泉州市 2021 届高中毕业班质量监测(三)
高三化学
本试卷共 8 页,满分 100 分。
注意事项:
①答题前,考生将姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确黏贴在条形码区域内。
②选择题必须使用 2B 铅笔填涂;非选择题必须使用 0.5 毫米黑色字迹的签字笔书写。
③请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、
试题卷上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16
一、选择题:本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 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. 化学与生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法错误的是
A. 漂白粉的有效成分为次氯酸钙 B. 误食重金属离子可喝生牛奶解毒
C. SO2 可用作漂白剂和抗氧化剂 D. 工业上常电解熔融 MgO 冶炼 Mg
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙,有效成分为次氯酸钙,故 A 正确
B.重金属离子可以使蛋白质变性,误食重金属离子可喝生牛奶解毒,故 B 正确;
C.SO2 具有漂白性和还原性,可用作漂白剂和抗氧化剂,故 C 正确;
D.MgO 的熔点很高,电解成本高,冶炼 Mg 是电解熔融氯化镁,故 D 错误;
故选 D。
2. 侯氏制碱主要反应为 NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl。下列说法错误的是
A. CO2 的电子式: B. Na+的结构示意图:
C. 上述反应的产物均为离子化合物 D. 溶解度:NH4HCO3>NaHCO3
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.CO2 为共价化合物,C 和 O 之间形成 2 对共用电子对,正确的电子式为: ,A
错误;
B.Na 原子核外有 11 个电子,失去一个电子形成 Na+,其离子结构示意图为 ,B 正确;
C.反应产物为 NaHCO3、NH4Cl,两者均含有离子键,属于离子化合物,C 正确;
D.根据反应,析出 NaHCO3 固体,可知溶解度 NaHCO3 小于 NH4HCO3,D 正确;
答案选 A。
3. 从松节油中提取的β-蒎烯可制取诺派酮、诺蒎酸等,反应原理如下:
下列说法正确的是
A. β-蒎烯的某种同分异构体可能是芳香烃
B. 诺派酮分子中所有碳原子可能共平面
C. 诺蒎酸与蒎二醇可用 NaHCO3 溶液鉴别
D. 以上四种有机物均易溶于水
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.β-蒎烯有 3 个不饱和度,是芳香烃至少有 4 个不饱和度,所以某种同分异构体不可能是芳香烃,
故 A 错误;
B.诺派酮分子中含 ,中间 C 与周围四个 C 为四面体结构, 所有碳原子不可能共平面,
故 B 错误;
C.诺蒎酸中含有-COOH,可以与 NaHCO3 反应,蒎二醇不与 NaHCO3 溶液反应,可以鉴别,故 C 正确;
D.有机物一般难溶于水,含有亲水基的在水中溶解度较大,β-蒎烯没有亲水基,故 D 错误;
故选 C。
4. NA 表示阿伏伽德罗常数的数值。下列说法正确的是
A. 14.0g 的 N2 和 CO 的混合气体中含有 NA 个原子
B. 0.1mol·L-1NaHCO3 溶液中含有 HCO 3
个数小于 0.1NA
C. 0.5molN2 和 1.5molH2 充分反应后,可得 NH3 分子数为NA
D. 2.24L 的 Cl2 与 NaOH 溶液完全反应,转移的电子数为 0.2NA
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.N2 和 CO 的相对分子质量均为 28,所含原子数均为 2,则 14.0g 的混合气体的物质的量为 0.5mol,
含有的原子数为 NA,故 A 正确;
B.溶液体积未知,无法确定离子的物质的量,故 B 错误;
C.该反应为可逆反应,氮气和氢气不能完全反应,所得氨气分子数小于 NA,故 C 错误;
D.未明确气体的状况,不能根据体积确定其物质的量,故 D 错误;
故选:A。
5. X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期元素,X 原子最外层电子数是其电子层数的 2 倍,X、Y 的
核电荷数之比为 3∶4,金属单质 Z 在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应,W 的最高价氧化
