29.(15分)A、B、C、W、X、Y、Z是由周期表中短周期元素组成的七种物质,其中A、
B、C是三种固体单质,W、X、Y、Z是由两种元素组成的化合物。它们之间的转化关系如图所示(所有反应物和生成物均未在框图中:
回答下列问题:
(1)化合物Z的晶体类型属于__________晶体。
(2)写出单质C的一种用途__________________________________。
(3)航天科技测知化合物N是金星大气层的成分之一,组成化合物N的元素与W相同。
已知N中两种元素的质量之比为2:1,N的相对原子质量小于80,则N的化学式为_____________。又知该分子中的每个原子都满足最外层8电子的稳定结构,试写出其电子式_________________。
(4)写出下列反应的化学方程式:
①__________________________________; ②__________________________________。
30.(15分)已知:
某企业合成高效、低毒农药杀灭菊酯的路线如下:
(1)写出下列物质的结构简式:
C______________;D______________;E______________;F______________。
(2)从甲苯到D的四步反应中有________步是取代反应。
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(3)农药杀灭菊酯的分子式为__________________。
(4)写出E→F的化学方程式____________________________________。
参考答案
6.A 解析:1,4-二氧杂环乙烷与丁酸的分子式都是C4H8O2,但其结构不同,因此属于同分异构体,A正确。该有机物中没有酯基,因此不可能与乙酸乙酯互为同系物,B错误。该有机物中没有与钠反应的官能团,C错误。该有机物中没有与O原子直接相连的H原子,不具备形成氢键的条件,故D错误。
7.B 解析:设各离子的物质的量分别为2mol、3mol、1mol、3mol、1mol,由电荷守恒得:n(NO3)×(-1)+n(SO42)×(-2)+n(Fe3+)×(+3)+n(H+)×(+1)=2mol×(-1)+3mol×(-2)+1mol×
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(+3)+3mol×(+1)=-2mol,则可判断1个R离子带2个单位的正电荷,排除C。A、B、D三个选项中,因Ba2+与SO42不能共存,故排除D。在酸性环境中NO3有强氧化性,可以将Fe2+
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-
氧化,因此Fe2+也不可能存在于该溶液中,排除A。答案:B。
8.D 解析:油脂都是高级脂肪酸与甘油作用形成的酯,因此任何一种油脂水解的产物中都含有甘油(即丙三醇)而不是乙二醇,故A错误。从混合物中分离、提纯蛋白质可采用盐析的方法,故B错误。淀粉在酸作用下可发生水解,但在碱溶液中不能水解,故C错误。糖类、油脂和蛋白质中一定含有碳、氢、氧三种元素,在蛋白质中还一定含有N元素,可能含有S或P元素,D正确。答案:D。
35
37
9.C 解析:Cl和Cl是不同种原子,是氯元素的两种同位素,A错。O2和O3是氧元素形成的两种性质不同的单质,是氧元素的两种同素异形体,B错。H2O由2个普通氢原子(H)和1个O原子构成,其质量数之和为18;而H2O由2个重氢原子(H)和1个O原子构成,其质量数之和为22,显然是不同种水分子,D错。
16
2
18
2
18
1
16
1
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10.C 解析:为了防止散热,在中和热的测定实验中应该选用一大一小两只烧杯,小烧杯和大烧杯之间用泡沫塑料隔开,选项A错误。从防止散热的效果看,使用保温杯防止散热的效果更好,B错误。中和热的测定原理是:首先根据公式Q=cmΔT求出反应过程中放出的热量,然后再根据ΔH=-Q/n(H2O)计算中和热。式中ΔT表示反应后的最高温度与反应前盐酸与NaOH溶液的平均温度之差,因此每次实验至少需要测定3次温度,由于中和热的测定属于定量实验,因此至少平行做两次实验才能正确求出其值,所以在整个实验过程中最少需要测定并记录6次温度,C正确。为了保证盐酸完全被NaOH中和,在实验过程中通常使NaOH稍过量,故D说法错误。
11.C 解析:题目只给出了的HNO3物质的量,表面上看似乎条件不足,无法计算。但是,根据上述方程式分析可知,金属单质与稀硝酸反应时,若硝酸的还原产物仅为NO,则被还原的HNO3的量总是占参加反应的HNO3总量的1/4,即:8L×0.25 mol/L÷4=0.5mol。
12.A 解析:本题考查氧化还原反应的规律。选项A中,S元素的化合价变化应该是从H2S中的-2价到0价,从H2SO4中的+6价到+4价,转移电子数为2个,故A错。B是歧化反应,反应物中的6个0价的Cl原子,有5个降至-1价,1个升至+5价,转移电子数5个,故B正确。同理分析C也是正确的。D是一个归中反应,H2S中2个-2价的S升至0价,SO2中1个+价的S降至0价,转移电子数为4个,故D正确。答案:A。
