2021年全国统一高考化学试卷（新课标Ⅰ）（解析版）_全国卷+地方卷_5.化学_1.化学高考真题试卷_2008-2020年_全国卷_全国统一高考化学（新课标ⅰ）2008-2021_A4word版_PDF版（赠送）

2021 年普通高等学校招生全国统一考试（全国乙卷） 化 学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓 名、准考证号、座位号填写在本试卷上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标 号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，涂写在本试卷上 无效。 3.作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 Cl35.5 Fe 56 一、选择题 1. 我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿 色发展至关重要。碳中和是指CO 的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和 2 最直接有效的是 A. 将重质油裂解为轻质油作为燃料 B. 大规模开采可燃冰作为清洁燃料 C. 通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 D. 研发催化剂将CO 还原为甲醇 2 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目 的，故A不符合题意； B．大规模开采可燃冰做为清洁燃料，会增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求， 故B不符合题意； C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故C不符合题意； D．研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇，可以减少二氧化碳的排放量，达到碳中和的目 的，故D符合题意； 故选D。 2. 在实验室采用如图装置制备气体，合理的是 化学试剂 制备的气体 A Ca(OH) NH Cl NH 2 4 3 B MnO HCl(浓) Cl 2 2 C MnO KClO O 2 3 2 D NaClH SO (浓) HCl 2 4 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】由实验装置图可知，制备气体的装置为固固加热装置，收集气体的装置为向上排 空气法，说明该气体的密度大于空气的密度； 【详解】A．氨气的密度比空气小，不能用向上排空法收集，故A错误； B．二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用 固固加热装置，故B错误； C．二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应，能选用固固加热装置，氧气的密度大于空气，可选用向上排空气法收集，故C正确； D．氯化钠与浓硫酸共热制备为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加 热装置，故D错误； 故选C。 3. 下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是 A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：CO2 CaSO CaCO SO2 3 4 3 4 B. 过量铁粉加入稀硝酸中：Fe4H NO Fe3 NO2H O 3 2 C 硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al3 4OH  AlO 2H O . 2 2 D. 氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2 S2 CuS 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A.硫酸钙微溶，用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙，离子方 程式为：CO2+CaSO =CaCO +SO2，故A正确； 3 4 3 4 B．过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，离子方程式应为： 3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H O，故B错误； 3 2 C．硫酸铝溶液与少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾，离子方程式应为： Al3++3OH-=Al(OH) ↓，故C错误； 3 D．硫化氢为弱电解质，书写离子方程式时不能拆，离子方程式应为： Cu2++H S=CuS↓+2H+，故D错误； 2 答案选A。 4. 一种活性物质的结构简式为 ，下 列有关该物质的叙述正确的是 A. 能发生取代反应，不能发生加成反应 B. 既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物C. 与 互为同分异构体 D. 1mol该物质与碳酸钠反应得44gCO 2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．