4．容斥原理

.

3．包含關(guān)系

2．德摩根公式

.

1．元素與集合的關(guān)系

,.

30、(15分)

化合物H是一種香料，存在于金橘中，可用如下路線合成：

已知：

回答下列問題：

　(1)11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的烴A在氧氣中充分燃燒可以產(chǎn)生88 g CO₂和45 g H­_2­O。

A的分子式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

　(2)B和C均為一氯代烴，它們的名稱(系統(tǒng)命名)分別為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(3)在催化劑存在下1 mol F與2 mol H­₂反應(yīng)，生成3－苯基－1－丙醇。F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

(4)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(5)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

(6)寫出所有與G具有相同官能團(tuán)的G的芳香類同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

答案.(1)C₄H₁₀。(2)2-甲基-1-氯丙烷、2-甲基-2-氯丙烷(3)(4)消去反應(yīng)。

(5)

(6)、、、

[解析](1)88gCO₂為2mol，45gH₂O為2.5mol，標(biāo)準(zhǔn)11.2L，即為0.5mol，所以烴A中含碳原子為4,H原子數(shù)為10，則化學(xué)式為C₄H₁₀。(2)C₄H₁₀存在正丁烷和異丁烷兩種，但從框圖上看，A與Cl₂光照取代時(shí)有兩種產(chǎn)物，且在NaOH醇溶液作用下的產(chǎn)物只有一種，則只能是異丁烷。取代后的產(chǎn)物為2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷。(3)F可以與Cu(OH)₂反應(yīng)，故應(yīng)為醛基，與H₂之間為1：2加成，則應(yīng)含有碳碳雙鍵。從生成的產(chǎn)物3-苯基-1-丙醇分析，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。(4)反應(yīng)①為鹵代烴在醇溶液中的消去反應(yīng)。(5)F被新制的Cu(OH)₂氧化成羧酸，D至E為然后與信息相同的條件，則類比可不難得出E的結(jié)構(gòu)為。E與G在濃硫酸作用下可以發(fā)生酯化反應(yīng)。(5)G中含有官能團(tuán)有碳碳雙鍵和羧基，可以將官能團(tuán)作相應(yīng)的位置變換而得出其芳香類的同分異構(gòu)體。

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29、(15分)

已知周期表中，元素Q、R、W、Y與元素X相鄰。Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸�；卮鹣铝袉栴}：

(1)W與Q可以形成一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面體結(jié)構(gòu)，W的氧化物的晶體類型是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(2)Q的具有相同化合價(jià)且可以相互轉(zhuǎn)變的氧化物是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(3)R和Y形成的二價(jià)化合物中，R呈現(xiàn)最高化合價(jià)的化合物是化學(xué)式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(4)這5個(gè)元素的氫化物分子中，①立體結(jié)構(gòu)類型相同的氫化物的沸點(diǎn)從高到低排列次序是(填化學(xué)式)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

②電子總數(shù)相同的氫化物的化學(xué)式和立體結(jié)構(gòu)分別是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(5)W和Q所形成的結(jié)構(gòu)陶瓷材料的一種合成方法如下：W的氯化物與Q的氫化物加熱反應(yīng)，生成化合物W(QH₂)₄和HCl氣體；W(QH₂)₄在高溫下分解生成Q的氫化物和該陶瓷材料。上述相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(各物質(zhì)用化學(xué)式表示)是

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

答案.(1)原子晶體。(2)NO₂和N₂O₄(3)SO₃。(4)①NH₃>PH₃,H₂O>H₂S，因?yàn)榍罢咧泻�有氫鍵。②NH₃和H₂O分別為三角錐和V形；SiH₄、PH₃和H₂S結(jié)構(gòu)分別為正四面體，三角錐和V形。(5)SiCl₄ + 4NH₃ = Si(NH₂)₄ + 4HCl，3Si(NH₂)₄ = 8NH₃ + Si₃N₄

[解析]本題可結(jié)合問題作答。W的氯化物為正四體型，則應(yīng)為SiCl₄或CCl₄，又W與Q形成高溫陶瓷，故可推斷W為Si。(1)SiO₂為原子晶體。(2)高溫陶瓷可聯(lián)想到Si₃N₄,Q為N，則有NO₂與N₂O₄之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。(3)Y的最高價(jià)氧化的的水化物為強(qiáng)酸，且與Si、N等相鄰，則只能是S。Y為O，所以R的最高價(jià)化合物應(yīng)為SO₃。(4)顯然D為P元素。①氫化物沸點(diǎn)順序?yàn)镹H₃>PH₃,H₂O>H₂S，因?yàn)榍罢咧泻�有氫鍵。②NH₃和H₂O的電子數(shù)均為10，結(jié)構(gòu)分別為三角錐和V形，SiH₄、PH₃和H₂S的電子數(shù)均為18。，結(jié)構(gòu)分別為正四面體，三角錐和V形。(5)由題中所給出的含字母的化學(xué)式可以寫出具體的物質(zhì)，然后配平即可。

28、(15分)

下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100 g 10.00%的K₂SO₄溶液，電極均為石墨電極。

(1)接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K₂SO₄濃度為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題：

①電源的N端為＿＿＿＿＿＿極；

②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

③列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

④電極c的質(zhì)量變化是＿＿＿＿＿＿＿＿＿g；

⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡(jiǎn)述其原因：

甲溶液＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

乙溶液＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

丙溶液＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(2)如果電解過程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

答案. (1)①正極　 ②4OH^－-4e^－=2H₂O + O₂↑。③2.8L　 ④16g　 ⑤甲增大，因?yàn)橄喈?dāng)于電解水；乙減小，OH^－放電， H⁺增多。丙不變，相當(dāng)于電解水。(2)可以

