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文档简介
2021-2022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、下列过程中,共价键被破坏的是()A.碘升华 B.NaOH熔化C.NaHSO4溶于水 D.酒精溶于水2、下列有关叙述正确的是()A.足量的Mg与0.1molCO2
充分反应,转移的电子数目为0.4NAB.1.6gO2和O3的混合物含有的分子数目为0.1NAC.25℃时,pH=2的H2SO3溶液中含有的H+数目为0.02NAD.标准状况下,1.12L三氯甲烷(CHCl3)含有的化学键数目为0.2NA3、氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析不合理的是A.催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成B.催化剂不能改变反应焓变但可降低反应活化能C.在催化剂b表面形成氮氧键时,涉及电子转移D.催化剂a、b能提高反应的平衡转化率4、对下列事实的原因分析错误的是选项事实原因A用铝制容器盛装浓硫酸常温下,铝与浓硫酸很难反应B氧化铝作耐火材料氧化铝熔点高C铝制品不宜长期盛放酸性和碱性食物氧化铝是两性氧化物D用可溶性铝盐和氨水制备氢氧化铝氢氧化铝碱性比氨水弱且很难与氨水反应A.A B.B C.C D.D5、W、X、Y、Z都是元素周期表中前20号的元素。W的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构,且能形成化合物WY;Y和Z属同族元素,它们能形成两种常见化合物;X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物;W和X能形成化合物WX2,X和Y不在同一周期,它们能形成组成为XY2的化合物。关于W、X、Y、Z的说法正确的是A.气态氢化物稳定性:X<YB.最高价氧化物对应的水化物酸性:X<YC.化合物WX2和XY2均为共价化合物D.W、Y、Z的简单离子半径:W>Y>Z6、在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+,实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是A.反应I的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2OB.反应Ⅱ的氧化剂是Fe3+C.反应Ш是氧化还原反应D.黄铁矿催化氧化中NO作催化剂7、下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是()A.用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度C.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化D.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀8、用“银-Ferrozine”法测室内甲醛含量的原理为:已知:吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比。下列说法正确的是A.反应①中参与反应的HCHO为30g时转移电子2molB.可用双氧水检验反应②后的溶液中是否存在Fe3+C.生成44.8LCO2时反应②中参加反应的Ag一定为8molD.理论上测得溶液吸光度越高,HCHO含量也越高9、自催化作用是指反应物之一使该反应速率加快的作用。用稀硫酸酸化的KMnO4进行下列三组实验,一段时间后溶液均褪色(0.01mol/L可以记做0.01M实验①实验②实验③1mL0.01M的KMnO4溶液和MnSO41mL0.01M的KMnO4溶液和1mL稀盐酸1mL0.01M的KMnO4溶液和褪色比实验①褪色快比实验①褪色快下列说法不正确的是A.实验①中发生氧化还原反应,H2C2OB.实验②褪色比①快,是因为MnSO4的催化作用加快了反应速率C.实验③褪色比①快,是因为Cl-的催化作用加快了反应速率D.若用1mL0.2M10、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=911、国际计量大会第26届会议修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023mol-1),于2019年5月20日正式生效。设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.40g正丁烷和18g异丁烷的混合物中共价键数目为13NAB.常温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中的OH-数目为0.01NAC.电解精炼铜时,阳极质量减小3.2g时,转移的电子数为0.1NAD.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应后,溶液中Cl-、ClO-两种粒子数之和为0.2NA12、成语是中国文化的魂宝。下列成语涉及的金属在常温下不溶于浓硝酸的是A.铜壳滴漏 B.化铁为金 C.火树银花 D.书香铜臭13、下列说法中正确的是()A.HClO的结构式:H—Cl—O B.H2与H+互为同位素C.原子核内有10个质子的氧原子:18O D.N2分子的电子式:14、在下列自然资源的开发利用中,不涉及化学变化的是A.用蒸馏法淡化海水 B.用铁矿石冶炼铁C.用石油裂解生产乙烯 D.用煤生产水煤气15、螺环化合物(环与环之间共用一个碳原子的化合物)M在制造生物检测机器人中有重要作用,其结构简式如图。