4．容斥原理

.

3．包含关系

2．德摩根公式

.

1．元素与集合的关系

,.

30、(15分)

化合物H是一种香料，存在于金橘中，可用如下路线合成：

已知：

回答下列问题：

　(1)11.2L(标准状况)的烃A在氧气中充分燃烧可以产生88 g CO₂和45 g H­_2­O。

A的分子式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

　(2)B和C均为一氯代烃，它们的名称(系统命名)分别为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(3)在催化剂存在下1 mol F与2 mol H­₂反应，生成3－苯基－1－丙醇。F的结构简式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

(4)反应①的反应类型是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(5)反应②的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

(6)写出所有与G具有相同官能团的G的芳香类同分异构体的结构简式：

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

(5)

(6)、、、

[解析](1)88gCO₂为2mol，45gH₂O为2.5mol，标准11.2L，即为0.5mol，所以烃A中含碳原子为4,H原子数为10，则化学式为C₄H₁₀。(2)C₄H₁₀存在正丁烷和异丁烷两种，但从框图上看，A与Cl₂光照取代时有两种产物，且在NaOH醇溶液作用下的产物只有一种，则只能是异丁烷。取代后的产物为2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷。(3)F可以与Cu(OH)₂反应，故应为醛基，与H₂之间为1：2加成，则应含有碳碳双键。从生成的产物3-苯基-1-丙醇分析，F的结构简式为 。(4)反应①为卤代烃在醇溶液中的消去反应。(5)F被新制的Cu(OH)₂氧化成羧酸，D至E为然后与信息相同的条件，则类比可不难得出E的结构为。E与G在浓硫酸作用下可以发生酯化反应。(5)G中含有官能团有碳碳双键和羧基，可以将官能团作相应的位置变换而得出其芳香类的同分异构体。

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29、(15分)

已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：

(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(3)R和Y形成的二价化合物中，R呈现最高化合价的化合物是化学式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(4)这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH₂)₄和HCl气体；W(QH₂)₄在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

答案.(1)原子晶体。(2)NO₂和N₂O₄(3)SO₃。(4)①NH₃>PH₃,H₂O>H₂S，因为前者中含有氢键。②NH₃和H₂O分别为三角锥和V形；SiH₄、PH₃和H₂S结构分别为正四面体，三角锥和V形。(5)SiCl₄ + 4NH₃ = Si(NH₂)₄ + 4HCl，3Si(NH₂)₄ = 8NH₃ + Si₃N₄

[解析]本题可结合问题作答。W的氯化物为正四体型，则应为SiCl₄或CCl₄，又W与Q形成高温陶瓷，故可推断W为Si。(1)SiO₂为原子晶体。(2)高温陶瓷可联想到Si₃N₄,Q为N，则有NO₂与N₂O₄之间的相互转化关系。(3)Y的最高价氧化的的水化物为强酸，且与Si、N等相邻，则只能是S。Y为O，所以R的最高价化合物应为SO₃。(4)显然D为P元素。①氢化物沸点顺序为NH₃>PH₃,H₂O>H₂S，因为前者中含有氢键。②NH₃和H₂O的电子数均为10，结构分别为三角锥和V形，SiH₄、PH₃和H₂S的电子数均为18。，结构分别为正四面体，三角锥和V形。(5)由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质，然后配平即可。

28、(15分)

下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100 g 10.00%的K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极。

(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K₂SO₄浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：

①电源的N端为＿＿＿＿＿＿极；

②电极b上发生的电极反应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

④电极c的质量变化是＿＿＿＿＿＿＿＿＿g；

⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：

甲溶液＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

乙溶液＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

丙溶液＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？

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

答案. (1)①正极　 ②4OH^－-4e^－=2H₂O + O₂↑。③2.8L　 ④16g　 ⑤甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH^－放电， H⁺增多。丙不变，相当于电解水。(2)可以

