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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.金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应为:4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是A.多孔电极有利于氧气扩散至电极表面,可提高反应速率B.电池放电过程的正极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-C.比较Mg、Al二种金属-空气电池,“理论比能量”之比是8∶9D.为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜2.下列说法正确的是A.常温下,向0.1mol·L-1的醋酸溶液中加水稀释,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)减小B.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0达平衡后,降低温度,正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动C.镀锌铁板是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的D.电解精炼铜时,阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属3.下列试剂不会因为空气中的二氧化碳和水蒸气而变质的是()A.Na2CO3 B.Na2O2 C.CaO D.Ca(ClO)24.聚苯胺是一种在充放电过程中具有更优异可逆性的电极材料。Zn一聚苯胺二次电池的结构示意图如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A.放电时,外电路每通过0.1NA个电子时,锌片的质量减少3.25gB.充电时,聚苯胺电极的电势低于锌片的电势C.放电时,混合液中的Cl-向负极移动D.充电时,聚苯胺电极接电源的正极,发生氧化反应5.实验室用水浴加热不能完成的实验是()A.制备乙烯 B.银镜反应C.乙酸乙酯的制备 D.苯的硝化反应6.已知常温下Ka(CH3COOH)>Ka(HClO)、Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)。下列分析不正确的是()A.将10mL0.1mol/LNa2CO3溶液逐滴滴加到10mL0.1mol/L盐酸中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(HCO3-)B.现有①200mL0.1mol/LNaClO溶液,②100mL0.1mol/LCH3COONa溶液,两种溶液中的阴离子的物质的量浓度之和:②>①C.向0.1mol/LNH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体:比值减小D.将AgBr和AgCl的饱和溶液等体积混合,再加入足量AgNO3浓溶液:产生的AgCl沉淀多于AgBr沉淀7.下列物质的制备中,不符合工业生产实际的是()A.NH3NONO2HNO3B.浓缩海水Br2HBrBr2C.饱和食盐水Cl2漂白粉D.H2和Cl2混合气体HCl气体盐酸8.用下图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
D
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
A.A B.B C.C D.D9.下列说法正确的是A.铅蓄电池充电时,阳极质量增大B.0.1mol·L-lCH3COONa溶液加热后,溶液的pH减小C.标准状况下,11.2L苯中含有的碳原子数为3×6.02×1023D.室温下,稀释0.1mol·L-1氨水,c(H+)·c(NH3·H2O)的值减小10.下列说法中,正确的是A.78gNa2O2固体含有离子的数目为4NAB.由水电离出的c(H+)=10−12mol·L−1溶液中Na+、NH4+、SO42−、NO3−一定能大量共存C.硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝的反应为:4I−+O2+4H+=2I2+2H2OD.将充有NO2的玻璃球浸到热水中气体颜色加深说明2NO2(g)N2O4(g)△H>011.下列有关物质的用途,说法不正确的是()A.水玻璃是建筑行业常用的一种黏合剂B.碳酸钠是烘制糕点所用发酵剂的主要成分之一C.硫酸钡医学上用作检查肠胃的内服剂,俗称“钡餐”D.金属钠可以与钛、锆、铌、钽等氯化物反应置换出对应金属12.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.标准状况下,22.4L乙酸中含有的碳碳单键总数为2NAB.常温下,46gNO2气体中所含有的分子数为NAC.1mol氖气中含有的原子总数为NAD.0.1L0.1mol·L-1MgCl2溶液中的Mg2+数目为0.01NA13.(实验中学2023模拟检测)能正确反映化合物(用M表示)与电解质(用N表示)二者关系的是选项ABCD关系包含关系并列关系交集关系重叠关系A.A B.B C.C D.D14.某探究活动小组根据侯德榜制碱原理,按下面设计的方案制备碳酸氢钠。实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。下列说法正确的是()A.乙装置中盛放的是饱和食盐水B.丙装置中的溶液变浑浊,因有碳酸氢钠晶体析出C.