重庆市2020届高三5月调研（二诊）考试理科综合化学试题（解析版）

2020 年普通高等学校招生全国统一考试 5 月调研测试卷理科综合化学试题 相对原子质量（相对原子量）：H-1 C-12 O-16 Ga-70 As-75 —、选择题：本大题共 13 小题，每小题 6 分，共 78 分。在每个小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的 1.中华文化源远流长、博大精深。下列有关蕴含的化学知识的说法中，不正确的是（ ） A. 《周礼》中记载沿海古人“煤饼烧蛎房成灰”，“灰”的主要成分是 CaO B. 刘禹锡《浪淘沙》诗句“千淘万漉虽辛苦，吹尽黄沙始到金。”“淘”、“漉”相当于分离提纯操作中的“过滤” C. 《天工开物》有言“世间丝、麻、裘、褐皆具素质”，“丝、麻”的主要成分都是蛋白质 D. 《本草经集注》记载“以火烧之，紫青烟起，云是真硝石(硝酸钾）也”，钾的焰色反应为紫色 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．“煤饼烧蛎房成灰”，“蛎房”为牡蛎壳，即贝壳，贝壳的主要成分为碳酸钙，CaCO3 灼烧生成 CaO 和 CO2，所以“灰”的主要成分是 CaO，A 选正确； B．“千淘万漉虽辛苦，吹尽黄沙始到金”指淘金要经过千遍万遍的过滤，只有淘尽了泥沙才能得到黄金，所 以其中的“淘”“漉”相当于分离提纯操作中的“过滤”，B 选项正确； C．“麻”的主要成分为纤维素，“丝”的主要成分为蛋白质，C 选项错误； D．硝石为硝酸钾，含有钾元素，钾的焰色反应颜色为紫色，灼烧产生紫色火焰，D 选项正确； 答案选 C。 2.我国有较多的科研人员在研究甲醛的氧化，有人提出 HCHO( )与 O2 在羟基磷灰石(HAP)表面催 化氧化生成 CO2、H2O 的历程，该历程示意图如图（图中只画出了 HAP 的部分结构）。 下列说法正确的是（ ） A. 该反应的氧化产物是 CO2 B. HCHO 在反应过程中有 C=O 键发生断裂C. 根据图示信息，CO2 分子中的氧原子全部来自 O2 D. HAP 能提高 HCHO 与 O2 应的活化能，但不改变反应路径 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题干信息，HCHO 与 O2 在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成 CO2、H2O，HCHO 中的 C 从 0 价升高至+4 价，作还原剂，则对应生成的 CO2 为氧化产物，A 选项正确； B．根据图示，整个反应过程中，HCHO 在反应过程中有 C—H 键的断裂和 C=O 键的形成，B 选项错误； C．由图示可知，CO2 分子中氧原子一部分来自于 O2，一部分还来自于 HCHO，C 选项错误； D．HAP 在反应中作催化剂，可降低 HCHO 与 O2 应的活化能，D 选错误； 答案选 A。 3.下列四有机物存在如图所示的转化关系，有关说法错误的是（ ） A. 有机物①最多有 9 个原子共平面 B. 有机物②可以发生取代反应、加成反应和加聚反应 C. 有机物③和有机物④互为同分异构体 D. 有机物①②③④都能使酸性 KMnO4 溶液褪色，都有漂白性 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．有机物①中，可看作甲基中的两个氢原子被两个碳碳双键取代，碳碳双键周围的原子均共平面， 因此该分子中最多有 5 个 C 原子和 4 个 H 原子共 9 个原子共平面，A 选项正确； B．有机物②中含有碳碳双键，可发生加成、加聚反应，饱和碳原子上的 H 可发生取代反应，B 选项正确； C．有机物③和有机物④的分子式均为 C10H16，结构不同，互为同分异构体，C 选项正确； D．有机物①②中含有碳碳双键，可以使酸性 KMnO4 溶液褪色，但有机物③④不能使酸性 KMnO4 溶液褪色， 都没有漂白性，D 选项错误； 答案选 D。 4.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，2.24LCH3OH 分子中共价键的数目为 0.5NA B. 100g46%的甲酸(HCOOH)水溶液中所含的氧原子数目为 5NAC. lmol 铁粉高温下与足量水蒸气反应，转移电子数为 3NA D. 2molSO2 和 lmolO2 在催化剂作用下充分反应所得分子总数为 2NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．