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文档简介
2023高考化学模拟试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、利用反应CCl4+4NaC(金刚石)+4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是()A.C(金刚石)属于原子晶体B.该反应利用了Na的强还原性C.CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同D.NaCl晶体中每个Cl-周围有8个Na+2、电渗析法淡化海水装置示意图如下,电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列,将电解槽分隔成多个独立的间隔室,海水充满在各个间隔室中。通电后,一个间隔室的海水被淡化,而其相邻间隔室的海水被浓缩,从而实现了淡水和浓缩海水分离。下列说法正确的是()A.离子交换膜a为阴离子交换膜B.通电时,电极2附近溶液的pH增大C.淡化过程中,得到的浓缩海水没有任何使用价值D.各间隔室的排出液中,②④⑥为淡水3、已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2-存在。我国研究的Al-H2O2燃料电池可用于深海资源的勘查、军事侦察等国防科技领域,装置示意图如下。下列说法错误的是A.电池工作时,溶液中OH-通过阴离子交换膜向Al极迁移B.Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-C.电池工作结束后,电解质溶液的pH降低D.Al电极质量减轻13.5g,电路中通过9.03×1023个电子4、下列说法正确的是A.CH3C(CH2CH3)2CH(CH3)CH3的名称为3,4-二甲基-3-乙基戊烷B.可用新制Cu(OH)2悬溶液鉴别甲醛、甲酸、葡萄糖、乙酸、氨水和乙醇C.高级脂肪酸乙酯在碱性条件下的水解反应属于皂化反应D.向淀粉溶液中加稀硫酸溶液,加热后滴入几滴碘水,溶液变蓝色,说明淀粉没有发生水解5、工业上电化学法生产硫酸的工艺示意图如图,电池以固体金属氧化物作电解质,该电解质能传导O2-离子,已知S(g)在负极发生的反应为可逆反应,则下列说法正确的是()A.在负极S(g)只发生反应S-6e-+3O2-=SO3B.该工艺用稀硫酸吸收SO3可提高S(g)的转化率C.每生产1L浓度为98%,密度为1.84g/mL的浓硫酸,理论上将消耗30mol氧气D.工艺中稀硫酸浓度增大的原因是水参与电极放电质量减少6、己知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3C1O-+4OH-=2RO4n-+3Cl-+5H2O。则RO4n-中R的化合价是()A.+3 B.+4 C.+5 D.+67、亚硝酰氯(NOCl)是有机物合成中的重要试剂,为红褐色液体或黄色气体,室温下为不稳定的黄色气体,具刺鼻恶臭味,遇水分解,某学习小组用C12和NO制备NOCl装置如图。下列说法错误的是A.氯气在反应中做氧化剂B.装入药品后,要先打开K2、K3,反应一段时间后,再打开K1C.利用A装置还可以做Na2O2和水制氧气的实验D.若没有B装置,C中可能发生反应:2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑8、下列化学用语正确的是A.Na-O-H与Na+都表示氢氧化钠B.与都表示氟离子C.-OH与都表示羟基D.与都表示水分子9、25℃时,将pH均为2的HCl与HX的溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是A.a、b两点:c(X-)<c(Cl-) B.溶液的导电性:a<bC.稀释前,c(HX)>0.01mol/L D.溶液体积稀释到10倍,HX溶液的pH<310、下列除去括号内杂质的方法正确的是()A.FeCl2(FeCl3):加入足量铁屑,充分反应后过滤B.CO2(HCl):通过饱和NaOH溶液,收集气体C.N2(O2):通过灼热的CuO粉末,收集气体D.KCl(MgCl2):加入适量NaOH溶液,过滤11、一种水基二次电池原理为,电解液为含Zn2+的水溶液,该电池可用于电网贮能。下列说法正确的是()A.放电时,Zn2+脱离插层B.放电时,溶液中Zn2+浓度一直减小C.充电时,电子由层经电解质溶液流向层D.