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文档简介
2021-2022学年高考化学模拟试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、常温下,现有0.1mol•L﹣1NH4HCO3溶液,pH=7.1.已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时,各微粒浓度占总微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示:下列说法不正确的是()A.当溶液的pH=9时,溶液中存在:c(HCO3﹣)>c(NH4+)>c(NH3•H2O)>c(CO32﹣)B.0.1mol•L﹣1NH4HCO3溶液中存在:c(NH3•H2O)=c(H2CO3)+c(CO32﹣)C.向pH=7.1的上述溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时,NH4+和HCO3﹣浓度逐渐减小D.分析可知,常温下Kb(NH3•H2O)>Ka1(H2CO3)2、从化学的规角分析,下列说法不正确的是A.锂离子电池是一种生活中常用的化学电源B.纳米材料可用于制造不用洗的衣服面料C.水中加入“催化剂”,可变成汽车燃料“油”D.科学家未研发出只加水就能跑的“水氢发动机”汽车3、下列表述正确的是A.用高粱酿酒的原理是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来B.超导材料AB2在熔融状态下能导电,说明AB2是电解质C.推广使用煤液化技术可以减少温室气体二氧化碳的排放D.人体摄入的糖类、油脂、蛋白质均必须先经过水解才能被吸收4、化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。下列叙述错误的是A.光催化水制氢比电解水制氢更节能环保B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C.开发利用可再生能源,可减少化石燃料的使用D.改进汽车尾气净化技术,可减少大气污染物的排放5、下列反应符合事实且化学方程式或离子方程式书写正确的是A.过量铁粉与氯气反应:B.往溶液中通入少量的:C.用稀盐酸除去银镜:D.溶液与溶液等体积混合:6、某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的两种或多种组成,现对该混合物做如下实验,现象和有关数据如图所示(气体体积数据换算成标准状况)。关于该固体混合物,下列说法正确的是()A.含有4.5gAlB.不含FeCl2、AlCl3C.含有物质的量相等的(NH4)2SO4和MgCl2D.含有MgCl2、FeCl27、某温度下,分别向20mL浓度均为xmol/L的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加0.1mol/LAgNO3溶液,滴加过程中和与AgNO3溶液的体积关系如图所示。下列说法不正确的是A.x=0.1 B.曲线I代表NaCl溶液C.Ksp(Ag2CrO4)约为4×10-12 D.y=98、NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.Cu与浓硝酸反应生成4.6gNO2和N2O4混合气体时,转移电子数为0.1NAB.标准状況下,2.24L己烷中共价键的数目为1.9NAC.在0.1mol/L的Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1NAD.34gH2O2中含有的阴离子数为NA9、只存在分子间作用力的物质是A.NaCl B.He C.金刚石 D.HCl10、下列各选项有机物同分异构体的数目,与分子式为ClC4H7O2,且能与碳酸氢钠反应生成气体的有机物数目相同的是(不含立体异构)()A.分子式为C5H10的烯烃 B.分子式为C4H8O2的酯C.的一溴代物 D.立方烷()的二氯代物11、阿巴卡韦(Abacavir)是一种核苷类逆转录酶抑制剂,存在抗病毒功效。关于其合成中间体M(),下列说法正确的是A.与环戊醇互为同系物B.分子中所有碳原子共平面C.能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,且原理相同D.可用碳酸钠溶液鉴别乙酸和M12、实验室用纯净N2和H2合成NH3(N2+3H22NH3)时,是先将分别制得的含水蒸气的N2和H2通过如图所示的装置。下面是对该装置作用的几种叙述①干燥气体②混合气体③观察气体的流速。正确的是A.只有① B.只有①和② C.