标准状况下 CH3OH 为液体，不能用 n=V/Vm 进行计算其物质的量，A 选项错误； B．100g46%的甲酸(HCOOH)水溶液中甲酸的物质的量为 ，则 H2O 的质量为 100-46g=54g，物质的量为 ，1mol 甲酸中含有的氧原子为 2mol，3molH2O 含有 3mol 氧原 子，总共含有 2+3=5mol 氧原子，个数为 5NA，B 选项正确； C．lmol 铁粉高温下与足量水蒸气反应，反应方程式为 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，反应中 Fe 的化合价 由 0 价升高至+2、+3 价，3molFe 转移 8mol 电子，则 1mol 转移 电子，个数为 ，C 选项错误； D．SO2 和 O2 在催化剂作用下反应的化学方程式为 2SO2+O2 2SO3，反应为可逆反应，不能进行到底， 则 2molSO2 和 lmolO2 在催化剂作用下充分反应所得分子总数大于 2NA，D 选项错误； 答案选 B 5.下列提供的仪器和试剂，能达到实验目的的是（ ） 实验 仪器 试剂 实验目的 A 烧杯、试管、滴管 待测液、BaCl2 溶液、稀 HNO3 检验待测液中是否 含 SO42- B 试管 2 支、铁架台 醋酸、乙醇、饱和碳酸钠溶液 实验室制乙酸乙酯 C 大烧杯、小烧杯、量筒 2 个、泡 沫塑料、硬纸板 0.50mol/L 盐酸、0.55mol/LNaOH 溶液 测定中和反应的反 应热 D pH 计、酸式滴定管、碱式滴定 管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、 铁架台 0.l000mol/LHCl 溶液、 0.l000mol/LNaOH 溶液、酚酞溶液、 蒸馏水 测定酸碱滴定曲线 。 -1 100g 46% =1mol46g mol ×  -1 54g =3mol18g mol 高温 8 3 mol A 8 N3A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于稀 HNO3 具有强氧化性，若溶液中含有 SO32-，会被稀 HNO3 氧化成 SO42-，不能检验待测 液中是否含 SO42-，应该用稀盐酸酸化的 BaCl2 溶液，A 不符合题意； B．实验室制取乙酸乙酯时，需要在浓硫酸作催化剂并加热的条件下进行，故缺少仪器酒精灯和试剂浓硫酸， B 不符合题意； C．测定中和反应的反应热时，需要用到的仪器有温度计、环形玻璃搅拌棒、大烧杯、小烧杯、量筒 2 个、 泡沫塑料、硬纸板，缺少温度计和环形玻璃搅拌棒两个仪器，C 不符合题意； D．测定酸碱滴定曲线时，所用试剂可以用 0.1000mol/LHCl 溶液滴定 0.1000mol/LNaOH 溶液，用酚酞作指 示剂，同时需要蒸馏水洗涤仪器，需要用到的仪器有 pH 计、酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、 锥形瓶和铁架台，D 符合题意； 答案选 D。 6.有 X、Y、W、M 四种短周期主族元素，其原子序数依次增大，Y 的原子半径是所有短周期主族元素中最 大的，X 的核外电子数与 Y、M 的最外层电子数之和相等，W 的原子序数是 M 的最外层电子数的 2 倍， 由 X、Y、W 三种元素形成的化合物 G 的结构如图所示。下列叙述不正确的是（ ） A. 常见 X 的单质在常温下一定是气体 B. X、W 的简单氢化物稳定性：X>W C. 单质 Y 与氧气反应的产物一定呈淡黄色 D. 化合物 G 中 X 都满足 8 电子稳定结构 【答案】C 【解析】 【分析】 有题干信息可知，X、Y、W、M 为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y 的原子半径是所有短周期主族 元素中最大的，则 Y 为 Na 元素，根据 X、Y、W 三种元素形成的化合物 G 的结构可知，W 形成 4 个共价 键，则 W 为 Si 元素，又 W 的原子序数是 M 的最外层电子数的 2 倍，则 M 为 Cl 元素，X 的核外电子数与 Y、M 的最外层电子数之和相等，则 X 为 O 元素，据此分析解答问题。 【详解】A．常见 O 元素 单质有 O2、O3，在常温下均为气体，A 正确，不选；的B．非金属性越强，气态氢化物越稳定，由于非金属性：O>Si，所以稳定性：H2O>SiH4，B 正确，不选； C．单质钠与氧气反应的产物有 Na2O 和 Na2O2，其中 Na2O 为白色固体，C 错误，符合题意； D．