2013年全国高校自主招生化学模拟试卷八

(12分)(1) 如果已经发现167号元素A,若已知的原子结构规律不变,167号元素应是第     周期、第      族元素;可能的最高氧化态为       ;氢化物的化学式为      

(2) 某一放射性物质衰变20%需15天,该物质的半衰期是       

    (3) 化合物分子中有        种化学环境不同的氢原子。如果用氯取代分子中的氢原子,生成的一氯代物可能有        种。

    (4) 硅与碳为同族元素,呈四价。然而,与碳化合物相比,硅化合物的数量要少得多。碳易于形成双键,硅则不易形成双键。但据美国《科学》杂志2000年报道,已合成了分子中既有Si-Si单键,又有Si=Si双键的化合物X。X的分子式为Si5H6,红外光谱和核磁共振表明X分子中氢原子的化学环境有2种,则X的结构式是:                          

答案解析:
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知识点:原子结构与性质

(12)

(1) 8 A +7 HA (每空1分,共4)

(2) 47 (2)

(3) 4 (2) 7 (2)

(4)

     

(13分)(1) 磷和氢能组成一系列的氢化物,如PH3,P2H4,P12H16等。其中最重要的是PH3。PH3称为膦,它是一种无色剧毒的有类似大蒜臭味的气体。它可由NaOH和白磷反应来制备,其制备反应的化学方程式为                             ,P2H4的沸点比PH3     (填“高”或“低”),原因是                                             。AsH3又称胂,试写出由As2O3制备胂的反应方程式                      ,胂的汽化热比膦     (填“大”或“小”)。

    (2) ①根据VSEPR理论,SCl3+和ICl4-的空间构型分别是                    ,S和I分别以                                杂化轨道同Cl形成共价键。

    ② SCl3+和PCl3是等电子体,其S-Cl键键长     (填>、=或<)P-Cl键键长,原因

                                                                      

答案解析:
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知识点:分子结构与性质

(13)

(1) P4+3NaOH+3H2OPH3↑+3NaH2PO2 (2) (1)

P2H4的相对分子质量大,分子间作用力比较大 (1)

As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3↑+6ZnSO4+3H2O (2) (1)

(2) 三角锥 (1) 平面正方形 (1) sp3 (1) sp3d2 (1)

< (1) S有较大核电荷,处于较高氧化态 (1)

     

(5分)石墨晶体由如图(1)所示的C原子平面层堆叠形成。有一种常见的2H型石墨以二层重复的堆叠方式构成,即若以A、B分别表示沿垂直于平面层方向(C方向)堆叠的两个不同层次,它的堆叠方式为ABAB……。图(2)为AB两层的堆叠方式,O和●分别表示A层和B层的C原子。

(1) 在图(2)中标明两个晶胞参数a和b。

(2) 画出2H型石墨晶胞的立体示意图,并指出晶胞类型。

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知识点:晶体结构与性质

(5)

可有多种选取方式,其中一种方式如下图所示:

     

(4分)在仅含有Al3+一种金属离子的某样品水溶液中,加入NH3-NH4Ac缓冲溶液,使pH=9.0,然后加入稍过量的8-羟基喹啉,使Al3+定量地生成喹啉铝沉淀:

Al3++3HOC9H6NAl(OC9H6N)3↓+3H+

过滤并洗去过量的8-羟基喹啉,然后将沉淀溶于2mol·L-1HCl溶液中,即得8-羟基喹啉的酸溶液,用15.00mL 0.1238mol·L-1KBrO3-KBr标准溶液(即KBrO3的浓度为0.1238mol·L-1,KBr过量)处理,产生的Br2与8-羟基喹啉发生取代反应为:

HOC9H6N+2Br2HOC9H4NBr2+2H++2Br-

待取代反应完全以后,再加入过量的KI,使其与剩余的Br2反应生成I2,最后用0.1028mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定析出的I2,终点时用去Na2S2O3标准溶液5.45mL。

(1) 写出Na2S2O3与I2反应的化学方程式:

                                                                         

   (2) 由以上实验数据可算得样品中Al的含量为            mg。

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知识点:镁铝及其化合物

(4)

2Na2S2O3+I22NaI+Na2S4O6 (2)

2380 (2)

     

(13分)高效、低毒农药杀灭菊酯的合成路线如下:

   

