文档内容
2016 年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅲ)
一、选择题.
1.(3分)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是( )
选项 化学性质 实际应用
A ClO 具有强氧化性 自来水消毒杀菌
2
B SO 具有还原性 用作漂白剂
2
C NaHCO 受热易分解并且生成气体 焙制糕点
3
D Al(OH) 分解吸收大量热量并有H O生成 阻燃剂
3 2
A.A B.B C.C D.D
2.(3分)下列说法错误的是( )
A.乙烷光照下能与浓盐酸发生取代反应
B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷
D.乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体
3.(3分)下列有关实验的操作正确的是( )
实验 操作
A 除去NaHCO 固体中混有的NH Cl 直接将固体加热
3 4
B 实验室收集 Cu 与稀硝酸反应成的 向上排空气法收集
NO
C 检验乙酸具有酸性 配制乙酸溶液,滴加 NaHCO 溶液有气泡
3
产生
D 测定某稀硫酸的浓度 取 20.00ml 该稀硫酸于干净的锥形瓶中,
用0.1000mol/L的NaOH标准液进行滴定
A.A B.B C.C D.D
4.(3分)已知异丙苯的结构简式如图,下列说法错误的是( )
A.异丙苯的分子式为C H
9 12
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面D.异丙苯和苯为同系物
5.(3分)锌﹣空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为
KOH溶液,反应为2Zn+O +4OH﹣+2H O═2Zn(OH) 2﹣.下列说法正确的是
2 2 4
( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH﹣)逐渐减小
C.放电时,负极反应为:Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH) 2﹣
4
D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
6.(3分)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简
单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,
W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性.下列说法正确的是
( )
A.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
B.简单离子半径:W<X<Z
C.气态氢化物的热稳定性:W<Y
D.最高价氧化物的水化物的酸性:Y>Z
7.(3分)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1mol•L﹣1 CH COOH溶液中加入少量水,溶液中 减小
3
B.将CH COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中 增大
3
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中 >1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO ,溶液中 不变
3
二、解答题.
8.过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂.以下
是一种制备过氧化钙的实验方法.回答下列问题:(一)碳酸钙的制备
(1)步骤①加入氨水的目的是 .小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有
利于 .
(2)如图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是 (填标号).
a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b.玻璃棒用作引流
c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁
d.滤纸边缘高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(二)过氧化钙的制备
(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶
液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”).将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮沸
的作用是 .
(4)步骤③中反应的化学方程式为 ,该反应需要在冰浴下进行,原因是
.
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的
是 .
(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,
过滤后可得到过氧化钙产品.该工艺方法的优点是 ,产品的缺点是
.9.煤燃烧排放的烟含有SO 和NO ,形成酸雨、污染大气,采用 NaClO 溶液作
2 x 2
为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(1)NaClO 的化学名称为 。
2
(2)在鼓泡反应器中通入含SO 、NO 的烟气,反应温度323K,NaClO 溶液浓
2 x 2
度为5×10﹣3mol•L﹣1.反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表。
离子 SO 2﹣ SO 2﹣ NO ﹣ NO ﹣ Cl﹣
4 3 3 2
c/(mol•L﹣1) 8.35×10﹣4 6.87×10﹣6 1.5×10﹣4 1.2×10﹣5 3.4×10﹣3
①写出NaClO 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。增加压强,NO
2
的转化率 (填“提高”、“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐 (填“增大”、“不变”或“减
小”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率 脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)原
因是除了SO 和NO在烟气中初始浓度不同,还可能是 。
2
(3)在不同温度下,NaClO 溶液脱硫、脱硝的反应中 SO 和NO的平衡分压P
2 2 e
如图所示。
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均 (填“增
大”、“不变”或“减小”)。
②反应ClO ﹣+2SO 2﹣═2SO 2﹣+Cl﹣的平衡常数K表达式为 。
2 3 4
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO) 替代NaClO ,也能得到较好的烟气脱硫效果。
2 2
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO) 相比NaClO具有的优点是 。
2
②已知下列反应:
SO (g)+2OH﹣(aq)═SO 2﹣(aq)+H O(l)△H
2 3 2 1
ClO﹣(aq)+SO 2﹣(aq)═SO 2﹣(aq)+Cl﹣(aq)△H
3 4 2
CaSO (s)═Ca2+(aq)+SO 2﹣(aq)△H
4 4 3则反应SO (g)+Ca2+(aq)+ClO﹣(aq)+2OH﹣(aq)═CaSO (s)+H O(l)
2 4 2
+Cl﹣(aq)的△H= 。
10.以硅藻土为载体的五氧化二钒(V O )是接触法生产硫酸的催化剂.从废
2 5
钒催化剂中回收V O 既避免污染环境
2 5
又有利于资源综合利用.废钒催化剂的主要成分为:
物质 V O V O K SO SiO Fe O Al O
2 5 2 4 2 4 2 2 3 2 3
质量分数/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V O 转化为VO +,反应的离子方程式为 ,同时V O 转成
2 5 2 2 4
VO2+.“废渣1”的主要成分是 .
(2)“氧化”中欲使 3 mol 的 VO2+变为 VO +,则需要氧化剂 KClO 至少为
2 3
mol.
(3)“中和”作用之一是使钒以V O 4﹣形式存在于溶液中.“废渣 2”中含有
4 12
.
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V O 4﹣ R V O +4OH﹣
4 12 4 4 12
(以ROH为强碱性阴离子交换树脂).为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈
性(填“酸”“碱”“中”).
