【考点】位置结构性质的相互关系应用. 【专题】元素周期律与元素周期表专题.
【分析】X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大,X为主族元素,所以X是H元素;X、Z同主族,可形成离子化合物ZX,Y为主族元素,且Z原子序数大于Y原子序数,所以Z是Na元素;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子,所以Y是O元素,M是S元素,G是短周期主族元素,所以G是Cl元素(不考虑稀有气体),据此解答.
【解答】解:X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大,X为主族元素,所以X是H元素;X、Z同主族,可形成离子化合物ZX,Y为主族元素,且Z原子序数大于Y原子序数,所以Z是Na元素;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子,所以Y是O元素,M是S元素,G是短周期主族元素,所以G是Cl元素(不考虑稀有气体),
(1)Y是O元素,O原子有2个电子层,最外层电子数为6,处于第二周期第ⅥA族,故答案为:第二周期第ⅥA族;
(2)非金属性越强,其相应的最高价含氧酸的酸性越强,这几种元素非金属性最强的是Cl元素,所以其最高价含氧酸的酸性最强的是高氯酸HClO4,非金属性越弱,气态氢化物还原性越强,还原性最强的气态氢化物是硫化物 H2S,故答案为:HClO4;H2S;
(3)Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂,故答案为:O3、Cl2等;
﹣1
(4)H2S的燃烧热△H=﹣a kJ?mol,根据燃烧热的含义,H2S燃烧的热化学方程式生成物应该生成SO2,故H2S燃烧反应的热化学方程式为:2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O
﹣1
(l)△H=﹣2aKJ?mol,
﹣1
故答案为:2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l)△H=﹣2aKJ?mol;
(5)ZX为NaH,属于离子化合物,由钠离子与氢负离子构成,电子式为 与水反应是氢氧化钠与氢气,反应化学方程式为为:NaH+H2O=NaOH+H2↑, 故答案为:
;NaH+H2O=NaOH+H2↑;
,Na
(6)熔融状态下,Na的单质和FeCl2能组成可充电电池,反应原理为:2Na+FeCl2
Fe+2NaCl. 放电时,为原电池,原电池的正极发生还原反应,Fe在正
2+
﹣
2+
极放电生成Fe,正极反应式为,Fe+2e=Fe;充电时,为电解池,阴极发生还原,故Na电极接电源的负极,由电池结构可知,该电池的电解质为β﹣Al2O3,
﹣2+
故答案为:Fe+2e=Fe;钠;β﹣Al2O3. 【点评】本题以元素推断为载体考查了元素化合物的性质,能正确判断元素是解本题的关键,注意(5)中NaH电子式书写氢负离子的电子式2个电子成对,不能分开. 8.(18分)(2012?天津)萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂.合成a﹣萜品醇G的路线之一如下:
6
已知:RCOOC2H5
请回答下列问题:
(1)A所含官能团的名称是 羰基、羧基 .
(2)A催化氢化得Z(C7H12O3),写出Z在一定条件下聚合反应的化学方程式: .
(3)B的分子式为 C8H14O3 ;写出同时满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简
式: .
①核磁共振氢谱有2个吸收峰 ②能发生银镜反应
(4)B→C、E→F的反应类型分别为 取代反应 、 酯化反应 . (5)C→D的化学方程式为
+2NaOH+NaBr+2H2O .
(6)试剂Y的结构简式为 CH3MgBr .
(7)通过常温下的反应,区别E、F和G的试剂是 Na 和 NaHCO3溶液 .
(8)G与H2O催化加成得不含手性碳原子(连有4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳
原子)的化合物H,写出H的结构简式:
.
【考点】有机物的推断.