充电时,阳极发生电极反应:12、钯是航天、航空高科技领域的重要材料。工业用粗钯制备高纯度钯的流程如图:下列说法错误的是()A.酸浸时反应的化学方程式是Pd+6HC1+4HNO3=H2PdCl6+4NO2↑+4H2OB.“热还原”中每生成1molPd同时生成的气体的物质的量为8molC.化学实验中可利用氯钯酸根离子检验溶液中是否含有NH4+D.在“酸浸”过程中为加快反应速率可用浓硫酸代替浓盐酸13、水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域,是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiO2:65%~70%、C:30%~35%)制取水玻璃的工艺流程:下列说法正确的是()A.原材料稻壳灰价格低廉,且副产品活性炭有较高的经济价值B.操作A与操作B完全相同C.该流程中硅元素的化合价发生改变D.反应器中发生的复分解反应为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O14、设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是()A.14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NAB.1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NAC.1molFe溶于过量硝酸,电子转移数为2NAD.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA15、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.46g乙醇中存在的共价键总数为7NAB.34g硫化氢在足量的氧气中燃烧转移电子总数为8NAC.标准状况下,22.4LHF含有的原子数为2NAD.64gCaC2晶体中阴离子和阳离子总数为2NA16、下列指定微粒数目一定相等的是A.等质量的14N2与12C16O中的分子数B.等物质的量的C2H4与C3H6中含有的碳原子数C.等体积等浓度的NH4Cl与(NH4)2SO4溶液中的NH4+数D.等质量的Fe与Cu分别与足量Cl2反应时转移的电子数二、非选择题(本题包括5小题)17、艾司洛尔是预防和治疗手术期心动过速或高血压的一种药物,艾司洛尔的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)丙二酸的结构简式为_______;E中含氧官能团的名称是_______。(2)D生成E的反应类型为____________。(3)C的结构简式为________________。(4)A遇FeCl3溶液发生显色反应,1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1molB、1molH2O和1molCO2,B能与溴水发生加成反应,推测A生成B的化学方程式为____。(5)X是B的同分异构体,X同时满足下列条件的结构共有____种,其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为____。①可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳②遇FeCl3溶液发生显色反应③除苯环外不含其他环(6)写出以苯甲醇和丙二酸为原料制备的合成路线________(其他试剂任选)。18、药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等,可由X(1,4-环己二酮单乙二醇缩酮)和Y(咖啡酸)为原料合成,如下图:(1)化合物X的有____种化学环境不同的氢原子。(2)下列说法正确的是_____。A.X是芳香化合物B.Ni催化下Y能与5molH2加成C.Z能发生加成、取代及消去反应D.1molZ最多可与5molNaOH反应(3)Y与过量的溴水反应的化学方程式为_________________________________。(4)X可以由____(写名称)和M()分子间脱水而得;一定条件下,M发生1个—OH的消去反应得到稳定化合物N(分子式为C6H8O2),则N的结构简式为____(已知烯醇式不稳定,会发生分子重排,例如:)。