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【高考真题】2022年重庆高考真题化学试题
一、选择题
1.(2022·重庆市)“逐梦苍穹之上,拥抱星辰大海”,航天科技的发展与化学密切相关。下列选项正确的是( )
A.“北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟,铷是第ⅠA族元素
B.“嫦娥五号”探测器配置砷化镓太阳能电池,太阳能电池将化学能直接转化为电能
C.“祝融号”火星车利用正十一烷储能,正十一烷属于不饱和烃
D.“神舟十三号”航天员使用塑料航天面窗,塑料属于无机非金属材料
2.(2022·重庆市)BCl3水解反应方程式为:BCl3+3H2O=B(OH)3+3HCl,下列说法错误的是( )
A.Cl的原子结构示意图为
B.H2O的空间填充模型为
C.BCl3的电子式为:
D.B(OH)3的结构简式为
3.(2022·重庆市)下列叙述正确的是( )
A.Cl2和Br2分别与Fe2+反应得到Cl-和Br-
B.Na和Li分别在O2中燃烧得到Na2O和Li2O
C.1molSO3与1molNO2分别通入1L水中可产生相同浓度的H2SO4和HNO3
D.0.1mol L-1醋酸和0.1mol L-1硼酸分别加入适量Na2CO3中均可得到CO2和H2O
4.(2022·重庆市)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是( )
A.加入ZnSO4 B.加入Fe粉 C.通入NH3 D.通入CO2
5.(2022·重庆市)工业上用N2和H2合成NH3,NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.消耗14gN2生成NH3分子数为2 NA
B.消耗1molH2,生成N-H键数为2 NA
C.生成标准状况下22.4LNH3,电子转移数为2 NA
D.氧化1molNH3生成NO,需O2分子数为2 NA
6.(2022·重庆市)关于M的说法正确的是( )
A.分子式为C12H16O6 B.含三个手性碳原子
C.所有氧原子共平面 D.与(CH3)2C=O互为同系物
7.(2022·重庆市)下列实验装置(夹持装置略)及操作正确的是( )
A.装置甲气体干燥 B.装置乙固液分离
C.装置丙Cl2制备 D.装置丁pH测试
8.(2022·重庆市)PEEK是一种特种高分子材料,可由X和Y在一定条件下反应制得,相应结构简式如图。下列说法正确的是( )
A.PEEK是纯净物
B.X与Y经加聚反应制得PEEK
C.X苯环上H被Br所取代,一溴代物只有一种
D.1molY与H2发生加成反应,最多消耗6molH2
9.(2022·重庆市)下列实验操作及现象与对应结论不匹配的是( )
选项 实验操作及现象 结论
A 将Na2S2O3溶液和稀H2SO4混合,得到沉淀,且生成的气体可使品红溶液褪色 Na2S2O3既体现还原性又体现氧化性
B 将Zn(OH)2固体粉末加入过量NaOH溶液中,充分搅拌,溶解得到无色溶液 Zn(OH)2既体现碱性又体现酸性
C 将TiCl4液体和FeCl3固体分别暴露在潮湿空气中,只有前者会冒“白烟” 水解性:TiCl4>FeCl3
D 将红色固体CrO3加热,得到绿色固体Cr2O3,且生成的气体可以使带火星的木条复燃 热稳定性:CrO3<Cr2O3
A.A B.B C.C D.D
10.(2022·重庆市)R、X、Y、Z均为短周期主族元素,Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y。R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,R的最高化合价为+1。1mol化合物RZY3X含58mol电子。下列说法正确的是( )
A.R与X形成的化合物水溶液呈碱性
B.X是四种元素中原子半径最大的
C.Y单质的氧化性比Z单质的弱
D.Z的原子最外层电子数为6
11.(2022·重庆市)某小组模拟成垢-除垢过程如图。
100mL0.1mol L-1CaCl2水溶液……
忽略体积变化,且步骤②中反应完全。下列说法正确的是( )
A.经过步骤①,溶液中c(Ca2+)+c(Na+)=c(Cl-)
B.经过步骤②,溶液中c(Na+)=4c(SO)
C.经过步骤②,溶液中c(Cl-)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.经过步骤③,溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-)
12.(2022·重庆市)硝酮是重要的有机合成中间体,可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是( )
A.惰性电极2为阳极
B.反应前后WO/WO数量不变
C.消耗1mol氧气,可得到1mol硝酮
D.外电路通过1mol电子,可得到1mol水
13.(2022·重庆市)“千畦细浪舞晴空”,氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱,设计如图所示的循环过程,可得△H4/(kJ mol-1)为( )
A.+533 B.+686 C.+838 D.+1143
14.(2022·重庆市)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1:NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa
该温度下,刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体,平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是( )
A.反应2的平衡常数为4×106Pa2
B.通入NH3,再次平衡后,总压强增大
C.平衡后总压强为4.36×105Pa
D.缩小体积,再次平衡后总压强不变
二、非选择题
15.(2022·重庆市)电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等,对其处理的流程如图。
Sn与Si同族,25℃时相关的溶度积见表。
化学式 Sn(OH)4(或SnO2·2H2O) Fe(OH)3 Cu(OH)2
溶度积 1.0×10-56 4×10-38 2.5×10-20
(1)Na2SnO3的回收
①产品Na2SnO3中Sn的化合价是 。
②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+,且无气体生成,则生成的硝酸盐是 ,废液中的Sn2+易转化成SnO2·xH2O。
③沉淀1的主要成分是SnO2,焙烧时,与NaOH反应的化学方程式为 。
(2)滤液1的处理
①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近,加入NaOH溶液,先得到的沉淀是 。
②25℃时,为了使Cu2+沉淀完全,需调节溶液H+浓度不大于 mol L-1。
(3)产品中锡含量的测定
称取产品1.500g,用大量盐酸溶解,在CO2保护下,先用Al片将Sn4+还原为Sn2+,再用0.1000mol L-1KIO3标准溶液滴定,以淀粉作指示剂滴定过程中IO被还原为I—,终点时消耗KIO3溶液20.00mL。
①终点时的现象为 ,产生I2的离子反应方程式为 。
②产品中Sn的质量分数为 %。
16.(2022·重庆市)研究小组以无水甲苯为溶剂,PCl5(易水解)和NaN3为反应物制备米球状红磷。该红磷可提高钠离子电池的性能。
(1)甲苯干燥和收集的回流装置如图1所示(夹持及加热装置略)。以二苯甲酮为指示剂,无水时体系呈蓝色。
①存贮时,Na应保存在 中。
②冷凝水的进口是 (填“a”或“b”)。
③用Na干燥甲苯的原理是 (用化学方程式表示)。
④回流过程中,除水时打开的活塞是 ;体系变蓝后,改变开关状态收集甲苯。
(2)纳米球状红磷的制备装置如图2所示(搅拌和加热装置略)。
①在Ar气保护下,反应物在A装置中混匀后转入B装置,于280℃加热12小时,反应物完全反应。其化学反应方程式为 。用Ar气赶走空气的目的是 。
②经冷却、离心分离和洗涤得到产品,洗涤时先后使用乙醇和水,依次洗去的物质是 和 。
③所得纳米球状红磷的平均半径R与B装置中气体产物的压强p的关系如图3所示。欲控制合成R=125nm的红磷,气体产物的压强为 kPa,需NaN3的物质的量为 mol(保留3位小数)。已知:p=a×n,其中a=2.5×105kPa mol-1,n为气体产物的物质的量。
17.(2022·重庆市)反应在工业上有重要应用。
(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
温度/℃ 700 800 830 1000
平衡常数 1.67 1.11 1.00 0.59
①反应的△H 0(填“>”“<”或“=”)。
②反应常在较高温度下进行,该措施的优缺点是 。
(2)该反应常在Pd膜反应器中进行,其工作原理如图所示。
①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是 。
②某温度下,H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡:,其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是 。
A.Pd膜对气体分子的透过具有选择性
B.过程2的△H>0
C.加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离
D.H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为放热反应
③同温同压下,等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器,CO的平衡转化率为75%;若换成Pd膜反应器,CO的平衡转化率为90%,则相同时间内出口a和出口b中H2的质量比为 。
(3)该反应也可采用电化学方法实现,反应装置如图所示。
①固体电解质采用 (填“氧离子导体”或“质子导体”)。
②阴极的电极反应式为 。
③同温同压下,相同时间内,若进口Ⅰ处n(CO):n(H2O)=a:b,出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍,则CO的转化率为 (用a,b,y表示)。
18.(2022·重庆市)【选考题】配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。
