2020 年全国高考冲刺压轴卷(样卷)
化学
注意事项:
1.本卷满分 300 分,考试时间 150 分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和
答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡,上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在
试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答
题卡上的非答题区域均无效。
4.选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用 2B 铅笔涂黑。答案写在答题
卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡,上的非答题区域均无效。
5.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
6.可能用到的相对原子质量是:H1 C12 O16 Na23 Zn65 Pd106 Sn119
一、选择题:本题共 13 小题,每小题 6 分,共 78 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. 《木草纲目》对轻粉(Hg2Cl2)的制法作如下记载:“用水银-两,白矾(明矾)二两。食盐一两。同研不
见星,铺于铁器内,以小乌盆覆之,筛灶灰盐水和,封固盆口,以炭打二炷香,取开则粉升于盆上矣。其
白如雪,轻盈可爱,一两汞可升粉八钱。”下列说法正确的是( )
A. 制备过程中未发生氧化还原反应
B. 制备过程中发生了物质的升华
C. 反应过程中一定没有氧气参与
D. 该记载中,Hg2Cl2 产率为 80%
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A. 物质汞变为轻粉(Hg2Cl2)化合价发生变化,发生氧化还原反应,故 A 错误;
B. 取开则粉升于盆上矣说明轻粉(Hg2Cl2)发生了升华,故 B 正确;
C.汞化合价升高,有氧化剂参与反应,可能为氧气,故 C 错误;
D. 一两汞可升粉八钱则产率为 2 2Hg Cl
Hg
8 5 %= %M
50 2M
( )
( )
100 68
,故 D 错误;
故答案选:B。
2. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A. 除去乙酸乙酯中的乙酸:加入 NaOH 溶液振荡,再用分液漏斗分液
B. 制取并收集 NO:向稀硝酸中加入铜片,用向上排空气法收集生成的气体
C. 配制 Fe(NO3)2 溶液:将 Fe(NO3)2 固体溶于较浓硝酸,然后再加水稀释
D. 除去 MgCl2 溶液中少量 Fe3+:向其中加入足量 MgCO3,充分搅拌后过滤
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A. 除去乙酸乙酯中的乙酸:加入 NaOH 溶液振荡,氢氧化钠与乙酸乙酯发生水解反应,两者同时
被消耗,无法分离,A 错误;
B. NO 极易与空气中的氧气反应,用向上排空气法收集不到气体,直接转化为二氧化氮,B 错误;
C. Fe(NO3)2 固体中为铁显+2 价,溶于强氧化性的较浓硝酸,会发生反应生成 Fe(NO3)3,C 错误;
D. MgCO3 在溶液中碳酸根发生水解,产生氢氧根,与少量 Fe3+反应沉淀,可以用于除杂,D 正确;
答案为 D。
【点睛】本题易错点为 C,注意浓硝酸的氧化性,与亚铁离子易发生氧化还原反应。
3. 设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 在标准状况下,78.0 g 苯中含有碳碳双键的数目为 3NA
B. 在标准状况下,2.24 L CHCl3 中所含碳氢键的数目为 0.1NA
C. 在标准状况下,22.4 L NH3 被 O2 完全氧化为 NO 时,转移电子的数目为 5NA
D. 向 1 L 1 mol·L-1(CH3COO)2Ba 溶液中加入醋酸至中性,混合液中 CH2COO-数目为 NA
