2021年全国统一高考化学试卷新课标ⅰ（含解析版）下载

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 1C 12N 14O 16Na 23Al 27Cl35.5 Fe56 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 CO 发展至关重要。碳中和是指 直接有效的是 2 的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最 A. B. C. 将重质油裂解为轻质油作为燃料 大规模开采可燃冰作为清洁燃料 通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 CO D. 研发催化剂将 2 还原为甲醇 D【答案】 【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 Ca(OH)2  NH4Cl NH3 ABCDMnO  HCl Cl2 O2 (浓) 2MnO2  KClO3 NaCl  H2SO 4 (浓) HCl A. A B. B C. C D. D C【答案】 【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 CO2  CaSO  CaCO SO2 A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： 3434Fe  4H  NO  Fe3  NO  2H O B. 过量铁粉加入稀硝酸中： 32Al3  4OH  AlO  2H O C 硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液： 222 2 D. 氯化铜溶液中通入硫化氢： Cu S  CuS  A【答案】 【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 O2 O2 ，故 A 正确； 4程式为：C +CaSO4=CaCO3+S 3B．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++2N O3 =3Fe2++2NO↑+4H2O，故 B 错误； 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)3↓，故 C 错误； 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++H2S=CuS↓+2H+，故 D 错误； 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 44g CO D. 该物质与碳酸钠反应得 1mol 2C【答案】 【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 CH2 的有机物，该物质的分子式为 C10H18O3，而且与乙醇、乙酸结构不相似，故 B 错误； C．该物质的分子式为 C10H18O3， 的分子式为 C10H18O3，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； 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。 1.731kg 5. 我国嫦娥五号探测器带回 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 W  X  Y  Z A. 原子半径大小顺序为 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 B【答案】 【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 ，A 错误； X>Y>Z>W 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 Cl 氧化生成 2 的反应 A. 阳极发生将海水中的 Cl B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的 NaClO HC. 阴极生成的 2 应及时通风稀释安全地排入大气 Mg(OH) D. 阳极表面形成的 2 等积垢需要定期清理 D【答案】 【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 Cl2，阴极区 H2O 优先 得电子生成 H2 和 OH-，结合海水成分及电解产物分析解答。 【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 Cl2，发生氧化反应， 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 Cl2 与阴极区生成的 OH-在管道 中会发生反应生成 NaCl、NaClO 和 H2O，其中 NaClO 具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生 物，B 正确； C．因为 H2 是易燃性气体，所以阳极区生成的 H2 需及时通风稀释，安全地排入大气，以排 除安全隐患，C 正确； D．阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，会使海水中的 Mg2+沉淀积垢，所以阴极表 面会形成 Mg(OH)2 等积垢需定期清理，D 错误。 故选 D。 随 c(H+)而变化，  不发生水解。实 7. HA 是一元弱酸，难溶盐 MA 的饱和溶液中 c(M ) M2++验发现， 时为线性关系，如下图中实线所示。 298K c (M )-c(H ) 下列叙述错误的是 -1 -1 pH  4 A. 溶液 时， c(M )<3.010 molL K (MA)=5.010-8 B. MA 的溶度积度积 sp ++–pH=7 C. 溶液 时， c(M )+c(H )=c(A)+c(OH ) K (HA) 2.010-4 D. HA 的电离常数 aC【答案】 【解析】 c(H+ ) c(A- ) 【 分 析 】 由 题 意 可 知HA 是 一 元 弱 酸 ， 其 电 离 常 数Ka(HA)= ；c(HA) Ksp (MA) c(H+ ) +K (MA) +-2+Ksp(MA)=c(M )×c(A)，联立二式可得线性方程 c (M )= 。