物的水化物具有两性。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物的稳定性:X>Y
B. 原子半径大小:W>Z>Y>X
C. X、W 的最高价氧化物的水化物可发生反应
D. X、Y、Z 形成的化合物存在离子键和共价键
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息,X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期元素,X 原子最外层电子数是其电子
层数的 2 倍,则 X 为 C 元素,X、Y 的核电荷数之比为 3∶4,则 Y 的核电荷数为 8,为 O 元素,金属单质
Z 在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应,则 Z 为 Na 元素,W 的最高价氧化物的水化物具有
两性,则 W 为 Al 元素,据此分析解答。
【详解】A.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性:O>C,则稳定性:H2O>CH4,A 错误;
B.同周期元素原子半径从左至右依次减小,则原子半径 Na>Al,C>O,又 Na、Al 原子核外电子层数更
多,因此原子半径:Na>Al>C>O,B 错误;
C.X 为 C 元素,其最高价氧化物的水化物为 H2CO3,为弱酸,不能与 Al(OH)3 发生反应,C 错误;
D.X、Y、Z 形成的化合物为 Na2CO3,既含有离子键,也含有共价键,D 正确;
答案选 D。
6. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选
项
实验操作 现象 结论
A 向紫色石蕊试液中通入 Cl2 溶液先变红后褪色 Cl2 具有漂白性
B 在酒精灯上加热铝箔
铝箔融化,融化的铝并不滴落,像
有一层膜兜着
Al2O3 熔点比 Al 高
C 向盛有浓硝酸的烧杯中放入灼热木炭 溶液上方产生红棕色气体
NO2 是碳与浓硝酸反
应生成的
D
铁片上面滴一滴含有酚酞的食盐水,
放置一段时间
液滴边缘出现红色 Fe 发生了析氢腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.紫色石蕊试液中通入 Cl2,Cl2+H2O=HCl+HClO,溶液呈酸性使石蕊变红,又因为 HClO 具有
漂白性,使石蕊褪色,故 HClO 具有漂白性,Cl2 无漂白性,A 项错误;
B.Al 表面会生成一层致密的氧化膜-三氧化二铝,三氧化二铝熔点比铝高,故三氧化二铝不熔化而铝熔化,
B 项正确;
C.浓硝酸中本来就溶有部分二氧化氮,因为浓硝酸在光照条件下会分解生成二氧化氮而使浓硝酸中少量溶
有二氧化氮,使浓硝酸呈黄色,C 项错误;
D.在一块除去铁锈的铁片上面滴含有酚酞的食盐水,边缘出现红色,说明氧气得到电子与水反应生成了氢
氧根离子,证明铁片发生了吸氧腐蚀,D 项错误;
答案选 B。
7. 实验室以磷石膏[主要成分为 CaSO4,含少量 SiO2、Ca3(PO4)2 等杂质]为原料制备轻质 CaCO3,流程如下
图。下列说法错误的是
A. “转化”中,包含反应 CaSO4+ CO 2
3
= SO 2
4
+ CaCO3
B. “滤液”的 pH 约为 6.5,阴离子主要是 SO 2
4
和 CO 2
3
C. “高温煅烧”需要的仪器有酒精喷灯、坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架等
D. “浸取”时,适当升高温度有利于 Ca2+的浸出
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.“转化”时,通入二氧化碳,生成碳酸根离子,将硫酸钙转化为碳酸钙,A 项正确;
B.pH 约为 6.5,呈酸性,碳酸根不可能大量存在,B 项错误;
C.“高温煅烧”需要的仪器有酒精喷灯、坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架等,C 项正确;
D.碳酸钙的溶解度随着温度的升高而降低,所以适当升高温度有利于 Ca2+的浸出,D 项正确;
答案选 B。
8. 采用 ZnBr2/SiO2 为催化剂,通过氧溴化可将甲烷转化为溴甲烷。该路线实现了甲烷的低温活化、有效抑
制活泼产物的深度氧化,显著提高产物的选择性,其反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 若用 FeBr2 替换 ZnBr2,溴甲烷的产率将降低
B. 产物中可能混有 CH2Br2
C. 过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2∶1
D. 总反应为 催化剂
3Δ4 2 22CH +2HBr+O CH Br+2H2 O
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.若用 FeBr2 替换 ZnBr2,FeBr2 中铁元素显+2 价,能与氧气反应生成 FeO,FeO 的活泼性比 ZnO