该物质含有羟基、羧基、碳碳双键，能发生取代反应和加成反应，故 A错 误； B．同系物是结构相似，分子式相差1个或n个CH 的有机物，该物质的分子式为 2 C H O ，而且与乙醇、乙酸结构不相似，故B错误； 10 18 3 C．该物质的分子式为C H O ， 的分子式为 10 18 3 C H O ，所以二者的分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，故C正确； 10 18 3 D．该物质只含有一个羧基，1mol该物质与碳酸钠反应，生成0.5mol二氧化碳，质量为 22g，故D错误； 故选C。 5. 我国嫦娥五号探测器带回1.731kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球士壤类似土壤 中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X、 Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是 A. 原子半径大小顺序为W X  Y  Z B. 化合物XW中的化学键为离子键 C. Y单质的导电性能弱于Z单质的 D. Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸 【答案】B 【解析】 【分析】由短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15， X、 Y、Z为同周期相邻元素，可知 W所在主族可能为第ⅢA族或第ⅥA族元素，又因 X、 Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，故W一定不是第ⅢA族元素，即W一定是第ⅥA族元素，进一步结合已知可推知 W、X、Y、Z依次为 O、Mg、Al、Si，据此答 题。 【详解】A．O原子有两层，Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小 顺序为Mg＞Al＞Si＞O，即X>Y>Z>W，A错误； B．化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，B正确； C．Y单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，半导体导电性介 于导体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，C错误； D．Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D错误； 故选B。 6. 沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低 冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电 流。 下列叙述错误的是 A. 阳极发生将海水中的Cl氧化生成Cl 的反应 2 B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO C. 阴极生成的H 应及时通风稀释安全地排入大气 2 D. 阳极表面形成的Mg(OH) 等积垢需要定期清理 2 【答案】D 【解析】 【分析】海水中除了水，还含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根据题干信息可知，装置的原 理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl-会优先失电子生成Cl ，阴极区H O优先 2 2 得电子生成H 和OH-，结合海水成分及电解产物分析解答。 2 【详解】A．根据分析可知，阳极区海水中的 Cl-会优先失去电子生成 Cl ，发生氧化反 2 应，A正确；B．设置的装置为电解池原理，根据分析知，阳极区生成的Cl 与阴极区生成的OH-在管道 2 中会发生反应生成NaCl、NaClO和H O，其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的 2 生物，B正确； C．因为H 是易燃性气体，所以阳极区生成的H 需及时通风稀释，安全地排入大气，以 2 2 排除安全隐患，C正确； D．阴极的电极反应式为：2H O+2e-=H ↑+2OH-，会使海水中的Mg2+沉淀积垢，所以阴极 2 2 表面会形成Mg(OH) 等积垢需定期清理，D错误。 2 故选D。 7. HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c(M)随c(H+)而变化，M不发生水解。实 验发现，298K时c2(M+)-c(H+)为线性关系，如下图中实线所示。 下列叙述错误的是 A. 溶液pH4时，c(M)<3.010-1molL-1 B. MA的溶度积度积K (MA)=5.010-8 sp C. 溶液pH=7时，c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-) D. HA的电离常数K (HA)2.010-4 a 【答案】C 【解析】c(H+)c(A-) 【 分 析 】 由 题 意 可 知 HA是 一 元 弱 酸 ， 其 电 离 常 数 K (HA)= ； a c(HA) K (MA) K (MA)=c(M+)×c(A-)，联立二式可得线性方程c2(M+)=c(H+) sp +K (MA)。 sp K (HA) sp a 【详解】A．由图可知 pH=4，即 c(H+)=10×10-5mol/L时，c2(M+)=7.5×10-8mol2/L2，c(M+)= 7.510-8mol/L= 7.510-4mol/L<3.0×10-4mol/L，A正确； B．