西安中學2020屆高三仿真考試（一）化學試題含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精陜西省西安中學2020屆高三仿真考試（一）化學試題含解析西安中學高2020屆仿真考試化學可能用到的相對相對原子質量：H—1C-12O—16Ag—108第I卷(選擇題）一、選擇題（在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的）1.“中國名片”中航天、軍事、天文等領域的發(fā)展受到世界矚目,它們與化學有著密切的聯(lián)系。下列說法不正確的是（)A?！疤鞂m二號”空間實驗室的硅電池板將光能直接轉換為電能B。“蛟龍”號潛水器所使用的鈦合金材料具有強度大、密度小、耐腐蝕等特性C?！皻灐?0”飛機上大量使用的碳纖維是一種新型有機高分子材料D。港珠澳大橋設計使用壽命120年,水下鋼柱鑲鋁塊防腐的方法為犧牲陽極保護法【答案】C【解析】【詳解】A.“天宮二號”空間實驗室的硅電池板將光能直接轉換為電能,故A正確；B.鈦合金材料具有強度大、密度小、耐腐蝕等特性,故B正確；C。碳纖維不是一種新型有機高分子材料，是碳的單質，屬于新型無機非金屬材料，故C錯誤；D.水下鋼柱鑲鋁塊防腐的方法是原電池原理，鋁作負極被腐蝕，鐵作正極被保護，該方法為犧牲陽極保護法，故D正確。綜上所述，答案為C.2.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述中正確的是A。1L0.lmol/L的Na2CO3溶液中含陰離子總數(shù)為0.1NA個B。0.1mol的2H35Cl分子的中子數(shù)是2NAC.1molNa2O2與足量CO2充分反應轉移的電子數(shù)目為2NAD.加熱條件下，含0。2molH2SO4的濃硫酸與足量銅反應，生成SO2的分子數(shù)小于0.1NA【答案】D【解析】【分析】A、根據(jù)碳酸根水解分析；B、根據(jù)中子數(shù)＝質量數(shù)－質子數(shù)計算;C、根據(jù)過氧化鈉與二氧化碳的反應中過氧化鈉既是氧化劑，也是還原劑分析;D、根據(jù)稀硫酸與銅不反應解答?！驹斀狻緼、碳酸根水解得到碳酸氫根和氫氧根離子，因此1L0.lmol/L的Na2CO3溶液中含陰離子總數(shù)大于0.1NA個，A錯誤；B、2H35Cl分子的中子數(shù)＝2－1+35－17＝19，所以0。1mol的2H35Cl分子的中子數(shù)是1.9NA，B錯誤；C、過氧化鈉與二氧化碳的反應中過氧化鈉既是氧化劑,也是還原劑,1molNa2O2與足量CO2充分反應轉移的電子數(shù)目為NA，C錯誤;D、加熱條件下，含0.2molH2SO4的濃硫酸與足量銅反應，隨著反應的進行硫酸濃度減小，稀硫酸與銅不反應，因此生成二氧化硫的分子數(shù)小于0。1NA，D正確。答案選D.3.莽草酸可用于合成藥物達菲,其結構簡式如圖，下列關于莽草酸的說法正確的是()A。分子式為C7H10O5，屬于芳香族化合物，易溶于水B.分子中含有3種官能團，可以發(fā)生加成、氧化、取代等反應C。在水溶液中，1mol莽草酸最多可電離出4molH+D。1mol莽草酸與足量的NaHCO3溶液反應可放出4molCO2氣體【答案】B【解析】【詳解】A。分子式為C7H10O5，不含有苯環(huán)，不屬于芳香族化合物，故A錯誤；B.分子中含有3種官能團，羧基、羥基、碳碳雙鍵,碳碳雙鍵可以發(fā)生加成、氧化,羧基、羥基發(fā)生酯化反應(取代反應),故B正確；C。在水溶液中，1mol莽草酸只有1mol羧基，羧酸是弱酸,而醇羥基在水溶液中不會電離出氫離子，因此電離出H+小于1mol，故C錯誤；D。1mol莽草酸只有1mol羧基，與足量的NaHCO3溶液反應可放出1molCO2氣體，故D錯誤.綜上所述，答案為B.4。研究表明CO與N2O在Fe+作用下發(fā)生反應的能量變化及反應歷程如圖所示，兩步反應分別為:①N2O+Fe+=N2+FeO（慢）:②FeO++CO=CO2+Fe+(快）.下列說法正確的是A.