(5)Y也可以与环氧丙烷()发生类似反应①的反应,其生成物的结构简式为____________(写一种);Y的同分异构体很多种,其中有苯环、苯环上有三个取代基(且酚羟基的位置和数目都不变)、属于酯的同分异构体有_____种。19、草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。回答下列问题:(1)装置C中可观察到的现象是_________________________________,装置B的主要作用是________。(2)请设计实验验证草酸的酸性比碳酸强____________________________________。20、正丁醚可作许多有机物的溶剂及萃取剂,常用于电子级清洗剂及用于有机合成。实验室用正丁醇与浓H2SO4反应制取,实验装置如右图,加热与夹持装置略去。反应原理与有关数据:反应原理:2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O副反应:C4H9OHC2H5CH=CH2+H2O物质相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性水50%硫酸其它正丁醇74-89.8117.7微溶易溶二者互溶正丁醚130-98142.4不溶微溶实验步骤如下:①在二口烧瓶中加入0.34mol正丁醇和4.5mL浓H2SO4,再加两小粒沸石,摇匀。②加热搅拌,温度上升至100~ll0℃开始反应。随着反应的进行,反应中产生的水经冷凝后收集在水分离器的下层,上层有机物至水分离器支管时,即可返回烧瓶。加热至反应完成。③将反应液冷却,依次用水、50%硫酸洗涤、水洗涤,再用无水氯化钙干燥,过滤,蒸馏,得正丁醚的质量为Wg。请回答:(1)制备正丁醚的反应类型是____________,仪器a的名称是_________。(2)步骤①中药品的添加顺序是,先加______(填“正丁醇”或“浓H2SO4”),沸石的作用是___________________。(3)步骤②中为减少副反应,加热温度应不超过_________℃为宜。使用水分离器不断分离出水的目的是________。如何判断反应已经完成?当_____时,表明反应完成,即可停止实验。(4)步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去______________。本实验中,正丁醚的产率为_____(列出含W的表达式即可)。21、铝试剂:(NH4)3C19H8(OH)3(COO)3,其商品名为阿罗明拿,可用来鉴定溶液中的铝离子。请回答下列问题:(1)碳原子价层电子的电子排布图_______。(2)第二周期部分元素的第一电离能变化趋势如图1所示,其中除氮元素外,其他元素的第一电离能自左而右依次增大的原因是____________;氮元素的第一电离能呈现异常的原因是____。(3)经X射线衍射测得阿罗明拿的晶体结构,其局部结构如图2所示。①从结构角度分析,阿罗明拿中的NH4+与氨分子的相同之处为_________,不同之处为_________。(填标号)A中心原子的杂化轨道类型B中心原子的价层电子对数C立体结构②阿罗明拿中1个(NH4)3C19H8(OH)3(COO)3单元的C—Oσ键总数为_______个。分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则阿罗明拿中苯环的大π键应表示为______________。③图2中虚线代表氢键,其表示式为(NH4+)N-H---O(COO-)、____________、____________。(4)阿罗明拿的晶体密度为dg·cm-3,其立方晶胞参数为anm,晶胞中含有y个(NH4)3C19H8(OH)3(COO)3单元,该单元的相对质量为M,则y的计算表达式为______________(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
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、D【答案解析】
A.金刚石晶体:每个C与另外4个C形成共价键,构成正四面体,向空间发展成网状结构,形成的晶体为原子晶体,故A正确;B.该反应中Na由0价→+1价,作还原剂将CCl4还原,故B正确;C.CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式都是sp3杂化,故C正确;D.NaCl晶体:每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,配位数为6,故D错误;故答案选D。2、B【答案解析】