当c(H+)=0mol/L时，c2(M+)=5.0×10-8，结合分析可知5.0×10-8= K (MA) 0 sp +K (MA)=K (MA)，B正确； K (HA) sp sp a C．设调pH所用的酸为H X，则结合电荷守恒可知c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)+ n nc(Xn-)，题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-)，C错误； D．当c(H+)=20×10-5mol/L时，c2(M+)=10.0×10-8mol2/L2，结合K (MA)=5.010-8 B代入 sp 5.010-8 线性方程有10.0×10-8=210-4 +5.010-8，解得K (HA)2.010-4，D正 K (HA) a a 确； 选C。 三、非选择题：共 174分。第 22~32 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。 8. 磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO 、SiO 、Al O 、MgO、CaO以及少量 2 2 2 3 的Fe O 。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 2 3该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表 金属离子 Fe3 Al3 Mg2 Ca2 开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全  c=1.0105molL1 的pH 3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题： (1)“焙烧”中，TiO 、SiO 几乎不发生反应，Al O 、MgO、CaO、Fe O 转化为相应 2 2 2 3 2 3 的硫酸盐，写出Al O 转化为NH AlSO  的化学方程式_______。 2 3 4 4 2 (2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出 的金属离子是_______。 (3)“母液①"中Mg2+浓度为_______molL-1。 (4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。 (5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2水解析出TiO xH O沉淀，该反应的离子 2 2 方程式是_______。 (6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。 焙烧 【答案】 (1). Al O 4MH  SO 2NH AlSO  6NH 3H O 2 3 4 2 4 4 4 2 3 2 (2). Fe3+、Al3+、Mg2+ (3). 1.0106 (4). 硫酸 (5). SiO (6). CaSO 2 4 (7). TiO2++(x+1)H 2 O  TiO 2 xH 2 O+2H (8). (NH 4 ) 2 SO 4 【解析】 【分析】由题给流程可知，高钛炉渣与硫酸铵混合后焙烧时，二氧化钛和二氧化硅不反 应，氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化铁转化为相应的硫酸盐，尾气为氨气；将焙烧后物质 加入热水水浸，二氧化钛、二氧化硅不溶于水，微溶的硫酸钙部分溶于水，硫酸铁、硫酸 镁和硫酸铝铵溶于水，过滤得到含有二氧化钛、二氧化硅、硫酸钙的水浸渣和含有硫酸 铁、硫酸镁、硫酸铝铵和硫酸钙的滤液；向pH约为2.0的滤液中加入氨水至11.6，溶液中铁离子、铝离子和镁离子依次沉淀，过滤得到含有硫酸铵、硫酸钙的母液①和氢氧化物沉 淀；向水浸渣中加入浓硫酸加热到160℃酸溶，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，二氧 化钛与稀硫酸反应得到 TiOSO ，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的酸溶渣和 TiOSO 溶 4 4 液；将TiOSO 溶液加入热水稀释并适当加热，使TiOSO 完全水解生成TiO ·x H O沉淀 4 4 2 2 和硫酸，过滤得到含有硫酸的母液②和TiO ·x H O。 2 2 【详解】(1)氧化铝转化为硫酸铝铵发生的反应为氧化铝、硫酸铵在高温条件下反应生成硫 焙烧 酸 铝 铵 、 氨 气 和 水 ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为 Al O +4(NH ) SO 2 3 4 2 4 焙烧 NH Al(SO ) +4NH ↑+3H O， 故 答 案 为 ： Al O +4(NH ) SO 4 4 2 3 2 2 3 4 2 4 NH Al(SO ) +4NH ↑+3H O； 4 4 2 3 2 (2)由题给开始沉淀和完全沉淀的pH可知，将pH约为2.0的滤液加入氨水调节溶液pH为 11.6时，铁离子首先沉淀、然后是铝离子、镁离子，钙离子没有沉淀，故答案为：Fe3+、 Al3+、Mg2+； (3)由镁离子完全沉淀时，溶液pH为11.1可知，氢氧化镁的溶度积为1×10—5×(1×10— 110-10.8 2.9)2=1×10—10.8，当溶液pH为11.6时，溶液中镁离子的浓度为 =1×10— （110-2.4）2 