丁装置中倒扣的漏斗主要作用是防止产生的气体污染空气D.实验结束后,分离碳酸氢钠的操作是蒸发结晶15.类推法是常见的研究物质性质的方法之一,可用来预测很多物质的性质,但类推是相对的,必须遵循客观实际,下列说法中正确的是()A.Cu与Cl2反应生成CuCl2,则Cu与S反应生成CuSB.Al与Fe2O3能发生铝热反应,则Al与MnO2也能发生铝热反应C.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3,则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3D.CO2通入Ba(NO3)2溶液中没有现象,则SO2通入Ba(NO3)2溶液中也无明显现象16.利用如图实验装置进行相关实验,能得出相应实验结论的是()abc实验结论A浓醋酸CaCO3C6H5ONa溶液酸性:碳酸>苯酚BBr2的苯溶液铁屑AgNO3溶液苯和液溴发生取代反应C浓盐酸酸性KMnO4溶液碘化钾溶液氧化性:Cl2>I2D饱和食盐水电石酸性KMnO4溶液乙炔具有还原性A.A B.B C.C D.D二、非选择题(本题包括5小题)17.利用丙炔和苯甲醛研究碘代化合物与苯甲醛在Cr-Ni催化下可以发生偶联反应和合成重要的高分子化合物Y的路线如下:已知:①R1CHO+R2CH2CHO+H2②回答下列问题:(1)A的化学名称为____。(2)B中含氧官能团的名称是______。(3)X的分子式为_______。(4)反应①的反应类型是________。(5)反应②的化学方程式是_______。(6)L是D的同分异构体,属于芳香族化合物,与D具有相同官能团,其核磁共振氢谱为5组峰,峰面积比为3:2:2:2:1,则L的结构简式可能为_____。(7)多环化合物是有机研究的重要方向,请设计由、CH3CHO、合成多环化合物的路线(无机试剂任选)______。18.芳香族化合物A()是重要的有机化工原料。由A制备有机化合物F的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:(1)A的分子式是______,B中含有的官能团的名称是_________。(2)D→E的反应类型是_______。(3)已知G能与金属钠反应,则G的结构简式为_________。(4)写出E→F的化学方程式:_________。(5)写出符合下列条件的龙胆酸乙酯()的同分异构体有______种,写出其中一种同分异构体的结构简式:_________________。①能发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应,但水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;②核磁共振氢谱有四组峰,且峰的面积之比为6:2:1:1。(6)已知:。参照上述合成路线,设计一条以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线(无机试剂任用):________。19.(衡水中学2023模拟检测)某研究小组在实验室以废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],具体流程如下:已知:Cu2(OH)2CO3为绿色固体,难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可采取的措施为____(任写一种)。(2)“操作Ⅱ”中铜发生反应的离子方程式为___。(3)“调节pH”操作中加入的试剂为____(填化学式)。(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为____。(5)“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的原因是____;该步骤生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,请写出该反应的化学方程式:____。(6)某同学为测定制得的产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数,进行了如下操作:称取m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),冷却后,称得该黑色固体质量为m2g,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为____(用含m1、m2的代数式表示)。20.实验室用如图装置(夹持装置略)制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。已知K2FeO4具有下列性质:①可溶于水,微溶于浓KOH溶液;②在0℃~5℃、强碱性溶液中比较稳定,在Fe(OH)3或Fe3+催化下发生分解;③在弱碱性至酸性条件下,能与水反应生成O2和Fe(OH)3(或Fe3+)。(1)装置A用于制取氯气,其中使用恒压漏斗的原因是____。(2)为防止装置C中K2FeO4分解,可以采取的措施是____和____。(3)装置C中生成K2FeO4反应的离子方程式为____。(4)用一定量的K2FeO4处理饮用水,测得产生O2的体积随时间的变化曲线如图所示。t1s~t2s内,O2的体积迅速增大的主要原因是____。(5)验证酸性条件下氧化性FeO42->Cl2的实验方案为:取少量K2FeO4固体于试管中,____。(实验中须使用的的试剂和用品有:浓盐酸,NaOH溶液、淀粉KI试纸、棉花)(6)根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2>FeO42-,而第(5)小题实验表明,Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系相反,原因是____。