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文档简介
2023届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.实验室中,要使AlCl3溶液中的Al3+离子全部沉淀出来,适宜的试剂是A.NaOH溶液 B.氨水 C.盐酸 D.Ba(OH)2溶液2.在25℃时,将1.0Lcmol·L-1CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随通入(或加入)物质的物质的量的变化如图所示。下列叙述错误的是(
)A.水的电离程度:a>b>cB.c点对应的混合溶液中:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)C.a点对应的混合溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)D.该温度下,CH3COOH的电离平衡常数3.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能,此时硫酸铅电极处生成Pb。下列有关说法正确的是A.输出电能时,外电路中的电子由硫酸铅电极流向钙电极B.放电时电解质LiCl-KCl中的Li+向钙电极区迁移C.电池总反应为Ca+PbSO4+2LiClPb+Li2SO4+CaCl2D.每转移0.2mol电子,理论上消耗42.5gLiCl4.2023年北京园艺会的主题是“绿色生活,美丽家园”。下列有关说法正确的是()A.大会交通推广使用的是太阳能电池汽车,该原理是将太阳能转化为化学能,可减少化石能源的使用B.妫汭剧场里使用的建筑材料第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,其与石墨烯互为同分异构体C.秸秆经加工处理成吸水性的材料——植物纤维,可用作食品干燥剂,符合大会主题D.传统烟花的制作常加入含有铂、铁、钾、钠、铜等金属单质的发光剂,燃放时呈现美丽的颜色,大会庆典禁止使用5.下列有关实验的操作正确的是实验操作A除去NaHCO3固体中混有的NH4Cl直接将固体加热B实验室收集Cu与稀硝酸反应成的NO向上排空气法收集C检验乙酸具有酸性配制乙酸溶液,滴加NaHCO3溶液有气泡产生D测定某稀硫酸的浓度取20.00ml该稀硫酸于干净的锥形瓶中,用0.1000mol/L的NaOH标准液进行滴定A.A B.B C.C D.D6.实验室制备硝基苯时,经过配制混酸、硝化反应(50~60℃)、洗涤分离、干燥蒸馏等步骤,下列图示装置和操作能达到目的的是A.配制混酸B.硝化反应C.洗涤分离D.干燥蒸馏7.由下列实验、现象以及由现象推出的结论均正确的是选项实验方法现象结论A向FeCl3溶液中滴入少量KI溶液,再加入KSCN溶液溶液变红Fe3+与I-的反应具有可逆性BSO2通入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀白色沉淀是BaSO4C将稀硫酸滴入淀粉溶液中并加热,冷却后再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热未出现砖红色沉淀淀粉未水解D用碎瓷片做催化剂,给石蜡油加热分解,产生的气体通过酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液逐渐褪色石蜡油裂解一定生成乙烯A.A B.B C.C D.D8.下列属于置换反应的是()A.2C+SiO22CO+SiB.2HClO2HCl+O2↑C.3CO+Fe2O33CO2+2FeD.2Na+Cl2=2NaCl9.中国工程院院士、国家卫健委高级别专家组成员李兰娟团队,于2月4日公布阿比朵尔、达芦那韦可抑制新型病毒。如图所示有机物是合成阿比朵尔的原料,关于该有机物下列说法正确的是()A.可以发生加成反应、取代反应、水解反应和氧化反应B.易溶于水和有机溶剂C.分子结构中含有三种官能团D.分子中所有碳原子一定共平面10.天然气脱硫的方法有多种,一种是干法脱硫,其涉及的反应:H2(g)+CO(g)+SO2(g)H2O(g)+CO2(g)+S(s)+Q(Q>0)。要提高脱硫率可采取的措施是A.加催化剂 B.分离出硫 C.减压 D.加生石灰11.在给定条件下,下列加点的物质在化学反应中完全消耗的是A.标准状况下,将1g铝片投入20mL18.4mol/L的硫酸中B.常温下,向100mL3mol/L的硝酸中加入6.4g铜C.在适当温度和催化剂作用下,用2molSO2和1molO2合成SO3D.将含有少量H2O(g)的H2通入盛有足量Na2O2容器中并不断用电火花点燃12.设ⅣA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.足量Zn与一定量的浓硫酸反应产生22.4L气体时,转移的电子数为2NAB.15.6g的Na2S和Na2O2固体混合物中,阴离子数为0.2NAC.1L0.1mol∙L-1的CH3COONa溶液中含有的CH3COO-数目为0.1NAD.12g金刚石中含有的碳碳单键数约为4NA13.(实验中学2023模拟检测)实验室进行加热的方法有多种,其中水浴加热的局限性是()A.