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 苯中没有碳碳双键,是特殊的“π”键,介于碳碳单键和碳碳双键之间,A 错误;
B. 在标准状况下, CHCl3 是液体,无法通过气体摩尔体积公式进行计算,B 错误;
C. 在标准状况下,22.4 L NH3 为 1mol,被 O2 完全氧化为 NO 时,转移电子的数目为 5NA,C 正确;
D. 1 L 1 mol·L-1(CH3COO)2Ba 溶液中钡离子的物质的量为 1mol,加入醋酸至中性,根据电荷守恒公式可知,
c(CH3COO-)+c(OH-)=2c(Ba2+)+c(H+),中性时混合液中 CH2COO-数目为 2NA,D 错误;
答案为 C。
【点睛】本题易错点为 D,注意在滴定过程中电荷守恒规律,不能只看离子自身浓度。
4. 糠叉丙酮( )是一种重要的医药中间体。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A. 分子式为 C8H8O2,不属于芳香族化合物
B. 能发生氧化反应、水解反应和取代反应
C. 1mol 糠叉丙酮最多可与 3molBr2 发生加成反应
D. 存在能与 NaHCO3 反应且属于芳香族的同分异构体
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.糠叉丙酮( )结构中没有苯环,不属于芳香族化合物,故不选 A;
B.含有碳碳双键、能燃烧可以发生氧化反应,含有烷基可以发生取代反应,不能发生水解反应,故选 B;
C.糠叉丙酮( )结构中含有三个碳碳双键,最多可与 3molBr2 发生加成反应,故不选 C;
D.糠叉丙酮( )能与 NaHCO3 反应,属于芳香族含有苯环的同分异构体,有 、
、 、 ,故不选 D;
答案:B。
5. 某离子化合物的结构如图所示,其中 W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素,W 的最低
负价与 Y 的最高正价代数和为 0,X 与 Z 同主族。下列说法不正确的是
A. Y、Z 组成的化合物水溶液呈碱性 B. 原子半径大小:Z>Y>X>W
C. W、Y 组成的化合物有强还原性 D. 最简单氢化物的稳定性:X>Z
【答案】B
【解析】
【分析】
W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素,W 的最低负价与 Y 的最高正价代数和为 0,X 与 Z
同主族。由离子结构可知,Y 易失去 1 个电子,Z 与 X 之间形成 4 个共价键,X 与其他元素之间形成 2 个
共价键,W 与 X 之间只有一个共价键,说明 W 为氢元素,X 为氧元素,Z 为硫元素,Y 为钠元素。
【详解】A. Y、Z 组成的化合物为硫化钠,是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,A 正确;
B. 原子半径同周期,从左到右依次减小;同主族,从上到下依次增大,即大小:Y > Z >X>W,B 错误;
C. W、Y 组成的化合物为 NaH,H 为-1 价,具有强还原性,有强还原性,C 正确;
D. 最简单氢化物的稳定性与非金属性有关,非金属性越强,稳定性越强,X>Z,D 正确;
答案为 B。
6. 我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置,其示意图如下:
下列说法正确的是
A. b 为电源的负极,d 为电解池的阳极
B. 过程①②中捕获 CO2 时碳的化合价发生了变化
C. a 极的电极反应式为 2C2O52--4e-=4CO2↑+O2↑
D. 上述装置中总反应的化学方程式为 C+O2=CO2
【答案】C
【解析】
【分析】
a 电极为 C2O52-失去电子,发生氧化反应生成氧气,d 电极为碳酸根离子得到电子,发生还原反应生成碳,
总反应为 CO2
电解 C+O2↑。
【详解】A. a 电极发生氧化反应,是电解池的阳极,连接的为正极,即 b 为正极,A 错误;
B. 过程①捕获 CO2 时生成的 C2O52-的碳元素的化合价是+4 价,②捕获 CO2 时生成的 CO32-的碳元素的化合
价是+4 价,碳的化合价均未发生变化,B 错误;
C.由电机装置可知, a 极的电极反应式为 2C2O52--4e-=4CO2↑+O2↑,C 正确;
