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2016 年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅰ)
一、选择题(共7 小题,每小题6 分,满分42 分)
1.(6 分)化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是( )
A.用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B.食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%
2.(6 分)设NA 为阿伏加德罗常数值.下列有关叙述正确的是( )
A.14g 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1mol N2 与4mol H2 反应生成的NH3 分子数为2NA
C.1mol Fe 溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24L CCl4 含有的共价键数为0.4NA
3.(6 分)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.2﹣甲基丁烷也称异丁烷
B.由乙烯生成乙醇属于加成反应
C.C4H9Cl 有3 种同分异构体
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
4.(6 分)下列实验操作能达到实验目的是( )
A.用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物
B.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO
C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
D.将Cl2 与HCl 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
5.(6 分)三室式电渗析法处理含Na2SO4 废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd 均为离
子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42﹣可通过离子交换膜,而两端隔室中离
子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是( )
A.通电后中间隔室的SO42﹣离子向正极迁移,正极区溶液pH 增大
B.该法在处理含Na2SO4 废水时可以得到NaOH 和H2SO4 产品
C.负极反应为2H2O﹣4e﹣=O2+4H+,负极区溶液pH 降低
D.当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.5mol 的O2 生成
6.(6 分)298K 时,在20.0mL 0.10mol•L﹣1 氨水中滴入0.10mol•L﹣1 的盐酸,溶液的pH 与所加盐
酸的体积关系如图所示。已知0.10mol•L﹣1 氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是
( )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M 点对应的盐酸体积为20.0mL
C.M 点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl﹣)=c(H+)=c(OH﹣)
D.N 点处的溶液中pH<12
7.(6 分)短周期元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增加.m、p、r 是由这些元素组成的二元化
合物,n 是元素Z 的单质,通常为黄绿色气体,q 的水溶液具有漂白性,r 溶液是一种常见的强
酸,s 通常是难溶于水的混合物.上述物质的转化关系如图所示.下列说法正确的是( )
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A.原子半径的大小W<X<Y
B.元素的非金属性Z>X>Y
C.Y 的氢化物常温常压下为液态
D.X 的最高价氧化物的水化物为强酸
二、解答题(共3 小题,满分43 分)
8.(14 分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3
将NOx 还原生成N2.某同学在实验室中对NH3 与NO2 反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的
,反应的化学方程式为
。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→ (按气流方
向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3 充入注射器X 中,硬质玻璃管Y 中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子
K1、K2 夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使
X 中的气体缓慢充入Y 管中
①Y 管中
②反应的化学方程式
将注射器活塞退回原处并固
定,待装置恢复到室温
Y 管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③
④
9.(15 分)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4﹣(绿色)、Cr2O72﹣(橙红
色)、CrO42﹣(黄色)等形式存在,Cr(OH)3 为难溶于水的灰蓝色固体,回答:
(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似,往Cr2(SO4)3 溶液中滴入NaOH 溶液直至过量,可观察到的现
象是
。
(2)CrO42﹣和Cr2O72﹣在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0mol•L﹣1 的Na2CrO4 溶液中c
(Cr2O72﹣)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4 溶液中的转化反应
。
②由图可知,溶液酸性增强,CrO42﹣的平衡转化率
(填“增大“减小”或“不变”)。
根据A 点数据,计算出该转化反应的平衡常数为
。
(3)用K2CrO4 为指示剂,以AgNO3 标准液滴定溶液中的Cl﹣,Ag+与CrO42﹣生成砖红色沉淀时到达
滴定终点。当溶液中Cl﹣恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10﹣5mol•L﹣1)时,溶液中c (Ag+)为
mol•L﹣1,此时溶液中c(CrO42﹣)等于 mol•L﹣1.(Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10﹣12、Ksp
(AgCl)=2.0×10﹣10)。
(4)+6 价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3 将废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+,反应的离子方程式
为
。
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10.(14 分)NaClO2 是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2 中Cl 的化合价为
。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2 的化学方程式
。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别
为
、
。“电解”中阴极反应的主要产物是
。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2.此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量
之比为
,该反应中氧化产物是
。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相
当于多少克Cl2 的氧化能力。NaClO2 的有效氯含量为
。(计算结果保留两位小数)
(二)选考题:共45 分.请考生从给出的3 道物理题、3 道化学题、2 道生物题中每科任选一题
作答,并用2B 铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑.注意所选题目的题号必须与所
涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题.如果多做,则每学科按所做的第一题计
分.[化学--选修2:化学与技术]
11.(15 分)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等.以软
锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1:1 的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用
是
.
(2)“平炉”中发生的化学方程式为
.
(3)“平炉”中需要加压,其目的是
.
(4)将K2MnO4 转化为KMnO4 的生产有两种工艺.
①“CO2 歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4 溶液中通入CO2 气体,使体系呈中性或弱酸性,K2MnO4
发生歧化反应,反应中生成KMnO4,MnO2 和
(写化学式).
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4 水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为
,阴极逸出的气体是
.
③“电解法”和“CO2 歧化法”中,K2MnO4 的理论利用率之比为
.
(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800g 样品,溶解后定容于100mL 容量瓶中,摇匀.取浓度为
0.2000mol•L﹣1 的H2C2O4 标准溶液20.00mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4 溶液平行滴定三次,
平均消耗的体积为24.48mL,该样品的纯度为 (列出计算式即可,已知
2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O).
[化学--选修3:物质结构与性质]
12.(15 分)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛.回答下列问题:
(1)基态Ge 原子的核外电子排布式为[Ar]
,有
个未成对电子.
(2)Ge 与C 是同族元素,C 原子之间可以形成双键、叁键,但Ge 原子之间难以形成双键或叁
键.从原子结构角度分析,原因是
.
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因
.
