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文档简介
2023高考化学模拟试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、CO2和CH4催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要的意义,其反应历程示意图如下:下列说法不正确的是A.合成气的主要成分为CO和H2B.①→②既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成C.①→②吸收能量D.Ni在该反应中做催化剂2、有一未知的无色溶液中可能含有、、、、、、。分别取样:①用计测试,溶液显弱酸性;②加适量氯水和淀粉无明显现象。由此可知原溶液中A.可能不含 B.可能含有C.一定含有 D.一定含有3种离子3、下列说法正确的是()A.国庆70周年大典放飞的气球由可降解材料制成,主要成分是聚乙烯B.歼-20上用到的氮化镓材料是一种金属合金材料C.我国发射的“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维,是一种无机非金属材料D.“绿水青山就是金山银山”。推广聚氯乙烯代替木材,生产快餐盒等,以减少术材的使用4、美国科学家JohnB.Goodenough荣获2019年诺贝尔化学奖,他指出固态体系锂电池是锂电池未来的发展方向。Kumar等人首次研究了固态可充电、安全性能优异的锂空气电池,其结构如图所示。已知单位质量的电极材料放出电能的大小称为电池的比能量。下列说法正确的是A.放电时,a极反应为:Al-3e-=A13+,b极发生还原反应B.充电时,Li+由a极通过固体电解液向b极移动C.与铅蓄电池相比,该电池的比能量小D.电路中转移4mole-,大约需要标准状况下112L空气5、下列有关溶液性质的叙述,正确的是()A.室温时饱和的二氧化碳水溶液,冷却到0℃时会放出一些二氧化碳气体B.强电解质在水中溶解度一定大于弱电解质C.相同温度下,把水面上的空气换成相同压力的纯氧,100g水中溶入氧气的质量增加D.将40℃的饱和硫酸铜溶液升温至50℃,或者温度仍保持在40℃并加入少量无水硫酸铜,在这两种情况下溶液中溶质的质量分数均保持不变6、辉钼精矿主要成分是二氧化钼(MoS2),还含有石灰石、石英、黄铜矿(CuFeS2)等杂质。某学习小组设计提取MoS2的过程如下:下列说法错误的是A.为加快辉钼精矿溶解,可将矿石粉粹并适当加热B.加滤液中含Ca2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、H+等离子C.以上①②③过程均涉及氧化还原反应D.步骤③温度不宜过高,以免MoS2被氧化7、2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的结构如图所示,电池反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)。下列说法正确的是A.充电时a极接外电源的负极B.放电时Li+在电解质中由a极向b极迁移C.充电时若转移0.02mol电子,石墨电极将减重0.14gD.该废旧电池进行“放电处理”有利于锂在LiCoO2极回收8、下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是选项实验操作实验现象结论A向浓HNO3中加入炭粉并加热,产生的气体通入少量澄清石灰水中有红棕色气体产生,石灰水变浑浊有NO2和CO2产生B向酸性KMnO4溶液中滴加乙醇溶液褪色乙醇具有还原性C向稀溴水中加入苯,充分振荡、静置水层几乎无色苯与溴发生了反应D向试管底部有少量铜的Cu(NO3)2溶液中加入稀硫酸铜逐渐溶解铜可与稀硫酸反应A.A B.B C.C D.D9、工业上用酸性KMnO4溶液与乙苯()反应生产苯甲酸(),下列有关说法正确的是A.乙苯是苯的同系物 B.乙苯的所有原子均共平面C.生产苯甲酸时发生的是取代反应 D.乙苯不能与H2发生反应10、已知:锂硫电池的总反应为2Li+xS=Li2Sx。以锂硫电池为电源,通过电解含(NH4)2SO4的废水制备硫酸和化肥的示意图如图(不考虑其他杂质离子的反应)。下列说法正确的是()A.b为电源的正极B.每消耗32g硫,理论上导线中一定通过2mole-C.N室的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+D.SO42-通过阴膜由原料室移向M室11、某晶体熔化时化学键没有被破坏的属于A.