反應①是氧化還原反應，反應②是非氧化還原反應B.兩步反應均為放熱反應，總反應的化學反應速率由反應②決定C。Fe+使反應的活化能減小，F(xiàn)eO+是中間產(chǎn)物D.若轉移lmol電子,則消耗II。2LN2O【答案】C【解析】【詳解】A。反應①、②均有元素化合價的升降，因此都是氧化還原反應,A錯誤；B.由圖可知,Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2兩步中均為反應物總能量大于生成物總能量,所以兩個反應都是放熱反應，總反應的化學反應速率由速率慢的反應①決定，B錯誤;C.Fe+作催化劑，使反應的活化能減小，F(xiàn)eO+是反應過程中產(chǎn)生的物質，因此是中間產(chǎn)物，C正確；D。由于沒有指明外界條件，所以不能確定氣體的體積，D錯誤；故合理選項是C。5。用下列裝置完成相關實驗，合理的是()A.圖①：驗證H2CO3的酸性強于H2SiO3B.圖②:收集CO2或NH3C.圖③：分離Na2CO3溶液與CH3COOC2H5D.圖④：分離CH3CH2OH與CH3COOC2H5【答案】B【解析】【詳解】A、生成的二氧化碳中含有氯化氫，氯化氫也能與硅酸鈉反應產(chǎn)生硅酸沉淀,干擾二氧化碳與硅酸鈉反應，A錯誤；B．氨氣的密度比空氣密度小，二氧化碳的密度比空氣密度大，則導管長進短出收集二氧化碳,短進長出收集氨氣，B正確；C．Na2CO3溶液與CH3COOC2H5分層，應選分液法分離,C錯誤；D．CH3CH2OH與CH3COOC2H5互溶，不能分液分離，應選蒸餾法，D錯誤；答案選B.【點睛】本題考查化學實驗方案的評價，把握物質的性質、酸性比較、氣體收集、混合物分離、實驗技能為解答本題的關鍵,側重分析與實驗能力的考查，注意元素化合物知識與實驗的結合，選項A是解答的易錯點，注意濃鹽酸的揮發(fā)性.6.短周期元素W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大。W的單質與H2在暗處能化合并發(fā)生爆炸，X是同周期中金屬性最強的元素，Y原子的最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)，W和Z原子的最外層電子數(shù)相同。下列說法錯誤的是(）A.單質沸點:Z〉WB.簡單離子半徑：X〉WC.元素X與氧可形成既含離子鍵又含非極性共價鍵的化合物D。X、Y、Z的最高價氧化物對應的水化物兩兩之間能相互反應【答案】B【解析】【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W的單質與H2在暗處能化合并發(fā)生爆炸,則W為F元素；X是同周期中金屬性最強的元素,X的原子序數(shù)大于F,則X位于第三周期,為Na元素；Y原子的最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)，Y的原子序數(shù)大于Na，則位于第三周期，最外層含有3個電子，為Al元素；W和Z原子的最外層電子數(shù)相同，則Z為Cl元素，據(jù)此進行解答?！驹斀狻慷讨芷谠豔、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的單質與H2在暗處能化合并發(fā)生爆炸,則W為F元素；X是同周期中金屬性最強的元素,X的原子序數(shù)大于F，則X位于第三周期，為Na元素；Y原子的最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)，Y的原子序數(shù)大于Na，則位于第三周期，最外層含有3個電子，為Al元素；W和Z原子的最外層電子數(shù)相同,則Z為Cl元素；A．Z、W的單質分別為氯氣、氟氣，二者形成的晶體都是分子晶體，相對分子質量氯氣較大,則氯氣的沸點較高，即單質的沸點：Z＞W(wǎng)，故A正確；B．X為Na、W為F，二者的離子都含有2個電子層,Na的核電荷數(shù)較大,則鈉離子的離子半徑較小，即簡單離子半徑：X＜W，故B錯誤；C．