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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年統(tǒng)編版2024選擇性必修2化學(xué)上冊階段測試試卷257考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、化合物X的結(jié)構(gòu)如圖所示。a、b;c、d是四種原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素;基態(tài)時c原子2p原子軌道上有1對成對電子。下列說法正確的是。
A.X的水溶液呈堿性,也有還原性B.原子半徑:C.c、d兩種單質(zhì)化合形成的物質(zhì)含有共價鍵D.化合物X有較強(qiáng)的氧化性且在高溫下穩(wěn)定存在2、現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的核外電子排布式如下:①②③④則下列有關(guān)比較中正確的是:A.電負(fù)性:④>③>①>②B.原子半徑:④>③>②>①C.第一電離能:④>③>①>②D.最高正化合價:④>①>③=②3、下列事實的解釋不正確的是。事實解釋A第一電離能:Mg為3p軌道全空的穩(wěn)定電子構(gòu)型,而Al失去一個電子變?yōu)?p軌道全空的穩(wěn)定電子構(gòu)型B溶液顯酸性電離產(chǎn)生的可以與水中的結(jié)合成弱電解質(zhì)使水的電離平衡向電離的方向移動,最終導(dǎo)致溶液中大于C分子中的共價鍵是鍵Cl原子價電子排布為當(dāng)兩個Cl原子結(jié)合為時,兩個原子的3p軌道通過“肩并肩”重疊D的熔點(diǎn)依次增大的結(jié)構(gòu)和組成相似,相對分子質(zhì)量依次增大,范德華力依次增強(qiáng)
A.AB.BC.CD.D4、周期表前四周期的元素X、Y、Z、Q、R,原子序數(shù)依次增大。X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,Y的價層電子中的未成對電子有3個,Z的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,Q與Z同族,R的最外層只有1個電子,內(nèi)層全充滿。下列判斷正確的是A.簡單氫化物的熱穩(wěn)定性;Z>Y>QB.非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序;Z>Q>Y>XC.X和Y形成的化合物中均為極性鍵D.R為金屬元素,屬于s區(qū)5、下列說法不正確的是A.離子鍵沒有方向性和飽和性,而共價鍵有方向性和飽和性B.并不是只有活潑的金屬原子和非金屬原子化合才形成離子鍵C.離子鍵的實質(zhì)是靜電作用D.靜電作用只有引力6、下列判斷正確的是。
A.圖甲表示由原子M、N構(gòu)成的晶體的晶胞,則其化學(xué)式可表示為M2N7B.圖乙表示CsCl晶體的晶胞,Cs+的配位數(shù)為6C.圖丙可表示燃料燃燒反應(yīng)的能量變化D.圖丁表示可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)隨反應(yīng)物濃度的變化7、下面的排序不正確的是A.沸點(diǎn)的高低:乙醇>丙烷B.硬度由大到?。航饎偸咎蓟?gt;晶體硅C.熔點(diǎn)由高到低:Na>Mg>AlD.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)8、下圖是某金屬氧化物的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中;小球代表金屬原子,大球代表氧原子,細(xì)線框出其晶胞。
(1)金屬原子的配位數(shù)是_______,氧原子的配位數(shù)是_______;
(2)晶胞中金屬原子數(shù)是_______,氧原子數(shù)是_______;
(3)該金屬氧化物的化學(xué)式(金屬用M表示)為_______。9、如圖為幾種晶體或晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖。
請回答下列問題:
(1)金剛石屬于___________晶體,其中每個碳原子與___________個碳原子距離最近且相等;碘晶體屬于___________晶體,每個碘晶胞中實際占有___________個碘分子,碘晶體熔化過程中克服的作用力為___________。
(2)這些晶體中,微粒之間以共價鍵結(jié)合而形成的是___________。
(3)冰、金剛石、MgO、碘單質(zhì)四種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序為________________________。
(4)NaCl晶胞與MgO晶胞結(jié)構(gòu)相同,NaCl晶體的熔點(diǎn)___________(填“大于”或“小于”)MgO晶體的熔點(diǎn),原因是____________________________________________。
(5)假設(shè)碘晶胞中立方體的邊長為acm,阿伏加德羅常數(shù)的值為則碘晶體的密度為___________10、Ⅰ.和可作核反應(yīng)堆熱載體,和用作高溫堆減速劑。
(1)以上敘述中涉及到的元素有________種。
(2)下列說法正確的是________。(填字母代號)
A.和互為同位素B.和是同素異形體。
C.和的物理性質(zhì)相同D.和是同素異形體。
Ⅱ.在1~20號的主族元素中:
(3)金屬性最強(qiáng)的元素在周期表中的位置為________。
(4)原子半徑最小的元素是________(填元素符號)。
(5)寫出元素最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的酸與第三周期的兩性氫氧化物反應(yīng)的離子方程式:________________________________。
(6)第三周期最不穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物是________(填化學(xué)式)。11、全球一半左右的碘是以智利硝石提取硝酸鈉后的母液為原料;加入亞硫酸氫鈉制取,相關(guān)反應(yīng)如下:
___________NaIO3+___________NaHSO3→3NaHSO4+___________Na2SO4+___________I2+___________H2O(未配平)
完成下列填空:
(1)配平上述化學(xué)方程式________,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_________。
(2)該反應(yīng)實質(zhì)是兩步反應(yīng):①IO+3HSO→3SO+I-+3H+,則第二步反應(yīng)的離子方程式為②___________;若要使碘酸鈉的利用率最高,碘酸鈉在第一步和第二步反應(yīng)中的用量之比是___________。
(3)過濾反應(yīng)析出的碘沉淀得到粗碘,再用升華法即可得到99%左右的碘產(chǎn)品。碘原子最外層電子排布式是___________,碘升華克服的微粒間作用力為___________。
(4)能說明氯、碘兩種元素非金屬性相對強(qiáng)弱的依據(jù)是___________。(選填編號)
a.原子的最外層都有7個電子。
b.ICl中碘元素為+1價。
c.酸性:HClO3>HIO3
d.氯化鈉;碘化鈉與濃硫酸共熱;分別生成氯化氫、單質(zhì)碘。
(5)檢驗亞硫酸鈉固體是否氧化變質(zhì)的方法是___________。12、(1)研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中;Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應(yīng)用前景?;卮鹣铝袉栴}:
①CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為___________和___________。
②在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點(diǎn)從高到低的順序為___________,原因是___________。
③硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外,還存在___________。
(2)①丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是___________,1mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為___________。(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)
②C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序為___________。
③乙醇的沸點(diǎn)高于丙酮,這是因為___________。13、(1)氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性NH3大于PH3的主要原因是_____。
(2)S2Cl2是共價化合物,各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),S2Cl2的電子式是______。