根据化合物 G 的结构可知，化合物 G 中 O 均满足 8 电子稳定结构，D 正确，不选； 答案选 C。 【点睛】本题考查原子结构与元素周期律，根据化合物 G 的结构中 W 可形成 4 个共价键推出 W 为 Si 元素， 再根据原子结构来推断出元素是解答本题的关键。 7.国际社会高度赞扬中国在应对新冠肺炎疫情时所采取的措施。疫情防控中要对环境进行彻底消毒，二氧化 氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵 和盐酸的方法制备 ClO2 的原理如图所示。下列说法正确的是（ ） A. c 为电源的负极，在 b 极区流出的 Y 溶液是浓盐酸 B. 电解池 a 极上发生的电极反应为 NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+ C. 二氧化氯发生器内，发生的氧化还原反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 6：1 D. 当有 0.3mol 阴离子通过离子交换膜时，二氧化氯发生器中产生 1.12LNH3 【答案】B 【解析】 【分析】 根据图示装置分析可知，右侧为电解池，a 极 NH4Cl 中 NH4+ 失去电子生成 NCl3 ，电极反应式为 NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+，则 a 为电解池阳极，b 为电解池阴极，氢离子得到电子生成 H2，电极反应式为 2H++2e-=H2↑，因此 c 为直流电源的正极，d 为直流电源的负极；a 极生成的 NCl3 进入左侧的二氧化氯发生 器中与 NaClO2 发生氧化还原反应 3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH，据此分析结合选项 分析。 【详解】A．由上述分析可知，c 为直流电源的正极，b 为电解池阴极，氢离子得到电子生成 H2，电极反应 式为 2H++2e-=H2↑，在 b 极区流出的 Y 溶液是稀盐酸，A 选项错误； B．a 为电解池阳极，电极附近 NH4Cl 中的 NH4+失去电子生成 NCl3，电极反应式为 NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+，B 选项正确； C．二氧化氯发生器中，发生反应 3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH，其中 NCl3 作氧化剂，NaClO2 作还原剂，氧化剂与还原剂之比为 1:6，C 选项错误； D．没有指明环境为标准状况下，不能准确计算产生 NH3 的体积，D 选项错误； 答案选 B。 二、非选题 8.碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”；锡酸钠可用于制造陶瓷电容器的基体，陶瓷电容器在宇航、 导弹、航海等方面有着重要的用途。以锡碲渣（主要含 Na2SnO3 和 Na2TeO3)为原料，制备锡酸钠和碲的流 程图如图： 已知：锡酸钠(Na2SnO3)和亚碲酸钠(Na2TeO3)均易溶于碱。 （1）在生产过程中，要将锡碲渣粉碎，其目的是___。 （2）“碱浸”过程中，锡碲浸出率与溶液中碱的质量浓度关系如图所示，最理想的碱的质量浓度为 100g/L，其理由是___。 （3）“氧化”时，反应的离子方程式为___；“氧化”的温度控制在 60℃～70℃之间，其原因是___。 （4）“还原”反应的化学方程式为___。 （5）以石墨为电极电解 Na2TeO3 溶液可获得 Te，电解过程中阴极上的电极反应为___。 （6）常温下，向 lmol•L-1Na2TeO3 溶液中滴加盐酸，当溶液中 c(TeO32-)：c(H2TeO3)=0.2 时，pH=___。（已 知：H2TeO3 的电离平衡常数 Ka1=1.0×10-3，Ka2=2.0×10-8) 【答案】 (1). 增大锡碲渣的碱浸速率和浸出率 (2). 浓度超过 100g/L 后，锡浸出率几乎不变，碲浸 出率也提高不大 (3). 2Na++TeO32-+H2O2=Na2TeO4↓+H2O (4). 温度低于 60℃反应慢，温度高于 70℃， 过氧化氢受热分解 (5). Na2TeO4+3SO2+2H2O=Te+Na2SO4+2H2SO4 (6). TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH- (7). 