高考化學三輪沖刺 能力突破訓練8(含詳解).doc

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2013年高考化學三輪沖刺能力突破訓練8（含詳解） 1．(化學與技術)某實驗室對煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及Fe2O3)制備聚合氯化鋁{[Al2(OH)nCl6－n]m(1≤n≤5，m≤10)，簡稱PAC，是一種新型、高效的絮凝劑和凈水劑。}其工藝流程如下： 請回答下列問題： (1)用濃鹽酸配制20%的鹽酸所需的玻璃儀器有_________________________________________________________________。 (2)加20%的鹽酸酸浸，有關反應的離子方程式為_________________________________________________________________。 (3)殘渣2的主要成分是____________，設計實驗證明你的結論(填操作、現(xiàn)象)：_________________________________________________________________。 (4)由澄清的PAC稀溶液獲得聚合氯化鋁固體，該實驗操作是________________________，得到的PAC粗產(chǎn)品中可能含有的雜質離子是_______________________________ 。 (5)從不引入雜質的角度來考慮，調節(jié)溶液pH的試劑可改為________(填字母)。 A．NaOH B．Al C．氨水 D．Al2O3 2．(有機化學基礎)已知烴B分子內C、H原子個數(shù)比為1∶2，相對分子質量為28，核磁共振氫譜顯示分子中只有一種化學環(huán)境的氫原子，且有如下的轉化關系： (1)B的結構簡式是________。 (2)A可能屬于下列哪類物質________。 　 a．醇 b．鹵代烴 c．酚 d．羧酸 (3)反應①是D與HCl按物質的量之比1∶1的加成反應，則D的分子式是________。反應②可表示為：G＋NH3―→F＋HCl(未配平)，該反應配平后的化學方程式為____________________________。 化合物E和F是合成藥品普魯卡因的重要中間體，普魯卡因的合成路線如下(已知：)。 (4)甲的結構簡式是________。由甲苯生成甲的反應類型是________。 (5)乙中有兩種含氧官能團，反應③的化學方程式是___________________。 (6)普魯卡因有兩種水解產(chǎn)物丁和戊。 ①戊與甲互為同分異構體，戊的結構簡式是________。 ②戊經(jīng)聚合反應制成的高分子纖維廣泛應用于通訊、宇航等領域。該聚合反應的化學方程式為______________________________。 3．(物質結構與性質)新華網(wǎng)合肥2011年7月21日電，安徽省礦產(chǎn)資源儲量評審中心公布：安徽省地質礦產(chǎn)勘查局在本省金寨縣沙坪溝探明一處世界級的巨型鉬礦，鉬金屬總儲量達到220萬噸以上，潛在經(jīng)濟價值超過6 000億元，鉬是制備二維材料的重要金屬，英國科學家因制備二維晶體材料——石墨烯獲得2010年諾貝爾物理學獎，他們利用“膠帶＋鉛筆”制得單層石墨烯(即從石墨表面剝離下來僅一個原子厚度的材料)。之后，人們又制備出一些氮化硼和二硫化鉬的二維晶體。根據(jù)材料提供的信息，回答相關問題。 (1)已知鉻的原子序數(shù)為24，鉬原子和鉻原子的電子排布相似，鉻原子比鉬原子少18個電子，寫出鉬(Mo)原子外圍電子排布式：______________。 (2)鉬晶體類型是________，構成晶體的粒子是________，粒子之間作用力是________。 (3)二維晶體二硫化鉬、石墨烯都是平面結構，從極性鍵和非極性鍵角度看，其區(qū)別是_____________________________________________________。 石墨烯中碳原子的雜化軌道類型是________。 (4)氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料，有多種晶體結構，如二維結構。 ①在與石墨結構相似的六方氮化硼晶體中，層內B原子與N原子之間的化學鍵為________，層間作用力為________；六方氮化硼晶體的層內B原子數(shù)與B—N鍵數(shù)之比為________。推知：六方氮化硼晶體的硬度________(填“大”、“小”或“無法判斷”)，理由是：_____________________________。 ②六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉化為立方氮化硼，其結構與金剛石相似，硬度與金剛石相當，晶胞邊長為361.5 pm，立方氮化硼晶胞中含有________個氮原子，______個硼原子，立方氮化硼的密度是________gcm－3(只要求列算式，不必計算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)為NA)。 答案 1．解析　(1)配制一定質量分數(shù)的溶液需用量筒、燒杯、玻璃棒。 (2)煤矸石中含有Al2O3、Fe2O3、SiO2，能與HCl反應的只有Al2O3、Fe2O3，SiO2不反應。 (3)根據(jù)實驗流程，Al3＋、Fe3＋中只有Al3＋到PAC；Fe3＋不能存在，只能作為殘渣2除去，外加Ca(OH)2能與Fe3＋反應生成Fe(OH)3。Fe(OH)3的檢驗實質是Fe3＋的檢驗，需先把Fe(OH)3溶解生成Fe3＋，利用顯色反應證明Fe3＋存在。 (4)AlCl3溶液生成[Al2(OH)nCl6－n]m，發(fā)現(xiàn)AlCl3部分水解即可生成PAC，在AlCl3溶液中存在CaCl2，所以雜質為Ca2＋。 (5)不引入雜質，即能與酸反應且生成Al3＋的作為除雜試劑，B、D符合。 答案　(1)量筒、燒杯、玻璃棒 (2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O (3)Fe(OH)3　取少量殘渣2于小試管中，加入稀鹽酸使其完全溶解，再加入KSCN溶液，溶液呈血紅色 (4)蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶　Ca2＋　(5)BD 2．解析　本題主要考查有機物結構推斷、有機物的類別、反應類型、官能團的推斷、有機化合物的性質等知識。(1)根據(jù)烴B分子內的C、H原子個數(shù)比及其相對分子質量可初步判斷B為乙烯，通過B的核磁共振氫譜顯示分子中只有一種化學環(huán)境的氫原子，可驗證B為乙烯。(2)乙醇、鹵乙烴發(fā)生消去反應都能生成乙烯。(3)根據(jù)反應①可知D的分子式為C2H4O；反應②是氯乙烷與氨的取代反應，其化學方程式為2CH3CH2Cl＋NH3―→NH(CH2CH3)2＋2HCl。(4)根據(jù)甲苯生成甲的反應條件“濃HNO3、濃H2SO4，△”及反應③的產(chǎn)物為可知甲為，生成該物質的反應類型為取代反應。(5)甲中甲基發(fā)生氧化反應生成乙，故乙為，該物質與HOCH2CH2Cl發(fā)生酯化反應，生成。(6)①普魯卡因有兩種水解產(chǎn)物，分別為、，其中與互為同分異構體；②中氨基與羧基發(fā)生縮聚反應，生成。 答案　(1)CH2===CH2 (2)ab (3)C2H4O　2CH3CH2Cl＋NH3―→HN(CH2CH3)2＋2HCl 3．解析　(1)鉬原子和鉻原子的電子排布相似，說明它們的外圍電子排布式也相似。已知鉻原子有24個電子，電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，它的外圍電子排布式為3d54s1，鉻位于第四周期，同族元素第四周期與第五周期的原子序數(shù)相差18，推知：鉬位于第五周期，鉬原子的外圍電子排布式為4d55s1。 (2)鉬是金屬晶體，由鉬原子靠金屬鍵構成。 (3)二硫化鉬晶體中存在極性鍵，石墨烯中存在非極性鍵；石墨烯就是石墨結構中一層，石墨結構中，每個碳原子有1個p軌道未參與雜化，可知碳原子雜化軌道類型是sp2雜化。 (4)①類比石墨結構分析，石墨結構：層內正六邊形，碳碳之間靠共價鍵結合；層與層之間靠范德華力(或分子間作用力)結合，類推：層內硼原子與氮原子之間的化學鍵為共價鍵，層間作用力為范德華力(或分子間作用力)；取六方氮化硼晶體同一層中一個正六邊形分析結構：含3個氮、3個硼，6個氮硼鍵，而1個氮原子或硼原子被3個正六邊形均攤，1個硼氮鍵被2個正六邊形均攤，所以，一個正六邊形凈含硼原子數(shù)為3＝1，氮原子數(shù)為3＝1，硼氮鍵為6＝3；六方氮化硼晶體屬于混合型晶體，由于層與層之間范德華力很弱，其硬度小。②金剛石為正四面體結構，結合金剛石的晶胞結構，根據(jù)立方體是頂點、面點、棱點、體點分攤規(guī)律知：1個晶胞含B原子的個數(shù)為4，含N原子數(shù)目：8＋6＝4，由此推知立方氮化硼結構的晶胞中，凈含4個硼原子和4個氮原子。1 pm＝110－12 m＝110－10 cm，晶胞體積為V＝a3＝(361.510－10 cm)3＝(361.510－10)3 cm3,1個BN的質量m(BN)＝ g，由密度公式ρ＝，ρ(BN)＝＝＝ gcm－3。 答案　(1)4d55s1 (2)金屬晶體　鉬原子　金屬鍵 (3)二硫化鉬晶體中存在極性鍵，石墨烯中存在非極性鍵　sp2雜化 (4)①共價鍵　范德華力(或分子間作用力)　1∶3　小　六方氮化硼晶體屬于混合型晶體，由于層與層之間范德華力很弱，其硬度小　②4　4