原子晶体 B.离子晶体 C.分子晶体 D.金属晶体12、已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.3g由CO2和SO2组成的混合气体中含有的质子数为1.5NAB.1L0.1mol•L-1Na2SiO3溶液中含有的SiO32-数目为0.1NAC.0.1molH2O2分解产生O2时,转移的电子数为0.2NAD.2.8g聚乙烯中含有的碳碳双键数目为0.1NA13、氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氨,工作示意图如图所示。通过控制开关连接K1和K2,可交替得到H2和O2,下列有关说法错误的是()A.制H2时,开关应连接K1,产生H2的电极反应式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-B.当开关连接K2时,电极3的反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2OC.当开关连接K2时,电极2作阳极,得到O2D.电极3的作用是分别作阳极材料和阴极材料,利用NiOOH和Ni(OH)2的相互转化提供电子转移14、10mL浓度为1mol/L的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是()A.KHSO4 B.CH3COONa C.CuSO4 D.Na2CO315、下列关于有机物a()、b()、c()的说法正确的是A.a、b互为同系物B.C中所有碳原子可能处于同一平面C.b的同分异构体中含有羧基的结构还有7种(不含立体异构)D.a易溶于水,b、c均能使酸性高猛酸钾溶液褪色16、6克含杂质的Na2SO3样品与足量盐酸反应,可生成1.12升气体(S、T、P),气体质量为3克,该样品的组成可能是()A.Na2SO3,Na2CO3 B.Na2SO3,NaHCO3C.Na2SO3,NaHCO3,Na2CO3 D.Na2SO3,MgCO3,NaHCO3二、非选择题(本题包括5小题)17、某研究小组以环氧乙烷和布洛芬为主要原料,按下列路线合成药物布洛芬酰甘氨酸钠。己知:(1)RCOOHRCOC1RCOORˊ(2)R-Cl-R-NH2R-NH2HC1RCONHR请回答:(1)写出化合物的结构简式:B_________;D_________。(2)下列说法不正确的是_________。A.转化为A为氧化反应B.RCOOH与SOCl2反应的产物有SO2和HC1C.化合物B能发生缩聚反应D.布洛芬酰甘氨酸钠的分子式为C15H19NO3Na(3)写出同时符合下列条件的布洛芬的所有同分异构体_________。①红外光谱表明分子中含有酯基,实验发现能与NaOH溶液1∶2反应,也能发生银镜反应;②H—NMR谱显示分子中有三个相同甲基,且苯环上只有一种化学环境的氢原子。(4)写出F→布洛芬酰甘氨酸钠的化学方程式_________。(5)利用题给信息,设计以为原料制备()的合成路线(用流程图表示:无机试剂任选)_____________________。18、α-溴代羰基化合物合成大位阻醚的有效方法可用于药物化学和化学生物学领域。用此法合成化合物J的路线如下:已知:回答下列问题:(1)F中含有的含氧官能团的名称是______,用系统命名法命名A的名称是______。(2)B→C所需试剂和反应条件为___________。(3)由C生成D的化学反应方程式是__________。(4)写出G的结构简式_________,写出检验某溶液中存在G的一种化学方法________。(5)F+H→J的反应类型是_______。F与C在CuBr和磷配体催化作用下也可合成大位阻醚,写出其中一种有机产物的结构简式:_______。(6)化合物X是E的同分异构体,分子中不含羧基,既能发生水解反应,又能与金属钠反应。符合上述条件的X的同分异构体有_______种(不考虑立体异构),其中能发生银镜反应,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:1:6的结构简式为_______。19、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是工业上重要的还原性漂白剂,也是重要的食品抗氧化剂。某学习小组模拟工业流程设计实验制取保险粉。