X為Na，金屬鈉與O形成的過氧化鈉中既含離子鍵也含非極性共價鍵，故C正確;D．X、Y、Z的最高價氧化物對應的水化物分別為NaOH、氫氧化鋁、高氯酸，氫氧化鋁具有兩性，則氫氧化鈉、氫氧化鋁和高氯酸之間能相互反應，故D正確；故答案為B。7。25℃時,用0。1mol·L－1NaOH溶液分別滴定20.00mL0.1mol·L－1的鹽酸和醋酸,滴定曲線如圖所示，下列說法正確的是A。Ⅰ、Ⅱ分別表示鹽酸和醋酸的滴定曲線B。pH=7時,滴定鹽酸和醋酸消耗NaOH溶液的體積相等C.V(NaOH）=10。00mL時,醋酸溶液中c（CH3COO-)>c（Na+）>c（H+)>c（OH—）D.V（NaOH）=20.00mL時，兩溶液中c（CH3COO-）〉c(Cl—)【答案】C【解析】【分析】A．鹽酸為強酸，醋酸為弱酸,濃度相同時鹽酸的pH較??；B．濃度、體積相等時，醋酸與氫氧化鈉反應生成醋酸鈉溶液呈堿性，而鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉溶液呈中性；C．V（NaOH）=10.00mL時，反應后為等物質的量濃度的醋酸和醋酸鈉的混合液，醋酸的電離程度大于醋酸鈉的水解程度，溶液呈酸性；D．V(NaOH）=20。00mL時，反應后得到等物質的量濃度的醋酸鈉、氯化鈉溶液，醋酸根離子部分水解，則醋酸根離子濃度較小。【詳解】A．根據(jù)圖示可知，Ⅰ的起始pH較大，Ⅱ的起始pH較小，則Ⅰ表示的是醋酸，Ⅱ表示鹽酸,選項A錯誤;B．醋酸為弱酸，溶液體積相同時,醋酸和氯化氫的物質的量相等,醋酸與氫氧化鈉反應生成醋酸鈉，溶液呈堿性，而鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉溶液呈中性；若pH=7時，醋酸消耗的NaOH溶液體積應該稍小,選項B錯誤；C．V（NaOH）=10。00mL時，反應后為等物質的量濃度的醋酸和醋酸鈉的混合液，醋酸的電離程度大于醋酸鈉的水解程度，溶液呈酸性，則c（H+）＞c（OH—），反應后溶液中離子濃度大小為：c(CH3COO-)＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-），選項C正確；D．V(NaOH)=20.00mL時，兩溶液都恰好反應得到等物質的量濃度的醋酸鈉和NaCl溶液，由于醋酸根離子部分水解，則兩溶液中c(CH3COO—)＜c（Cl-），選項D錯誤；答案選C?！军c睛】本題考查了酸堿混合的定性判斷,題目難度中等，明確圖象曲線變化的含義為解答關鍵，注意掌握溶液酸堿性與溶液pH的關系，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及靈活應用能力。第II卷（非選擇題)(一)必考題8。下面是某科研小組利用廢鐵屑還原浸出軟錳礦(主要成分為MnO2）制備硫酸錳及電解其溶液制錳工藝流程圖：已知：①浸出液中主要含有Fe3＋、Fe2＋、Co2＋、Ni2＋等雜質金屬離子；②生成氫氧化物的pH見下表:物質Fe（OH)2Fe(OH）3Ni(OH）2Co（OH)2Mn（OH)2開始沉淀的pH7。52。77.77.68。3完全沉淀的pH9.73。78。48.29.8請回答下列問題：（1)“酸浸"前將原料粉碎的目的是____。（2）流程圖中“①加入MnO2”的作用____，MnO2（3）流程圖中“②調(diào)節(jié)pH”可以除去某種金屬離子，應將溶液pH調(diào)節(jié)控制的范圍是___～7.6。上述流程中，能循環(huán)使用的一種物質是___（填化學式)。(4）向濾液Ⅰ中加入MnS的作用是除去Co2＋、Ni2＋等離子，其中可以發(fā)生反應為MnS(s)＋Ni2＋（aq）=NiS（s）＋Mn2＋（aq）等.當該反應完全后，濾液2中的Mn2＋與Ni2＋的物質的量濃度之比是___［已知Ksp(MnS)＝2。8×10－10，Ksp（NiS)＝2.0×10－21]。（5）在適當條件下,在MnSO4、H2SO4和H2O為體系的電解液中電解也可獲得MnO2，其陽極電極反應式為____。