(含3套新高考模拟卷)高考化学小题训练

小题训练1

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识记点：

本周所复习知识点：核外电子排布、等电子题、化学键、分子间作用力

1. 下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：

2Cr2O72－＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH

（1）Cr3＋基态核外电子排布式为__ _____

（3）与H2O互为等电子体的一种阳离子为________(填化学式)；H2O与CH3CH3OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为________________________ _______

2. 含有NaOH 的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。

(1)Cu+ 基态核外电子排布式为

(2)与 OH- 互为等电子体的一种分子为 (填化学式)

(3) 1 mol 乙醛分子中含有的σ键的数目为

(4) 含有NaOH 的 Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为

(5) Cu2O 在稀硫酸中生成 Cu 和CuSO4。铜晶胞结构如右图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为

3. 元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p 轨道上有4个电子。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。

（1）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示:

①在1个晶胞中，X离子的数目为

②该化合物的化学式为

（4）Y 与Z 可形成YZ2－

①YZ2－的空间构型为 (用文字描述)。

②写出一种与YZ42－互为等电子体的分子的化学式：。

4. 一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn 2O 4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。

(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO 3)2 和Mn(NO 3)2 溶液中加入Na 2CO 3 溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn 2O 4。

①Mn 2＋

基态的电子排布式可表示为 ②NO 3- 的空间构型是 (用文字描述)

(2)在铜锰氧化物的催化下，CO 被氧化为CO 2，HCH O 被氧化为CO 2 和H 2O 。 ①根据等电子体原理，CO 分子的结构式为 ③1 mol CO 2 中含有的σ键数目为

5.原子序数小于36的X 、Y 、Z 、W 四种元素，其中X 是形成化合物种最多的元素，Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z 原子基态时2p 原子轨道上有3个未成对的电子，W 的原子序数为29。回答下列问题：

（1）1mol 22Y X 含有 键的数目为

（2）化合物3ZX 的沸点比化合物4YX 的高，其主要原因是

（3）元素Y 的一种氧化物与元素Z 的一种氧化物互为等电子体，元素Z 的这种氧化物的分子式是

归纳与总结：

2021届新高考化学模拟试卷

一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）1．Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。W、Y是金属元素，Z的原子序数是X的2倍。Q与W同主族，且Q与W形成的离子化合物中阴、阳离子电子层结构相同。Q与X形成的简单化合物的水溶液呈碱性。Y的氧化物既能与强酸溶液反应又与强碱溶液反应。下列说法不正确的是

A．Q与X形成简单化合物的分子为三角锥形

B．Z的氧化物是良好的半导体材料

C．原子半径Y>Z>X>Q

D．W与X形成化合物的化学式为W3X

【答案】B

【解析】

【分析】

Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。Q与W同主族，且Q与W形成的离子化合物中阴、阳离子电子层结构相同。则Q为H元素，W为Li元素，Q与X形成的简单化合物的水溶液呈碱性，X为N元素。W、Y是金属元素，Y的氧化物既能与强酸溶液反应又与强碱溶液反应；Y为Al元素，Z的原子序数是X的2倍，Z为Si元素。

【详解】

A. Q与X形成简单化合物NH3分子为三角锥形，故A正确；

B. Z为Si元素，硅晶体是良好的半导体材料，Z的氧化物SiO2，是共价化合物，不导电，故B错误；

C. 电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：Y>Z>X>Q，故C正确；

D. W与X形成化合物的化学式为Li3N，故D正确；

故选B。

2．制取Na2CO3和高纯Si的工艺流程如图所示，下列说法错误的是

A．反应①属于固氮反应

B．步骤②为先向饱和食盐水中通入CO2至饱和后，再通入NH3

C．反应⑤、⑥均为氧化还原反应

D．用精馏的方法可提纯三氯氢硅

【答案】B

【解析】

【分析】

A.根据氮的固定含义判断；

B.根据物质的溶解性及反应产生的HCO3-浓度大小判断气体通入先后顺序；

C.根据氧化还原反应的特征判断反应类型；

D.根据物质的沸点的高低判断提纯方法。

【详解】

A.N2与H2在一定条件下合成NH3气，是氮元素的单质变为化合物的过程，因此属于氮的固定，A 正确；

B.CO2在室温下在饱和食盐水中溶解度不大，若先通入CO2，后通入NH3，则反应产生的HCO3-离子浓度较小，最后得到的NaHCO3就少，或根本不产生NaHCO3固体，而NH3易溶于水，先通入NH3使溶液呈碱性，有利于CO2的吸收，因此要先向饱和食盐水中通入足量NH3，再通入CO2气体，B错误；