(5)“流出液”中阳离子最多的是 .
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH VO )沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程
4 3
式 .
【[化学——选修2:化学与技术】(15分)
11.(15分)聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂,如图是以回收废
铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程.回答下列问题
(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为 .粉碎过
筛的目的是 .
(2)酸浸时最合适的酸是 ,写出铁锈与酸反应的离子方程式 .
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是 ,下列氧化剂中最合适的是
(填标号).
A.KMnO B.Cl C.H O D.HNO
4 2 2 2 3
(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3+水解程度弱,
pH偏大时则 .
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是 .
(6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为B= (n为
物质的量).为测量样品的B值,取样品m g,准确加入过量盐酸,充分反
应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用 c mol•L﹣1的标准
NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰).到终点时
消耗NaOH溶液V mL.按上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液V mL,
0
已知该样品中Fe的质量分数w,则B的表达式为 .
【化学-选修3:物质结构与性质】(15分)
12.(15分)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或
太阳能电池的材料等.回答下列问题:
(1)写出基态As原子的核外电子排布式 .
(2)根据元素周期律,原子半径 Ga As,第一电离能Ga As.(填
“大于”或“小于”)
(3)AsCl 分子的立体构型为 ,其中As的杂化轨道类型为 .
3
(4)GaF 的熔点高于1000℃,GaCl 的熔点为77.9℃,其原因是 .
3 3
(5)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρ g•cm﹣3,其晶胞结构如图所示.该晶体的类型为 ,Ga与As以 键键合.Ga和As的摩尔质量分别为M
Ga
g•mol﹣1和M g•mol﹣1,原子半径分别为r pm和r pm,阿伏伽德罗常数值
As Ga As
为N ,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 .
A
四、【化学-选修5:有机化学基础】(15分)
13.(15分)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,成为Glaser反应.
2R﹣C≡C﹣H R﹣C≡C﹣C≡C﹣R+H
2
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值.下面是利用
Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为 ,D的化学名称为 .
(2)①和③的反应类型分别为 、 .
(3)E的结构简式为 .用1mol E合成1,4﹣二苯基丁烷,理论上需要消
耗氢气 mol.
(4)化合物( )也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该
聚合反应的化学方程式为 .
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,
数目比为3:1,写出其中3种的结构简式 .
(6)写出用2﹣苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物 D的合成路
线 .2016 年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅲ)
参考答案与试题解析
一、选择题.
1.(3分)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是( )
选项 化学性质 实际应用
A ClO 具有强氧化性 自来水消毒杀菌
2
B SO 具有还原性 用作漂白剂
2
C NaHCO 受热易分解并且生成气体 焙制糕点
3
D Al(OH) 分解吸收大量热量并有H O 阻燃剂
3 2
生成
A.A B.B C.C D.D
【考点】EM:氯、溴、碘及其化合物的综合应用;F5:二氧化硫的化学性质;
GF:钠的重要化合物;GK:镁、铝的重要化合物.
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【专题】52:元素及其化合物.
【分析】A.具有强氧化性,可用于杀菌消毒;
B.做漂白剂与漂白性有关;
C.NaHCO 不稳定,与酸反应生成二氧化碳气体;
3
D.氢氧化铝分解吸收热量。
【解答】解:A.ClO 具有强氧化性,可使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,故A
2
正确;
B.做漂白剂与漂白性有关,与还原性无关,故B错误;
C.NaHCO 不稳定,与酸反应生成二氧化碳气体,可用于焙制糕点,故C正确;
3
D.氢氧化铝分解吸收热量,可用于阻燃剂,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查物质的性质与应用,为高考常见题型和高频考点,侧重考查
学生的双基的掌握,有利于培养学生良好的科学素养,难度不大。2.(3分)下列说法错误的是( )
A.乙烷光照下能与浓盐酸发生取代反应
B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷
D.乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体
【考点】HD:有机物的结构和性质.
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【专题】533:有机反应.
【分析】A.乙烷与浓盐酸不反应;
B.聚乙烯为食品包装材料;
C.乙醇与水分子间含氢键,溴乙烷不含;
D.乙酸和甲酸甲酯的分子式相同,结构不同。
【解答】解:A.乙烷与浓盐酸不反应,光照下可与卤素单质发生取代反应,故
A错误;
B.聚乙烯为食品包装材料,乙烯可合成聚乙烯,故B正确;
C.乙醇与水分子间含氢键,溴乙烷不含,则乙醇室温下在水中的溶解度大于溴
乙烷,故C正确;
D.乙酸和甲酸甲酯的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,故D正
确;
故选:A。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关
系、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意常见有机物
的性质,题目难度不大。
3.(3分)下列有关实验的操作正确的是( )
实验 操作
A 除去NaHCO 固体中混有的NH Cl 直接将固体加热
3 4
B 实验室收集 Cu 与稀硝酸反应成 向上排空气法收集
的NO
C 检验乙酸具有酸性 配制乙酸溶液,滴加 NaHCO 溶液有气
3泡产生
D 测定某稀硫酸的浓度 取 20.00ml 该稀硫酸于干净的锥形瓶
中,用
0.1000mol/L的NaOH标准液进行滴定
A.A B.B C.C D.D
【考点】U5:化学实验方案的评价.
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【专题】25:实验评价题.
【分析】A.碳酸氢钠热稳定性较弱,加热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水;
B.NO与空气中氧气反应,不能用排空气法收集;
C.乙酸溶液中滴加NaHCO 溶液有气泡产生,证明乙酸的酸性大于碳酸;
3
D.该中和滴定实验中没有加入指示剂.
