2020高考全國1卷理科綜合化學(xué)試題深度解析（水印版）

1、（公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 1 2020 高考全國卷理科綜合能力測試化學(xué)試題深度解析 唐山市高中化學(xué)名師團隊 7.國家衛(wèi)建委公布的新型冠狀病毒肺炎診療方案指出，乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過氧 乙酸（CH3COOOH） 、氯仿等均可有效滅活病毒。對于上述化學(xué)藥品，下列說法錯誤的是 A.CH3CH2OH 能溶于水B.NaClO 通過氧化滅活病毒 C.過氧乙酸相對分子質(zhì)量為 76D.氯仿的化學(xué)名稱是四氯化碳 【答案】D 【解析】 本題以當(dāng)前最受關(guān)注的新型冠狀病毒肺炎的診療方案為背景， 考查化學(xué)學(xué)科基 礎(chǔ)知識。A 項考查乙醇的物理性質(zhì)，乙醇能溶于水，正確；B 項考查

2、 NaClO 的殺毒原理， 次氯酸鈉因其具有強氧化性而使蛋白質(zhì)變性，正確；C 項考查相對分子質(zhì)量的求算，計算得 過氧乙酸相對分子質(zhì)量為 76，正確；D 項考查物質(zhì)的俗名，氯仿化學(xué)名稱為三氯甲烷，錯 誤。 8.紫花前胡醇（）可從中藥材當(dāng)歸和白芷中提取得到，能提高人體免 疫力。有關(guān)該化合物，下列敘述錯誤的是 A.分子式為 C14H14O4B.不能使酸性重鉻酸鉀溶液變色 C.能夠發(fā)生水解反應(yīng)D.能夠發(fā)生消去反應(yīng)生成雙鍵 【答案】B 【解析】本題考查有機物分子式的判斷、官能團的性質(zhì)。A 項，該化合物分子式為 C14H14O4，正確；B 項分子中存在碳碳雙鍵，具有還原性，能使酸性重鉻酸鉀溶液發(fā)生還原 反

3、應(yīng)而變色，錯誤；C 項分子中存在酯基，能發(fā)生水解反應(yīng)，正確；D 項分子中存在羥基， 且相鄰的碳上有氫原子，能夠發(fā)生消去反應(yīng)生成碳碳雙鍵，正確。 9.下列氣體去除雜質(zhì)的方法中，不能實現(xiàn)目的的是 氣體（雜質(zhì)）方法 A.SO2(H2S)通過酸性高錳酸鉀溶液 B.Cl2(HCl)通過飽和的食鹽水 C.N2(O2)通過灼熱的銅絲網(wǎng) D.NO(NO2)通過氫氧化鈉溶液 【答案】A （公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 2 【解析】A 項，5SO2+ 2MnO4-+ 2H2O = 2Mn2+ 4H+ 5SO42-，少量的 H2S 可以被酸性 高錳酸鉀氧化生成硫酸鹽，而過量的 H2S 可

4、以被酸性高錳酸鉀氧化生成硫單質(zhì)，A 項錯誤； B 項，Cl2+ H2OH+ Cl-+ HClO，HCl 溶于水電離產(chǎn)生的 Cl-和 NaCl 電離產(chǎn)生的 Cl-促使平衡向左移動，減小 Cl2的溶解度，B 項正確； C 項，2Cu + O2= 2CuO，而氮氣與銅不反應(yīng)，C 項正確； D 項，雜質(zhì)氣體 NO2少量，NO + NO2+ 2NaOH = 2NaNO2+H2O，D 項正確。 【點評】疑問：SO2中，怎么會有的 H2S？這個會是真實情境下的化學(xué)問題么？ N2和 O2的混合氣體，通過銅網(wǎng)后，O2能除盡么？ 通過溶液后，是否會帶來水蒸氣呢？ 所有這些，都會帶給人疑惑。有待命題者回答吧（估計無