D. 由电极装置可知,a 电极生成氧气,d 电极生成碳单质,电解总反应为 CO2
电解 C+O2↑,D 错误;
答案为 C。
7. 25°C,向 20mL 0.1mol·L-1 的 H2A 溶液中滴加 0.1mol·L-1 的 KOH 溶液,滴定曲线如图,下列说法不正确
的是
A. H2A 的电离方程式:H2A
⇌
H++HA-,HA-
⇌
H++A2-
B. X 点溶液中:c(HA-)+c(H2A)+c(A2-)=0.1 mol·L-1
C. Z 点溶液中存在关系 c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
D. W 点时,c(K+)>c(OH-)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)>c(H+)
【答案】D
【解析】
【分析】
向 20mL 0.1mol·L-1 的 H2A 溶液中滴加 0.1mol·L-1 的 KOH 溶液,X 为 H2A 溶液,Y 为 H2A 和 KHA 混合溶
液,W 为 KHA 溶液,根据溶液的守恒关系回答问题。
【详解】A. 由图可知,0.1mol/L 的 H2A 的 pH=3,说明 H2A 为弱酸,电离可逆,方程式:H2A
⇌
H++HA-,
HA-
⇌
H++A2-,A 正确;
B. X 点是 H2A 溶液,:由物料守恒关系可知,c(HA-)+c(H2A)+c(A2-)=0.1 mol·L-1,B 正确;
C. Z 点溶液 pH=7,根据电荷守恒可知,溶液中存在关系 c(K+)=c(HA-)+2c(A2-),C 正确;
D. W 点时,溶质为 KHA 且溶液为碱性,则 HA-的水解程度大于电离程度,c(K+)> c(HA-) > c(OH-)
>c(H2A)>c(A2-)>c(H+),D 错误;
答案为 D。
【点睛】本题易错点为 D,注意比较盐的水解程度和电离程度,碱性时,水解程度大于电离程度,进而判
定离子大小关系。
三、非选择题:共 174 分。第 22~32 题为必考题,每个试题考生都必须作答。第 33~38 题
为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共 129 分。
8. 四氯化锡可用作媒染剂,有机合成中氯化的催化剂等。某学习小组设计了如图所示的装置(夹持和加热仪
器省略)制备无水四氯化锡。反应原理是 Sn+2Cl2=SnCl4。
已知:
化学式 SnCl2 SnCl4
熔点/℃ 247 -33
沸点/℃ 623 114
其他性质 无色晶体,易被氧化 无色液体,易水解
请回答下列问题:
(1)装置 G 的名称为__________,该装置的进水口为__________(填“a”或“b”)。
(2)装置 B 中发生反应的离子方程式为__________。
(3)装置 C 的作用是除去氯化氢,所用试剂 X 的名称是_________。
(4)按图连接好装置,检查装置气密性,关闭 K1、K3,打开 K2,慢慢滴入浓盐酸,待观察到装置 F 内充满黄
绿色气体后,开始加热装置 F,当装置 F 中的固体完全消失,充满 SnCl4 气体时,将生成的 SnCl4 排入接收
器 E 中的操作是:停止加热装置 F,关闭分液漏斗活塞,__________,再用洗耳球从 G 的上出口向装置内
吹气。
(5)某同学认为装置 F 中的反应可能产生 SnCl2 杂质。下列试剂中,可用于检测反应是否产生了 SnCl2 的有
__________(填字母)。
a.FeCl3 溶液(滴有 KSCN) b.H2O2 溶液 c.溴水 d.AgNO3 溶液
(6)SnCl4 能溶解一定量的氯气,若制取 3 kg SnCl4(含氯气的质量分数为 13.0%,假设不含除氯气外的其他杂
质),则至少需通入氯气的体积(标准状况下)是__________m3(保留两位小数)。
【答案】 (1). 球形冷凝管 (2). b (3). 2MnO42-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑ (4). 饱和食盐
水 (5). 打开 K1、关闭 K2、打开 K3 (6). ac (7). 0.57
【解析】
【分析】
SnCl4 极 易 水 解 , 反 应 应 在 无 水 环 境 下 进 行 进 行 , B 中 发 生 反 应 : 2KMnO4+16HCl ( 浓 )