只有①和③ D.①②③13、化学与工农业生产和日常生活密切相关,下列说法正确的是A.漂白粉、漂白液和漂粉精既可作漂白剂,又可作消毒剂B.硅胶可用作催化剂的载体,但不可用作干燥剂C.常温下铝制容器可以盛放浓硫酸,是因为铝与浓硫酸不反应D.明矾可作净水剂,是因为其溶于水电离出的Al3+具有强吸附性14、我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”Na-CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。吸入CO2时,其工作原理如图所示。吸收的全部CO2中,有2/3转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。下列说法正确的是A.“吸入”CO2时,钠箔为正极B.“呼出”CO2时,Na+向多壁碳纳米管电极移动C.“吸入”CO2时的正极反应式为:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+CD.标准状况下,每“呼出”22.4LCO2,转移电子的物质的量为0.75mol15、从制溴苯的实验中分离出FeBr3溶液,得到溴的苯溶液和无水FeCl3。下列设计能达到相应实验目的的是A.用装置甲制取氯气按图示通入装置乙中能使Br-全部转化为溴单质B.用装置丙分液时先从下口放出水层,换一容器从上口倒出有机层C.检验溶液中是否氧化完全,取水层少许滴加硝酸银溶液,看有无沉淀生成D.用装置丁将分液后的水层溶液蒸发至有大量晶体析出时,停止加热,余热蒸干16、中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图。下列有关说法正确的是()A.在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2OB.中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键C.催化剂HZMS-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率D.该过程,CO2转化为汽油的转化率高达78%二、非选择题(本题包括5小题)17、近期科研人员发现磷酸氯喹等药物对新型冠状病毒肺炎患者疗效显著。磷酸氯喹中间体合成路线如下:已知:Ⅰ.卤原子为苯环的邻对位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的邻对位;硝基为苯环的间位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的间位。Ⅱ.E为汽车防冻液的主要成分。Ⅲ.2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH请回答下列问题(1)写出B的名称__________,C→D的反应类型为_____________;(2)写出E生成F的化学方程式___________________________。写出H生成I的化学方程式__________________。(3)1molJ在氢氧化钠溶液中水解最多消耗________molNaOH。(4)H有多种同分异构体,其满足下列条件的有_________种(不考虑手性异构),其中核磁共振氢谱峰面积比为1:1:2:6的结构简式为___________。①只有两种含氧官能团②能发生银镜反应③1mol该物质与足量的Na反应生成0.5molH2(5)以硝基苯和2-丁烯为原料可制备化合物,合成路线如图:写出P、Q结构简式:P_______,Q________。18、盐酸普罗帕酮是一种高效速效抗心律失常药。合成此药的原料D的流程如下:已知:请回答以下问题:(I)A的化学名称为____,试剂a的结构简式为____。(2)C的官能团名称为____________。(3)反应⑤的反应类型为____;反应①和⑤的目的为_______。(4)满足下列条件的B的同分异构体还有___种(不包含B)。其中某同分异构体x能发生水解反应,核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为3:2:2:1,请写出x与NaOH溶液加热反应的化学方程式____。①能发生银镜反应②苯环上有2个取代基(5)关于物质D的说法,不正确的是____(填标号)。a.属于芳香族化合物b.易溶于水c.有三种官能团d.可发生取代、加成、氧化反应19、某学习小组以铝铁铜合金为主要原料制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O(一水硫酸四氨合铜)和Fe3O4胶体粒子,具体流程如下:已知:①Cu(NH3)42+=Cu2++4NH3②Fe2++2Fe3++8OH−Fe3O4↓+4H2O③[Cu(NH3)4]SO4易溶于水,难溶于乙醇。