差,因此可能溴甲烷的产率将降低,故 A 正确;
B.采用 ZnBr2/ SiO2 为催化剂,通过氧溴化可将甲烷转化为溴甲烷,反应过程中有甲烷和溴的反应,只要
在光照条件下,就会发生连续取代,产物中可能混有 CH2Br2,故 B 正确;
C.过程Ⅱ中反应方程式为:2HBr +O2+ ZnBr2=H2O+2Br2+ZnO,氧化剂为 O2,还原剂为 HBr、ZnBr2,氧
化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶3,故 C 错误;
D.由反应机理图可知,反应过程中加入的有,HBr、O2、CH4,生成的有 CH3Br、H2O,ZnBr2、ZnO、Br2,
在参与循环,故总反应为 催化剂
3Δ4 2 22CH +2HBr+O CH Br+2H2 O ,故 D 正确;
故选 C。
9. 双极膜(BP)是一种能将水分子解离成 H+和 OH-的特殊离子交换膜。应用双极膜制取聚合硫酸铁净水剂
[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(PFS)的电化学装置如图所示。下列说法错误的是
A. M 为阴离子交换膜,乙为 OH-
B. 电极 a 的电极反应式为 2H+ +2e-= H2↑
C. 电流密度过大,会使 PFS 产品含量降低
D. 若制得 1mol[Fe(OH)SO4]3,理论上转移的电子为 2mol
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由甲中的产物为硫酸,所以硫酸根从硫酸铁进入到硫酸室中,M 为阴离子交换膜,要有 PFS
生成,甲为 H+,乙为 OH-,故 A 正确;
B.由 EP 的性质,乙为 OH-,甲为 H+,所以 a 为阴极电极反应式为 2H+ +2e-= H2↑,故 B 正确;
C.电流过大会使 OH-进入到硫酸铁室中,生成氢氧化铁沉淀,使 PFS 含量降低,故 C 正确;
D.若制得 1mol[Fe(OH)SO4]3,则有 3molOH-进入到硫酸铁室中,理论上转移的电子为 3mol,故 D 错误;
故选 D。
10. 向 100mL5.0mol·L−1 的 NaOH 溶液中通入 H2S 气体,含硫微粒在不同 pH 溶液中的分布系数(δ)如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线 M 表示 pH 与 HS−的变化关系
B. 2- + -S +H HS 的平衡常数数量级为 1014
C. HS−的电离程度大于水解程度
D. 配制 Na2S 溶液时可将 Na2S 固体直接溶于水
【答案】B
【解析】
【分析】在 NaOH 溶液中通入 H2S 气体,含硫微粒包括 H2S、HS−、S2-,其中 S2-水解,溶液显碱性,H2S
电离,溶液显酸性,结合图象分析判断。
【详解】A.根据图象,曲线 M 上表示的微粒随着 pH 的增大,分布系数(δ)逐渐减小,在 pH=6.9 时,δ=0.5,
因此曲线 M 表示 pH 与 H2S 的变化关系,故 A 错误;
B. 2- + -S +H HS 的平衡常数 K=
-
2- +
HS
H )S (
c
c c
,根据图象,当 c(S2-)= c(HS-)时,pH=14.1, c(H+)=10-14.1,
即 K=1014.1,因此 2- + -S +H HS 的平衡常数数量级为 1014,故 B 正确;
C.根据图像,当溶液中主要存在 HS−时,溶液显碱性,说明 HS−的电离程度小于水解程度,故 C 错误;
D.Na2S 能够水解,为了抑制水解,配制 Na2S 溶液时可将 Na2S 固体溶于一定浓度的氢氧化钠溶液中,再
稀释,故 D 错误;
故选 B 。
二、非选择题:本题包括 5 小题,共 60 分。
11. 研究从太阳能电池的碲化镉吸收层(主要含 CdTe、CdS)中回收碲具有重要的意义。某回收工艺的流程如
下:
回答下列问题:
(1)FeOOH 中 Fe 元素的化合价为______。
(2)反应釜中,溶液的 pH、温度(T)与生成沉淀的关系如下图,图中区域分别表示铁的化合物稳定存在的区
域。则制备 FeOOH 适宜的 pH 和温度分别为 ______(填标号)。
a.2,80℃ b.4,90℃ c.5,160℃ d.6,25℃
(3)制备磁性纳米铁棒时,加入 NaBH4 前先通入 N2 的作用是______。
(4)碲化镉吸收层中的 CdTe 参与反应的化学方程式为______,滤渣含有的一种单质是______。
(5)常温下,若在含 Cd2+、Te4+滤液中加入 NaOH 溶液调节 pH 为 7,溶液中 c(Cd2+)的最大值为______。 (已
知:Ksp[Cd(OH)2]=5.3×10−15)
(6)从 TeO 2
3
溶液得到“吸附 Te”,利用了纳米铁棒的性质有______、______。
【答案】 (1). +3 (2). b (3). 排除设备中的空气,防止磁性纳米铁棒和 NaBH4 被氧化 (4).