(3)請指出CH3SH與CH3OH那種物質(zhì)的沸點(diǎn)更高并說明理由:______。14、硼是一種重要的非金屬元素;在化學(xué)中有很重要的地位。
(1)氨硼烷(NH3BH3)是一種具有潛力的固體儲氫材料。NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-),三種元素電負(fù)性由大到小順序是_______。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是_______(寫分子式),其熔點(diǎn)比NH3BH3_______(填“高”或“低”)。
(2)硼酸是一元弱酸,其呈酸性的機(jī)理是∶硼酸與水作用時,硼原子與水電離產(chǎn)生的OH-以配位鍵結(jié)合形成Y-,導(dǎo)致溶液中c(H+)>c(OH-)。Y-的結(jié)構(gòu)簡式_______(配位鍵用“→”表示)。硼酸與水作用時,每生成一個Y-,斷裂_______個鍵。
(3)在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)形式。圖是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,則多硼酸根離子符號為_______。
15、(1)路易斯酸堿電子理論認(rèn)為:凡是能接受電子對的物質(zhì)(離子、分子或原子團(tuán))都稱為路易斯酸;凡是能給出電子對的物質(zhì)(離子、分子或原子團(tuán))都稱為路易斯堿。根據(jù)信息判斷,H2O屬于___________(填“酸”或“堿”,下同),Ag+屬于___________。
(2)查表可知;金屬鋁(Al)的三鹵化物晶體的熔點(diǎn)如下:
。物質(zhì)。
AlF3
AlCl3
AlBr3
熔點(diǎn)/℃
1290
192.4
97.8
AlF3為什么熔點(diǎn)比AlCl3高得多,請分析原因___________。16、(Mn、Fe均為第四周期過渡元素,兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:。元素FeFe電離能/kJ·mol-1I1717759I2150915611561I3324829572957
回答下列問題:
(1)Mn元素價電子層的電子排布式為___,比較兩元素的I2.I3可知,氣態(tài)Mn2+再失去一個電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個電子難。對此,你的解釋是___;
(2)Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物。
①與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是___;
②六氰合亞鐵離子(Fe(CN)64-)中的配體CN-中C原子的雜化軌道類型是___,寫出一種與CN-互為等電子體的單質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)式___;
(3)三氯化鐵常溫下為固體,熔點(diǎn)282℃,沸點(diǎn)315℃,在300℃以上易升華。易溶于水,也易溶于乙醚.丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵晶體為___。評卷人得分三、判斷題(共6題,共12分)17、判斷正誤。
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對____________
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵,則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)____________
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp2雜化___________
(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化___________
(5)中心原子是sp1雜化的,其分子構(gòu)型不一定為直線形___________
(6)價層電子對互斥理論中,π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)___________
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp2雜化的結(jié)果___________
(8)sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道___________
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體___________
(10)AB3型的分子空間構(gòu)型必為平面三角形___________
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu)___________
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對___________
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵___________
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構(gòu)型結(jié)果常常相互矛盾___________
(15)配位鍵也是一種靜電作用___________
(16)形成配位鍵的電子對由成鍵雙方原子提供___________A.正確B.錯誤18、第ⅠA族金屬元素的金屬性一定比同周期的第ⅡA族的強(qiáng)。(_______)A.正確B.錯誤19、CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度。(___________)A.正確B.錯誤20、判斷正誤。
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對____________
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵,則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)____________
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp2雜化___________
(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化___________
(5)中心原子是sp1雜化的,其分子構(gòu)型不一定為直線形___________
(6)價層電子對互斥理論中,π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)___________
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp2雜化的結(jié)果___________
(8)sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道___________
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體___________
(10)AB3型的分子空間構(gòu)型必為平面三角形___________
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu)___________
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對___________
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵___________
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構(gòu)型結(jié)果常常相互矛盾___________
(15)配位鍵也是一種靜電作用___________
(16)形成配位鍵的電子對由成鍵雙方原子提供___________A.正確B.錯誤21、將丙三醇加入新制中溶液呈絳藍(lán)色,則將葡萄糖溶液加入新制中溶液也呈絳藍(lán)色。(____)A.正確B.錯誤22、用銅作電纜、電線,主要是利用銅的導(dǎo)電性。(______)A.正確B.錯誤評卷人得分四、原理綜合題(共3題,共9分)23、鋁;鐵和銅都是日常生活中常見的金屬,有著廣泛的用途。請回答下列問題:
(1)某同學(xué)寫出了鋁原子的4種不同狀態(tài)的電子排布圖其中能量最低的是___________(填字母),電子由狀態(tài)B到狀態(tài)C所得原子光譜為___________光譜(填“發(fā)射”或“吸收”),狀態(tài)D是鋁的某種激發(fā)態(tài),但該電子排布圖有錯誤,主要是不符合__________________________。
A.
B.
C.
D.
(2)K3[Fe(CN)6]溶液可用于檢驗Fe2+,生成沉淀的離子方程式為______________________________。與CN-互為等電子體的化合物是______(寫名稱)。