下列有关该物质的说法正确的是()A.分子式为C6H8O B.所有碳原子处于同一平面C.是环氧乙烷()的同系物 D.一氯代物有2种(不考虑立体异构)16、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.D二、非选择题(本题包括5小题)17、有机物A(C10H20O2)具有兰花香味,可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。已知:①B分子中没有支链。②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种。④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。(1)B可以发生的反应有_________(选填序号)①取代反应②消去反应③加聚反应④氧化反应(2)D、F分子所含的官能团的名称依次是:_________、____________。(3)写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式:________________________________________________________。(4)E可用于生产氨苄青霉素等。已知E的制备方法不同于其常见的同系物,据报道,可由2—甲基—1—丙醇和甲酸在一定条件下制取E。该反应的化学方程式是_______________________________。18、某杀菌药物M的合成路线如下图所示。回答下列问题:(1)A中官能团的名称是_______________。B→C的反应类型是__________________。(2)B的分子式为________________________。(3)C→D的化学方程式为__________________________。(4)F的结构简式为___________________________。(5)符合下列条件的C的同分异构体共有____________种(不考虑立体异构);①能发生水解反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱为4组峰的结构简式为_______________(任写一种)。(6)请以和CH3CH2OH为原料,设计制备有机化合物的合成路线(无机试剂任选)_______________。19、FeBr2是一种黄绿色固体,某学习小组制备并探究它的还原性。I.实验室制备FeBr2实验室用如图所示装置制取溴化亚铁。其中A为CO2发生装置,D和d中均盛有液溴,E为外套电炉丝的不锈钢管,e是两个耐高温的瓷皿,其中盛有细铁粉。实验开始时,先将铁粉加热至600—700℃,然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中,E管中反应开始。不断将d中液溴滴入温度为100—120℃的D中。经过几小时的连续反应,在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁。(1)若在A中盛固体CaCO3,a中盛6mol/L盐酸。为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体,则图中B、C处的装置和其中的试剂应是:B为_____________。C为________________。为防止污染空气,实验时应在F处连接盛___________的尾气吸收装置。(2)反应过程中要不断通入CO2,其主要作用是____________________。Ⅱ.探究FeBr2的还原性(3)实验需要200mL0.1mol/LFeBr2溶液,配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器是_____________,需称量FeBr2的质量为:_________。(4)取10mL上述FeBr2溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设:假设1:Br一被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中;假设2:Fe2+被Cl2氧化成Fe3+设计实验证明假设2是正确的:________(5)请用一个离子方程式来证明还原性Fe2+>Br一________:(6)若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10-3molCl2,则反应的离子方程式为________20、单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与石英砂(SiO2)的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图:实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:物质SiCl4AlCl3FeCl3沸点/℃57.7—315熔点/℃-70.0——升华温度/℃—180300(1)装置B中的试剂是_______,装置D中制备SiCl4的化学方程式是______。(2)D、E间导管短且粗的作用是______。(3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-,请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。(提出假设)假设1:只有SO32-;假设2:既无SO32-也无ClO-;假设3:______。(设计方案进行实验)可供选择的实验试剂有:3mol/LH2SO4、1mol/LNaOH、0.01mol/LKMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。