模擬訓(xùn)練二1．X、Y、Z、R、W均為周期表中前四周期的元素，其中原子序數(shù)依次增大；X2－和Y＋有相同的核外電子排布；Z的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)比其上一周期同族元素氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)低；R的基態(tài)原子在前四周期元素的基態(tài)原子中單電子數(shù)最多；W為金屬元素，X與W形成的某種化合物與Z的氫化物的濃溶液加熱時(shí)反應(yīng)可用于實(shí)驗(yàn)室制取Z的氣體單質(zhì)。回答下列問題(相關(guān)回答均用元素符號表示)。(1)R的基態(tài)原子的核外電子排布式是____________________。(2)Z的氫化物的沸點(diǎn)比其上一周期同族元素氫化物的沸點(diǎn)低的原因是__________________________________________________________。(3)X與Z中電負(fù)性較大的是________。Z的某種含氧酸鹽常用于實(shí)驗(yàn)室制取X形成的單質(zhì)，此酸根離子的空間構(gòu)型為________，此離子中所含化學(xué)鍵的類型是________，X—Z—X的鍵角________109°28′(填“＞”、“＜”或“＝”，已知：孤電子對之間的斥力＞孤電子對與成鍵電子對之間的斥力＞成鍵電子對之間的斥力)。(4)X與Y形成的化合物Y2X的晶胞如圖。其中X離子的配位數(shù)為________，與一個(gè)X離子距離最近的所有的Y離子為頂點(diǎn)的幾何體為________。該化合物與MgO相比，熔點(diǎn)較高的是________。解析(1)依據(jù)洪特規(guī)則可推知前四周期中基態(tài)原子中單電子數(shù)最多也即價(jià)層電子排布式為3d54s1(單電子數(shù)為6)，則R為鉻元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。(2)結(jié)合題干信息可推知元素X、Y、Z、W分別為O、Na、Cl、Mn；因HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間不存在氫鍵，故沸點(diǎn)：HF＞HCl。(3)O與Cl中電負(fù)性較大的是O；Cl的含氧酸鹽中用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的鹽為KClO3，ClOeq\o\al(－,3)的價(jià)層電子對數(shù)為4(3個(gè)σ鍵、1對孤電子)，故ClOeq\o\al(－,3)的空間構(gòu)型(VSEPR模型為四面體)同NH3一樣為三角錐形；ClO3中Cl、O間為共價(jià)鍵，由于中心原子上存在一對孤電子，孤電子對的排斥力大于成鍵共用電子對；故O—Cl—O的鍵角小于109°28′。(4)由晶胞結(jié)構(gòu)可知O2－(晶胞中空心球)的配位數(shù)為8；與一個(gè)O2－距離最近的Na＋為頂點(diǎn)形成的幾何體為立方體；由于Mg2＋所帶電荷比Na＋多，且離子半徑小于Na＋的離子半徑，因此MgO的晶格能大于Na2O的，則熔點(diǎn)：MgO＞Na2O。答案(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)(2)HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間不存在氫鍵(3)O三角錐形共價(jià)鍵(或答極性鍵、配位鍵均可)＜(4)8立方體或正方體MgO2．芐佐卡因是一中醫(yī)用麻醉藥品，學(xué)名對氨基苯甲酸乙酯，它以對硝基甲苯為主要起始原料經(jīng)下列反應(yīng)制得：請回答下列問題：(1)寫出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式：A________、B________、C________。(2)用1H核磁共振譜可以證明化合物C中有________種氫處于不同的化學(xué)環(huán)境。(3)寫出同時(shí)符合下列要求的化合物C的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式(E、F、G除外)①化合物是1,4-二取代苯，其中苯環(huán)上的一個(gè)取代基是硝基②分子中含有結(jié)構(gòu)的基團(tuán)注：E、F、G結(jié)構(gòu)如下：(4)E、F、G中有一化合物經(jīng)酸性水解，其中的一種產(chǎn)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，寫出該水解反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。(5)已知：解析(1)酸性KMnO4可氧化對硝基甲苯中的甲基成羧基，故A為；結(jié)合條件濃硫酸、加熱及B→C→D知，B為CH3CH2OH，C為。(2)由C的結(jié)構(gòu)簡式可知，苯環(huán)上硝基的鄰位上的兩個(gè)H是一種化學(xué)環(huán)境，苯環(huán)上硝基的間位上的兩個(gè)H是第二種化學(xué)環(huán)境，亞甲基上的兩個(gè)H是第三種化學(xué)環(huán)境，甲基上的三個(gè)H是第四種化學(xué)環(huán)境，故共有4種不同的化學(xué)環(huán)境的氫。(3)結(jié)合條件應(yīng)是—COOCH2CH3的除E、F、G外的同分異構(gòu)體，還有(4)經(jīng)酸性水解得到的一種產(chǎn)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)應(yīng)含有酚羥基，故應(yīng)為F的水解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為(5)結(jié)合所給信息及對氨基苯甲酸乙酯的制備，可得出合成CH3CONHOCH2CH3的流程圖為：答案3．云南省曲靖的鉻渣污染經(jīng)媒體報(bào)道后，鉻污染再次引起人們的關(guān)注。利用化學(xué)原理可以對工廠排放的含鉻廢水、鉻渣等進(jìn)行有效處理。Ⅰ.含鉻廢水的處理：某企業(yè)排放的含鉻廢水中含有較多毒性較大的Cr2Oeq\o\al(2－,7)，某研究性學(xué)習(xí)小組為了變廢為寶，將廢水處理得到金屬鉻，設(shè)計(jì)了如下的工藝流程。(1)請寫出通入SO2時(shí)發(fā)生的離子反應(yīng)：______________________。(2)寫出加入鋁粒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。Ⅱ.