=2MnC12+5Cl2↑+8H2O+2KCl,由于盐酸易挥发,制备的氯气中含有 HCl 及水蒸气,C 中试剂为饱和食盐
水除去 HCl,可以降低氯气的溶解,试剂 D 为浓硫酸吸收水蒸气,干燥氯气,氯气与 Sn 在装置戊中反应生
成 SnCl4,未反应的氯气,用装置乙中的碱石灰吸收,同时碱石灰还可以防止空气中水分进入装置戊使产物
水解,以此解答该题。
【详解】(1)装置 G 的名称为球形冷凝管,为了进水得到充分利用,该装置的进水口为下端 b 处。
(2)装置 B 中发生反应的离子方程式为 2MnO42-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑。
(3)装置 C 的作用是除去氯化氢,但是要降低氯气在水中的溶解度,即所用试剂 X 的名称是饱和食盐水。
(4)按图连接好装置,检查装置气密性,关闭 K1、K3,打开 K2,慢慢滴入浓盐酸,待观察到装置 F 内充满黄
绿色气体后,开始加热装置 F,当装置 F 中的固体完全消失,充满 SnCl4 气体时,将生成的 SnCl4 排入接收
器 E 中的操作是:停止加热装置 F,关闭分液漏斗活塞,保证无关管道封闭,打开 K1、关闭 K2、打开 K3,
再用洗耳球从 G 的上出口向装置内吹气。
(5)某同学认为装置 F 中的反应可能产生 SnCl2 杂质。SnCl2 易被氧化,a.FeCl3 溶液(滴有 KSCN) 具有氧化性,
与 SnCl2 反应产生亚铁离子,溶液由红色变为浅绿色,现象明显;b.H2O2 溶液具有强氧化性,产生氧气,但
是现象不明显,与过氧化氢自身分解类似; c.溴水具有氧化性,与 SnCl2 反应后溴水褪色,现象明显;
d.AgNO3 溶液与 SnCl2 晶体不反应。综上所述,可用于检测反应是否产生了 SnCl2 的有 AC。
(6)SnCl4 能溶解一定量的氯气,若制取 3 kg SnCl4(含氯气的质量分数为 13.0%,假设不含除氯气外的其他杂
质),根据反应 Sn+2Cl2=SnCl4 可知,需要消耗氯气质量 m=
3000 87% 142 / 1420261 /
g g mol gg mol
,再加
上 SnCl4 溶解的 13.0%氯气质量 m=390g,即一共需要氯气 1810g,体积(标准状况下)是
31810 22.4 / 571.04 0.5771 /
g L mol L mg mol
。
9. 一种用富锰渣(主要成分为 MnCO3 以及 Fe、Ba 及 Al 的盐类或氧化物及少量重金属盐等)制备 MnCl2 的工
艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“溶浸”时,为了提高锰的浸取率,列举 2 条有效的措施:___________,写出该步中 MnCO3 参与反应的
化学方程式:__________。
(2)“氧化”时,主要反应的离子方程式为______________。
(3)滤渣 2 的主要成分为______(填化学式);简述产生该滤渣的原理:______。
(4)已知部分重金属硫化物的溶度积如表:
硫化物 MnS PbS CuS NiS
Ksp 1.32×10-10 1.32×10-27 1.32×10-35 2.82×10-20
①“除重金属”时,溶液的 pH 调到 4.5~6.0,pH 不宜过低的原因是_______。
②若表中四种金属离子浓度相同,滴入 Na2S 溶液时首先被沉淀的离子是_______,反应 MnS(s)+Cu2+
(aq) CuS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数 K=______。
【答案】 (1). 适当增大盐酸的浓度和用量、适当提高浸取温度、延长浸取时间、将矿粉磨减成直径更
小的颗粒等 (2). MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+2H2O (3). MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++ 2H2O (4).
Al(OH)3、Fe(OH)3 (5). MnCO3 消耗溶液中的 H+,使溶液中的 pH 升高,促进 Al3+、Fe3+转化为沉淀 (6).