请回答:(1)滤渣的成分为________。(2)步骤Ⅰ中生成[Cu(NH3)4]SO4·H2O的离子方程式:________。步骤Ⅰ中加入(NH4)2SO4的作用是作为反应物和________。(3)步骤Ⅳ中加入95%乙醇时,缓慢加入的目的是________。(4)下列有关叙述正确的是________。A步骤Ⅰ缓慢滴加H2O2并不断搅拌,有利于提高H2O2的利用率B步骤Ⅳ若改为蒸发浓缩、冷却结晶,得到的一水硫酸四氨合铜晶体会含有较多Cu(OH)2等杂质C步骤Ⅳ、Ⅴ用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、吸滤瓶等D步骤Ⅴ中洗涤操作为关闭水龙头,加乙醇溶液浸没沉淀,缓慢流干,重复2~3次(5)步骤Ⅲ中,从滤渣制备Fe3O4胶体粒子需经过一系列操作。即:滤渣中加过量NaOH溶液搅拌溶解→________→过滤、洗涤、干燥得Fe3O4胶体粒子。根据下列提供的操作,请在空格处填写正确的操作次序(填写序号)。①氮气氛围下缓慢滴加NaOH溶液,加热溶液②过滤、洗涤③加入过量稀硫酸溶解④加入适量FeSO4固体,搅拌溶解⑤测定Fe3+含量(6)测定一水硫酸四氨合铜晶体产品的纯度,过程如下:取0.5000g试样溶于水,滴加3mol·L−1H2SO4至pH为3~4,加入过量KI固体。以淀粉溶液为指示剂,生成的碘用0.1000mol·L−1Na2S2O3标准溶液滴定,重复2~3次,平均消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。。该试样中一水硫酸四氨合铜的纯度为________。已知:M[Cu(NH3)4SO4·H2O]=246.0g·mol−1;2Cu2++4I−=2CuI+I2,I2+2S2O32-=2I−+S4O62-。20、某溶液X含有H+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、HCO3-、S2-、SO42-、Cl-、OH-中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验内容和相关数据(气体体积在标准状况下测定)如下:(1)通过上述实验过程,一定不存在的离子是_______。(2)反应①中生成A的离子方程式为________。(3)若测得X溶液中c(H+)=6mol·L-1,则X溶液中_______(填“含”或“不含”)Fe3+,c(Fe3+)=________mol·L-1(若填不含,则不需计算),X溶液中c(Cl-)=_______mol·L-1。21、有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH4Cl),某小组对岩脑砂进行以下探究。Ⅰ.岩脑砂的实验室制备(1)C装置中盛放碱石灰的仪器名称为____________________。(2)为使氨气和氯气在D中充分混合并反应,上述装置的连接顺序为a→d→c→____、_____←j←i←h←g←b。(3)装置D处除易堵塞导管外,还有不足之处为______________________。(4)检验氨气和氯气反应有岩脑砂生成时,除了蒸馏水、稀HNO3、AgNO3溶液、红色石蕊试纸外,还需要的试剂为_______________________。Ⅱ.天然岩脑砂中NH4Cl纯度的测定(杂质不影响NH4Cl纯度测定)已知:2NH4Cl+3CuO3Cu+2HCl↑+N2↑+
3H2O。步骤:①准确称取1.19g岩脑砂;②将岩脑砂与足量的氧化铜混合加热(装置如下)。(1)连接好仪器后,检查装置的气密性时,先将H和K中装入蒸馏水,然后加热G,____,则气密性良好。(2)装置H的作用___________________________。(3)实验结束后,装置I增重0.73g,则天然岩脑砂中NH4Cl的质量分数为_________________。(4)若用K中气体体积测定NH4Cl纯度,当量气管内液面低于量筒内液面时,所测纯度______(填“偏高”、“无影响”或“偏低”)