C.反应⑤、⑥中均匀元素化合价的变化，因此这两个反应均为氧化还原反应，C正确；

D.由于三氯氢硅沸点只有33℃，比较低，与其它杂质的沸点不同，因此可通过蒸馏的方法分离提纯，分馏方法也叫精馏，D正确；

故合理选项是B。

【点睛】

本题以制取Na2CO3和高纯Si的工艺流程为线索，考查了物质制取过程中加入物质的先后顺序、反应类型的判断、混合物的分离方法等化学基础知识和基本技能。掌握物质的性质及在实验中的应用是本题解答的关键。

3．其他条件不变，C的物质的量分数(C)和温度(T)或压强(P)关系如图，其中满足关系图的是（）

A．3A(g)+B(s)C(g)+D(g)；△H＜0

B．A(g)+B(s)C(g)+D(g)；△H＜0

C．A(g)+B(s)2C(g)+D(g)；△H＞0

D．A(g)+2B(s)C(g)+3D(g)；△H＞0

【答案】B

【解析】

【详解】

利用化学平衡图像分析的方法：“先拐先平数值大”的原则，根据C的物质的量分数(C)和温度(T)关系图，可得T2>T1，升高温度，生成物C的物质的量分数减小，平衡向逆向（吸热的方向）移动，因此正反应放热，即△H＜0，故C、D错误；根据C的物质的量分数(C)和压强(P)关系图，可得P2>P1，增大压强，生成物C的物质的量分数减小，平衡向逆向（气体体积减小的方向）移动，因此正反应方向为气体体积增大的方向。故答案选B。

【点睛】

利用化学平衡图像分析的方法：“先拐先平数值大”的原则是指图像中的曲线先拐，在该条件下先达到平衡状态，对应影响的条件数值大。可快速判断外界条件影响下平衡移动的方向。

4．下列有关氧元素及其化合物的表示或说法正确的是

A．氧原子的原子结构示意图：

B．羟基的结构式：O-H

C．用电子式表示Na2O的形成过程：

D．组成为C2H6O的分子中可能只存在极性键

【答案】D

【解析】

【详解】

A. O原子核内质子数为8，有2个电子层，最外层有6个电子，原子结构示意图为：，故A错

误；

B. 羟基中含有1个氧氢键，羟基可以表示为?OH，故B错误；

C. Na2O为离子化合物,用电子式表示Na2O的形成过程为：

，故C错误；

D. 二甲醚只存在极性键，故D正确；

故选：D。

5．人类使用材料的增多和变化，标志着人类文明的进步，下列材料与化学制备无关的是() A．青铜器B．铁器C．石器D．高分子材料

【答案】C

【解析】

【详解】

冶金(青铜器、铁器制备)、高分子材料合成均涉及化学反应，石器加工只需物理处理，与化学制备无关，答案为C；

6．异丁烯与氯化氢可能发生两种加成反应及相应的能量变化与反应进程的关系如图所示，下列说法正确的是( )

A．反应②的活化能大于反应①

B．反应①的△H 小于反应②

C．中间体2 更加稳定

D．改变催化剂，反应①、②的活化能和反应热发生改变

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．由图可知生成产物1时对应活化能高，则活化能：反应①大于反应②，故A错误；

B．图中生成产物2的能量低，能量低的更稳定，且为放热反应，焓变为负，则△H 大小：反应①的△H 大于反应②，故B错误；

C．图中生成中间体2的能量低，能量低的更稳定，则中间产物的稳定性：中间体1小于中间体2，故C正确；

D．改变催化剂，反应①、②的反应热不发生改变，故D错误；

故选C。

【点睛】

本题考查反应热与焓变，把握反应中能量变化、焓变与能量为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意焓变的比较及焓变只与终始态有关，与催化剂无关。