加热均匀 B.相对安全 C.达到高温 D.较易控温14.下列化学用语表述正确的是()A.丙烯的结构简式:CH3CHCH2B.丙烷的比例模型:C.氨基的电子式HD.乙酸的键线式:15.下列能源不属于直接或间接利用太阳能的是()A.风能B.江河水流能C.生物质能D.地热温泉16.Z是合成某药物的中间体,其合成原理如下:下列说法正确的是.A.用NaHCO3溶液可以鉴别X和Z B.X、Y、Z都能发生取代反应C.X分子所有碳原子可能共平面 D.与X具有相同官能团的同分异构体还有5种二、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.有机物K是某药物的合成中间体,其合成路线如图所示:已知:①HBr与不对称烯桂加成时,在过氧化物作用下,则卤原子连接到含氢较多的双键碳上;②R—CNR-CH2NH2(R表示坯基);③R1—CN2+R-COOC2H5+C2H5OH(R表示烃基或氢原子)。请回答下列问题:(1)C的化学名称为_______________。(2)D→E的反应类型为_________,F中官能团的名称是____________。(3)G→H的化学方程式为____________________。(4)J的分子式为__________________。手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,则K分子中的手性碳原子数目为_______。(5)L是F的同分异构体,则满足下列条件的L的结构简式为____________。(任写一种结构即可)①lmolL与足量的NaHCO3溶液反应能生成2molCO2;②L的核磁共振氢谱有3组峰且峰面积之比为1:2:3。(6)请写出J经三步反应合成K的合成路线:____________________(无机试剂任选)。19.(衡水中学2023模拟检测)用如图装置探究NH3和CuSO4溶液的反应。(1)上述制备NH3的实验中,烧瓶中反应涉及到多个平衡的移动:NH3+H2ONH3∙H2O、____________、_________________(在列举其中的两个平衡,可写化学用语也可文字表述)。(2)制备100mL25%氨水(ρ=0.905g∙cm-3),理论上需要标准状况下氨气______L(小数点后保留一位)。(3)上述实验开始后,烧杯内的溶液__________________________,而达到防止倒吸的目的。(4)NH3通入CuSO4溶液中,产生蓝色沉淀,写出该反应的离子方程式。_______________________。继续通氨气至过量,沉淀消失得到深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液。发生如下反应:2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)。①该反应平衡常数的表达式K=___________________________。②t1时改变条件,一段时间后达到新平衡,此时反应K增大。在下图中画出该过程中v正的变化___________________。③向上述铜氨溶液中加水稀释,出现蓝色沉淀。原因是:________________________________。④在绝热密闭容器中,加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应,v正随时间的变化如下图所示,v正先增大后减小的原因__________________________________。20.某小组以亚硝酸钠(NaNO2)溶液为研究对象,探究NO2-的性质。实验试剂编号及现象滴管试管2mL1%酚酞溶液1mol·L-1NaNO2溶液实验I:溶液变为浅红色,微热后红色加深1mol·L-1NaNO2溶液0.1mol·L-1KMnO4溶液实验II:开始无明显变化,向溶液中滴加稀硫酸后紫色褪去KSCN溶液1mol·L-1FeSO4溶液(pH=3)实验III:无明显变化1mol·L-1NaNO2溶液1mol·L-1FeSO4溶液(pH=3)实验IV:溶液先变黄,后迅速变为棕色,滴加KSCN溶液变红资料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。(1)结合化学用语解释实验I“微热后红色加深”的原因______(2)实验II证明NO2-具有_____性,从原子结构角度分析原因_________(3)探究实验IV中的棕色溶液①为确定棕色物质是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,设计如下实验,请补齐实验方案。实验溶液a编号及现象1mol·L-1FeSO4溶液(pH=3)i.溶液由___色迅速变为___色____________________ii.无明显变化②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,溶液中有红褐色沉淀生成。解释上述现象产生的原因_________。(4)络合反应导致反应物浓度下降,干扰实验IV中氧化还原反应发生及产物检验。