5 【解析】 【分析】 根据工艺流程分析可知，锡碲渣加入烧碱溶液进行碱浸，将 Na2SnO3 和 Na2TeO3 溶解，再加入 H2O2 氧化，发生反应 2Na++TeO32-+H2O2=Na2TeO4↓+H2O，过滤后得到碲酸钠渣，加入浓盐酸将碲酸钠渣溶解，最后通 入 SO2 还原得到单质碲；氧化后过滤所得的滤液加入烧碱溶析结晶得到锡酸钠的晶体，A 中含有少量的烧 碱、Na2TeO4、Na2SnO3，可返回碱浸中继续进行，最后将锡酸钠晶体干燥粉碎得到锡酸钠产品，据此分析 解答。 【详解】(1)在生产过程中，为增大锡碲渣的碱浸速率和浸出率，可将锡碲渣粉碎，故答案为：增大锡碲渣 的碱浸速率和浸出率； (2)根据锡碲浸出率与溶液中碱的质量浓度关系图分析可知，当碱的质量浓度超过 100g/L 后，锡浸出率几 乎不变，碲浸出率也提高不大，因此最理想的碱的质量浓度为 100g/L，故答案为：碱的质量浓度超过 100g/L 后，锡浸出率几乎不变，碲浸出率也提高不大； (3)由上述分析可知，碱浸后加入 H2O2 氧化，发生反应 2Na++TeO32-+H2O2=Na2TeO4↓+H2O，若温度过低， 反应进行较慢，但温度较高时，过氧化氢会受热分解，因此在“氧化”将温度控制在 60℃～70℃之间，故 答案为：2Na++TeO32-+H2O2=Na2TeO4↓+H2O；温度低于 60℃反应慢，温度高于 70℃，过氧化氢受热分解； (4)过滤后得到碲酸钠渣，加入浓盐酸将碲酸钠渣溶解后通入 SO2 还原得到单质碲和硫酸钠，发生的反应方 程式为 Na2TeO4+3SO2+2H2O=Te+Na2SO4+2H2SO4，故答案为：Na2TeO4+3SO2+2H2O=Te+Na2SO4+2H2SO4； (5)以石墨为电极电解 Na2TeO3 溶液时，TeO32-在阴极得到电子生成碲单质，电极反应式为 TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-，故答案为：TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-； (6)由 H2TeO3 H++HTeO3-，HTeO3- TeO32-+H+可知，H2TeO3 的电离平衡常数 ，则有 ，当 溶液中 c(TeO32-)：c(H2TeO3)=0.2 时，c(H+)=10-5mol/L，则 pH=-lgc(H+)=5，故答案为：5。 9.含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。请按要求回答下列问题： （1）已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H1=-akJ/mol 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H2=-bkJ/mol H2O(l)=H2O(g) △H3=+ckJ/mol 则 NH3(g)在氧气中燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式为___。 （2）在合成工氨业中，氮气在催化剂 Fe 上的吸附分解反应活化能高、速率慢，因此氮气的反应速率决定 了合成氨的反应速率。工业生产中，控制温度 773K，压强 3.0×105pa，原料中 n(N2)：n(H2)=1：2.8。请分析 说明原料气中 N2 过量的理由___。 （3）已知反应 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)，在恒温、恒容的密闭容器中按一定比例充入总物质的量一定的 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) + +2 1 2 3 3 3 - 2 3 HTeO H TeO H H TeO HTeO K c c c c ca K c a − − = =、 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 -3 -8 -11 1 2 - + + 2 + 3 3 3 2 3 2 33 = =1 10 2 10 HTeO H TeO H TeO H H =TeO H TeOHTeO 2 10 c c c c c c Ka Ka c cc − − − × = × × × × ×NO(g)和 O2(g)，平衡时 NO2 的体积分数[φ(NO2)]随 的变化如图所示。