取少量吸收液于试管中,滴加3mol/LH2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表:序号操作可能出现的现象结论①向a试管中滴加几滴_____溶液若溶液褪色则假设1成立若溶液不褪色则假设2或3成立②向b试管中滴加几滴_____溶液若溶液褪色则假设1或3成立若溶液不褪色假设2成立③向c试管中滴加几滴_____溶液_____假设3成立21、钛被誉为“21世纪的金属”,可呈现多种化合价。其中以+4价的Ti最为稳定。回答下列问题:(1)基态Ti原子的价电子排布图为__。(2)已知电离能:I2(Ti)=1310kJ·mol-1,I2(K)=3051kJ·mol-1。I2(Ti)<I2(K),其原因为__。(3)钛某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如图所示:①钛的配位数为__,碳原子的杂化类型__。②该配合物中存在的化学键有__(填字母)。a.离子健b.配位键c.金属健d.共价键e.氢键(4)钛与卤素形成的化合物熔、沸点如下表所示:TiCl4TiBr4TiI4熔点/℃-24.138.3155沸点/℃136.5233.5377分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点和沸点呈现一定变化规律的原因是__。(5)已知TiO2与浓硫酸反应生成硫酸氧钛,硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子,结构如图所示,该阳离子化学式为_。阴离子的立体构型为__。(6)已知TiN晶体的晶胞结构如图所示,若该晶胞的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数值为NA,则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为___pm。(用含ρ、NA的代数式表示)
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、碘升华,只是碘状态发生变化,发生物理变化,共价键未被破坏,A错误;B、NaOH为离子化合物,熔化时破坏的是离子键,B错误;C、NaHSO4溶于水时,在水分子的作用下电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,所以共价键被破坏,C正确;D、酒精溶于水,酒精在水溶液里以分子存在,所以共价键未被破坏,D错误;答案选C。2、A【解析】
A.足量的Mg与0.1molCO2充分反应生成氧化镁和碳,碳元素化合价从+4价降低到0价,因此转移的电子数目为0.4NA,A正确;B.O2和O3的相对分子质量不同,因此无法计算1.6gO2和O3的混合物含有的分子数目,B错误;C.溶液体积未知,因此无法计算25℃时,pH=2的H2SO3溶液中含有的H+数目,C错误;D.标准状况下三氯甲烷是液体,1.12L三氯甲烷(CHCl3)含有的化学键数目不是0.2NA,D错误;答案选A。3、D【解析】
A.催化剂a表面是氢气和氮气反应生成氨气,催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性键的形成,故A合理;B.催化剂可降低反应活化能,改变反应速率,但不能改变反应焓变,故B合理;C.催化剂b表面是氨气催化氧化生成NO的反应,发生的是氧化还原反应,涉及电子转移,故C合理;D.催化剂a、b改变反应速率,不改变化学平衡,不能提高反应的平衡转化率,故D不合理;故选D。4、A【解析】
A.常温下,可用铝制容器盛装浓硫酸,铝在浓硫酸反应形成致密氧化膜而阻止反应进一步进行,不是因为铝与浓硫酸很难反应,故A错误;B.氧化铝熔点高,可以作耐火材料,故B正确;C.氧化铝是两性氧化物既可以和碱反应也可以和酸反应,所以铝制品不宜长期盛放酸性和碱性食物,故C正确;D.氢氧化铝碱性比氨水弱,不能继续和氢氧化铝反应生成偏铝酸盐,很难与氨水反应,所以用可溶性铝盐和氨水制备氢氧化铝,故D正确;题目要求选择错误的,故选A。【点睛】本题考查Al的性质与物质的分类,明确两性氧化性的概念是解答本题的关键,题目较简单。5、B【解析】
Y和Z属同族元素,能形成两种常见化合物,所以Y、Z为O和S元素,Z为S或O,又X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物,可确定Z为O,则Y为S,X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物,可判断X为C或N元素。W的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构,且能形成化合物WY,可知W为Ca,W和X能形成化合物WX2,故可判断X为C。综上得W、X、Y、Z四种元素分别是Ca、C、S、O。A.C的非金属性小于O的非金属性,所以CH4的稳定性小于H2O的稳定性,选项A错误;B.C的非金属性小于S的非金属性,所以最高价氧化物对应的水化物酸性:H2CO3<H2SO4,选项B正确;C.化合物WX2为CaC2,属于离子化合物,XY2为CS2属于共价化合物,选项C错误;D.Ca2+、S2-、O2-的半径大小关系为:S2->Ca2+>O2-,选项D错误。答案选B。6、C【解析】