小组同学设计实验V:将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大。①盐桥的作用是____________________________②电池总反应式为______________________实验结论:NO2-在一定条件下体现氧化性或还原性,氧还性强弱与溶液酸碱性等因素有关。21.NO、CO、是大气污染物但又有着重要用途。已知:(1)某反应的平衡常数表达式为,此反应的热化学方程式为:______。(2)向绝热恒容密闭容器中充入等量的NO和CO进行反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是______(填序号)。a.容器中的压强保持不变b.c.气体的平均相对分子质量保持34.2不变d.该反应平衡常数保持不变e.NO和CO的体积比保持不变Ⅱ.(3)甲烷转化为和CO的反应为:①一定条件下,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。则______(填“<”“>”或“=”);A、B、C三点处对应的平衡常数(、、),由大到小的顺序为______。②将和按等物质的量混合,一定条件下反应达到平衡,转化率为50%。则反应前与平衡后,混合气体的平均相对分子质量之比为______。Ⅲ.含的烟气可用溶液吸收。(4)已知时由,和形成的混合溶液恰好呈中性,此时溶液中离子浓度大小顺序为______。(已知时,的电离平衡常数,)(5)可将吸收液送至电解槽再生后循环使用。再生电解槽如图所示。a电极上含硫微粒放电的反应式为______(任写一个)。离子交换膜______(填标号)为阴离子交换膜。
参考答案(含详细解析)一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【答案解析】
要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来,要求所用试剂能提供OH−,且须过量,因此适宜的试剂不能为强碱溶液,因为强碱会使氢氧化铝沉淀溶解,据此分析;【题目详解】A.据分析可知,氢氧化钠过量会将氢氧化铝沉淀溶解,A错误;B.据分析可知,氨水可以使铝离子全部沉淀出来,且氢氧化铝沉淀不溶于氨水,B正确;C.据分析可知,盐酸不能使AlCl3溶液中的Al3+离子沉淀,C错误;D.据分析可知,Ba(OH)2溶液可以使铝离子沉淀,但Ba(OH)2溶液过量会使氢氧化铝沉淀溶解,D错误;故答案选B。【答案点睛】氢氧化铝不溶于弱酸弱碱是考察频率较高的知识点之一,学生须熟练掌握。2、D【答案解析】
A.CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O,形成CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,其中CH3COONa的水解促进水的电离,CH3COOH的电离抑制水的电离。若向该混合溶液中通入HCl,c点反应CH3COONa+HClCH3COOH+NaCl恰好完全发生,CH3COONa减少,CH3COOH增多;若向该混合溶液中加入NaOH固体,a点反应CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O恰好完全进行,CH3COONa增多,CH3COOH减少,因此,水的电离程度:a>b>c,故A正确;B.CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O,形成CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,b点溶液呈酸性,说明CH3COOH浓度远大于CH3COONa,c点CH3COONa与HCl反应完全,溶液呈酸性,此时溶液为CH3COOH和NaCl溶液,则c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-),故B正确;C.a点反应CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O恰好完全进行,溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),此时pH=7,则c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-),故C正确;D.该温度下pH=7时,c(H+)=10-7mol·L-1,c(CH3COO-)=c(Na+)=0.2mol/L,c(CH3COOH)=(c-0.2)mol/L,则醋酸的电离平衡常数Ka==,故D错误;故选D。【答案点睛】解答本题的难点是选项A,需要明确酸、碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离。需要分析a、b、c三点c(CH3COOH)和c(CH3COONa)的差别,从而确定水的电离程度的相对大小。3、C【答案解析】