(1)基态Zn2+的电子排布式为 。
(2)L2-所含元素中,电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形;每个L2-中采取sp2杂化的C原子数目为 个,C与O之间形成σ键的数目为 个。
(3)X晶体内部空腔可吸附小分子,要增强X与H2O的吸附作用,可在L2-上引入____。(假设X晶胞形状不变)。
A.-Cl B.-OH C.-NH2 D.-CH3
(4)X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。
①晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于 。
②X晶体中Zn2+的配位数为 。
③已知ZnO键长为dnm,理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为 nm。
④已知晶胞参数为2anm,阿伏加德罗常数的值为NA,L2-与[Zn4O]6+的相对分子质量分别为M1和M2,则X的晶体密度为 g cm-3(列出化简的计算式)。
19.(2022·重庆市)【选考题】光伏组件封装胶膜是太阳能电池的重要材料,经由如图反应路线可分别制备封装胶膜基础树脂Ⅰ和Ⅱ(部分试剂及反应条件略)。
反应路线Ⅰ:
反应路线Ⅱ:
已知以下信息:
①(R、R1、R2为H或烃基)
②+2ROH+H2O
(1)A+B→D的反应类型为 。
(2)基础树脂Ⅰ中官能团的名称为 。
(3)F的结构简式为 。
(4)从反应路线Ⅰ中选择某种化合物作为原料H,且H与H2O反应只生成一种产物Ⅰ,则H的化学名称为 。
(5)K与银氨溶液反应的化学方程式为 ;K可发生消去反应,其有机产物R的分子式为C4H6O,R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的有 个(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为 。
(6)L与G反应制备非体型结构的Q的化学方程式为 。
(7)为满足性能要求,实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解,生成的产物再与少量L发生反应,得到含三种链节的基础树脂Ⅱ,其结构简式可表示为 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用;饱和烃与不饱和烃;常用合成高分子材料的化学成分及其性能;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.铷是碱金属,位于第ⅠA族,故A符合题意;
B.太阳能电池可直接将太阳能转化为电能,故B不符合题意;
C.烷烃都是饱和烃,因此正十一烷属于饱和烃,故C不符合题意;
D.塑料属于有机合成材料,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.铷属于碱金属元素,在元素周期表中位于第五周期第ⅠA族;
B.太阳能电池将太阳能转化为电能;
C.烷烃均为饱和烃;
D.塑料是有机合成材料。
2.【答案】C
【知识点】原子结构示意图;结构简式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.Cl的质子数为17,核外有三个电子层,各层的电子数分别为2、8、7,原子结构示意图为 ,A项不符合题意;
B.分子为V形结构,且O原子的半径比H原子的半径大,B项不符合题意;
C.中B提供3个电子与3个Cl分别共用1对电子,Cl原子最外层均达到8电子稳定结构,其电子式应为,C项符合题意;
D.的结构简式为,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Cl为17号元素,有三个电子层,各层的电子数分别为2、8、7;
B.水分子的空间构型为V形,氧原子半径大于氢原子半径;
C.的电子式为;
D. 每个羟基可以提供1个电子与B原子共用,则的结构简式为。
3.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;钠的重要化合物
【解析】【解答】A.Cl2和Br2均能氧化Fe2+,Cl2与Fe2+发生反应 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ,Br2与Fe2+发生反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,故A符合题意;
B.钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,故B不符合题意;
C.无法确定1molSO3与1molNO2分别通入1L水中所得溶液的体积,无法计算和比较所得H2SO4和HNO3的浓度大小,故C不符合题意;
D.硼酸的酸性弱于碳酸,不能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.Cl2与Fe2+发生反应 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ,Br2与Fe2+发生反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;
B.钠在氧气中燃烧生成过氧化钠;
C.1molSO3与1molNO2分别通入1L水中所得溶液的体积未知;
D.硼酸的酸性弱于碳酸。
4.【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.向溶液中加入硫酸锌溶液,硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应生成硫酸钡沉淀,故A不符合题意;
B.向溶液中加入铁粉,铁离子会与铁反应氧化还原反应生成亚铁离子,故B不符合题意;
C.向溶液中通入氨气,氨气溶于水生成氨水,铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀,故C不符合题意;
D.二氧化碳与K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO均不反应 ,不会影响溶液中离子的大量共存,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
5.【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A. 14gN2的物质的量为0.5mol,消耗0.5mol氮气生成氨气的分子数为0.5mol×2×NAmol-1=NA,故A不符合题意;
B.由方程式可知,消耗1mol氢气生成mol氨气,生成N-H键数为1mol××3×NAmol-1=2NA,故B符合题意;
C.标准状况下22.4L氨气的物质的量为1mol,电子转移数为1mol×3×NAmol-1=3NA,故C不符合题意;
D.由得失电子数目守恒可知,1mol氨气与氧气反应生成一氧化氮,需氧气分子数为1mol××NAmol-1=1.25NA,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】N2和H2合成NH3反应的化学方程式为N2+3H22NH3。
6.【答案】B
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质;同系物
【解析】【解答】A.由题干M的结构简式可知,其分子式为C12H18O6,A不符合题意;
B.同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故M中含三个手性碳原子,如图所示:,B符合题意;
C.由题干M的结构简式可知,形成醚键的O原子的碳原子均采用sp3杂化,所有氧原子不可能共平面,C不符合题意;
D.同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相同),组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,M与(CH3)2C=O结构不相似,不互为同系物,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据M的结构简式确定其分子式;
B.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
C.形成醚键的O原子的碳原子均采用sp3杂化;
D.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物。
7.【答案】A
【知识点】氯气的实验室制法;浓硫酸的性质;过滤
【解析】【解答】A.浓硫酸具有吸水性,不与氢气反应,则装置甲可用于干燥反应生成的氢气,故A符合题意;
B.过滤时需要用玻璃棒引流,装置乙固液分离的过滤操作中缺少玻璃棒引流,故B不符合题意;
C.二氧化锰与浓盐酸制备氯气需要加热,装置丙中缺少酒精灯加热,不能用于制备氯气,故C不符合题意;
D. 用pH试纸测定溶液的pH时,在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH,不能将pH试纸插入溶液中,装置丁不能用于pH测试,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.浓硫酸具有吸水性,不与氢气反应,可以干燥氢气;
B.过滤时需要用玻璃棒引流;
C.二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热;
D.用pH试纸测定溶液的pH的操作方法为:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH。
8.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.PEEK是聚合物,属于混合物,故A不符合题意;
B.由X、Y和PEEK的结构简式可知,X和Y发生连续的取代反应得到PEEK,即X与Y经缩聚反应制得PEEK,故B不符合题意;
C.X的苯环上有1种环境的H原子,苯环上H被Br所取代,一溴代物只有一种,故C符合题意;
D.Y中苯环和氢气按照1:3加成,羰基和氢气按照1:1加成,1mol Y与H2发生加成反应,最多消耗7mol H2,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.高聚物均为混合物;
B.X与Y经缩聚反应制得PEEK;
C.X的苯环上只有一种环境的氢原子;
D.Y中苯环和羰基均能与氢气发生加成反应。
9.【答案】B