A.根据图示,反应I的反应物为Fe(NO)2+和O2,生成物是Fe3+和NO,结合总反应方程式,反应的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O,故A正确;B.根据图示,反应Ⅱ的反应物是Fe3+和FeS2,生成物是Fe2+和SO42-,反应中铁元素的化合价降低,氧化剂是Fe3+,故B正确;C.根据图示,反应Ш的反应物是Fe2+和NO,生成物是Fe(NO)2+,没有元素的化合价发生变化,不是氧化还原反应,故C错误;D.根据2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+,反应过程中NO参与反应,最后还变成NO,NO作催化剂,故D正确;故选C。【点睛】解答本题的关键是认真看图,从图中找到物质间的转化关系。本题的易错点为A,要注意根据总反应方程式判断溶液的酸碱性。7、D【解析】
A.反应开始时生成的氢气进入B中,可排出氧气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化,一段时间后关闭止水夹C,A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2,故A正确;B.FeCl3易水解,配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀,可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度,故B正确;C.Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,故C正确;D.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,无沉淀,故D错误;故选:D。8、D【解析】
A.30gHCHO的物质的量为1mol,被氧化时生成二氧化碳,碳元素化合价从0价升高到+4价,所以转移电子4mol,故A错误;B.过氧化氢能将Fe2+氧化为Fe3+,与Fe3+不反应,所以不能用双氧水检验反应②后的溶液中是否存在Fe3+,故B错误;C.没有注明温度和压强,所以无法计算气体的物质的量,也无法计算参加反应的Ag的物质的量,故C错误;D.吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比,吸光度越高,则说明反应②生成的Fe2+越多,进一步说明反应①生成的Ag越多,所以HCHO含量也越高,故D正确。故选D。9、C【解析】
A.碳元素的化合价升高,且锰离子可作催化剂,则实验①中发生氧化还原反应,H2C2O4是还原剂,产物MnSO4能起自催化作用,故A正确;B.催化剂可加快反应速率,则实验②褪色比①快,是因为MnSO4的催化作用加快了反应速率,故B正确;C.高锰酸钾可氧化氯离子,则实验③褪色比①快,与催化作用无关,故C错误;D.增大浓度,反应速率加快,则用1mL0.2M的H2C2O4做实验①,推测比实验①褪色快,故D正确;故选C。10、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。11、A【解析】
A.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,二者相对分子质量相同,分子内的共价键数目也相同(都为13个)。混合物共58g,其物质的量为1mol,共价键数目为13NA,正确;B.常温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中的OH-数目无法计算,因为不知道溶液的体积,错误;C.电解精炼铜时,阳极放电的金属不仅有铜,还有杂质中的比铜活泼的金属,所以阳极质量减小3.2g时,转移的电子数不一定是0.1NA,错误;D.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应,溶液中除Cl-、ClO-两种粒子外,可能还有ClO3-等含氯离子,它们的数目之和为0.2NA,错误。故选A。12、B【解析】A、铜壶滴漏,铜壶滴漏即漏壶,中国古代的自动化计时(测量时间)装置,又称刻漏或漏刻。铜能溶于浓硝酸,故A错误;B、化铁为金,比喻修改文章,化腐朽为神奇。金不活泼,金在常温下不溶于浓硝酸,铁常温下在浓硝酸中钝化,故B正确;C、火树银花,大多用来形容张灯结彩或大放焰火的灿烂夜景。银不活泼,但能溶于浓硝酸,故C错误;D、书香铜臭,书香,读书的家风;铜臭,铜钱上的臭味。指集书香和铜臭于一体的书商。铜能溶于浓硝酸,故D错误;故选B。13、D【解析】
A、HClO中O原子分别与H原子和Cl形成共价键,故HClO的结构式为H—O—Cl,故A不正确;B、同位素研究的是原子之间的关系,H2与H+之间不是原子,所以不属于同位素,故B不正确;C、氧原子原子核内不可能有10个质子,只有Ne原子才含有10个质子,故C不正确;D、N2分子的电子式:,D正确;故选D。14、A【解析】
A.蒸馏海水,利用沸点的差异分离易挥发和难挥发的物质,没有涉及到化学变化,A项符合题意;B.铁矿石炼铁,从铁的化合物得到铁单质,涉及到化学变化,B项不符合题意;C.石油裂解,使得较长碳链的烷烃断裂得到较短碳链的烃类化工原料,涉及到化学变化,C项不符合题意;D.煤生成水煤气,C与水蒸气高温条件下得到CO和H2,涉及到化学变化,D项不符合题意;本题答案选A。15、D【解析】
A.分子式为C5H8O,A错误;B.两个环共用的碳原子与4个碳原子相连,类似于甲烷的结构,所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;C.环氧乙烷()只有一个环,而M具有两个环,二者结构不相似,不互为同系物,C错误;D.三元环和四元环中的一氯代物各有1种,D正确;故选D。16、C【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。二、非选择题(本题包括5小题)17、①②④羧基碳碳双键、【解析】