防止 Na2S 生成 H2S 损失 (7). Cu2+ (8). 1×1025
【解析】
【分析】
富锰渣(主要成分为 MnCO3 以及 Fe、Ba 及 Al 的盐类或氧化物及少量重金属盐等)经过盐酸酸浸后,金属及
氧化物、盐全部溶解,加入二氧化锰后氧化亚铁离子,通过调节 pH 使铁离子和铝离子沉淀,为滤渣 2;继
续加入硫酸锰沉淀生成硫酸钡,处于钡离子;最后加入硫化钠除去重金属离子,经过萃取和反萃取、结晶
干燥制备 MnCl2。
【详解】(1)“溶浸”时,为了提高锰的浸取率,可以适当增大盐酸的浓度和用量、适当提高浸取温度、延长
浸 取 时 间 、 将 矿 粉 磨 减 成 直 径 更 小 的 颗 粒 等 , 该 步 中 MnCO3 与 盐 酸 反 应 化 学 方 程 式 :
MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+2H2O。
(2)“氧化”时,亚铁离子氧化为铁离子,主要反应的离子方程式为 MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++ 2H2O。
(3)调节溶液 pH 值,金属离子与氢氧根易发生沉淀,滤渣 2 的主要成分为 Al(OH)3、Fe(OH)3;产生该滤渣
的原理:MnCO3 消耗溶液中的 H+,使溶液中的 pH 升高,促进 Al3+、Fe3+转化为沉淀。
(4①“除重金属”时,溶液的 pH 调到 4.5~6.0,硫离子是弱电解质离子,pH 不宜过低的原因是防止 Na2S 生
成 H2S 损失。
②若表中四种金属离子浓度相同,根据溶度积关系可知,溶度积越小,越容易沉淀,滴入 Na2S 溶液时首先
被沉淀的离子是 Cu2+,反应 MnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数 K=
2 102
25
2 35
2
( )
( ) ( ) 1.32 10( ) 1.0 10( )( ) ( ) 1.32 10
( )
Ksp MnS
c Mn Ksp MnSc S
Ksp CuSc Cu Ksp CuS
c S
。
10. H2S 广泛存在于许多燃气和工业废气中,脱除其中的 H2S 既可回收硫又可防止产生污染。回答下列问题:
(I)Tretford 氧化法脱 H2S,包括 H2S 的吸收、氧化析硫、焦钒酸钠的氧化等。
①焦钒酸钠的化学式为 Na2V4O9,其中钒元素的化合价为____________。
②已知 H2S、H2CO3 的电离常数如表所示:
Ka1 Ka2
H2S 9.1×10-8 1.1×10-12
H2CO3 4.3×10-7 5.61×10-11
纯碱溶液吸收 H2S 的离子方程式为_________。
(2)Claus 氧化回收硫的反应原理为:
2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g) △H1
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H2=-1124kJ·mol-1
2H2S(g)+SO2(g)=3S(g)+2H2O(g) △H3=-233kJ·mol-1
则△H1=__________kJ·mol-1。
(3)H2S 分解反应 2H2S(g)
⇌
2H2(g)+S2(g)在无催化剂及 Al2O3 催化下,H2S 在反应器中不同温度时反应,每间
隔相同时间测定一次 H2S 的转化率,其转化率与温度的关系如图所示:
①该反应的△H__________(填“>”或“ (5). 温度越高,反应速率越快,
达到平衡的时间越短; (6). 1100℃时 Al2O3 几乎失去催化活性 (7). 0.2p (8). 负 (9).