【解答】解:A.由于碳酸氢钠加热易分解,不能利用加热的方法除去 NaHCO
3
固体中混有的NH Cl,故A错误;
4
B.NO与氧气反应,应该用排水法收集,不能用排空气法收集,故B错误;
C.配制乙酸溶液,滴加NaHCO 溶液有气泡产生,证明乙酸的酸性大于碳酸,
3
碳酸具有酸性,则证明乙酸具有酸性,故C正确;
D.稀硫酸与NaOH溶液的反应没有明显现象,需要滴入指示剂,否则无法完成
实验,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了化学实验方案的评价,题目难度不大,涉及物质分离与提
纯、气体收集方法、中和滴定等知识,明确常见化学实验基本操作方法为解
答关键,试题培养了学生的分析能力及化学实验能力.
4.(3分)已知异丙苯的结构简式如图,下列说法错误的是( )
A.异丙苯的分子式为C H
9 12
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
D.异丙苯和苯为同系物【考点】HD:有机物的结构和性质.
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【专题】534:有机物的化学性质及推断.
【分析】A.由有机物结构简式可知有机物的分子式为C H ;
9 12
B.异丙苯和苯均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越
高;
C.苯环为平面结构,与苯环直接相连的C在同一平面内,四面体C最多三原子
共平面;
D.异丙苯和苯的结构相似,分子组成上相差3个CH 原子团,互为同系物.
2
【解答】解:A.由有机物结构简式可知有机物的分子式为C H ,故A正确;
9 12
B.异丙苯和苯均为分子晶体,异丙苯的相对分子质量比苯大,故分子间作用力
强与苯,沸点比苯高,故B正确;
C.苯环为平面结构,但侧链中存在四面体结构,故C错误;
D.异丙苯和苯的结构相似,分子组成上相差3个CH 原子团,互为同系物,故
2
D正确。
故选:C。
【点评】本题考查有机物的结构和性质,为高考常见题型,侧重于学生的分析
能力的考查,注意把握有机物的结构和官能团的性质,注意四面体碳最多 3
原子共平面,难度不大.
5.(3分)锌﹣空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为
KOH溶液,反应为2Zn+O +4OH﹣+2H O═2Zn(OH) 2﹣.下列说法正确的是
2 2 4
( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH﹣)逐渐减小
C.放电时,负极反应为:Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH) 2﹣
4
D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
【考点】BH:原电池和电解池的工作原理.
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【专题】51I:电化学专题.【分析】根据2Zn+O +4OH﹣+2H O═2Zn(OH) 2﹣可知,O 中元素的化合价降低,
2 2 4 2
被还原,应为原电池正极,Zn元素化合价升高,被氧化,应为原电池负极,
电极反应式为Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH) 2﹣,充电时阳离子向阴极移动,以
4
此解答该题。
【解答】解:A.充电时阳离子向阴极移动,故A错误;
B.充电时,电池反应为Zn(OH) 2﹣+2e﹣═Zn+4OH﹣,电解质溶液中c(OH﹣)
4
逐渐增大,故B错误;
C.放电时,负极反应式为Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH) 2﹣,故C正确;
4
D.放电时,每消耗标况下22.4L氧气,转移电子4mol,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查原电池与电解池的基础知识,正确判断正负极、阴阳极,注
意电极反应式的书写及电子转移的计算,正确判断化合价的变化为解答该题
的关键,题目难度中等。
6.(3分)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简
单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,
W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性.下列说法正确的是
( )
A.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
B.简单离子半径:W<X<Z
C.气态氢化物的热稳定性:W<Y
D.最高价氧化物的水化物的酸性:Y>Z
【考点】8F:原子结构与元素周期律的关系.
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【专题】51C:元素周期律与元素周期表专题.
【分析】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径
是短周期主族元素原子中最大的,则X为Na.由原子序数可知,Y、Z处于第
三周期,而Z与X(钠)形成的离子化合物的水溶液呈中性,则Z为Cl.W、
X的简单离子具有相同电子层结构,且 W与Y同族,W在第二周期且是非金
属元素,W可能是氮(或)氧,则对应的Y为磷(或硫).【解答】解:四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子
半径是短周期主族元素原子中最大的,则X为Na.由原子序数可知,Y、Z处
于第三周期,而Z与X(钠)形成的离子化合物的水溶液呈中性,则Z为Cl.
W、X的简单离子具有相同电子层结构,且 W与Y同族,W在第二周期且是
非金属元素,W可能是氮(或)氧,则对应的Y为磷(或硫)。
A.W可能是氮或氧,与钠形成的化合物可能是氮化钠,氧化钠,过氧化钠,
它们与水反应都能生成氢氧化钠使溶液呈碱性,故A正确;
B.X离子(Na+)、W离子的电子层为2层,Z离子(Cl﹣)电子层为3层,电子
层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层越多离子半径越大,
故简单离子半径大小顺序是:X<W<Z,故B错误;
C.W与Y处于同于主族,从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物的热稳定性:
W>Y,故C错误;
D.Y与Z处于同同期,从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的
酸性:Z>Y,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查结构性质位置关系应用,侧重对元素周期律的考查,正确推
断各元素为解答关键,注意元素的不确定性,试题培养了学生的分析能力及
灵活应用能力.
7.(3分)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1mol•L﹣1 CH COOH溶液中加入少量水,溶液中 减小
3
B.将CH COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中 增大
3
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中 >1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO ,溶液中 不变
3【考点】D5:弱电解质在水溶液中的电离平衡;DO:酸碱混合时的定性判断及
有关ph的计算.