已知:Na2S2O4是白色固体,还原性比Na2SO3强,易与酸反应(2S2O42-+4H+=3SO2↑+S↓+2H2O)。(一)锌粉法步骤1:按如图方式,温度控制在40~45℃,当三颈瓶中溶液pH在3~3.5时,停止通入SO2,反应后得到ZnS2O4溶液。步骤2:将得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中,过滤,滤渣为Zn(OH)2,向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体。步骤3:,经过滤,用乙醇洗涤,用120~140℃的热风干燥得到Na2S2O4。(二)甲酸钠法步骤4:按上图方式,将装置中的Zn粉和水换成HCOONa、Na2CO3溶液和乙醇。温度控制在70~83℃,持续通入SO2,维持溶液pH在4~6,经5~8小时充分反应后迅速降温45~55℃,立即析出无水Na2S2O4。步骤5:经过滤,用乙醇洗涤,干燥得到Na2S2O4。回答下列问题:(1)步骤1容器中发生反应的化学方程式是______;容器中多孔球泡的作用是______。(2)步骤2中“向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体”的原理是(用必要的化学用语和文字说明)______。(3)两种方法中控制温度的加热方式是______。(4)根据上述实验过程判断,Na2S2O4在水、乙醇中的溶解性为:______。(5)甲酸钠法中生成Na2S2O4的总反应为______。(6)两种方法相比较,锌粉法产品纯度高,可能的原因是______。(7)限用以下给出的试剂,设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na2SO4。稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、AgNO3溶液、BaCl2溶液______。20、NaNO2(1)已知:Ka(HNO2)=5.1×10-4,Ksp(AgCl(2)利用下图装置(略去夹持仪器)制备已知:2NO+Na2O2=2NaNO2;酸性条件下,NO①装置A中发生反应的离子方程式为__________________________________;这样安放铜丝比将铜片浸于液体中的优点是__________________________。②装置B中反应的化学方程式为________________________________。③干燥剂X的名称为__________,其作用是____________________。④上图设计有缺陷,请在F方框内将装置补充完全,并填写相关试剂名称___________。(3)测定产品的纯度。取5.000g制取的样品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000滴定次数1234消耗KMnO4溶液体积20.9020.1220.0019.88①第一次滴定实验数据异常的原因可能是______(填字母序号)。A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗B.锥形瓶洗净后未干燥C.当观察到最后一滴溶液滴入待测液中红色慢慢褪去,定为滴定终点D.滴定终点时俯视读数②酸性KMnO4溶液滴定NaNO2溶液的离子方程式为③该样品中NaNO2的质量分数为__________21、苯乙烯是一种重要的化工原料,可采用乙苯催化脱氢法制备,反应如下:(g)(g)+H2(g)△H=+17.6kJ/mol(1)在刚性容器中要提高乙苯平衡转化率,可采取的措施有______(2)实际生产中往刚性容器中同时通入乙苯和水蒸气,测得容器总压和乙苯转化率随时间变化结果如图所示。①平衡时,p(H2O)=_____kPa,平衡常数Kp=_____kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)②反应速率V=V正-V逆=k正P乙苯-k逆p苯乙烯p氢气,k正、k逆分别为正逆反应速率常数。计算a处的______。(3)O2气氛下乙苯催化脱氢同可时存在以下两种途径:①a=________。②途径I的反应历程如图所示,下列说法正确的是_____a.CO2为氧化剂b.状态1到状态2形成了O-H键c.中间产物只有()d.该催化剂可提高乙苯的平衡转化率③pCO2与乙苯平衡转化率关系如图分析,pCO2为15kPa时乙苯平衡转化率最高的原因______。