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A.当pH=9时,结合图象判断溶液中各离子浓度大小;B.0.1mol·L-1NH4HCO3溶液中存在的物料守恒分析,图象可知PH=7.1时c(NH4+)=c(HCO3-);C.该碳酸氢铵溶液的pH=7.1,结合图象判断滴入氢氧化钠溶液后NH4+和HCO3-浓度变化;D.碳酸氢铵溶液显示碱性,根据盐的水解原理判断二者的酸碱性强弱及电离平衡常数大小。【详解】A.结合图象可知,溶液的pH=9时,溶液中离子浓度大小为:c(HCO3﹣)>c(NH4+)>c(NH3•H2O)>c(CO32﹣),故A正确;B.NH4HCO3溶液中,pH=7.1溶液显碱性,图象可知PH=7.1时c(NH4+)=c(HCO3﹣),溶液中存在物料守恒:c(NH4+)+c(NH3•H2O)=c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3),得到c(NH3•H2O)=c(H2CO3)+c(CO32﹣),故B正确;的NH4HCO3溶液的pH=7.1,根据图象可知,当溶液pH增大时,铵根离子浓度逐渐减小,而碳酸氢根离子能够先增大后减小,故C错误;D.由于0.1mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.1,说明碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度,则一水合氨的电离平衡常数大于Ka1(H2CO3),故D正确;故选:C。【点睛】本题结合图象考查了离子浓度大小比较、盐的水解原理等知识,解题关键:明确图象曲线变化的含义,难点B,注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法。2、C【解析】
A选项,手机锂离子电池是一种生活中常用的化学电源,故A正确;B选项,纳米材料可用于制造不用洗的衣服面料,故B正确;C选项,水(H2O)中只含H、O两种元素,汽车燃料“油”含有C和H两种元素,两者含有不同种元素,利用水不可能制成汽车燃料“油”,故C错误;D选项,水变氢是吸热反应,从能量守恒定律得出科学家不可能研发出只加水就能跑的“水氢发动机”汽车,故D正确。综上所述,答案为C。3、B【解析】
A.用高粱酿酒的原理是通过发酵法将淀粉变为乙醇,再蒸馏分离出来,故A错误;B.超导材料AB2在熔融状态下能导电,说明AB2是电解质,故B正确;C.推广使用煤液化技术可以不能减少温室气体二氧化碳的排放,可以减少二氧化硫污染性气体排放,故C错误;D.人体摄入的单糖不需要经过水解,故D错误。综上所述,答案为B。【点睛】粮食酿酒不是本身含有酒精,而是粮食中淀粉发酵得到乙醇,再蒸馏。4、B【解析】
A、电解水制氢需要消耗大量的电能,所以光催化水制氢比电解水制氢更节能环保,故A正确;B、聚乙烯塑料在自然界中很难降解,而聚乳酸塑料在自然界中能降解,所以聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污染,故B错误;C、开发利用可再生能源,可减少传统燃料如化石燃料的使用,故C正确;D、改进汽车尾气净化技术,能把有毒气体转化为无毒气体,可减少大气污染物的排放,故D正确;答案选B。5、D【解析】
本题考查化学用语,意在考查知识再现及知识迁移能力。【详解】A.氯气氧化性强,与铁反应的产物是氯化铁,故A错误;B.SO2与NO3-在酸性环境中会发生氧化还原反应,生成硫酸钡沉淀,故B错误;C.稀盐酸与银不反应,故C错误;D.等物质的量的Ba(OH)2与NaHCO3混合时OH-过量,故D正确;答案:D【点睛】易错选项B,硝酸根离子在酸性环境下具有强氧化性,SO2具有强还原性,所以要注意氧化还原反应的发生。6、C【解析】
5.60L标况下的气体通过浓硫酸后,体积变为3.36L,则表明V(H2)=3.36L,V(NH3)=2.24L,从而求出n(H2)=0.15mol,n(NH3)=0.1mol,从而确定混合物中含有Al、(NH4)2SO4;由白色沉淀久置不变色,可得出此沉淀为Mg(OH)2,物质的量为;由无色溶液中加入少量盐酸,可得白色沉淀,加入过量盐酸,白色沉淀溶解,可确定此沉淀为Al(OH)3,溶液中含有AlCl3。从而确定混合物中一定含有Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3,一定不含有FeCl2。【详解】A.由前面计算可知,2Al—3H2,n(H2)=0.15mol,n(Al)=0.1mol,质量为2.7g,A错误;B.从前面的推断中可确定,混合物中不含FeCl2,但含有AlCl3,B错误;C.n(NH3)=0.1mol,n[(NH4)2SO4]=0.05mol,n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]=0.05mol,从而得出(NH4)2SO4和MgCl2物质的量相等,C正确;D.混合物中含有MgCl2,但不含有FeCl2,D错误。故选C。7、D【解析】