7．用下列实验装置（部分夹持装置略去）进行相应的实验，能达到实验目的的是

A．加热装置I中的烧杯分离I2和Fe B．利用装置Ⅱ合成氨并检验氨的生成

C．利用装置Ⅲ制备少量的氯气D．利用装置Ⅳ制取二氧化硫

【答案】C

【解析】

【详解】

A、加热时I2和Fe发生化合反应，故A错误；

B、检验氨的生成要用湿润的pH试纸，故B错误；

C、高锰酸钾氧化性较强，在常温下就可以与浓盐酸反应产生氯气，故C正确；

D、铜与浓硫酸反应制取二氧化硫要加热，故D错误。

答案C。

8．明崇祯年间《徐光启手迹》记载：“绿矾五斤，硝(硝酸钾)五斤，将矾炒去，约折五分之一，将二味同研细，次用铁作锅，……锅下起火，取气冷定，开坛则药化为强水。五金入强水皆化、惟黄金不化强水中，加盐则化。”以下说法不正确的是

A．“强水”主要成分是硝酸

B．“将矾炒去，约折五分之一”是指绿矾脱水

C．“锅下起火,取气冷定”描述了蒸馏的过程

D．“五金入强水皆化”过程产生的气体都是H2

【答案】D

【解析】A.根据“五金入强水皆化、惟黄金不化强水中”判断“强水”主要成分是硝酸，故A正确；

B. “将矾炒去，约折五分之一”是指绿矾脱水，故B正确；

C. “锅下起火，取气冷定”描述了蒸馏的过程，故C正确；

D. “五金入强水皆化”是指金属溶于硝酸，过程产生的气体主要是氮的氧化物，故D 不正确。故选D。

9．有机物M、N之间可发生如图转化，下列说法不正确的是

A．M能与溴水发生加成反应

B．N能使酸性高锰酸钾溶液褪色

C．M分子中所有碳原子共平面

D．M、N均能发生水解反应和酯化反应

【答案】C

【解析】

【详解】

A. M中含有碳碳双键，可以与溴水发生加成反应，故A正确；

B. N中含有羟基，能被酸性高猛酸钾氧化，故B正确；

C. M中含有饱和碳原子，与饱和碳原子相连的三个C以及该饱和碳原子不可能全部在同一平面上，故C错误；

D. M、N中均含有酯基，都能水解，均含有羟基均能发生酯化反应，故D正确；

故答案为C。

10．下列气体能使湿润的蓝色石蕊试纸最终变红的是（）

A．NH3B．SO2C．Cl2D．CO

【答案】B

【解析】

A.NH 3溶于水生成一水合氨，一水合氨在水中电离出OH -，水溶液呈碱性，NH 3使湿润的蓝色石蕊试纸变蓝，A 不符合题意；

B.SO 2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸在水中电离出H +，溶液显酸性，SO 2使湿润的蓝色石蕊试纸变红，B 符合题意；

C.Cl 2溶于水生成盐酸、次氯酸，盐酸具有酸性，HClO 具有强氧化性，Cl 2能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，C 不符合题意；

D.CO 不溶于水，CO 不能使湿润的蓝色石蕊试纸发生颜色变化，D 错误； 答案为B 。 【点睛】

Cl 2溶于水生成盐酸、次氯酸，盐酸使蓝色石蕊变红，次氯酸氧化后红色褪去。 11．下列关于物质工业制备的说法中正确的是

A ．接触法制硫酸时，在吸收塔中用水来吸收三氧化硫获得硫酸产品

B ．工业上制备硝酸时产生的NO x ，一般可以用NaOH 溶液吸收

C ．从海水中提取镁的过程涉及化合、分解、置换、复分解等反应类型

D ．工业炼铁时，常用焦炭做还原剂在高温条件下还原铁矿石 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A ．直接用水吸收SO 3，发生反应3224SO H O=H SO ，该反应放热会导致酸雾产生，阻隔水对SO 3的吸收，降低吸收率；因此，吸收塔中用的是沸点较高的浓硫酸吸收的SO 3，A 项错误；

B ．NaOH 溶液可以吸收NO x ，因此工业上制备硝酸时产生的NO x 通常用NaOH 溶液吸收，B 项正确；

C ．利用海水提取镁，先将贝壳煅烧，发生分解反应生成CaO ；再将其投入海水中，在沉淀槽中生成Mg(OH)2，这一过程涉及CaO 与水的化合反应以及Ca(OH)2与海水中的Mg 2+的复分解反应；接着Mg(OH)2加盐酸溶解，这一步发生的也是复分解反应，获得氯化镁溶液；再由氯化镁溶液获得无水氯化镁，电解熔融的无水氯化镁即可得到镁单质；整个过程中并未涉及置换反应，C 项错误；