(1) 写出A、B、C、D、E、F、G的结构简式。

    A                  B                      C                   

    D                                  E                                 

    F                                  G                                

    (2) 给出D和G的系统命名。

    D                                  G                                

答案解析:
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知识点:有机合成及高分子化合物

(2)D3-甲基-2-对氯苯基丁酰氯 (1)

[写成3-甲基-2(4-氯苯基)丁酰氯 3-甲基-24'-氯苯基丁酰氯也对]

Gα-羟基-α(间苯氧基)苯乙腈 (1) ( 2-羟基-2(3-苯氧基)苯乙腈)

     

(12分)Parecoxib为第二代环氧合酶-2(COX-2),由美国Phamarcia公司专为治疗与外科手术或外伤有关的剧烈疼痛而开发,其合成路线如下:

    (1) 写出化合物A、B、C、D、E的结构简式:

    A                                  B                                  

    C                                  D                                  

    E                                                                      

    (2) 用“*”标出化合物F中所有的手性碳,F的光学异构体数目为                 

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知识点:有机合成及高分子化合物

(12)

     

(6分)已知,CrO42-离子和Cr2O72-离子在水溶液中存在如下平衡:

2CrO42-(aq)+2H+(aq)Cr2O72-(aq)+H2O(1),K=

    (1) 要使平衡向左移动,可以加        ,或加        ,或加某些金属离子如Ba2+。

    (2) 请自行设计两个实验(简单说明实验操作和实验现象)来验证Ba2+确实能使平衡向左移动。

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知识点:溶解平衡

(6)

(1) OH Cr2O72 (1)

(2) a.加入 Ba2+ 后,溶液的颜色从黄色变为橘红色

b.加入 Ba2+ 后,产生黄色 BaCrO4,沉淀

c.加入 Ba2+后,pH值下降

d.其他任何对溶液或沉淀进行分析的方法

(答对一个 2 分,不超过 4 )

     

(9分)有一离子晶体经测定属立方晶系,晶胞参数a=4.00Å(1Å=10-8cm),晶胞的顶点位置为Mg2+,体心位置为K+,所有棱边中点为F-。

    (1) 该晶体的化学组成是                                   

    (2) 晶胞类型是                                           

    (3) Mg2+的F-配位数是           ,K+的F-配位数是          

    (4) 该晶体的理论密度是          g·cm-3。

    (5) 设晶体中正离子和负离子互相接触,已知F-的离子半径为1.33Å,试估计Mg2+的离子半径是        Å,K+的离子半径是            Å。

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知识点:晶体结构与性质

(9)

(1) MgKF3 (2)

(2) 简单立方晶胞 (1)

(3) 6 (1) 12 (1)

(4) 3.12 g·cm3 (2 )

(5) 0.67 Å (1 ) 1.50 Å (1 )

     

(7分)实验发现,298K时,在FeCl3的酸性溶液中通入氢气,Fe3+被还原成Fe2+离子的反应并不能发生,但在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后反应该立即进行。有人用“新生态”概念解释此实验现象,认为锌与酸作用时产生的“新生态”氢原子H*来不及结合成H2即与FeCl3作用,反应式为:Zn+2H+2H*+Zn2+,H*+FeCl3FeCl2+HCl。但这种解释争议颇多。有化学工作者指出,根据298K时两电对的标准电极电势E$(Zn2+/Zn)=-0.763V,

E$ (Fe3+/Fe2+)=0.771V和设计下述原电池实验即可判断上述解释正确与否:

在两只烧杯中分别装入ZnSO4和FeCl3溶液,再在ZnSO4中插入锌片,在FeCl3中插入铂片,并加数滴KSCN使溶液呈红色,将两极用盐桥连接后,装有FeCl3溶液的烧杯中的红色逐渐褪去。如果在FeCl3溶液内加少量酸,褪色更快。请回答下列问题:

(1) 所设计的原电池符号是                                            

    (2) 该原电池的正极反应是                         

                负极反应是                         

    原电池的总反应是                                              

(3) 上述关于“新生态”H*的解释是否正确        (填“是”或“否”),理由是:

                                                                           

(4) 说明加酸后褪色更快的原因:                                           

答案解析:
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知识点:原电池

(7)

(1) ZnZn2+∣∣Fe3+Fe2+Pt (1)

(2) Zn→Zn2++2e (1)