NO 的转化率最小的是___点 （填“a”、“b”、“c”)；当 =1.5 时，达到平衡状态时 NO2 的体积分数可能是___点（填“d”、“e”、“f”)。 （4）肌肉中的肌红蛋白(Mb)与 O2 结合生成 MbO2，反应原理可表示为：Mb(aq)+O2(g) MbO2(aq)，该 反应的平衡常数可表示为：K= 。37℃达到平衡时，测得肌红蛋白的结合度(a)与氧气分压[p(O2)] 的关系如图所示[α= ×100%]。研究表明正反应速率 v 正=k 正•c(Mb)•p(O2)，逆反应速率 v 逆 =k 逆•c(MbO2)（其中 k 正和 k 逆分别表示正、逆反应的速率常数）． ①α(MbO2)，先随 p(O2)增大而增大，后来几乎不变，原因是___。 ②试写出平衡常数 K 与速率常数 k 正、k 逆之间的关系式 K=___(用含有 k 正、k 逆的式子表示) ③试求出图中 c 点时，上述反应的平衡常数 K=___kPa-1。 . 【答案】 (1). 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) ΔH=- (2a+3b+30c)kJ/mol (2). N2 比氢气易得，增 加 N2 的量可提高氢气的转化率，整个反应速率是由 N2 的吸附和分解速率决定的，N2 的比例增大反应速率 加快 (3). c (4). d (5). 前一阶段是 p(O2)增大，反应速率加快，α(MbO2)随之增大，后阶段肌红蛋 白(Mb)几乎全部转化为 MbO2 (6). (7). 2 【解析】 分析】 （1）根据盖斯定律，将已知的三个热化学方程式叠加，就得到相应的反应的热化学方程式； 【 ( ) ( )2 n NO n O ( ) ( )2 n NO n O 2 2 c(MbO ) c(Mb)p(O ) 2c(MbO ) c(Mb) 生成的 初始的 1 5 k k 正 逆（2）增加 N2 的量，即增加了反应物浓度，能加快反应速率，提高氢气的转化率； （3）当 的比值越大，NO 的转化率越小； 比值越大，NO2 的体积分数增大； （4）①开始时 p(O2)增大，反应速率加快，α(MbO2)随之增大，后来肌红蛋白(Mb)几乎全部转化为 MbO2， α(MbO2)几乎不变； ②根据可逆反应达到平衡状态时，V 正=V 逆，结合平衡常数表达式计算 K 与 k 正、k 逆的关系； ③将 P(O2)=4.5kPa，肌红蛋白的结合度(α)是 90%，通过简单计算后，代入平衡常数表达式可得 K。 【详解】（1）①4NH3(g)+6NO(g) =5N2(g)+6H2O(g) △H1=－a kJ/mol ②4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) △H2=－b kJ/mol ③H2O(l)=H2O(g) △H3=+c kJ/mol 根据盖斯定律，将(①×2+②×3-③×30)× ，整理可得 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H=- (2a+3b+30c)kJ/mol； （2）合成氨反应中，氮气在 Fe 上的吸附分解反应活化能高、速率慢，氮气决定合成氨的反应速率，因此 原料气中氮气过量，可加快合成氨的反应速率，同时提高氢气转化率，且氮气可以采用分离液态空气法很 容易得到，所以答案为：N2 比氢气易得，增加 N2 的量可提高氢气的转化率，整个反应速率是由 N2 的吸附 和分解速率决定的，N2 的比例增大反应速率加快。 （3） 的比值越大，可以认为减少氧气的量，增加一氧化氮的量，则 NO 的转化率反而减小，所以 NO 的转化率最小的是 c 点；当 =1.5 时，根据图示， 比值越大，NO2 的体积分数增大，所以达 到平衡状态时，NO2 的体积分数可能是 d 点； （4）①开始时 p(O2)增大，相当于增大压强，增加氧气浓度，反应速率加快，α(MbO2)随之增大，后来肌红 蛋白(Mb)几乎全部转化为 MbO2，p(O2)增大，导致几乎没有生成 MbO2，α(MbO2)几乎不变，故原因是：前 一阶段是 p(O2)增大，反应速率加快，α(MbO2)随之增大，后阶段肌红蛋白(Mb)几乎全部转化为 MbO2； ②可逆反应达到平衡状态时，V 正=V 逆，由于 ν 正=k 正·c(Mb)· P(O 2)，ν 逆=k 逆·c(MbO2)，所以 k 正·c(Mb)· P(O 2)= k 逆·c(MbO2)， ，而反应 Mb(ag)+O2(g) MbO2(aq)的平衡常数 K= ； ( ) ( )2 n NO n O ( ) ( )2 n NO n O 1 5 1 5 ( ) ( )2 n NO n O ( ) ( )2 n NO n O ( ) ( )2 n NO n O ( ) ( ) ( )2 2 c MbOk k c Mb P O = × 正 逆 ( ) ( ) ( )2 2 c MbO k=c Mb P O k× 正 逆③c 点时，P(O2)=4.5，肌红蛋白的结合度(α)是 90%，假设开始时有 Mb 1mol/L，根据 α= ×100%，则生成的 MbO20.9mol/L，代入平衡常数表达式中可得 K= =2 kPa-1。 