D ．工业炼铁主要利用的是焦炭产生的CO 在高温下还原铁矿石得到的铁单质，D 项错误；

12．下列物质中，常用于治疗胃酸过多的是（）

A．碳酸钠B．氢氧化铝C．氧化钙D．硫酸镁

【答案】B

【解析】

【详解】

用于治疗胃酸过多的物质应具有碱性，但碱性不能过强，过强会伤害胃粘膜；以上四种物质中，硫酸镁溶液显酸性，碳酸钠溶液，氧化钙的水溶液均显碱性，而氢氧化铝显两性，碱性较弱，能够与胃酸反应，故氢氧化铝常用于治疗胃酸过多，B正确；

故答案选B。

13．实验是化学研究的基础。关于下列各实验装置图的叙述中正确的是( )

A．装置①常用于分离互不相溶的液态混合物

B．装置②可用于吸收氨气,且能防止倒吸

C．用装置③不可以完成“喷泉”实验

D．用装置④稀释浓硫酸和铜反应冷却后的混合液

【答案】D

【解析】

【详解】

A、该装置为蒸馏装置，互溶的液体根据其沸点不同采用蒸馏的方法分离，互不相溶的液体采用分液的方法分离，故A错误；

B、氨气极易溶于水,有缓冲装置的能防止倒吸,该装置中苯没有缓冲作用,所以不能防止倒吸,故B错误；

C、氯气与氢氧化钠溶液反应，可以形成压强差，从而形成喷泉实验，故C错误；

D、浓硫酸溶于水放出大量热,且浓硫酸的密度大于水,稀释时需要将浓硫酸缓缓加入水中,图示操作合理,所以D选项是正确的;

综上所述，本题应选D。

14．三元轴烯（a）、四元轴烯（b）、五元轴烯（c）的结构简式如图所示，下列说法不正确的是

A．a、b、c都能发生加成反应

B．a与苯互为同分异构体

C．a、b、c的一氯代物均只有一种

D．c分子中的原子不在同一个平面上

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A. a、b、c均含有碳碳双键，因此都能发生加成反应，故A正确；

B. a和苯的分子式均为C6H6，且结构不同，则a与苯互为同分异构体，故B正确；

C. a、b、c分子中均只有一种氢原子，则它们的一氯代物均只有一种，故C正确；

D. c分子中含有碳碳双键的平面结构，根据乙烯的平面结构分析，c中所有的原子在同一个平面上，故D错误；

故选D。

【点睛】

在常见的有机化合物中，甲烷为正四面体结构，乙烯和苯是平面型结构，乙炔是直线型结构，其它有机物可在此基础上进行判断即可。

15．下列浓度关系正确的是（）

A．0.1mol/L 的NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液至刚好沉淀完全：c(NH4+)＞c(OH-)＞c(SO42-)＞c(H+)

B．1L0.1mol/L的KOH 溶液中通入标准状况下的CO2气体3.36L，所得溶液中：c(K+)＋c(H+)＝c(CO32-)

＋c(HCO3-)＋c(OH-)

C．0.1mol/L 的NaOH 溶液与0.2 mol/L的HCN溶液等体积混合，所得溶液呈碱性：c(HCN)＞c(Na+)＞c(CN-)＞c(OH-)＞c(H+)

D．同温下pH相同的NaOH 溶液、CH3COONa 溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的浓度：c(NaOH)＜c(CH3COONa)＜c(NaHCO3)＜c(Na2CO3)

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．向0.1 mol/L的NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液至沉淀刚好完全时发生反应：NH4HSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NH3·H2O+H2O。NH3·H2O NH4++OH- H2O H++OH-。c (OH-)＞c (NH4+)＞c (SO42-)＞c (H+)。错误；

B.根据电荷守恒可得：c (K+)＋c (H+)＝2c (CO32-)＋c (HCO3-)＋c (OH-).错误；

C．0.1 mol/L的NaOH溶液与0.2 mol/L的HCN溶液等体积混合，则发生反应：NaOH+ HCN="NaCN+" H2O。反应后溶液为NaCN 和HCN等物质的量的混合溶液。由于所得溶液呈碱性，说明NaCN的水解作用大于HCN的电离作用，所以个微粒的大小关系为：c (HCN)＞c (Na+)＞c (CN-)＞c (OH-)＞c (H+)，正确；