5、人理睬） ！ 10.銠的配合物離子Rh(CO)2I2-可催化甲醇羰基化，反應(yīng)過程如圖所示。 下列敘述錯誤的是 A.CH3COI 是反應(yīng)中間體 B.甲醇羰基化反應(yīng)為 CH3OH + CO = CH3CO2H C.反應(yīng)過程中 Rh 的成鍵數(shù)目保持不變 D.存在反應(yīng) CH3OH + HI = CH3I + H2O 【答案】C 【解析】甲醇羰基化過程為：CH3OH + HI = CH3I + H2O，CH3I += =,+ CO =, （公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 3 =+CH3COI,CH3COI + H2O = CH3CO2H + HI , 所 以 A，B，D 選項正

6、確，Rh 的成鍵數(shù)目有三、四、五三種不同的數(shù)目，C 項錯誤。 11.1934 年約里奧居里夫婦在核反應(yīng)中用 a 粒子（即氦核He 4 2 ）攻擊金屬原子X w z ，得 到核素Y 30 2z ，開創(chuàng)了人類放射性核素的先河： X w z +He 4 2 Y 30 2z +n 1 0 其中元素 X、Y 的最外層電子數(shù)之和為 8。下列敘述正確的是 A. X w z 的相對原子質(zhì)量為 26B. X、Y 均可形成三氯化物 C.X 的原子半徑小于 Y 的D. Y 僅有一種含氧酸 【答案】B 【解析】因為 Y 的質(zhì)量數(shù)為 30，可初步判定為短周期元素，則 X 也應(yīng)為短周期元素。 假設(shè) X 和 Y 位于同一周

7、期，根據(jù) Y 的質(zhì)子數(shù)比 X 多 2，可判斷 Y 的最外層電子數(shù)也比 X 多 2，又因為 X、Y 的最外層電子數(shù)之和為 8，則可推出 X 的最外層電子數(shù)為 3，Y 的最外 層電子數(shù)為 5。又因為 X 為金屬，所以 X 應(yīng)該是鋁，Y 應(yīng)該是磷。 A 選項，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可計算出 w=27，則其相對原子質(zhì)量為 27，A 錯誤； B 選項，X 可形成三氯化物 ACl3，Y 可形成三氯化物 PCl3，B 正確； C 選項，X（Al）的原子半徑大于 Y(P)，C 錯誤； D 選項，Y(P)可形成多種含氧酸，例如 H3PO4，H3PO3等，D 錯誤。因此選 B。 12.科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型 Zn-

8、CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如下：電極為金屬鋅和選 擇性催化材料。放電時，溫室氣體 CO2被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等，為解決環(huán)境和能源問題 提供了一種新途徑。 下列說法錯誤的是 A. 放電時，負極反應(yīng)式為 Zn-2 e-+ 4OH-= Zn(OH)42- （公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 4 B. 放電時，1molCO2轉(zhuǎn)化為 HCOOH，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 2mol C. 充電時，電池總反應(yīng)為 2Zn(OH)42-= 2 Zn + O2+4OH-+ 2H2O D. 充電時，正極溶液中 OH-濃度升高 【答案】D 【解析】由圖可得： A 選項：放電時，負極反應(yīng)式為 Zn-2

9、e-+ 4OH-= Zn(OH)42-，A 正確； B 選項：放電時，1 molCO2轉(zhuǎn)化為 HCOOH，CO2碳為+4 價，HCOOH 中碳為+2 價， 因此轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 2 mol，B 正確； C 選項：充電時，陽極反應(yīng)式為 2H2O - 4 e-= O2+ 4 H+，陰極反應(yīng)式為 2Zn(OH)42-+ 4e-= 2 Zn + 8 OH-，總反應(yīng)為 2Zn(OH)42-= 2 Zn + O2+4 OH-+ 2 H2O D 選項：充電時，正極與陽極相連，溶液中 H+濃度升高，故 D 錯誤。因此選 D。 13.以酚酞為指示劑。用 0.1000molL 1的 NaOH 溶液滴定 20.00m