A.根据图像可知,未滴加AgNO3溶液时或均为1,则NaCl和Na2CrO4溶液均为0.1mol·L-1,即x=0.1,A选项正确;B.1molCl-和CrO42-分别消耗1mol和2molAg+,由图像可知,滴加AgNO3溶液过程中,曲线I突跃时加入的AgNO3溶液的体积为20mL,则曲线I代表NaCl溶液,B选项正确;C.b点时,=4,则c(CrO42-)=10-4mol·L-1,c(Ag+)=2×10-4mol·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)·c2(Ag+)=4×10-12,C选项正确;D.a点时,Cl-恰好完全沉淀,=5,则c(Cl-)=10-5mol·L-1,c(Ag+)=10-5mol·L-1,Ksp(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+)=10-10,c点加入40mLAgNO3溶液,溶液中,,则-lgc(Cl-)=9-lg3≈8.52,D选项错误;答案选D。8、A【解析】
2的物质的量是0.1mol,若反应完全产生4.6gNO2,转移电子0.1NA;若完全转化为N2O4,4.6gN2O4的物质的量是0.05mol,转移电子数为2×0.05×NA=0.1NA,故Cu与浓硝酸反应生成4.6gNO2和N2O4混合气体时,转移电子数一定为0.1NA,A正确;B.标准状況下,已烷不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算其物质的量及化学键的数目,B错误;C.缺体积,无法计算溶液中微粒的数目,C错误;D.34gH2O2的物质的量为1mol,由于H2O2是共价化合物,在水中部分电离,存在电离平衡,因此含有的阴离子数小于NA,D错误;故合理选项是A。9、B【解析】
A.NaCl是离子化合物,阴阳离子间以离子键结合,故A不选;B.He由分子构成,分子间只存在分子间作用力,故B选;C.金刚石是原子晶体,原子间以共价键相结合,故C不选;D.HCl由分子构成,分子间存在分子间作用力,但分子内氢和氯以共价键相结合,故D不选;故选B。10、A【解析】
分子式为ClC4H7O2,且能与碳酸氢钠反应生成气体,说明含有羧基,然后看成氯原子取代丁酸烃基上的氢原子,丁酸有2种::CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,所以该有机物有3+2=5种;A.戊烷的同分异构体有:CH3−CH2−CH2−CH2−CH3、、,若为CH3−CH2−CH2−CH2−CH3,相应烯烃有CH2═CH−CH2−CH2−CH3、CH3−CH═CH−CH2−CH3;若为,相应烯烃有:CH2═C(CH3)CH2CH3、CH3C(CH3)═CHCH3、CH3CH(CH3)CH═CH2;若为,没有相应烯烃,总共5种,故A正确;B.分子式为C4H8O2的酯,为饱和一元酯,若为甲酸与丙醇形成的酯,甲酸只有1种结构,丙醇有2种,形成的酯有2种;若为乙酸与乙醇形成的酯,乙酸只有1种结构,乙醇只有1种结构,形成的乙酸乙酯有1种;若为丙酸与甲醇形成的酯,丙酸只有1种结构,甲醇只有1种结构,形成的丙酸甲酯只有1种,所以C4H8O2属于酯类的同分异构体共有4种,故B错误;C.甲苯分子中含有4种氢原子,一溴代物有4种:苯环上邻、间、对位各一种,甲基上一种,共4种,故C错误;D.立方烷的二氯代物的同分异构体分别是:一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替,所以二氯代物的同分异构体有3种,故D错误。答案选A。11、D【解析】
A.M中含有两个羟基,与环戊醇结构不相似,不互为同系物,故A错误;B.M中含有sp3杂化的碳原子,所有碳原子不可能共平面,故B错误;C.M中含有碳碳双键和羟基,能够与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使溶液褪色,M中含有碳碳双键,其与溴水发生加成反应而使溴水褪色,故C错误;D.乙酸与碳酸钠能够发生反应生成二氧化碳气体,M不与碳酸钠溶液反应,利用碳酸钠能鉴别乙酸和M,故D正确;故答案为:D。12、D【解析】
根据浓硫酸的吸水性以及气体通过浓硫酸洗气瓶进行混合分析。【详解】氮气中含有水蒸气,浓硫酸具有吸水性,能除去氮气中的水蒸气;氮气和氢气都通过浓硫酸再出来,可将两种气体混合,同时可通过两种气体冒出气泡的速度观察气体的流速,答案选D。【点睛】工业上合成氨是氮气和氢气在高温高压催化剂等条件下发生可逆反应制得氨气,混合通过硫酸可控制通入的混合气体的体积比,提高原料利用率。13、A【解析】
本题考查化学在生活中的应用,意在考查对物质性质的识记和理解能力。【详解】A.漂白粉,漂白液和漂粉精的有效成分都是次氯酸盐,有强氧化性,所以可以漂白,杀菌,故A正确;B.硅胶具有吸水性,可用作干燥剂,故B错误;C.常温下铝制容器可以盛放浓硫酸,是因为铝在浓硫酸中发生钝化,故C错误;D.明矾可作净水剂,是因为其溶于水电离出的能水解生成氢氧化铝胶体,胶体的吸附能力很强,故D错误;答案:A14、C【解析】