sp Ka (HA) 【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+)= -4 mol/L<3.0×10-4mol/L，A 正确； 7.510-8 mol/L= 7.510 B．当 c(H+)=0mol/L 时，c2(M+)=5.0×10-8，结合分析可知 Ksp (MA) -8 K (MA) +K (MA) =sp 0 5.0×10 = ，B 正确； sp Ka (HA) ++–C．设调 pH 所用的酸为 H X，则结合电荷守恒可知 + nc(Xn-)， c(M )+c(H )=c(A)+c(OH ) n题给等式右边缺阴离子部分 nc(Xn-)，C 错误； K (MA)=5.010-8 +-5 2+-8 22D．当 c(H )=20×10mol/L 时，c (M )=10.0×10mol /L ，结合 B 代入线 sp 5.010-8 Ka (HA) 210-4  +5.010-8 K (HA) 2.010-4 -8 性方程有 10.0×10 = ，解得 ，D 正确； a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。 TiO SiO 、Al OMgO 、 、 2 3 8. 磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有 、以及少量的 CaO 22Fe2O 3 。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 pH 该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的 金属离子 见下表 Mg2 Fe3 2.2 Ca2 12.4 Al3 pH 开始沉淀的 3.5 9.5 c=1.0105 molL1 pH 沉淀完全 的3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题： Fe O 3 转化为相应 2TiO SiO 、Al OMgO 、 、 2 3 (1)“焙烧”中， 2 几乎不发生反应， 、CaO 2Al O NH Al SO 的硫酸盐，写出 3 转化为 4 2 的化学方程式_______。 24pH pH 至 11.6，依次析出的 (2)“水浸”后“滤液”的 约为 2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节 金属离子是_______。 2+ 浓度为_______ 。-1 (3)“母液①”中 Mg molL (4)“水浸渣”在 160℃“酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。 2 TiO xH O (5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热， 程式是_______。 水解析出 沉淀，该反应的离子方 TiO 22(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 Al O 4 MHSO4 2NH Al SO 6NH3  3H2O  4 2 (1). 【 答 案 】 4  2342Fe3+、Al3+、Mg2+ 1.0106 SiO2 CaSO4 (6). (2). (3). (4). (5). 硫酸 (7). TiO2+ +(x+1)H2O  TiO2 xH2O  +2H (8). (NH4 )2SO4 【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 TiOSO4，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的酸溶渣和 TiOSO4 溶液；将 TiOSO4 溶液加 入热水稀释并适当加热，使 TiOSO4 完全水解生成 TiO2·x H2O 沉淀和硫酸，过滤得到含有 硫酸的母液②和 TiO2·x H2O。 【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 酸铝铵、氨气和水，反应的化学方程式为焙烧 Al2O3+4(NH4)2SO4 NH4Al(SO4)2+4NH3↑+3H2O ，故答案为：Al2O3+4(NH4)2SO4 焙烧 NH4Al(SO4)2+4NH3↑+3H2O； (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—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10-10.8 =1×10—6mol/L，故答案为：1×10—6 ；2（110-2.4） (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 TiOSO4 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 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；SiO2、CaSO4； (5)酸溶后将 TiOSO4 溶液加入热水稀释并适当加热，能使 TiOSO4 完全水解生成 TiO2·x 2+ +ΔH2O 沉淀和硫酸，反应的离子方程式为 TiO +（x+1）H2O TiO2·xH2O+2H ，故答案为： 2+ +ΔTiO +(x+1)H2O TiO2·xH2O+2H ； (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：(NH4)2SO4。 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)： H SO NaNO Ⅰ.将浓 、3 、石墨粉末在 c 中混合，置于冰水浴中，剧烈搅拌下，分批缓慢 4 粉末，塞好瓶口。 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。 