由题目可知硫酸铅电极处生成Pb,则硫酸铅电极的反应为:PbSO4+2e-+2Li+=Pb+Li2SO4,则硫酸铅电极为电池的正极,钙电极为电池的负极,由此分析解答。【题目详解】A.输出电能时,电子由负极经过外电路流向正极,即从钙电极经外电路流向硫酸铅电极,A项错误;B.Li+带正电,放电时向正极移动,即向硫酸铅电极迁移,B项错误;C.负极反应方程式为Ca+2Cl−−2e−=CaCl2,正极电极反应方程式为:PbSO4+2e−+2Li+=Pb+Li2SO4,则总反应方程式为:PbSO4+Ca+2LiCl=Pb+CaCl2+Li2SO4,C项正确;D.钙电极为负极,电极反应方程式为Ca+2Cl−−2e−=CaCl2,根据正负极电极反应方程式可知2e−∼2LiCl,每转移0.2mol电子,消耗0.2molLiCl,即消耗85g的LiCl,D项错误;答案选C。【答案点睛】硫酸铅电极处生成Pb是解题的关键,掌握原电池的工作原理是基础,D项有关电化学的计算明确物质与电子转移数之间的关系,问题便可迎刃而解。4、C【答案解析】
A.太阳能电池是一种对光有响应并能将光能直接转换成电能的器件,不是将太阳能转化为化学能,故A错误;B.分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体,而“碳纳米泡沫”与石墨烯均是碳元素组成的单质,应该为同素异形体,故B错误;C.植物纤维具有吸水性,并且无毒,可用作食品干燥剂,所以秸秆经加工处理成植物纤维,符合“绿色生活,美丽家园”大会主题,故C正确;D.传统烟花的制作常加入含有铂、铁、钾、钠、铜等金属单质的发光剂,燃放时呈现美丽的颜色,大会庆典可以在一定范围内,适度使用,故D错误。故选C。5、C【答案解析】A、加热NaHCO3和NH4Cl均分解,故A错误;B、NO能与O2反应,不能用排空集气法收集,故B错误;C、NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2↑,故C正确;D、稀硫酸与NaOH溶液的反应没有明显现象,需要滴入指示剂,否则无法完成实验,故D错误;故选C。6、C【答案解析】
A、配制混酸时,应先将浓硝酸注入烧杯中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却,故A错误;B、由于硝化反应控制温度50~60℃,应采取50~60℃水浴加热,故B错误;C、硝基苯是油状液体,与水不互溶,分离互不相溶的液态混合物应采取分液操作,故C正确;D、蒸馏时为充分冷凝,应从下端进冷水,故D错误。答案:C。【答案点睛】本题考查了硝基苯的制备实验,注意根据实验原理和实验基本操作,结合物质的性质特点和差异答题。7、B【答案解析】
A.滴入少量KI溶液,FeCl3剩余,则由现象不能说明该反应为可逆反应,故A错误;B.SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中,SO2与水反应生成亚硫酸,在酸性环境下,硝酸根具有强氧化性,从而发生氧化还原反应生成硫酸钡,白色沉淀是BaSO4,故B正确;C.淀粉水解后检验葡萄糖,应在碱性条件下,水解后没有加碱至碱性,不能检验是否水解,故C错误;D.酸性高锰酸钾溶液逐渐褪色,可知石蜡油加热分解生成不饱和烃,但气体不一定为乙烯,故D错误;故选B。【答案点睛】淀粉的水解液显酸性,检验淀粉是否水解时,应先在淀粉的水解液中加入氢氧化钠至碱性后,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,并加热,观察是否生成砖红色沉淀,从而说明是否有葡萄糖生成,进而检测出淀粉是否水解,这是学生们的易错点。8、A【答案解析】
A.2C+SiO22CO+Si,该反应为一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和化合物,属于置换反应,故A正确;B.2HClO2HCl+O2↑,该反应为一种物质生成两种或多种物质,属于分解反应,故B错误;C.3CO+Fe2O33CO2+2Fe,该反应没有单质参加,不是置换反应,属于氧化还原反应,故C错误;D.2Na+Cl2=2NaCl,该反应为两种或多种物质反应生成一种物质,属于化合反应,故D错误。故选A。9、A【答案解析】
A.碳碳双键、苯环能发生加成反应,酯基能发生取代反应、水解反应和氧化反应,A正确;B.该有机物难溶于水,易溶于有机溶剂,B不正确;C.分子结构中含有羟基、酯基、氨基、碳碳双键四种官能团,C不正确;D.苯环中碳原子一定共平面,但苯环与其它碳原子不一定在同一平面内,D不正确;故选A。10、D【答案解析】
H2(g)+CO(g)+SO2(g)⇌H2O(g)+CO2(g)+S(s)△H<0,正反应是气体体积减小的放热反应,A、加入催化剂只改变反应速率不改变化学平衡,能提高单位时间脱硫率,选项A不符合题意;B.硫是固体,分离出硫对平衡无影响,选项B不符合题意;C、减压会使平衡逆向进行,脱硫率降低,选项C不符合题意;D.加生石灰可吸收生成的水和二氧化碳,有利于平衡正向移动,提高脱硫率,选项D符合题意。答案选D。【答案点睛】本题考查了化学平衡的分析应用,影响因素的分析判断,掌握化学平衡移动原理是关键,正反应是气体体积减小的放热反应,依据化学平衡的反应特征结合平衡移动原理分析选项判断,高压、降温平衡正向进行,固体和催化剂不影响化学平衡。11、D【答案解析】