鉻渣的處理鉻渣燒結(jié)煉鐵法：鉻渣中約含有55%的氧化鈣和氧化鎂，此外還含有15%左右的氧化鐵，這些都是煉鐵所需的成分。少量的鉻渣代替消石灰同鐵礦粉、煤粉混合，經(jīng)燒結(jié)后送入高爐冶煉，六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻或金屬鉻，金屬鉻熔入鐵水，而其他成分熔入熔渣。煉鐵可使鉻渣徹底解毒并充分利用，是鉻渣治理的良好方法之一。堿性溶液還原法：直接在堿性鉻渣中加入硫化鈉等進(jìn)行六價(jià)鉻的還原反應(yīng)，形成Cr(OH)3沉淀后，過濾回收鉻污泥。(3)鉻渣燒結(jié)煉鐵法中煤粉的作用是______________________。(寫兩點(diǎn))(4)請配平堿性溶液還原法中發(fā)生的離子反應(yīng)：□Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋□S2－＋□H2O=□Cr(OH)3＋□S2Oeq\o\al(2－,3)＋□OH—(5)用足量的CO還原14g鐵的氧化物的混合物，將生成的氣體通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀25g，則這種混合物可能是________(填序號)；①FeO、Fe2O3②FeO、Fe3O4③Fe2O3、Fe3O4在這些混合物中，各成分的物質(zhì)的量之比是__________。Ⅲ.電解法處理工業(yè)上處理含Cr2Oeq\o\al(2－,7)離子的酸性廢水，采用以下處理方法。①往工業(yè)廢水中加入適量的食鹽(1～2g·L－1)，攪拌均勻；②用Fe為電極進(jìn)行電解；③鼓入空氣，經(jīng)過一段時(shí)間后，使廢水中的含鉻(有毒)量降到可排放的標(biāo)準(zhǔn)。其原理是：①將Cr2Oeq\o\al(2－,7)離子還原為可溶性三價(jià)鉻離子；②要在電解除鉻過程中，使溶液的pH不斷升高，使工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性，再把三價(jià)鉻離子變?yōu)椴蝗苄詺溲趸锍ァ?6)加入食鹽的目的是_________________________；電解時(shí)陽極反應(yīng)式為：__________________。解析(1)根據(jù)流程圖分析Cr2Oeq\o\al(2－,7)轉(zhuǎn)化為Cr3＋，SO2一般是轉(zhuǎn)化為SOeq\o\al(2－,4)，根據(jù)化合價(jià)升降法配平離子方程式為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3SO2＋2H＋=2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋H2O。(2)鋁熱反應(yīng)是2Al＋Cr2O3eq\o(=,\s\up15(高溫))Al2O3＋2Cr。(4)根據(jù)化合價(jià)升降法配平離子方程式。(5)混合物中鐵、氧原子數(shù)之比為：n(Fe)∶n(O)＝eq\f(14－0.25×16,56)∶0.25＝5∶7，則兩種化合物中，一種應(yīng)是n(Fe)∶n(O)>5∶7，另一種n(Fe)∶n(O)<5∶7，故混合物可能為①③，物質(zhì)的量之比分別為1∶2或1∶1。(6)工業(yè)廢水中含Cr2Oeq\o\al(2－,7)等離子的濃度很低，故加入食鹽增強(qiáng)導(dǎo)電性。Fe作陽極，電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋。答案(1)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3SO2＋2H＋=2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋H2O(2)2Al＋Cr2O3eq\o(=,\s\up15(高溫))Al2O3＋2Cr(3)為高爐冶煉過程提供熱源；燃燒后生成的CO是高爐冶煉過程的還原劑；還起到高溫填料的作用(寫兩點(diǎn)即可)(4)46198314(5)①③1∶2或1∶1(6)增強(qiáng)導(dǎo)電性Fe－2e－=Fe2＋4．某研究小組用MnO2和濃鹽酸制備Cl2時(shí)，利用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液對其尾氣進(jìn)行吸收處理。(1)請完成SO2與過量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：SO2＋2NaOH=____________。(2)反應(yīng)Cl2＋Na2SO3＋2NaOH=2NaCl＋Na2SO4＋H2O中的還原劑為________________。(3)吸收尾氣一段時(shí)間后，吸收液(強(qiáng)堿性)中肯定存在Cl－、OH－和SOeq\o\al(2－,4)。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究該吸收液中可能存在的其他陰離子(不考慮空氣中CO2的影響)。①提出合理假設(shè)。假設(shè)1：只存在SOeq\o\al(2－,3)；假設(shè)2：既不存在SOeq\o\al(2－,3)，也不存在ClO－；假設(shè)3：_______________________________________________________。②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實(shí)驗(yàn)試劑：3mol·L－1H2SO4、1mol·L－1NaOH溶液、0.01mol·L－1KMnO4溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊試液。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：取少量吸收液于試管中，滴加3mol·L－1H2SO4至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中。步驟2：步驟3：解析本題主要是對實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的考查。(2)由元素化合價(jià)的變化可知Na2SO3是還原劑。(3)由(2)小題中化學(xué)反應(yīng)方程式可知，當(dāng)Cl2少量時(shí)，溶液中還可能有SOeq\o\al(2－,3)；當(dāng)Cl2與Na2SO3恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液中既無SOeq\o\al(2－,3)也無ClO－；當(dāng)Cl2過量時(shí)，溶液中可能有ClO－；故假設(shè)3是只存在ClO－。探究SOeq\o\al