13.D 解析:根据H2SO4+Cu(OH)2=CuSO4+2H2O可知,电解过程中消耗CuSO4和H2O的物质的量分别为0.1mol、0.2mol。若在上述电解过程中仅仅发生了电解CuSO4溶液的反应,根据2CuSO4+2H2O
2Cu+2H2SO4+O2↑可知,消耗CuSO4和H2O的物质的量应该相等。因此,
0.2molH2O被消耗过程是:电解CuSO4溶液时消耗0.1mol,当CuSO4溶液电解完毕,成为电解水,又被消耗0.1mol。其反应依次为:2CuSO4+2H2O
2Cu+2H2SO4+O2↑ 2H2O
2H2
↑+O2↑两反应中转移的电子数分别为0.2mol、0.2mol,共0.4mol。答案:D。
27.答案:(1)2.5×103(2分) (2)0.10(2分) 如下图(3分)
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c(mol/L) 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0 20 40 NO2 N2O4 60 80 100 t(s) (3)60%(3分) 57.5g/mol (3分) (4)向左移动(2分)
解析:(1)根据氮原子守恒,20s时NO2的物质的量为0.40mol-0.05mol×2=0.30mol,NO2的反应速率为(0.4mol-0.3mol)÷2L÷20s=2.5×103 mol/(L·s)。
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(2)若在相同情况下最初向该容器充入四氧化二氮,要达到等效平衡,四氧化二氮的起始物质的量应该是0.20mol,其浓度为0.10mol/L。图象可以将20s、40s、80s几个坐标点用平滑曲线连接。
(3)平衡时N2O4为0.08mol,故转化率为(0.2-0.08)mol÷0.2mol×100%=60%(也可以用浓度变化量计算)。由氮原子守恒可知此时NO2为0.24mol,混合气体的平均摩尔质量为
0.2mol?92g/mol=57.5g/mol。
(0.24?0.08)mol(4)仅充入He气对平衡无影响。但若把容器体积扩大为4L,则压强减小,平衡逆向移动。
28.(1)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2分)
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(2分) (2)能(2分) 相等(2分)
(3)反应产生的NO2部分溶解于浓硝酸中呈黄色,与蓝色的硝酸铜溶液混合而使溶液呈绿色(3分)
(4)方案一:取Cu与浓HNO3反应后的绿色溶液,向其中通入足量的空气(或氧气),溶液颜色由绿色逐渐变为蓝绿色,最终变为蓝色。
方案二:取Cu与浓HNO3反应后的绿色溶液,加热,溶液颜色由绿色逐渐变为蓝绿色,最终变为蓝色(可任选其中一个作答)。(4分)
解析:该题是进行实验探究、考查思维能力的好素材。现对有关问题分析如下:
①在甲的实验中,所得溶液的物质的量浓度相等但颜色不同,这足以说明:两试管中的Cu(NO3)2溶液呈现不同的颜色与其物质的量浓度无关。
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②既然溶液呈现不同的颜色与其物质的量浓度无关,那么,溶液颜色不同的原因就要从Cu(NO3)2之外的其它成分去分析了。不难看出,除了Cu(NO3)2,不同的只是两反应的气体产物。NO2可溶于浓硝酸且溶液呈黄色,根据物理学原理——黄色与蓝色混合色为绿色,乙的实验也验证了这个结论。而NO不溶于硝酸,所得溶液毫无疑问应该是蓝色的。 29.答案:(1)原子(2分)
(2)计算机芯片(或硅太阳能电池、半导体材料等)(2分) (3)C2O3(2分) (4)2Mg+CO2
(3分)
2CO↑+Si(3分)
2MgO+C(3分) 2C+SiO2
解析:根据X含有两种元素,与单质B反应生成W,且B是短周期元素的固体单质,在中学化学中满足此反应规律的只有CO2+C→CO,以此为突破口可确定X为CO2,B为C,W为CO。A能与二氧化碳反应,生成C,在中学化学中此反应只能是Mg+CO2→MgO+C;B与Z反应生成CO,那么Z是一种氧化物,氧化物能与碳发生置换反应,中学化学中涉及到的反应有C+SiO2→CO↑+Si和C+H2O(g)→CO+H2。但后者生成的H2是气体,不符合题意,予以排除。七种物质已经确定。
设N的化学式为CxOy,若碳、氧两元素的质量比为2:1,则:
12x=2:1,解得x:y=8:3,N的化16y学式为C8O3,该化合物的相对分子质量为144,不符合题意。若氧、碳两元素的质量比为2:1,则:
16y=2:1,解得x:y=2:3,则N的化学式为C2O3,该化合物的相对分子质量为72<80,符12x合题意。 30.答案:
(每个结构简式2分,共8分) (2)4(2分)
(3)C25H22NO3Cl(2分)
(3分)
解析:烷烃的取代反应在光照的条件下进行,苯的取代采用FeCl3作催化剂,从甲苯到B的反应条件可知,甲苯到A是在苯环上取代,且取代的位置是在甲苯的对位。根据X的结构简式
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