A.“吸入”CO2时,活泼金属钠是负极,不是正极,故A错误;B.“呼出”CO2时,是电解池,多壁碳纳米管电极是阳极,钠离子向阴极钠箔移动,而不是向多壁碳纳米管移动,故B错误;C.“吸入”CO2时是原电池装置,正极发生还原反应,正极反应式为:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C,故C正确;D.标准状况下,每“呼出”22.4LCO2,物质的是量为1mol,结合阳极电极反应式2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2↑,所以每“呼出”22.4LCO2,转移电子数为1.3mol,故D错误;故选C。15、B【解析】
A.乙中Cl2应当长进短出,A错误;B.分液操作时,先将下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,B正确;C.无论氧化是否完全,滴加硝酸银溶液都会产生沉淀,C错误;D.FeCl3会水解,水解方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,蒸发时,应在HCl氛围中进行,否则得不到FeCl3,得到Fe(OH)3,D错误。答案选B。16、B【解析】
A、由流程图可知,CO2+H2在Na-Fe3O4催化剂表面反应生成烯烃,根据元素和原子守恒可知,其反应为:,故A错误;B、中间产物Fe5C2是无机物转化为有机物的中间产物,是转化的关键,故B正确;C、催化剂HZMS-5的作用是加快反应速率,对平衡产率没有影响,故C错误;D、由图分析78%并不是表示CO2转化为汽油的转化率,故D错误;故答案为:B。二、非选择题(本题包括5小题)17、硝基苯还原反应HOCH2-CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O+CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH412、【解析】
A分子式是C6H6,结合化合物C的结构可知A是苯,结构简式为,A与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生硝基苯,结构简式为,B与液氯在Fe催化下发生取代反应产生C:,C与Fe、HCl发生还原反应产生D:;由于F与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热,然后酸化得到分子式为C2H2O4的G,说明F中含有-CHO,G含有2个-COOH,则G是乙二酸:HOOC-COOH,逆推F是乙二醛:OHC-CHO,E为汽车防冻液的主要成分,则E是乙二醇,结构简式是:HOCH2-CH2OH,HOOC-COOH与2个分子的CH3CH2OH在浓硫酸作用下加热,发生酯化反应产生分子式是C6H10O4的H,H的结构简式是C2H5OOC-COOC2H5;H与CH3COOC2H5发生III条件的反应产生I:C2H5OOCCOCH2COOC2H5和C2H5OH,I与D反应产生J和H2O,J在一定条件下反应产生J,K发生酯的水解反应,然后酸化可得L,L发生脱羧反应产生M,M在一定条件下发生水解反应产生N,据此分析解答。【详解】根据上述分析可知A是,B是,E是HOCH2-CH2OH,F是OHC—CHO,G是HOOC-COOH,H是C2H5OOC-COOC2H5,I是C2H5OOCCOCH2COOC2H5。(1)B是,名称是硝基苯;C是,C与Fe、HCl发生还原反应产生D:,-NO2被还原为-NH2,反应类型为还原反应;(2)E是HOCH2-CH2OH,含有醇羟基,可以在Cu作催化剂条件下发生氧化反应产生乙二醛:OHC-CHO,所以E生成F的化学方程式是HOCH2-CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O;H是C2H5OOC-COOC2H5,H与CH3COOC2H5发生III条件的反应产生I:C2H5OOCCOCH2COOC2H5和C2H5OH,反应方程式为:C2H5OOC-COOC2H5+CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH;(3)J结构简式是,在J中含有1个Cl原子连接在苯环上,水解产生HCl和酚羟基;含有2个酯基,酯基水解产生2个分子的C2H5OH和2个-COOH,HCl、酚羟基、-COOH都可以与NaOH发生反应,所以1molJ在氢氧化钠