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文档简介
2023年高考化学模拟试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:,平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示,下列说法正确的是A.时,若充入惰性气体,、逆
均减小,平衡不移动B.时,反应达平衡后的转化率为C.时,若充入等体积的和CO,平衡向逆反应方向移动D.平衡常数的关系:2、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是A.5.5g超重水(T2O)中含有的中子数目为3NAB.常温常压下,44gCO2与足量过氧化钠反应转移电子的数目为NAC.常温常压下,42gC2H4和C4H8混合气体中含有氢原子的数目为6NAD.0.1L0.5mol·L-1CH3COOH溶液中含有H+数目为0.2NA3、部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线),下列说法不正确的是A.B只能得电子,不能失电子B.原子半径Ge>SiC.As可作半导体材料D.Po处于第六周期第VIA族4、个人卫生及防护与化学知识密切相关。下列说法中正确的是()A.气溶胶是飞沫混合在空气中形成的胶体,飞沫是分散剂,空气是分散质B.饮用水的净化常用到明矾,明矾中无重金属元素,长期使用对身体无害C.家庭生活中可以用84消毒液进行消毒,84消毒液与洁厕灵可以混合使用,效果更好D.制造口罩的核心材料熔喷布的主要成分是聚丙烯,聚丙烯是有机高分子化合物,属于混合物5、下列有关垃圾处理的方法不正确的是A.废电池必须集中处理的原因是防止电池中汞、镉、铬、铅等重金属元素形成的有毒化合物对土壤和水源污染B.将垃圾分类回收是垃圾处理的发展方向C.家庭垃圾中的瓜果皮、菜叶、菜梗等在垃圾分类中属于湿垃圾D.不可回收垃圾图标是6、制备和收集下列气体可采用如图装置的是()A.铜与浓硫酸反应制SO2 B.铜与稀硝酸反应制NOC.乙醇与浓硫酸反应制乙烯 D.氯化钠与浓硫酸反应制HCl7、氮化铝(AlN)熔融时不导电、难溶于水,常用作砂轮及耐高温材料,由此推知,它应该属于()A.离子晶体 B.原子晶体 C.分子晶体 D.金属晶体8、《唐本草》和《本草图经》中记载:“绛矾,本来绿色,……正如瑁璃烧之赤色”“取此物(绛矾)置于铁板上,聚炭,……吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也”。其中不涉及的物质是()A.FeSO4·7H2O B.S C.Fe2O3 D.H2SO49、用NA表示阿伏加德罗常数值,下列叙述中正确的A.0.4molNH3与0.6molO2在催化剂的作用下充分反应,得到NO的分子数为0.4NAB.C60和石墨的混合物共1.8g,含碳原子数目为0.15NAC.1L0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液中阳离子总数小于0.2NAD.5.6g铁在足量的O2中燃烧,转移的电子数为0.3NA10、化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是A.月饼因富含油脂而易被氧化,保存时常放入装有硅胶的透气袋B.离子交换膜在工业上应用广泛,在氯碱工业中使用阴离子交换膜C.钢铁在潮湿的空气中,易发生化学腐蚀生锈D.“梨花淡白柳深青,柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分和棉花相同11、向含1molNaOH、2molNaAl(OH)4、1molBa(OH)2的混合液中加入稀硫酸充分反应,加入溶质H2SO4的量和生成沉淀的量的关系正确的是选项ABCDn(H2SO4)/mol2345n(沉淀)/mol2321.5A.A B.B C.C D.D12、维生素B3可以维持身体皮肤的正常功能,而且具有美容养颜的功效,其分子中六元环的结构与苯环相似。下列有关维生素B分子的说法错误的是A.所有的碳原子均处于同一平面 B.与硝基苯互为同分异构体C.六元环上的一氯代物有4种 D.1mol该分子能和4molH2发生加成反应13、某兴趣小组称取2.500g胆矾晶体逐渐升温使其失水,并准确测定不同温度下剩余固体的质量(m)得到如图所示的实验结果示意图。下列分析正确的是A.结晶水分子与硫酸铜结合的能力完全相同B.每个结晶水分子与硫酸铜结合的能力都不相同C.可能存在三种不同的硫酸铜结晶水合物D.加热过程中结晶水分子逐个失去14、中华传统文化中蕴含着诸多化学知识,下列说法错误的是()A.“火树银花不夜天”指的是某些金属元素的焰色反应B.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”蕴含了碳酸钙的分解反应C.“榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”中的“柳絮”主要成分是纤维素D.“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”中的“烟”是弥散在空气中的PM2.5固体颗粒15、短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递増,其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是()A.X的简单氢化物溶于水显酸性B.Y的氧化物是离子化合物C.Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质D.X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸16、化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是()A.