GeCl4
GeBr4
GeI4
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熔点/℃
﹣49.5
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400
(4)光催化还原CO2 制备CH4 反应中,带状纳米Zn2GeO4 是该反应的良好催化剂.Zn、Ge、O 电
负性由大至小的顺序是
.
(5)Ge 单晶具有金刚石型结构,其中Ge 原子的杂化方式为 微粒之间存在的作用力
是
.
(6)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,如图(1、2)为
Ge 单晶的晶胞,其中原子坐标参数A 为(0,0,0);B 为(
,0,
);C 为(
,
,
0).则D 原子的坐标参数为
.
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知Ge 单晶的晶胞参数a=565.76pm,其密度为
g•cm﹣3(列出计算式即可).
[化学--选修5:有机化学基础]
13.(15 分)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义.下面是以秸秆为原料合成聚酯
类高分子化合物
回答下列问题:
(1)下列关于糖类的说法正确的是
.(填标号)
a.糖类都有甜味,具有CnH2mOm 的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)B 生成C 的反应类型为
.
(3)D 中的官能团名称为
,D 生成E 的反应类型为
.
(4)F 的化学名称是
,由F 生成G 的化学方程式为
.
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W 是E 的同分异构体,0.5molW 与足量碳酸氢钠溶液
反应生成44gCO2,W 共有 种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简
式为
.
(6)参照上述合成路线,以(反,反)﹣2,4﹣已二烯和C2H4 为原料(无机试剂任选),设计制
备对苯二甲酸的合成路线
.
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2016 年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅰ)
参考答案与试题解析
一、选择题(共7 小题,每小题6 分,满分42 分)
1.(6 分)化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是( )
A.用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B.食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%
【考点】11:化学的主要特点与意义;14:物质的组成、结构和性质的关系.菁优网版权所有
【专题】56:化学应用.
【分析】A.蚕丝含有蛋白质,灼烧时具有烧焦的羽毛气味;
B.食用油反复加热会生成苯并芘等物质;
C.加热可导致蛋白质变性;
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%.
【解答】解:A.蚕丝含有蛋白质,灼烧时具有烧焦的羽毛气味,为蛋白质的特有性质,可用于鉴
别蛋白质类物质,故A 正确;
B.食用油反复加热会生成苯并芘等稠环芳香烃物质,可致癌,故B 正确;
C.加热可导致蛋白质变性,一般高温可杀菌,故C 正确;
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%,故D 错误。
故选:D。
【点评】本题综合考查元素化合物知识,为高频考点,侧重于化学与生活、生产的考查,有利于
培养学生良好的科学素养,提高学习的积极性,注意相关基础知识的积累,难度不大.
2.(6 分)设NA 为阿伏加德罗常数值.下列有关叙述正确的是( )
A.14g 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1mol N2 与4mol H2 反应生成的NH3 分子数为2NA
C.1mol Fe 溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24L CCl4 含有的共价键数为0.4NA
【考点】4F:阿伏加德罗常数.菁优网版权所有
【专题】518:阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律.
【分析】A.乙烯和丙烯最简式CH2,计算14gCH2 中的氢原子数;
B.氮气和氢气反应生成氨气是可逆反应;
C.1mol Fe 溶于过量硝酸生成硝酸铁,依据反应的铁计算电子转移;
D.标准状况下四氯化碳不是气体.
【解答】解:A.14g 乙烯和丙烯混合气体中含CH2 物质的量=
=1mol,含氢原子数为2NA,
故A 正确;
B.1mol N2 与4mol H2 反应生成的NH3,反应为可逆反应1mol 氮气不能全部反应生成氨气,生成氨
气分子数小于2NA,故B 错误;
C.1mol Fe 溶于过量硝酸生成硝酸铁,电子转移为3mol,电子转移数为3NA,故C 错误;
D.标准状况下,四氯化碳不是气体,2.24L CCl4 含物质的量不是0.1mol,故D 错误;
故选:A。
【点评】本题考查了阿伏伽德罗常数的分析应用,主要是物质组成、氧化还原反应、可逆反应、
气体摩尔体积等知识点的应用,掌握基础是解题关键,题目较简单.
3.(6 分)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.2﹣甲基丁烷也称异丁烷
B.由乙烯生成乙醇属于加成反应
C.C4H9Cl 有3 种同分异构体
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
【考点】HD:有机物的结构和性质.菁优网版权所有
【专题】531:同系物和同分异构体.
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【分析】A.异丁烷含有4 个C 原子,2﹣甲基丁烷含有5 个C 原子;
B.乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇;
C.同分异构体是化合物具有相同分子式,但具有不同结构的现象;
D.油脂不是高分子化合物.
【解答】解:A.异丁烷含有4 个C 原子,2﹣甲基丁烷含有5 个C 原子,故A 错误;
B.乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇,故B 正确;
C.同分异构体是化合物具有相同分子式,但具有不同结构的现象,C4H10 的同分异构体有:
CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH32 种,CH3CH2CH2CH3 分子中有2 种化学环境不同的H 原子,
其一氯代物有2 种;CH3CH(CH3)CH3 分子中有2 种化学环境不同的H 原子,其一氯代物有2
种;故C4H9Cl 的同分异构体共有4 种,故C 错误;
D.油脂不是高分子化合物,故D 错误;
故选:B。
【点评】本题考查有机物的命名,有机物的反应类型,同分异构体书写及高分子化合物等知识,
为高频考点,把握官能团与性质的关系为解答的关键,注意有机物的成分、性质及反应类型,
注重基础知识的考查,题目难度不大.
4.(6 分)下列实验操作能达到实验目的是( )
A.用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物
B.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO
C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
D.将Cl2 与HCl 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
【考点】U5:化学实验方案的评价.菁优网版权所有
【专题】542:化学实验基本操作.