溶液中水解最多消耗4molNaOH;(4)H结构简式是:C2H5OOC-COOC2H5,分子式是C6H10O4,其同分异构体满足下列条件①只有两种含氧官能团;②能发生银镜反应说明含有醛基;③1mol该物质与足量的Na反应生成0.5molH2,结合分子中含有的O原子数目说明只含有1个-COOH,另一种为甲酸形成的酯基HCOO-,则可能结构采用定一移二法,固定酯基HCOO-,移动-COOH的位置,碳链结构的羧基可能有共4种结构;碳链结构的羧基可能有4种结构;碳链结构的羧基可能有3种结构;碳链结构为的羧基可能位置只有1种结构,因此符合要求的同分异构体的种类数目为4+4+3+1=12种;其中核磁共振氢谱峰面积比为1:1:2:6的结构简式为、;(5)CH3-CH=CH-CH3与溴水发生加成反应产生CH3CHBr-CHBrCH3,然后与NaOH水溶液共热发生取代反应产生,发生催化氧化产生Q是;与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生硝化反应产生P是,P与Fe、HCl发生还原反应产生,与在HAc存在条件下,加热40—50℃反应产生和H2O,故P是,Q是。【点睛】本题考查有机物推断和有机合成,明确有机物官能团及其性质关系、有机反应类型及反应条件是解本题关键,难点是H的符合条件的同分异构体的种类的判断,易漏选或重选,可以采用定一移二的方法,在物质推断时可以由反应物采用正向思维或由生成物采用逆向思维方法进行推断,侧重考查学生分析推断及合成路线设计能力。18、邻羟基苯甲醛(2-羟基苯甲醛)羟基,羰基取代反应保护羟基不被氧化11bc【解析】
C为;(I)按命名规则给A命名,结合题给信息与反应②中的反应物和产物结构,找出试剂a,可确定结构简式;(2)由反应⑤⑥找到C的结构简式,并且找出其的官能团写名称即可;(3)找到C的结构简式是关键,从流程开始的物质A到C,可发现只有醛基被消除,由此可发现⑤的反应类型及反应①和⑤的目的;(4)从B的结构出发,满足条件的B的同分异构体(不包含B)中,先找出条件对应的基团及位置,最后再确定总数目,同分异构体x与NaOH溶液加热下反应,则X含酯基,X核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为3:2:2:1,确定X结构即可求解;(5)关于物质D的说法不正确的有哪些?从结构中含有苯环、醚键、羰基、醇羟基等基团的相关概念、性质判断;【详解】(I)A为,则其名称为:邻羟基苯甲醛(2-羟基苯甲醛);答案为:邻羟基苯甲醛(2-羟基苯甲醛);题给信息,反应②为,则试剂a为;答案为:;(2)由反应⑤⑥找到C的结构简式:,官能团为羟基和羰基;答案为:羟基;羰基;(3)C的结构简式是,与HI在加热下发生反应⑤得到,可见是-OCH3中的-CH3被H取代了;从流程开始的物质A到C,为什么不采用以下途径:主要是步骤3中醇羟基被氧化成羰基时,酚羟基也会被氧化,因此反应①和⑤的目的为保护羟基不被氧化;答案为:取代反应;保护羟基不被氧化;(4)B的同分异构体(不包含B)要满足条件①能发生银镜反应②苯环上有2个取代基,其中有一个醛基(含甲酸酯基),且取代基可以是邻、间、对3种位置,则2个取代基可以有四种组合:首先是和,它们分别处于间、对,共2种(处于邻位就是B要排除),剩下3种组合分别是、、,它们都可以是邻、间、对3种位置,就9种,合起来共11种;答案为:11;某同分异构体x能与NaOH溶液加热下反应,则X含甲酸酯基,则X中苯环上的侧链为,X核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为3:2:2:1,则取代基处于对位,因此X为,则反应方程式为;答案为:(5)D为,关于物质D的说法:a.因为含有苯环,属于芳香族化合物,a说法正确,不符合;b.亲水基团少,憎水基团大,不易溶于水,b说法不正确,符合;c.含氧官能团有3种,还有1种含氮官能团,c说法不正确,符合;d.醇羟基可发生取代、氧化,羰基、苯环上可催化加氢反应,d说法正确,不符合;答案为:bc。19、Al(OH)3、Fe(OH)3Cu+H2O2+2NH3+2=Cu(NH3)42++2H2O或Cu+H2O2+2NH3·H2O+2=Cu(NH3)42++4H2O抑制NH3·H2O的电离或促进生成Cu(NH3)42+(与反应生成的OH−成NH3·H2O,控制pH不能太大,以防H2O2在强碱条件下的分解)有利于得到较大颗粒的晶体ABC②③⑤④①98.40%【解析】