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【专题】51G:电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】A.加水促进电离,则n(H+)增大,c(CH COOH)减小;
3
B.从20℃升温至30℃,促进水解,Kh增大;
C.向盐酸中加入氨水至中性,则c(H+)=c(OH﹣),结合电荷守恒分析;
D.向 AgCl、AgBr 的饱和溶液中加入少量 AgNO ,c(Ag+)相同, =
3
.
【解答】解:A.K = ,加水虽然促进电离,n(CH COO﹣)
a 3
增大,但c(CH COO﹣)减小,K 保持不变,则溶液中 增大,故
3 a
A错误;
B.从20℃升温至30℃,促进水解,K 增大,则溶液中 =
h
减小,故B错误;
C.向盐酸中加入氨水至中性,则 c(H+)=c(OH﹣),由电荷守恒可知,溶液
中 =1,故C错误;
D.向 AgCl、AgBr 的饱和溶液中加入少量 AgNO ,c(Ag+)相同, =
3,K 只与温度有关,而温度不变,则溶液中 不变,故D
sp
正确;
故选:D。
【点评】本题考查酸碱混合及弱电解质的电离,为高频考点,把握电离平衡、
溶解平衡及酸碱混合定性分析等为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,
注意平衡常数的应用及电荷守恒应用,题目难度中等.
二、解答题.
8.过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂.以下
是一种制备过氧化钙的实验方法.回答下列问题:
(一)碳酸钙的制备
(1)步骤①加入氨水的目的是 调节溶液 pH 使 Fe ( OH ) 沉淀 .小火煮沸
3
的作用是使沉淀颗粒长大,有利于 过滤分离 .
(2)如图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是 ade (填标号).
a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b.玻璃棒用作引流
c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁
d.滤纸边缘高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(二)过氧化钙的制备(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶
液呈 酸 性(填“酸”、“碱”或“中”).将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮
沸的作用是 除去溶液中溶解的二氧化碳 .
( 4 ) 步 骤 ③ 中 反 应 的 化 学 方 程 式 为 CaC l + 2NH .
2 3
H O + H O + 6H O=CaO •8H O↓ + 2NH Cl ,该反应需要在冰浴下进行,原因是
2 2 2 2 2 2 4
温度过高时双氧水易分解 .
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的
是 去除晶体表面水分 .
(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,
过滤后可得到过氧化钙产品.该工艺方法的优点是 工艺简单、操作方便 ,
产品的缺点是 纯度较低 .
【考点】U3:制备实验方案的设计.
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【专题】548:制备实验综合.
【分析】(一)碳酸钙的制备
由流程可知,加盐酸,碳酸钙、铁的氧化物均溶解,加双氧水可氧化亚铁离子,
加氨水将铁离子转化为沉淀,过滤后的滤液中含盐酸,加氨水中和酸,利用
得到碳酸钙沉淀;
(1)碱可中和酸,小火煮沸利于沉淀生成;
(2)过滤遵循一贴二低三靠;
(二)过氧化钙的制备
由流程可知,碳酸钙溶于盐酸后,至溶液中尚存有少量固体,过滤后,滤液中
氯化钙、氨水、过氧化氢反应生成 CaO 、NH Cl、水;再过滤,洗涤得到过
2 4
氧化钙;制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水
反应,过滤后可得到过氧化钙产品,石灰石便宜易得,但纯度较低,以此来
解答.
【解答】解:(一)碳酸钙的制备
由流程可知,加盐酸,碳酸钙、铁的氧化物均溶解,加双氧水可氧化亚铁离子,
加氨水将铁离子转化为沉淀,过滤后的滤液中含盐酸,加氨水中和酸,利用得到碳酸钙沉淀;
(1)步骤①加入氨水的目的是中和多余的盐酸,沉淀铁离子.小火煮沸的作用
是使沉淀颗粒长大,有利于过滤,
故答案为:调节溶液pH使Fe(OH) 沉淀;过滤分离;
3
(2)a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁,应漏斗末端颈尖紧靠烧杯壁,故错误;
b.玻璃棒用作引流,使液体顺利流下,故正确;
c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁,防止液体从滤纸与漏斗的缝隙流下,故正确;
d.滤纸边缘应低于漏斗上边缘,故错误;
e.玻璃棒不能在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度,可能捣破滤纸,过滤失败,
故错误;
故答案为:ade;
(二)过氧化钙的制备
由流程可知,碳酸钙溶于盐酸后,至溶液中尚存有少量固体,过滤后,滤液中
氯化钙、氨水、过氧化氢反应生成 CaO 、NH Cl、水;再过滤,洗涤得到过
2 4
氧化钙;
(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,溶液中
溶解二氧化碳,此时溶液呈酸性;将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮沸的作
用是除去溶液中溶解的二氧化碳,
故答案为:酸;除去溶液中溶解的二氧化碳;
( 4 ) 步 骤 ③ 中 反 应 的 化 学 方 程 式 为 CaCl +2NH .
2 3
H O+H O =CaO +2NH Cl+2H O,该反应需要在冰浴下进行,原因是温度过高时
2 2 2 2 4 2
双氧水易分解,
故答案为:CaCl +2NH .H O+H O +6H O=CaO •8H O↓+2NH Cl;温度过高时双氧
2 3 2 2 2 2 2 2 4
水易分解;
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的
是去除晶体表面水分,
故答案为:去除晶体表面水分;
(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,
过滤后可得到过氧化钙产品.该工艺方法的优点是原料来源丰富、操作简单,
产品的缺点是纯度较低,故答案为:工艺简单、操作方便;纯度较低.