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.由图示可知CO2和CH4在Ni催化作用下,最终生成CO和H2,故A正确;B.化学反应的过程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成,由图示可知①→②过程中既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成,故B正确;C.①的能量总和大于②的能量总和,则①→②的过程放出能量,故C错误;D.由图示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的过程中Ni的质量和化学性质没有发生变化,则Ni为催化剂,故D正确;故答案为C。2、C【解析】
溶液为无色,则溶液中没有Cu2+;由①可知溶液显弱酸性,上述离子只有NH4+能水解使溶液显酸性,则一定含有NH4+;而S2-能水解显碱性,即S2-与NH4+不能共存于同一溶液中,则一定不含有S2-;再由氯水能氧化I-生成碘单质,而碘遇淀粉变蓝,而②中加氯水和淀粉无明显现象,则一定不含有I-;又溶液呈电中性,有阳离子必有阴离子,则溶液中有NH4+,必须同时存在阴离子,即SO42-必然存在;而Ba2+、SO42-能结合生成沉淀,则这两种离子不能共存,即一定不存在Ba2+;显然剩下的Na+是否存在无法判断,综上所述C正确。故选C。【点睛】解决此类问题的通常从以下几个方面考虑:溶液的酸碱性及颜色;离子间因为发生反应而不能共存;电荷守恒。3、C【解析】
A.聚乙烯材料不可降解,A错误;B.氮化镓,化学式GaN,是氮和镓的化合物,并不属于合金,B错误;C.碳纤维是碳的单质,是一种无机非金属材料,C正确;D.聚氯乙烯是速率,不可降解,且不可于用于食品包装,D错误。答案选C。4、D【解析】
A.锂比铝活泼,放电时a极为负极,锂单质失电子被氧化,反应为“Li-e-═Li+,b极为正极得电子,被还原,故A错误;B.充电时a电极锂离子被还原成锂单质为电解池的阴极,则b为阳极,电解池中阳离子向阴极即a极移动,故B错误;C.因为锂的摩尔质量远远小于铅的摩尔质量,失去等量电子需要的金属质量也是锂远远小于铅,因此锂电池的比能量大于铅蓄电池,故C错误;D.电路中转移4mole-,则消耗1mol氧气,标况下体积为22.4L,空气中氧气约占20%,因此需要空气22.4L×5=112L,故D正确;故答案为D。5、D【解析】
A.气体的溶解度随温度的降低而增大,所以室温下饱和的二氧化碳水溶液降温至0℃,不会放出二氧化碳气体,A错误;B.难溶于水的强电解质(如BaSO4),在水中溶解度小于某些可溶性弱电解质(如醋酸),B错误;C.相同温度、相同压强下,氧气在水中的溶解度不变,所以把水面上的空气换成相同压力的纯氧,100g水中溶入氧气的质量不变,C错误;D.将40℃的饱和硫酸铜溶液升温至50℃,虽然溶液变为不饱和,但溶质的质量分数不变;温度仍保持在40℃并加入少量无水硫酸铜,硫酸铜的溶解度不变,溶质的质量分数不变,D正确。故选D。6、C【解析】
辉钼精矿经盐酸、氯化铁浸泡时,碳酸钙黄铜矿溶解,则滤液中含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、H+等离子;滤渣为S、MoS2、SiO2;加入氢氟酸,二氧化硅反应生成四氟化硅气体和水,滤渣2为S、MoS2,空气中加入S生成二氧化硫。【详解】A.可将矿石粉粹增大接触面积并适当加热,可使反应速率增大,促使辉钼精矿加快溶解,与题意不符,A错误;B.分析可知,滤液中含Ca2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、H+等离子,与题意不符,B错误;C.反应②的过程为二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅气体和水,为复分解反应,符合题意,C正确;D.步骤③温度不宜过高,以免MoS2被氧化,与题意不符,D错误;答案为C。7、D【解析】