根据图示,电极2生成氢气,电极2是阴极,电极1是阳极,钠离子向右移动、氯离子向左移动。【题目详解】A、根据图示,电极2生成氢气,电极2是阴极,⑦室中钠离子穿过离子交换膜a进入电极2室,所以离子交换膜a为阳离子交换膜,故A错误;B、通电时,电极2是阴极,电极反应式是,溶液的pH增大,故B正确;C、淡化过程中,得到的浓缩海水可以提取食盐,故C错误;D、a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜,钠离子向右移动、氯离子向左移动,各间隔室的排出液中,①③⑤⑦为淡水,故D错误。答案选B。3、C【答案解析】
A.根电池装置图分析,可知Al较活泼,作负极,而燃料电池中阴离子往负极移动,因而可推知OH-(阴离子)穿过阴离子交换膜,往Al电极移动,A正确;B.Ni为正极,电子流入的一端,因而电极附近氧化性较强的氧化剂得电子,又已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2-存在,可知HO2-得电子变为OH-,故按照缺项配平的原则,Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,B正确;C.根电池装置图分析,可知Al较活泼,Al失电子变为Al3+,Al3+和过量的OH-反应得到AlO2-和水,Al电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,因而总反应为2Al+3HO2-=2AlO2-+H2O+OH-,显然电池工作结束后,电解质溶液的pH升高,C错误;D.A1电极质量减轻13.5g,即Al消耗了0.5mol,Al电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,因而转移电子数为0.5×3NA=9.03×1023,D正确。故答案选C。【答案点睛】书写燃料电池电极反应式的步骤类似于普通原电池,在书写时应注意以下几点:1.电极反应式作为一种特殊的离子反应方程式,也必需遵循原子守恒,得失电子守恒,电荷守恒;2.写电极反应时,一定要注意电解质是什么,其中的离子要和电极反应中出现的离子相对应,在碱性电解质中,电极反应式不能出现氢离子,在酸性电解质溶液中,电极反应式不能出现氢氧根离子;3.正负两极的电极反应式在得失电子守恒的条件下,相叠加后的电池反应必须是燃料燃烧反应和燃料产物与电解质溶液反应的叠加反应式。4、B【答案解析】
A.CH3C(CH2CH3)2CH(CH3)CH3的名称为2,3-二甲基-3-乙基戊烷,A错误B.甲醛中加入氢氧化铜悬浊液,加热后生成砖红色沉淀;甲酸中加入少量氢氧化铜悬浊液,溶解得蓝色溶液,加入过量时,加热,又生成砖红色沉淀;葡萄糖中加入氢氧化铜悬浊液,溶液呈绛蓝色;乙酸中加入氢氧化铜悬浊液,溶解得蓝色溶液,再加过量时,加热,无沉淀产生;氨水中加入氢氧化铜悬浊液,溶解得深蓝色溶液;乙醇中加入氢氧化铜悬浊液,无现象,B正确;C.皂化反应必须是高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下的水解反应,C错误;D.溶液变蓝色,可能是淀粉没有发生水解,也可能是淀粉部分水解,D错误。故选B。【答案点睛】葡萄糖溶液中加入氢氧化铜悬浊液,生成绛蓝色的葡萄糖铜溶液;再给溶液加热,溶液的绛蓝色消失,同时生成砖红色的氧化亚铜沉淀。5、B【答案解析】
A.据图可知反应过程中有SO2生成,所以负极还发生S-4e-+2O2-=SO2,故A错误;B.S(g)在负极发生的反应为可逆反应,吸收生成物SO3可使反应正向移动,提高S的转化率,故B正确;C.浓度为98%,密度为1.84g/mL的浓硫酸中n(H2SO4)==18.4mol,由S~6e-~1.5O2~H2SO4可知,消耗氧气为18.4mol×1.5=27.6mol,故C错误;D.工艺中稀硫酸浓度增大的原因是负极生成的三氧化硫与水反应生成硫酸,故D错误;故答案为B。6、D【答案解析】
根据方程式两端电荷守恒可知n==2,O元素是-2价,所以R的化合价是+6价,答案选D。7、C【答案解析】
由装置A制备NO,用铜和稀硝酸反应制备,制得的NO中可能有挥发的硝酸,故装置B用来净化和干燥NO,将氯气和NO干燥后在装置C中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间应该需加一个干燥装置。【题目详解】A.根据Cl2和NO反应生成了NOCl,氯元素化合价降低,得电子,Cl2为氧化剂,故A正确;