(3)向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)加氨水,難溶物溶解,得到深藍(lán)色的透明溶液;若加入極性較小的溶劑(如乙醇),將析出深藍(lán)色的晶體。與銅同一周期的副族元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素,其原子中未成對電子數(shù)為____。實驗時形成的深藍(lán)色溶液中的陽離子的結(jié)構(gòu)簡式為________。SO42-的立體構(gòu)型為____,中心原子的雜化軌道類型為____。
(4)某種Al-Fe合金的晶胞如圖所示,若合金的密度為ρg·cm-3,則晶胞中Al與Fe的最小距離為___pm。24、(1)碳及其化合物在生產(chǎn)和生活中有重要意義。海水中CO2的吸收能力取決于溶解的碳酸鹽和硼酸鹽生成的CO和B(OH)濃度。已知:298K時,H3BO3+H2OH++B(OH)Ka=5.7×10-10,碳酸的電離平衡常數(shù):Ka1=4.3×10-7;Ka2=5.6×10-11,則少量CO2與B(OH)反應(yīng)的離子方程式為___________。
(2)NaHF2(氟化氫鈉)電解可制氟氣,NaHF2中所含作用力的類型有___________;與HF互為等電子體(原子數(shù)相同、最外層電子總數(shù)相同的不同種微粒)的分子有___________(舉一例)。
(3)采用高溫熔融混合碳酸鹽LiaNabKcCO3作電解質(zhì)吸收并電解CO2制得無定型炭是CO2資源化利用的一種新途徑。此法的陰極電極反應(yīng)式為___________25、Zn在現(xiàn)代工業(yè)中對于電池制造上有不可磨滅的地位;明朝末年宋應(yīng)星所著的《天工開物》一書中就有世界上最早的關(guān)于煉鋅技術(shù)的記載?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Zn基態(tài)原子的電子排布式為___________,4s能級上的成對電子數(shù)為___________。
(2)葡萄糖酸鋅{[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn}是目前市場上流行的補(bǔ)鋅劑。葡萄糖酸鋅中碳原子雜化形式有___________,C、H兩元素的第一電離能的大小關(guān)系為___________________。
(3)ZnCl2與NH3形成的配合物[Zn(NH3)4]Cl2中,存在___________(填字母)。
A離子鍵B.σ鍵C.π鍵。
(4)鋅與某非金屬元素X形成的化合物晶胞如圖所示,其中Zn和X通過共價鍵結(jié)合,該化合物中Zn與X的原子個數(shù)之比為___________。
(5)在圖示晶胞中若只考查X的排列方式,則X的堆積方式屬于金屬晶體堆積方式中的___________堆積;設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA,該晶胞中Zn的半徑為r1nm,X的半徑為r2nm,X的相對原子質(zhì)量為M,則該晶體的密度為___________g·cm-3(用含r1、r2、M、NA的代數(shù)式表示)。評卷人得分五、有機(jī)推斷題(共4題,共32分)26、有機(jī)物H是優(yōu)良的溶劑;在工業(yè)上可用作洗滌劑;潤滑劑,其合成線路:
已知:①
②
③
請回答下列問題:
(1)H的名稱為___。用*標(biāo)出F中的手性碳原子__(碳原子上連有4個不同原子或基團(tuán)時;該碳稱為手性碳)
(2)A的結(jié)構(gòu)簡式為___。
(3)D→E的化學(xué)方程式為___。
(4)F中含有官能團(tuán)的名稱為__。G→H的反應(yīng)類型為__。
(5)寫出符合下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為__。
①能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)③核磁共振氫譜有4組峰且峰面積之比為6∶2∶1∶1
(6)請設(shè)計由和乙烯(CH2=CH2)為起始原料,制備的合成路線__(無機(jī)試劑任選)。27、三唑并噻二嗪類化合物具有抗炎;抗腫瘤、抗菌的作用。該類新有機(jī)化合物G的合成路線如圖所示。
已知:R1COOH+R2NH2R1CONHR2+H2O
(1)化合物B的名稱為_______,化合物C的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(2)由E→F的化學(xué)方程式為_______。
(3)C、N、O三種元素第一電離能由大到小的順序為_______。
(4)有機(jī)物H是B的同分異構(gòu)體,則滿足下列條件的H有_______種。
a.與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)c.分子中不含甲基。
(5)利用題中信息,設(shè)計以乙醇為原料制備另一種三唑并噻二嗪類化合物中間體P()的合成路線_______(無機(jī)試劑任選)。28、已知:RCNRCOOH。光學(xué)活性毗氟氯禾靈是選擇性強(qiáng);藥效穩(wěn)定、對人畜安全的多禾本科雜草除草劑;它的合成路線如下:
試回答下列問題:
(1)在吡氟氯禾靈的合成所涉及的反應(yīng)中,屬于加成反應(yīng)的有____________(填序號)。若有機(jī)物分子中的某個碳原子所連的4個原子或原子團(tuán)均不相同,則該碳原子稱為手性碳原子,在吡氟氯禾靈分子中含有_________個手性碳原子。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(3)CH3CH(OH)CN、物質(zhì)C長期暴露在空氣中均會變質(zhì),其原因分別是__________。
(4)1molC分子最多可與____________molNaOH完全反應(yīng)。
(5)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式(不需注明反應(yīng)條件):
反應(yīng)④___________________________________;
反應(yīng)⑥___________________________________;29、化合物G是治療高血壓的藥物“比索洛爾”的中間體;一種合成G的路線如下:
已知以下信息:
①A的核磁共振氫譜為單峰;B的核磁共振氫譜為三組峰;峰面積比為6∶1∶1。
②D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫;1molD可與1molNaOH或2molNa反應(yīng)。
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
(2)B的化學(xué)名稱為____________。
(3)C與D反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為_________________。
(4)由E生成F的反應(yīng)類型為____________。評卷人得分六、實驗題(共4題,共20分)30、某同學(xué)做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實驗時;自己設(shè)計了一套實驗方案,并記錄了有關(guān)實驗現(xiàn)象。請你幫助該同學(xué)整理并完成實驗報告:
。實驗方案。
實驗現(xiàn)象。
①用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應(yīng);再向反應(yīng)后溶液中滴加酚酞溶液。
(A)浮于水面;熔成小球,在水面上游動,隨之消失,溶液變紅。
②向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水。
(B)產(chǎn)生氣體;溶液變?yōu)闇\紅色。
③鈉與滴有酚酞溶液的冷水反應(yīng)。
(C)反應(yīng)不太劇烈;產(chǎn)生的氣體可在空氣中燃燒。
④鎂帶與2mol/L的鹽酸反應(yīng)。
(D)劇烈反應(yīng);產(chǎn)生可燃?xì)怏w。
⑤鋁條與2mol/L的鹽酸反應(yīng)。
(E)生成白色膠狀沉淀;后沉淀消失。
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至過量。
(F)生成淡黃色沉淀。
(1)實驗?zāi)康模貉芯客芷谠匦再|(zhì)遞變規(guī)律。
(2)實驗用品。
儀器:①________;②________;③________;④試管夾;⑤鑷子;⑥小刀;⑦玻璃片;⑧砂紙;⑨燒杯等;
藥品:鈉、鎂帶、鋁條、2mol/L的鹽酸、新制的氯水、新制的H2S飽和溶液、AlCl3溶液;NaOH溶液、酚酞溶液等。
(3)填寫與實驗方案相對應(yīng)的實驗現(xiàn)象(用A~F表示)
①________②________③________④________⑤________⑥________
(4)實驗結(jié)論:金屬性:________;非金屬性:________。
(5)寫出⑥的總反應(yīng)離子方程式:_____________________________________。31、LiMn2O4是一種無污染、成本低的鋰離子電池電極材料,某研究小組利用檸檬酸配合法制備LiMn2O4。
(1)按一定配比將醋酸鋰(CH3COOLi)和醋酸錳[(CH3COO)2Mn]溶液混合后,加入檸檬酸(分子式C6H8O7)溶液中配成混料,用6mol?L-1氨水調(diào)節(jié)pH至6.5~9;在75℃~85℃水浴中加熱,制得檸檬酸配合物(其中Mn為+2價),裝置如圖所示(加熱和夾持裝置已略去)。