10、L 未知濃度的二元酸 H2A 溶液。溶液中，pH、分布系數(shù)隨滴加 NaOH 溶液體積 VNaOH的變化關(guān)系如下圖所示。 比如 A 2的分布系數(shù)：(A2) = c(A2) c(H2A)+c(HA )+c(A2) 下列敘述正確的是 A曲線代表(H2A)，曲線代表(HA ) BH2A 溶液的濃度為 0.2000molL 1 CHA 的電離常數(shù) Ka=1.0102 D滴定終點時，溶液中 c(Na+)2 c(A2) + c(HA ) 【答案】【答案】C 【解析】【解析】 從定量角度看，滴定終點時消耗從定量角度看，滴定終點時消耗 NaOH 溶液溶液 40.00mL，設(shè)，設(shè) H2A 溶液的初始物質(zhì)的量溶液的

11、初始物質(zhì)的量 （公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 5 濃度為濃度為 x 則有：則有：H2A+2NaOH = Na2A+ H2O 12 x20.00mL40.00 mL0.1000mol/L x=0.1000mol/L 當(dāng)未加當(dāng)未加 NaOH 溶液時溶液時，讀圖讀圖：H2A 溶液的溶液的 pH=1，c(H+)=0.1mol/L，說明說明 H2A 的一級電的一級電 離是完全的。離是完全的。 A 選項，因為選項，因為 H2A 的一級電離是完全的，溶液中不存在的一級電離是完全的，溶液中不存在 H2A，故，故代表代表(HA)，代代 表表(A2)。A 選項錯誤；選項錯誤； B 選項

12、，前面已經(jīng)計算出選項，前面已經(jīng)計算出 H2A 溶液的物質(zhì)的量濃度為溶液的物質(zhì)的量濃度為 0.1000mol/L，故，故 B 選項錯誤；選項錯誤； C 選項，選項，HA H+A2，Ka= c(H+)c(A2) c(HA ) , 讀圖：曲線讀圖：曲線和曲線和曲線相交時，c(A2-)=c(HA )，此時橫坐標為 ，此時橫坐標為 25ml，由滴定曲線可以，由滴定曲線可以 看出，此時溶液的看出，此時溶液的 pH=2，c(H+)=1.010 2 ，Ka=c(H +)c(A2) c(HA ) = c(H+)=1.010 2，故 ，故 C 選項選項 正確；正確； D 選項，終點時溶液中存在電荷守恒式選項，終點

13、時溶液中存在電荷守恒式 c(Na+) +c(H+) =c(OH ) + c(HA) +2c(A2) , HA 弱酸，生成的 弱酸，生成的 Na2A 會發(fā)生水解，會發(fā)生水解，c(OH ) c(H+) ,故故 c(Na+) c(HA ) +2c(A2) ， ， D 選項錯誤。選項錯誤。 綜上，正確選項為綜上，正確選項為 C。 26 （14 分） 釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以+3、+4、+5 價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸 鹽、以及 SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備 NH4VO3。 該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示： 濾餅濾液 酸浸氧

14、化中和沉淀 濾液 沉淀轉(zhuǎn)溶調(diào) pH 濾液 沉釩 濾渣 NaOH pH=3.03.1 濾液 NaOH pH13 濾渣 HCl pH=8.5 濾液 NH4Cl 濾渣 30%H2SO4 MnO2 釩礦粉 NH4VO3 （公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 6 金屬離子 Fe3+Fe2+Al3+Mn2+ 開始沉淀 pH1.97.03.08.1 完全沉淀 pH3.29.04.710.1 回答下列問題: （1）“酸浸氧化”需要加熱其原因是。 （2）“酸浸氧化”中，VO+和 VO2+被氧化成 VO2+，同時還有離子被氧化。寫出 VO+轉(zhuǎn)化為 VO2+反應(yīng)的離子方程式。 （3）“中和沉淀