[解析](1)①乙中C电极质量增加，则c处发生的反应为：Cu²⁺+2e^－=Cu，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。丙中为K₂SO₄，相当于电解水，设电解的水的质量为xg。由电解前后溶质质量相等有，100×10%=(100-x)×10.47%，得x=4.5g，故为0.25mol。由方程式2H₂+O₂ 2H₂O可知，生成2molH₂O，转移4mol电子，所以整个反应中转化0.5mol电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。②甲中为NaOH，相当于电解H₂O，阳极b处为阴离子OH^－放电，即4OH^－-4e^－=2H₂O + O₂↑。③转移0.5mol电子，则生成O₂为0.5/4=0.125mol，标况下的体积为0.125×22.4=2.8L。④Cu²⁺+2e^－=Cu，转移0.5mol电子，则生成的m(Cu)=0.5/2 ×64 =16g。⑤甲中相当于电解水，故NaOH的浓度增大，pH变大。乙中阴极为Cu²⁺放电，阳极为OH^－放电，所以H⁺增多，故pH减小。丙中为电解水，对于K₂SO₄而言，其pH几乎不变。(2)铜全部析出，可以继续电解H₂SO₄，有电解液即可电解。

27、(15分)

浓H₂SO₄和木炭在加热时发生反应的化学方程式是

　　 2H₂SO₄(浓)+C　　CO₂↑+2H₂O+2SO₂↑

请从下图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并要检出反应产物的装置。现提供浓H₂SO₄、木炭和酸性KMnO₄溶液，其他固、液试剂自选。(连接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)

将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。

答案. C　 浓硫硫和木炭　 产生反应物

B　 无水硫酸铜　　 检验是否有水

A　 品红　　　　　 检验SO₂

A　 酸性KMnO₄　　　 除去SO₂

A　 品红　　　　　 检验SO₂是否除尽

A　 澄清石灰水　　 检验CO₂的存在。

[解析]成套装置包括反应装置，检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫硫和木炭作为反应物的发生器，产物中必须先检验水，因为在检验其他物质时会在其它试剂中混入水，可选用装置B，放入无水硫酸铜，若变蓝则说明有水。接着检验SO₂气体，用装置A，放入品红检验，若品红褪色，则说明有SO₂气体产生，再用装置A，放入酸性KMnO₄溶液以除去SO₂，然后再用装置A，放入品红，检验品红是否除尽，因为CO₂是用澄清石灰水来检验的，而SO₂也可以使澄清石灰水变浑，故先要除去SO₂。

13、下图表示反应X(g)4Y(g)+Z(g)，△H＜0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：

下列有关该反应的描述正确的是

A．第6 min 后，反应就终止了

B．X的平衡转化率为85%

C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%

D．若降低温度，v_正和v_逆将以同样倍数减小

答案.B

[解析]A项，6min时反应达平衡，但未停止，故错；B项，X的变化量为1-0.15=0.85mol，转化率为0.85/1=85%，正确。H<0，反应为放热，故升高温度，平衡将逆向移动，则X的转化率减小，C项错；D项，降温，正、逆反应速率同时减小，但是降温平衡正向移动，故V正>V逆，即逆反应减小的倍数大，错误。

12、有关下图所示化合物的说法不正确的是

A．既可以与Br₂的CCl₄溶液发生加成反应，又可以在光照下与Br₂发生取代反应

B．1 mol 该化合物最多可以与3 mol NaOH反应

C．既可以催化加氢，又可以使酸性KMnO₄溶液褪色

D．既可以与FeCl₃溶液发生显色反应，又可以与NaHCO₃溶液反应放出CO₂气体

答案.D

[解析]有机物含有碳碳双键，故可以与Br₂发生加成反应，又含有甲基，故可以与Br₂光照发生取代反应，A项正确；B项，酚羟要消耗一个NaOH，两个酯基要消耗两个NaOH，正确；C项，苯环可以催化加氢，碳碳双键可以使KMnO₄褪色，正确；该有机物中不存在羧基，故不能与NaHCO₃放出CO₂气体，D项错。