(1)合金粉末进行分离,铝铁应转化为滤渣形式,从所给物质分析,只能是氢氧化铝和氢氧化铁形式,铜转化为[Cu(NH3)4]SO4,利用[Cu(NH3)4]SO4难溶于乙醇,进行分离。【详解】(1)合金粉末溶于氨水和硫酸铵以及过氧化氢的作用下,能进行分离,铁和铝都转化为滤渣,说明滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3;(2)铜在氨水和硫酸铵和过氧化氢存在反应生成[Cu(NH3)4]SO4,离子方程式为Cu+H2O2+2NH3+2=Cu(NH3)42++2H2O或Cu+H2O2+2NH3·H2O+2=Cu(NH3)42++4H2O;硫酸铵不仅提供铵根离子抑制氨水的电离,还可以抑制pH不能太大,以防H2O2在强碱条件下的分解;(3)因为[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小,加入95%乙醇有利于得到较大颗粒的晶体;(4)A.因为过氧化氢能够分解,所以在步骤Ⅰ缓慢滴加H2O2并不断搅拌,有利于提高H2O2的利用率,故正确;B.步骤Ⅳ若改为蒸发浓缩、冷却结晶,蒸发过程中促进反应,Cu(NH3)42+Cu2++4NH3,氨气逸出,铜离子水解生成氢氧化铜,所以得到的一水硫酸四氨合铜晶体会含有较多Cu(OH)2等杂质,故正确;C.步骤Ⅳ、Ⅴ是进行抽滤和洗涤,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、吸滤瓶等,故正确;D.步骤Ⅴ中洗涤操作为关闭水龙头,加乙醇溶液浸没沉淀,然后进行抽滤,不能缓慢流干,故错误。故选ABC;(5)滤渣为氢氧化铝和氢氧化铁的混合物,加过量NaOH溶液搅拌,氢氧化铝溶解生成偏铝酸钠,然后过滤出氢氧化铁沉淀,加入过量的稀硫酸将其溶解生成铁离子,测定铁离子的含量,控制量,加入适量的硫酸亚铁固体,在氮气的氛围下缓慢加入氢氧化钠溶液,加热使其按方程式Fe2++2Fe3++8OH−Fe3O4↓+4H2O中的比例进行反应,生成四氧化三铁,再进行过滤、洗涤、干燥得Fe3O4胶体粒子.,故操作顺序为②③⑤④①;(6)根据反应2Cu2++4I−2CuI+I2,I2+2S2O32-2I−+S4O62-得关系式为2Cu2+----I2---2S2O32-,Na2S2O3的物质的量为0.1000×0.02=0.002mol则铜离子的物质的量为0.002mol,则Cu(NH3)4SO4·H2O的质量为0.002mol×246.0g/mol=0.492g,质量分数为。20、HCO3-、S2-、OH-3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O含28【解析】
测得X溶液中c(H+)=6mol/L,在强酸性溶液中与H+反应的离子不能大量存在;一定不会存在HCO3-、S2-、OH-离子,加入过量硝酸钡生成沉淀,则沉淀C为BaSO4沉淀,说明溶液中含有SO42-离子,生成气体A,A连续氧化生成D和E,则A为NO,D为NO2,E为HNO3,说明溶液中含有还原性离子,一定为Fe2+离子,溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,则F为NH3,说明溶液中含有NH4+离子,溶液H中溶于CO2气体,生成沉淀I,则I为Al(OH)3,H为NaAlO2,沉淀G为Fe(OH)3,说明原溶液中含有Al3+离子,通过计算氢氧化铁物质的量和原溶液中亚铁离子物质的量判断原溶液中含有Fe3+,溶液显酸性,溶液中含有Fe2+离子,就一定不含NO3-离子,根据已知溶液中电荷守恒计算确定是否含有的离子Cl-,以此解答。【详解】通过上述分析可知:气体A是NO,溶液B中含有Al3+、NH4+、Fe2+,沉淀C是BaSO4,气体D是NO2,溶液E为HNO3,气体F是NH3,I为Al(OH)3,H为NaAlO2,沉淀G为Fe(OH)3:(1)由于测得X溶液中c(H+)=6mol/L,溶液显酸性,在强酸性溶液中与H+反应的离子HCO3-、S2-、OH-不能大量存在;故原溶液一定不会存在HCO3-、S2-、OH-离子;(2)在X中含有Fe2+、H+,当加入Ba(NO3)2溶液时,会发生氧化还原反应,产生Fe3+、NO、H2O,反应的离子方程式:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;(3)n(NO)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol,根据3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O中Fe2+与NO的关系可知n(Fe2+)=3n(NO)=0.03mol,n[Fe(OH)3]=5.35g÷107g/mol=0.05mol>n(Fe2+)=0.03mol,根据Fe元素守恒,说明在原溶
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