①調(diào)節(jié)pH至6.5~9是為了促進(jìn)檸檬酸電離,pH不能大于9的原因是_____。
②用水浴加熱的目的是______。
(2)將制得的配合物在烘箱中真空干燥得到固態(tài)檸檬酸配合物前驅(qū)體,研磨后焙燒,得LiMn2O4。
①檸檬酸配合物前驅(qū)體應(yīng)放在______(填儀器名稱)中焙燒。
②焙燒需要在空氣中進(jìn)行的原因是______。32、在處理NO廢氣的過程中,催化劑[Co(NH3)6]2+會逐漸失活變?yōu)閇Co(NH3)6]3+。某小組為解決這一問題,實驗研究和之間的相互轉(zhuǎn)化。
資料:i.Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15,Ksp[Co(OH)3]=1.6×10-44
ii.Co2++6NH3[Co(NH3)6]2+K1=1.3×105
Co3++6NH3[Co(NH3)6]3+K2=2×1035
iii.[Co(NH3)6]2+和[Co(NH3)6]3+在酸性條件下均能生成NH
(1)探究的還原性。
實驗I.粉紅色的CoCl2溶液或CoSO4溶液在空氣中久置;無明顯變化。
實驗II.向0.1mol/LCoCl2溶液中滴入2滴酸性KMnO4溶液;無明顯變化。
實驗III.按如圖裝置進(jìn)行實驗;觀察到電壓表指針偏轉(zhuǎn)。
①甲同學(xué)根據(jù)實驗III得出結(jié)論:Co2+可以被酸性KMnO4溶液氧化。
乙同學(xué)補(bǔ)充實驗IV,____(補(bǔ)全實驗操作及現(xiàn)象);否定了該觀點(diǎn)。
②探究堿性條件下的還原性;進(jìn)行實驗。
ii中反應(yīng)的化學(xué)方程式是____。
③根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律解釋:還原性Co(OH)2>Co2+:Co2+-e-=Co3+在堿性條件下,OH-與Co2+、Co3+反應(yīng),使c(Co2+)和c(Co3+)均降低,但____降低的程度更大;還原劑的還原性增強(qiáng)。
(2)探究的氧化性。
①根據(jù)實驗III和IV推測氧化性:Co3+>Cl2,設(shè)計實驗證明:向V中得到的棕褐色沉淀中,____(補(bǔ)全實驗操作及現(xiàn)象),反應(yīng)的離子方程式是____。
②向V中得到的棕褐色沉淀中滴加H2SO4溶液,加入催化劑,產(chǎn)生無色氣泡,該氣體是____。
(3)催化劑[Co(NH3)6]2+的失活與再生。
①結(jié)合數(shù)據(jù)解釋[Co(NH3)6]2+能被氧化為[Co(NH3)6]3+而失活的原因:____。
②根據(jù)以上實驗,設(shè)計物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程圖實現(xiàn)[Co(NH3)6]2+的再生:____。
示例:CoCoCl2Co(OH)233、某小組擬用自制的氨水制取銀氨溶液;并探究銀氨溶液的性質(zhì)?;卮鹣铝袉栴}:
(一)氨水的制備:制備裝置如圖;
(1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_______。
(2)使用加裝單向閥的導(dǎo)管,目的是_______;為有利于制備氨水,裝置B的大燒杯中應(yīng)盛裝_______(填“熱水”或“冰水”),氨氣溶于水時放熱或吸熱的主要原因是_______。
(二)探究銀氨溶液的制備(實驗中所用氨水均為新制)。實驗裝置實驗序號實驗操作實驗現(xiàn)象
1mL2%AgNO3溶液I向試管中滴加2%氨水1mL并不斷振蕩產(chǎn)生棕褐色沉淀,繼續(xù)滴加沉淀消失Ⅱ向試管中滴加2%氨水(經(jīng)敞口放置空氣中48小時)1mL產(chǎn)生白色略暗沉淀產(chǎn)生白色略暗沉淀
已知:白色AgOH沉淀不穩(wěn)定,極易分解生成棕褐色Ag2O;Ag2O溶于濃氨水生成[Ag(NH3)2]+。
(3)實驗I中沉淀消失的化學(xué)方程式為_______。
(4)實驗測得Ⅱ中所用的氨水比I中所用氨水的pH小,可能原因有_______。
(三)該實驗小組同學(xué)設(shè)計如下實驗:
實驗1:向2mL銀氨溶液中滴加5滴10%NaOH溶液;立即產(chǎn)生棕黑色渾濁;置于沸水浴中加熱,有氣體產(chǎn)生;一段時間后溶液逐漸變黑,最終試管壁附著光亮銀鏡。
實驗2:向2mL銀氨溶液中滴加5滴10%氨水;置于沸水浴中加熱,有氣體產(chǎn)生;一段時間后溶液無明顯變化。
(5)經(jīng)檢驗,實驗I產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),黑色物質(zhì)中有Ag2O,寫出沸水浴時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_______。
(6)該實驗小組同學(xué)設(shè)計上述實驗的目的是_______。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、A【分析】【分析】
c原子2p原子軌道上有1對成對電子,所以c是O元素;a與c形成的是共價單鍵,原子序數(shù)在c之前,所以a是H元素;d元素是一個正1價離子,原子序數(shù)比c大,又是短周期主族元素,所以d元素是Na元素;b與c共形成了4根共價鍵,故b元素是C元素。
【詳解】
A.根據(jù)上述推斷,X物質(zhì)是碳酸根離子水解,溶液呈堿性;中O元素呈負(fù)一價;屬于中間價態(tài),具有還原性,故A正確;
B.電子層數(shù)越多半徑越大,同周期原子半徑從左往右依次減小,所以故B錯誤;
C.c是氧元素;d是鈉元素,化合物氧化鈉中不含共價鍵,故C錯誤;
D.X物質(zhì)是具有氧化性,受熱易分解;因比X物質(zhì)在高溫下不穩(wěn)定,故D錯誤;
選A。2、A【分析】根據(jù)四種元素的核外電子排布式可知①為S元素;②為P元素、③為N元素、④為F元素。
【詳解】
A.同周期自左而右電負(fù)性增大;所以電負(fù)性P<S,N<F,同主族自上而下電負(fù)性減小,所以電負(fù)性P<N,N元素非金屬性比S元素強(qiáng),故電負(fù)性P<S<N<F,即④>③>①>②,A正確;
B.同周期自左而右原子半徑減??;所以原子半徑P>S,N>F,電子層數(shù)越多原子半徑越大,故原子半徑P>S>N>F,即②>①>③>④,B錯誤;
C.同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢;故第一電離能N<F,但P元素原子3p能級容納3個電子,為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,所以第一電離能S<P,同主族自上而下第一電離能減小,所以第一電離能N>P,所以第一電離能S<P<N<F,即④>③>②>①,C錯誤;
D.元素的最高正化合價一般等于原子最外層電子數(shù);但F元素沒有正化合價,所以最高正化合價:①>②=③,D錯誤;
綜上所述答案為A。3、A【分析】【詳解】
A.第一電離能:是因為Mg的3s處于全滿狀態(tài);能量低不容易失去一個電子;Al的最外層為3p1容易失去一個電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以鋁的第一電離能比鎂低;故A錯誤;
B.溶液顯酸性是因為可以與水中的結(jié)合成弱電解質(zhì)使水的電離平衡向電離的方向移動,最終導(dǎo)致溶液中大于故B正確;
C.由于Cl原子價電子排布為當(dāng)兩個Cl原子結(jié)合為時,兩個原子的3p軌道通過“肩并肩”重疊,形成鍵;故C正確;
D.是由同主族元素形成的單質(zhì);結(jié)構(gòu)和組成相似,相對分子質(zhì)量依次增大,范德華力依次增強(qiáng),故D正確;
故答案選A。4、A【分析】【分析】
X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同;所以X為H,Y的價電子層中的未成對電子數(shù)有3個,所以Y為N或P或As,Z的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,所以Z為O,則Y為N,Q與Z同族,所以Q為S,R的最外層只有1個電子,其次外層所有軌道均是全滿狀態(tài),所以R為Cu,綜上,X為H,Y為N,Z為O,Q為S,R為Cu。
【詳解】
A.電負(fù)性越大簡單氫化物越穩(wěn)定;所以簡單氫化物的熱穩(wěn)定性;Z>Y>Q,A正確;
B.非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序:Z>Y>Q>X;B錯誤;
C.X和Y形成的化合物烴中碳原子數(shù)大于1時既有極性鍵也有非極性鍵;C錯誤;
D.R為金屬元素銅;屬于ds區(qū),D錯誤;
故選A。5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.離子鍵沒有方向性和飽和性;形成共價鍵的原子之間存在共用電子對,且原子的電負(fù)性大小不同,共用電子對存在著偏移,因此共價鍵有方向性和飽和性,A正確;
B.離子鍵存在于陰;陽離子之間;并不是只有活潑的金屬和非金屬化合才形成離子鍵,非金屬元素組成的銨鹽中陰、陽離子間也是離子鍵,B正確;
C.離子鍵的實質(zhì)是陰;陽離子間的靜電作用;C正確;
D.靜電作用包括陰;陽離子間的靜電吸引力及電子之間、原子核之間的靜電排斥力;D錯誤;
答案選D。6、D【分析】【分析】
【詳解】
A.圖甲表示由原子M、N構(gòu)成的晶體的晶胞,晶胞中M原子的個數(shù)為4,N原子的個數(shù)為則其化學(xué)式可表示為MN,A項錯誤;