【知识点】性质实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A. Na2S2O3与稀H2SO4反应生成SO2和S,S元素化合价既上升又下降,Na2S2O3既体现还原性又体现氧化性,故A不符合题意;
B.将Zn(OH)2固体粉末加入过量NaOH溶液中,充分搅拌,溶解得到无色溶液,说明Zn(OH)2能够和碱反应,体现酸性,不能得出其具有碱性的结论,故B符合题意;
C.将TiCl4液体和FeCl3固体分别暴露在潮湿空气中,只有前者会冒“白烟”,说明说明TiCl4易水解,即TiCl4+3H2O=H2TiO3+4HCl,产生大量HCl,说明水解性:TiCl4>FeCl3,故C不符合题意;
D.将红色固体CrO3加热,得到绿色固体Cr2O3,且生成的气体可以使带火星的木条复燃,说明该过程中产生了氧气,则CrO3不稳定,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Na2S2O3与稀H2SO4反应生成SO2和S;
B.将Zn(OH)2固体粉末加入过量NaOH溶液中,充分搅拌,溶解得到无色溶液,说明Zn(OH)2能够和碱反应;
C.将TiCl4液体和FeCl3固体分别暴露在潮湿空气中,只有前者会冒“白烟”,说明TiCl4易水解;
D.根据实验现象可知,CrO3加热生成Cr2O3和氧气。
10.【答案】D
【知识点】元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.由分析可知,R为H、X为Cl,R与X形成的化合物为HCl,HCl的水溶液呈酸性,A不符合题意;
B.由分析可知,R为H、X为Cl、Y为O、Z为S,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径最大的是S,B不符合题意;
C.由分析可知,Y为O、Z为S,元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,非金属性:O>S,则氧化性:O2>S,C不符合题意;
D.由分析可知,Z为S,S原子的最外层电子数为6,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y,R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,R的最高化合价为+1,则R为H元素,X为Cl元素或F元素;1mol化合物RZY3X含58mol电子,设Y的原子序数为a,则Z的原子序数为a+8;若X为F,则有1+9+a+8+3a=58,解得a=10,则Y为Ne元素;若X为Cl元素,则有1+17+a+8+3a=58,解得a=8,则Y为O元素,Z为S元素。
11.【答案】D
【知识点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.经过步骤①,100mL0.1mol L-1CaCl2水溶液和0.01molNa2SO4反应方程式为CaCl2+ Na2SO4=2NaCl+CaSO4↓,生成0.02mol NaCl和0.01molCaSO4,CaSO4微溶,则溶液中含有SO和Ca2+,则c(Ca2+)+c(Na+)>c(Cl-),故A不符合题意;
B.步骤②中,CaSO4(s)+Na2CO3(aq)=CaCO3↓+NaSO4(aq),步骤②中反应完全,则反应后的溶质为0.01mol Na2SO4、0.01mol Na2CO3和0.02molNaCl,则c(Na+)=6c(SO),故B不符合题意;
C.经过步骤②,反应后的溶质为0.01mol Na2SO4、0.01mol Na2CO3和0.02molNaCl,存在物料守恒:c(Cl-)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),故C不符合题意;
D.步骤③中,CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑,反应后的溶液中含有0.02molNaCl、0.01mol Ca(CH3COO)2,则c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-),故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.100mL0.1mol L-1CaCl2水溶液和0.01molNa2SO4发生反应CaCl2+ Na2SO4=2NaCl+CaSO4↓,CaSO4微溶;
B.经步骤②发生反应CaSO4(s)+Na2CO3(aq)=CaCO3↓+NaSO4(aq);
C.经过步骤②,反应后的溶质为0.01mol NaSO4、0.01mol Na2CO3和0.02molNaCl,结合物料守恒分析;
D.步骤③中发生反应CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑。
12.【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.惰性电极2上Br-被氧化为Br2,惰性电极2为阳极,故A不符合题意;
B.WO/WO循环反应,反应前后WO/WO数量不变,故B不符合题意;
C.总反应为氧气把二丁基-N-羟基胺氧化为硝酮,1mol二丁基-N-羟基胺失去2molH原子生成1mol硝酮,氧气最终生成水,根据氧原子守恒,消耗1mol氧气,可得到2mol硝酮,故C符合题意;
D.外电路通过1mol电子,生成0.5molH2O2,H2O2最终生成水,根据氧原子守恒,可得到1mol水,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由图可知,惰性电极1上,氧气发生还原反应生成过氧化氢,则惰性电极1为阴极,惰性电极2为阳极。
13.【答案】C
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】①;
②;
③;
④;
⑤;
⑥;则⑤+①-⑥-②+③得④,得到+838 kJ mol-1,所以A B D错误, C符合题意,
故答案为:C。
【分析】根据图示写出各反应的热化学方程式,再根据盖斯定律计算。
14.【答案】B
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.反应2的平衡常数为,A不符合题意;
B.,平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数不变,再次达平衡后,容器内各气体分压不变,总压强不变,B符合题意;
C., ,,,所以总压强为:,C不符合题意;
D.达平衡后,缩小体积,平衡逆向移动,温度不变,平衡常数不变,再次平衡后总压强不变,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据计算;
B.平衡常数只与温度有关;
C.分别计算各物质分压,再根据计算总压强;
D.温度不变,平衡常数不变。
15.【答案】(1)+4价;Sn(NO3)2、NH4NO3;SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O
(2)Fe(OH)3;2×10-7
(3)滴入最后一滴KIO3标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不复原;2IO+5Sn2++12H+=I2+5Sn4++6H2O;39.7%
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)①根据化合物中各元素化合价代数和为0可知,锡酸钠中锡元素的化合价为+4价,故答案为:+4价;
②退锡工艺中,锡与稀硝酸反应生成硝酸亚锡、硝酸铵和水,生成的硝酸盐是硝酸亚锡和硝酸铵,故答案为:Sn(NO3)2、NH4NO3;
③沉淀1的主要成分是二氧化锡,则焙烧时发生的反应为SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O,故答案为:SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O;
(2)①由溶度积可知,向滤液1中加入氢氧化钠溶液,溶解度小的氢氧化铁先沉淀,故答案为:Fe(OH)3;
②由溶度积可知,25℃时,铜离子沉淀完全时,溶液中的氢氧根离子浓度为=5×10-8mol/L,则溶液中的氢离子浓度不大于2×10-7mol/L,故答案为:2×10-7;
(3)①由题意可知,碘酸钾先与二价锡离子反应生成碘,碘遇淀粉溶液变蓝色时,碘与过量的二价锡离子反应生成碘离子,溶液由蓝色变为无色,则终点时的现象为滴入最后一滴碘酸钾标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不复原,反应生成碘的离子方程式为2IO+5Sn2++12H+=I2+5Sn4++6H2O,故答案为:滴入最后一滴KIO3标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不复原;2IO+5Sn2++12H+=I2+5Sn4++6H2O;
②由得失电子数目守恒可知,滴定消耗20.00mL0.1000mol L-1碘酸钾溶液,则1.500g产品中锡元素的质量分数为×100%=39.7%,故答案为:39.7%。
【分析】向退锡废液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH=1.5,将锡的化合物转化为二氧化锡,过滤得到含有铁离子、铜离子的滤液1和沉淀1;向沉淀1中加入氢氧化钠焙烧将二氧化锡转化为Na2SnO3后,水浸、过滤得到Na2SnO3溶液,溶液经蒸发结晶得到Na2SnO3 。
16.【答案】(1)煤油;b;;K1、K3
(2);防止PCl5遇空气中的水蒸气而发生水解;甲苯;NaCl;104;0.027
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)①钠的化学性质活泼,在空气中易与氧气、水蒸气反应,钠不与煤油反应,且密度大于煤油,应保存在煤油中,故答案为:煤油;
②为了充分冷凝,冷凝水应从下口进上口出,故冷凝水的进口是b,故答案为:b;
③Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,故用钠干燥甲苯的原理是,故答案为:;
④回流过程中,打开活塞K1、K3,使反应物冷凝后流回反应装置,故答案为:K1、K3;
(2)①根据题意可知,反应物为PCl5和NaN3,产物为P,反应的化学方程式为;PCl5易水解,则用Ar赶走空气的目的是防止PCl5遇空气中的水蒸气而发生水解,故答案为:;防止PCl5遇空气中的水蒸气而发生水解;