2Fe3++2e→2Fe2+ (1)

Zn+2Fe3+2Fe2++Zn2+ (1)

(3) (1)。显然在此实验中没有氢产生,Fe3+被还原是因为Zn生成Zn2+时放出的电子流入铂电极,Fe3+在铂电极上获得电子被还原成Fe2+,这充分说明还原FeCl3的是Zn,而不是新生态氢。(1)

(4) 因为Fe3+发生水解,形成还原速度较慢的Fe(OH)2+离子,加入酸则可抑制水解从而加快Fe3+的还原。 (1)

     

(9分)在合成某些铬的配合物时进行以下反应:

    (a) 新制备的CrBr2+溶于稀HCl溶液中的2,2-联吡啶(,相对分子质量:156.18,可简写为“dipy”)→黑色结晶沉淀A。

    (b) A+5%HClO4,黄色晶状沉淀B。

    (c) A溶解在无空气的并含有过量NH4ClO4的蒸馏水中+Mg深蓝色化合物C。

化学分析和磁性测量结果如下:

化合物

重量%

 

μ(B.M.)

N

Br

Cl

Cr

ClO4

A

11.17

21.24

 

6.91

 

3.27

B

10.27

 

12.99

6.35

 

3.76

C

13.56

 

 

8.39

16.04

2.05

问:(1) 根据上述数据推出化合物A、B和C的结构式:

                    B                         C                      

    由磁性数据可推测C中未成对电子数目是      个。

   (2) (a)中为什么要用新制备的CrBr2?

                                                                              

答案解析:
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知识点:有机合成及高分子化合物

(9)

(1) A [Cr(dipy)3]Br2·4H2O (2)

B [Cr(dipy)3](ClO4)3 (2)

C [Cr(dipy)3]ClO4 (2)

C 的未成对电子数目:1 (1)

(2) a中用新制备的CrBr2,是因为Cr2+易被空气中氧气氧化至Cr3+,放置较长时间的CrBr2中含有CrBr3,得不到纯净的Cr()配合物。 (2)

     

(4分)NiO晶体为NaCl型结构,将它在氧气中加热,部分Ni2+被氧化为Ni3+,晶体结构产生镍离子缺位的缺陷,其组成成为NixO(x<1),但晶体仍保持电中性。经测定NixO的立方晶胞参数a=4.157Å,密度为6.47g·cm-3。

    (1) x的值(精确到两位有效数字)为         ;写出标明Ni的价态的NixO晶体的化学式                

   (2) 在NixO晶体中Ni占据            空隙,占有率是          

答案解析:
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知识点:晶体结构与性质

(4)

(1) 0.92 (1) (1) [Ni()0.76Ni()0.16O]

(2) 八面体 (1) 92 (1)

     

(6分)交警为确定驾驶员是否酒醉后驾车,常采用呼吸测醉分析法。在310K时取50.0cm3被检测人的呼吸样品鼓泡通过酸性重铬酸盐溶液。由于乙醇的还原作用产生了3.30×10-5mol Cr(Ⅲ),重铬酸盐的消耗可用分光光度法测定。法律上规定血液中的乙醇含量超过0.05%(质量百分数)便算酒醉。请回答以下问题:

    (1) 写出以上检测反应的离子方程式:                                        

    (2) 请通过计算确定此人是否为法定的酒醉。计算中假定:310K时,含有0.45%乙醇的血液上面乙醇的分压为1.00×104Pa。

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知识点:有机计算

(6)

1

(1) 检测的化学反应式为:

2Cr2O72+3C2H5OH+16H+4Cr3++3CH3COOH+11H2O (2)

(2) 50.0cm3此人的呼吸样品中应含有

n(乙醇)3×3.30×105/4

2.475×105mol

人呼吸的温度约为310K,因此血液上面乙醇的分压是:

nRT/V0.75×3.30×105×8.314×310/(50.0×106)

1276Pa (2)

假设亨利定律适用于血液中的乙醇溶液,则亨利常数

k104/(4.5×103)

所以,此人的血液中乙醇的含量为:

1276×(4.5×103/104)×100%=0.057>0.050 (1)

因此此人是法定的酒醉。 (1)

另法:法定允许的乙醇分压为x0.050×1.00×104/0.451.1×103Pa

小于1276Pa,因此此人是法定酒醉。