反应 的热化学方程式为________。 （2）镧镍合金是一种良好的储氢材料，向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应： 。 的平衡转化率与其初始充入物质的量 、反应温度 的关系如左图所示；一定温度下，容器内的压强 随时间 的变化关系如右图所示。 ①左图中 初始充入量由大到小的是________。 ②该反应平衡常数的大小关系为 ________ 填“ ”“ ”或“ ” ，理由是________。 ③若保持温度不变，在 时刻将容器的容积压缩至原来的一半，并在 时刻达到平衡。请在右图中画出相 应的变化曲线______。 -5 2 - SP 2+ -11 - 2+ 11 -6Kc (OH )= c(Mg ) c(Mg 1.8 10 1.8 10= = =1.8 10 10 m l/L) o × × × + - 4 b 3 2 c(NH )c(OH )K = c(NH H O)⋅ 2 - 2 2 4 2 -6 2 -3 2 102 b c(NH ) c(OH )c (NH H O) K 0.02 1.8 10 4 1.8 10 1.8 + × ×= =×⋅ = 3 2c(NH H O)⋅ 2 1.8 2H ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 2 1C s H O g CO g H g H 131.5kJ·mol−+ = + = + ( ) ( ) ( ) ( ) 1 4 2 2 2CH g H O g CO g 3H g H 206.2kJ·mol−+ = + = + ( ) ( ) ( ) ( ) 1 4 2 2 3CH g CO g 2CO g 2H g H 247.4kJ·mol−+ = + = + 2H 2CO ( ) ( ) ( )5 2 5 6LaNi s 3H g LaNi H s H 0+ < = ) 6t 9t④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示，其中隔膜为________离子交换膜 填“阴”或“阳” ，负极的 电极反应式为________。 （3）储氢还可以借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢： 。在某温度下，向容积为 2L 的恒容容器中加入 环己烷，平衡时体系中压强为 ，苯的物质的量为 ，则平衡常数 ________ 用含 a、b、p 的代数式表示；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压 总压 物质的量分数 【答案】 (1). (2). (3). (4). 该可逆反应正反应为放热反应，升高温度平衡常数减小 (5). (6). 阴 (7). (8). 【解析】 【分析】 （1）依据盖斯定律： 即可解答； （2）根据影响平衡常数的因素和图像分析解答。 ( ) ( ) ( )2g 3H g+ amol pMPa bmol pK = ( = × ) ( ) ( ) ( ) ( )4 2 2 2CH g 2H O g CO g 4H g+ = + H 165.0kJ/mol= + 3 2 1n n n> > > 5 6 5 2LaNi H 6OH 6e LaNi 6H O− −+ − = + ( ) 4 3 3 27b p a b (a 3b)− + 2× −② ③【详解】（1）依据盖斯定律： 得到目标方程式： ， 则△H= = ，故答案为： △H=+165.0kJ/mol； (2) ①该反应的平衡常数 ，温度不变时平衡常数不变，即平衡时 不变，故起始时充入的 量越大，平衡转化率越高，故投入量 ,答案： ； ②该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，而 ，该反应平衡常数的大小关系为 ，故答案为： ；该可逆反应正反应为放热反应，升高温度平衡常数减小； ③若保持温度不变，在 时刻将容器的容积压缩至原来的一半，压缩容积增大压强，压缩后压强变为 时 的 2 倍，并在 时刻达到平衡，温度不变，平衡常数不变，故 H 的平衡压强不变，图像为： ，故答案为答案： ； ④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示，其中隔膜为阴离子交换膜，允许 从正极移动到负极与 放电产生的氢离子结合形成水，负极的电极反应式为： ，故答案为：阴； ； （3）由题意建立如下三段式： 用平衡分压代替平衡浓度计算，分压 总压 物质的量分数，则 ，故答案为： 。 