【点评】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握制备实验原理、实验技
能、物质的性质为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意物质的性
质及应用,题目难度中等.
9.煤燃烧排放的烟含有SO 和NO ,形成酸雨、污染大气,采用 NaClO 溶液作
2 x 2
为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(1)NaClO 的化学名称为 亚氯酸钠 。
2
(2)在鼓泡反应器中通入含SO 、NO 的烟气,反应温度323K,NaClO 溶液浓
2 x 2
度为5×10﹣3mol•L﹣1.反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表。
离子 SO 2﹣ SO 2﹣ NO ﹣ NO ﹣ Cl﹣
4 3 3 2
c/(mol•L﹣1) 8.35×10﹣4 6.87×10﹣6 1.5×10﹣4 1.2×10﹣5 3.4×10﹣3
①写出 NaClO 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 3ClO ﹣ + 4NO + 4OH ﹣
2 2
=4NO ﹣ + 3C l ﹣ + 2H O 。增加压强,NO 的转化率 提高 (填“提高”、
3 2
“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐 减小 (填“增大”、“不变”或
“减小”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率 大于 脱硝反应速率(填“大于”或“小
于”)原因是除了SO 和NO在烟气中初始浓度不同,还可能是 NO 溶解度较
2
低或脱硝反应活化能较高 。
(3)在不同温度下,NaClO 溶液脱硫、脱硝的反应中 SO 和NO的平衡分压P
2 2 e
如图所示。
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均 减小 (填
“增大”、“不变”或“减小”)。② 反 应 ClO ﹣+2SO 2﹣═ 2SO 2﹣+Cl﹣ 的 平 衡 常 数 K 表 达 式 为
2 3 4
。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO) 替代NaClO ,也能得到较好的烟气脱硫效果。
2 2
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO) 相比NaClO具有的优点是 形成 CaSO 沉淀 ,
2 4
反应平衡向产物方向移动, SO 转化率提高 。
2
②已知下列反应:
SO (g)+2OH﹣(aq)═SO 2﹣(aq)+H O(l)△H
2 3 2 1
ClO﹣(aq)+SO 2﹣(aq)═SO 2﹣(aq)+Cl﹣(aq)△H
3 4 2
CaSO (s)═Ca2+(aq)+SO 2﹣(aq)△H
4 4 3
则反应SO (g)+Ca2+(aq)+ClO﹣(aq)+2OH﹣(aq)═CaSO (s)+H O(l)
2 4 2
+Cl﹣(aq)的△H= △ H + △ H ﹣ △ H 。
1 2 3
【考点】BB:反应热和焓变;CB:化学平衡的影响因素.
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【专题】51E:化学平衡专题.
【分析】(1)NaClO 的化学名称为亚氯酸钠;
2
(2)①亚氯酸钠具有氧化性,则NaClO 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程
2
式为3ClO ﹣+4NO+4OH﹣=4NO ﹣+3Cl﹣+2H O;正反应是体积减小的,则增加压
2 3 2
强,NO的转化率提高;
②根据反应的方程式3ClO ﹣+4NO+4OH﹣=4NO ﹣+3Cl﹣+2H O可知随着吸收反应的
2 3 2
进行氢氧根离子被消耗,吸收剂溶液的pH逐渐降低;
③由实验结果可知,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应
速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO 和NO在烟气中的初始浓度不同,还
2
可能是二氧化硫的还原性强,易被氧化;
(3)①由图分析可知,根据反应3ClO ﹣+4NO+4OH﹣=4NO ﹣+3Cl﹣+2H O,NO的
2 3 2
平衡分压的负对数随温度的升高而减小,则说明温度越高,NO的平衡分压
越大,NO的含量越高,故升高温度,平衡向逆反应方向进行,平衡常数减
小;
②根据反应的方程式 ClO ﹣+2SO 2﹣═2SO 2﹣+Cl﹣可知平衡常数 K 表达式为 K=
2 3 4;
(4)①如果采用NaClO、Ca(ClO) 替代NaClO ,由于生成的硫酸钙微溶,降
2 2
低硫酸根离子浓度,促使平衡向正反应方向进行;
②则根据盖斯定律计算。
【解答】解:(1)NaClO 的化学名称为亚氯酸钠,故答案为:亚氯酸钠;
2
(2)①亚氯酸钠具有氧化性,且 NaClO 溶液呈碱性,则NaClO 溶液脱硝过程
2 2
中主要反应的离子方程式为3ClO ﹣+4NO+4OH﹣=4NO ﹣+3Cl﹣+2H O;正反应是
2 3 2
体积减小的,则增加压强,NO的转化率提高,故答案为:3ClO ﹣+4NO+4OH
2
﹣=4NO ﹣+3Cl﹣+2H O;提高;
3 2
②根据反应的方程式3ClO ﹣+4NO+4OH﹣=4NO ﹣+3Cl﹣+2H O可知随着吸收反应的
2 3 2
进行氢氧根离子被消耗,吸收剂溶液的pH逐渐降低,故答案为:减小;
③由实验结果可知,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应
速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO 和NO在烟气中的初始浓度不同,还
2
可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高,故答案为:大于;NO溶解度
较低或脱硝反应活化能较高;
(3)①由图分析可知,根据反应3ClO ﹣+4NO+4OH﹣=4NO ﹣+3Cl﹣+2H O,NO的
2 3 2
平衡分压的负对数随温度的升高而减小,则说明温度越高,NO的平衡分压
越大,NO的含量越高,故升高温度,平衡向逆反应方向进行,平衡常数减
小,故答案为:减小;