B.先打开K2、K3,通入一段时间氯气,排尽三颈烧瓶中的空气,防止NO、NOCl变质,然后再打开K1,通入NO,故B正确;
C.该装置能制备用块状固体和液体反应生成的气体,过氧化钠为粉末状固体,所以不可以做Na2O2和水制氧气的实验,故C错误;
D.若无装置B,C中亚硝酰氯与水反应生成氯化氢、NO和二氧化氮,可能发生反应:2NOCl+H2O═2HCl+NO↑+NO2↑,故D正确;
故选:C。8、C【答案解析】
A.氢氧化钠是离子化合物,不能用Na-O-H表示,故A错误;
B.为氟离子,不一定代表氟离子,可能是Ne原子或者氧离子等,故B错误;C.-OH与都表示羟基,分别为结构简式和电子式,故C正确;D.水分子是v型结构,不是直线型,故D错误;答案:C9、A【答案解析】
A.盐酸是强酸,完全电离,HX为弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH值的盐酸和HX溶液,HX浓度大,溶液稀释时,HX进一步电离,其溶液中离子浓度大于盐酸的离子浓度,所以a、b两点:c(X-)>c(Cl-),故A错误;B.盐酸是强酸,完全电离,HX为弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液,HX浓度大,溶液稀释时,HX进一步电离,其溶液中离子浓度大于盐酸的离子浓度,溶液的导电性:a<b,故B正确;C.HX为弱酸,pH=2时,c(HX)>0.01mol/L,故C正确;D.HX为弱酸,溶液稀释时,HX进一步电离,pH=2的HX,稀释10倍,HX溶液的pH<3,故D正确;故选A。【答案点睛】本题考查强弱电解质溶液稀释时的pH、浓度变化,注意加水促进弱电解质电离的特点。本题的易错点为B,溶液中离子的浓度越大,导电性越好,酸溶液中,pH越大,离子浓度越小。10、A【答案解析】
A、铁和氯化铁反应生成物是氯化亚铁,A正确;B、NaOH也吸收CO2,所以不正确,应选用饱和的碳酸氢钠溶液,B不正确;C、氧化铜与氧气不反应,应选用灼热的铜网,C不正确;D、加入适量NaOH溶液会引入钠离子,应该是氢氧化钾,D不正确;故选A。【答案点睛】除杂的要求是不增不减。即不引入新杂质,不减少主要成分;如B选项,NaOH能与CO2反应,主要物质被反应,故错误。11、D【答案解析】
A.放电时,利用原电池原理,Zn作负极,失去电子,得到电子,放电时是溶液中的Zn2+与插层结合,故A错误;B.根据反应方程式,放电时,负极的锌板失去电子变成锌离子进入溶液中,然后与正极结合,所以溶液中的锌离子浓度是不变的,故B错误;C.充电时是电解池原理,但电子不能通过电解质溶液,故C错误;D.充电时,阳极失电子,电极反应为:,故D正确;故选D。【答案点睛】已知总反应书写电极反应时,根据得失电子情况加以判断,失电子,则化合价升高,发生氧化反应;总反应减去阳极的反应即可得到阴极的电极反应。12、D【答案解析】
A.据图可知,酸浸时反应物有Pd、浓HNO3和浓HCl,产物有NO2,中和过程为非氧化还原过程,说明酸浸后Pd的化合价应为+4价,存在形式为PdCl62-,结合电子守恒和元素守恒可知方程式为:Pd+6HC1+4HNO3=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O,故A正确;B.根据元素守恒生成的气体应为HCl和NH3,生成1molPd,则消耗1mol氯钯酸铵,根据元素守恒可知可生成2molNH3和6molHCl,共8mol气体,故B正确;C.氯钯酸铵为红色沉淀,所以若某溶液中含有铵根,滴入含有氯钯酸根离子的溶液可以生成红色沉淀,有明显现象,可以检验铵根,故C正确;D.溶解过程中盐酸电离出的Cl-与Pd4+生成络合物,促使Pd转化为Pd4+的反应正向移动,从而使Pd溶解,若换成硫酸,无法生成络合物,会使溶解的效率降低,故D错误;故答案为D。【答案点睛】难点为A选项,要注意结合后续流程判断Pd元素的存在形式;分析选项B时首先根据元素守恒判断产物,然后再根据守恒计算生成的气体的物质的量,避免写反应方程式。13、A【答案解析】