通过对电极反应式和电池示意图分析可知,电池放电时,a电极由Li1-xCoO2生成LiCoO2,b电极则发生Li+脱嵌的过程,因此,放电时Li+从b电极脱嵌,通过电解质迁移到a电极,原电池放电时,阳离子向正极移动,则放电时,a电极即为电池的正极,b电极即为电池的负极。【详解】A.对二次电池充电时,外电源的正极接二次电池的正极;由于该锂离子电池放电时,a电极为正极,所以对其充电时,应当接电源的正极,A错误;B.通过分析可知,该锂离子电池放电时,a为正极,b为负极,所以Li+的迁移方向是从b到a,B错误;C.充电时,b极石墨电极发生Li+嵌入的过程,质量不会减少;若外电路转移0.02mol电子,b电极应当增加0.14g,C错误;D.电池放电时,b电极则发生Li+脱嵌的过程,脱嵌下来的Li+,通过电解质迁移到a极并使Li1-xCoO2生成LiCoO2;因此,废旧电池放电处理后,有利于锂在LiCoO2极的回收,D正确。答案选D。【点睛】二次电池放电时做原电池处理,充电时做电解池处理;并且充电过程中,外电源的正极应该接二次电池的正极,简单记做“正接正,负接负”。8、B【解析】
A.单质C和浓硝酸加热生成二氧化碳、二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,硝酸和氢氧化钙反应,抑制了二氧化碳和氢氧化钙的反应,所以石灰水不变浑浊,A错误;B.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化还原性的物质,向酸性KMnO4溶液中滴加乙醇,溶液褪色,说明酸性高锰酸钾溶液被乙醇还原,乙醇体现了还原性,B正确;C.溴水和苯不反应,但是苯能萃取溴水中的溴单质,由于苯与水互不相溶,因此看到分层现象,下层的水层几乎无色,这种现象为萃取,并没有发生化学反应,C错误;D.向试管底部有少量铜的Cu(NO3)2溶液中加入稀硫酸,发生反应:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,因此看到铜逐渐溶解,不是Cu与硫酸反应,D错误;故合理选项是B。9、A【解析】
A.苯和乙苯,都只含有一个苯环,结构相似,且分子相差2个CH2,是同系物,A正确;B.乙苯中的-CH2CH3上有2个饱和的C原子,饱和碳原子与其周围的原子位置关系类似于CH4,不能所有原子共面,B错误;C.乙苯在高锰酸钾的作用下转化为苯甲酸,是氧化反应,C错误;D.乙苯中的苯环能够与H2反生加成反应,D错误。答案选A。10、D【解析】
结合题干信息,由图可知M室会生成硫酸,说明OH-放电,电极为阳极,则a为正极,b为负极,据此分析解答问题。【详解】A.根据上述分析,b为电源负极,A选项错误;B.根据电池的总反应为2Li+xS=Li2Sx,没通过2mole-需要消耗32xg硫,B选项错误;C.N室为阴极,氢离子放电,电极反应式为2H++2e-===H2↑,C选项错误;D.M室生成硫酸,为阳极,电解池中阴离子向阳极移动,原料室中的SO42-通过阴膜移向M室,D选项正确;答案选D。11、C【解析】
A.原子晶体熔化,需破坏共价键,故A错误;B.离子晶体熔化,需破坏离子键,故B错误;C.分子晶体熔化,需破坏分子间作用力,分子间作用力不属于化学键,故C正确;D.金属晶体熔化,需破坏金属键,故D错误;答案:C12、A【解析】
A.假设3g由CO2和SO2组成的混合气体中CO2的质量为xg,有CO2含有的质子的物质的量为,SO2含有的质子的物质的量为,电子的总物质的量为,因此3g由CO2和SO2组成的混合气体中含有的质子数为1.5NA,A项正确;B.由于SiO32-会水解,因此1L0.1mol•L-1Na2SiO3溶液中含有的SiO32-数目小于0.1NA,B项错误;C.1mol过氧化氢分解转移的电子的物质的量为1mol,因此0.1molH2O2分解产生O2时,转移的电子数为0.1NA,C项错误;D.聚乙烯中不存在碳碳双键,因此2.8g聚乙烯中含有的碳碳双键数目为0,D项错误。故答案选A。【点睛】溶液中微粒数目确定需要注意以下几个问题:溶液的体积是否已知;溶质能否水解或电离;水本身是否存在指定的元素等。13、B【解析】
A.开关连接K1,电极1为阴极,水得电子生成氢气,产生H2的电极反应式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故A正确;B.当开关连接K2时,电极3为阴极,发生还原反应,反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-,故B错误;C.当开关连接K2时,电极2连接电源正极,电极2作阳极,发生氧化反应得到O2,故C正确;D.当开关连接K2时,电极3为阴极;开关应连接K1,电极3为阳极;电极3的作用是分别作阳极材料和阴极材料,利用NiOOH和Ni(OH)2的相互转化提供电子转移,故D正确;选B。14、B【解析】