D．NaOH溶液电离使溶液显碱性；CH3COONa溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3水解使溶液显碱性。由于酸性CH3COOH> H2CO3> HCO3-。酸越强，盐水解的程度就越小。当溶液的pH相同时，盐的浓度就越大。故各物质的浓度的关系是：c (NaOH)＜c (Na2CO3) ＜c (NaHCO3)＜c (CH3COONa)，错误；答案选C。

二、实验题（本题包括1个小题，共10分）

16．苯胺()是重要的化工原料。某兴趣小组在实验室里制取并纯化苯胺。

已知：①与NH3相似，与盐酸反应生成(易溶于水的盐)。

②用硝基苯制取苯胺的反应为：2+3Sn+12HCl2+3SnCl4+4H2O

③有关物质的部分物理性质见下表：

物质相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性密度/g·cm-3

苯胺93 6.3 184 微溶于水，易溶于乙醚 1.02

硝基苯123 5.7 210.9 难溶于水，易溶于乙醚 1.23

乙醚74 116.2 34.6 微溶于水0.7134

Ⅰ.制备苯胺

图1所示装置中加入20mL浓盐酸(过量)，置于热水浴中回流20min，使硝基苯充分还原；冷却后，向三颈烧瓶中滴入一定量50%NaOH溶液，至溶液呈碱性。

（1）滴加适量NaOH溶液的目的是___，写出主要反应的离子方程式___。

Ⅱ.纯化苯胺

ⅰ.取出图l所示装置中的三颈烧瓶，改装为图2所示装置。加热装置A产生水蒸气。用“水蒸气蒸馏”的方法把B中苯胺逐渐吹出，在烧瓶C中收集到苯胺与水的混合物；分离混合物得到粗苯胺和水溶液甲。

ⅱ.向所得水溶液甲中加入氯化钠固体至饱和，再用乙醚萃取，得到乙醚萃取液。

iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液，用NaOH固体干燥，蒸馏后得到苯胺1.86g。

（2）装置A中玻璃管的作用是__。

（3）在苯胺吹出完毕后，应进行的操作是先__，再___。

（4）该实验中苯胺的产率为___(保留三位有效数字)。

（5）欲在不加热条件下除去苯胺中少量的硝基苯杂质，简述实验方案___。

【答案】与C 6H 5NH 3+发生中和反应，生成C 6H 5NH 2 C 6H 5NH 3++OH -C 6H 5NH 2+H 2O 安

全管、平衡压强、防止气压过大等 打开止水夹d 撤掉酒精灯或停止加热 40.0% 在混合物中先加入足量盐酸，经分液除去硝基苯，再向水溶液中加氢氧化钠溶液，析出苯胺，分液后用氢氧化钠固体（或碱石灰）干燥苯胺中含有的少量水分，滤去氢氧化钠固体即可得较纯净的苯胺 【解析】 【分析】

(1)与NH 3相似，NaOH 与反应生成；

(2)装置A 中玻璃管与空气连通，能平衡烧瓶内外的压强； (3)为防止倒吸，在苯胺吹出完毕后，打开止水夹d ，再停止加热； (4)根据硝基苯的体积计算苯胺的理论产量，实际产量÷理论产量=产率；

(5)根据易溶于水、硝基苯难溶于水设计分离方案；

【详解】

(1)与NH 3相似，加入氢氧化钠，NaOH 与反应生成，反应的离子方程式是

；

(2)装置A 中玻璃管与空气连通，能平衡烧瓶内外的压强，所以玻璃管的作用是安全管、平衡压强、防止气压过大；

(3)为防止倒吸，先打开止水夹d ，再停止加热；

(4)5mL 硝基苯的质量是5mL×

1.23 g·cm -3

=6.15g ，物质的量是 6.15123/g

g mol

=0.05mol ，根据质量守恒定律，生成苯胺的物质的量是0.05mol ，苯胺的质量是0.05mol×

93g/mol=4.65g ，苯胺的产率是1.86100%4.65g

g

=40.0%；

(5)在混合物中先加入足量盐酸，经分液除去硝基苯，再向水溶液中加氢氧化钠溶液，析出苯胺，分液后用氢氧化钠固体（或碱石灰）干燥苯胺中含有的少量水分，滤去氢氧化钠固体即可得较纯净的苯胺。

三、推断题（本题包括1个小题，共10分）

17．慢心律是一种治疗心律失常的药物。它的合成路线如图所示。

（1）C中的含氧官能团名称为_____和_____；

（2）由B→C的反应类型是_____。

（3）由A制备B的过程中有少量副产物E，它与B互为同分异构体。写出E的结构简式：_____。（4）写出同时满足下列条件的化合物D的一种同分异构体的结构简式：_____。