【点睛】根据二次镍氢电池放电时的工作原理图，由 可知该极发生氧化反应，失电子做 2× −② ③ ( ) ( ) ( ) ( )4 2 2 2CH g 2H O g CO g 4H g+ = + ( ) ( )206.2kJ/mol 2 247.4kJ/mol+ × − + 165.0kJ/mol+ ( ) ( ) ( ) ( )4 2 2 2CH g 2H O g CO g 4H g+ = + ( )3 2 1K c H = ( )2c H 2H 3 2 1n n n> > 3 2 1n n n> > 1 2T T< ( ) ( )1 2K T K T> > 6t 6t 9t 2 O H − 5 6LaNi H 5 6 5 2LaNi H 6OH 6e LaNi 6H O− −+ − = + 5 6 5 2LaNi H 6OH 6e LaNi 6H O− −+ − = + ( ) ( )2g 3H g+ ( ) ( ) ( ) mol a 0 0 mol a b 3 mol b 3 b b b b − 起始量 平衡量 转化量 = × ( ) 3 4 3 p 3 3b b(p ) p 27b pa b b 3b a b b 3bK a b a b (a 3b)p a b b 3b  × × × − + + − + + = =− − + × − + +  ( ) 4 3 3 27b p a b (a 3b)− + 5 6 5LaNi H LaNi→负极，其电极反应式为： ；根据 可知该极发 生还原反应，得电子做正极。由此判断隔膜应为阴离子交换膜。 11.2019 年诺贝尔化学奖颁发给三位开发锂离子电池的科学家。锂离子电池正极材料是决定其性能的关 键． （1）锰酸锂(LiMn2O4)电池具有原料成本低、合成工艺简单等优点。Li+能量最低的激发态离子的电子排布 图为________，该晶体结构中含有 Mn4+，基态 Mn4+核外价层电子占据的轨道数为__________________个。 （2）磷酸铁锂(LiFePO4)电池安全、充电快、使用寿命长，其中 P 原子的杂化方式为__________________， 阴离子的空间结构为__________________。 （3）三元正极材料 掺杂 Al3+可使其性能更优，第四电离能：Mn__________________Al(填 “大于”“小于”)，原因是__________________。 （4）铋化锂被认为是很有潜力的正极材料，晶胞结构如图所示。 ①晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格，锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处。晶体的化 学式为__________________，图中铋原子坐标参数：A 为(0，0，0)， B 为(0，1，1)，C 为 __________________。 ②若晶胞参数为 anm，则铋原子的半径为__________________nm，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中 的锂原子之间的最短距离为__________________nm。 【答案】 (1). (2). 3 (3). sp3 (4). 正四面体 (5). 小于 (6). Mn、Al 失去的第 4 个电子分别是 3d4、2p6 上的电子，2p6 为全满稳定结构 (7). Li3Bi（或 BiLi3) (8). ( ，1， ) (9). (10). 【解析】 【分析】 (1)根据构造原理写出 Li+能量最低的激发态离子核外电子排布图，核外价层电子占据的轨道数； (2)根据价层电子对互斥理论判断出价层电子对数，确定阴离子的空间结构； 5 6 5 2LaNi H 6OH 6e LaNi 6H O− −+ − = + ( )NiO OH NiO→ 1 1 2 3 3 LiCo Ni MnO 1 2 1 2 2 a4 3 a4(3)根据 Mn、Al 失去的第 4 个电子后的结构判断； (4)①锂原子的个数位于棱上，个数为 ，铋原子位于顶点和面心，个数为 ，得到化学式为：Li3Bi，根据图示找到 C 的坐标参数； ②若晶胞参数为 anm，则铋原子的半径为 4r= a，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间 的最短距离为体对角线的 。 