【题目】POCl3是重要的基础化工原料,广泛用于制药、染料、表面活性剂等行业。一种制备POCl3的原理为:PCl3+Cl2+SO2=POCl3+SOCl2。某化学学习小组拟利用如下装置在实验室模拟制备POCl3。有关物质的部分性质如下:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·mL-1 | 其它 |
PCl3 | -93.6 | 76.1 | 1.574 | 遇水强烈水解,易与氧气反应 |
POCl3 | 1.25 | 105.8 | 1.645 | 遇水强烈水解,能溶于PCl3 |
SOCl2 | -105 | 78.8 | 1.638 | 遇水强烈水解,加热易分解 |
![]()
(1)仪器甲的名称为______________,与自来水进水管连接的接口编号是________________。(填“a”或“b”)。
(2)装置C的作用是___________________,乙中试剂的名称为____________________。
(3)该装置有一处缺陷,解决的方法是在现有装置中再添加一个装置,该装置中应装入的试剂为_________(写名称)。若无该装置,则可能会有什么后果?请用化学方程式进行说明__________________________。
(4)D中反应温度控制在60-65℃,其原因是_______________。
(5)测定POCl3含量。①准确称取30.70gPOCl3产品,置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解;②将水解液配成100.00mL溶液,取10.00mL溶液于锥形瓶中;③加入10.00mL3.200mol/LAgNO3标准溶液,并加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;④以Fe3+为指示剂,用0.2000mol/LKSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00mLKSCN溶液。
①滴定终点的现象为____________________,用硝基苯覆盖沉淀的目的是__________________。
②反应中POCl3的百分含量为__________________。
【题目】X、Y、Z、W、R、M六种元素,位于元素周期表的前四周期,它们的核电荷数依次增大,相关信息如下:
元素 | 相关信息 |
X | 其单质为固体,常作电极材料 |
Y | 原子核外有6种不同运动状态的电子 |
Z | 非金属元素,基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同 |
W | 主族元素,与Z原子的价电子数相同 |
R | 价层电子排布为3d64s2 |
M | ⅠB族,其单质常用作导线 |
请回答下列问题(答题时,X、Y、Z、W、R、M用所对应的元素符号表示):
(1)X的单质与Z的单质反应的产物为_____________。(填化学式)。
(2)Z、W相比,第一电离能较大的是_____________,M2+的核外电子排布式为_____________。
(3)M2Z的熔点比M2W的_____________(填“高”或“低”),请解释原因______________________。
(4)Y和Z形成的化合物YZ2的VSEPR模型为__________,其中Y原子的杂化轨道类型为____________;N3-和YZ2互为等电子体,则N3-的结构式为_____________。
(5)MRW2的晶胞如图所示,晶胞参数a=0.524nm,c=1.032nm;MRW2的晶胞中每个M原子与_________个W原子相连,晶体密度ρ=________g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,NA=6.02×1023mol-1)。
![]()
【答案】 Li2O O [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 高 O2-半径比S2-半径小,Cu2O比Cu2S的晶格能大,所以Cu2O的熔点高 直线形 sp杂化 [N=N=N]- 4 ![]()
【解析】X、Y、Z、W、R、M六种元素,位于元素周期表的前四周期,它们的核电荷数依次增大。Y的原子核外有6个不同运动状态的电子,Y为C元素;X的单质为固体,常用作电极材料,X只能为Li元素;Z 是非金属元素,基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同,Z的电子排布式为1s22s22p4,为O元素;W是主族元素,与Zspan>原子的价电子数相同 ,W为S元素;R 的价层电子排布式为3d64s2,R为Fe元素;M位于第IB族,其被称作“电器工业的主角”,为Cu元素。
(1)锂与氧气反应生成氧化锂,故答案为:Li2O;
(2)同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,O和S元素相比,第一电离能较大的是O,Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9,故答案为:O;[Ar]3d9;
(3)氧离子半径比硫离子半径小,Cu2O比Cu2S的晶格能大,所以Cu2O熔点高,故答案为:高;氧离子半径比硫离子半径小,Cu2O比Cu2S的晶格能大,所以Cu2O熔点高;
(4)CO2中的C采用sp杂化,VSEPR 模型为直线型;N3-和CO2是等电子体,则N3-的结构式为[N=N=N]-,故答案为:直线型; sp;[N=N=N]-;
(5)由面心上Cu与2个S相连,晶胞中每个Cu原子与4个S相连;8个S均在体内,由化学式为CuFeS2,则含晶胞质量为
,晶胞参数a=0.524nm,c=1.032nm,体积为(0.524×10-7cm)2×1.032×10-7cm,ρ=
=
=
gcm-3,故答案为:4;
。
点睛:本题考查晶胞计算及杂化等,为高考常见题型和高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,把握物质结构与性质、晶胞结构及计算等为解答该题的关键。本题的难点是晶胞的计算。
【题型】推断题
【结束】
12
【题目】芳香烃A是基本有机化工原料,由A制备高分子E和医药中间体K的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
![]()
已知:
;有机物分子中,同一个碳原子上连接有两个羟基时不稳定,会自动脱水。
回答下列问题:
(1)A的名称是_____________。K含有官能团的名称是__________________。
(2)反应⑦的作用是____________________________,⑩的反应类型是____________________________。
(3)写出反应②的化学方程式:____________________________________________________________。
(4)D分子中最多有_____________个原子共平面。E的结构简式为_____________。
(5)1molD与1molH2的加成产物同时满足下列条件的同分异构体有_____________种。
①苯环上只有四种不同化学环境的氢原子;
②能与FeCl3发生显色反应;
③分子中只存在一个环不含其它环状结构。
(6)将由D为起始原料制备
的合成路线补充完整。
_________________________(无机试剂及溶剂任选)。合成路线流程图示例如下:CH3CHO
CH3COOH
CH3COOCH2CH3
【题目】二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H1=-90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=_____________kJ·mol-1。
(2)在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应①,测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示,下列说法正确的是_____________。
![]()
A.反应温度:T1>T2 B.正反应速率:υ正(y)=υ正(w)
C.混合气体密度:ρ(x)>ρ(w) D.混合气体平均摩尔质量:M(y)<M(z)
E.该反应的△S<0、△H<0,所以能在较低温度下自发进行
(3)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。如图回答问题;催化剂中
约为_____________时最有利于二甲醚的合成。
![]()
(4)高温时二甲醚发生分解反应:CH3OCH3
CH4+CO+H2。迅速将二甲醚引入一个504℃的抽成真空的瓶中,在不同时刻t测定瓶内压强P总如下表。
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
P总/kPa | 50.0 | 78.0 | 92.0 | 99.0 | 100 | 100 |
①该反应的平衡常数表达式为Kp=_____________。
②该反应的平衡常数Kp=_____________。(带单位。某一物质的平衡分压=总压×物质的量分数)
(5)一种以二甲醚作为燃料的燃料电池的工作原理如图所示。则其负极的电极反应式为_______________。该电池的理论输出电压为1.20V,则其能量密度E=_____________(列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kW·h=3.6×106J,法拉第常数F=96500C·mol-1)。
![]()