10.随着 5G 时代的到来，半导体材料将迎来快速发展，三氯化氧磷(POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维 原料。一研究小组在实验室利用 PCl3、SO2、Cl2 在 60～65°C 时反应制备 POCl3 和 SOCl3 的实验装置如图所 示（气体的制备装置未画出）。 资料卡片： 物质 熔点/°C 沸点/°C 其他 PCl3 -93.6 76.1 遇水剧烈水解，易与 O2 反应 POCl3 1.25 105.8 遇水剧烈水解，能溶于 PCl3 SOCl3 -105 78.8 遇水剧烈水解，受热易分解 （1）该反应的化学方程式为___。 （2）A、B 装置中的试剂分别是___、___。 （3）装置 E 的作用是___。 （4）反应装置的虚线框中未画出的仪器最好选用___（填“F”或“G”)，理由是___。 （5）反应结束后，提纯 POCl3 的操作是___（填操作名称）。 （6）测定某掺杂剂中 POCl3 的含量（杂质不参与反应）：准确称取 4.000g 样品在水解瓶中摇动至完全水解， 将水解液配成 250mL 溶液，取 25.00mL 于锥形瓶中，加入 0.4000mol•L-1 的 AgNO3 溶液 25.00mL，再加少 许硝基苯，用力振荡。加入 NH4Fe(SO4)2 作指示剂，用 0.l000mol•L-1KSCN 标准溶液滴定过量的 AgNO3 至 终点，消耗 KSCN 标准溶液 22.00mL。［已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10，Ksp(AgSCN)=2×10-12，Ag3PO4 可溶于硝 2c(MbO ) c(Mb) 生成的 初始的 ( ) ( ) ( )2 2 c MbO 0.9mol/L=c Mb P O 1-0.9 mol/L 4.5kPa× ×（ ）酸，POCl3 的相对分子质量为 153.5] ①加入少量的硝基苯的目的是___。 ②POCl3 的质量分数为___。（保留一位小数） 【答案】 (1). PCl3+SO2+Cl2 POCl3+SOCl2 (2). 饱和食盐水 (3). P2O5 或无水 CaCl2 (4). 干燥 SO2，通过观察产生气泡的速率控制通入气体的流速 (5). F (6). 球形冷凝管接触面积大，便于 反应中各物质冷凝回流 (7). 蒸馏 (8). 覆盖在 AgCl 表面，避免 AgCl 转化为 AgSCN (9). 99.8% 【解析】 【分析】 本题考查 PCl3、SO2、Cl2 在 60～65°C 时反应制备 POCl3 和 SOCl3 的实验，根据资料卡片，本实验必须在无 水条件下反应，所以装置 A 用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，B 用 P2O5 或无水 CaCl2 除去氯气中的水蒸 气，E 用浓硫酸除去二氧化硫中的水蒸气，且 A 和 E 都可以通过观察产生气泡的速率控制通入气体的流速， D 用无水 CaCl2 防止空气中的水蒸气进入，用 F 球形冷凝管进行冷凝回流，将 PCl3 充分反应，提高产率。 【详解】（1）该反应在 60～65°C 时反应，化学方程式为：PCl3+SO2+Cl2 POCl3+SOCl2； （2）A 装置用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，B 装置用 P2O5 或无水 CaCl2 除去氯气中的水蒸气，所以 A、B 装置中的试剂分别是饱和食盐水、P2O5 或无水 CaCl2； （3）装置 E 用浓硫酸除去二氧化硫中的水蒸气,且控制产生气泡的速率控制反应速率，所以 E 的作用是干 燥 SO2，通过观察产生气泡的速率控制通入气体的流速； （4）球形冷凝管与直球形冷凝管最大区别是球形冷凝管接触面积大，冷凝效果更好，能将反应物和生成物 都充分冷凝回流，增加产率，所以虚线框中用球形冷凝管 