CdTe+3H2O2+3H2SO4=CdSO4+Te(SO4)2+6H2O (5). S (6). 0.53mol/L (7). 吸附性 (8). 还原性
【解析】
【分析】用 FeCl3▪6H2O、NaNO3 和盐酸经水洗、醇洗、烘干得到纳米级 FeOOH,FeOOH 和 NaBH4 反应得
到磁性纳米材料。碲化镉被 H2O2 氧化得到 Cd2+和 Te4+,用 NaOH 溶液调节溶液的 pH,得到含 Te 2
3O 的溶
液,和磁性纳米铁棒作用,得到 Te。
【详解】(1)根据正负化合价代数和为 0,FeOOH 中 O 为-2 价,H 为+1 价,所以 Fe 元素的化合价为+3 价。
(2)从图示可以看出,FeOOH 稳定存在的区域的 pH 大于 2,温度最好在 40℃~100℃之间,故选 b。
(3)磁性纳米铁棒和 NaBH4 都容易被氧化,所以在加入 NaBH4 之前需通入 N2 排除反应容器中的空气。
(4)CdTe 和 H2O2 在酸性溶液中反应,得到含 Cd2+和 Te4+的溶液,即得到 CdSO4 和 Te(SO4)2,在此反应中,
Te 的化合价从-2 价升高到+4 价,所以 H2O2 中 O 的化合价从-1 价应降低到-2 价,生成水,根据电子守恒、
质量守恒可以写出反应的化学方程式为:CdTe+3H2O2+3H2SO4=CdSO4+Te(SO4)2+6H2O。在碲化镉吸收层还
含有 CdS,其中的 S 为-2 价,可以被 H2O2 氧化为 S,所以滤渣中含有 S。
(5)溶液的 pH=7,则 c(OH-)=1.0×10-7mol/L,根据 Ksp[Cd(OH)2]=5.3×10−15,可计算 Cd2+的浓度:
c(Cd2+)=
2
2
Ksp Cd OH
c OH
=
15
7 2
5.3 10
(1.0 10 )
=0.53mol/L。
(6)含 Te 2
3O 的溶液,和磁性纳米铁棒作用,Te 的化合价降低,被纳米铁棒还原,磁性纳米铁棒还能吸附
Te,故在得到 Te 的过程中,磁性纳米铁棒体现了还原性和吸附性。
12. 某兴趣小组设计实验探究 SO2 与新制 Cu(OH)2 悬浊液反应的产物。
按图连接好装置(夹持装置省略),打开磁搅拌器,先往 20mL1.00mol·L−1 的 CuCl2 溶液中加入
20mL2.00mol·L−1 的 NaOH 溶液,再通入一定量 SO2,三口烧瓶中生成大量白色沉淀 X。
回答下列问题:
(1)以亚硫酸钠和浓硫酸为原料制取 SO2,虚框中应选用_______(填“A”或“B”)装置,通入 SO2 过程中不断搅
拌的目的是______。
(2)仪器 a 的名称为______,烧杯中发生反应的离子方程式为______。
(3)据 SO2 是酸性氧化物,推测 X 可能为______。取少量 X 加入稀硫酸进行验证,观察到 ______,说明该
推测错误。
(4)据 SO2 的还原性,推测 X 可能为 CuCl,做如下验证实验。
①取少量的 X,加过量的氨水溶解,露置于空气中迅速得到深蓝色溶液,其中阳离子的化学式为______。
②向深蓝色溶液中先加入过量的______,再滴加______溶液,产生白色沉淀。
③生成 X 的离子方程式为______。
【答案】 (1). B (2). 加快反应速率 (3). 球形干燥管 (4). SO2+2OH-= 2-
3SO + H2O (5). 亚硫
酸 盐 (6). 无 气 体 产 生 (7). 2+
3 4Cu NH (8). 稀 HNO3 (9). AgNO3 (10).