【分析】A.互不相溶的液体采用分液方法分离,用的仪器是分液漏斗;
B.NO 易和空气中O2 反应生成NO2;
C.FeCl3 属于强酸弱碱盐,Fe 3+易水解生成Fe(OH)3 而产生浑浊;
D.将Cl2 与HCl 混合气体通过饱和食盐水会带出部分水蒸气。
【解答】解:A.长颈漏斗不能用作分离操作,互不相溶的液体采用分液漏斗分离,乙酸、乙醇、
乙酸乙酯互溶,不能采取分液法分离,应该采用蒸馏方法分离提纯,故A 错误;
B.NO 易和空气中O2 反应生成NO2,所以不能用排空气法收集,NO 不易溶于水,应该用排水法
收集,故B 错误;
C.FeCl3 属于强酸弱碱盐,Fe 3+易水解生成Fe(OH)3 而产生浑浊,为了防止氯化铁水解,应该将
氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释,故C 正确;
D.将Cl2 与HCl 混合气体通过饱和食盐水会带出部分水蒸气,所以得不到纯净的氯气,应该将饱
和食盐水出来的气体再用浓硫酸干燥,故D 错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学实验方案评价,为高频考点,涉及物质分离提纯、气体收集、盐类水解、
洗气等知识点,明确实验原理、物质性质、实验操作基本方法及仪器的用途是解本题关键,注
意:从水溶液中出来的气体中含有水蒸气,为易错点。
5.(6 分)三室式电渗析法处理含Na2SO4 废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd 均为离
子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42﹣可通过离子交换膜,而两端隔室中离
子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是( )
A.通电后中间隔室的SO42﹣离子向正极迁移,正极区溶液pH 增大
B.该法在处理含Na2SO4 废水时可以得到NaOH 和H2SO4 产品
C.负极反应为2H2O﹣4e﹣=O2+4H+,负极区溶液pH 降低
D.当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.5mol 的O2 生成
【考点】DI:电解原理.菁优网版权所有
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【专题】51I:电化学专题.
【分析】A、阴离子向阳极(即正极区)移动,氢氧根离子放电pH 减小;
B、从两极的电极反应和溶液的电中性角度考虑;
C、负极即为阴极,发生还原反应,氢离子放电;
D、当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.25mol 的O2 生成.
【解答】解:A、阴离子向阳极(即正极区)移动,氢氧根离子放电pH 减小,故A 错误;
B、直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42﹣可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不
能进入中间隔室,通电时,氢氧根离子在阳极区放电生成水和氧气,考虑电荷守恒,两膜中间
的硫酸根离子会进入正极区,与氢离子结合成硫酸;氢离子在阴极得电子生成氢气,考虑电荷
守恒,两膜中间的钠离子会进入负极区,与氢氧根离子结合成氢氧化钠,故可以得到NaOH 和
H2SO4 产品,故B 正确;
C、负极即为阴极,发生还原反应,氢离子得电子生成氢气,故C 错误;
D、每生成1mol 氧气转移4mol 电子,当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.25mol 的O2 生
成,故D 错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电解原理的应用,明确电解池中的阴阳极以及阴阳极上离子的放电顺序是解
题的关键,注意题干信息的分析应用,题目难度不大.
6.(6 分)298K 时,在20.0mL 0.10mol•L﹣1 氨水中滴入0.10mol•L﹣1 的盐酸,溶液的pH 与所加盐
酸的体积关系如图所示。已知0.10mol•L﹣1 氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是
( )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M 点对应的盐酸体积为20.0mL
C.M 点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl﹣)=c(H+)=c(OH﹣)
D.N 点处的溶液中pH<12
【考点】DO:酸碱混合时的定性判断及有关ph 的计算.菁优网版权所有
【专题】51G:电离平衡与溶液的pH 专题.
【分析】A.强酸弱碱相互滴定时,由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性,所以应选择甲基橙作指示
剂;
B.如果M 点盐酸体积为20.0mL,则二者恰好完全反应生成氯化铵,溶液应该呈酸性;
C.M 处溶液呈中性,则存在c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒得c(NH4+)=c(Cl﹣),该点溶液
中溶质为氯化铵和一水合氨,铵根离子水解而促进水电离、一水合氨抑制水电离,铵根离子水
解和一水合氨电离相互抑制;
D.N 点为氨水溶液,氨水浓度为0.10mol•L﹣1,该氨水电离度为1.32%,则该溶液中c(OH﹣)
=0.10mol/L×1.32%=1.32×10﹣3 mol/L,c(H+)=
mol/L=7.6×10﹣12mol/L。
【解答】解:A.强酸弱碱相互滴定时,由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性,所以应选择甲基橙作
指示剂,所以盐酸滴定氨水需要甲基橙作指示剂,故A 错误;
B.如果M 点盐酸体积为20.0mL,则二者恰好完全反应生成氯化铵,氯化铵中铵根离子水解导致
该点溶液应该呈酸性,要使溶液呈中性,则氨水应该稍微过量,所以盐酸体积小于20.0mL,故
B 错误;
C.M 处溶液呈中性,则存在c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒得c(NH4+)=c(Cl﹣),该点溶液
中溶质为氯化铵和一水合氨,铵根离子水解而促进水电离、一水合氨抑制水电离,铵根离子水
解和一水合氨电离相互抑制,水的电离程度很小,该点溶液中离子浓度大小顺序是c(NH4+)
=c(Cl﹣)>c(H+)=c(OH﹣),故C 错误;
D.N 点为氨水溶液,氨水浓度为0.10mol•L﹣1,该氨水电离度为1.32%,则该溶液中c(OH﹣)
=0.10mol/L×1.32%=1.32×10﹣3 mol/L,c(H+)=
mol/L=7.6×10﹣12mol/L,所以该点
溶液pH<12,故D 正确;
故选:D。
【点评】本题考查酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,侧重考查学生实验操作、试剂选取、识
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图及分析判断能力,明确实验操作、盐类水解、弱电解质的电离等知识点是解本题关键,注意
B 采用逆向思维方法分析解答,知道酸碱中和滴定中指示剂的选取方法,题目难度中等。
7.(6 分)短周期元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增加.m、p、r 是由这些元素组成的二元化
合物,n 是元素Z 的单质,通常为黄绿色气体,q 的水溶液具有漂白性,r 溶液是一种常见的强
酸,s 通常是难溶于水的混合物.上述物质的转化关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小W<X<Y
B.元素的非金属性Z>X>Y
C.Y 的氢化物常温常压下为液态
D.X 的最高价氧化物的水化物为强酸
【考点】GS:无机物的推断.菁优网版权所有
【专题】111:无机推断.