H2S+2H2O-6e-=SO2+6H+ (10). SO3+H2O2=H2SO4
【解析】
【分析】
(1)强酸制弱酸原理,电离常数越大,酸性越强;
(2)通过盖斯定律进行计算;
(3)根据平衡三段式计算物质分压,通过平衡常数公式进行推导;
(4)a 电极发生氧化反应,为阳极,连接正极;b 电极发生还原反应,为阴极,连接负极,氢离子从阳极
流向阴极。
【详解】(I)①焦钒酸钠的化学式为 Na2V4O9,根据化合价构成可知,其中钒元素的化合价为+4。
②纯碱溶液碳酸钠吸收 H2S,根据强酸制弱酸的规律,硫化氢到的第一步电离常数大于碳酸的第二步电离常
数,小于碳酸的第一步电离常数,即离子方程式为 H2S+CO32-=HCO3-+HS-。
(2)根据盖斯定律可知,
△
H1=
1 1
2 32 1124 233 2 5303 3
H H kJ mol kJ mol kJ·mol-1。
(3)①由图可知,温度升高,硫化氢转化率升高,反应正向移动,该反应正方向吸热,
△
H> 0。
②在不加催化剂时,温度越高 H2S 的转化率越接近平衡时的转化率,原因是温度越高,反应速率越快,达
到平衡的时间越短,所以相同时间测量时,温度高,更接近平衡状态;在约 1100°C 时,有无 Al2O3 催化,
其转化率几乎相等,是因为 1100℃时 Al2O3 几乎失去催化活性。
③若起始时在恒容密闭容器中只充入 H2S,若此时气体总压强为 p,根据阿伏伽德罗定律,气体压强之比与
物质的量之比相同,此时硫化氢的平衡转化率为 50%,则此温度反应的平衡常数 Kp=
2 2 2
2 2 2 2
2 2 2
2 2
( )c( ) ( ) ( ) (0.4 ) (0.2 ) 0.2( ) ( ) (0.4 )
c H S p H p S p p pc H S p H S p
。
(4)a 电极硫化氢转化为二氧化硫,硫元素化合价升高,发生氧化反应,为阳极,①b 接电源的负极,阳极的
电极反应式为 H2S+2H2O-6e-=SO2+6H+。
②SO2 经一步反应转化为 H2SO4 的化学方程式:SO3+H2O2=H2SO4。
(二)选考题:共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。
如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
11. 钯(Pd)、锌及其化合物在合成酮类物质中有极其重要的作用,如图为合成 的反应过程:
回答下列问题:
(1)I 原子价电子排布式为___________,其能量最高的能层是___________(填能层符号)。
(2)H、C、O 三种元素的电负性由大到小的顺序为___________。
(3) 中碳原子的杂化方式为___________。
(4)ZnCl2 溶液中加入足量氨水,发生的反应为 ZnCl2+4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]Cl2+4H2O。
①上述反应涉及的物质中,固态时属于分子晶体的是___________。
②NH3 的空间构型为___________。
③1 mol [Zn(NH3)4]Cl2 中含有___________mol σ键。
(5)Zn 和 Cu 可形成金属互化物(ZnCu),该金属互化物中所有金属原子均按面心立方最密堆积,若所有 Cu
均位于晶胞的面心,则 Zn 位于晶胞的___________。
(6)金属钯的堆积方式如图所示:
①该晶胞中原子的空间利用率为___________(用含π的式子表示)。
②若该晶胞参数 a=658 pm,则该晶胞密度为___________(列出计算表达式)g·cm-3。
【答案】 (1). 5s25p5 (2). O (3). O>C >H (4). sp2、sp3 (5). NH3·H2O、H2O (6). 三
角锥形 (7). 16 (8). 顶点、面心 (9). 2
6
(10). 23 10 3
4 106
6.02 10 (658 10 )
【解析】
【分析】
根据原子杂化轨道和价层电子排布原理进行回答,晶胞原子利用率=原子体积/晶胞总体积,回答下列问题。