[解析](1)①乙中C電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^－=Cu，即C處為陰極，由此可推出b為陽(yáng)極，a為陰極，M為負(fù)極，N為正極。丙中為K₂SO₄，相當(dāng)于電解水，設(shè)電解的水的質(zhì)量為xg。由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有，100×10%=(100-x)×10.47%，得x=4.5g，故為0.25mol。由方程式2H₂+O₂ 2H₂O可知，生成2molH₂O，轉(zhuǎn)移4mol電子，所以整個(gè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)化0.5mol電子，而整個(gè)電路是串聯(lián)的，故每個(gè)燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的。②甲中為NaOH，相當(dāng)于電解H₂O，陽(yáng)極b處為陰離子OH^－放電，即4OH^－-4e^－=2H₂O + O₂↑。③轉(zhuǎn)移0.5mol電子，則生成O₂為0.5/4=0.125mol，標(biāo)況下的體積為0.125×22.4=2.8L。④Cu²⁺+2e^－=Cu，轉(zhuǎn)移0.5mol電子，則生成的m(Cu)=0.5/2 ×64 =16g。⑤甲中相當(dāng)于電解水，故NaOH的濃度增大，pH變大。乙中陰極為Cu²⁺放電，陽(yáng)極為OH^－放電，所以H⁺增多，故pH減小。丙中為電解水，對(duì)于K₂SO₄而言，其pH幾乎不變。(2)銅全部析出，可以繼續(xù)電解H₂SO₄，有電解液即可電解。

27、(15分)

濃H₂SO₄和木炭在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

　　 2H₂SO₄(濃)+C　　CO₂↑+2H₂O+2SO₂↑

請(qǐng)從下圖中選用所需的儀器(可重復(fù)選用)組成一套進(jìn)行該反應(yīng)并要檢出反應(yīng)產(chǎn)物的裝置�，F(xiàn)提供濃H₂SO₄、木炭和酸性KMnO₄溶液，其他固、液試劑自選。(連接和固定儀器所用的玻璃管、膠管、鐵夾、鐵架臺(tái)及加熱裝置等均略去)

將所選的儀器連接順序由上至下依次填入下表，并寫出該儀器中應(yīng)加試劑的名稱及其作用。

答案. C　 濃硫硫和木炭　 產(chǎn)生反應(yīng)物

B　 無水硫酸銅　　 檢驗(yàn)是否有水

A　 品紅　　　　　 檢驗(yàn)SO₂

A　 酸性KMnO₄　　　 除去SO₂

A　 品紅　　　　　 檢驗(yàn)SO₂是否除盡

A　 澄清石灰水　　 檢驗(yàn)CO₂的存在。

[解析]成套裝置包括反應(yīng)裝置，檢驗(yàn)裝置和尾氣處理裝置。C中加入濃硫硫和木炭作為反應(yīng)物的發(fā)生器，產(chǎn)物中必須先檢驗(yàn)水，因?yàn)樵跈z驗(yàn)其他物質(zhì)時(shí)會(huì)在其它試劑中混入水，可選用裝置B，放入無水硫酸銅，若變藍(lán)則說明有水。接著檢驗(yàn)SO₂氣體，用裝置A，放入品紅檢驗(yàn)，若品紅褪色，則說明有SO₂氣體產(chǎn)生，再用裝置A，放入酸性KMnO₄溶液以除去SO₂，然后再用裝置A，放入品紅，檢驗(yàn)品紅是否除盡，因?yàn)镃O₂是用澄清石灰水來檢驗(yàn)的，而SO₂也可以使澄清石灰水變渾，故先要除去SO₂。

13、下圖表示反應(yīng)X(g)4Y(g)+Z(g)，△H＜0，在某溫度時(shí)X的濃度隨時(shí)間變化的曲線：

下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是

A．第6 min 后，反應(yīng)就終止了

B．X的平衡轉(zhuǎn)化率為85%

C．若升高溫度，X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85%

D．若降低溫度，v_正和v_逆將以同樣倍數(shù)減小

答案.B

[解析]A項(xiàng)，6min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，但未停止，故錯(cuò)；B項(xiàng)，X的變化量為1-0.15=0.85mol，轉(zhuǎn)化率為0.85/1=85%，正確。H<0，反應(yīng)為放熱，故升高溫度，平衡將逆向移動(dòng)，則X的轉(zhuǎn)化率減小，C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)，降溫，正、逆反應(yīng)速率同時(shí)減小，但是降溫平衡正向移動(dòng)，故V正>V逆，即逆反應(yīng)減小的倍數(shù)大，錯(cuò)誤。

12、有關(guān)下圖所示化合物的說法不正確的是

A．既可以與Br₂的CCl₄溶液發(fā)生加成反應(yīng)，又可以在光照下與Br₂發(fā)生取代反應(yīng)

B．1 mol 該化合物最多可以與3 mol NaOH反應(yīng)

C．既可以催化加氫，又可以使酸性KMnO₄溶液褪色

D．既可以與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，又可以與NaHCO₃溶液反應(yīng)放出CO₂氣體

答案.D

[解析]有機(jī)物含有碳碳雙鍵，故可以與Br₂發(fā)生加成反應(yīng)，又含有甲基，故可以與Br₂光照發(fā)生取代反應(yīng)，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，酚羥要消耗一個(gè)NaOH，兩個(gè)酯基要消耗兩個(gè)NaOH，正確；C項(xiàng)，苯環(huán)可以催化加氫，碳碳雙鍵可以使KMnO₄褪色，正確；該有機(jī)物中不存在羧基，故不能與NaHCO₃放出CO₂氣體，D項(xiàng)錯(cuò)。