①属于a﹣氨基酸；②是苯的衍生物，且苯环上的一氯代物只有两种；③分子中有2个手性碳原子（5）已知乙烯在催化剂作用下与氧气反应可以生成环氧乙烷（）。写出以邻甲基苯酚（）和乙醇为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图示例见本题题干_____。

【答案】醚键羰基氧化反应

【解析】

【分析】

根据C的结构简式判断其含有的官能团；对比B、C结构可知，B中﹣醇羟基转化羰基；

中含有2个C﹣O键，与A发生反应时可有两种不同的断裂方式；

D的同分异构体同时满足如下条件：①属于α﹣氨基酸，氨基、羧基连接同一碳原子上，②是苯的衍生物，且苯环上的一氯代物只有两种，可以是2个不同的取代基处于对位位置，③分子中含有2个手性碳原子，说明C原子上连接4个不同的原子或原子团；制备，应先制备

，乙醇消去可生成乙烯，乙烯氧化可生成，与反应生成

，进而氧化可生成，再与乙醇发生酯化反应得到目标物。

【详解】

（1）根据C的结构简式可知，C中含氧官能团为醚键和羰基，故答案为：醚键、羰基；

（2）对比B、C结构可知，B中﹣CH(OH)﹣转化为C＝O，属于氧化反应，故答案为：氧化反应；（3）中含有2个C﹣O键，与A发生反应时可有两种不同的断裂方式，副产物E，它

与B互为同分异构体，E的结构简式为，故答案为：；

（4）D的一种同分异构体同时满足如下条件：①属于α﹣氨基酸，氨基、羧基连接同一碳原子上，②是苯的衍生物，且苯环上的一氯代物只有两种，可以是2个不同的取代基处于对位位置，③分子

中含有两个手性碳原子，说明C原子上连接4个不同的原子或原子团，符合条件的结构简式为：

，故答案为：；

（5）制备，应先制备，乙醇消去可生成乙烯，乙烯氧化可生成，与反应生成，进而氧化可生成，再与乙醇发生酯化反应得到目标物，合成路线流程图：

，

故答案为：。

四、综合题（本题包括2个小题，共20分）

18．AlN新型材料应用前景广泛，其制备与性质研究成为热点。

相关数据如下：

物质熔点/℃沸点/℃与N2反应温度/℃相应化合物分解温度/℃

AlN：＞2000 （＞1400升华）

Al 660 2467 ＞800

AlCl3：（＞181升华）

Mg 649 1090 ＞300 Mg3N2：＞800

(1)AlN的制备。

①化学气相沉积法。

Ⅰ.一定温度下，以AlCl3气体和NH3为原料制备AlN，反应的化学方程式是____________________。Ⅱ.上述反应适宜的温度范围是______℃（填字母）。

a.75~100

b.600~1100

c.2000~2300

② 铝粉直接氮化法。

Al 与N 2可直接化合为AlN 固体，AlN 能将Al 包裹，反应难以继续进行。控制温度，在Al 粉中均匀掺入适量Mg 粉，可使Al 几乎全部转化为AlN 固体。该过程发生的反应有：__________________、_________和2Al + N 2 800-1400℃

2AlN 。

③碳热还原法。

以Al 2O 3、C （石墨）和N 2为原料，在高温下制备AlN 。

已知：ⅰ. 2Al 2O 3(s) ? 4Al(g) + 3O 2(g) ?H 1 =＋3351 kJ·mol -1 ⅱ. 2C(石墨，s) + O 2(g) = 2CO(g) ?H 2 =－221 kJ·mol -1 ⅲ. 2Al(g) + N 2(g) = 2AlN(s) ?H 3 =－318 kJ·

mol -1 运用平衡移动原理分析反应ⅱ对反应ⅰ的可能影响：______________________________________。 (2)AlN 的性质。AlN 粉末可发生水解。相同条件下，不同粒径的AlN 粉末水解时溶液pH 的变化如图所示。

① AlN 粉末水解的化学方程式是____________________________________。 ② 解释t 1-t 2时间内两条曲线差异的可能原因：_______________________________。