A、铝在冷浓硫酸中发生钝化现象;B、根据3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O计算知稀硝酸有剩余;C、SO2和O2的反应为可逆反应;D、2H2O(g)+2Na2O2=4NaOH+O2,2H2+O2=2H2O,两式相加,则相当于Na2O2+H2=2NaOH,故D项符合要求,正确。12、B【答案解析】
A.未说明气体是否在标况下,不能计算,故错误;B.Na2S和Na2O2二者的摩尔质量相同,所以15.6g的Na2S和Na2O2固体混合物中即0.2mol,阴离子数为0.2NA,故正确;C.CH3COONa溶液中醋酸根离子水解,不能计算其离子数目,故错误;D.12g金刚石即1mol,每个碳原子与4个碳原子形成共价键,所以平均每个碳形成2个键,则该物质中含有的碳碳单键数约为2NA,故错误。故选B。13、C【答案解析】
水浴加热的优点是受热均匀、便于控温,且相对较安全,但由于加热的温度只能在100℃以下,故缺点是无法达到高温。故选:C。14、D【答案解析】
A.丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,碳碳双键是官能团,必须表示出来,故A不选;B.如图所示是丙烷的球棍模型,不是比例模型,故B不选;C.氨基的电子式为,故C不选;D.乙酸的键线式:,正确,故D选。故选D。15、D【答案解析】
A.风能是因为地球表面受热不均匀而产生的空气流动,故A不选。B.江河水流能是利用水循环,水循环是太阳能促进的,故B不选。C.生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物之中的能量形式,故C不选。D.地热温泉是利用来自地球内部的熔岩的地热能,故D选。故选D。16、B【答案解析】
A.X和Z分子中都含有羧基,都能与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳气体,NaHCO3溶液不能鉴别X和Z,A不正确;B.X和Y能发生酯化反应,Y和Z的苯环上能发生卤代反应,酯化反应和卤代反应都属于取代反应,B正确;C.X分子中与Br相连的碳原子上连有三个碳原子,这四个碳原子不可能共平面,C错误;D.丁酸有两种结构CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,烃基上一个氢原子被溴原子取代的产物有5种,除去X本身,与X具有相同官能团的同分异构体还有4种,D错误。故选B。二、非选择题(本题包括5小题)17.(xx第一中学2023模拟检测)硝基苯还原反应HOCH2-CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O+CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH412、【答案解析】
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。【题目详解】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。【答案点睛】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、1,3-二溴丙烷氧化反应酯基C13H20O41或【答案解析】
A:CH3CH=CH2在光照、加热条件下与溴发生取代反应生成B为CH2BrCH=CH2,CH2BrCH=CH2在过氧化物作用下,与HBr发生加成反应生成C为CH2BrCH2CH2Br,CH2BrCH2CH2Br在氢氧化钠水溶液中加热发生水解反应生成D为HOCH2CH2CH2OH,HOCH2CH2CH2OH被酸性高锰酸钾氧化生成E为HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH在浓硫酸催化下与乙醇发生酯化反应生成F为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3;G水化催化生成H,则G为,与水发生加成反应生成H,H在催化剂作用下发生氧化反应生成I为;与CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3在一定条件下反应生成J,J经三步反应生成K,据此分析。【题目详解】A:CH3CH=CH2在光照、加热条件下与溴发生取代反应生成B为CH2BrCH=CH2,CH2BrCH=CH2在过氧化物作用下,与HBr发生加成反应生成C为CH2BrCH2CH2Br,CH2BrCH2CH2Br在氢氧化钠水溶液中加热发生水解反应生成D为HOCH2CH2CH2OH,HOCH2CH2CH2OH被酸性高锰酸钾氧化生成E为HOOCCH2COOH;G水化催化生成H,则G为,与水发生加成反应生成H,H在催化剂作用下发生氧化反应生成I为;与HOOCCH2COOH在一定条件下反应生成J,J经三步反应生成K。(1)C为CH2BrCH2CH2Br,化学名称为1,3-二溴丙烷;(2)D→E是HOCH2CH2CH2OH被酸性高锰酸钾氧化生成HOOCCH2COOH,反应类型为氧化反应,F为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3官能团的名称是酯基;(3)G→H是水化催化生成,的化学方程式为;(4)J为,分子式为C13H20O4。