B发生氧化反应生成C,C发生氧化反应生成D,D能与NaHCO3溶液反应放出CO2,D中含羧基,C中含醛基,B中含—CH2OH,且B、C、D中碳原子数相同;B在浓硫酸/加热条件下反应生成F,F可以使溴的四氯化碳溶液褪色,B→F为消去反应;D、E互为同分异构体,D与E的分子式相同,B与E反应生成A,A的分子式为C10H20O2,A具有兰花香味,A属于饱和一元酸与饱和一元醇形成的酯,B分子中没有支链,E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种,则B的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2OH,C为CH3CH2CH2CH2CHO,D为CH3CH2CH2CH2COOH,E为(CH3)3CCOOH,A为(CH3)3CCOOCH2CH2CH2CH2CH3,F为CH3CH2CH2CH=CH2,据此分析作答。【详解】B发生氧化反应生成C,C发生氧化反应生成D,D能与NaHCO3溶液反应放出CO2,D中含羧基,C中含醛基,B中含—CH2OH,且B、C、D中碳原子数相同;B在浓硫酸/加热条件下反应生成F,F可以使溴的四氯化碳溶液褪色,B→F为消去反应;D、E互为同分异构体,D与E的分子式相同,B与E反应生成A,A的分子式为C10H20O2,A具有兰花香味,A属于饱和一元酸与饱和一元醇形成的酯,B分子中没有支链,E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种,则B的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2OH,C为CH3CH2CH2CH2CHO,D为CH3CH2CH2CH2COOH,E为(CH3)3CCOOH,A为(CH3)3CCOOCH2CH2CH2CH2CH3,F为CH3CH2CH2CH=CH2,(1)B的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2OH,B属于饱和一元醇,B可以与HBr、羧酸等发生取代反应,B中与—OH相连碳原子的邻碳上连有H原子,B能发生消去反应,B能与O2、KMnO4等发生氧化反应,B不能加聚反应,答案选①②④。(2)D为CH3CH2CH2CH2COOH,所含官能团名称为羧基;F为CH3CH2CH2CH=CH2,所含官能团名称为碳碳双键。(3)D、E的官能团为羧基,与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式为(CH3)2CHCH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH。(4)E为(CH3)3CCOOH,2—甲基—1—丙醇与甲酸在一定条件下制取E的化学方程式为。18、羟基取代反应C7H6O3+HNO3+H2O19或CH3CH2OHCH2=CH2【解析】
本题主要采用逆推法,通过分析C的结构可知B()与CH3I发生取代反应生成C;分析B()的结构可知A()与CH2Cl2发生取代反应生成B;C()在浓硫酸、浓硝酸条件下发生硝化反应生成D,D在Fe+HCl条件下,-NO2还原为-NH2,根据M中肽键的存在,可知E与F发生分子间脱水生成M;分析M的结构,可知E为,F为;根据E()可知D为。【详解】(1)根据上面分析可知A()中官能团的名称是羟基。B→C的反应类型是取代反应;答案:羟基取代反应(2)B()的分子式为C7H6O3;答案:C7H6O3。(3)C()在浓硫酸、浓硝酸条件下发生硝化反应生成D,化学方程式为+HNO3+H2O;答案:+HNO3+H2O(4)根据上面分析可知F的结构简式为;答案:(5)符合下列条件的C()的同分异构体:①能发生水解反应,说明必有酯基;②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明必有酚羟基;符合条件的有苯环外面三个官能团:HCOO-、-CH3、-OH,符合条件的共有10种;苯环外面两个官能团:-OH、-COOCH3,符合条件的共有3种;苯环外面两个官能团:-OH、-OOCCH3,符合条件的共有3种;-CH2OOCH、-OH,符合条件的共有3种;因此同分异构体共19种,其中核磁共振氢谱只有4组峰的结构肯定对称,符合条件的结构简式为或;答案:19或(6)逆推法:根据题干A生成B的信息可知:的生成应该是与一定条件下发生取代反应生成;可以利用乙烯与溴水加成反应生成,乙烯可由乙醇消去反应生成,据此设计合成路线为;答案:。19、饱和NaHCO3溶液的洗气瓶浓H2SO4的洗气瓶NaOH溶液用CO2把反应器中的空气赶尽,将溴蒸气带入E管中250mL容量瓶5.4g取适量黄色溶液,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液变血红色,则证明假设2正确2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-【解析】
I.装置A用碳酸钙和盐酸制取二氧化碳,装置B中盛有的NaHCO3饱和溶液用于除去二氧化碳中的氯化氢气体,装置C中盛有的浓H2SO4是干燥二氧化碳,二氧化碳把反应器中的空气赶尽,并将油浴加热的装置D中溴蒸气带入E管中,在加热条件下与铁反应生成黄绿色鳞片状溴化亚铁,在装置F处连接盛有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置,吸收有毒的溴蒸汽,防止污染环境;Ⅱ.Fe2+和Br-的还原性强弱顺序为:Fe2+>Br-,向FeBr2溶液中滴加少量新制的氯水,氯气先氧化Fe2+,再氧化Br-。