21.一定条件下,lmolCH3OH与一定量O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化如下图所示[反应物O2(g)和生成物H2O(g)已略去]。回答下列问题:(1)在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成___(填“CO2、CO或HCHO”);计算:2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)=_____________(2)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:该反应为___(填“放热”或“吸热”)反应;251℃时,某时刻测得该反应的反应物与生成物浓度为c(CO)=1.4mol/L、c(H2)=1.4mol/L、c(CH3OH)=1.8mol/L,则此时υ(正)____υ(逆)(填“>”、“=”或“<”)。②某温度下,在体积固定的2L密闭容器中将1molCO和2molH2混合,使反应得到平衡,实验测得平衡时与起始时的气体压强比值为1.7,则该反应的平衡常数为____(保留l位小数)。(3)利用钠碱循环法可除去SO2。常温下,若吸收液吸收一定量SO2后的溶液中,n(SO32-):n(HSO3-)=3:2,则此时溶液呈____(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。(已知:H2SO3的电离常数为:Kal=l.54×11-2、Ka2=l.12×l1-7)(4)利用电化学法处理工业尾气SO2的装置如图所示,写出Pt(2)电极反应式:______;当电路中转移1.12mole-时(较浓H2SO4尚未排出),交换膜左侧溶液中约增加___mol离子。
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、C【答案解析】
A.反应物接触面积越大,反应速率越快,所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面,从而提高反应速率,正确,A不选;B.根据总反应方程式,可知正极是O2得电子生成OH-,则正极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-,正确,B不选;C.根据指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。1molMg,质量为24g,失去2mole-;1molAl,质量为27g,失去3mole-;则镁、铝两种金属理论比能量之比为;错误,C选;D.负极上Mg失电子生成Mg2+,为防止负极区沉积Mg(OH)2,则阴极区溶液不能含有大量OH-,所以宜采用中性电解质,或采用阳离子交换膜,负极生成OH-不能达到阴极区,正确,D不选。答案选C。2、C【答案解析】
A.常温下,向0.1mol·L-1的醋酸溶液中加水稀释,c(H+)、c(CH3COOH)均减小,因为稀释过程促进醋酸的电离,所以溶液中c(H+)/c(CH3COOH)增大,A错误;B.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0达平衡后,降低温度,正反应速率减小、逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动,B错误;C.镀锌铁板在空气中会形成原电池,锌做负极被腐蚀,铁做正极被保护,是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的,C正确;D.电解精炼铜时,粗铜做阳极,精铜做阴极,锌、铁比铜活泼,所以失电子变为离子,阳极泥中含有Ag、Au
等金属,D错误;综上所述,本题选C。3、A【答案解析】
A.碳酸钠固体在空气中与二氧化碳、水蒸气都不发生反应,故A符合题意;B.过氧化钠和空气中的二氧化碳、水蒸气都发生反应,故B不合题意;C.氧化钙能与空气中的水反应生成氢氧化钙,故C不合题意;D.次氯酸钙会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,生成次氯酸和碳酸钙,故D不合题意;故选A。4、B【答案解析】
A.放电时,外电路每通过0.1NA个电子时,锌片的质量减少0.05mol×65g/mol=3.25g,A正确;B.充电时,聚苯胺电极为阳极,其电势高于锌片(阴极)的电势,B错误;C.放电时,阳离子向正极移动,则混合液中的Cl-(阴离子)向负极移动,C正确;D.充电时,聚苯胺电极为阳极,接电源的正极,失电子发生氧化反应,D正确;故选B。5、A【答案解析】
乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯,以此来解答。【题目详解】B、C、D中均需要水浴加热,只有A中乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯,不能水浴加热完成,故选:A。6、C【答案解析】
A.10
mL0.1
mol⋅L−1Na2CO3溶液逐滴滴加到10
mlL0.1
