[化学—选修3物质结构与性质](15分)
卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
（1）卤族元素位于周期表的_________区；溴的价电子排布式为____________________。
（2）在不太稀的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是________。
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_________。
| |
氟 |
氯 |
溴 |
碘 |
铍 |
| 第一电离能 （kJ/mol） |
1681 |
1251 |
1140 |
1008 |
900 |
（4）已知高碘酸有两种形式,化学式分别为H5IO6（
）和HIO4，前者为五元酸，后者为一元酸。请比较二者酸性强弱:H5IO6_____HIO4。（填“＞”、 “＜”或“＝”）
（5）碘在水中的溶解度虽然小，但在碘化钾溶液中溶解度却明显增大这是由于溶液中发生下列反应I-+I2=I3-。I3-离子的中心原子周围σ键电子对对数为_____，孤电子对对数为______， I3-离子的空间构型为___________。
与KI3类似的，还有CsICl2等。已知CsICl2不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列_____式发生。 A．CsICl2=CsCl+ICl B．CsICl2=CsI+Cl2
（6）已知ClO2-为角型，中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为___________，写出一个ClO2-的等电子体__________。
（7）下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_____________。
A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同
的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力
（8）已知CaF2晶体（见下图）的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Ca2+的核间距为a cm，则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。
(12分)电化学原理常应用于工农业生产、对工业废水和生活污水进行处理。
（1）对工业废水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一，含氰废水中的CN－有剧毒。
①CN－中碳元素显+2价，则非金属性NC（填<,=或>）
②在微生物的作用下，CN－能够被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，该反应的离子方程式为。
（2）某研究性学习小组模拟工业生产，将下列装置如图连接，C、D、E、X、Y 都是石墨，F是铁，丙是模拟精炼铜。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题:
①电源 B 极的名称是________
②甲装置中电解反应的总化学方程式是:____________。
③通电一段时间后，丙中原电解质的物质的量浓度将__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
④装置丁中的现象是________________________________________。
（3）对生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示（图中“HA”表示乳酸分子，A- 表示乳酸根离子）。
①阳极的电极反应式为。
② 电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8，此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400mL 10 g•L-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145 g•L-1（溶液体积变化忽略不计），阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为L。（乳酸的摩尔质量为90 g• mol-1）
近年来雾霾天气多次肆虐我国部分地区。其中燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)
2CO2(g)+ N2(g) 。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图1所示。据此判断：
①该反应的△H0（填“＜”或“＞”）。
②在T2温度下，0～2s内的平均反应速率v (N2)为。
③若降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l)，已知:2NO2(g)
N2O4(g)ΔH12NO2(g) N2O4(l)ΔH2；下列能量变化示意图2中,正确的是(选填字母) 。
图1图2
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气中含氮的氧化物，某化学课外小组用CH4可以消除NOX对环境的污染。已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H<0
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160KJ/mol
现有某NO2、NO的混合气体，同温同压下密度是氢气的17倍，用16g CH4恰好完全反应生成N2、CO2(g)、H2O(g)，放出热量1042.8KJ。则△H为（）
| A．-925.6KJ/mol | B．-867 KJ/mol | C．-691.2 KJ/mol | D．-574 KJ/mol |
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mL 1 mol/L食盐水的装置，电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气2.24L（设电解后溶液体积不变）。
①该燃料电池的负极反应式为。
②电解后溶液的pH约为（忽略氯气与氢氧化钠溶液反应）。
（本题共12分）现有分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X，其苯环上有四个取代基且苯环上的一溴代物只有一种，其在一定条件下可发生下述一系列反应，其中C能发生银镜反应，E遇FeCl3溶液显色且能与浓溴水反应。
已知：① 在稀碱溶液中，溴苯难发生水解
②
请完成下列填空：
47．X中官能团的名称是。48．F→H的反应类型是。
49．I的结构简式为；
50．E不具有的化学性质（选填序号）
A．取代反应 B．消去反应
C．氧化反应 D．1molE最多能与2molNaHCO3反应
51． X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式：；
52．F→G的化学方程式：；
53．写出一种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式。
A．苯环上有两种不同环境的氢原子 B．不能发生水解反应
C．遇FeCl3溶液不显色 D．1molE最多能分别与1molNaOH和2molNa反应
（本题共12分） 芳香烃都含有苯环，其中二个或二个以上的苯环共用相邻碳原子的叫“稠环芳烃”。
43．菲的分子式是C14H10，是一种稠环芳烃，结构如图
。它的一氯代物有种。
44．以下有机物分子式都为C13H12，且都含有两个苯环和一个侧链。
（1）其中不能使溴水褪色的有4种，其中一种为
，试再写出另一种的结构简式____________。
（2）写出1种符合以下条件的物质的结构简式________________。
①属稠环芳烃②含有-CH2CH=CH2基团
45．写出将环己烯通入下列两种溶液后出现的现象。
（1）通入溴水：（2）通入溴的四氯化碳溶液：。
46．在苯和苯酚的溴化反应中，有三个方面可说明羟基对苯环取代反应的“活化”作用：
①苯要用铁为催化剂，而苯酚不须用催化剂；②；
③。
（本题共12分）下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持设备已略）。
32．制备氯气选用的药品为：漂粉精固体和浓盐酸，相关的化学反应方程式为：。
33．装置B中饱和食盐水的作用是；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象。
34．装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中I、II、III依次放入。
| A |
B |
C |
D |
|
| I |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
| II |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
| III |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
35．设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入足量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为深棕红色，说明氯的非金属性大于溴。打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是。该现象说明溴的非金属性强于碘（填“能”或“不能”），原因是 .