【详解】(1)实验时用碳酸钙和盐酸制取二氧化碳,盐酸易挥发,制得的二氧化碳中混有氯化氢和水蒸气,装置B的作用是除去二氧化碳中的氯化氢气体,可以用盛有NaHCO3饱和溶液的洗气瓶洗气,装置C的作用是干燥二氧化碳,可以用盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥,溴蒸汽有毒,不能排到空气中,氢氧化钠溶液能够与溴单质反应,为防止污染空气,实验时应在F处连接氢氧化钠溶液的尾气吸收装置,故答案为饱和NaHCO3溶液的洗气瓶;浓H2SO4的洗气瓶;NaOH溶液;(2)反应前先通入一段时间CO2,将容器中的空气赶净,避免空气中的氧气干扰实验;反应过程中要不断通入CO2,还可以油浴加热的装置D中溴蒸气带入E管中,使溴能够与铁粉充分反应,故答案为用CO2把反应器中的空气赶尽,将溴蒸气带入E管中;(3)配制200mL0.1mol/LFeBr2溶液的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒和250mL容量瓶;250mL0.1mol/LFeBr2溶液中FeBr2的物质的量为0.25mol,则FeBr2的质量为0.25mol×216g/mol=5.4g,故答案为250mL容量瓶;5.4g;(4)若假设2正确,向FeBr2溶液中滴加少量新制的氯水,Fe2+被Cl2氧化成Fe3+,向反应后的黄色溶液中加入KSCN溶液,溶液会变为红色,故答案为取适量黄色溶液,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液变血红色,则证明假设2正确;(5)溶液中Fe2+和Br2能够发生氧化还原反应生成Fe3+和Br-,反应的离子方程式为2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,则故答案为2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;(6)40mL0.1mol/LFeBr2溶液中FeBr2的物质的量为0.004mol,0.004molFe2+消耗Cl2的物质的量为0.002mol,3×10-3molCl2有0.001molCl2与Br-反应,反应消耗Br-的物质的量为0.002mol,参与反应的Fe2+、Br-和Cl2的物质的量比为0.004mol:0.002mol:0.003mol=4:2:3,则反应的离子方程式为4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-,故答案为4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。【点睛】本题考查了实验方案的设计与评价和探究实验,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力,注意掌握化学实验基本操作方法,明确常见物质的性质及化学实验方案设计原则是解答关键。20、饱和食盐水SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO防止生成物中的AlCl3,FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管只有ClO-0.01mol/LKMnO4溶液(或溴水)品红淀粉-KI若溶液变为蓝色【解析】
制备四氯化硅的实验流程:A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应生成氯气,B中饱和食盐水除去Cl2中杂质HCl,C装置中浓硫酸干燥氯气,D中发生Si与氯气的反应生成四氯化硅,由信息可知,四氯化硅的沸点低,则E装置冷却可收集四氯化硅,F可防止F右端的水蒸气进入装置E中与四氯化硅反应,造成产物不纯,最后G处理含氯气的尾气。据此解答。【详解】(1)装置A是氯气发生装置,A中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,其离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑;浓盐酸具有挥发性,所以制取得到的Cl2中含有杂质HCl及水蒸气,装置B的作用是除去杂质HCl,结合Cl2与水的反应是可逆反应的特点,装置B使用的试剂是饱和食盐水,用以除去杂质HCl;在D装置中二氧化硅、碳和氯气反应生成四氯化硅和一氧化碳,反应为:SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO;(2)石英砂中的杂质Fe、Al会与Cl2反应产生FeCl3、AlCl3,这两种物质的熔沸点比较高,在室温下成固态,D、E间导管短且粗就可防止生成物中的AlCl3,FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管;(3)由假设1和假设2可知,要检测的为SO32-和ClO-,故假设3为只有ClO-,又因为SO32-具有还原性,会使KMnO4溶液(或溴水)褪色,而ClO-不会,所以可以用0.01mol/LKMnO4溶液(或溴水)来检测,证明假设1成立;SO32-与硫酸反应产生H2SO3,H2SO3分解产生的SO2和ClO-具有漂白性,会使品红溶液褪色,所以可以用品红溶液来检测假设2是否成立;ClO-具有氧化性,可以氧化KI反应生成碘单质,碘单质遇到淀粉边蓝色,若溶液变为蓝色,证明含有ClO-,否则不含有ClO-,因此可以使用淀粉-KI溶液用来检测假设3是否成立。【点睛】本题考查制备实验方案的设计,综合了氯气的制法、硅的提纯等实验知识,注意把握制备原理及实验流程中的反应、物质的性质等为解答的关键,侧重考查学生的分析与实验能力。21、K+失去的是全充满的3p6电子,Ti+失去的是4s1电子,相对较易失去,故I2(Ti)<I2(K)6sp3、sp2bd三者均为分子晶体,组成与结构相似,随着相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔
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