【分析】短周期元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增加.m、p、r 是由这些元素组成的二元化合
物,n 是元素Z 的单质,通常为黄绿色气体,则n 为Cl2,Z 为Cl,氯气与p 在光照条件下生成
r 与s,r 溶液是一种常见的强酸,则r 为HCl,s 通常是难溶于水的混合物,则p 为CH4,氯气
与m 反应生成HCl 与q,q 的水溶液具有漂白性,则m 为H2O,q 为HClO,结合原子序数可知
W 为H 元素,X 为C 元素,Y 为O 元素,然后结合元素周期律解答.
【解答】解:短周期元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增加。m、p、r 是由这些元素组成的二元
化合物,n 是元素Z 的单质,通常为黄绿色气体,则n 为Cl2,Z 为Cl,氯气与p 在光照条件下
生成r 与s,r 溶液是一种常见的强酸,则r 为HCl,s 通常是难溶于水的混合物,则p 为CH4,
氯气与m 反应生成HCl 与q,q 的水溶液具有漂白性,则m 为H2O,q 为HClO,结合原子序数
可知W 为H 元素,X 为C 元素,Y 为O 元素,
A.所以元素中H 原子半径最小,同周期自左而右原子半径减小,故原子半径W(H)<Y(O)
<X(C),故A 错误;
B.氯的氧化物中氧元素表现负化合价,氧元素非金属性比氯的强,高氯酸为强酸,碳酸为弱酸,
氯元素非金属性比碳的强,故非金属性Y(O)>Z(Cl)>X(C),故B 错误;
C.氧元素氢化物为水或双氧水,常温下为液态,故C 正确;
D.X 的最高价氧化物的水化物为碳酸,碳酸属于弱酸,故D 错误。
故选:C。
【点评】本题考查无机物的推断,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、元素周期律等为
解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注意n 为氯气及氯气性质为推断的突破口,题目难
度不大.
二、解答题(共3 小题,满分43 分)
8.(14 分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3
将NOx 还原生成N2.某同学在实验室中对NH3 与NO2 反应进行了探究。回答下列问题:
(
1)
氨
气
的
制
备
①氨气的发生装置可以选择上图中的 A ,反应的化学方程式为 Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O 。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→ d→c→f→e→j (按
气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3 充入注射器X 中,硬质玻璃管Y 中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子
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K1、K2 夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使
X 中的气体缓慢充入Y 管中
①Y 管中 红棕色
气体慢慢变浅
②反应的化学方程式
8NH3+6NO2
7N2+12H2O
将注射器活塞退回原处并固定,
待装置恢复到室温
Y 管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③ Z 中NaOH 溶
液产生倒吸现
象
④ 反应后气体分子数减
少,Y 管压强小于外压
【考点】ED:氨的实验室制法;S7:氨的制取和性质.菁优网版权所有
【专题】547:有机实验综合.
【分析】(1)①实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气,依据反应物状态和条件选
择发生装置;
②气体制备一般顺序为:发生装置,净化装置,收集装置,尾气处理装置,结合氨气为碱性气
体,密度小于空气密度,极易溶于水的性质解答;
(2)打开K1,推动注射器活塞,使X 中的气体缓慢充入Y 管中,则氨气与二氧化氮发生归中反
应生成无色氮气,所以看到现象为:红棕色变浅;
依据8NH3+6NO2=7N2+12H2O 以及气态水凝聚判断反应后气体分子数减少从而判断打开K2 发生的
现象。
【解答】解:(1)①实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气,反应物状态为固体与
固体,反应条件为加热,所以选择A 为发生装置,反应方程式:Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
故答案为:A;Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
②实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气,制备的气体中含有水蒸气,氨气为碱性
气体,应选择盛有碱石灰干燥管干燥气体,氨气极易溶于水,密度小于空气密度所以应选择向
下排空气法收集气体,氨气极易溶于水,尾气可以用水吸收,注意防止倒吸的发生,所以正确
的连接顺序为:发生装置→d→c→f→e→j;
故答案为:d→c→f→e→j;
(2)打开K1,推动注射器活塞,使X 中的气体缓慢充入Y 管中,则氨气与二氧化氮发生归中反
应 生成无色氮气,所以看到现象为:红棕色气体慢慢变浅;
根据反应8NH3+6NO2
7N2+12H2O 以及装置恢复至室温后气态水凝聚可判断反应后气体分
子数减少,装置内压强降低,所以打开K2 在大气压的作用下发生倒吸;
故答案为:
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使X
中的气体缓慢充入Y 管中
①红棕色气体
慢慢变浅
②反应的化学方程式
8NH3+6NO2
7N2+12H2O
将注射器活塞退回原处并固定,
待装置恢复到室温
Y 管中有少量水
珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③Z 中NaOH 溶
液产生倒吸
现象
④反应后气体分子数减少,Y
管中压强小于外压
【点评】本题考查了氨气的制备和性质的检验,明确氨气的制备原理及制备气体的一般程序是解
题关键,题目难度不大。
9.(15 分)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4﹣(绿色)、Cr2O72﹣(橙红
色)、CrO42﹣(黄色)等形式存在,Cr(OH)3 为难溶于水的灰蓝色固体,回答:
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(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似,往Cr2(SO4)3 溶液中滴入NaOH 溶液直至过量,可观察到的现
象是 溶液蓝紫色变浅,同时产生灰蓝色沉淀,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液 。
(2)CrO42﹣和Cr2O72﹣在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0mol•L﹣1 的Na2CrO4 溶液中c
(Cr2O72﹣)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4 溶液中的转化反应 2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O 。
②由图可知,溶液酸性增强,CrO42﹣的平衡转化率 增大 (填“增大“减小”或“不变”)。
根据A 点数据,计算出该转化反应的平衡常数为 1.0×1014 。
(3)用K2CrO4 为指示剂,以AgNO3 标准液滴定溶液中的Cl﹣,Ag+与CrO42﹣生成砖红色沉淀时到达
滴定终点。当溶液中Cl﹣恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10﹣5mol•L﹣1)时,溶液中c (Ag+)为
2.0×10﹣5 mol•L﹣1,此时溶液中c(CrO42﹣)等于 5.0×10﹣3 mol•L﹣1.(Ksp(Ag2CrO4)=2.0
×10﹣12、Ksp(AgCl)=2.0×10﹣10)。
(4)+6 价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3 将废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+,反应的离子方程式
为 Cr2O72﹣+3HSO3﹣+5H+=2Cr3++3SO42﹣+4H2O 。
【考点】CP:化学平衡的计算.菁优网版权所有
【专题】51E:化学平衡专题.