②根据反应的方程式 ClO ﹣+2SO 2﹣═2SO 2﹣+Cl﹣可知平衡常数 K 表达式为 K=
2 3 4
,故答案为: ;
(4)①如果采用NaClO、Ca(ClO) 替代NaClO ,生成硫酸钙沉淀,降低硫酸
2 2
根离子浓度,促使平衡向正反应方向进行,所以Ca(ClO) 效果好,故答案
2
为:形成CaSO 沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO 转化率提高;
4 2
②已知SO (g)+2OH﹣(aq)═SO 2﹣(aq)+H O(l)△H
2 3 2 1
ClO﹣(aq)+SO 2﹣(aq)═SO 2﹣(aq)+Cl﹣(aq)△H
3 4 2
CaSO (s)═Ca2+(aq)+SO 2﹣(aq)△H
4 4 3则根据盖斯定律可知①+②﹣③即得到反应 SO (g)+Ca2+(aq)+ClO﹣(aq)
2
+2OH﹣(aq)═CaSO (s)+H O(l)+Cl﹣(aq)△H=△H +△H ﹣△H .,故
4 2 1 2 3
答案为:△H +△H ﹣△H 。
1 2 3
【点评】本题考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态
的影响等,要求学生掌握基本概念,结合生活实际分析问题、解决问题,方
程式的书写要遵循相关守恒,题目难度中等。
10.以硅藻土为载体的五氧化二钒(V O )是接触法生产硫酸的催化剂.从废
2 5
钒催化剂中回收V O 既避免污染环境
2 5
又有利于资源综合利用.废钒催化剂的主要成分为:
物质 V O V O K SO SiO Fe O Al O
2 5 2 4 2 4 2 2 3 2 3
质量分数/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时 V O 转化为 VO +,反应的离子方程式为 V O + 2H + =2VO + + H O
2 5 2 2 5 2 2
,同时V O 转成VO2+.“废渣1”的主要成分是 SiO .
2 4 2
(2)“氧化”中欲使 3 mol 的 VO2+变为 VO +,则需要氧化剂 KClO 至少为 0.5
2 3
mol.
(3)“中和”作用之一是使钒以 V O 4﹣形式存在于溶液中.“废渣 2”中含有 Fe
4 12
( OH ) 、 A l ( OH ) .
3 3
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V O 4﹣ R V O +4OH﹣
4 12 4 4 12
(以ROH为强碱性阴离子交换树脂).为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈
碱 性(填“酸”“碱”“中”).
(5)“流出液”中阳离子最多的是 K + .
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH VO )沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程
4 3式 2NH VO V O + H O↑ + 2NH ↑ .
4 3 2 5 2 3
【考点】P8:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
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【专题】545:物质的分离提纯和鉴别.
【分析】从废钒催化剂中回收V O ,由流程可知,“酸浸”时V O 转化为VO +,
2 5 2 5 2
V O 转成VO2+.氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子,只有SiO 不溶,则过
2 4 2
滤得到的滤渣1为SiO ,然后加氧化剂KClO ,将VO2+变为VO +,再加KOH时,
2 3 2
铁离子、铝离子转化为Fe(OH) 、Al(OH) 沉淀,同时中和硫酸,过滤得
3 3
到的滤渣2为Fe(OH) 、Al(OH) ,“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:
3 3
4ROH+V O 4﹣ R V O +4OH﹣,由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知,
4 12 4 4 12
碱性条件下利用反应逆向移动,流出液中主要为硫酸钾,“沉钒”得到偏钒酸
铵(NH VO )沉淀,“煅烧”时分解生成V O ,以此来解答.
4 3 2 5
【解答】解:从废钒催化剂中回收 V O ,由流程可知,“酸浸”时 V O 转化为
2 5 2 5
VO +,V O 转成VO2+.氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子,只有 SiO 不溶,
2 2 4 2
则过滤得到的滤渣1为SiO ,然后加氧化剂 KClO ,将 VO2+变为 VO +,再加
2 3 2
KOH时,铁离子、铝离子转化为Fe(OH) 、Al(OH) 沉淀,同时中和硫酸,
3 3
过滤得到的滤渣2为Fe(OH) 、Al(OH) ,“离子交换”和“洗脱”可简单表
3 3
示为:4ROH+V O 4﹣ R V O +4OH﹣,由ROH为强碱性阴离子交换树
4 12 4 4 12
脂可知,碱性条件下利用反应正向移动,流出液中主要为硫酸钾,“沉钒”得
到偏钒酸铵(NH VO )沉淀,“煅烧”时分解生成V O ,
4 3 2 5
(1)“酸浸”时V O 转化为VO +,反应的离子方程式为V O +2H+=2VO ++H O,由
2 5 2 2 5 2 2
上述分析可知滤渣1为SiO ,
2
故答案为:V O +2H+=2VO ++H O;SiO ;
2 5 2 2 2
(2)“氧化”中欲使3 mol 的VO2+变为 VO +,由电子守恒可知,则需要氧化剂
2
KClO 至少为 =0.5mol,
3
故答案为:0.5;(3)由上述流出分析可知滤渣 2 为 Fe(OH) 、Al(OH) ,故答案为:Fe
3 3
(OH) 、Al(OH) ;
3 3
(4)利用强碱性阴离子交换树脂可“离子交换”和“洗脱”,则应选择碱性条件下
使用,且OH﹣浓度大反应逆向移动提高洗脱效率,故答案为:碱;
(5)由上述分析可知,流出液中主要为硫酸钾,则“流出液”中阳离子最多的是
K+,故答案为:K+;
(6)“煅烧”中发生反应的化学方程式为 2NH VO V O +H O↑+2NH ↑,
4 3 2 5 2 3
故答案为:2NH VO V O +H O↑+2NH ↑.