需要减慢反应速率但又不影响氢气生成,即降低H+的浓度而又不改变H+的物质的量,据此解答。【详解】A.加入KHSO4溶液,溶液中氢离子总量增多,故氢气生成量增多,故A错误;B.加入CH3COONa溶液,溶液被稀释,且醋酸根离子与溶液中氢离子结合为醋酸分子,溶液中氢离子浓度降低,且提供的氢离子总量不变,故能减慢反应速率且又不影响氢气生成量,故B正确;C.Zn可以置换出Cu,构成原电池,加快反应速率,故C错误;D.加入Na2CO3溶液,碳酸根离子与氢离子反应,则溶液中氢离子总量减小,故氢气生成量也减小,故D错误。故选:B。15、C【解析】
A.a、b的分子式和分子结构都相同,属于同一种物质。故A错误;B.c是1,4-环己二醇,碳原子均采取杂化,所有碳原子不可能处于同一平面。故B错误;C.b的烃基是戊基(),戊基一共有8种结构,所以,b的同分异构体中含有羧基的结构还有7种。故C正确;D.饱和羧酸不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,与羟基相连的碳原子上有氢原子的饱和醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以,上述物质中,只有c能使酸性高锰酸钾溶液褪色。故D错误;故答案选:C。16、C【解析】
标况下,1.12L气体的物质的量==0.05mol,气体质量为3克,则气体的平均相对分子质量==60,所以混合气体中必含有一种相对分子质量小于60的气体,根据选项,应该是CO2。根据平均相对分子质量,[44n(CO2)+64n(SO2)]÷[n(CO2)+n(SO2)]=60,则n(CO2):n(SO2)=1:4,所以n(CO2)=0.01mol,n(SO2)=0.04mol,由于n(Na2SO3)=n(SO2)=0.04mol,故杂质质量=6g﹣0.04mol×126g/mol=0.96g,可以生成0.01mol二氧化碳。【详解】A.生成0.01mol二氧化碳,需要碳酸钠质量=0.01mol×106g/mol=1.06g>0.96g,A错误;B.生成0.01mol二氧化碳,需要碳酸氢钠质量=0.01mol×84g/mol=0.84g<0.96g,B错误;C.由AB分析可知,杂质可能为NaHCO3,Na2CO3的混合物,C正确;D.生成0.01mol二氧化碳,需要碳酸镁质量=0.01mol×84g/mol=0.84g,需要碳酸氢钠质量=0.01mol×84g/mol=0.84g,均小于0.96g,不符合,D错误;故选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、D【解析】氧化得到的A为ClCH2COOH,ClCH2COOH与NH3作用得到的B为H2NCH2COOH,H2NCH2COOH再与SOCl2作用生成的C为,再与CH3OH作用得到的D为;与SOCl2作用生成的E为,E与D作用生成的F为,F再在NaOH溶液中水解可得布洛芬酰甘氨酸钠;(1)写出化合物的结构简式:B为H2NCH2COOH;D为;(2)A.催化氧化为转化为ClCH2COOH,反应类型为氧化反应,故A正确;B.RCOOH与SOCl2发生取代反应,所得产物为RCOOCl、SO2和HC1,故B正确;C.化合物B为氨基酸,一定条件下能发生缩聚反应,故B正确;D.布洛芬酰甘氨酸钠的分子式为C15H20NO3Na,故D错误;答案为D。(3)①红外光谱表明分子中含有酣基,实验发现能与NaOH溶液1∶2反应,也能发生银镜反应,说明苯环上直接连接HCOO—;②H—NMR谱显示分子中有三个相同甲基,说明同一碳原子上连接三个甲基;苯环上只有一种化学环境的氢原子,因苯环上不可能只有对位有两个不同的取代基,可以保证对称位置上的氢原子环境相同,满足条件的同分异构体有;(4)F→布洛芬酰甘氨酸钠的化学方程式为;(5)以为原料制备的合成路线为。点睛:本题题干给出了较多的信息,学生需要将题目给信息与已有知识进行重组并综合运用是解答本题的关键,需要学生具备准确、快速获取新信息的能力和接受、吸收、整合化学信息的能力,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;难点是有机物D的结构确定,可先根据F的碱性水解,结合产物确定出F,再利用D和E生成F,可借助碳架结构、反应原理及原子守恒分析推测D的结构。18、羧基2-甲基-1-丙烯NaOH水溶液,加热向溶液中滴加FeCl3溶液,若溶液显紫色,证明有苯酚存在取代反应或或11【解析】