15、”中，釩水解并沉淀為 V2O5xH2O，隨濾液可除去金屬離子 K+、Mg2+、 Na+、以及部分的。 （ 4 ） “ 沉 淀 轉(zhuǎn) 溶 ” 中 ， V2O5xH2O 轉(zhuǎn) 化 為 釩 酸 鹽 溶 解 。 濾 渣 的 主 要 成 分 是。 （5）“調(diào) pH”中有沉淀生成。生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是。 （6） “沉釩”中析出 NH4VO3晶體時， 需要加入過量的 NH4Cl， 其原因是。 【答案】 （1）加快酸浸和氧化反應(yīng)速率。(促進氧化完全) 。使礦石中的 VO+和 VO2+充分被氧 化。 （2）Fe2+，VO+MnO2+2H+=VO2+Mn2+H2O。 （3）Mn2+，F(xiàn)e3+、Al3+ （4）F

16、e(OH)3 （5）NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3 或 NaAl(OH)4+HCl =NaCl+Al(OH)3 +H2O （6）利用同離子效應(yīng),促進 NH4VO3盡可能析出完全。 【解析】 （1）由黏土釩礦制備 NH4VO3的工藝流程及第二問可判斷黏土釩中的 VO+(+3 釩)、 VO2+(+3 釩)、VO2+(+5 釩)在“酸浸氧化”中被氧化為 VO2+，“酸浸氧化”中加入的硫酸提供酸 性環(huán)境，MnO2作氧化劑。加熱條件可使反應(yīng)充分進行，從反應(yīng)速率或反應(yīng)進行程度的角度 回答，故答案為：加快酸浸和氧化反應(yīng)速率。(促進氧化完全) （2）黏土釩中還含有 Fe3O4。其中酸浸

17、后的 Fe2+易被氧化。故“酸浸氧化”中，VO+和 VO2+被氧化成 VO2+，同時還有 Fe2+離子被氧化。VO+轉(zhuǎn)化為 VO2+（MnO2作氧化劑）反應(yīng) 的離子方程式 VO+MnO2+2H+=VO2+Mn2+H2O。 （3） “酸浸氧化”后雜質(zhì)金屬離子有 K+、 Mg2+、 Fe3+、 Al3+、 Mn2+， “中和沉淀”加入 NaOH， （公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 7 pH 在 3.03.1 之間，由第三問的設(shè)問和溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的 pH 數(shù)據(jù)可知 K+、Mg2+、Na+在濾液中，另外的 Mn2+還未開始沉淀，也存在于濾液中；而 Fe3+、

18、Al3+部 分沉淀，還未沉淀完全。 （4）“沉淀轉(zhuǎn)溶”時，pH 大于 13，F(xiàn)e3+沉淀完全，濾渣的主要成分是 Fe(OH)3。 （5）濾液中還有的雜質(zhì)為 NaAlO2?！罢{(diào) pH”時與 HCl 生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是 NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3 或 NaAl(OH)4+HCl =NaCl+Al(OH)3 +H2O。 （6）除盡雜質(zhì)后的濾液為 VO3-。加入過量的 NH4Cl，增大 NH4+，使 NH4VO3晶體析 出更完全，故答案為：利用同離子效應(yīng),促進 NH4VO3盡可能析出完全。 27. 為驗證不同化合價鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進行實驗，回答下列

19、問題： (1)由 FeSO47H2O 固體配制 0.10molL-1FeSO4溶液，需要的儀器有藥匙、玻璃 棒、（從下列圖中選擇，寫出名稱） (2)電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)，并且電遷移率（u）應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，鹽橋中應(yīng)選擇 作為電解質(zhì)。 陽離子 u108/(m2s-1V-1) 陰離子 u108/(m2s-1V-1) Li+ 4.07HCO3-4.61 Na+ 5.19NO3-7.40 Ca2+6.59 Cl- 7.91 K+ 7.62SO42-8.27 (3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極?？芍}橋中的陽離子進入電極

20、溶液中。 （公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 8 (4)電池反應(yīng)一段時間后， 測得鐵電極溶液中 c(Fe2+)增加了 0.02 molL-1。石墨電極上 未見 Fe 析出。可知，石墨電極溶液中 c(Fe2+)=。 (5)根據(jù)（3） （4）實驗結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為， 鐵電極的電極反應(yīng)式為 。因此，驗證 Fe2+氧化性小于，還原性小于。 (6)實驗前需要對鐵電極表面活化。 在 FeSO4溶液中加入幾滴 Fe2(SO4)3溶液， 將鐵電極浸泡 一段時間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗活化反應(yīng)完成的方法是。 【答案】 (1)燒杯、量筒、托盤天平 (2)KCl (3)石墨