(3)AlN 含量检测。向a g AlN 样品中加入足量浓NaOH 溶液，然后通入水蒸气将NH 3全部蒸出，将NH 3用过量的v 1 mL c 1 mol·L -1 H 2SO 4溶液吸收完全，剩余的H 2SO 4用v 2 mL c 2 mol·L -1 NaOH 溶液恰好中和，则样品中AlN 的质量分数是________________________________。 【答案】AlCl 3 + NH 3=AlN + 3HCl b 3Mg + N 2

Mg 3N 2 Mg 3N 2

3Mg + N 2

反应ⅱ能降低氧气浓度，有利于反应ⅰ正向移动 AlN + 4H 2O = Al(OH)3 + NH 3·

H 2O 粒径较小的AlN 表面积大，水解反应速率较大

-3

112241(2c v -c v )10a

【解析】 【分析】

(1) ①Ⅰ.3AlCl 气体和3NH 制备AlN 不是氧化还原反应，根据元素守恒配平即可；

Ⅱ.根据表中数据判断；

②根据表中数据，大于300℃，镁和氮气反应，大于800℃氮化镁会分解； ③反应ⅱ能消耗氧气，反应ⅰ生成氧气； （2）①氮化铝水解产生氢氧化铝和一水合氨； ②反应速率和接触面积有关；

（3）首先计算消耗硫酸的物质的量，氨气和硫酸按照2:1反应，得出氨气的物质的量，根据氮元素守恒，得到氮化铝的物质的量，然后计算质量分数。 【详解】

(1) ①Ⅰ.3AlCl 气体和3NH 制备AlN ，反应的化学方程式是33AlCl + NH =AlN + 3HCl ， 答案为：33AlCl + NH =AlN + 3HCl ；

Ⅱ.根据表中数据，要保证3AlCl 为气体，需要温度大于181℃，排除a ，AlN 大于2000℃会分解， 排除c ， 故答案选b ；

②根据表中数据，大于300℃，镁和氮气反应，大于800℃氮化镁会分解， 故答案为：2

32300-8003Mg + N Mg N ℃

；32

2>800Mg N 3Mg + N ℃

； ③反应ⅱ能消耗氧气，反应ⅰ生成氧气，故反应ⅱ能促进反应ⅰ正向进行， 答案为：反应ⅱ能降低氧气浓度，有利于反应ⅰ正向移动； （2）①氮化铝水解产生氢氧化铝和一水合氨，

故答案为：()2323AlN + 4H O = Al OH + NH H O g

； ②由图像可以看出两条曲线的反应速率是不同的，反应速率和接触面积有关， 故答案为：粒径较小的AlN 表面积大，水解反应速率较大； （3）消耗硫酸的物质的量为：3

2211c V c V -

10mol 2-?

?? ???

，氨气和硫酸按照2:1反应，故氨气的物质的量为：3

2211c V 2c V -10mol 2-???? ???，根据氮元素守恒，氮化铝的物质的量也是

32211c V 2c V -10mol 2-?

??? ??

?，故样品中氮化铝的质量分数为

-3112232211c V 2c

V -1041

2100%=

a 41(2c v -c v )10a

-?

???? ?????， 故答案为：-3

112241(2c v -c v )10a

?。

19．新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。

（1）Ti(BH 4)3是一种储氢材料，可由TiCl 4和LiBH 4反应制得。

①基态Cl 原子中，电子占据的最高电子层符号为__，该电子层具有的原子轨道数为__。 ②LiBH 4由Li +和BH 4-构成，BH 4-的立体构型是__，B 原子的杂化轨道类型是___。 ③Li 、B 元素的电负性由小到大的顺序为___。 （2）金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。 ①LiH 中，离子半径：Li ＋__H -(填“>”“＝”或“<”)。

②某储氢材料是短周期金属元素M 的氢化物。M 的部分电离能如下表所示： I 1/kJ·mol -1 I 2/kJ·mol -1 I 3/kJ·mol -1 I 4/kJ·mol -1 I 5/kJ·mol -1 738

1451

7733

10540

13630

M 是__族元素。

（3）图2是立方氮化硼晶胞沿z 轴的投影图，请在图中圆球上涂“●”和涂“”分别标明B 与N 的相对位置___。

（4）NaH 具有NaCl 型晶体结构，已知NaH 晶体的晶胞参数a ＝488pm ，Na ＋半径为102pm ，H -的半径为__，NaH 的理论密度是__g·cm -3（保留3个有效数字）。

【答案】M9正四面体sp 3Li

【解析】 【详解】