24KMnO 加入 H O 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 2 至悬浊液由紫色 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)。 KMnO (2)步骤Ⅰ中，需分批缓慢加入 4 粉末并使用冰水浴，原因是_______。 (3)步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是_______。 H O (4)步骤Ⅲ中， 2 的作用是_______(以离子方程式表示)。 2SO2 (5)步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在 _______。 来判断。检测的方法是 4试纸检测来判断  是否洗净，其理由是_______。 pH (6)步骤Ⅴ可用 Cl (1). (2). (3). (4). 【答案】 滴液漏斗 三颈烧瓶 d反应放热，使反应过快 (6). (5). 反 应 温 度 接 近 水 的 沸 点 ， 油 浴 更 易 控 温 2MnO4  5H2O2  6H  2Mn2 8H2O  5O2  (7). BaCl 取少量洗出液，滴加 ，2+ 与 – 电离平衡，洗出液接近中性时，可认为 – 洗净 (8). 没有白色沉淀生成 Cl Cl H【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 KMnO4 粉末并 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 H2O2 后发生的现象可知，加入的目的是除去过量的 KMnO4，则反应的离子方程 O 式为：2Mn 4 +5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O，故答案为： O 2Mn 4 +5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O ； O2 (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 S 来判断，检测方法是： 4取最后一次洗涤液，滴加 BaCl2 溶液，若没有沉淀说明洗涤完成，故答案为：取少量洗出液， 滴加 BaCl2，没有白色沉淀生成； (6)步骤 IV 用稀盐酸洗涤沉淀，步骤 V 洗涤过量的盐酸， + 与 – 电离平衡，洗出液接近 Cl H中性时，可认为 – 洗净，故答案为： + 与 – 电离平衡，洗出液接近中性时，可认为 -Cl Cl Cl H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_______。 BaPtCl BaCl Cl 和(2)氯铂酸钡( 6 )固体加热时部分分解为 、2 ，376.8℃时平衡常数 Pt 2K′p 1.0104 Pa2 BaPtCl ，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量 6 ，抽真空后，通过一支管通入 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 p = 2ICl(g)  Cl (g) I (g) 烧瓶中压强为32.5kPa ，则 _______kPa ，反应 的平衡常数 ICl 22K=_______(列出计算式即可)。 K(3)McMorris 测定和计算了在 136~180℃范围内下列反应的平衡常数 2NO(g)+2ICl(g)  2NOCl(g)+I2 (g) Kp1 。p2NOCl(g)  2NO(g)+Cl2 (g) Kp2 11lgK ~ lgK ~ p2 得到 和均为线性关系，如下图所示： p1 TTCl ①由图可知，NOCl 分解为 NO 和 反应的 _______0(填“大于”或“小于”) ΔH 2KKp2 表示)：该反应的 2ICl(g)  Cl (g) I (g) ②反应 的 K=_______(用 、p1 22_______0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程_______。 ΔH (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  Cl2 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 (24.8103 )2 Kp1  Kp2 (5). (1). (2). (3). (4). 【答案】 溴(或 )24.8 大于 图Br 11(6). (7). <大于设，即，由则可知：：T  T T′ TlgK (T’) lgK (T)>lgK (T’) lgK (T) lgK (T) lgK (T’) p2 p2 p1 p1 p1 p1 lg Kp2 (T’)Kp1(T’)  lg Kp2 (T)Kp1(T) k(T’)>k(T) ，即 ，因此该反应正反应为吸热反 (8). 应，即 大于 0 0.5 ΔH 【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 BaPtCl BaCl2 Cl (s)+ (s)+2 2 (g)、 Pt (2)由题意玻 376.8℃时璃烧瓶中发生两个反应： 6 (s) BaPtCl BaCl2 Cl Cl2(g)+I2(g) 2ICl(g)。 6 (s) (s)+ (s)+2 2 (g)的平衡常数 Pt K′p 1.0104 Pa2 4，则平衡时 p2(Cl )= 2 ，平衡时 p(Cl2)=100Pa，设到达平衡时 I2(g) 1.010 Pa 2Cl2 (g)+ I2 (g) 2ICl(g) 开始/(kPa) 变化/(kPa) 20.0 p0的分压减小 pkPa，则 ，376.8℃平衡时，测得烧瓶中 2p 2p 平衡/(kPa) 0.120.0-p 压强为32.5kPa ，则 0.1+20.0+p=32.5，解得 p=12.4，则平衡时 =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 = 2p kPa 2ICl 3p = 2ICl(g)  Cl (g) I (g) 24.8kPa=24.8×10 Pa，p(Cl2)=0.1kPa=100Pa，因此反应 的平 ICl 221007.6103 衡常数 K= ；(24.8103 )2 1(3)①结合图可知，温度越高， 