【分析】(1)根据Cr3+与Al3+的化学性质相似,可知Cr(OH)3 为两性氢氧化物,能溶解在氢氧
化钠溶液中,往Cr2(SO4)3 溶液中滴入NaOH 溶液直至过量,先生成沉淀,沉淀再溶解;
(2)①CrO42﹣和Cr2O72﹣在溶液中转化的离子方程式为:2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O;
②图象分析可知随氢离子浓度增大,铬酸根离子转化为重铬酸根离子;A 点c(Cr2O72﹣)
=0.25mol/L,c(H+)=10﹣7mol/L,c(CrO42﹣)=0.5mol/L,依据平衡常数概念计算;
(3)当溶液中Cl﹣完全沉淀时,即c(Cl﹣)=1.0×10﹣5mol/L,依据Ksp(AgCl)=2.0×10﹣10,计算
得到c(Ag+);再依据计算得到的银离子浓度和溶度积常数计算此时溶液中c(CrO42﹣);
(4)NaHSO3 的还原性将废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+,HSO3﹣被氧化为SO42﹣。
【解答】解:(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似,可知Cr(OH)3 为两性氢氧化物,能溶解在氢氧
化钠溶液中,往Cr2(SO4)3 溶液中滴入NaOH 溶液直至过量,先生成Cr(OH)3 灰蓝色沉淀,
继续加入NaOH 后沉淀溶解,生成绿色Cr(OH)4﹣;
故答案为:溶液蓝紫色变浅,同时产生灰蓝色沉淀,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液;
(2)①CrO42﹣和Cr2O72﹣在溶液中转化的离子方程式为:2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O;
故答案为:2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O;
②溶液酸性增大,平衡2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O 正向进行,CrO42﹣的平衡转化率增大;A 点
Cr2O72﹣的浓度为0.25mol/L,则消耗的CrO42﹣的浓度为0.5mol/L,则溶液中的c(CrO42﹣)
=1.0mol/L﹣0.25mol/L×2=0.5mol/L,H+浓度为1×10﹣7mol/L,此时该转化反应的平衡常数为K=
=
=1.0×1014;
故答案为:增大;1.0×1014;
(3)当溶液中Cl﹣完全沉淀时,即c(Cl﹣)=1.0×10﹣5mol/L,依据Ksp(AgCl)=2.0×10﹣10,计算
得到c(Ag+)=
=
=2.0×10﹣5;此时溶液中c(CrO42﹣)=
=
=5.0×10﹣3;
故答案为:2.0×10﹣5;
5.0×10﹣3;
(4)NaHSO3 的还原性将废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+,HSO3﹣被氧化为SO42﹣,反应的离子方程式
为:
Cr2O72﹣+3HSO3﹣+5H+=2Cr3++3SO42﹣+4H2O;
故答案为:Cr2O72﹣+3HSO3﹣+5H+=2Cr3++3SO42﹣+4H2O。
【点评】本题考查化学反应原理的分析与探究、化学平衡常数、溶度积常数的计算的知识,注意
平衡常数的理解应用和两性物质的性质,题目难度中等。
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10.(14 分)NaClO2 是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2 中Cl 的化合价为 +3 价 。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2 的化学方程式 2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为
NaOH 溶液 、 Na2CO3 溶液 。“电解”中阴极反应的主要产物是 ClO2﹣(或NaClO2) 。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2.此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量
之比为 2:1 ,该反应中氧化产物是 O2 。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相
当于多少克Cl2 的氧化能力。NaClO2 的有效氯含量为 1.57 。(计算结果保留两位小数)
【考点】B1:氧化还原反应.菁优网版权所有
【专题】546:无机实验综合.