（6）層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學式為LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合價分別為+2、+3、+4。當x=y=時，z=___?！敬鸢浮浚?）.增大反應物的接觸面積,增大反應速率（2)。將浸出液中的Fe2＋氧化為Fe3＋(3)。H2O2（4）.3。7(5）。H2SO4(6）.1.4×1011（7).Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2＋4H＋（8）?！窘馕觥俊痉治觥坑密涘i礦還原酸浸制取硫酸錳電解液并進一步提煉金屬錳，軟錳礦和廢鐵屑加入過量硫酸浸出，過濾，浸出液中主要含有Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+等金屬離子，加入MnO2的作用是將浸出液中的Fe2+氧化為Fe3+，同時自身被還原為Mn2+，加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH以除去鐵離子,過濾后的濾液中加入MnS凈化除去Co2+、Ni2+等，過濾得到濾液電解得到金屬錳和陽極液，陽極液中的硫酸循環(huán)使用，濾渣2為MnS、CoS、NiS，據(jù)此分析解題。【詳解】（1）“酸浸”前將原料粉碎,增大了反應物的接觸面積，從而加快反應速率;(2)流程圖中“①加入MnO2”的作用是將浸出液中的Fe2+氧化為Fe3+,同時自身被還原為Mn2+，MnO2作氧化劑，可以用試劑H2O2（3)流程圖中“②調(diào)節(jié)pH”可以除去鐵離子，由表中數(shù)據(jù)可知：Fe3+完全沉淀時的溶液pH=3。7,則應將溶液pH調(diào)節(jié)控制的范圍是3.7～7。6；上述工藝中，能循環(huán)使用的一種物質是電解過程中陽極液含的H2SO4；（4）Ksp(MnS)=2.8×10—10,Ksp（NiS）=2.0×10—21］，沉淀轉化的方程式為：MnS+Ni2+=NiS+Mn2+,則Mn2+與Ni2+離子的物質的量濃度之比=c(Mn2+)：c（Ni2+）=Ksp（MnS)：Ksp(NiS）=2.8×10-10:2。0×10-21=1。4×1011;(5)在適當條件下,在MnSO4電解在陽極失去電子獲得MnO2,其陽極電極反應式為：Mn2++2H2O—2e-═MnO2

+4H+；(6)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學式為LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Ni、Co、Mn的化合價分別為+2、+3、+4．當x=y=時,該化合物中各元素的化合價代數(shù)和為0，+1+(+2)×+(+3）×+（+4）×z+(-2）×2=0，z=。9。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體，中國政府承諾，到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50％。CO2的綜合利用是解決溫室問題的有效途徑。(1)研究表明CO2和H2在催化劑存在下可發(fā)生反應生成CH3OH。己知部分反應的熱化學方程式如下：CH3OH（g）+3/2O2(g)＝CO2（g）+2H2O(1)ΔH1=akJ·mol?1H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(1）ΔH2=bkJ·mol?1H2O(g)＝H2O(l）ΔH3=ckJ·mol?1則CO2（g)+3H2（g）CH3OH(g)+H2O(g）ΔH=_______kJ·mol?1(2)為研究CO2與CO之間的轉化，讓一定量的CO2與足量碳在體積可變的密閉容器中反應：C（s）＋CO2(g）2CO（g)ΔH，反應達平衡后，測得壓強、溫度對CO的體積分數(shù)(φ（CO）%)的影響如圖所示.