【详解】(1)I 原子为 53 号元素,则价层电子排布式为:5s25p5;能量最高的为第四层,即 O。
(2) 同周期元素,从左到右元素的电负性逐渐增大,则有电负性 C<O,H 的电负性最小,故有 H<C<O。
(3) 中碳原子的结构有甲基和苯环,杂化方式为 sp2、sp3。
(4) ①ZnCl2 和[Zn(NH3)4]Cl2 为离子晶体,属于分子晶体的是 NH3·H2O、H2O。
②NH3 的空间构型为三角锥形。
③锌和氮原子之间可形成 4 个σ键,每个氨气中有 3 个σ键,所有 1 mol [Zn(NH3)4]Cl2 中含有 4+3×4=16mol σ
键。
(5)Zn 和 Cu 可形成金属互化物(ZnCu),该金属互化物中所有金属原子均按面心立方最密堆积,若所有 Cu
均位于晶胞的面心,则 Zn 位于晶胞的顶点、面心。
(6) ①面心立方最密堆积结构,含有钯原子数目为 1 16 82 8
=4 个钯原子,设钯原子半径为 r,晶胞中钯原子
的体积为
316
3
r ,面心立方中,体对角线上为 3 个钯原子相切,则体对角线为 4r,晶胞边长为 2 2r ,晶
胞体积为 3(2 2r),该晶胞中原子的空间利用率为
3
3
16
23
6(2 2r)
r
。
②若该晶胞参数 a=658 pm,则该晶胞密度为 3
4
A
M
N a = 23 10 3
4 106
6.02 10 (658 10 )
g·cm-3。
【点睛】本题计算晶胞密度时,注意①NA 个晶胞质量和摩尔质量关系; ②金属原子半径和立方体边长关系;
③单位关系换算 1 nm= 1 000 pm=10-9 m。
12. 化合物 G 是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
已知 A 分子中只含有一种官能团且能与 NaHCO3 反应生成 CO2。回答下列问题:
(1)A 的化学名称是___________。
(2)C 中的官能团名称是___________。
(3)D 生成 E 的反应类型是___________。
(4)F 的结构简式是___________。
(5)A 与乙二醇在催化剂作用下反应生成可生物降解型聚酯 PES,该反应的化学方程式为____________。
(6)X 是 G 的同分异构体,满足下列条件的 X 共有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有 5
组峰且面积比为 6:2:2:1:1 的是___________(写结构简式)。
①含苯环且苯环上只有两个取代基;②含醛基且与苯环直接相连;③除苯环外不含其他环状结构。
(7)设计由苯和甲苯制备 的合成路线:_________(无机试剂任选)。
【 答 案 】 (1). 丁 二 酸 (2). 羰 基 和 羧 基 (3). 取 代 反 应 (4). (5).
(6).
24 (7). (8).
【解析】
【分析】
已知 A 分子中只含有一种官能团且能与 NaHCO3 反应生成 CO2,说明 A 含有羧基,分子式为 C4H6O4,说明
含有 2 个羧基,A 为丁二酸;与乙酸酐脱水反应生成 B,在氯化铝的作用下,与苯结合生成 C,在 Zn(Hg)
和盐酸作用下还原生成 D,经过 SOCl2、AlCl3 加热和 CH3I 反应生成 G。
【详解】(1)A 的化学名称是丁二酸。
(2)根据 C 结构可知,C 中的官能团名称是羰基和羧基。
(3)根据 D 和 E 的结构可知,羧基中的-OH 与氯原子调换位置,反应类型是取代反应。
(4)根据 G 结构逆推,F 的结构简式是 。
(5)A 与乙二醇在催化剂作用下反应生成可生物降解型聚酯 PES,属于缩聚反应,该反应的化学方程式为
。
(6)X 是 G 的同分异构体,分子式为 C11H11O,满足①含苯环且苯环上只有两个取代基;②含醛基且与苯环
直接相连;③除苯环外不含其他环状结构,说明一个取代基为醛基,另一个取代基为含有 4 个碳原子的烃
基,即 X 共有 24 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有 5 组峰且面积比为 6:2:2:1:1 的是
。
(7)根据逆推法,由苯和甲苯制备 的合成路线:
。