可用钢瓶储存液氯或浓硫酸B.二氧化碳气体可用作镁燃烧的灭火剂C.鸡蛋清溶液中加入CuSO4溶液,有沉淀析出,该性质可用于蛋白质的分离与提纯D.炒菜时加碘食盐要在菜准备出锅时添加,是为了防止食盐中的碘受热升华二、非选择题(本题包括5小题)17、有机物M()是某抗病毒药物的中间体,它的一种合成路线如下:已知:①②回答下列问题:(1)有机物A的名称是_____,F中含有的官能团的名称是_____。(2)A生成B所需的试剂和反应条件是_____。(3)F生成G的反应类型为_____。(4)G与NaOH溶液反应的化学方程式为_____。(5)有机物I的结构简式为_____。(6)参照上述合成路线,以乙烯为起始原料(无机试剂任选),设计制备E的合成路线____________________。18、(化学——选修5:有机化学基础)高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下:回答下列问题:(1)反应①所需试剂、条件分别是____________;F的化学名称为____________。(2)②的反应类型是______________;A→B的化学方程式为_____________________。(3)G的结构简式为______________;H中所含官能团的名称是____________。(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件,W的可能结构有___种。①遇FeCl3溶液显紫色②属于芳香族化合物③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1,写出符合要求的W的结构简式____________。(5)设计用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线,其他无机试剂任选(合成路线常用的表示方式为:)____________。19、FeSO4溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用Fe2+,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体[俗称“摩尔盐”,化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O],它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置在空气中不易发生各种化学反应而变质)I.硫酸亚铁铵晶体的制备与检验(1)某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,这样处理蒸馏水的目的是_______。向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过操作_______、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。(2)该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。①如图所示实验的目的是_______,C装置的作用是_______。取少量晶体溶于水,得淡绿色待测液。②取少量待测液,_______(填操作与现象),证明所制得的晶体中有Fe2+。③取少量待测液,经其它实验证明晶体中有NH4+和SO42-II.实验探究影响溶液中Fe2+稳定性的因素(3)配制0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0),各取2ml上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15分钟后观察可见:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液;FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。(资料1)沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH7.62.7完全沉淀pH9.63.7①请用离子方程式解释FeSO4溶液产生淡黄色浑浊的原因_______。②讨论影响Fe2+稳定性的因素,小组同学提出以下3种假设:假设1:其它条件相同时,NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+稳定性较好。假设2:其它条件相同时,在一定pH范围内,溶液pH越小Fe2+稳定性越好。假设3:_______。(4)小组同学用如图装置(G为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液A(0.2mol/LNaCl)和溶液B(0.1mol/LFeSO4)为不同的pH,观察记录电流计读数,对假设2进行实验研究,实验结果如表所示。序号A:0.2mol·L-1NaClB:0.1mol·L-1FeSO4电流计读数实验1pH=1pH=58.4实验2pH=1pH=16.5实验3pH=6pH=57.8实验4pH=6pH=15.5(资料2)原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大。(资料3)常温下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液稳定性更好。根据以上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:①U型管中左池的电极反应式____________。