B.圖乙表示CsCl晶體的晶胞,與Cs+等距離且最近的Cl-有則Cs+的配位數(shù)為8;B項錯誤;
C.燃料燃燒放出熱量;反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,而圖丙代表熱反應(yīng),故圖丙不能表示燃料燃燒反應(yīng)的能量變化,C項錯誤;
D.可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān);與反應(yīng)物濃度無關(guān),因此改變反應(yīng)物濃度平衡常數(shù)不變,D項正確;
答案選D。7、C【分析】【詳解】
A.乙醇分子間存在氫鍵;丙烷分子間沒有氫鍵,沸點(diǎn)的高低:乙醇>丙烷,A正確;
B.金剛石;碳化硅、晶體硅都屬于共價晶體;共價晶體中共價鍵的鍵能越大,共價晶體的硬度越大,鍵長由大到?。篠i—Si鍵>C—Si鍵>C—C鍵,則鍵能由大到?。篊—C鍵>C—Si鍵>Si—Si鍵,硬度由大到?。航饎偸咎蓟瑁揪w硅,B正確;
C.Na;Mg、Al都屬于金屬晶體;金屬晶體中金屬鍵越強(qiáng),金屬晶體熔點(diǎn)越高,Na、Mg、Al的最外層電子數(shù)逐漸增多,相應(yīng)金屬陽離子所帶電荷數(shù)逐漸增多,半徑逐漸減小,金屬鍵逐漸增強(qiáng),則熔點(diǎn)由高到低:Al>Mg>Na,C錯誤;
D.離子晶體中離子所帶電荷數(shù)越大、離子半徑越小,晶格能越大,NaF、NaCl、NaBr、NaI中陽離子相同、都為Na+,F(xiàn)-、Cl-、Br-、I-所帶電荷數(shù)相等,離子半徑逐漸增大,則晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI;D正確;
答案選C。二、填空題(共9題,共18分)8、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】4444MO9、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)金剛石晶體中原子間以共價鍵結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),則金剛石晶體屬于共價晶體,其中每個碳原子與4個碳原子距離最近且相等;碘晶體熔沸點(diǎn)低,屬于分子晶體,每個碘晶胞中實際占有的碘分子個數(shù)是=4;碘晶體是分子晶體,熔化過程中克服的作用力為分子間作用力。
(2)冰晶體和碘晶體是分子晶體;銅形成的是金屬晶體,氧化鎂和氯化鈣形成的是離子晶體,金剛石形成的共價晶體,因此這些晶體中,微粒之間以共價鍵結(jié)合而形成的是金剛石晶體。
(3)熔點(diǎn)的一般規(guī)律:共價晶體>離子晶體>分子晶體;冰和碘屬于分子晶體,熔點(diǎn):碘>冰,MgO屬于離子晶體,金剛石是共價晶體,則冰;金剛石、MgO、碘單質(zhì)四種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序為:金剛石>MgO>碘單質(zhì)>冰;
(4)由于MgO晶體中離子所帶的電荷數(shù)大于NaCl晶體中離子所帶的電荷數(shù),且晶格能前者大于后者,所以NaCl晶體的熔點(diǎn)小于MgO晶體的熔點(diǎn)。
(5)碘晶胞中實際占有的碘分子個數(shù)是=4,碘晶胞中立方體的邊長為acm,阿伏加德羅常數(shù)的值為則碘晶體的密度為【解析】①.共價②.4③.分子④.4⑤.分子間作用力⑥.金剛石晶體⑦.金剛石碘單質(zhì)>冰⑧.小于⑨.MgO晶體中離子所帶的電荷數(shù)大于NaCl晶體中離子所帶的電荷數(shù),且⑩.10、略
【分析】【分析】
【詳解】
Ⅰ.(1)元素是指具有相同核電荷數(shù)(或質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱,則和共有元素2種;故答案為:2;
(2)A.Li和Li是質(zhì)子數(shù)相同;中子數(shù)不同的原子,兩者互為同位素,A項正確;
B.同素異形體是指由同樣的單一化學(xué)元素組成,因排列方式不同,而具有不同性質(zhì)的單質(zhì),Li和Li化學(xué)性質(zhì)相同;不屬于同素異形體,B項錯誤;
C.Li和Li的質(zhì)量數(shù)不同;物理性質(zhì)有差異,C項錯誤;
D.LiH和LiD是化合物;不屬于同素異形體,D項錯誤;
故答案為:A;
Ⅱ.(3)同一周期;從左到右(稀有氣體除外),元素的金屬性逐漸減弱,同一主族,從上到下,元素的金屬性逐漸加強(qiáng),可知金屬性最強(qiáng)的元素為K,在周期表中的位置為第四周期第ⅠA族,故答案為:第四周期第ⅠA族;
(4)同一周期;從左到右(稀有氣體除外),元素的原子半徑逐漸減小,同一主族,從上到下,元素的原子半徑逐漸增加,則原子半徑最小的元素是H,故答案為:H;
(5)同一周期,從左到右(稀有氣體除外),元素的非金屬性逐漸加強(qiáng),同一主族,從上到下,元素的非金屬性逐漸減小,而F、O元素都沒有最高正價,所以剩余元素非金屬性最強(qiáng)的元素為Cl,其元素最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng),為HClO4,第三周期的兩性氫氧化物為Al(OH)3,兩者反應(yīng)的離子方程式:故答案為:
(6)根據(jù)(5)可知,第三周期非金屬性最弱的為Si,其氣態(tài)氫化物SiH4最不穩(wěn)定,故答案你為:SiH4。
【點(diǎn)睛】
本題重點(diǎn)Ⅱ,牢記元素周期律的知識來解答。如同一周期,從左到右(稀有氣體除外),原子半徑逐漸減?。辉氐慕饘傩灾饾u減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)。同一周期,同一主族,從上到下,原子半徑逐漸增大;元素的金屬性逐漸加強(qiáng),元素的非金屬性逐漸減小。【解析】2A第四周期第ⅠA族HSiH411、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的配平原則,先分析各物質(zhì)化合價的升降變化,I從+5價降低到0價,至少轉(zhuǎn)移10個電子,S元素從+4升高到+6至少轉(zhuǎn)移2個電子,則NaIO3與NaHSO3的化學(xué)計量數(shù)之比為2:5,再結(jié)合原子守恒規(guī)律配平該化學(xué)方程式為:2NaIO3+5NaHSO3=3NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O,用單線橋可表示出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目如下:故答案為:2,5,3,2,1,1;
(2)第二步反應(yīng)有碘單質(zhì)生成,第(1)問總反應(yīng)的離子方程式為:②2IO+5HSO→3H++5SO+I2+H2O,則根據(jù)第一步反應(yīng)①IO+3HSO→3SO+I-+3H+可看出HSO已經(jīng)被氧化為SO第二步不需要HSO則②3-①5消去HSO得到第二步離子方程式為:IO+5I-+6H+→3I2+3H2O;從第二步可看出,最終要得到3molI2,其中第一步提供5molIO轉(zhuǎn)化為第二步所需的I-,因此若要使碘酸鈉的利用率最高,IO完全反應(yīng)完,即碘酸鈉在第一步和第二步反應(yīng)中的用量之比是5:1,故答案為:IO+5I-+6H+→3I2+3H2O;5:1;
(3)碘元素位于第五周期VIIA族,其原子最外層電子排布式是5s25p5;碘升華為物理變化,沒有化學(xué)鍵的斷裂,因此克服的微粒間作用力為分子間作用力,故答案為:5s25p5;分子間作用力(范德華力);
(4)a.原子的最外層電子數(shù)目不能決定元素的非金屬性強(qiáng)弱;故a錯誤;
b.ICl中碘元素為+1價,說明Cl更易容易得到電子,非金屬性更強(qiáng),故b正確;
c.酸性:HClO3>HIO3;不是最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性,所以無法判斷非金屬性,故c錯誤;
d.氯化鈉與濃硫酸共熱制備氯化氫;利用的是高沸點(diǎn)酸制備低沸點(diǎn)酸的原理,氯化碘與濃硫酸共熱可制備碘單質(zhì),這說明碘離子更易被氧化,其還原性比氯離子的更強(qiáng),所以氯氣的氧化性強(qiáng)于碘單質(zhì)的氧化性,即可說明氯;碘兩種元素非金屬性得相對強(qiáng)弱,故d正確;
故答案為:bd;
(5)亞硫酸鈉固體容易被空氣氧化為硫酸鈉,若檢驗是否變質(zhì),主要檢驗溶于水后是否存在硫酸根離子,其方法如下:取樣溶于水,加入過量鹽酸后,再加氯化鋇,產(chǎn)生白色沉淀則已變質(zhì),若無白色沉淀生成,則未變質(zhì)?!窘馕觥?,5,3,2,1,1IO+5I-+6H+→3I2+3H2O5:15s25p5分子間作用力(范德華力)bd取樣溶于水,加入過量鹽酸后,再加氯化鋇,產(chǎn)生白色沉淀則已變質(zhì),若無白色沉淀生成,則未變質(zhì)12、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①CO2的結(jié)構(gòu)式是O=C=O,碳原子的價層電子對數(shù)為故雜化方式為sp雜化;CH3OH中,碳原子連有4個共價單鍵,價層電子對數(shù)為4,故雜化方式為sp3雜化;
②四種物質(zhì)固態(tài)時均為分子晶體,分子晶體的沸點(diǎn)主要取決于分子間作用力的大小,包括范德華力與氫鍵,范德華力主要考慮分子的極性和相對分子質(zhì)量的大小,水與甲醇是極性分子,且分子間都存在氫鍵,水分子中氫鍵比甲醇多,二氧化碳與氫氣均為非極性分子,二氧化碳的相對分子質(zhì)量大,范德華力大,故沸點(diǎn)由高到低:H2O>CH3OH>CO2>H2;