②根据反应可知,得到的产物上沾有甲苯和NaCl,用乙醇洗去甲苯,用水洗去NaCl,故答案为:甲苯;NaCl;
③R=125nm时可换算出横坐标为8,此时纵坐标对应的值为10,故气体产物的压强为104kPa;已知p=a×n,其中a=2.5×105kPa mol-1,,根据反应可知,n(NaN3)=N2=×0.04mol=0.027mol,故答案为:104;0.027。
【分析】 实验中用无水甲苯作溶剂,应先制备无水甲苯,图1装置中Na与水反应除去水,生成的H2从K2排出,待水反应完后,打开K1收集无水甲苯;图2中将甲苯和NaN3加入三颈瓶中,然后通入Ar排出装置中的空气,再滴入PCl5和甲苯,混合均匀后,转移到反应釜中制备纳米球状红磷。
17.【答案】(1);优点是升高温度,反应速率较快;缺点是正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,产物的转化率较低
(2)Pd膜能选择性分离出H2,平衡正向移动,平衡转化率增大;BD;1:8
(3)质子导体;;
【知识点】吸热反应和放热反应;电极反应和电池反应方程式;化学平衡的影响因素;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①根据表中的数据,随温度升高,化学平衡常数减小,说明升温该反应的平衡逆向移动,则正反应为放热反应,,故答案为:;
②反应在较高温度下进行的优点是升高温度,反应速率较快;缺点是正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,产物的转化率较低,故答案为:优点是升高温度,反应速率较快;缺点是正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,产物的转化率较低;
(2)①Pd膜能选择性分离出H2,平衡正向移动,平衡转化率增大,故答案为: Pd膜能选择性分离出H2,平衡正向移动,平衡转化率增大 ;
②A.Pd膜只允许通过,不允许通过,对气体分子的透过具有选择性,A正确;
B.过程正反应的活化能远小于逆反应的活化能,,B不正确;
C.加快Pd膜内H原子迁移,平衡正向移动,有利于的解离,C正确;
D. 为放热过程,H原子在Pd膜表面上结合为的过程为吸热反应,D不正确;
故答案为:BD;
③根据反应,设通入的为1mol,无膜情况下一氧化碳的平衡转化率为75%,则平衡时CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物质的量分别为0.25mol、0.25mol、0.75mol、0.75mol,可计算出此温度下平衡常数K=3;有膜情况下一氧化碳的平衡转化率为90%,则平衡时CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物质的量分别为0.1mol、0.1mol、0.9mol、0.9mol(a口和b口总量,其中只有a口的处于平衡体系),设a口产生的H2的物质的量为xmol,则,解得x=0.1,则出口a产生的为0.1mol,出口b的为0.9mol-0.1mol=0.8mol,质量比为1:8,故答案为:1:8;
(3)①电解时,通入一氧化碳和水的一极为阳极,阳极一氧化碳转化为二氧化碳,则氢气要在阴极产生,故阳极产生二氧化碳的同时产生氢离子,氢离子通过固体电解质进入阴极附近得电子产生氢气,故固体电解质应采用质子导体,故答案为:质子导体;
②电解时,阴极发生还原反应,电极反应式为:,故答案为:;
③根据三段式:
,出口Ⅰ处气体为体积为x,进口Ⅰ处的气体体积为,则,CO的转化率为:,故答案为:。
【分析】(1)①升温该反应的平衡常数减小,说明升温该反应的平衡逆向移动,该反应为放热反应;
②升温能加快反应速率,同时升温该反应的平衡逆向移动;
(2)①Pd膜能选择性分离出H2,使平衡正向移动;
②A.Pd膜只允许H2透过,具有选择性;
B.正反应的活化能远小于逆反应的活化能,则该反应为放热反应;
C. 加快Pd膜内H原子迁移,平衡H2 2H正向移动;
D.H2 2H为放热过程,H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为吸热反应;
③根据计算;
(3) 电解时CO发生氧化反应,则左侧为阳极,右侧为阴极,发生还原反应,电极反应式为。
18.【答案】(1)3d10
(2)哑铃形;8;8
(3)B;C
(4)与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧;1.25;a—2d;
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Zn为30号元素,Zn原子失去2个电子形成Zn2+,基态Zn2+的价电子排布式为3d10,故答案为:3d10;
(2)配体L2-所含元素中氧元素的电负性最大,氧原子占据的最高能级为2p能级,2p能级电子云轮廓图为哑铃形;由结构简式可知,苯环和双键碳原子采用sp2杂化,则配体中苯环碳原子和双键碳原子杂化方式为sp2杂化,共有8个;单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,配体中碳原子与氧原子之间的单键为σ键、双键中含有1个σ键,共有8个,故答案为:哑铃形;8;8;
(3)若在L2-上引入能与水分子形成氢键的羟基和氨基,有利于增强X与水分子的吸附作用,若在L2-上引入不能与水分子形成氢键的氯原子、甲基,不能增强X与水分子的吸附作用,故答案为:BC;
(4)①由X晶胞的组成单元的对角面可知,晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧,故答案为:与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧;
②由X晶胞的组成单元的对角面可知,每个锌离子与2个氧离子相连,其中1个氧离子为4个锌离子所共有,则每个锌离子实际上与1+0.25=1.25个氧离子相连,所以X晶体中锌离子的配位数为1.25,故答案为:1.25;
③由X晶胞的组成单元结构可知,[Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长和面对角线构成直角三角形,氧离子距离为单元结构的体对角线,设A、B两个锌离子之间的最短距离为xnm,由体对角线的长度可得:x+2d=,解得x=a—2d,故答案为:a-2d;
④由X晶胞的组成单元结构可知,单元结构中位于顶点的[Zn4O]6+的个数为8×=1,位于棱上的L2-的个数为12×=3,设晶体的密度为dg/cm3,由X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元构成可得:=(2a×10-7) 3d,解得d=,故答案为:。
【分析】(1)Zn为30号元素,Zn原子失去2个电子形成Zn2+,根据构造原理书写基态Zn2+的电子排布式;
(2)元素的非金属性越强,电负性越大,L2-所含元素中,O元素的电负性最大,O原子占据最高能级的电子为2p能级;苯环和双键碳原子采用sp2杂化;单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;
(3)L2-上引入能与水分子形成氢键的基团,能增强X与水的吸附作用;
(4)①晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧;
②每个锌离子与2个氧离子相连,其中1个氧离子为4个锌离子所共有;
③[Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长和面对角线构成直角三角形,氧离子距离为单元结构的体对角线;
④根据均摊法和计算。
19.【答案】(1)加成反应
(2)酯基
(3)乙炔
(4)
(5)+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O;6;(CH3)2C=C=O
(6)2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O
(7)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;有机化学反应的综合应用;乙炔炔烃
【解析】【解答】(1)由分析可知,HC≡CH与CH3COOH发生加成反应生成CH3COOCH=CH2,则A+B→D的反应类型为加成反应,故答案为:加成反应;
(2)由结构简式可知,基础树脂Ⅰ中的官能团为酯基,故答案为:酯基;
(3)由分析可知,D发生加聚反应生成F,则F的结构简式为,故答案为:;
(4)由分析可知,H的结构简式为HC≡CH,名称为乙炔,故答案为:乙炔;
(5)由分析可知,K为,与银氨溶液在水浴加热条件下反应生成、氨气、银和水,反应的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O;分子式为C4H6O的R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的结构简式可能为CH2=CHCH2CHO、CH3CH=CHCHO、、、CH3CH2CH=C=O、(CH3)2C=C=O,共有6种,其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为(CH3)2C=C=O,故答案为:+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O;6;(CH3)2C=C=O;
(6)由分子可知,Q为,CH3CH2CH2CHO与发生已知②反应生成非体型结构的和水,则反应的化学方程式为2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O,故答案为:2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O;
(7)由实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解,生成的产物再与少量L发生反应,得到含三种链节的基础树脂Ⅱ,Ⅱ结构简式可表示为 ,故答案为: 。
【分析】根据A的分子式可知,A为乙炔,乙炔和B反应生成D,则B为CH3COOH;F水解生成G,则F为,D为CH3COOCH=CH2,D发生加聚反应生成, HC≡CH与水发生加成反应CH2=CHOH,则H为HC≡CH、I为CH2=CHOH;CH2=CHOH发生构型转化生成CH3CHO,则J为CH3CHO;CH3CHO碱性条件下反应生成K为,经发生消去反应、加成反应得到CH3CH2CH2CHO,CH3CH2CH2CHO与发生已知②反应生成Q,则Q为。