F，因为球形冷凝管接触面积大，便于反应中各物 质冷凝回流； （5）根据资料卡片 POCl3 和 SOCl2 的沸点不同，所以提纯 POCl3 的操作是蒸馏； （6）①根据 Ksp(AgCl)=3.2×10-10，Ksp(AgSCN)=2×10-12，AgSCN 溶解度更小，所以用 KSCN 标准溶液滴定 过量的 AgNO3 时，要避免 AgCl 转化为 AgSCN，影响测定，故加入少量的硝基苯的目的是覆盖在 AgCl 表 面，避免 AgCl 转化为 AgSCN ； ②根据条件可知：AgNO3 的总物质的量为：0.4mol/L×0.025L=0.01mol， KSCN 的物质的量为 0.1mol/L×0.022L=0.0022mol，SCN-反应的 Ag+为 0.0022mol，Cl-反应的 Ag+为 0.01mol- 0.0022mol=0.0078 mol， Cl-的物质的量是 0.0078 mol，根据元素守恒则 25ml 中 POCl3 物质的量是 0.0078 mol× =0.0026 mol，则 4.000g 样品中 POCl3 物质的量是 0.0026 mol×10=0.026 mol，POCl3 的质量分数为 =99.8%。 1 3 0.026 mol 153.5g/mol 100%4g × ×【点睛】本题结合题目资料和所学知识，得出装置中所有药品名称和作用；根据溶解度 大小，得到沉淀 可能的转化，得出硝基苯的作用；计算要把握离子之间反应的关系，利用元素守恒进行计算，注意题目中 物质的量的 10 倍关系。 11.《自然》杂志于 2018 年 3 月 15 日发布，中国留学生曹原用石墨烯实现了常温超导。这一发现将在很多 领域发生颠覆性的革命。镓(Ga)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓等都是常用的半导体材料，超导和半 导体材料都广泛应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。请回答下列与碳、砷、镓、硒有关的问题。 (1)基态硒原子的核外价层电子排布式为___，与硒同周期的 p 区元素中第一电离能大于硒的元素有___种， SeO3 的空间构型是___。 (2)化合物[EMIM][AlCl4]具有很高的应用价值，EMIM+结构如图所示。 ①EMIM+离子中各元素电负性由大到小的顺序是___。 ②EMIM+离子中碳原子的杂化轨道类型为___。 ③大 π 键可用符号 π 表示，其中 m、n 分别代表参与形成大 π 键的原子数和电子数，则 EMIM+离子中的大 π 键应表示___。 (3)石墨烯中部分碳原子被氧化后，转化为氧化石墨烯如图所示，转化后 1 号 C 原子与相邻 C 原子间键能变 小，原因是___。 (4)GaAs 为原子晶体，密度为 ρg•cm-3，其晶胞结构如图所示，Ga 和 As 的原子半径分别为 apm 和 bpm，GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 A，则阿伏加德罗常数的值为 NA=___。(用字母表示) 【答案】 (1). 4s24p4 (2). 3 (3). 平面三角形 (4). N＞C＞H (5). sp2、sp3 (6). π (7). 1 号 C 连接的 O 原子吸引电子能力较强，导致与 1 号 C 原子相邻 C 原子对电子的吸引力减小，所以 1 号 C 与 相邻 C 原子间键能的变化是变小(或石墨烯转化为氧化石墨烯后，1 号 C 原子与相邻 C 原子间的大 π 键氧化 的 n m 6 5破坏变成了单键，故键能变小) (8). 【解析】 【详解】(1)硒元素为 34 号元素，原子核外价层电子排布式为 4s24p4；同周期 p 区元素自左至右第一电离能 呈增大趋势，但由于砷元素最外层半满，所以第一电离能大于硒，则与硒同周期的 p 区元素中第一电离能 大于硒的有砷、溴、氪共 3 种；SeO3 的中心原子的价层电子对数为 =3，不含孤电子对，所以空间 构型为平面三角形； (2)①非金属性越强电负性越大，所以电负性 N>C>H； ②EMIM+离子中甲基上碳原子的杂化方式为 sp3 杂化，大 π 键上碳原子杂化方式为 sp2 杂化； ③根据 EMIM+离子的结构可知有 3 个碳原子和 2 个氮原子参与形成大 π 键，其中每个 C 原子最外层 4 个电 子中有 3 个形成单键，1 个参与形成大 π 键，每个 N 原子最外层 5 个电子中有 3 个参与形成单键，2 个形成 大 π 键，整体带一个单位正电荷，所以参与形成大 