4 3 2 5 2 3
【点评】本题考查混合物分离提纯的综合应用,为高频考点,把握流程中发生
的反应、混合物分离及实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,
注意元素化合物与实验相结合的训练,综合性较强,题目难度中等.
【[化学——选修2:化学与技术】(15分)
11.(15分)聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂,如图是以回收废
铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程.
回答下列问题
(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为 Fe O •xH O
2 3 2
.粉碎过筛的目的是 选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反
应速率 .
(2)酸浸时最合适的酸是 硫酸 ,写出铁锈与酸反应的离子方程式
Fe O •xH O + 6H + =2Fe 3 + + ( x + 3 ) H O .
2 3 2 2
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是 氧化亚铁离子 ,下列氧化剂中最合适的
是 C (填标号).
A.KMnO B.Cl C.H O D.HNO
4 2 2 2 3(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3+水解程度弱,
pH偏大时则 容易生成 Fe ( OH ) ,产率降低 .
3
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是 可以防止温度过高,聚合硫酸铁分
解 .
(6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为B= (n为
物质的量).为测量样品的B值,取样品m g,准确加入过量盐酸,充分反
应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用 c mol•L﹣1的标准
NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰).到终点时
消耗NaOH溶液V mL.按上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液V mL,
0
已知该样品中Fe的质量分数w,则B的表达式为 .
【考点】RD:探究物质的组成或测量物质的含量.
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【专题】544:定量测定与误差分析.
【分析】废铁屑粉粹过筛后加入酸浸,过滤得到滤液在反应釜中加入氧化剂氧
化亚铁离子为铁离子,加入水和硫酸生成聚合硫酸铁,减压蒸发得到 PES固
体产品,
(1)铁锈的主要成分是氧化铁水合物,粉碎过筛是选取细小颗粒,增大反应物
接触面积,提高“酸浸”反应速率;
(2)依据制备的物质聚合硫酸铁可知,酸化反应不能引入新的杂质,需要硫酸
酸化,铁锈中氧化铁和酸反应生成铁离子和水;
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是氧化亚铁离子为铁离子,氧化剂不引入新的
杂质;
(4)铁离子易水解生成红褐色氢氧化铁胶体;
(5)减压蒸发在较低温度下可进行,防止温度过高而导致物质分解;
(6)B= (n为物质的量),n(OH﹣)=(V ﹣V)×10﹣3×c mol•L﹣1,n
0
(Fe)= = mol.
【解答】解:(1)铁锈的主要成分是氧化铁水合物,化学式为:Fe O •xH O,
2 3 2粉碎过筛是选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率,
故答案为:Fe O •xH O;选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应
2 3 2
速率;
(2)依据制备的物质聚合硫酸铁可知,酸化反应不能引入新的杂质,需要硫酸
酸化,铁锈中氧化铁和酸反应生成铁离子和水,反应的离子方程式为:
Fe O •xH O+6H+=2Fe3++(x+3)H O,
2 3 2 2
故答案为:H SO ;Fe O •xH O+6H+=2Fe3++(x+3)H O;
2 4 2 3 2 2
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是氧化亚铁离子为铁离子,氧化剂不引入新的
杂质,A、B、D都会引入新的杂质,C中过氧化氢被还原生成水无杂质离子
引入,故答案为:C;
(4)铁离子易水解生成红褐色氢氧化铁胶体,聚合釜中溶液的pH必须控制在
一定的范围内,pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则容易生成Fe(OH)
,产率降低,
3
故答案为:容易生成Fe(OH) ,产率降低;
3
(5)减压蒸发在较低温度下可进行,防止常压蒸发温度过高聚合硫酸铁分解,
故答案为:可以防止温度过高,聚合硫酸铁分解;
(6)n(OH﹣)=(V ﹣V)×10﹣3×c mol•L﹣1,n(Fe)= = mol,B=
0
(n为物质的量)=3× = ,
故答案为: .
【点评】本题考查了物质组成探究、物质性质的分析、试剂选择和离子反应实
质的理解应用,注意信息的分析,掌握基础是解题关键,题目难度中等.
【化学-选修3:物质结构与性质】(15分)
12.(15分)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或
太阳能电池的材料等.回答下列问题:
(1)写出基态As原子的核外电子排布式 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 .(2)根据元素周期律,原子半径Ga 大于 As,第一电离能Ga 小于 As.
(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl 分子的立体构型为 三角锥形 ,其中As的杂化轨道类型为 sp 3
3
.
(4)GaF 的熔点高于1000℃,GaCl 的熔点为77.9℃,其原因是 GaF 为离子
3 3 3
晶体, GaC l 为分子晶体,离子晶体的熔点高 .
3
(5)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρ g•cm﹣3,其晶胞结构如图所示.该晶体
的类型为 原子晶体 ,Ga与As以 共价 键键合.Ga和As的摩尔质量分
别为M g•mol﹣1和M g•mol﹣1,原子半径分别为r pm和r pm,阿伏伽德
Ga As Ga As
罗常数值为 N ,则 GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为
A
× 100% .