越小，lgKp2 越大，即 Kp2 越大，说明升高温度平衡 T2NOCl(g)  2NO(g)+Cl (g) Cl 正向移动，则 NOCl 分解为 NO 和 2 反应的大于 0； 22NO(g)+2ICl(g)  2NOCl(g)+I (g)K ②Ⅰ. 2p1 2NOCl(g)  2NO(g)+Cl (g)K Ⅱ. 2p2 K K p2 ；该反应的 2ICl(g)  Cl (g) I (g) 2ICl(g)  Cl (g) I (g) 的K= Ⅰ+Ⅱ得 ，则 p1 222211<大于 0；推理过程如下：设 ，即 ，由图可知： ΔH T  T T′ TlgK (T’) lgK (T)>lgK (T’) lgK (T) lgK (T) lgK (T’) 则： p2 p2 p1 p1 p1 p1 lg Kp2 (T’)Kp1(T’)  lg Kp2 (T)Kp1(T) k(T’)>k(T) ，即 ，因此该反应正反应为吸热反 应，即 大于 0； ΔH (4)Ⅰ. NOCl  hv  NOCl NOCl  NOCl 2NO  Cl Ⅱ. 2Ⅰ+Ⅱ得总反应为 2NOCl+hv=2NO+Cl2，因此 2molNOCl 分解需要吸收 1mol 光子能量，则 分解 1mol 的 NOCl 需要吸收 0.5mol 光子。 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。 11. 过渡金属元素铬 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 51为[Ar]3d 4s 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。 2 中提供电子对形成配位 Cr NH H OCl 3 3  2 2键的原子是_______，中心离子的配位数为_______。 2 中配体分子 以及分子 NH H O 、PH 3 的空间结构和相应的 (3) Cr NH H OCl 3 3  2 322键角如图所示。 PH NH PH H O 3 的_______，原因是_______， 的 23 中 P 的杂化类型是_______。 3 的沸点比 NH 键角小于 3 的，分析原因_______。 AlCr AlCr 2 具有 (4)在金属材料中添加 2 颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。 r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 Cr r和Al ，则金属原子空间占有率为_______%(列出计算表达式)。 【答案】 AC 6sp3 NH3 (1). (2). (3). (4). (5). 高(6). N、O、Cl NH H O H O (7). 存在分子间氢键 3 含有一对孤对电子，而 含有两对孤对电子， 中的 228π 2r3 +r3 Al  100 Cr (8). (9). 孤对电子对成键电子对的排斥作用较大 Al 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 5总能量低，核外电子排布应为 1 ，A 正确； [Ar]3d 4s 5B. Cr 核外电子排布为 1 ，由于能级交错，3d 轨道能量高于 4s 轨道的能量，即 3d [Ar]3d 4s 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) 2 中三价铬离子提供空轨道， 提供孤对电子与三价 N、O、Cl Cr NH H OCl 3 3  2 2铬离子形成配位键，中心离子的配位数为 三种原子的个数和即 3+2+1=6，故答 N、O、Cl 案为： ；6； N、O、Cl 3PH PH NH ； N 原子电负性较强， 3(3) 3 的价层电子对为 3+1=4，故 中 P 的杂化类型是 sp 3NH PH H O NH 的键角小于 3 的，原因 分子之间存在分子间氢键，因此 3 的沸点比 3 的高； 2NH H O H O 是： 3 含有一对孤对电子，而 含有两对孤对电子， 中的孤对电子对成键电子 22对的排斥作用较大，故答案为：sp3 ；高； 3 存在分子间氢键； 3 含有一对孤对电子， NH NH H O H O 中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大； 2而含有两对孤对电子， 21AlCr 8 +1=2 (4)已知 2 具有体心四方结构，如图所示，黑球个数为 ，白球个数为 81AlCr 8 +2=4 ，结合化学式 2 可知，白球为 Cr，黑球为 Al，即处于顶角位置的是 Al 原子。 4rr设 Cr 和 Al 原子半径分别为 Cr 和 Al ，则金属原子的体积为 4πrC3r 4πr3 8π(2rC3r +rA3l ) 4+ Al 2= ，故金属原子空间占有率 3338π(2rC3r +rA3l ) 8π 2r3 +r3 8π 2r3 +r3 Al  Al  100 Cr Cr =%，故答案为：Al； 。100 33a2c 3a2c 100%= a2c 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_______。 的(5)反应⑤ 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_______。 (1). (2). 【 答 案 】 2 － 氟 甲 苯 （ 或 邻 氟 甲 苯 ） 或或(3). (6). (4). (5). 取代反应 氨基，羟基，卤素原子(溴原子，氯原子) (7). 10 【解析】 【分析】A（ ）在酸性高锰酸钾的氧化下生成 B（ ）， 与SOCl2 反应生成 C（ ）， 与在氯化锌和氢氧化钠 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 ，故答案为： ，F 为 ，根据结构特点，及反应特征， 可推出 Y 为 ；(5) E 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； 的，含有苯环且能发生银镜反应 同分异构体为：含有醛基，氟原子，氯 (6) C 为 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： ；