mol⋅L−1盐酸中,开始时产生二氧化碳气体,滴加完后盐酸完全反应,碳酸钠过量,所以得到碳酸钠和氯化钠的混合物,所以离子浓度大小为:c(Na+)>c(Cl−)>c(CO32−)>c(HCO3−),A正确;B.由于Ka(CH3COOH)>Ka(HClO),ClO-水解程度大于CH3COO-水解程度,两种溶液中的阴离子的物质的量浓度之和:②>①,B正确C.向0.1mol/LNH4Cl溶液中,存在NH4++H2ONH3·H2O+H+,加入少量NH4Cl固体,NH4+,NH4+水解平衡正向移动,c(NH3·H2O)、c(H+),水解常数不变,即,NH4+水解程度减小,减小,、增大,C错误;D.因为Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),在AgCl和AgBr两饱和溶液中,前者c(Ag+)大于后者c(Ag+),c(Cl-)>c(Br-),当将AgCl、AgBr两饱和溶液混合时,发生沉淀的转化,生成更多的AgBr沉淀,与此同时,溶液中c(Cl-)比原来AgCl饱和溶液中大,当加入足量的浓AgNO3溶液时,AgBr沉淀有所增多,但AgCl沉淀增加更多,D正确;故答案为:C。【答案点睛】当盐酸逐滴滴加Na2CO3溶液时,开始时不产生二氧化碳气体,随着盐酸过量,才产生二氧化碳气体,其反应方程式为:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;7、D【答案解析】
A.经催化氧化得到,被空气氧化得到,与水作用得到硝酸,符合工业生产实际,A项正确;B.向浓缩海水中通入氯气可将单质溴置换出来,后面的两步属于溴的提纯反应,符合工业生产实际,B项正确;C.电解饱和食盐水可以得到氯气,将氯气通入石灰乳可以制得漂白粉,符合工业生产实际,C项正确;D.和的混合气体在光照下会发生爆炸,不符合工业生产实际,应改用点燃的方式来得到,D项错误;答案选D。8、C【答案解析】
A项、盐酸首先中和氢氧化钠,故A错误;B项、常温下铝在浓硝酸中钝化,得不到气体,故B错误;C项草酸具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,故C正确;D项、氢氧化钠溶液开始是过量的,因此不可能产生白色沉淀氢氧化铝,故D错误;故选C。9、D【答案解析】A.铅蓄电池充电时,阳极反应为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO42-+4H+,阳极质量减小,故A错误;B.0.1mol·L-lCH3COONa溶液加热后,水解程度增大,溶液的碱性增强,pH增大,故B错误;C.标准状况下,苯不是气体,无法计算11.2L苯中含有的碳原子数,故C错误;D.室温下,稀释0.1mol·L-1氨水,氨水的电离程度增大,但电离平衡常数不变,K==,则c(H+)·c(NH3·H2O)=,随着稀释,铵根离子浓度减小,因此c(H+)·c(NH3·H2O)的值减小,故D正确;故选D。10、C【答案解析】
A、Na2O2的电子式为,可知,molNa2O2中有2molNa+和1molO22-,共3mol离子,离子数目为3NA,A错误;B、由水电离出的c(H+)=10−12mol·L−1溶液可能是酸性,也可能是碱性,NH4+在碱性环境下不能大量共存,B错误;C、I-在空气中容易被O2氧化,在酸性条件下,发生反应4I−+O2+4H+=2I2+2H2O,C正确;D、NO2玻璃球加热颜色加深,说明NO2的浓度增大,平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,△H<0,D错误;答案选C。11、B【答案解析】
A.水玻璃是硅酸钠的水溶液,可用于生产黏合剂和防火剂,故A正确;B.碳酸氢钠是烘制糕点所用发酵剂的主要成分之一,故B错误;C.硫酸钡医学上用作检查肠胃的内服剂,俗称“钡餐”,故C正确;D.金属钠的还原性比钛、锆、铌、钽的还原性强,可以与其氯化物反应置换出对应金属,故D正确;题目要求选择错误选项,故选B。【答案点睛】本题考查了物质的用途,明确物质的性质是解本题关键,性质决定用途,用途体现性质,平时注意掌握常见元素化合物的性质,注意基础知识的积累和运用。12、C【答案解析】
A.
标准状况下,乙酸为液体,无法计算,故A错误;B.在NO2气体中部分NO2会自发发生反应2NO2N2O4,所以46gNO2气体中所含有的分子数小于NA,故B错误;C.氖气是以单原子的形式存在,因此1mol氖气中的含有1NA的原子,故C正确;D.氯化镁溶液中镁离子会水解,因此0.1L0.1mol·L-1MgCl2溶液中的Mg2+数目小于0.01NA,故D错误;故选C。13、A【答案解析】
据电解质的概念分析。【题目详解】电解质是溶于水或熔化时能导电的化合物。故电解质一定属于化合物,包含在化合物之中。本题选A。14、B【答案解析】
工业上侯氏制碱法是在饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,由于氨气在水中的溶解度大,所以先通入氨气,通入足量的氨气后再通入二氧化碳,生成了碳酸氢钠,由于碳酸氢钠的溶解度较小,所以溶液中有碳酸氢钠晶体析出,将碳酸氢钠晶体加热后得纯碱碳酸钠,据此分析解答。【题目详解】A.利用盐酸制取二氧化碳时,因盐酸易挥发,所以,二氧化碳中常会含有氯化氢气体,碳酸氢钠能与盐酸反应不与二氧化碳反应,所以通过碳酸氢钠的溶液是可以除掉二氧化碳气体中的氯化氢气体,因此乙装置中盛放的是饱和碳酸氢钠溶液,故A错误;B.碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小,丙装置中的溶液变浑浊,因有碳酸氢钠晶体析出,故B正确;C.实验过程中氨气可能有剩余,而稀硫酸能与氨气反应,所以稀硫酸的作用是吸收末反应的NH3,氨气极易溶于水,丁装置中倒扣的漏斗主要是防止倒吸,故C错误;D.分离出NaHCO3晶体的操作是分离固体与液体,常采用的实验操作是过滤操作,故D错误;答案选B。【答案点睛】明确“侯氏制碱法”的实验原理为解题的关键。本题的易错点为A,要注意除去二氧化碳中的氯化氢气体通常选用的试剂。15、B【答案解析】