【专题】有机物的化学性质及推断. 【分析】(1)由有机物A的结构可知,A中含有羰基、羧基; (2)A催化加氢生成Z,该反应为羰基与氢气发生加成反应,Z为
,通
过酯化反应进行的缩聚反应生成高聚物;
(3)根据B的结构简式书写B的分子式,注意利用H原子饱和碳的四价结构;
B的同分异构体中,核磁共振氢谱有2个吸收峰,说明分子中含有2种H原子,由B的结构可知,分子中H原子数目很多,故该同分异构体为对称结构,为链状不饱和度为2,能发生银镜反应,故含有醛基2个﹣CHO,其余的H原子以甲基形式存在,另外的O原子为对称结构的连接原子,据此结合B的分子式书写;
(4)由B到C的反应条件可知,B发生水解反应生成
7
;
结合信息反应、G的结构以E→F转化条件可知,F为成F;
,故E发生酯化反应生
(5)由反应条件可知,中和反应生成
在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应、同时发生,
(6)结合G的结构与反应信息可知,试剂Y为CH3MgBr等;
(7)由(5)中分析可知,酸化生成E,E为,含有羧基与C=C
双键,F为,含有C=C双键、酯基,G中含有C=C双键、醇羟基,故选择试
剂区别羧基、酯基、羟基即可,利用羧基、羟基与钠反应,酯基不反应,碳酸氢钠与羧基反应,据此进行区别;
(8)G与H2O催化加成得不含手性碳原子,羟基接在连接甲基的不饱和C原子上. 【解答】解:(1)由有机物A的结构可知,A中含有羰基、羧基,故答案为:羰基、羧基; (2)A催化加氢生成Z,该反应为羰基与氢气发生加成反应,Z为过酯化反应进行的缩聚反应生成高聚物,该反应方程式为
,
故答案为:;
(3)根据B的结构简可知B的分子式为C8H14O3,B的同分异构体中,核磁共振氢谱有2个吸收峰,说明分子中含有2种H原子,由B的结构可知,分子中H原子数目很多,故该同分异构体为对称结构,为链状不饱和度为2,能发生银镜反应,故含有醛基2个﹣CHO,其余的H原子以甲基形式存在,另外的O原子为对称结构的连接原子,故符合条件的同分
,通
异构体的结构简式为:
,故答案为:C8H14O3;
;
(4)由B到C的反应条件可知,B发生水解反应生成,属于取代反应,
8
结合信息反应、G的结构以E→F转化条件可知,F为成F,
故答案为:取代反应;酯化反应;
,故E发生酯化反应生
(5)由反应条件可知,在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应、同时发生
中和反应生成,C→D的反应方程式为+NaBr+2H2O,
+2NaOH
故答案为:+2NaOH
+NaBr+2H2O;
(6)结合G的结构与反应信息可知,试剂Y为CH3MgBr等,故答案为:CH3MgBr;
(7)由(5)中分析可知,酸化生成E,E为,含有羧基与C=C
双键,F为,含有C=C双键、酯基,G中含有C=C双键、醇羟基,利用羧基、
羟基与钠反应,酯基不反应,区别出F,再利用碳酸氢钠与羧基反应区别G与E,故答案为:Na;NaHCO3溶液;
(8)G与H2O催化加成得不含手性碳原子,羟基接在连接甲基的不饱和C原子上,H的结
构简式为:,故答案为:.
【点评】本题考查有机物的推断与合成,难度中等,充分利用有机物的结构、反应条件即反应信息进行判断,掌握官能团的性质与理解反应信息是关键,能较好的考查考生的阅读、自学能力和思维能力,是热点题型. 9.(18分)(2012?天津)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁.某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4t及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如图1制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
9
请回答下列问题:
(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为 Cu+4H+2NO33Cu+8H+2NO3+
﹣
+
﹣
Cu+2NO2↑+2H2O 或2+
3Cu+2NO↑+4H2O ;
2+
3+
2+
得到滤渣1的主要成分为 Au、Pt .
(2)第②步加H2O2的作用是 将Fe氧化为Fe ,使用H2O2的优点是 不引入杂质,
3+3+
对环境无污染 ;调溶液pH的目的是使 Fe、Al 生成沉淀.
(3)用第③步所得CuSO4?5H2O制备无水CuSO4的方法是 加热脱水 . (4)由滤渣2制取Al2(SO4)3?18H2O,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中, 甲 方案不可行,原因是 所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质 :从原子利用率角度考虑, 乙 方案更合理.
(5)探究小组用滴定法测定CuSO4?5H2O (Mr=250)含量.取a g试样配成100mL溶液,
﹣12﹣
每次取20.00mL,消除干扰离子后,用c mol?L EDTA(H2Y)标准溶液滴定至终点,
2+2﹣2﹣+
平均消耗EDTA溶液b mL.滴定反应如下:Cu+H2Y=CuY+2H 写出计算CuSO4?5H2O质量分数的表达式ω= ;
下列操作会导致CuSO4?5H2O含量的测定结果偏高的是 c .
a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子.
【考点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用. 【专题】压轴题;几种重要的金属及其化合物.
【分析】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu、Al、Fe;
2+3+2+
所以滤渣1 的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu、Al、Fe;
(2)过氧化氢具有氧化性且被还原为水,无杂质无污染;可以氧化亚铁离子为铁离子易于
2+
沉淀除去,调节溶液PH目的是铁离子和铝离子全部沉淀;第②步加H2O2的作用是把Fe
3+
氧化为Fe,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境无污染.调溶液PH的目的是使3+3+
Fe和Al形成沉淀.所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝; (3)第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是在坩埚中加热脱水;
(4)依据实验方案过程分析制备晶体中是否含有杂质,使用的试剂作用,原料的利用率,原子利用率因素分析判断;
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2+3+2+
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