③硝酸錳是離子化合物,故存在離子鍵,在中,N原子的價層電子對數(shù)為N為sp3雜化,離子的空間構(gòu)型為平面三角形,N的5個價電子除去形成σ鍵的三個電子,還有未成鍵的2個電子,它與3個O的未成鍵電子,加上得到的一個電子,形成4中心6電子鍵;
(2)①單鍵都是σ鍵,雙鍵中有一個σ鍵,一個π鍵,所以甲基中碳原子形成4個σ鍵,羰基中碳原子形成3個σ鍵,均沒有孤對電子,甲基中碳原子的價層電子對數(shù)為4,碳原子采用sp3雜化,羰基中碳原子的價層電子對數(shù)為3,采用sp2雜化;丙酮分子中含有6個碳?xì)滏I,2個碳碳單鍵,1個碳氧雙鍵,雙鍵中含有一個σ鍵,所以分子中含有9個σ鍵,所以1mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為9NA;
②同周期從左到右;電負(fù)性逐漸增大,所以氧元素的電負(fù)性大于碳元素的電負(fù)性,而碳和氧在氫化物均表現(xiàn)負(fù)化合價,所以碳元素和氧元素的電負(fù)性均比氫元素的電負(fù)性大,故電負(fù)性由小到大順序:H<C<O;
③乙醇分子間存在氫鍵,而丙酮分子間不存在氫鍵,故乙醇的沸點(diǎn)高于丙酮。【解析】spsp3H2O>CH3OH>CO2>H2四種物質(zhì)固態(tài)時均為分子晶體,水與甲醇是極性分子,且分子間都存在氫鍵,水分子中氫鍵比甲醇多,二氧化碳與氫氣均為非極性分子,二氧化碳的相對分子質(zhì)量大,范德華力大離子鍵和鍵sp3、sp29NAH<C<O乙醇分子間存在氫鍵,而丙酮分子間不存在氫鍵13、略
【分析】【詳解】
(1)物質(zhì)氫化物穩(wěn)定性實質(zhì)是比較共價鍵的強(qiáng)弱,共價鍵越強(qiáng),鍵能越大鍵越牢固,分子越穩(wěn)定,而鍵能的比較可以根據(jù)鍵長來判斷,鍵長又可根據(jù)原子半徑比較,原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,分子越牢固;原子半徑NP-H,所以氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性NH3大于PH3。
(2)S2Cl2是共價化合物,各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),對于氯原子來說形成一對共用電子對即能達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而硫原子需要形成兩對共用電子對才能達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),根據(jù)價鍵規(guī)則,S2Cl2的電子式為
(3)CH3SH與CH3OH都是由分子構(gòu)成,屬于分子晶體,沸點(diǎn)的大小看分子間作用力的大小,而氫鍵的作用力大于范德華力;由于CH3OH分子間存在氫鍵而CH3SH分子間沒有,所以CH3OH沸點(diǎn)高。
【點(diǎn)睛】
書寫電子式先根據(jù)8電子判斷結(jié)構(gòu)式,后書寫電子式。判斷沸點(diǎn)先要判斷晶體類型,根據(jù)晶體類型判斷融化過程中破壞的作用力進(jìn)行判斷?!窘馕觥竣?原子半徑NP-H②.③.CH3OH沸點(diǎn)高,CH3OH分子間存在氫鍵而CH3SH分子間沒有14、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),說明N的電負(fù)性大于H,與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-),說明H的電負(fù)性大于B,所以三種元素電負(fù)性由大到小順序是N>H>B。一個NH3BH3分子有8個原子和14個價電子,所以原子總數(shù)相等的等電子體是CH3CH3,CH3CH3是非極性分子,NH3BH3是極性分子,二者相對分子質(zhì)量想近,極性分子的分子間作用力較大,熔點(diǎn)更高,所以CH3CH3熔點(diǎn)比NH3BH3低,所以答案為:N>H>B;C2H6;低。
(2)硼酸與水作用時:所以Y-為B含有空軌道,做中心原子,O含有孤電子對,做配位原子,所以Y-的結(jié)構(gòu)簡式為硼酸與水作用時,每生成一個需要水電離出1個OH-,斷裂1個鍵,所以答案為:1。
(3)根據(jù)圖示結(jié)構(gòu)可知,一個B完整的擁有1+2×=2個O,結(jié)合化合價代數(shù)和可知所以多硼酸根離子符號為所以答案為:【解析】N>H>BC2H6低115、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)根據(jù)信息判斷,凡是能給出電子對的物質(zhì)(離子、分子或原子團(tuán))都稱為路易斯堿,H2O能給出氫氧根,因此H2O屬于堿,凡是能接受電子對的物質(zhì)(離子、分子或原子團(tuán))都稱為路易斯酸,Ag+能接受氫氧根離子,因此Ag+屬于酸;故答案為:堿;酸。
(2)根據(jù)題中熔點(diǎn),得出AlF3是離子晶體,AlCl3是分子晶體,由于離子鍵強(qiáng)于分子間作用力,因此AlF3熔點(diǎn)比AlCl3高得多;故答案為:AlF3是離子晶體,AlCl3是分子晶體;離子鍵強(qiáng)于分子間作用力?!窘馕觥繅A酸AlF3是離子晶體,AlCl3是分子晶體;離子鍵強(qiáng)于分子間作用力16、略
【分析】【分析】
⑴Mn元素為25號元素,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,F(xiàn)e2+:3d6,Mn2+:3d5;根據(jù)價電子排布式分析。
⑵①形成配合物,一般是分子或離子提供孤對電子,F(xiàn)e原子或離子提供空軌道;②六氰合亞鐵離子(Fe(CN)64?)中的配體CN-中C原子有1個配位鍵和一個σ鍵,由于價電子數(shù)C-=N,因此得出與CN-互為等電子體的單質(zhì)分子。
⑶根據(jù)三氯化鐵熔點(diǎn)282℃;沸點(diǎn)315℃,在300℃以上易升華,易溶于水,也易溶于乙醚,丙酮等有機(jī)溶劑得出結(jié)論。
【詳解】
⑴Mn元素為25號元素,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,價電子層的電子排布式為3d64s2,F(xiàn)e2+:3d6,Mn2+:3d5,因此Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時,3d能級由不穩(wěn)定3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5狀態(tài),氣態(tài)Mn2+再失去一個電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個電子難;故答案為:;Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時,3d能級由不穩(wěn)定3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5狀態(tài)。
⑵①形成配合物;一般是分子或離子提供孤對電子,F(xiàn)e原子或離子提供空軌道;故答案為:具有孤對電子。
②六氰合亞鐵離子(Fe(CN)64?)中的配體CN-中C原子有1個配位鍵和一個σ鍵,因此雜化軌道類型是sp,由于價電子數(shù)C-=N,因此與CN-互為等電子體的單質(zhì)分子為N2;其結(jié)構(gòu)式N≡N;故答案為:sp;N≡N。
⑶三氯化鐵常溫下為固體,熔點(diǎn)282℃,沸點(diǎn)315℃,在300℃以上易升華,易溶于水,也易溶于乙醚,丙酮等有機(jī)溶劑,根據(jù)熔沸點(diǎn)得出三氯化鐵晶體為分子晶體;故答案為:分子晶體?!窘馕觥竣?3d54s2②.Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時,3d能級由不穩(wěn)定3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5狀態(tài)③.具有孤對電子④.sp⑤.N≡N⑥.分子晶體三、判斷題(共6題,共12分)17、B【分析】【分析】
【詳解】
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵;則該分子正四面體結(jié)構(gòu)或三角錐形或折線形,錯誤;
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp3雜化;錯誤;
(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化;正確;
(5)中心原子是sp1雜化的;其分子構(gòu)型一定為直線形,錯誤;
(6)價層電子對互斥理論中;π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù),正確;
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp3雜化的結(jié)果且沒有孤電子對;錯誤;
(8)sp3雜化軌道是由中心原子的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道;錯誤;
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子;其VSEPR模型都是四面體,正確;
(10)AB3型的分子空間構(gòu)型為平面三角形或平面三角形;錯誤;