2Cu(OH)2+2Cl-+ SO2=2CuCl↓+ 2-
4SO +2H2O
【解析】
【分析】亚硫酸钠和浓硫酸为固液不加热型,据此选择装置;CuCl2 溶液和 NaOH 溶液在三口烧瓶中生成
Cu(OH)2 悬浊液,给新制 Cu(OH)2 中通入 SO2 并不断搅拌是为了加快反应速率,三口烧瓶中生成大量白色沉
淀 X,据 SO2 是酸性氧化物,推测 X 可能为亚硫酸盐;据 SO2 的还原性,推测 X 可能为 CuCl。仪器 a 为球
形干燥管,用作尾气吸收防倒吸,据此分析解答。
【详解】(1)是可溶性固体,选用 A 装置不能控制反应速率,不能做到“随开随用”;通入 SO2 并不断搅拌
是为了使反应物充分接触,加快反应速率;故答案为:B;加快反应速率;
(2) 由装置图可知仪器 a 是球形干燥管,用来做 SO2 尾气吸收的防倒吸装置,发生反应离子方程式为:
SO2+2OH-= 2-
3SO + H2O。故答案为:球形干燥管;SO2+2OH-= 2-
3SO + H2O;
(3) 据 SO2 是酸性氧化物,推测 X 可能为亚硫酸盐,取少量 X 加入稀硫酸进行验证,观察到无气体产生,
说明推测错误。故答案为:亚硫酸盐;无气体产生;
(4)①CuCl 加过量的氨水溶解,可形成无色配合物离子 +
3 2Cu NH ,露置于空气中被氧化得到蓝色的
2+
3 4Cu NH ,故答案为: 2+
3 4Cu NH ;
②向深蓝色溶液中先加入过量的稀 HNO3,调节溶液显酸性,再滴加 AgNO3 溶液,产生白色沉淀 AgCl,证
明 X 中含有 Cl-;故答案为:稀 HNO3;AgNO3;
③实验中由 Cu(OH)2 与 SO2 发生氧化还原反应生成 CuCl,反映的的离子方程式为:2 Cu(OH)2+2Cl-+
SO2=2CuCl↓+ 2-
4SO +2H2O;故答案为:2Cu(OH)2+2Cl-+ SO2=2CuCl↓+ 2-
4SO +2H2O。
13. 研究甲醇的合成方法和用途具有重要的价值。
Ⅰ.利用合成气(CO 和 H2)合成甲醇,发生如下反应:CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH
(1)由元素最稳定的单质生成 1mol 纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓(ΔHf)。几种物质的
标准摩尔生成焓如下表,则ΔH= ______kJ·mol−1。
物质 H2(g) CO(g) CH3OH(g)
ΔHf/kJ·mol-1 0 -110.53 -201.17
(2)800℃时,该反应平衡常数 K=0.15.若某时刻 c(CO)=0.1mol·L−1、c(H2)=0.2mol·L−1、c(CH3OH)=0.4mol·L−1,
此时 v 正______v 逆(填“>”“<”、或“=”)。
(3)T℃时,在密闭的刚性容器中,按物质的量之比 1∶1 充入 CO 和 H2,若平衡时容器内总压为 pPa,H 的
转化率为 50%。则 T℃时,上述反应的平衡常数 Kp= ______Pa−2(用含 p 的代数式表示,Kp 为用分压表示的
平衡常数)。
Ⅱ.甲醇也可以通过微生物电催化反应合成,装置如图所示。
(4)石墨电极上的电极反应式为______,当体系的温度升高到一定程度,电极反应的速率反而迅速下降,主
要原因是______。
Ⅲ.甲醇催化脱水制二甲醚日益受到关注,反应方程式为:2CH3OH(g)
⇌
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH<0,某催
化反应的机理如下:
历程 i:CH3OH(g)→CH3OH◎
历程ⅱ:CH3OH◎+CH3OH◎→CH3OCH3◎+H2O◎