由合成流程可知,A、C的碳链骨架相同,A发生加成反应生成B,B水解生成C,则A为,A与溴加成生成B为,B与NaOH的水溶液在加热时发生取代反应产生C是,C发生催化氧化生成D为,D与新制Cu(OH)2悬浊液在加热煮沸时醛基被氧化生成羧酸盐、酸化生成E为,E与HBr在加热时发生取代反应,E中-OH被Br原子取代反应生成F,F的结构简式是,结合J的结构可知H为,G为苯酚,结构简式为,以此来解答。【详解】(1)根据上述分析可知F是,根据结构简式可知F中含有的含氧官能团的名称是羧基,A物质是,用系统命名法命名A的名称是2-甲基—1—丙烯;(2)B结构简式是,C物质是,B→C是卤代烃在NaOH的水溶液中加热发生的取代反应,所需试剂和反应条件为NaOH水溶液、加热;(3)C结构简式是,C中含有羟基,其中一个羟基连接的C原子上含有2个H原子,可以被催化氧化产生-CHO,则由C生成D的化学反应方程式是;(4)根据上述分析可知G的结构简式为,检验某溶液中存在苯酚的一种化学方法向溶液中滴加FeCl3溶液,若溶液显紫色,证明有苯酚存在;(5)根据上述分析可知F是,H是,F+H在加热时发生取代反应生成J和HBr,该反应类型是取代反应。F与C在和磷配体催化作用下也可合成大位阻醚,其中一种有机产物的结构简式:或或;(6)E为,化合物X是E的同分异构体,分子中不含羧基,既能发生水解反应,又能与金属钠反应,则含-COO-及-OH,可先写出酯,再用—OH代替烃基上H,若为甲酸丙酯,-OH有3种位置;若为甲酸异丙酯,-OH有2种位置;如为乙酸乙酯,-OH有3种位置;若为丙酸甲酯,-OH有3种位置,共11种,其中能发生银镜反应,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:1:6的结构简式为。【点睛】本题考查有机物推断的知识,把握合成流程中官能团的变化、碳原子数变化、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意有机物性质的应用,题目难度不大。19、H2O+SO2=H2SO3,Zn+2H2SO3ZnS2O4+2H2O或Zn+2SO2ZnS2O4增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率溶液中存在:Na2S2O4(s)Na2S2O4(aq)2Na+(aq)+(aq)[或Na2S2O4(s)2Na+(aq)+(aq)],增大c(Na+),平衡向逆反应方向移动水浴加热Na2S2O4在水中溶解度较大,在酒精中溶解度较小2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2Zn(OH)2难溶于水,易与Na2S2O4分离取少量产品配成稀溶液,加入足量稀盐酸,充分反应后静置,取上层清液,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可确定产品中含有Na2SO4【解析】
合成保险粉的反应物为Zn、SO2、H2O,根据温度控制在40~45℃,当三颈瓶中溶液pH在3~3.5时,停止通入SO2,反应后得到ZnS2O4溶液,据此分析解答。【详解】(1)合成保险粉的反应物有Zn、SO2、H2O,根据温度控制在40~45℃,当三颈瓶中溶液pH在3~3.5时,说明发生了:H2O+SO2=H2SO3反应,最后反应得到ZnS2O4溶液,说明又发生了:Zn+2H2SO3ZnS2O4+2H2O反应,总过程也可以写成:Zn+2SO2ZnS2O4,多孔球泡可以增大气体与液体的接触面积,加快气体的吸收速率;(2)溶液中存在:Na2S2O4(s)Na2S2O4(aq)2Na+(aq)+(aq)[或Na2S2O4(s)2Na+(aq)+(aq)],增大c(Na+),平衡向逆反应方向移动,所以向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体;(3)根据温度控制在40~45℃可知需要控制温度的加热方式一般是水浴加热;(4)根据步骤2中将得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中,过滤,滤渣为Zn(OH)2,向滤液中加入食盐,才析出Na2S2O4•2H2O晶体,可知Na2S2O4在水中溶解度较大;根据步骤5析出的晶体用无水乙醇洗涤的目的是使晶体迅速干燥,避免溶解而减少损耗,可知其在酒精中溶解度较小;(5)由题意可知甲酸钠、