6mol/L，故答案为：1×10—6； (4)增大溶液中硫酸根离子浓度，有利于使微溶的硫酸钙转化为沉淀，为了使微溶的硫酸钙 完全沉淀，减少TiOSO 溶液中含有硫酸钙的量，应加入浓硫酸加热到160℃酸溶；由分析 4 可知，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，则酸溶渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙，故 答案为：硫酸；SiO 、CaSO ； 2 4 (5)酸溶后将TiOSO 溶液加入热水稀释并适当加热，能使TiOSO 完全水解生成TiO ·x 4 4 2 H O沉淀和硫酸，反应的离子方程式为TiO2++（x+1）H OΔTiO ·xH O+2H+，故答案 2 2 2 2 为：TiO2++(x+1)H OΔTiO ·xH O+2H+； 2 2 2 (6)由分析可知，尾气为氨气，母液①为硫酸铵、母液②为硫酸，将母液①和母液②混合后 吸收氨气得到硫酸铵溶液，可以循环使用，故答案为：(NH ) SO 。 4 2 4 9. 氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源、材料等领域有着重要的应用前景，通过氧化 剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(转置如图所示)：Ⅰ.将浓H SO 、NaNO 、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中，剧烈搅拌下，分批缓慢 2 4 3 加入KMnO 粉末，塞好瓶口。 4 Ⅱ.转至油浴中，35℃搅拌1小时，缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至98℃并保持1小时。 Ⅲ.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸馏水，而后滴加H O 至悬浊液由紫色 2 2 变为土黄色。 Ⅳ.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。 Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。 Ⅵ.冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。 回答下列问题： (1)装置图中，仪器a、c的名称分别是_______、_______，仪器b的进水口是_______(填字 母)。 (2)步骤Ⅰ中，需分批缓慢加入KMnO 粉末并使用冰水浴，原因是_______。 4 (3)步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是_______。 (4)步骤Ⅲ中，H O 的作用是_______(以离子方程式表示)。 2 2 (5)步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO2来判断。检测的方法是 4 _______。 (6)步骤Ⅴ可用pH试纸检测来判断Cl是否洗净，其理由是_______。 【答案】 (1). 滴液漏斗 (2). 三颈烧瓶 (3). d (4). 反应放热，使反应过快 (5). 反 应 温 度 接 近 水 的 沸 点 ， 油 浴 更 易 控 温 (6).2MnO 5H O 6H 2Mn2 8H O5O  (7). 取少量洗出液，滴加BaCl 4 2 2 2 2 2 ，没有白色沉淀生成 (8). H+与Cl-电离平衡，洗出液接近中性时，可认为Cl-洗净 【解析】 【分析】 【详解】(1)由图中仪器构造可知，a的仪器名称为滴液漏斗，c的仪器名称为三颈烧瓶； 仪器b为球形冷凝管，起冷凝回流作用，为了是冷凝效果更好，冷却水要从d口进，a口 出，故答案为：分液漏斗；三颈烧瓶；d； (2)反应为放热反应，为控制反应速率，避免反应过于剧烈，需分批缓慢加入KMnO 粉末 4 并使用冰水浴，故答案为：反应放热，使反应过快； (3)油浴和水浴相比，由于油的比热容较水小，油浴控制温度更加灵敏和精确，该实验反应 温度接近水的沸点，故不采用热水浴，而采用油浴，故答案为：反应温度接近水的沸点， 油浴更易控温； (4)由滴加H O 后发生的现象可知，加入的目的是除去过量的KMnO ，则反应的离子方程 2 2 4 式为：2MnO+5H O +6H+=2Mn2++5O ↑+8H O，故答案为：2MnO 4 2 2 2 2 4 +5H O +6H+=2Mn2++5O ↑+8H O ； 2 2 2 2 (5)该实验中为判断洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO2来判断，检测方法 4 是：取最后一次洗涤液，滴加BaCl 溶液，若没有沉淀说明洗涤完成，故答案为：取少量 2 洗出液，滴加BaCl ，没有白色沉淀生成； 2 (6)步骤IV用稀盐酸洗涤沉淀，步骤V洗涤过量的盐酸，H+与Cl-电离平衡，洗出液接近 中性时，可认为Cl-洗净，故答案为：H+与Cl-电离平衡，洗出液接近中性时，可认为 Cl-洗净。 10. 一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机 合成中的碘化剂。回答下列问题： (1)历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl，从而错 过了一种新元素的发现，该元素是_______。 (2)氯铂酸钡(BaPtCl )固体加热时部分分解为BaCl 、Pt和Cl ，376.8℃时平衡常数 6 2 2 K′1.0104Pa2，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl ，抽真空后，通过一支管通入 p 6碘蒸气(然后将支管封闭)，在376.8℃，碘蒸气初始压强为20.0kPa。376.8℃平衡时，测得 烧瓶中压强为32.5kPa，则p =_______kPa，反应2ICl(g)Cl (g)I (g)的平衡常数 ICl 2 2 K=_______(列出计算式即可)。 (3)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数K 。 p 2NO(g)+2ICl(g)  2NOCl(g)+I 2 (g) K p1 2NOCl(g)  2NO(g)+Cl 2 (g) K p2 1 1 得到lgK ~ 和lgK ~ 均为线性关系，如下图所示： p1 T p2 T ①由图可知，NOCl分解为NO和Cl 反应的ΔH_______0(填“大于”或“小于”) 2 ②反应2ICl(g)Cl (g)I (g)的K=_______(用K 、K 表示)：该反应的ΔH 2 2 p1 p2 _______0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程_______。 (4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为： NOClhvNOCl NOClNOCl 2NOCl 2 其中hv表示一个光子能量，NOCl*表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要 吸收_______mol光子。1007.6103 【答案】 (1). 溴(或Br) (2). 24.8 (3). (4). 大于 (5). (24.8103)2 1 1 K K (6). 大 于 (7). 设 T T， 即 < ， 由 图 可 知 ： p1 p2 T′ T lgK (T')lgK (T)> lgK (T')lgK (T) lgK (T)lgK (T')则 ： p2 p2 p1 p1 p1 p1 lgK (T')K (T') lgK (T)K (T)，即k(T')>k(T)，因此该反应正反应为吸热  p2 p1   p2 p1  反应，即ΔH大于0 (8). 0.5 【解析】 【分析】 【详解】(1)红棕色液体，推测为溴单质，因此错过发现的元素是溴(或Br)； (2)由题意玻376.8℃时璃烧瓶中发生两个反应：BaPtCl 6 (s) BaCl 2 (s)+Pt(s)+2Cl 2 (g)、 Cl 2 (g)+I 2 (g)2ICl(g)。BaPtCl 6 (s) BaCl 2 (s)+Pt(s)+2Cl 2 (g)的平衡常数 K′1.0104Pa2，则平衡时p2(Cl )=1.0104Pa2，平衡时p(Cl )=100Pa，设到达平衡时 p 2 2 Cl (g)+ I (g) 2ICl(g) 2 2  开始/(kPa) 20.0 0 I (g)的分压减小pkPa，则 ，376.8℃平衡时，测得 2 变化/(kPa) p 2p 平衡/(kPa) 0.1 20.0-p 2p 烧瓶中压强为32.5kPa，则0.1+20.0+p=32.5，解得p=12.4，则平衡时p =2pkPa ICl =2×12.4kPa=24.8kPa；则平衡时，I (g)的分压为(20.0-p)kPa=7.6kPa=7.6×103Pa，p = 2 ICl 24.8kPa=24.8×103Pa，p(Cl )=0.1kPa=100Pa，因此反应2ICl(g)Cl (g)I (g)的平衡常数 2 2 2 1007.6103 K= ； (24.8103)2 1 (3)①结合图可知，温度越高， 越小，lgKp 越大，即Kp 越大，说明升高温度平衡 2 2 T 2NOCl(g)  2NO(g)+Cl 2 (g)正向移动，则NOCl分解为NO和Cl 2 反应的大于0； ②Ⅰ.2NO(g)+2ICl(g)  2NOCl(g)+I 2 (g) K p1 Ⅱ.2NOCl(g)  2NO(g)+Cl 2 (g) K p2 Ⅰ+Ⅱ得2ICl(g)Cl (g)I (g)，则2ICl(g)Cl (g)I (g)的K=K K ；该反应的 2 2 2 2 p1 p21 1 ΔH大于0；推理过程如下：设T T，即 < ，由图可知： T′ T lgK (T')lgK (T)> lgK (T')lgK (T) lgK (T)lgK (T')则： p2 p2 p1 p1 p1 p1 lgK (T')K (T') lgK (T)K (T)，即k(T')>k(T)，因此该反应正反应为吸热  p2 p1   p2 p1  反应，即ΔH大于0； (4)Ⅰ.NOClhvNOCl Ⅱ.NOClNOCl 2NOCl 2 Ⅰ+Ⅱ得总反应为2NOCl+hv=2NO+Cl ，因此2molNOCl分解需要吸收1mol光子能量，则 2 分解1mol的NOCl需要吸收0.5mol光子。 11. 过渡金属元素铬 Cr 是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应 用。回答下列问题： (1)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是_______(填标号)。 A.轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1 B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大 (2)三价铬离子能形成多种配位化合物。CrNH  H O Cl 2 中提供电子对形成配位  3 3 2 2  键的原子是_______，中心离子的配位数为_______。 (3)CrNH  H O Cl 2 中配体分子NH 、H O以及分子PH 的空间结构和相应的  3 3 2 2  3 2 3 键角如图所示。 PH 中P的杂化类型是_______。NH 的沸点比PH 的_______，原因是_______，H O 3 3 3 2 的键角小于NH 的，分析原因_______。 3 (4)在金属材料中添加AlCr 颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr 具 2 2有体心四方结构，如图所示，处于顶角位置的是_______原子。设Cr和Al原子半径分别为 r 和r ，则金属原子空间占有率为_______%(列出计算表达式)。 Cr Al 【答案】 (1). AC (2). N、O、Cl (3). 6 (4). sp3 (5). 高 (6). NH 3 存在分子间氢键 (7). NH 含有一对孤对电子，而H O含有两对孤对电子，H O中的 3 2 2 8π  2r3 +r3  孤对电子对成键电子对的排斥作用较大 (8). Al (9). Cr Al 100 3a2c 【解析】 【分析】 【详解】(1) A. 基态原子满足能量最低原理，Cr有24个核外电子，轨道处于半充满时体系 总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1，A正确； B. Cr核外电子排布为[Ar]3d54s1，由于能级交错，3d轨道能量高于4s轨道的能量，即3d 电子能量较高，B错误； C. 电负性为原子对键合电子的吸引力，同周期除零族原子序数越大电负性越强，钾与铬位 于同周期，铬原子序数大于钾，故铬电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大，C 正确； 故答案为：AC； (2)CrNH  H O Cl 2 中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl提供孤对电子与三价  3 3 2 2  铬离子形成配位键，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的个数和即3+2+1=6，故答 案为：N、O、Cl；6； (3)PH 的价层电子对为3+1=4，故PH 中P的杂化类型是sp3； N原子电负性较强， 3 3 NH 分子之间存在分子间氢键，因此NH 的沸点比PH 的高；H O的键角小于NH 3 3 3 2 3的，原因是：NH 含有一对孤对电子，而H O含有两对孤对电子，H O中的孤对电子对 3 2 2 成键电子对的排斥作用较大，故答案为：sp3；高；NH 存在分子间氢键；NH 含有一对 3 3 孤对电子，而H O含有两对孤对电子，H O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较 2 2 大； 1 (4)已知AlCr 具有体心四方结构，如图所示，黑球个数为8 +1=2，白球个数为 2 8 1 8 +2=4，结合化学式AlCr 可知，白球为Cr，黑球为Al，即处于顶角位置的是Al原 4 2 子。设Cr和Al原子半径分别为r 和r ，则金属原子的体积为 Cr Al 8π(2r3 +r3 ) 4πr3 4πr3 8π(2r3 +r3 ) Cr Al Cr 4+ Al 2= Cr Al ，故金属原子空间占有率= 3 3 3 3 100%= a2c 8π  2r3 +r3  8π  2r3 +r3  Cr Al 100%，故答案为：Al； Cr Al 100。 3a2c 3a2c 12. 卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下： 已知：(ⅰ)(ⅱ) 回答下列问题： (1)A的化学名称是_______。 (2)写出反应③的化学方程式_______。 (3)D具有的官能团名称是_______。(不考虑苯环) (4)反应④中，Y的结构简式为_______。 (5)反应⑤的反应类型是_______。 (6)C的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有种_______种。 (7)写出W的结构简式_______。 【 答 案 】 (1). 2－ 氟 甲 苯 （ 或 邻 氟 甲 苯 ） (2). 或 或 (3). 氨基，羟基，卤素原子(溴原子，氯原子) (4). (5). 取代反应(6). 10 (7). 【解析】 【分析】A（ ）在酸性高锰酸钾的氧化下生成B（ ）， 与 SOCl 反应生成 C（ ）， 与 在氯化锌和氢氧化钠 2 的作用下，发生取代反应生成 ， 与 Y（ ）发生取代反应生成 ， 与 发生取代反应生成 F（ ），F与乙酸、乙醇反应生成W（ ），据此分析解答。 【详解】(1)由A（ ）的结构可知，名称为：2－氟甲苯（或邻氟甲苯），故答案 为：2－氟甲苯（或邻氟甲苯）； (2)反应③为 与 在氯化锌和氢氧化钠的作用下，发生取代反 应生成 ，故答案为： ； (3)含有的官能团为溴原子，氟原子，氨基，羰基（或酮基），故答案为：溴原子，氟原 子，氨基，羰基（或酮基）； (4) D为 ，E为 ，根据结构特点，及反应特 征，可推出Y为 ，故答案为： ；(5) E为 ，F为 ，根据结构特 点，可知 与 发生取代反应生成F，故答案为：取 代反应； (6) C为 ，含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体为：含有醛基，氟原子，氯 原子，即苯环上含有三个不同的取代基，可能出现的结构有 ，故其同分异构 体为10种，故答案为：10；(7)根据已知及分析可知， 与乙酸、乙醇反应生成 ，故答案为： ；