A、稻壳灰来源广泛价格低廉,活性碳具有吸附性,有较高的经济价值,A正确;B、操作A为过滤,操作B为蒸发浓缩,是两种不同的操作,B错误;C、二氧化硅中,硅元素的化合价是+4价,硅酸钠中,硅元素的化合价是+4价,所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变,C错误;D、复分解反应是指由两种化合物相互交换成分,生成另外两种新的化合物的反应,反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O不属于复分解反应,D错误。答案选A。【答案点睛】明确物质的性质、发生的反应以及流程中的物质变化是解答的关键。注意在化合物中,元素化合价代数和为零,在单质中,因为没有元素之间的化合,所以规定单质中元素的化合价为零。14、A【答案解析】
A.乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14g乙烯和丙烯混合气体中含CH2物质的量为14g÷14g/mol=1mol,含氢原子数为2NA,故A正确;B.1molN2与4molH2反应生成的NH3,反应为可逆反应,1mol氮气不能全部反应生成氨气,则生成氨气分子数小于2NA,故B错误;C.1molFe溶于过量硝酸生成硝酸铁,转移电子3mol,电子转移数为3NA,故C错误;D.标准状况下,四氯化碳不是气体,2.24LCCl4的物质的量不是0.1mol,无法计算其含有的共价键数,故D错误;答案选A。15、D【答案解析】
A.每个乙醇分子有5个C-H键、1个C-C、1个C-O键、1个O-H键,46g乙醇中存在的共价键总数为8NA,故A错误;B.2H2S+3O2=2SO2+2H2O,1mol硫化氢转移6mol电子,34g硫化氢在足量的氧气中燃烧转移电子总数为6NA,故B错误;C.标准状况下,22.4LHF是液态,不能用气体摩尔体积计算物质的量,故C错误;D.CaC2由Ca2+和C22-构成,64gCaC2晶体中阴离子和阳离子总数为2NA,故D正确;故选D。16、A【答案解析】
A.与摩尔质量均为28g/mol,故等质量的与分子数相同,A正确;B.等物质的量的与,碳原子数之比为2:3,B错误;C.等体积等浓度的与溶液,数之比接近1:2,C错误;D.铁和氯气生成氯化铁,即56g铁转移3mol电子,铜和氯气生成氯化铜,即64g铜转移2mol电子,故等质量的铁和铜转移电子数不同,D错误;答案选A。【答案点睛】等体积等浓度的与溶液中,根据水解原理,越稀越水解,故中铵根离子水解程度更大,故数之比小于1:2。二、非选择题(本题包括5小题)17、HOOC-CH2-COOH醚键、酯基取代反应15【答案解析】
本题主要考查有机合成综合推断以及逆向合成。合成路线分析:由E的结构简式以及D的分子式可推断出D的结构简式为,由C与甲醇发生酯化反应生成D,可推断出C的结构简式为,B与氢气发生加成反应生成C,结合B的分子式与第(4)问中“B能与溴水发生加成反应”,可推断出B的结构简式为,A与丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成B,结合A的分子式以及第(4)问中“A遇FeCl3溶液发生显色反应,1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1molB、1molH2O和1molCO2”,可推断出A的结构简式为。【题目详解】(1)丙二酸的结构简式为:;观察E结构简式可知,所含含氧官能团有:醚键、酯基;(2)D生成E的方程式为:,故反应类型为取代反应;(3)由上述分析可知,C的结构简式为:;(4)根据化学方程式配平可写出A生成B的化学方程式为:;(5)条件①:该结构简式中含有羧基;条件②:该结构简式中含有酚羟基;条件③:除苯环外,不含有其它杂环;可以酚羟基作为移动官能团,书写出主要碳骨架,再进行判断同分异构体总数,(1)中酚羟基有2个取代位置(不包含本身),(2)中酚羟基有3个取代位置,(3)中酚羟基有4个取代位置,(4)中酚羟基有4个取代位置,(5)中酚羟基有2个取代位置,故同分异构体一共有2+3+4+4+2=15种;核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为。(6)对比苯甲醇和结构简式,根据题干信息,需将苯甲醇氧化生成苯甲醛,再模仿A生成B的方程式生成,再根据碳碳双键与卤素单质加成再取代合成,故合成路线为:【答案点睛】本题主要考查有机物的推断与合成,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型。官能团是决定有机物化学性质的原子或原子团,有机反应绝大多数都是围绕官能团展开,而高中教材中的反应原理也只是有机反应的一部分,所以有机综合题中经常会出现已知来推断部分没有学习过的有机反应原理,认识这些反应原理时可以从最简单的断键及变换的方法进行,而不必过多追究。18、3C乙二醇或8【答案解析】