21、 (4)0.09 molL-1 (5) Fe3+e -= Fe2+ Fe-2e -= Fe2+ Fe3+Fe (6)取少量溶液，滴入 KSCN 溶液，不出現(xiàn)血紅色 【解析】 (1)考查定量實驗配制溶液，進行計算后需要用托盤天平稱量 FeSO47H2O 固體，把 固體置于燒杯中，用量筒取一定量水溶解，所以選擇儀器為：燒杯、量筒、托盤天平。 (2) 題目要求鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，HCO3-會與 Fe2+、 Fe3+反應(yīng)，Ca2+與 SO42-反應(yīng)，二種陰離子排除，剩下 NO3-和 Cl-，它們的電遷移率（u）與 K+相近，題目要求電遷移率（u）應(yīng)盡可能地相近，所以為 KCl

22、。 (3) 根據(jù)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極的描述，可知石墨極為正極（有電子） ， 異性相吸，鹽橋中的陽離子進入石墨電極所在的溶液。 (4) 測得鐵電極溶液 c(Fe2+)增加了 0.02 molL-1，池子體積固定，設(shè)為 1L，有 0.04 電 子轉(zhuǎn)移，石墨極發(fā)生 Fe3+e -= Fe2+，F(xiàn)e2+增加 0.04 mol,有 0.04+0.05=0.09 molL-1 (5) 根據(jù) （3） （4） 實驗， 石墨極發(fā)生 Fe3+e -= Fe2+ ， 鐵電極為負極， 發(fā)生 Fe-2e -= Fe2+ 驗證 Fe2+氧化性小于 Fe3+，還原性小于 Fe。 (6) 鐵電極表面活化一般是除

23、去表面氧化膜或吸附的其他雜質(zhì)，用滴加少許 Fe2 (SO 4)3 的 FeSO4溶液浸泡鐵電極，最終溶液中都是Fe2+，所以取少量溶液，滴入 KSCN 溶液，不 出現(xiàn)血紅色即完成鐵電極表面活化。 （公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 9 28.(14 分) 硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品，接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是 SO2的催化氧化： SO2(g)1 2O 2(g) 釩催化劑 SO3(g)H=98kJmol 1?；卮鹣铝袉栴}： （1）釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖(a)所示。V2O5(s)與 SO2(g)反應(yīng)生成 VOSO4(s) 和 V2O4(s)的熱化學(xué)方程式為：_

24、。 （2）當(dāng) SO2(g)、O2(g)和 N2(g)起始的物質(zhì)的量分數(shù)分別為 7.5%、10.5%和 82%時，在 0.5MPa、2.5 MPa 和 5.0 MPa 壓強下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖(b)所示。反應(yīng)在 5.0 MPa、550時的 =_，判斷的依據(jù)是_。影響的因素有 _。 （3）將組成(物質(zhì)的量分數(shù))為 2m% SO2(g)、m% O2(g)和 q% N2(g)的氣體通入反應(yīng)器， 在溫度 t、壓強 p 條件下進行反應(yīng)。平衡時，若 SO2的轉(zhuǎn)化率為，則 SO3壓強為_， 平衡常數(shù) Kp=_(以分壓表示，分壓=總壓物質(zhì)的量分數(shù))。 （4）研究表明，SO2催化氧化的反應(yīng)速率方程

25、為：v=k( 11) 0.8(1n1),式中：k 為反 應(yīng)速率常數(shù)，隨溫度 t 升高而增大；為 SO2平衡轉(zhuǎn)化率，1為 SO2某時刻轉(zhuǎn)化率，n 為常 數(shù)。在1=0.90 時，將一系列溫度下的 k、值帶入上述速率方程，得到 vt 曲線，如圖(c)所 示。 曲線上最大值所對應(yīng)溫度稱為該1下反應(yīng)的最適宜溫度 tm。ttm時，v 逐漸提高；ttm 后，v 逐漸下降。原因是_。 （公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 10 【答案】 （1）2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)H= -351kJ/mol （2）97.5%隨壓強增大，平衡右移，從轉(zhuǎn)化率可判斷