②对比实验1和2(或3和4),在一定pH范围内,可得出的结论为____________。③对比实验____________和____________,还可得出在一定pH范围内溶液酸碱性变化对O2氧化性强弱的影响因素。④对(资料3)实验事实的解释为____________。20、某实验小组探究肉桂酸的制取:I:主要试剂及物理性质注意:乙酸酐溶于水发生水解反应II:反应过程.实验室制备肉桂酸的化学方程式为:+(CH3CO2)O+CH3COOHIII::实验步骤及流程①在250mL三口烧瓶中(如图甲)放入3ml(3.15g,0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛、8ml(8.64g,0.084mol)新蒸馏过的乙酸酐,以及研细的4.2g无水碳酸钾。采用空气冷凝管缓缓回流加热45min。由于反应中二氧化碳逸出,可观察到反应初期有大量泡沫出现。②反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20mL水,再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8。然后进行水蒸气蒸馏(如图乙),待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤。在搅拌下,将HCl加入到滤液中,当固体不在增加时,过滤,得到产品,干燥,称量得固体3.0g。IV:如图所示装置:回答下列问题:(1)合成时装置必须是干燥的,理由是___________。反应完成后分批加人20mL水,目的是________。(2)反应完成后慢慢加入碳酸钠中和,目的是_____。(3)步骤②进行水蒸气蒸馏,除去的杂质是______,如何判断达到蒸馏终点__________。(4)加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤,将滤液冷却至室温,趁热过滤的目的是_______。(5)若进一步提纯粗产品,应用的操作名称是______,该实验产品的产率约是_______。(保留小数点后一位)21、钛酸锌(ZnTiO3)是一种抗菌涂料,应用于人造骨骼等生物移植技术。回答下列问题:(1)基态Zn原子的电子占据能量最高的能层符号为_____________,与Zn同周期的所有副族元素的基态原子中,最外层电子数与Zn相同的元素有___________种(2)钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。则电负性C____B(选填“>或“<”);第一电离能N>O,原因是__________________________________________。(3)ZnTiO3与80%H2SO4反应可生成TiOSO4。①的空间构型为_____________,其中硫原子采用____________杂化。②与互为等电子体的分子的化学式为_________________(任写一种即可)(4)Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示。①与Zn原子距离最近的Zn原子有___________个。②该化合物的化学式为_________________________________。③已知该晶体的晶胞参数为a×10-12m,阿伏加德罗常数为NA。则该晶体的密度为__________________g/cm3(列式即可)
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
体积可变的恒压密闭容器中,若充入惰性气体,体积增大,则压强减小,则、逆均减小,平衡正向移动,选项A错误;B.由图可知,时,CO的体积分数为,设开始及转化的分别为n、x,则,解得,平衡后的转化率为,选项B正确;C.时,若充入等体积的和CO,与原平衡状态时体积分数相同,平衡不移动,选项C错误;D.由图可知,温度越高,CO的体积分数越大,该反应为吸热反应,K与温度有关,则,选项D错误;答案选B。2、D【解析】
A选项,5.5g超重水(T2O)物质的量,1个T2O中含有12个中子,5.5g超重水(T2O)含有的中子数目为3NA,故A正确,不符合题意;B选项,根据反应方程式2mol过氧化钠与2mol二氧化碳反应生成2mol碳酸钠和1mol氧气,转移2mol电子,因此常温常压下,44gCO2即物质的量1mol,与足量过氧化钠反应转移电子的数目为NA,故B正确,不符合题意;C选项,C2H4和C4H8混合气体可用通式法来分析,通式为CnH2n,42gC2H4和C4H8混合气体中含有氢原子物质的量,因此含有氢原子的数目为6NA,故C正确,不符合题意;D选项,0.1L0.5mol·L-1CH3COOH物质的量为0.05mol,醋酸是弱酸,部分电离,因此溶液中含有H+数目小于为0.05NA,故D错误,符合题意。综上所述,答案为D。【点睛】C2H4和C4H8混合气体可用通式法来分析含碳原子个数和含氢原子个数的思想。3、A【解析】
同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,因此图中临近虚线的元素既表现一定的金属性,又表现出一定的非金属性,在金属和非金属的分界线附近可以寻找半导体材料(如锗、硅、硒等),据此分析解答。【详解】A.根据以上分析,B元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近,既能得电子,又能失电子,故A错误;B.同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,所以原子半径Ge>Si,故B正确;C.As元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近,可作半导体材料,故C正确;D.Po为主族元素,原子有6个电子层,最外层电子数为6,处于第六周期第VIA族,故D正确。故选A。4、D【解析】