二氧化硫、碳酸钠反应生成Na2S2O4,同时生成二氧化碳,反应的方程式为2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2;(6)锌粉法产品纯度高,可能的原因是Zn(OH)2难溶于水,易与Na2S2O4分离;(7)设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na2SO4,要避免Na2S2O4干扰,所以取少量产品配成稀溶液,加入足量稀盐酸,充分反应后静置,取上层清液,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可确定产品中含有Na2SO4。20、分别取等量的两种固体样品少量于试管中加水至溶解,再分别滴加酚酞试液,变红的为NaNO2Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O可以控制反应的发生与停止3NO2+H2O=2HNO3+NO碱石灰吸收B中挥发出的硝酸和水蒸气A5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O69%(或0.69)【解析】
(1)根据NaCl、NaNO2盐的组成及溶液的酸碱性分析判断;(2)装置A中是浓硝酸和铜加热发生的反应,反应生成二氧化氮和硝酸铜和水,NO2与装置B中的水反应产生HNO3和NO,通过装置C中的干燥剂吸收水蒸气,在装置D中与Na2O2发生反应,装置E中的干燥剂防止水蒸气进入,通过装置E中的过氧化钠与一氧化氮反应,最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气。(3)①第一次实验数据出现异常,消耗KMnO4溶液体积偏大,根据c(待测)=c(分析不当操作对V(标准)的影响,以此判断浓度的误差;②在反应中NO2-被氧化为NO3-,MnO4-被还原为Mn2+;③根据方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O可求出亚硝酸钠的物质的量,然后求样品中亚硝酸钠的质量分数。【详解】(1)NaCl是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性;NaNO2是强碱弱酸盐,NO2-水解,消耗水电离产生的H+,最终达到平衡时溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,所以可根据盐溶液的酸碱性的不同进行鉴别。分别取等量的两种固体样品少量于试管中加水至溶解,然后分别滴加酚酞试液,溶液变红的为NaNO2,不变色的为NaCl;(2)①在装置A中Cu与浓硝酸发生反应,产生硝酸铜、二氧化氮和水,反应的离子方程式为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;这样安放铜丝,可通过上下移动铜丝控制反应是否进行,所以使用铜丝的优点是可以控制反应的发生与停止;②装置B中水与二氧化氮反应生成硝酸和一氧化氮,反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;③在干燥管中盛放的干燥剂X的名称为碱石灰,其作用是吸收B中挥发出的硝酸和水蒸气;④NO及NO2都是大气污染物,随意排入大气会造成大气污染,故上图设计的缺陷是无尾气吸收装置。可根据NO、NO2都会被酸性KMnO4溶液吸收,产物都在溶液中,为防止倒吸现象的发生,在导气管末端安装一个倒扣的漏斗,装置为;(3)①A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,标准液的浓度偏小,根据c(待测)=c(标准)×V(标准)B.锥形瓶洗净后未干燥,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,B不可能;C.当观察到最后一滴溶液滴入待测液中红色慢慢褪去,就定为滴定终点,此时溶液中NO2-未反应完全,消耗标准溶液体积偏小,C不可能;D.滴定终点时俯视读数,造成V(标准)偏小,D不可能;故合理选项是A;②在反应中NO2-被氧化为NO3-,MnO4-被还原为Mn2+,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为
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