26、 p1p2p3，故 5MPa，550時 的轉(zhuǎn)化率為 97.5%溫度、壓強、二氧化硫與氧氣的投料比 （3） 2mp 3m-m+q (3m-m+q) 0.5 ( mp)0.5(1-)1.5 （4）升高溫度，k 增大使 v 逐漸提高，但降低使 v 逐漸下降。當(dāng) ttm，k 增大對 v 的 提高大于引起的降低；當(dāng) ttm，k 增大對 v 的提高小于引起的降低。 【解析】 (1)根據(jù)圖像可知： V2O4(s)+SO3(g)V2O5(s)+SO2(g)H = -24kJ/mol V2O4(s)+2SO3(g)2VOSO4(s)H = -399kJ/mol 根據(jù)蓋斯定律，總式=-2，因此，H =(-399+

27、242) kJ/mol= -351kJ/mol （2）隨壓強增大，平衡右移，從轉(zhuǎn)化率可判斷 p1p2p3，故 5MPa，550時的轉(zhuǎn)化率 為 97.5%。二氧化硫的轉(zhuǎn)化率與溫度，濃度和投料比均有關(guān)系。 （3）根據(jù)三段式可得：平衡時 SO3物質(zhì)的量分數(shù)： 2mp 3m-m+q；SO 2的物質(zhì)的量分數(shù)： 2m(1-) 3m-m+q ；O2的物質(zhì)的量分數(shù)為： m(1-) 3m-m+q ；因此，SO3的分壓為： 2mp 3m-m+q ；Kp為 (3m-m+q) 0.5 ( mp)0.5(1-)1.5 。(由于 3m+q=100，答案并不唯一)。 （4）由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高后降低。由題中信息可

28、知， v=k( 11) 0.8(1n1)，升高溫度，k 增大使 v 逐漸提高，但降低使 v 逐漸下降。當(dāng) t tm，k 增大對 v 的提高大于引起的降低；當(dāng) ttm，k 增大對 v 的提高小于引起的降低。 35.化學(xué)化學(xué)選修選修 3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(15 分分) Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵 鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻而獲得2019年諾貝爾 化學(xué)獎。回答下列問題： （1）基態(tài) Fe2+與 Fe3+離子中未成對的電子數(shù)之比 為。 （2）Li 及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表 所 示 。 I1(Li)I1(Na) ， 原 因 是。 I1(B

29、e)I1(B)I1(Li)，原因是。 I1/( kJmol 1) Li 520 Be 900 B 801 Na 496 Mg 738 Al 578 （公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 11 （3）磷酸根離子的空間構(gòu)型為，其中 P 的價層電子對數(shù)為、雜化軌 道類型為。 （4）LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中 O 圍繞 Fe 和 P 分別形成正八面體和正 四面體。它們通過共頂點、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個晶胞中含有 LiFePO4的單元數(shù)有 個。 (a) LiFePO4(b) Li1-xFePO4(c) FePO4 電池充電時， LiFePO4脫出部分 Li+

30、， 形成 Li1-xFePO4， 結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示， 則 x =， n(Fe2+)：n(Fe3+)=。 【答案】 （1）4：5 （2）Li 與 Na 同族，Na 的電子層數(shù)，原子半徑大，易是電子。 Li、Be、B 同周期，核電荷數(shù)依次增大，Be 為 1s22s2全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能最大，與 Li 相比，B 的核電荷數(shù)大，原子半徑小，難失去電子，第一電離能較大。 （3）正四面體4sp3 （4）43/1613:3 【解析】 （1）基態(tài) Fe2+的電子排布式為 1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)，F(xiàn)e2+外圍電子軌道表示式 ，F(xiàn)e3+外圍電子軌道表示式，基態(tài) Fe2+與