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【高考真题】2022年重庆高考真题化学试题
一、选择题
1.(2022·重庆市)“逐梦苍穹之上,拥抱星辰大海”,航天科技的发展与化学密切相关。下列选项正确的是( )
A.“北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟,铷是第ⅠA族元素
B.“嫦娥五号”探测器配置砷化镓太阳能电池,太阳能电池将化学能直接转化为电能
C.“祝融号”火星车利用正十一烷储能,正十一烷属于不饱和烃
D.“神舟十三号”航天员使用塑料航天面窗,塑料属于无机非金属材料
【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用;饱和烃与不饱和烃;常用合成高分子材料的化学成分及其性能;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.铷是碱金属,位于第ⅠA族,故A符合题意;
B.太阳能电池可直接将太阳能转化为电能,故B不符合题意;
C.烷烃都是饱和烃,因此正十一烷属于饱和烃,故C不符合题意;
D.塑料属于有机合成材料,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.铷属于碱金属元素,在元素周期表中位于第五周期第ⅠA族;
B.太阳能电池将太阳能转化为电能;
C.烷烃均为饱和烃;
D.塑料是有机合成材料。
2.(2022·重庆市)BCl3水解反应方程式为:BCl3+3H2O=B(OH)3+3HCl,下列说法错误的是( )
A.Cl的原子结构示意图为
B.H2O的空间填充模型为
C.BCl3的电子式为:
D.B(OH)3的结构简式为
【答案】C
【知识点】原子结构示意图;结构简式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.Cl的质子数为17,核外有三个电子层,各层的电子数分别为2、8、7,原子结构示意图为 ,A项不符合题意;
B.分子为V形结构,且O原子的半径比H原子的半径大,B项不符合题意;
C.中B提供3个电子与3个Cl分别共用1对电子,Cl原子最外层均达到8电子稳定结构,其电子式应为,C项符合题意;
D.的结构简式为,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Cl为17号元素,有三个电子层,各层的电子数分别为2、8、7;
B.水分子的空间构型为V形,氧原子半径大于氢原子半径;
C.的电子式为;
D. 每个羟基可以提供1个电子与B原子共用,则的结构简式为。
3.(2022·重庆市)下列叙述正确的是( )
A.Cl2和Br2分别与Fe2+反应得到Cl-和Br-
B.Na和Li分别在O2中燃烧得到Na2O和Li2O
C.1molSO3与1molNO2分别通入1L水中可产生相同浓度的H2SO4和HNO3
D.0.1mol L-1醋酸和0.1mol L-1硼酸分别加入适量Na2CO3中均可得到CO2和H2O
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;钠的重要化合物
【解析】【解答】A.Cl2和Br2均能氧化Fe2+,Cl2与Fe2+发生反应 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ,Br2与Fe2+发生反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,故A符合题意;
B.钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,故B不符合题意;
C.无法确定1molSO3与1molNO2分别通入1L水中所得溶液的体积,无法计算和比较所得H2SO4和HNO3的浓度大小,故C不符合题意;
D.硼酸的酸性弱于碳酸,不能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.Cl2与Fe2+发生反应 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ,Br2与Fe2+发生反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;
B.钠在氧气中燃烧生成过氧化钠;
C.1molSO3与1molNO2分别通入1L水中所得溶液的体积未知;
D.硼酸的酸性弱于碳酸。
4.(2022·重庆市)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是( )
A.加入ZnSO4 B.加入Fe粉 C.通入NH3 D.通入CO2
【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.向溶液中加入硫酸锌溶液,硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应生成硫酸钡沉淀,故A不符合题意;
B.向溶液中加入铁粉,铁离子会与铁反应氧化还原反应生成亚铁离子,故B不符合题意;
C.向溶液中通入氨气,氨气溶于水生成氨水,铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀,故C不符合题意;
D.二氧化碳与K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO均不反应 ,不会影响溶液中离子的大量共存,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
5.(2022·重庆市)工业上用N2和H2合成NH3,NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.消耗14gN2生成NH3分子数为2 NA
B.消耗1molH2,生成N-H键数为2 NA
C.生成标准状况下22.4LNH3,电子转移数为2 NA
D.氧化1molNH3生成NO,需O2分子数为2 NA
【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A. 14gN2的物质的量为0.5mol,消耗0.5mol氮气生成氨气的分子数为0.5mol×2×NAmol-1=NA,故A不符合题意;
B.由方程式可知,消耗1mol氢气生成mol氨气,生成N-H键数为1mol××3×NAmol-1=2NA,故B符合题意;
C.标准状况下22.4L氨气的物质的量为1mol,电子转移数为1mol×3×NAmol-1=3NA,故C不符合题意;
D.由得失电子数目守恒可知,1mol氨气与氧气反应生成一氧化氮,需氧气分子数为1mol××NAmol-1=1.25NA,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】N2和H2合成NH3反应的化学方程式为N2+3H22NH3。
6.(2022·重庆市)关于M的说法正确的是( )
A.分子式为C12H16O6 B.含三个手性碳原子
C.所有氧原子共平面 D.与(CH3)2C=O互为同系物
【答案】B
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质;同系物
【解析】【解答】A.由题干M的结构简式可知,其分子式为C12H18O6,A不符合题意;
B.同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故M中含三个手性碳原子,如图所示:,B符合题意;
C.由题干M的结构简式可知,形成醚键的O原子的碳原子均采用sp3杂化,所有氧原子不可能共平面,C不符合题意;
D.同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相同),组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,M与(CH3)2C=O结构不相似,不互为同系物,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据M的结构简式确定其分子式;
B.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
C.形成醚键的O原子的碳原子均采用sp3杂化;
D.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物。
7.(2022·重庆市)下列实验装置(夹持装置略)及操作正确的是( )
A.装置甲气体干燥 B.装置乙固液分离
C.装置丙Cl2制备 D.装置丁pH测试
【答案】A
【知识点】氯气的实验室制法;浓硫酸的性质;过滤
【解析】【解答】A.浓硫酸具有吸水性,不与氢气反应,则装置甲可用于干燥反应生成的氢气,故A符合题意;
B.过滤时需要用玻璃棒引流,装置乙固液分离的过滤操作中缺少玻璃棒引流,故B不符合题意;
C.二氧化锰与浓盐酸制备氯气需要加热,装置丙中缺少酒精灯加热,不能用于制备氯气,故C不符合题意;
D. 用pH试纸测定溶液的pH时,在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH,不能将pH试纸插入溶液中,装置丁不能用于pH测试,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.浓硫酸具有吸水性,不与氢气反应,可以干燥氢气;
B.过滤时需要用玻璃棒引流;
C.二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热;
D.用pH试纸测定溶液的pH的操作方法为:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH。
8.(2022·重庆市)PEEK是一种特种高分子材料,可由X和Y在一定条件下反应制得,相应结构简式如图。下列说法正确的是( )
A.PEEK是纯净物
B.X与Y经加聚反应制得PEEK
C.X苯环上H被Br所取代,一溴代物只有一种
D.1molY与H2发生加成反应,最多消耗6molH2
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.PEEK是聚合物,属于混合物,故A不符合题意;
B.由X、Y和PEEK的结构简式可知,X和Y发生连续的取代反应得到PEEK,即X与Y经缩聚反应制得PEEK,故B不符合题意;
C.X的苯环上有1种环境的H原子,苯环上H被Br所取代,一溴代物只有一种,故C符合题意;
D.Y中苯环和氢气按照1:3加成,羰基和氢气按照1:1加成,1mol Y与H2发生加成反应,最多消耗7mol H2,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.高聚物均为混合物;