【考点】86:原子核外电子排布;8B:元素电离能、电负性的含义及应用;
9I:晶胞的计算;9S:原子轨道杂化方式及杂化类型判断.
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【专题】51D:化学键与晶体结构.
【 分 析 】 ( 1 ) As 为 Ⅴ A 族 33 号 元 素 , 电 子 排 布 式 为 :
1s22s22p63s23p63d104s24p3;
(2)同一周期,原子序数越小半径越大,同周期第一电离能从左到右,逐渐增
大;
(3)AsCl 中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+ =4,所以原子
3
杂化方式是sp3,由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形;
(4)GaF 的熔点高于1000℃,GaCl 的熔点为77.9℃,其原因是GaF 为离子晶
3 3 3
体,GaCl 为分子晶体,离子晶体的熔点高;
3(5)GaAs的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体,密
度为ρ g•cm﹣3,根据均摊法计算,As: ,Ga:4×1=4,故其
晶胞中原子所占的体积 V =( )×10﹣30,晶胞的
1
体积V = = ,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分
2
率为 将 V 、V 带入计算得百分率=
1 2
×100%.
【 解 答 】 解 : ( 1 ) As 为 Ⅴ A 族 33 号 元 素 , 电 子 排 布 式 为 :
1s22s22p63s23p63d104s24p3,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p3;
(2)根据元素周期律,Ga与As位于同一周期,Ga原子序数小于As,故半径
Ga大于As,同周期第一电离能从左到右,逐渐增大,故第一电离能 Ga小于
As,
故答案为:大于;小于;
(3)AsCl 中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+ =4,所以原子
3
杂化方式是sp3,由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形,
故答案为:三角锥形;sp3;
(4)GaF 的熔点高于1000℃,GaCl 的熔点为77.9℃,其原因是GaF 为离子晶
3 3 3
体,GaCl 为分子晶体,离子晶体的熔点高,
3
故答案为:GaF 为离子晶体,GaCl 为分子晶体,离子晶体的熔点高;
3 3
(5)GaAs的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体,密
度为ρ g•cm﹣3,根据均摊法计算,As: ,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的体积 V =( )×10﹣30,晶胞的
1
体积V = = ,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分
2
率为 将 V 、V 带入计算得百分率=
1 2
×100%,
故答案为:原子晶体;共价; ×100%.
【点评】本题考查了分子空间构型、电子排布式、原子杂化方式、晶胞密度的
计算、电离能及半径大小比较等知识,综合性较强,最后的计算难度较大,
要求学生有较严谨的态度和扎实的基础,也是对学生能力的考查.
四、【化学-选修5:有机化学基础】(15分)
13.(15分)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,成为Glaser反应.
2R﹣C≡C﹣H R﹣C≡C﹣C≡C﹣R+H
2
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值.下面是利用
Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为 ,D的化学名称为 苯乙炔 .
(2)①和③的反应类型分别为 取代反应 、 消去反应 .
(3)E的结构简式为 .用1mol E合成1,4﹣二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气 4 mol.
(4)化合物( )也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该
聚 合 反 应 的 化 学 方 程 式 为 n
+ ( n﹣ 1 ) H .
2
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,
数 目 比 为 3 : 1 , 写 出 其 中 3 种 的 结 构 简 式
任 意
三种 .
(6)写出用2﹣苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物 D的合成路
线
.
【考点】HC:有机物的合成.
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【专题】534:有机物的化学性质及推断.
【分析】由B的分子式、C的结构简式可知B为 ,则A与氯乙烷
发生取代反应生成 B,则 A 为 .对比 C、D 的结构可知 C 脱去 2 分子
HCl,同时形成碳碳三键得到D,该反应属于消去反应.D发生信息中的偶联反应生成E为 .
(6) 在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成 ,
然后与溴发生加成反应生成 ,最后在氢氧化钠醇溶液、加热条
件下发生消去反应生成 .
【解答】解:由B的分子式、C的结构简式可知B为 ,则A与氯
乙烷发生取代反应生成B,则A为 .对比C、D的结构可知C脱去2分子
HCl,同时形成碳碳三键得到D,该反应属于消去反应.D发生信息中的偶联
反应生成E为 .
(1)B的结构简式为 ,D的化学名称为苯乙炔,
故答案为: ;苯乙炔;
(2)①和③的反应类型分别为取代反应、消去反应,
故答案为:取代反应、消去反应;
(3)E的结构简式为 ,用1mol E合成1,4﹣二苯基丁
烷,碳碳三键与氢气发生加成反应,理论上需要消耗氢气4mol,
故答案为: ;4;
(4)化合物( )也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该
聚 合 反 应 的 化 学 方 程 式 为 : n+(n﹣1)H ,
2
故答案为:n +(n﹣1)H ;
2
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,
数 目 比 为 3 : 1 , 可 能 的 结 构 简 式 为 :
,
故 答 案 为 :
任 意
3种;
(6) 在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成 ,
然后与溴发生加成反应生成 ,最后在氢氧化钠醇溶液、加热条
件下发生消去反应生成 ,合成路线流程图为:
,故 答 案 为 :
.
【点评】本题考查有机物的推断与合成、有机反应类型、限制条件同分异构体
书写、对信息的获取与迁移运用等,是对有机化学基础的综合考查,是有机
化学常考题型,熟练掌握官能团的性质与转化.