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時;該分子正四面體結(jié)構(gòu)或三角錐形或折線形,正確;
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵;正確;
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構(gòu)型結(jié)果不矛盾;錯誤;
(15)配位鍵也是一種靜電作用;正確;
(16)形成配位鍵的電子對由一個原子提供,另一個原子提供空軌道,錯誤。18、A【分析】【詳解】
同周期從左到右;金屬性減弱,非金屬性變強(qiáng);同主族由上而下,金屬性增強(qiáng),非金屬性變?nèi)?;故第ⅠA族金屬元素的金屬性一定比同周期的第ⅡA族的強(qiáng)。
故正確;19、A【分析】【分析】
【詳解】
乙醇中的羥基與水分子的羥基相近,因而乙醇能和水互溶;而苯甲醇中的烴基較大,其中的羥基和水分子的羥基的相似因素小得多,因而苯甲醇在水中的溶解度明顯減小,故正確。20、B【分析】【分析】
【詳解】
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵;則該分子正四面體結(jié)構(gòu)或三角錐形或折線形,錯誤;
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp3雜化;錯誤;
(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化;正確;
(5)中心原子是sp1雜化的;其分子構(gòu)型一定為直線形,錯誤;
(6)價層電子對互斥理論中;π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù),正確;
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp3雜化的結(jié)果且沒有孤電子對;錯誤;
(8)sp3雜化軌道是由中心原子的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道;錯誤;
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子;其VSEPR模型都是四面體,正確;
(10)AB3型的分子空間構(gòu)型為平面三角形或平面三角形;錯誤;
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時;該分子正四面體結(jié)構(gòu)或三角錐形或折線形,正確;
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵;正確;
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構(gòu)型結(jié)果不矛盾;錯誤;
(15)配位鍵也是一種靜電作用;正確;
(16)形成配位鍵的電子對由一個原子提供,另一個原子提供空軌道,錯誤。21、A【分析】【詳解】
葡萄糖是多羥基醛,與新制氫氧化銅反應(yīng)生成銅原子和四個羥基絡(luò)合產(chǎn)生的物質(zhì),該物質(zhì)的顏色是絳藍(lán)色,類似于丙三醇與新制的反應(yīng),故答案為:正確。22、A【分析】【詳解】
因為銅具有良好的導(dǎo)電性,所以銅可以用于制作電纜、電線,正確。四、原理綜合題(共3題,共9分)23、略
【分析】【詳解】
(1)基態(tài)鋁原子的電子排布式為1s22s22p63s23p1;因此能量最低的是選項A;電子由狀態(tài)B到狀態(tài)C需要吸收能量,所得原子光譜為吸收光譜,位于同一個軌道的2個電子自旋狀態(tài)相反,根據(jù)狀態(tài)D可知主要是不符合泡利原理。
(2)K3[Fe(CN)6]溶液可用于檢驗Fe2+,生成沉淀的離子方程式為2[Fe(CN)6]3++3Fe2+=Fe[Fe(CN)6]2↓。原子數(shù)和價電子數(shù)分別都相等的互為等電子體,與CN-互為等電子體的化合物是CO;名稱是一氧化碳。
(3)與銅同一周期的副族元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素是Cr,其原子中未成對電子數(shù)為6。氨氣和銅離子通過配位鍵形成陽離子,則實驗時形成的深藍(lán)色溶液中的陽離子的結(jié)構(gòu)簡式為SO42-中中心原子的價層電子對數(shù)是4且不含有孤對電子,其立體構(gòu)型為正四面體形,中心原子的雜化軌道類型為sp3。
(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知晶胞含有4個Al和個Fe,若合金的密度為ρg·cm-3,則晶胞的邊長是晶胞中Al與Fe的最小距離為體對角線的即為pm。【解析】A吸收泡利原理2[Fe(CN)6]3++3Fe2+=Fe[Fe(CN)6]2↓一氧化碳6正四面體形sp3雜化24、略
【分析】【分析】
電離平衡常數(shù)Ka1(H2CO3)>Ka(H3BO3)>Ka1(HCO),酸的電離平衡常數(shù)越大,酸的酸性越強(qiáng),強(qiáng)酸能和弱酸鹽反應(yīng)生成弱酸;HF原子數(shù)為3、最外層電子總數(shù)為1+7+7+1=16,根據(jù)等電子體的定義,尋找HF的等電子體;陰極上生成無定形碳,則陰極上二氧化碳得電子生成C同時生成CO
【詳解】
(1)電離平衡常數(shù)Ka1(H2CO3)>Ka(H3BO3)>Ka1(HCO),酸的電離平衡常數(shù)越大,酸的酸性越強(qiáng),酸性:H2CO3>H3BO3>HCO,強(qiáng)酸能和弱酸鹽反應(yīng)生成弱酸,所以離子方程式為CO2+B(OH)=H3BO3+HCO故答案為:CO2+B(OH)=H3BO3+HCO
(2)NaHF2為離子化合物,存在離子鍵,H-F鍵為共價鍵,F(xiàn)的電負(fù)性較強(qiáng),還存在氫鍵;HF原子數(shù)為3、最外層電子總數(shù)為1+7+7+1=16,與HF互為等電子體的分子有CO2(或N2O)(舉一例)。故答案為:離子鍵、共價鍵、氫鍵;CO2(或N2O);
(3)根據(jù)題意知,陰極上生成無定形碳,則陰極上二氧化碳得電子生成C同時生成CO陰極反應(yīng)式為3CO2+4e-=C+2CO故答案為:3CO2+4e-=C+2CO【解析】CO2+B(OH)=H3BO3+HCO離子鍵、共價鍵、氫鍵;CO2(或N2O)3CO2+4e-=C+2CO25、略
【分析】【詳解】
(1)Zn原子核外電子數(shù)為30,其核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;
4s能級上只有2個電子且成對;故成對電子數(shù)為2;
(2)葡萄糖酸鋅里有兩種碳原子,一種是以sp3雜化(接羥基的碳),一種是以sp2雜化(—COO-里的碳);
第一電離能表示氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量,由于H的電子層數(shù)少、原子半徑最小,原子核對外層電子的引力較強(qiáng),故第一電離能C
(3)配合物[Zn(NH3)4]Cl2中[Zn(NH3)4]2+與氯離子形成離子鍵,Zn2+與NH3之間形成σ鍵,NH3中氮原子與氫原子之間形成σ鍵;答案選AB;
(4)根據(jù)均攤法計算,晶胞中鋅的個數(shù)為4個,X的個數(shù)為8×+6×=4;該化合物中Zn與X的原子個數(shù)之比為1:1;
(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知,X的堆積方式屬于金屬晶體堆積方式中的面心立方最密堆積;設(shè)晶胞得邊長是a,則根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知a=(4r1+4r2)nm,解得a=nm,則根據(jù)×NA=4,解得ρ=g·cm-3?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2②.2③.sp2、sp3④.C五、有機(jī)推斷題(共4題,共32分)26、略
【分析】【分析】
由題給有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,A和乙炔發(fā)生信息①反應(yīng)生成B,則A的結(jié)構(gòu)為B與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生信息②反應(yīng)生成C,則C的結(jié)構(gòu)為CH3COCH2COOH;C與乙醇在濃硫酸作用下共熱反應(yīng)生成D,D與發(fā)生取代反應(yīng)生成E,E發(fā)生水解反應(yīng)生成F,F(xiàn)發(fā)生信息③反應(yīng)生成G();G與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成H。
【詳解】
(1)H的結(jié)構(gòu)簡式為名稱為4-甲基-2-戊醇;F的結(jié)構(gòu)簡式為手性碳原子為連有4個不同原子或基團(tuán)的飽和碳原子,F(xiàn)分子中與羧基相連的碳原子為連有4個不同原子或基團(tuán)的手性碳原子,用*標(biāo)出的結(jié)構(gòu)簡式為故答案為:4-甲基-2-戊醇;
(2)由分析可知A的結(jié)構(gòu)簡式為故答案為:
(3)D→E的反應(yīng)為與發(fā)生取代反應(yīng)生成反應(yīng)的化學(xué)方程式為故答案為:
(4)F的結(jié)構(gòu)簡式為含有官能團(tuán)的名稱為羧基和羰基;G→H的反應(yīng)為在Ni做催化劑作用下,與氫氣加成反應(yīng)生成故答案為:羧基和羰基;加成反應(yīng);