【分析】(1)在NaClO2 中Na 为+1 价,O 为﹣2 价,根据正负化合价的代数和为0 计算得到;
(2)NaClO3 和SO2 在H2SO4 酸化条件下生成ClO2,其中NaClO2 是氧化剂,还原产物为NaCl,回
收产物为NaHSO4,说明生成硫酸氢钠,且产生ClO2,根据电子守恒和原子守恒配平书写化学
方程式;
(3)食盐溶液中混有Mg2+ 和Ca2+,可以利用过量NaOH 溶液除去Mg2+,利用过量Na2CO3 溶液
除去Ca2+,ClO2 氧化能力强,根据结晶干燥后的产物可知ClO2 的还原产物为NaClO2;
(4)依据图示可知,利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2,产物为ClO2﹣,则此反应中ClO2
为氧化剂,还原产物为ClO2﹣,化合价从+4 价降为+3 价,H2O2 为还原剂,氧化产物为O2,每摩
尔H2O2 得到2mol 电子,依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比;
(5)每克NaClO2 的物质的量
=
mol,依据电子转移数目相等,可知氯气的物质的
量为
mol×4×
=
mol,计算得到氯气的质量。
【解答】解:(1)在NaClO2 中Na 为+1 价,O 为﹣2 价,根据正负化合价的代数和为0,可得Cl
的化合价为+3 价,
故答案为:+3;
(2)NaClO3 和SO2 在H2SO4 酸化条件下生成ClO2,其中NaClO3 是氧化剂,还原产物为ClO2,回收
产物为NaHSO4,说明生成硫酸氢钠,且产生ClO2,根据电子守恒可知,此反应的化学方程式
为:2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2,
故答案为:2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2;
(3)食盐溶液中混有Mg2+ 和Ca2+,可以利用过量NaOH 溶液除去Mg2+,利用过量Na2CO3 溶液
除去Ca2+,ClO2 氧化能力强,根据结晶干燥后的产物可知ClO2 的还原产物为NaClO2,因此电解
装置中阴极ClO2 得电子生成ClO2﹣,阳极Cl﹣失电子生成Cl2。
故答案为:NaOH 溶液;Na2CO3 溶液;ClO2﹣(或NaClO2);
(4)依据图示可知,利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2,产物为ClO2﹣,则此反应中ClO2
为氧化剂,还原产物为ClO2﹣,化合价从+4 价降为+3 价,H2O2 为还原剂,氧化产物为O2,每摩
尔H2O2 得到2mol 电子,依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,
故答案为:2:1;O2;
(5)1gNaClO2 的物质的量
=
mol,依据电子转移数目相等,NaClO2~Cl﹣~4e﹣,
Cl2~2Cl﹣~2e﹣,可知氯气的物质的量为
mol×4×
=
mol,则氯气的质量为
mol
×71g/mol=1.57g,
故答案为:1.57g。
【点评】本题考查了物质制备的实验方法分析、氧化还原反应概念分析和电子转移的计算、注意
物质性质的理解应用,题目难度中等。
(二)选考题:共45 分.请考生从给出的3 道物理题、3 道化学题、2 道生物题中每科任选一题
作答,并用2B 铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑.注意所选题目的题号必须与所
涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题.如果多做,则每学科按所做的第一题计
分.[化学--选修2:化学与技术]
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11.(15 分)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等.以软
锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1:1 的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用
是 增大反应物接触面积,加快反应速率,提高原料利用率 .
(2)“平炉”中发生的化学方程式为 2MnO2+4KOH+O2
2K2MnO4+2H2O .
(3)“平炉”中需要加压,其目的是 提高氧气的压强,加快反应速率,增加软锰矿转化率 .
(4)将K2MnO4 转化为KMnO4 的生产有两种工艺.
①“CO2 歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4 溶液中通入CO2 气体,使体系呈中性或弱酸性,K2MnO4
发生歧化反应,反应中生成KMnO4,MnO2 和 KHCO3 (写化学式).
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4 水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为
MnO42﹣﹣e﹣=MnO4﹣
,阴极逸出的气体是 H2 .
③“电解法”和“CO2 歧化法”中,K2MnO4 的理论利用率之比为 3:2 .
(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800g 样品,溶解后定容于100mL 容量瓶中,摇匀.取浓度为
0.2000mol•L﹣1 的H2C2O4 标准溶液20.00mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4 溶液平行滴定三次,
平均消耗的体积为24.48mL,该样品的纯度为
×
100% (列出计算式即可,已知2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O).
【考点】U3:制备实验方案的设计.菁优网版权所有
【专题】546:无机实验综合.
【分析】(1)固体混合粉碎目的是增大接触面积加快反应速率;
(2)流程分析可知平炉中发生的反应是氢氧化钾、二氧化锰和氧气加热反应生成锰酸钾和水;
(3)“平炉”中加压能提高氧气的压强,加快反应速率,增加软锰矿转化率;
(4)①在K2MnO4 溶液中通入CO2 气体,使体系呈中性或弱酸性,K2MnO4 发生歧化反应,根据元
素守恒以及二氧化碳过量推测反应生成KMnO4,MnO2 和KHCO3;
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4 水溶液,在电解槽中阳极,MnO42﹣失去电子,发生氧化反
应,产生MnO4﹣;在阴极,水电离产生的H+获得电子变为氢气逸出,电极反应式是:
2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣;
③依据电解法方程式2K2MnO4+2H2O
2KMnO4+2H2↑+2KOH,可知K2MnO4 的理论利用率是
100%,而在二氧化碳歧化法反应中3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+K2CO3 中K2MnO4 的理论利用
率是
;
(5)依据离子方程式2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 可由n(H2C2O4)计算出n
(KMnO4),进而计算出样品中的n(KMnO4),然后可计算样品的纯度.
【解答】解:(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1:1 的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿
粉碎,其作用是增大接触面积加快反应速率,提高原料利用率.
故答案为:增大反应物接触面积,加快反应速率,提高原料利用率;
(2)流程分析可知平炉中发生的反应是氢氧化钾、二氧化锰和氧气加热反应生成锰酸钾和水,反
应的化学方程式为:2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O,
故答案为:2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O;
(3)“平炉”中加压能提高氧气的压强,加快反应速率,增加软锰矿转化率.