回答下列問題：①壓強p1、p2、p3的大小關系是______；Ka、Kb、Kc為a、b、c三點對應的平衡常數(shù)，則其大小關系是______。②900℃、1.0MPa時，足量碳與amolCO2反應達平衡后，CO2的轉化率為________(保留三位有效數(shù)字),該反應的平衡常數(shù)Kp＝______(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數(shù)）。（3)以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉化成乙酸,CO2(g)+CH4（g）CH3COOH(g).在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。250～300℃時，乙酸的生成速率降低的主要原因是_______。（4）以鉛蓄電池為電源可將CO2轉化為乙烯,其原理如圖所示，電解所用電極材料均為惰性電極.陰極上的電極反應式為__________；每生成0。5mol乙烯，理論上需消耗鉛蓄電池中_____mol硫酸?！敬鸢浮浚?).（3b-a-c)(2）.p1＜p2＜p3（3).Ka＝Kb＜Kc（4)。66。7%(或0.667）（5).3。2Mpa(6).催化劑的催化效率降低（7）。2CO2+12H++12e－=CH2=CH2+4H2O(8）.6【解析】【分析】(1)第二個方程式2倍減去第一個方程式，再減去第三個方程式。（2）①根據(jù)平衡移動來分析壓強關系,根據(jù)溫度變化來判斷平衡常數(shù);②分別假設計算出CO、CO2物質的量，再計算CO2的轉化率和平衡常數(shù)。（3)根據(jù)圖中信息分析出催化劑的催化效率降低。（4)根據(jù)分析,左側CO2轉化為乙烯，化合價降低，得到電子，根據(jù)Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O分析電子轉移與消耗硫酸關系.【詳解】（1）第二個方程式2倍減去第一個方程式，再減去第三個方程式得到CO2(g）+3H2(g)CH3OH（g)+H2O（g)ΔH=（3b－a－c）kJ·mol?1;故答案為:(3b－a－c)。（2）①從700℃分析，從下到上，CO體積分數(shù)增大，則說明平衡正向移動，該反應是體積增大的反應，即減小壓強，因此壓強p1、p2、p3的大小關系是p1＜p2＜p3；Ka、Kb、Kc為a、b、c三點對應的平衡常數(shù),a、b溫度相等,則平衡常數(shù)相等，b、c壓強相同，溫度不同，溫度升高，CO體積分數(shù)增大，平衡正向移動，平衡常數(shù)變大,因此其大小關系是Ka＝Kb＜Kc；故答案為：p1＜p2＜p3;Ka＝Kb＜Kc。②900℃、1。0MPa時,足量碳與amolCO2反應達平衡后，CO的體積分數(shù)為為80%，則CO2的體積分數(shù)為20%，假設平衡時CO物質的量為0.8mol，CO2物質的量為0.2mol，則CO2改變量為0。4mol,因此CO2的轉化率為,該反應的平衡常數(shù);故答案為：66.7%(或0.667）;3。2Mpa。（3)根據(jù)圖中信息，250～300℃時，乙酸的生成速率降低的主要原因是催化劑的催化效率降低；故答案為:催化劑的催化效率降低。(4）以鉛蓄電池為電源可將CO2轉化為乙烯，其原理如圖所示，電解所用電極材料均為惰性電極.根據(jù)分析，左側CO2轉化為乙烯，化合價降低，得到電子，為陰極,因此陰極上的電極反應式為2CO2+12H++12e－=CH2=CH2+4H2O；根據(jù)Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O分析，轉移2mol電子,反應2mol硫酸，每生成0.5mol乙烯，轉移6mol電子，所以理論上需消耗鉛蓄電池中6mol硫酸;故答案為：2CO2+12H++12e－=CH2=CH2+4H2O;6?！军c睛】化學平衡綜合題型是?？碱}型，主要考查蓋斯定律、化學平衡移動及平衡常數(shù)，電化學等知識。10.