B.X与Y经缩聚反应制得PEEK;
C.X的苯环上只有一种环境的氢原子;
D.Y中苯环和羰基均能与氢气发生加成反应。
9.(2022·重庆市)下列实验操作及现象与对应结论不匹配的是( )
选项 实验操作及现象 结论
A 将Na2S2O3溶液和稀H2SO4混合,得到沉淀,且生成的气体可使品红溶液褪色 Na2S2O3既体现还原性又体现氧化性
B 将Zn(OH)2固体粉末加入过量NaOH溶液中,充分搅拌,溶解得到无色溶液 Zn(OH)2既体现碱性又体现酸性
C 将TiCl4液体和FeCl3固体分别暴露在潮湿空气中,只有前者会冒“白烟” 水解性:TiCl4>FeCl3
D 将红色固体CrO3加热,得到绿色固体Cr2O3,且生成的气体可以使带火星的木条复燃 热稳定性:CrO3<Cr2O3
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】性质实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A. Na2S2O3与稀H2SO4反应生成SO2和S,S元素化合价既上升又下降,Na2S2O3既体现还原性又体现氧化性,故A不符合题意;
B.将Zn(OH)2固体粉末加入过量NaOH溶液中,充分搅拌,溶解得到无色溶液,说明Zn(OH)2能够和碱反应,体现酸性,不能得出其具有碱性的结论,故B符合题意;
C.将TiCl4液体和FeCl3固体分别暴露在潮湿空气中,只有前者会冒“白烟”,说明说明TiCl4易水解,即TiCl4+3H2O=H2TiO3+4HCl,产生大量HCl,说明水解性:TiCl4>FeCl3,故C不符合题意;
D.将红色固体CrO3加热,得到绿色固体Cr2O3,且生成的气体可以使带火星的木条复燃,说明该过程中产生了氧气,则CrO3不稳定,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Na2S2O3与稀H2SO4反应生成SO2和S;
B.将Zn(OH)2固体粉末加入过量NaOH溶液中,充分搅拌,溶解得到无色溶液,说明Zn(OH)2能够和碱反应;
C.将TiCl4液体和FeCl3固体分别暴露在潮湿空气中,只有前者会冒“白烟”,说明TiCl4易水解;
D.根据实验现象可知,CrO3加热生成Cr2O3和氧气。
10.(2022·重庆市)R、X、Y、Z均为短周期主族元素,Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y。R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,R的最高化合价为+1。1mol化合物RZY3X含58mol电子。下列说法正确的是( )
A.R与X形成的化合物水溶液呈碱性
B.X是四种元素中原子半径最大的
C.Y单质的氧化性比Z单质的弱
D.Z的原子最外层电子数为6
【答案】D
【知识点】元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.由分析可知,R为H、X为Cl,R与X形成的化合物为HCl,HCl的水溶液呈酸性,A不符合题意;
B.由分析可知,R为H、X为Cl、Y为O、Z为S,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径最大的是S,B不符合题意;
C.由分析可知,Y为O、Z为S,元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,非金属性:O>S,则氧化性:O2>S,C不符合题意;
D.由分析可知,Z为S,S原子的最外层电子数为6,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y,R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,R的最高化合价为+1,则R为H元素,X为Cl元素或F元素;1mol化合物RZY3X含58mol电子,设Y的原子序数为a,则Z的原子序数为a+8;若X为F,则有1+9+a+8+3a=58,解得a=10,则Y为Ne元素;若X为Cl元素,则有1+17+a+8+3a=58,解得a=8,则Y为O元素,Z为S元素。
11.(2022·重庆市)某小组模拟成垢-除垢过程如图。
100mL0.1mol L-1CaCl2水溶液……
忽略体积变化,且步骤②中反应完全。下列说法正确的是( )
A.经过步骤①,溶液中c(Ca2+)+c(Na+)=c(Cl-)
B.经过步骤②,溶液中c(Na+)=4c(SO)
C.经过步骤②,溶液中c(Cl-)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.经过步骤③,溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-)
【答案】D
【知识点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.经过步骤①,100mL0.1mol L-1CaCl2水溶液和0.01molNa2SO4反应方程式为CaCl2+ Na2SO4=2NaCl+CaSO4↓,生成0.02mol NaCl和0.01molCaSO4,CaSO4微溶,则溶液中含有SO和Ca2+,则c(Ca2+)+c(Na+)>c(Cl-),故A不符合题意;
B.步骤②中,CaSO4(s)+Na2CO3(aq)=CaCO3↓+NaSO4(aq),步骤②中反应完全,则反应后的溶质为0.01mol Na2SO4、0.01mol Na2CO3和0.02molNaCl,则c(Na+)=6c(SO),故B不符合题意;
C.经过步骤②,反应后的溶质为0.01mol Na2SO4、0.01mol Na2CO3和0.02molNaCl,存在物料守恒:c(Cl-)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),故C不符合题意;
D.步骤③中,CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑,反应后的溶液中含有0.02molNaCl、0.01mol Ca(CH3COO)2,则c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-),故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.100mL0.1mol L-1CaCl2水溶液和0.01molNa2SO4发生反应CaCl2+ Na2SO4=2NaCl+CaSO4↓,CaSO4微溶;
B.经步骤②发生反应CaSO4(s)+Na2CO3(aq)=CaCO3↓+NaSO4(aq);
C.经过步骤②,反应后的溶质为0.01mol NaSO4、0.01mol Na2CO3和0.02molNaCl,结合物料守恒分析;
D.步骤③中发生反应CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑。
12.(2022·重庆市)硝酮是重要的有机合成中间体,可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是( )
A.惰性电极2为阳极
B.反应前后WO/WO数量不变
C.消耗1mol氧气,可得到1mol硝酮
D.外电路通过1mol电子,可得到1mol水
【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.惰性电极2上Br-被氧化为Br2,惰性电极2为阳极,故A不符合题意;
B.WO/WO循环反应,反应前后WO/WO数量不变,故B不符合题意;
C.总反应为氧气把二丁基-N-羟基胺氧化为硝酮,1mol二丁基-N-羟基胺失去2molH原子生成1mol硝酮,氧气最终生成水,根据氧原子守恒,消耗1mol氧气,可得到2mol硝酮,故C符合题意;
D.外电路通过1mol电子,生成0.5molH2O2,H2O2最终生成水,根据氧原子守恒,可得到1mol水,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由图可知,惰性电极1上,氧气发生还原反应生成过氧化氢,则惰性电极1为阴极,惰性电极2为阳极。
13.(2022·重庆市)“千畦细浪舞晴空”,氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱,设计如图所示的循环过程,可得△H4/(kJ mol-1)为( )
A.+533 B.+686 C.+838 D.+1143
【答案】C
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】①;
②;
③;
④;
⑤;
⑥;则⑤+①-⑥-②+③得④,得到+838 kJ mol-1,所以A B D错误, C符合题意,
故答案为:C。
【分析】根据图示写出各反应的热化学方程式,再根据盖斯定律计算。
14.(2022·重庆市)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1:NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa
该温度下,刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体,平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是( )
A.反应2的平衡常数为4×106Pa2
B.通入NH3,再次平衡后,总压强增大
C.平衡后总压强为4.36×105Pa
D.缩小体积,再次平衡后总压强不变
【答案】B
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.反应2的平衡常数为,A不符合题意;
B.,平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数不变,再次达平衡后,容器内各气体分压不变,总压强不变,B符合题意;
C., ,,,所以总压强为:,C不符合题意;
D.达平衡后,缩小体积,平衡逆向移动,温度不变,平衡常数不变,再次平衡后总压强不变,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据计算;
B.平衡常数只与温度有关;
C.分别计算各物质分压,再根据计算总压强;
D.温度不变,平衡常数不变。
二、非选择题