【详解】(1)锂是 3 号元素，锂离子的核外电子排布式为 1s2，Li+能量最低的激发态离子，将 1s 上的一个电 子激发到能量仅比 1s 高的电子轨道 2s，其电子排布图为 ；Mn4+的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d3，价电子占据的轨道名称为 3d，轨道数为 3 个； (2)磷酸根的价层电子对数为 4+ =4 对，P 原子的杂化方式为 sp3 杂化，阴离子没有孤对电子，空 间结构为正四面体； (3)Mn、Al 失去的第 4 个电子分别是 3d4、2p6 上的电子，2p6 为全满稳定结构 ，故第四电离能：Mn 小于 Al； (4)①锂原子的个数位于棱上，个数为 ，铋原子位于顶点和面心，个数为 ，得到化学式为：Li3Bi；根据图示找到 C 的坐标参数( ，1， )； ②若晶胞参数为 anm，则铋原子的半径为 4r= anm，r= nm，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙 中的锂原子之间的最短距离为体对角线的 ，体对角线的长度为 ，八面体间隙中 的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为 。 12.化合物 G 是一种药物合成中间体，其合成路线： 1 112 2 8 124 2 × + × + = 1 18 6 48 2 × + × = 2 1 4 5 3 4 2 2 + − × 1 112 2 8 124 2 × + × + = 1 18 6 48 2 × + × = 1 2 1 2 2 2 a4 1 4 21+ 2 anm= 3anm（ ） 3 a4回答下列问题： （1）A 的化学名称为_________________。 （2）B 中含有的官能团名称为_________________。 （3）下列有关 G 的说法中正确的是_________________。 A.常温下易溶于水 B.分子式为 C15H9O4 C.可使酸性 KMnO4 溶液褪色 D.与 NaOH 反应时，lmolG 最多消耗 4mo1NaOH （4）写出 E 到 F 的化学反应方程式_________________。 （5）⑥的反应类型为_________________。 （6）写出符合以下条件的 D 的同分异构体的结构简式_________________。 ①能与 NaHCO3 溶液反应： ②能使 FeCl3 溶液变紫色： ③核磁共振氢谱峰面积比为 1:1:2:6。 （7）设计由 和 为起始原料制备 的合成路线（其他试剂 任选）。_________________ 【答案】 (1). 间苯二酚（或 1，3－苯二酚） (2). 羟基、羰基 (3). CD (4). +H2O (5). 取代反应 (6). 或 (7). 2 3 3 3 K CO CH COCH →【解析】 【分析】 A 到 B，在苯环上引入取代基－COCH3，B 到 C，酚羟基转化为－OCH3，C 到 D 将－COCH3 转化为－ CH2COOH。D 到 E 为酯化反应，D 分子中的羧基和羟基反应生成酯基。G 到 F，－OCH3 转化为－OH。 【详解】(1)根据 A 结构简式，苯环邻位碳原子上有两个羟基，A 的化学名称为间苯二酚(或 1，3－苯二酚)； (2)根据 B 结构简式，含有的官能团名称为酚羟基、羰基； (3)A．根据 G 结构简式，含有苯酚的结构，结合苯酚的性质，常温下一般微溶于，A 错误； B．结构中的节点为碳原子，每个碳原子形成 4 个共价键，不足键由氢原子补齐，则分子式为 C15H10O4，B 错误； C．G 的结构中含有碳碳双键，具有烯烃的性质，可使酸性 KMnO4 溶液褪色，C 正确； D．G 的结构中含有两个酚羟基和一个酯基，酚羟基具有酸性可与氢氧化钠反应，酯基在氢氧化钠溶液作用 下水解时又形成一个酚羟基，则与 NaOH 反应时，lmolG 最多消耗 4mo1NaOH，D 正确； 答案选 CD； (4)根据图示，E 到 F 的化学反应方程式为： +H2O。 (5)根据图示，F 中苯环上的－OCH3 被-OH 取代，则⑥的反应类型为取代反应； (6)D 的结构简式为 ，同分异构体能与 NaHCO3 溶液反应，说明结构中含有羧基；使 FeCl3 溶液变 紫色，说明结构中含有苯酚的结构；核磁共振氢谱峰面积比为 1:1:2:6，说明分子中含有 4 种不同环境的氢 原子，且氢原子个数比为 1:1:2:6，则 D 同分异构体的结构简式 或 ； (7)设计由 和 为起始原料制备，结合流程图， 在 K2CO3 及 CH3COCH3 作用 下反应生成 ， 被酸性 KMnO4 溶液氧化为 ， 与 在浓硫酸加热条件下 的 的 + 4KMnO /H→ 2-→丙醇 浓硫酸、加热 Py-HCl→加热反应生成 ， 在加热条件下与 Py-HCl 作用生成 ，合成路线： 。 2 3 3 3 K CO CH COCH → + 4KMnO /H→ 2-→丙醇 浓硫酸、加热 Py-HCl→加热