故答案为:提高氧气的压强,加快反应速率,增加软锰矿转化率;
(4)①在K2MnO4 溶液中通入CO2 气体,使体系呈中性或弱酸性,K2MnO4 发生歧化反应,根据元
素守恒以及二氧化碳过量推测反应生成KMnO4,MnO2 和KHCO3;
故答案为:KHCO3;
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4 水溶液,在电解槽中阳极,MnO42﹣失去电子,发生氧化反
应,产生MnO4﹣.电极反应式是:MnO42﹣﹣e﹣=MnO4﹣;在阴极,水电离产生的H+获得电子变为
氢气逸出,电极反应式是:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣;所以阴极逸出的气体是H2;总反应方程式
是:2K2MnO4+2H2O
2KMnO4+2H2↑+2KOH,
故答案为:MnO42﹣﹣e﹣=MnO4﹣;H2;
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③依据电解法方程式2K2MnO4+2H2O
2KMnO4+2H2↑+2KOH,可知K2MnO4 的理论利用率是
100%,而在二氧化碳歧化法反应中3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+K2CO3 中K2MnO4 的理论利用
率是
,所以二者的理论利用率之比为3:2,
故答案为:3:2;
(5)依据离子方程式2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
可知KMnO4 与草酸反应的定量关系是2KMnO4~5H2C2O4,
n(H2C2O4)=20.00×10﹣3L×0.2000mol/L=20.00×10﹣3×0.2000mol
n(KMnO4)=20.00×10﹣3×0.2000×
mol,
1.0800g 样品中n(KMnO4)=20.00×10﹣3×0.2000×
×
mol,
1.0800g 样品中m(KMnO4)=20.00×10﹣3×0.2000×
×
×158g,
样品的纯度=
×100%.
故答案为:
×100%.
【点评】本题考查了物质制备工艺流程的知识.制备方案的过程分析和物质性质的理解应用,特
别是电解原理、滴定实验的熟练掌握和计算应用,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]
12.(15 分)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛.回答下列问题:
(1)基态Ge 原子的核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p2 ,有 2 个未成对电子.
(2)Ge 与C 是同族元素,C 原子之间可以形成双键、叁键,但Ge 原子之间难以形成双键或叁
键.从原子结构角度分析,原因是 锗的原子半径大,原子之间形成的σ 单键较长,p﹣p 轨道
肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π 键 .
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因 GeCl4、GeBr4、GeI4 熔、沸点依
次增高;原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强 .
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔点/℃
﹣49.5
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400
(4)光催化还原CO2 制备CH4 反应中,带状纳米Zn2GeO4 是该反应的良好催化剂.Zn、Ge、O 电
负性由大至小的顺序是 O>Ge>Zn .
(5)Ge 单晶具有金刚石型结构,其中Ge 原子的杂化方式为 sp3 微粒之间存在的作用力是
共价键 .
(6)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,如图(1、2)为
Ge 单晶的晶胞,其中原子坐标参数A 为(0,0,0);B 为(
,0,
);C 为(
,
,
0).则D 原子的坐标参数为 (
,
,
) .
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知Ge 单晶的晶胞参数a=565.76pm,其密度为
g•cm﹣3(列出计算式即可).
【考点】86:原子核外电子排布;9I:晶胞的计算;9S:原子轨道杂化方式及杂化类型判断.菁优网版权所有
【专题】51D:化学键与晶体结构.
【分析】(1)Ge 是32 号元素,位于第四周期第IVA 族,基态Ge 原子核外电子排布式为
[Ar]3d104s24p2;
(2)Ge 原子半径大,难以通过“肩并肩”方式形成π 键;
(3)锗的卤化物都是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高;
(4)元素的非金属性越强,吸引电子的能力越强,元素的电负性越大;
(5)Ge 单晶具有金刚石型结构,Ge 原子与周围4 个Ge 原子形成正四面体结构,向空间延伸的
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立体网状结构,属于原子晶体;
(6)①D 与周围4 个原子形成正四面体结构,D 与顶点A 的连线处于晶胞体对角线上,过面心
B、C 及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞2 等分,同理过D 原子的且平衡侧面的平面
将半个晶胞2 等等份可知D 处于到各个面的
处;
②根据均摊法计算晶胞中Ge 原子数目,结合阿伏伽德罗常数表示出晶胞的质量,再根据ρ=
计
算晶胞密度.
【解答】解:(1)Ge 是32 号元素,位于第四周期第IVA 族,基态Ge 原子核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p2 或[Ar]3d104s24p2,在最外层的4s 能级上2 个电子为成对电子,4p 轨
道中2 个电子分别处以不同的轨道内,有2 轨道未成对电子,
故答案为:3d104s24p2;2;
(2)虽然Ge 与C 是同族元素,C 原子之间可以形成双键、叁键,但考虑Ge 的原子半径大,难以
通过“肩并肩”方式形成π 键,所以Ge 原子之间难以形成双键或叁键,
故答案为:Ge 原子半径大,原子间形成的σ 单键较长,p﹣p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能
重叠,难以形成π 键;
(3)锗的卤化物都是分子晶体,分子间通过分子间作用力结合,对于组成与结构相似的分子晶
体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高,由于相对分子质量:GeCl4<GeBr4
<GeI4,故沸点:GeCl4<GeBr4<GeI4,
故答案为:GeCl4、GeBr4、GeI4 的熔、沸点依次增高;原因是分子结构相似,分子量依次增大,分
子间相互作用力逐渐增强;
(4)元素非金属性:Zn<Ge<O,元素的非金属性越强,吸引电子的能力越强,元素的电负性越
大,故电负性:O>Ge>Zn,
故答案为:O>Ge>Zn;
(5)Ge 单晶具有金刚石型结构,Ge 原子与周围4 个Ge 原子形成正四面体结构,向空间延伸的
立体网状结构,属于原子晶体,Ge 原子之间形成共价键,Ge 原子杂化轨道数目为4,采取sp3
杂化,
故答案为:sp3;共价键;
(6)①D 与周围4 个原子形成正四面体结构,D 与顶点A 的连线处于晶胞体对角线上,过面心
B、C 及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞2 等分,同理过D 原子的且平衡侧面的平面
将半个晶胞再2 等份,可知D 处于到各个面的
处,则D 原子的坐标参数为(
,
,
),
故答案为:(
,
,
);
②晶胞中Ge 原子数目为4+8×
+6×
=8,结合阿伏伽德罗常数,可知出晶胞的质量为
,晶胞参数a=565.76pm,
其密度为
÷(565.76×10﹣10cm)3=
,
故答案为:
.