(1)同一个碳原子上的氢原子是相同的,其次同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是相同的,再就是具有对称性结构的(类似于平面镜成像中物体和像的关系),所以根据化合物X的结构简式可知,分子中含有3种化学环境不同的氢原子。(2)A、X分子中不存在苯环,不是芳香化合物,A不正确;B、Y分子中含有1个苯环和1个碳碳双键,在Ni催化下Y能与4molH2加成,B不正确;C、Z分子中含有碳碳双键、酚羟基、醇羟基、酯基,因此能发生加成、取代及消去反应,C正确;D、Z分子中含有2和酚羟基和1个酯基,则1molZ最多可与3molNaOH反应,答案选C。(3)Y分子中酚羟基的邻位与对位的氢原子与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则Y与过量的溴水反应的化学方程式为。(4)X分子中含有2个醚键,则X可以由乙二醇和M通过分子间脱水而得;一定条件下,M发生1个—OH的消去反应生成碳碳双键,由于羟基与碳碳双键直接相连不稳定,容易转化为碳氧双键,所以得到稳定化合物N的结构简式为。(5)根据已知信息可知反应①是醚键断键,其中一个氧原子结合氢原子变为羟基,而属于其它部分相连,由于环氧乙烷分子不对称,因此生成物可能的结构简式为或;苯环对称结构,在苯环上取代有2种可能;属于酯的取代基有4种:、、(或),所以共2×4=8种同分异构体。19、有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊冷凝(水蒸气、草酸等),防止挥发出来的草酸进入装置C反应生成草酸钙沉淀,干扰CO2的检验向碳酸氢钠溶液中滴加草酸溶液,观察是否产生气泡,若有气泡产生,说明草酸酸性强于碳酸【答案解析】
根据草酸的性质熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解,草酸受热生成二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。【题目详解】(1)根据草酸的性质熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解,草酸受热分解产生CO2可使澄清石灰水变浑浊,冰水的作用是冷却挥发出来的草酸,避免草酸进入装置C反应生成草酸钙沉淀,干扰CO2的检验,故答案为:有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊;冷凝(水蒸气、草酸等),防止挥发出来的草酸进入装置C反应生成草酸钙沉淀,干扰CO2的检验。(2)利用强酸制弱酸的原理设计,向NaHCO3溶液中滴加草酸溶液,观察是否产生气泡即可证明草酸酸性强于碳酸,故答案为:向碳酸氢钠溶液中滴加草酸溶液,观察是否产生气泡,若有气泡产生,说明草酸酸性强于碳酸。20、取代反应(直形)冷凝管正丁醇防暴沸或防止反应液剧烈沸腾135提高正丁醚的产率或正丁醇的转化率分水器中水(或有机物)的量(或液面)不再变化正丁醇【答案解析】
⑴根据反应方程式2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O,分析得到制备正丁醚的反应类型,根据图中装置得出仪器a的名称。⑵步骤①中药品的添加顺序是,根据溶液的稀释,密度大的加到密度小的液体中,烧瓶中是液体与液体加热需要沸石防暴沸。⑶根据题中信息,生成副反应在温度大于135℃;该反应是可逆反应,分离出水,有利于平衡向正反应方向移动;水分离器中是的量不断增加,当水分离器中水量不再增加时表明反应完成。⑷根据题中信息正丁醇易溶于50%硫酸,正丁醚微溶于50%硫酸;根据2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O理论得到C4H9OC4H9物质的量,再计算正丁醚的产率。【题目详解】⑴根据反应方程式2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O,分析得到制备正丁醚的反应类型是取代反应,根据图中装置得出仪器a的名称是(直形)冷凝管;故答案为:取代反应;(直形)冷凝管。⑵步骤①中药品的添加顺序是,根
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