历程ⅲ:……
历程 iv:H2O◎→H2O(g)
上述历程中,“◎”代表分子吸附在催化剂表面上。
(5)为提高 CH3OH 的平衡转化率,可采用的措施是______。
A.容积不变,充入一定量 He B.及时分离出 H2O(g)
C.进一步改进催化剂 D.降低反应温度
(6)历程ⅲ:______。
【答案】 (1). -90.64 (2). < (3). 2
3
p (4). CO2+6e-+6H+=CH3OH+ H2O (5). 微生物活性下
降,反应速率降低 (6). BD (7). CH3OCH3◎→CH3OCH3(g)
【解析】
【分析】
【 详 解 】 (1) 根 据 盖 斯 定 律 , ΔH=ΔHf(CH3OH)- ΔHf(CO)-2ΔHf(H2)=-201.17 kJ·mol-1-(-110.53
kJ·mol-1)-2×0=-90.64kJ/mol;
(2)800℃时,Qc=0.4mol·L−1÷[0.1mol·L−1×(0.2mol·L−1)2]=100>K=0.15,平衡逆向移动,即 v 正<v 逆;
(3)
2 3
a a 0
0.25a 0.5a 0.25
CO g + 2H g CH OH g
a
0.75a 0.5a 0.25a
起
转
平
CO、H2 和 CH3OH 分压分别为 0.5pPa、 1
3 pPa、 1
6 pPa,Kp= 1
6 pPa÷[0.5pPa×( 1
3 pPa)2]= 2
3
p Pa−2;
(4)根据图像,两池通过质子交换膜传递氢离子,则溶液显酸性,石墨电极上 CO2 得电子,与氢离子反应生
成 CH3OH,电极反应式为 CO2+6e-+6H+=CH3OH+ H2O;升高温度,微生物的催化活性降低,导致反应速率
下降;
(5) A.容积不变,充入一定量 He,反应体系中各物质的浓度不变,则平衡不移动,A 与题意不符;
B.及时分离出 H2O(g),导致平衡正向移动,CH3OH 的平衡转化率增大,B 符合题意;
C.进一步改进催化剂,对平衡无影响,C 与题意不符;
D.该反应为放热反应,降低反应温度,平衡正向移动,CH3OH 的平衡转化率增大,D 符合题意;
答案为 BD;
(6)根据盖斯定律,总反应为历程 i×2+历程 ii+历程ⅲ+历程 iv,则历程ⅲ为 CH3OCH3◎→CH3OCH3(g)。
14. LiBH4-MgH2-AlH3 是一种具有良好释氢性能的三元复合储氢材料。回答下列问题:
(1)下列说法正确的是______(填标号)。
A.该材料中,五种元素的基态原子都没有成对的 p 电子
B.该材料中,五种元素的电负性最大的是 H
C.Li 已无电子可发生跃迁,故 Li 灼烧时火焰为无色
D.MgH2 熔点高于 AlH3,原因是 Mg2+半径比 Al3+小,与 H-形成的化学键更强
(2)BH 4
的空间构型为______,其中 B 原子的轨道杂化方式为______。
(3)LiBH4 晶体中含有的微粒间作用力有 ______(填标号)。
A.离子键 B.π键 C.氢键 D.配位键
(4)氢化镁(h-MgH2)是一种单层的二维材料,二维晶胞俯视图如图 1。
①h-MgH2 中,Mg 的配位数为______。
②3×3×1 的 h-MgH2 晶胞中,涂黑处的 Mg 被 Mn 替换,形成掺杂 h-MgH2(晶胞如图 2 所示,H 已省略)的化
学式为______。
【答案】 (1). B (2). 正四面体 (3). sp3 (4). AD (5). 6 (6). Mg8MnH18
【解析】
【分析】
【详解】(1)A.镁的基态电子排布式为:1s22s22p63s2、铝的基态电子排布式为:1s22s22p63s23p1,均存在成
对的 p 电子,故错误;