31、Fe3+離子中未 成對的電子數(shù)之比為 4：5。 （2）基態(tài) Li 的電子排布式為 1s22s1，基態(tài) Na 的電子排布式為 1s22s22p63s1，失去最外 層電子時，Li 需要的能量高。 （或同族元素，從上至下第一電離能逐漸減小，I1(Li)I1(Na)。 ） 同周期元素，從左至右第一電離能逐漸增大，但第 II 主族與第 V 主族反常，因為 Be 的 2S 能級為全滿狀態(tài)，相對比較穩(wěn)定，所以 I1(Be)I1(B)I1(Li)。 （3）PO43-中心原子是 P，周圍有 4 個 O 原子，價電子對=(5+3)/2=4，P 雜化軌道類型 為 sp3，由于氧族元素作配位原子時，不考慮其成鍵電子，

32、孤電子對為 0，所以 PO43-空間構(gòu) （公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 12 型為正四面體。中心原子 P 提供 5 個電子，O 原子作為配位原子時，不提供電子，但 PO43- 帶有 3 個負電荷，共有 8 個價電子，即 4 對。 （4）充分考查學(xué)生接受、吸收、整合信息的能力。通過觀察 a、b、c 三個晶胞的變化， 結(jié)合化學(xué)式的變化，利用晶體計算中的分攤法，計算單元數(shù)和 x 的大小。再根據(jù)化學(xué)式的化 合價代數(shù)和為零計算出 Fe2+與 Fe3+的比例，雖然情景較為新穎，但解決這個問題使用的還是 學(xué)科中常用的方法。 觀察（a） ，Li+個數(shù)計算：8（頂點）1 8+ 4（棱

33、心） 1 4 + 4（面心）1 2= 4，F(xiàn)eO 6構(gòu)成的 正八面體有 4 個， PO4構(gòu)成的正四面體有 4 個，F(xiàn)e 原子占據(jù) FeO6八面體的中心位置，通 過共用頂點上的一個氧原子相連形成鋸齒狀結(jié)構(gòu)。P 原子占據(jù) PO4正四面體的中心位置， 與相鄰的一個 FeO6正八面體共用棱邊上的兩個氧原子， 這樣每個晶胞中含有 LiFePO4的單 元數(shù)有 4 個。 由 a 到 b,可以觀察到 Li+在上底面的棱心和前側(cè)面的面心個少了一個，利用分攤法計算 由 a 到 b 少的 Li+個數(shù)：1（棱心）1 4 + 1（面心）1 2 = 3 4 個，晶胞中共有 4 個 Li+少了3 4 個， 那么分攤到 1

34、個就少了 3 16，即 Li 1-xFePO4中的 x = 3 16。利用化學(xué)式 Li 1-xFePO4中化合價代數(shù) 和為零列方程組： 設(shè) x 為 Fe2+數(shù)目 y 為 Fe3+數(shù)目，PO43-為-3 價，則 1 3 16 + 2x + 3y 3 =0；x + y =1, 解得 x= 13 16 , y = 3 16 ,所以 Fe2+)：n(Fe3+) = 13:3 。 36. 化學(xué)選修 5：有機化學(xué)基礎(chǔ) (15 分) 有機堿，例如二甲基胺（） 、苯胺（） 、吡啶（）等，在有機合成 中應(yīng)用很普遍。 目前“有機超強堿”的研究越來熱受到關(guān)注， 以下為有機超強堿 F 的合成路線： 已知如下信息： （公眾號唐山市高中化學(xué)微課堂出品，歡迎指正，禁止抄襲投稿） 13 Cl R1Cl R2 +RNH2 R1 R2 NR NaOH -2HCl 苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構(gòu)體 回答下列問題： （1）A 的化學(xué)名稱為。 （2）由 B 生成 C 的化學(xué)方程式為。 （3）C 中所含官能團的名稱為。 （4）由 C 生成 D 的反應(yīng)類型為。 （5）D 的結(jié)構(gòu)簡式為。 （6）E 的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體中，能與金屬鈉反應(yīng)，且核磁共振氫譜有四組峰，峰