(5)D的結(jié)構(gòu)簡式為D的同分異構(gòu)體能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2說明含有羧基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明含有醛基,核磁共振氫譜有4組峰且峰面積之比為9∶1∶1∶1說明同一個碳原子上連有3個甲基,符合條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式可能為故答案為:(或);
(6)結(jié)合題給信息可知,由和乙烯為起始原料制備的步驟為在濃硫酸作用下發(fā)生下去反應(yīng)得到與溴發(fā)生加成反應(yīng)得到在氫氧化鈉乙醇作用下發(fā)生消去反應(yīng)和乙烯發(fā)生加成反應(yīng)得到合成路線為故答案為:【解析】①.4—甲基—2—戊醇②.③.④.+HCl⑤.羧基和羰基⑥.加成反應(yīng)(或還原反應(yīng))⑦.(或)⑧.27、略
【分析】【分析】
根據(jù)B,D的結(jié)構(gòu)、結(jié)合C的分子式可知:B轉(zhuǎn)化成C發(fā)生取代反應(yīng),C的結(jié)構(gòu)為
欲以乙醇為原料制備P(),則需2個引入肽鍵,第一個肽鍵的引入可仿照流程中A→B→C,即與乙醇先發(fā)生酯化反應(yīng)得到與H2NNH2發(fā)生取代反應(yīng)得到與發(fā)生信息反應(yīng)生成第2個肽鍵得到目標(biāo)產(chǎn)物
【詳解】
(1)苯甲酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)得到苯甲酸乙酯,則化合物B的名稱為苯甲酸乙酯,據(jù)分析化合物C的結(jié)構(gòu)簡式為
(2)E→F的反應(yīng),即與BrCH(CN)2發(fā)生取代反應(yīng)生成和HBr,化學(xué)方程式為+BrCH(CN)2→+HBr。
(3)同周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢,因為氮原子的價電子排布式2s22p3;p能級半充滿,比較穩(wěn)定,N的第一電離能大于O,C;N、O三種元素第一電離能由大到小的順序為N>O>C。
(4)有機(jī)物H是B的同分異構(gòu)體;滿足下列條件:
a.與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)c.分子中不含甲基;則含有醛基和酚羥基,為苯環(huán)上含有一個羥基和一CH2CH2CHO;則滿足條件的H有鄰間對三種結(jié)構(gòu),即H有3種。
(5)據(jù)分析,以乙醇為原料制備P()的合成路線為:【解析】(1)苯甲酸乙酯
(2)+BrCH(CN)2→+HBr
(3)N>O>C
(4)3
(5)28、略
【分析】【分析】
CH3CHO與HCN發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生CH3CH(OH)CN,CH3CH(OH)CN在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成A,A為CH3CH(OH)COOH,A與CH3OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成B,B為CH3CH(OH)COOCH3,B與CH3SO2Cl發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生C與反應(yīng)生成毗氟氯禾靈,結(jié)合毗氟氯禾靈的結(jié)構(gòu)及生成C的反應(yīng)物可知,C為
【詳解】
根據(jù)上述分析可知CH3CHO與HCN發(fā)生①的加成反應(yīng)產(chǎn)生CH3CH(OH)CN,CH3CH(OH)CN在酸性條件下發(fā)生②的水解反應(yīng)生成A,A為CH3CH(OH)COOH,A與CH3OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成B,B為CH3CH(OH)COOCH3,B與CH3SO2Cl發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生與發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生C:C與反應(yīng)生成毗氟氯禾靈
(1)根據(jù)上述分析過程可知:在吡氟氯禾靈的合成所涉及的反應(yīng)中;屬于加成反應(yīng)的有反應(yīng)①;若有機(jī)物分子中的某個碳原子所連的4個原子或原子團(tuán)均不相同,則該碳原子稱為手性碳原子,在吡氟氯禾靈分子中,與甲基C原子連接的C原子為手性C原子,因此只含有1個手性碳原子。
(2)根據(jù)上述分析可知B物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)COOCH3。
(3)CH3CH(OH)CN長期暴露在空氣中均會變質(zhì)是由于CH3CH(OH)CN易與空氣中的H2O反應(yīng);而物質(zhì)C長期暴露在空氣中均會變質(zhì)是由于C分子中含有酚羥基;容易被空氣中的氧氣氧化。
(4)C為1mol該物質(zhì)含有1mol酚羥基;1mol酯基,二者都可以與NaOH發(fā)生反應(yīng),所以1molC最多可與2molNaOH完全反應(yīng)。
(5)反應(yīng)④是CH3CH(OH)COOCH3與CH3SO2Cl發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生和HCl,反應(yīng)方程式為:CH3CH(OH)COOCH3+CH3SO2Cl+HCl;反應(yīng)⑥是與發(fā)生取代反應(yīng)生成和HCl,反應(yīng)方程式為:++HCl。【解析】①.①②.1③.CH3CH(OH)COOCH3④.CH3CH(OH)CN易與空氣中的水反應(yīng),C(是酚類化合物)易被空氣中O2氧化⑤.2⑥.CH3CH(OH)COOCH3+CH3SO2Cl+HCl⑦.++HCl29、略
【分析】【分析】
A的分子式為C2H4O,且核磁共振氫譜為單峰,說明A中氫原子環(huán)境相同,只含有一種H,則A的結(jié)構(gòu)簡式為B的分子式為核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為6∶1∶1,說明B中含有3種H,且三種H的個數(shù)比為6∶1∶1,則B的結(jié)構(gòu)簡式為D的分子式為C7H8O2,且含有苯環(huán),1molD可與1molNaOH或2molNa反應(yīng),則D中含有2個羥基,且其中一個為酚羥基(與NaOH反應(yīng)),苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,可推斷出其結(jié)構(gòu)簡式為:C和D發(fā)生取代反應(yīng)生成E:E在堿性條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成F,由G的結(jié)構(gòu)簡式可推出,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為F與發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng)生成。
【詳解】
(1)結(jié)合上述分析,A的結(jié)構(gòu)簡式為所以本題答案:
(2)結(jié)合上述分析可知B的結(jié)構(gòu)簡式為所以其名稱是2-丙醇。所以本題答案:2-丙醇;
(3)由C的結(jié)構(gòu)簡式為和D的結(jié)構(gòu)簡式為所以C和D反應(yīng)的化學(xué)方程式為此反應(yīng)為取代反應(yīng)。所以本題答案:
(4)E()在堿性條件下轉(zhuǎn)化為F(),因此,由E生成F的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。【解析】①.②.2-丙醇(或異丙醇)③.④.取代反應(yīng)六、實驗題(共4題,共20分)30、略
【分析】【分析】
【詳解】
(2)根據(jù)實驗方案中實驗操作確定缺少的實驗儀器;實驗方案涉及的實驗操作為試管實驗,①需要加熱,故缺少的實驗儀器為試管;酒精燈、膠頭滴管;
(3)根據(jù)實驗涉及的化學(xué)反應(yīng)確定實驗現(xiàn)象;
A.浮于水面;熔成小球,四處游動,逐漸縮小,溶液變紅色可知,該現(xiàn)象對應(yīng)方案③鈉與滴有酚酞試液的冷水反應(yīng);
B.產(chǎn)生氣體;氣體可燃,溶液變淺紅色可知,該現(xiàn)象對應(yīng)的方案為①用砂紙打磨后的鎂帶與沸水反應(yīng),再向反應(yīng)液中滴加酚酞;
C.反應(yīng)不十分強(qiáng)烈;產(chǎn)生的氣體可燃可知,該現(xiàn)象對應(yīng)的方案為⑤鋁條與2mol/L的鹽酸反應(yīng);
D.劇烈反應(yīng);產(chǎn)生的氣體可燃可知,該現(xiàn)象對應(yīng)的方案為④鎂帶與2mol/L的鹽酸反應(yīng);
E.生成白色膠狀沉淀,后來沉淀消失,該現(xiàn)象對應(yīng)的方案為⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至過量;
F.生成淡黃色沉淀可知,該現(xiàn)象對應(yīng)的方案為②向新制的H2S
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