A.氯气的氧化性强,所以Cu与Cl2反应生成高价态的CuCl2,S的氧化性较弱,则Cu与S反应生成较低价态的Cu2S,故A错误;B.铝热反应是指活泼金属铝与不活泼金属氧化物在高温条件下发生的置换反应,所以Al与Fe2O3能发生铝热反应,Al与MnO2也能发生铝热反应,故B正确;C.过氧化钠具有氧化性,能将+4价S氧化为+6价,所以Na2O2与SO2反应生成Na2SO4,故C错误;D.CO2通入Ba(NO3)2溶液中不反应,没有现象;NO3-在酸性条件下具有强氧化性,可将+4价S氧化为+6价,所以SO2通入Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡沉淀,故D错误。故选B。【答案点睛】解决此题的关键是分析选项中前后两个反应是否可以类比,每个反应体现的反应物性质有可能不能,不能通过反应物的类别进行简单类比。16、C【答案解析】
A.浓醋酸具有挥发性,酸性大于苯酚,因此,挥发出的醋酸也能与苯酚钠反应得到苯酚,不能证明碳酸的酸性大于苯酚,故A错误;B.溴离子与银离子反应生成浅黄色沉淀;由于溴易挥发,挥发出的溴和水反应也能生成氢溴酸,从而影响苯和溴反应生成的溴化氢,所以无法得出相应结论,故B错误;C.浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,氯气能置换碘化钾中的碘单质,可比较氧化性,故C正确;D.电石不纯,与水反应生成乙炔的同时也生成硫化氢、磷化氢等,都可与高锰酸钾溶液反应,应先除杂,故D错误;故答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17.(xx第一中学2023模拟检测)3-氯丙炔酯基C13H16O2取代反应【答案解析】
与氯气在紫外线光照条件下发生取代反应生成A(),物质A与NaCN在加热条件下继续发生取代反应生成,在酸性条件下生成再与乙醇发生酯化反应生成B(),B与HI发生加成反应生成,继续与苯甲醛反应生成X();另一合成路线中采用逆合成分析法可知,E为聚合物Y的单体,其结构简式为:,根据已知信息②逆推法可以得出D为,C是由与水发生加成反应所得,C与苯甲醛在碱性条件下发生反应②,结合已知信息①可推出C为丙醛,其结构简式为CH3CH2CHO,据此分析作答。【题目详解】(1)A为,其名称为3-氯丙炔;(2)B为,其中含氧官能团的名称是酯基;(3)从结构简式可以看出X的分子式为:C13H16O2;(4)反应①中-Cl转化为-CN,属于取代反应,故答案为取代反应;(5)根据已知的给定信息,反应②的化学方程式为:;(6)L是D的同分异构体,则分子式为C10H10O,不饱和度==6,属于芳香族化合物,说明分子结构中含苯环;与D具有相同官能团,则含醛基与碳碳双键;又核磁共振氢谱为5组峰,峰面积比为3:2:2:2:1,则有5种氢原子,其个数比为3:2:2:2:1,符合上述条件的L的结构简式有:;(7)根据上述合成路线及给定的已知信息可将原料CH3CHO、在碱性条件下反应生成后再继续与依据已知信息②得到,最后与溴加成制备得到目标产物,具体合成路线如下:。18、C6H7N羰基、碳碳双键酯化反应(或取代反应)HOCH2COOC2H5+C6H5CH2Br+HBr2或【答案解析】
本小题考查有机化学基础知识,意在考查学生推断能力。(1)结合芳香族化合物A的结构简式可知其分子式;由有B的结构简式确定其官能团;(2)根据D和E的官能团变化判断反应类型;(3)G能与金属钠反应,则G中含羧基或羟基,对比D和E的结构简式可确定G的结构简式;(4))E→F的反应中,E中的酚羟基的氢原子被苯甲基取代生成F;(5)发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应但水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明该有机物分子中不含有酚羟基,但其水解产物中含有酚羟基,故该有机物为酯类,核磁共振氢谱有四组峰,氢峰的面积之比为6:2:1:1,说明该有机物分子中含有4种等效氢原子,其中6个氢应该为两个甲基上的H,则该有机物具有对称结构;(6)根据信息,以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线为。【题目详解】(1)结合芳香族化合物A的结构简式可知其分子式为C6H7N;根据B的结构简式确定其官能团为羰基、碳碳双键。本小题答案为:C6H7N;羰基、碳碳双键。(2)根据D和E的官能团变化分析,D→E发生的是酯化反应(或取代反应)。本小题答案为:酯化反应(或取代反应)。(3)G能与金属钠反应,则G中含羧基或羟基,对比D和E的结构简式可确定G中含羟基,结构简式为HOCH2COOC2H5。本小题答案为:HOCH2COOC2H5。(4)E→F的反应中,E中的酚羟基的氢原子被苯甲基取代生成F,方程式为+C6H5CH2Br+HBr。本小题答案为:+C6H5CH2Br+HBr。(5)发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应但水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明该有机物分子中不含有酚羟基,但其水解产物中含有酚羟基,故该有机物为酯类,核磁共振氢谱有四组峰,氢峰的面积之比为6:2:1:1,说明该有机物分子中含有4种等效氢原子,其中6个氢应该为两个甲基上的H,则该有机物具有对称结构,结合结构简式可知,满足条件的有机物的结构简式为或本小题答案为:、(6)根据信息,以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线为。本小题答案为:。19、搅拌(或适当升温等合理答案即可)H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2OCuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次温度过低,反应速率太慢,温度过高,Cu2(OH)2CO3易分解2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑×100%【答案解析】