B.该材料中锂、镁、铝均为活泼金属电负性较弱,在 LiBH4 中 B 为+3 价,H 为-1 价,可知 B 的电负性比
H 弱,电负性最强的是 H,故正确;
C.Li 原子外有 3 个电子,可以发生跃迁,灼烧时会出现焰色,故错误;
D.Mg2+半径比 Al3+大,与 H-形成的化学键弱于 Al3+,故错误;
故选:B。
(2)BH 4
的中心原子 B 的价电子数为: 3+1 4+1=42
,无孤对电子,为正四面体构型,B 采用杂化,故答案
为:正四面体;sp3;
(3)LiBH4 晶体中 Li+和 BH 4
间存在离子键,B-H 之间有三个共价键和一个配位键,故答案为:AD;
(4)①由 h-MgH2 晶胞俯视图可知,在一个平行四边形结构中,处于锐角顶点的 Mg 与一个 H 相连,处于钝
角顶点的 Mg 与两个 H 相连,而每个镁同时为两个四边形的锐角顶点也为两个四边形的钝角顶点,则每个
顶点的 Mg 与周围 6 个 H 相连,配位数为 6,故答案为:6;
②在图2 晶胞中 4 个 Mn 为于顶点个数为 14 =14
,4 个 Mg 位于面内,8个 Mg 位于棱上,个数为: 14+8 =82
,
18 个 H 位于面内。则化学式为:Mg8MnH18,故答案为:Mg8MnH18;
15. 依莰舒(E)是一种紫外线吸收剂,可以做成水溶性防晒化妆品。一种以樟脑(A)为起始原料合成依莰舒的
路线如下图所示。
回答下列问题:
(1)A 的官能团名称为___________ ,反应Ⅰ的化学方程式为___________。
(2)Ⅲ的反应类型为___________。
(3)有关 C 和 E 的说法正确的是___________。
a.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.1molE 最多能与 4molH2 发生加成反应
c.C 中含有 6 个手性碳原子
d.溴的四氯化碳溶液可鉴别 C 和 E
(4)反应Ⅱ为加成反应(不考虑酸碱中和),则 X(C8H6O2)的结构简式为___________。化合物 Y 是 X 的同分异
构体,其核磁共振氢谱有 4 组峰,峰面积比为 1∶2∶2∶1.Y 遇 FeCl3 溶液显紫色。Y 的结构简式为
___________(任写一种)。
【答案】 (1). 羰基 (2). +H2SO4(浓) 乙酸酐 +H2O (3). 消去反应 (4).
ad (5). (6). 或
【解析】
【分析】由合成路线可知,A( )发生取代反应生成 B( ),B 与 X(C8H6O2)、CH3ONa 发生加
成反应生成 C( ),则 X 为 ,C 再发生消去
反应生成 D( ),D 与 HBr 发生反应得到 E,据此分析解答。
【详解】(1)A 的结构简式为 ,含有的官能团为羰基,由合成路线,A 与浓硫酸在乙酸酐的环境中发
生取代反应生成 B,反应的化学方程式为 +H2SO4(浓) 乙酸酐 +H2O;
(2)根据分析可知,反应Ⅲ为 C 中的羟基发生消去反应生成 D,故反应类型为消去反应;
(3)a.C 中含有醇羟基,E 中含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,a 正确;
b.E 中含有 7 个不饱和键,因此 1molE 最多能与 7molH2 发生加成反应,b 错误;
c.C 的结构简式为 ,分子中共含有如图
共 8 个手性碳原子,c 错误;
d.溴不可与溴的四氯化碳溶液反应,而 E 中的碳碳双键可以,因此可用溴的四氯化碳溶液鉴别 C 和 E,d
正确;
答案选 ad;
(4)由分析可知,X 的结构简式为 ,而其同分异构体 Y 核磁共振氢谱有 4 组峰,峰
面积比为 1∶2∶2∶1,且 Y 遇 FeCl3 溶液显紫色,说明 Y 含有酚羟基,则 Y 可以是 或
。