某學習小組根據(jù)高中知識設計如下測定室內(nèi)甲醛含量的裝置（夾持裝置已略）。I.配制銀氨溶液⑴盛裝AgNO3溶液的儀器D的名稱_____________。⑵關閉K2和K3，打開K1和分液漏斗活塞，將飽和食鹽水滴入到圓底燒瓶中,當觀察到D中最初生成的白色沉淀恰好完全溶解時,關閉K1和分液漏斗活塞。請寫出A裝置中發(fā)生反應的化學方程式_________；飽和食鹽水的用途是________.Ⅱ。測定室內(nèi)空氣中甲醛含量⑶用熱水浴加熱D，打開K3,將滑動隔板由最左端抽到最右端,吸入1L室內(nèi)空氣，關閉K3，后續(xù)操作是_______________.⑷裝置中毛細管的作用是________________.⑸已知甲醛被銀氨溶液氧化的化學方程式為：HCHO+4Ag（NH3)2OH=(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3↑+2H2O,測得共生成Ag2.16mg。則空氣中甲醛的含量為_______mg。L—1（空氣中其它物質不與銀氨溶液反應)。⑹該設計裝置存在一個明顯的不足之處是____________?！敬鸢浮浚?)。三頸燒瓶（2）。Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑(3)。減緩反應速率(4)。打開K1，緩慢推動滑動隔板,將氣體全部推出，再關閉K2（5).減少氣體通入速率，使空氣中甲醛氣體被完全吸收（6).0。15(7）。缺少尾氣處理裝置【解析】【分析】氮化鎂和飽和食鹽水反應生成氨氣和氫氧化鎂，氨氣緩緩通入到硝酸銀溶液中，先生成沉淀后沉淀溶解,停止通入氨氣，吸入1L空氣后緩緩壓入到銀氨溶液中，使甲醛與銀氨溶液充分反應,根據(jù)生成的銀的質量計算甲醛的物質的量，計算空氣中甲醛的含量?！驹斀狻縄⑴根據(jù)圖中信息得知盛裝AgNO3溶液的儀器D的名稱三頸燒瓶；故答案為：三頸燒瓶。⑵A裝置中是氮化鎂和水反應生成氫氧化鎂和氨氣，發(fā)生反應的化學方程式Mg3N2+6H2O=3Mg(OH）2+2NH3↑；飽和食鹽水是降低水的濃度，其用途是減緩反應速率；故答案為：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH）2+2NH3↑;減緩反應速率。Ⅱ⑶用熱水浴加熱D，打開K3，將滑動隔板由最左端抽到最右端，吸入1L室內(nèi)空氣,關閉K3，主要是將空氣中甲醛與銀氨溶液反應，因此后續(xù)操作是打開K1,緩慢推動滑動隔板，將氣體全部推出,再關閉K2；故答案為：打開K1，緩慢推動滑動隔板,將氣體全部推出,再關閉K2。⑷為了緩緩的通入空氣到銀氨溶液中，使空氣中甲醛氣體被完全吸收，因此裝置中使用毛細管；故答案為：減少氣體通入速率，使空氣中甲醛氣體被完全吸收。⑸根據(jù)HCHO～4Ag↓，測得共生成Ag2。16mg即物質的量為2×10?5mol，因此n(HCHO）=5×10?6mol，則空氣中甲醛的含量為；故答案為：0。15。⑹由于反應生成了氨氣,氨氣會污染環(huán)境，因此該設計裝置存在一個明顯的不足之處是缺少尾氣處理裝置；故答案為:缺少尾氣處理裝置?！军c睛】化學實驗及測定含量實驗是?？碱}型,主要考查化學實驗知識、反應方程式、實驗步驟等實驗中分析問題，解決問題的能力。（二）選考題［化學——選修3:物質結構與性質]11。2019年1月3日上午,嫦娥四號探測器翩然落月，首次實現(xiàn)人類飛行器在月球背面的軟著陸.所搭載的“玉兔二號”月球車,通過砷化鎵(GaAs）太陽能電池提供能量進行工作.回答下列問題:(1)基態(tài)As原子的價電子排布圖為____________，基態(tài)Ga原子核外有________個未成對電子.（2)鎵失去電子的逐級電離能（單位：kJ?mol—1）的數(shù)值依次為577、1985、2962、6192,由此可推知鎵的主要化合價為____和+3，砷的電負性比鎵____(填“大”或“小”).(3)1918年美國人通過反應：HC≡CH+AsCl3CHCl=CHAsCl2制造出路易斯毒氣。