废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3),加入稀硫酸浸取,CuO、Fe、Fe2O3与稀硫酸反应,形式含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的溶液,铜单质不与硫酸反应,再加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,同时铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,再调节溶液pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,过滤后得到主要含有硫酸铜的滤液,将溶液温度控制在55~60℃左右,加入碳酸钠,滤液中产生Cu2(OH)2CO3晶体,再经过过滤、冷水洗涤,干燥,最终得到Cu2(OH)2CO3,以此解题。【题目详解】(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可进行搅拌、加热、增大硫酸浓度等方法;(2)“操作Ⅱ”中,铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,离子方程式为H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O;(3)“调节pH”操作目的是将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,由于废铜屑使用酸浸溶解,需要加入碱性物质中和多余的酸,在不引入新的杂质的情况下,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可;(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为过滤,合理操作为:加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次;(5)根据题目已知:Cu2(OH)2CO3为难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的既可以加快反应速率同时也可防止制得的Cu2(OH)2CO3不被分解,该步骤中向含有硫酸铜的滤液中加入碳酸钠生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,该反应的化学方程式:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑
;(6)m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),发生的反应为:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
,灼烧至固体质量恒重时剩余固体为氧化铜和杂质,根据反应方程式计算:设样品中Cu2(OH)2CO3的质量为xg。Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O22262xm1-m2=,解得:x=,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为×100%=×100%。【答案点睛】本题是工艺流程题中的实验操作和化学原理结合考查,需结合反应速率的影响因素,实际操作步骤具体分析,还应熟练元素化合物的知识。20、防止因反应过于剧烈而使液体无法滴落将装置C置于冰水浴中KOH应过量(或减缓通入氯气的速率等)3Cl2+2Fe(OH)3+10OH-=2FeO42-+6Cl-+8H2OK2FeO4与水发生反应生成的Fe(OH)3具有催化作用向其中滴加少量浓盐酸,将湿润的淀粉KI试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则说明有Cl2生成,同时说明氧化性FeO42->Cl2溶液的酸碱性影响物质的氧化性强弱【答案解析】
利用高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气,将氯气通过饱和氯化钠溶液除去氯化氢,纯净的氯气通入含有Fe(OH)3的KOH溶液中,制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),用氢氧化钠溶液处理尾气,防止多余的氯气排放到空气中引起污染,据此分析。【题目详解】利用高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气,将氯气通过饱和氯化钠溶液除去氯化氢,纯净的氯气通入含有Fe(OH)3的KOH溶液中,制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),用氢氧化钠溶液处理尾气,防止多余的氯气排放到空气中引起污染。(1)装置A用于制取氯气,其中使用恒压漏斗的原因是防止因反应过于剧烈而使液体无法滴落;(2)为防止装置C中K2FeO4分解,可以采取的措施是将装置C置于冰水浴中和KOH应过量(或减缓通入氯气的速率等);(3)装置C中利用氯气在碱性条件下将氢氧化铁氧化生成K2FeO4,反应的离子方程式为3Cl2+2Fe(OH)3+10OH-=2FeO42-+6Cl-+
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