手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,则K()分子中的手性碳原子数目为1(标红色处);(5)L是F的同分异构体,满足条件:①lmolL与足量的NaHCO3溶液反应能生成2molCO2,则分子中含有两个羧基;②L的核磁共振氢谱有3组峰且峰面积之比为1:2:3,则高度对称,符合条件的同分异构体有或;(6)J经三步反应合成K:与HCN发生加成反应生成,与氢气发生加成反应生成,在催化剂作用下转化为,合成路线为。【答案点睛】有机物的考查主要是围绕官能团的性质进行,常见的官能团:醇羟基、酚羟基、醛基、羧基、酯基、卤素原子等。这些官能团的性质以及它们之间的转化要掌握好,这是解决有机化学题的基础。有机合成路线的设计时先要对比原料的结构和最终产物的结构,官能团发生什么改变,碳原子个数是否发生变化,再根据官能团的性质进行设计。19、NH3∙H2ONH4++OH-NH3(g)NH3(aq)(或氨气的溶解平衡)Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)(或Ca(OH)2的溶解平衡)29.8进入干燥管后,又回落至烧杯,如此反复进行Cu2++2NH3∙H2O→Cu(OH)2↓+2NH4+[[Cu(NH3)4]2+]/[NH3]2∙[NH4+]2加水,反应物、生成物浓度均降低,但反应物降低更多,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2(加水稀释后c[Cu(NH3)4]2+/c2(NH3)∙c2(NH4+)会大于该温度下的K,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2,得到蓝色沉淀该反应是放热反应,反应放出的热使容器内温度升高,v正增大;随着反应的进行,反应物浓度减小,v正减小【答案解析】
(1)制备NH3的实验中,存在着NH3+H2ONH3∙H2O、NH3的溶解平衡和Ca(OH)2的溶解平衡三个平衡过程;(2)氨水是指NH3的水溶液,不是NH3·H2O的水溶液,所以要以NH3为标准计算.n(NH3)==1.33mol;(3)实验开始后,烧杯内的溶液进入干燥管后,又回落至烧杯,如此反复进行,而达到防止倒吸的目的;(4)NH3通入CuSO4溶液中和水反应生成NH3∙H2O,NH3∙H2O电离出OH-,从而生成蓝色沉淀Cu(OH)2;①反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0),平衡常数的表达式K=;②反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)是放热反应,降温可以使K增大,正逆反应速率都减少;③向上述铜氨溶液中加水稀释,出现蓝色沉淀。原因是:加水,反应物、生成物浓度均降低,但反应物降低更多,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2(加水稀释后会大于该温度下的K,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2,得到蓝色沉淀;④在绝热密闭容器中,加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应,v正先增大后减小的原因,温度升高反应速度加快,反应物浓度降低反应速率又会减慢。【题目详解】(1)制备NH3的实验中,存在着NH3+H2ONH3∙H2O、NH3的溶解平衡和Ca(OH)2的溶解平衡三个平衡过程,故答案为:NH3∙H2ONH4++OH-NH3(g)NH3(aq)(或氨气的溶解平衡)、Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)(或Ca(OH)2的溶解平衡);(2)氨水是指NH3的水溶液,不是NH3·H2O的水溶液,所以要以NH3为标准计算.n(NH3)==1.33mol,标准状况下体积为1.33mol×22.4L/mol=29.8L;(3)实验开始后,烧杯内的溶液进入干燥管后,又回落至烧杯,如此反复进行,而达到防止倒吸的目的;(4)NH3通入CuSO4溶液中和水反应生成NH3∙H2O,NH3∙H2O电离出OH-,从而生成蓝色沉淀Cu(OH)2,该反应的离子方程式为:Cu2++2NH3∙H2O→Cu(OH)2↓+2NH4+;①反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0),平衡常数的表达式K=;②反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)是放热反应,降温可以使K增大,正逆反应速率都减少,画出该过程中v正的变化为:;③向上述铜氨溶液中加水稀释,出现蓝色沉淀。