15.(2022·重庆市)电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等,对其处理的流程如图。
Sn与Si同族,25℃时相关的溶度积见表。
化学式 Sn(OH)4(或SnO2·2H2O) Fe(OH)3 Cu(OH)2
溶度积 1.0×10-56 4×10-38 2.5×10-20
(1)Na2SnO3的回收
①产品Na2SnO3中Sn的化合价是 。
②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+,且无气体生成,则生成的硝酸盐是 ,废液中的Sn2+易转化成SnO2·xH2O。
③沉淀1的主要成分是SnO2,焙烧时,与NaOH反应的化学方程式为 。
(2)滤液1的处理
①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近,加入NaOH溶液,先得到的沉淀是 。
②25℃时,为了使Cu2+沉淀完全,需调节溶液H+浓度不大于 mol L-1。
(3)产品中锡含量的测定
称取产品1.500g,用大量盐酸溶解,在CO2保护下,先用Al片将Sn4+还原为Sn2+,再用0.1000mol L-1KIO3标准溶液滴定,以淀粉作指示剂滴定过程中IO被还原为I—,终点时消耗KIO3溶液20.00mL。
①终点时的现象为 ,产生I2的离子反应方程式为 。
②产品中Sn的质量分数为 %。
【答案】(1)+4价;Sn(NO3)2、NH4NO3;SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O
(2)Fe(OH)3;2×10-7
(3)滴入最后一滴KIO3标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不复原;2IO+5Sn2++12H+=I2+5Sn4++6H2O;39.7%
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)①根据化合物中各元素化合价代数和为0可知,锡酸钠中锡元素的化合价为+4价,故答案为:+4价;
②退锡工艺中,锡与稀硝酸反应生成硝酸亚锡、硝酸铵和水,生成的硝酸盐是硝酸亚锡和硝酸铵,故答案为:Sn(NO3)2、NH4NO3;
③沉淀1的主要成分是二氧化锡,则焙烧时发生的反应为SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O,故答案为:SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O;
(2)①由溶度积可知,向滤液1中加入氢氧化钠溶液,溶解度小的氢氧化铁先沉淀,故答案为:Fe(OH)3;
②由溶度积可知,25℃时,铜离子沉淀完全时,溶液中的氢氧根离子浓度为=5×10-8mol/L,则溶液中的氢离子浓度不大于2×10-7mol/L,故答案为:2×10-7;
(3)①由题意可知,碘酸钾先与二价锡离子反应生成碘,碘遇淀粉溶液变蓝色时,碘与过量的二价锡离子反应生成碘离子,溶液由蓝色变为无色,则终点时的现象为滴入最后一滴碘酸钾标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不复原,反应生成碘的离子方程式为2IO+5Sn2++12H+=I2+5Sn4++6H2O,故答案为:滴入最后一滴KIO3标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不复原;2IO+5Sn2++12H+=I2+5Sn4++6H2O;
②由得失电子数目守恒可知,滴定消耗20.00mL0.1000mol L-1碘酸钾溶液,则1.500g产品中锡元素的质量分数为×100%=39.7%,故答案为:39.7%。
【分析】向退锡废液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH=1.5,将锡的化合物转化为二氧化锡,过滤得到含有铁离子、铜离子的滤液1和沉淀1;向沉淀1中加入氢氧化钠焙烧将二氧化锡转化为Na2SnO3后,水浸、过滤得到Na2SnO3溶液,溶液经蒸发结晶得到Na2SnO3 。
16.(2022·重庆市)研究小组以无水甲苯为溶剂,PCl5(易水解)和NaN3为反应物制备米球状红磷。该红磷可提高钠离子电池的性能。
(1)甲苯干燥和收集的回流装置如图1所示(夹持及加热装置略)。以二苯甲酮为指示剂,无水时体系呈蓝色。
①存贮时,Na应保存在 中。
②冷凝水的进口是 (填“a”或“b”)。
③用Na干燥甲苯的原理是 (用化学方程式表示)。
④回流过程中,除水时打开的活塞是 ;体系变蓝后,改变开关状态收集甲苯。
(2)纳米球状红磷的制备装置如图2所示(搅拌和加热装置略)。
①在Ar气保护下,反应物在A装置中混匀后转入B装置,于280℃加热12小时,反应物完全反应。其化学反应方程式为 。用Ar气赶走空气的目的是 。
②经冷却、离心分离和洗涤得到产品,洗涤时先后使用乙醇和水,依次洗去的物质是 和 。
③所得纳米球状红磷的平均半径R与B装置中气体产物的压强p的关系如图3所示。欲控制合成R=125nm的红磷,气体产物的压强为 kPa,需NaN3的物质的量为 mol(保留3位小数)。已知:p=a×n,其中a=2.5×105kPa mol-1,n为气体产物的物质的量。
【答案】(1)煤油;b;;K1、K3
(2);防止PCl5遇空气中的水蒸气而发生水解;甲苯;NaCl;104;0.027
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)①钠的化学性质活泼,在空气中易与氧气、水蒸气反应,钠不与煤油反应,且密度大于煤油,应保存在煤油中,故答案为:煤油;
②为了充分冷凝,冷凝水应从下口进上口出,故冷凝水的进口是b,故答案为:b;
③Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,故用钠干燥甲苯的原理是,故答案为:;
④回流过程中,打开活塞K1、K3,使反应物冷凝后流回反应装置,故答案为:K1、K3;
(2)①根据题意可知,反应物为PCl5和NaN3,产物为P,反应的化学方程式为;PCl5易水解,则用Ar赶走空气的目的是防止PCl5遇空气中的水蒸气而发生水解,故答案为:;防止PCl5遇空气中的水蒸气而发生水解;
②根据反应可知,得到的产物上沾有甲苯和NaCl,用乙醇洗去甲苯,用水洗去NaCl,故答案为:甲苯;NaCl;
③R=125nm时可换算出横坐标为8,此时纵坐标对应的值为10,故气体产物的压强为104kPa;已知p=a×n,其中a=2.5×105kPa mol-1,,根据反应可知,n(NaN3)=N2=×0.04mol=0.027mol,故答案为:104;0.027。
【分析】 实验中用无水甲苯作溶剂,应先制备无水甲苯,图1装置中Na与水反应除去水,生成的H2从K2排出,待水反应完后,打开K1收集无水甲苯;图2中将甲苯和NaN3加入三颈瓶中,然后通入Ar排出装置中的空气,再滴入PCl5和甲苯,混合均匀后,转移到反应釜中制备纳米球状红磷。
17.(2022·重庆市)反应在工业上有重要应用。
(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
温度/℃ 700 800 830 1000
平衡常数 1.67 1.11 1.00 0.59
①反应的△H 0(填“>”“<”或“=”)。
②反应常在较高温度下进行,该措施的优缺点是 。
(2)该反应常在Pd膜反应器中进行,其工作原理如图所示。
①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是 。
②某温度下,H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡:,其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是 。
A.Pd膜对气体分子的透过具有选择性
B.过程2的△H>0
C.加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离
D.H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为放热反应
③同温同压下,等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器,CO的平衡转化率为75%;若换成Pd膜反应器,CO的平衡转化率为90%,则相同时间内出口a和出口b中H2的质量比为 。
(3)该反应也可采用电化学方法实现,反应装置如图所示。
①固体电解质采用 (填“氧离子导体”或“质子导体”)。
②阴极的电极反应式为 。
③同温同压下,相同时间内,若进口Ⅰ处n(CO):n(H2O)=a:b,出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍,则CO的转化率为 (用a,b,y表示)。
【答案】(1);优点是升高温度,反应速率较快;缺点是正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,产物的转化率较低
(2)Pd膜能选择性分离出H2,平衡正向移动,平衡转化率增大;BD;1:8
(3)质子导体;;
【知识点】吸热反应和放热反应;电极反应和电池反应方程式;化学平衡的影响因素;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①根据表中的数据,随温度升高,化学平衡常数减小,说明升温该反应的平衡逆向移动,则正反应为放热反应,,故答案为:;
②反应在较高温度下进行的优点是升高温度,反应速率较快;缺点是正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,产物的转化率较低,故答案为:优点是升高温度,反应速率较快;缺点是正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,产物的转化率较低;
(2)①Pd膜能选择性分离出H2,平衡正向移动,平衡转化率增大,故答案为: Pd膜能选择性分离出H2,平衡正向移动,平衡转化率增大 ;
②A.Pd膜只允许通过,不允许通过,对气体分子的透过具有选择性,A正确;
B.过程正反应的活化能远小于逆反应的活化能,,B不正确;
C.加快Pd膜内H原子迁移,平衡正向移动,有利于的解离,C正确;
D. 为放热过程,H原子在Pd膜表面上结合为的过程为吸热反应,D不正确;
故答案为:BD;