【点评】本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、化学键、晶体类型与性质、电负
性、杂化方式、晶胞计算等,(6)中晶胞计算为易错点、难点,需要学生具备一定的空间想
象与数学计算能力,难度较大.
[化学--选修5:有机化学基础]
13.(15 分)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义.下面是以秸秆为原料合成聚酯
类
高
分
子
化
合
物
的
路
线
回答下列问题:
第15 页(共16 页)
(1)下列关于糖类的说法正确的是 cd .(填标号)
a.糖类都有甜味,具有CnH2mOm 的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)B 生成C 的反应类型为 酯化反应或取代反应 .
(3)D 中的官能团名称为 酯基、碳碳双键 ,D 生成E 的反应类型为 消去反应 .
(4)F 的化学名称是 己二酸 ,由F 生成G 的化学方程式为 n HOOC(CH2)4COOH+n
HOCH2CH2CH2CH2OH
+(2n﹣1)H2O .
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W 是E 的同分异构体,0.5molW 与足量碳酸氢钠溶液
反应生成44gCO2,W 共有 12 种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简
式为
.
(6)参照上述合成路线,以(反,反)﹣2,4﹣已二烯和C2H4 为原料(无机试剂任选),设计制
备对苯二甲酸的合成路线
.
【考点】HC:有机物的合成.菁优网版权所有
【专题】112:有机推断;32:结构决定性质思想;43:演绎推理法;534:有机物的化学性质及
推断.
【分析】(1)a.糖类不一定有甜味,如纤维素等,组成通式不一定都是CnH2mOm 形式,如脱氧
核糖(C6H10O4);
b.麦芽糖水解生成葡萄糖;
c.淀粉水解生成葡萄糖,能发生银镜反应说明含有葡萄糖,说明淀粉水解了,不能说明淀粉完全
水解;
d.淀粉和纤维素都属于多糖类,是天然高分子化合物;
(2)B 与甲醇发生酯化反应生成C;
(3)由D 的结构简式可知,含有的官能团有酯基、碳碳双键;D 脱去2 分子氢气形成苯环得到
E,属于消去反应;
(4)己二酸与1,4﹣丁二醇发生缩聚反应生成
;
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W 是E 的同分异构体,0.5mol W 与足量碳酸氢钠溶液
反应生成44gCO2,生成二氧化碳为1mol,说明W 含有2 个羧基,2 个取代基为﹣COOH、
﹣CH2CH2COOH,或者为﹣COOH、﹣CH(CH3)COOH,或者为﹣CH2COOH、﹣CH2COOH,或者
﹣CH3、﹣CH(COOH)2,各有邻、间、对三种;
(6)(反,反)﹣2,4﹣己二烯与乙烯发生加成反应生成
,在Pd/C 作用下生成
,然后用酸性高锰酸钾溶液氧化生成
.
【解答】解:(1)a.糖类不一定有甜味,如纤维素等,组成通式不一定都是CnH2mOm 形式,如
脱氧核糖(C6H10O4),故a 错误;
b.葡萄糖与果糖互为同分异构体,但麦芽糖水解生成葡萄糖,故b 错误;
c.淀粉水解生成葡萄糖,能发生银镜反应说明含有葡萄糖,说明淀粉水解了,不能说明淀粉完全
水解,故c 正确;
d.淀粉和纤维素都属于多糖类,是天然高分子化合物,故d 正确,
故选:cd;
(2)B 与甲醇发生酯化反应生成C,属于取代反应,
故答案为:酯化反应或取代反应;
(3)由D 的结构简式可知,含有的官能团有酯基、碳碳双键,D 脱去2 分子氢气形成苯环得到
E,属于消去反应,
故答案为:酯基、碳碳双键;消去反应;
(4)F 的名称为己二酸,己二酸与1,4﹣丁二醇发生缩聚反应生成
,反
第16 页(共16 页)
应方程式为:n HOOC(CH2)4COOH+n HOCH2CH2CH2CH2OH
+
(2n﹣1)H2O,
故答案为:己二酸;n HOOC(CH2)4COOH+n HOCH2CH2CH2CH2OH
+(2n﹣1)H2O;
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W 是E 的同分异构体,0.5mol W 与足量碳酸氢钠溶液
反应生成44gCO2,生成二氧化碳为1mol,说明W 含有2 个羧基,2 个取代基为﹣COOH、
﹣CH2CH2COOH,或者为﹣COOH、﹣CH(CH3)COOH,或者为﹣CH2COOH、﹣CH2COOH,或者
﹣CH3、﹣CH(COOH)2,各有邻、间、对三种,共有12 种,其中核磁共振氢谱为三组峰的结构
简式为:
,
故答案为:12;
;
(6)(反,反)﹣2,4﹣己二烯与乙烯发生加成反应生成
,在Pd/C 作用下生成
,然后用酸性高锰酸钾溶液氧化生成
,合成路线流程图为:
,
故答案为:
.
【点评】本题考查有机物的合成、官能团的结构与性质、有机反应类型、限制条件同分异构体书
写等,是对有机化学基础基础的综合考查,(6)中注意根据题目中转化关系涉及合成路线,
较好的考查学生知识迁移运用能力.