原因是:加水,反应物、生成物浓度均降低,但反应物降低更多,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2(加水稀释后会大于该温度下的K,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2,得到蓝色沉淀;④在绝热密闭容器中,加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应,v正先增大后减小的原因,温度升高反应速度加快,反应物浓度降低反应速率又会减慢,故原因是:该反应是放热反应,反应放出的热使容器内温度升高,v正增大;随着反应的进行,反应物浓度减小,v正减小。20、NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深还原性N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性浅绿色棕色0.5mol·L−1Fe2(SO4)3溶液(pH=3)棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O【答案解析】
(1)根据实验I的现象说明NaNO2为强碱弱酸盐,NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深;(2)N原子最外层5个电子,NO2-中N为+3价不稳定,易失电子,体现还原性;(3)①若要证明棕色物质是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,需要作对照实验,即向pH均为3,含Fe2+和Fe3+浓度均为1mol/L的FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中通入NO,若通入FeSO4溶液出现溶液由浅绿色迅速变为棕色,而通入Fe2(SO4)3溶液无现象,则可证明;②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,说明加热后生成了NO气体;溶液中有红褐色沉淀生成,说明生成了Fe(OH)3,据此解答;(4)①将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大,由图可知,该装置构成了原电池,两电极分别产生NO和Fe3+,U形管中间盐桥的作用是阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生;②两电极反应式相加得总反应式。【题目详解】(1)根据实验I的现象说明NaNO2为强碱弱酸盐,NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深,所以在2mL1mol·L-1NaNO2溶液中滴加酚酞溶液出现溶液变为浅红色,微热后红色加深,故答案为NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深;(2)根据实验II说明NaNO2溶液与KMnO4溶液在酸性条件下发生氧化还原反应而使KMnO4溶液的紫色褪去,即KMnO4被还原,说明NO2-具有还原性。NO2-具有还原性的原因是:N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性,故答案为还原性;N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性;(3)①实验IV在FeSO4溶液(pH=3)中滴加NaNO2溶液,溶液先变黄,后迅速变为棕色,滴加KSCN溶液变红,说明有Fe3+生成,NO2-被还原为NO。若要证明棕色物质是是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,需要作对照实验,即向pH均为3,含Fe2+和Fe3+浓度均为1mol/L的FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中通入NO,若通入FeSO4溶液出现溶液由浅绿色迅速变为棕色,而通入Fe2(SO4)3溶液无现象,则可证明;故答案为浅绿色;棕色;0.5mol·L−1Fe2(SO4)3溶液(pH=3);②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,说明加热后生成了NO气体;溶液中有红褐色沉淀生成,说明生成了Fe(OH)3,原因是棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀,故答案为棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀;(4)①将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大,由图可知,该装置构成了原电池,两电极分别产生NO和Fe3+,U形管中间盐桥的作用是阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生;故答案为阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发
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