③根据反应,设通入的为1mol,无膜情况下一氧化碳的平衡转化率为75%,则平衡时CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物质的量分别为0.25mol、0.25mol、0.75mol、0.75mol,可计算出此温度下平衡常数K=3;有膜情况下一氧化碳的平衡转化率为90%,则平衡时CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物质的量分别为0.1mol、0.1mol、0.9mol、0.9mol(a口和b口总量,其中只有a口的处于平衡体系),设a口产生的H2的物质的量为xmol,则,解得x=0.1,则出口a产生的为0.1mol,出口b的为0.9mol-0.1mol=0.8mol,质量比为1:8,故答案为:1:8;
(3)①电解时,通入一氧化碳和水的一极为阳极,阳极一氧化碳转化为二氧化碳,则氢气要在阴极产生,故阳极产生二氧化碳的同时产生氢离子,氢离子通过固体电解质进入阴极附近得电子产生氢气,故固体电解质应采用质子导体,故答案为:质子导体;
②电解时,阴极发生还原反应,电极反应式为:,故答案为:;
③根据三段式:
,出口Ⅰ处气体为体积为x,进口Ⅰ处的气体体积为,则,CO的转化率为:,故答案为:。
【分析】(1)①升温该反应的平衡常数减小,说明升温该反应的平衡逆向移动,该反应为放热反应;
②升温能加快反应速率,同时升温该反应的平衡逆向移动;
(2)①Pd膜能选择性分离出H2,使平衡正向移动;
②A.Pd膜只允许H2透过,具有选择性;
B.正反应的活化能远小于逆反应的活化能,则该反应为放热反应;
C. 加快Pd膜内H原子迁移,平衡H2 2H正向移动;
D.H2 2H为放热过程,H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为吸热反应;
③根据计算;
(3) 电解时CO发生氧化反应,则左侧为阳极,右侧为阴极,发生还原反应,电极反应式为。
18.(2022·重庆市)【选考题】配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。
(1)基态Zn2+的电子排布式为 。
(2)L2-所含元素中,电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形;每个L2-中采取sp2杂化的C原子数目为 个,C与O之间形成σ键的数目为 个。
(3)X晶体内部空腔可吸附小分子,要增强X与H2O的吸附作用,可在L2-上引入____。(假设X晶胞形状不变)。
A.-Cl B.-OH C.-NH2 D.-CH3
(4)X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。
①晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于 。
②X晶体中Zn2+的配位数为 。
③已知ZnO键长为dnm,理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为 nm。
④已知晶胞参数为2anm,阿伏加德罗常数的值为NA,L2-与[Zn4O]6+的相对分子质量分别为M1和M2,则X的晶体密度为 g cm-3(列出化简的计算式)。
【答案】(1)3d10
(2)哑铃形;8;8
(3)B;C
(4)与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧;1.25;a—2d;
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Zn为30号元素,Zn原子失去2个电子形成Zn2+,基态Zn2+的价电子排布式为3d10,故答案为:3d10;
(2)配体L2-所含元素中氧元素的电负性最大,氧原子占据的最高能级为2p能级,2p能级电子云轮廓图为哑铃形;由结构简式可知,苯环和双键碳原子采用sp2杂化,则配体中苯环碳原子和双键碳原子杂化方式为sp2杂化,共有8个;单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,配体中碳原子与氧原子之间的单键为σ键、双键中含有1个σ键,共有8个,故答案为:哑铃形;8;8;
(3)若在L2-上引入能与水分子形成氢键的羟基和氨基,有利于增强X与水分子的吸附作用,若在L2-上引入不能与水分子形成氢键的氯原子、甲基,不能增强X与水分子的吸附作用,故答案为:BC;
(4)①由X晶胞的组成单元的对角面可知,晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧,故答案为:与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧;
②由X晶胞的组成单元的对角面可知,每个锌离子与2个氧离子相连,其中1个氧离子为4个锌离子所共有,则每个锌离子实际上与1+0.25=1.25个氧离子相连,所以X晶体中锌离子的配位数为1.25,故答案为:1.25;
③由X晶胞的组成单元结构可知,[Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长和面对角线构成直角三角形,氧离子距离为单元结构的体对角线,设A、B两个锌离子之间的最短距离为xnm,由体对角线的长度可得:x+2d=,解得x=a—2d,故答案为:a-2d;
④由X晶胞的组成单元结构可知,单元结构中位于顶点的[Zn4O]6+的个数为8×=1,位于棱上的L2-的个数为12×=3,设晶体的密度为dg/cm3,由X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元构成可得:=(2a×10-7) 3d,解得d=,故答案为:。
【分析】(1)Zn为30号元素,Zn原子失去2个电子形成Zn2+,根据构造原理书写基态Zn2+的电子排布式;
(2)元素的非金属性越强,电负性越大,L2-所含元素中,O元素的电负性最大,O原子占据最高能级的电子为2p能级;苯环和双键碳原子采用sp2杂化;单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;
(3)L2-上引入能与水分子形成氢键的基团,能增强X与水的吸附作用;
(4)①晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧;
②每个锌离子与2个氧离子相连,其中1个氧离子为4个锌离子所共有;
③[Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长和面对角线构成直角三角形,氧离子距离为单元结构的体对角线;
④根据均摊法和计算。
19.(2022·重庆市)【选考题】光伏组件封装胶膜是太阳能电池的重要材料,经由如图反应路线可分别制备封装胶膜基础树脂Ⅰ和Ⅱ(部分试剂及反应条件略)。
反应路线Ⅰ:
反应路线Ⅱ:
已知以下信息:
①(R、R1、R2为H或烃基)
②+2ROH+H2O
(1)A+B→D的反应类型为 。
(2)基础树脂Ⅰ中官能团的名称为 。
(3)F的结构简式为 。
(4)从反应路线Ⅰ中选择某种化合物作为原料H,且H与H2O反应只生成一种产物Ⅰ,则H的化学名称为 。
(5)K与银氨溶液反应的化学方程式为 ;K可发生消去反应,其有机产物R的分子式为C4H6O,R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的有 个(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为 。
(6)L与G反应制备非体型结构的Q的化学方程式为 。
(7)为满足性能要求,实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解,生成的产物再与少量L发生反应,得到含三种链节的基础树脂Ⅱ,其结构简式可表示为 。
【答案】(1)加成反应
(2)酯基
(3)乙炔
(4)
(5)+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O;6;(CH3)2C=C=O
(6)2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O
(7)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;有机化学反应的综合应用;乙炔炔烃
【解析】【解答】(1)由分析可知,HC≡CH与CH3COOH发生加成反应生成CH3COOCH=CH2,则A+B→D的反应类型为加成反应,故答案为:加成反应;
(2)由结构简式可知,基础树脂Ⅰ中的官能团为酯基,故答案为:酯基;
(3)由分析可知,D发生加聚反应生成F,则F的结构简式为,故答案为:;
(4)由分析可知,H的结构简式为HC≡CH,名称为乙炔,故答案为:乙炔;
(5)由分析可知,K为,与银氨溶液在水浴加热条件下反应生成、氨气、银和水,反应的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O;分子式为C4H6O的R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的结构简式可能为CH2=CHCH2CHO、CH3CH=CHCHO、、、CH3CH2CH=C=O、(CH3)2C=C=O,共有6种,其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为(CH3)2C=C=O,故答案为:+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O;6;(CH3)2C=C=O;
(6)由分子可知,Q为,CH3CH2CH2CHO与发生已知②反应生成非体型结构的和水,则反应的化学方程式为2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O,故答案为:2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O;
(7)由实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解,生成的产物再与少量L发生反应,得到含三种链节的基础树脂Ⅱ,Ⅱ结构简式可表示为 ,故答案为: 。
【分析】根据A的分子式可知,A为乙炔,乙炔和B反应生成D,则B为CH3COOH;F水解生成G,则F为,D为CH3COOCH=CH2,D发生加聚反应生成, HC≡CH与水发生加成反应CH2=CHOH,则H为HC≡CH、I为CH2=CHOH;CH2=CHOH发生构型转化生成CH3CHO,则J为CH3CHO;CH3CHO碱性条件下反应生成K为,经发生消去反应、加成反应得到CH3CH2CH2CHO,CH3CH2CH2CHO与发生已知②反应生成Q,则Q为。
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