π 键的电子数为 3×1+2×2-1=6，所以 EMIM+离子中的大 π 键可以表示为 π ； (3)1 号 C 连接的 O 原子吸引电子能力较强，导致与 1 号 C 原子相邻 C 原子对电子的吸引力减小，所以 1 号 C 与相邻 C 原子间键能的变化是变小(或石墨烯转化为氧化石墨烯后，1 号 C 原子与相邻 C 原子间的大 π 键 氧化破坏变成了单键，故键能变小)； (4)该晶胞中 Ga 原子的个数为 4，晶体的化学式为 GaAs，所以晶胞中 As 原子的个数为 4，晶胞的质量为 ；两种原子的总体积为 pm3，空间利用率为 A，则晶胞的体积为 pm3= cm3，所以 ρ= ，解得 NA= 。 【点睛】同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA 族元素(最外 层全满)大于第ⅢA 族元素，第ⅤA 族(最外层半满)大于第ⅥA 族元素。 12.橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一，在现代生产、军事工业、医疗行业中有广泛应用。如图是生 产合成橡胶 G 和医用高分子材料 C 的路线图，已知 B 的分子式为 C6H10O3。请回答下列问题： 3 3 -30 3 145A 4 ( )10a bπρ × + 6-2 33+ 2 × 6 5 ( ) A 4 70+75 gN × ( )3 344 3 a bπ× + ( )3 344 3 A a bπ× + ( )3 3 -3044 103 A a bπ× + × ( ) ( ) A 3 3 -30 4 70+75 g 44 103 A N a bπ × × + × 3 3 -30 3 145A 4 ( )10a bπρ × +(1)X 中 含氧官能团名称是___，X 的核磁共振氢谱有___组峰。 (2)A→B 的反应类型是___。 (3)C 的结构简式是___。 (4)X 发生银镜反应的化学方程式为___。 (5)写出 E→F 的化学反应方程式___。 (6)A 有多种同分异构体，其中属于酯类且含有碳碳双键的共有___种(不含立体异构)。 (7)已知：① ② +SOCl2→ +SO2+HCl。请将下列以 为原料制备 的合成路线流程图补充完整___(无机试剂任用)。 【 答 案 】 (1). 醛 基 (2). 3 (3). 酯 化 反 应 (4). (5). CH2=C(CH3)CHO+2Ag(NH3)2OH CH2=C(CH3)COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O (6). +HCHO +H2O (7). 5 (8). 【解析】 【分析】 根据 X 到 A 的反应条件可知，该过程为 X 中醛基被氧化成羧基的过程，所以 X 的结构简式为 ；X 的 ∆→ →催化剂与氢气加成生成 D，碳碳双键和醛基中的碳氧双键均可加成，则 D 为 ；F 可以合成天然橡 胶，所以 F 为 ；结合 F 和 G 的结构简式可知 E 为 ，所以 D 到 E 为羟基的消 去反应；A 与乙二醇发生酯化反应生成 B，所以 B 为 ；B 中含有碳碳双键，发生加 聚反应生成 C 为 。 【详解】(1)X 为 ，其含氧官能团为醛基；含有 3 种环境的氢原子，所以核磁共振氢谱有 3 组峰； (2)A 到 B 为羧基和羟基的酯化反应(取代反应)； (3)根据分析可知 C 的结构简式为 ； (4)X 发生银镜反应的方程式为 CH2=C(CH3)CHO+2Ag(NH3)2OH CH2=C(CH3)COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O； (5)E 为 ，F 为 ，所以反应方程式为 +HCHO +H2O； (6)A 的同分异构体中属于酯类且含有碳碳双键的有：CH2=CHCOOCH3、CH2=CHCH2OOCH、 CH=C(CH3)OOCH、CH3CH=CHOOCH、CH2=CHOOCCH3，共 5 种； (7)对比 和 的结构可知，需要将苯环加成，并再形成一个环，根据题目所给信息可知 可以和 SOCl2 形成 ，而该结构可以取代苯环上的氢原子，据此可以形成另一个环状结构， 再结合羟基可以发生消去反应生成双键、羰基可以和氢气加成生成羟基，可知合成路线应为 。 【点睛】解决本题的关键是学生需要对细节熟悉，要知道合成天然橡胶的原材料为异戊二烯；第 7 小题合 成路线的设计为本题难点，要充分利用题目所给信息，找出形成另一个环的方法，要清楚羰基可以和氢气 发生加成反应。 ∆→ →催化剂