在HC≡CH分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________；AsCl3分子的空間構型為___________。（4）砷化鎵可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃制得，（CH3)3Ga中碳原子的雜化方式為_______（5）GaAs為原子晶體，密度為ρg?cm—3，其晶胞結構如圖所示,Ga與As以_______鍵鍵合。Ga和As的原子半徑分別為apm和bpm，設阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_______________（列出計算式，可不化簡）?！敬鸢浮浚?).）(2）。1(3）。+1(4).大(5)。3：2（6）.三角錐形(7）。sp3(8).共價(9）.×100％【解析】【分析】（1)As為33號元素，基態(tài)As原子的核外價電子為其4s能級上2個電子、4p能級上3個電子，基態(tài)Ga原子核外4p能級上有1個電子；（2）根據(jù)電離能知，失去1個或3個電子時電離能發(fā)生突變，由此可推知鎵主要化合價，同一周期元素電負性隨著原子序數(shù)增大而增大；(3)共價單鍵為σ鍵、共價三鍵中含有一個σ鍵、兩個π鍵;根據(jù)價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)計算結合價層電子對互斥理論判斷空間構型；(4)根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子雜化類型;（5)根據(jù)GaAs為原子晶體判斷Ga和As原子之間的作用力；根據(jù)均攤法計算該晶胞中Ga、As原子個數(shù),計算晶胞的質量和體積，再根據(jù)晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率=×100%計算?！驹斀狻?1）基態(tài)As原子的核外價電子為其4s能級上2個電子、4p能級上3個電子，所以其價電子排布式為，基態(tài)Ga原子核外4p能級上有1個電子，則Ga未成對電子數(shù)是1，故答案為；1；(2）根據(jù)鎵失去電子的逐級電離能知，失去1個或3個電子電離能突變，由此可推知鎵的主要化合價為+1和+3，同一周期元素電負性隨著原子序數(shù)增大而增大，二者位于同一周期且原子序數(shù)Ga＜As，則電負性As比Ga大，故答案為+1；大；(3）共價單鍵為σ鍵、共價三鍵中含有一個σ鍵、兩個π鍵，因此乙炔分子中含有3個σ鍵、2個π鍵，則σ鍵、π鍵個數(shù)之比為3∶2；AsCl3分子中As原子價層電子對個數(shù)=3+=4，含有一個孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷空間構型為三角錐形，故答案為3∶2；三角錐形；(4）(CH3)3Ga中碳原子價層電子對個數(shù)是4，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子雜化類型為sp3,故答案為sp3；（5）GaAs為原子晶體，Ga和As原子之間以共價鍵鍵合；該晶胞中Ga原子個數(shù)是4、As原子個數(shù)=8×+6×=4,所以其化學式為GaAs，該晶胞體積==cm3，該晶胞中所有原子體積=4×π［(a×10—10）3+(b×10—10)3］cm3=4×π×10—30×(a3+b3)cm3，GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率=×100％=×100%,故答案為共價;×100%.［化學——選修5：有機化學基礎］12。扎來普隆是一種短期治療失眠癥的藥物，其合成路線如下：回答下列問題:(1)A中的官能團名稱是________________。（2）所需的試劑和條件分別為________________。（3）、的反應類型依次為________、________