A.飞沫在空气中形成气溶胶,飞沫是分散质,空气是分散剂,A不正确;B.明矾中的Al3+对人体有害,不能长期使用,B不正确;C.84消毒液(有效成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分为HCl)混合,会反应生成Cl2,污染环境,C不正确;D.聚丙烯是由链节相同但聚合度不同的分子形成的混合物,D正确;故选D。5、D【解析】
A.电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源会造成污染,所以废电池必须进行集中处理,故A正确;B.将垃圾分类并回收利用,有利于对环境的保护,减少资源的消耗,是垃圾处理的发展方向,故B正确;C.家庭垃圾中的瓜果皮、菜叶、菜梗等在垃圾分类中属于湿垃圾,故C正确;D.为可回收垃圾图标,故D错误;故选D。6、B【解析】
由实验装置图可知,反应在加热条件下进行,生成气体可用排水法收集,说明生成的气体不溶于水。【详解】A.SO2易溶于水,不能用排水法收集,A项错误;
B.NO不溶于水,易与空气中氧气反应,只能用排水法收集,B项正确;
C.乙醇与浓硫酸反应制乙烯应有温度计,装置不符合要求,C项错误;
D.HCl易溶于水,不能用排水法收集,D项错误;
答案选B。7、B【解析】
由信息可知,氮化铝常用作砂轮及耐高温的材料,熔融时不导电,为共价化合物,熔点高、硬度大,为原子晶体的性质,所以氮化铝属于原子晶体,B项正确;答案选B。8、B【解析】
由信息可知,绿矾为硫酸亚铁的结晶水合物,即FeSO4·7H2O,加热发生氧化还原反应,Fe元素的化合价升高,S元素的化合价降低,Fe的氧化物只有氧化铁为红色,则“色赤”物质可能是Fe2O3,故生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫和水蒸气,三氧化硫与水结合可生成硫酸,不涉及的物质是S,答案选B。【点睛】硫为淡黄色固体,在题目中并未涉及,做本题时要关注各物质的物理性质。9、B【解析】
A.依据4NH3+5O2=4NO+6H2O,0.4molNH3与0.6molO2在催化剂的作用下加热充分反应,氧气剩余,则生成的一氧化氮部分与氧气反应生成二氧化氮,所以最终生成一氧化氮分子数小于0.4NA,故A错误;B.C60和石墨是碳元素的同素异形体,混合物的构成微粒中都只含有C原子,1.8gC的物质的量为=0.15mol,所以其中含有的碳原子数目为0.15NA,B正确;C.1L0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液中含有溶质的物质的量n[NH4Al(SO4)2]=0.1mol/L×1L=0.1mol,该盐是强酸弱碱盐,阳离子部分发生水解作用,离子方程式为:NH4++H2ONH3·H2O+H+;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,可见NH4+水解消耗数与水解产生的H+数目相等,而Al3+一个水解会产生3个H+,因此溶液中阳离子总数大于0.2NA,C错误;D.Fe在氧气中燃烧产生Fe3O4,3molFe完全反应转移8mol电子,5.6gFe的物质的量是0.1mol,则其反应转移的电子数目为×0.1mol=mol,故转移的电子数目小于0.3NA,D错误;故合理选项是B。10、D【解析】
A.食品包装中的硅胶为干燥剂,不能除去月饼包装袋中的氧气,故A错误;B.氯碱工业中生成NaOH、Cl2和H2,为防止Cl2和NaOH溶液反应,选择阳离子交换膜,故B错误;C.铁中含有杂质碳,在潮湿的环境下容易形成原电池,发生电化学腐蚀,故C错误;D.柳絮和棉花的化学成分均为纤维素,故D正确;答案:D。11、A【解析】
A、2mol硫酸中有3mol氢离子中和氢氧根,1mol氢离子与偏铝酸钠反应生成1mol氢氧化铝沉淀,同时还有1mol硫酸钡产生,共计是2mol,选项A正确;B、3mol硫酸中有3mol氢离子中和氢氧根,2mol氢离子与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,生成的氢氧化铝沉淀又有一部分溶解在氢离子中,而硫酸钡是1mol,则沉淀的物质的量小于3mol,选项B错误;C、4mol硫酸中有3mol氢离子中和氢氧根,2mol氢离子与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,剩余3mol氢离子又溶解1mol氢氧化铝,而硫酸钡是1mol,则沉淀的物质的量是2mol,选项C错误;D、5mol硫酸中有3mol氢离子中和氢氧根,2mol氢离子与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,剩余5mol氢离子又溶解5/3mol氢氧化铝,而硫酸钡是1mol,则沉淀的物质的量是4/3mol,选项D错误;答案选A。12、D【解析】
A.该分子中所有C原子和N原子都采用sp2杂化且碳碳单键可以旋转,所以该分子中的所有C原子可能位于同一平面,故A正确;B.硝基苯的分子式为C6H5NO2,该分子的分子式也为C6H5NO2,且二者结构不同,互为同分异构体,故B正确;C.六元环上含有4种氢原子,所以其六元环上的一氯代物是4种,故C正确;D.羧基中的碳氧双键不能加成,维生素B3分子中的六元环与苯环相似,则1mol该物质最多能和3mol氢气发生加成反应,故D错误;故答案为D。13、C【解析】
胆矾(CuSO45H2O)的分子量为250,如果失去1个水分子,则剩下晶体质量232g,失去2个水分子,则剩下晶体质量214g,如果失去3个水分子,则剩下晶体质量196g,如果失去4个水分子,则剩下晶体质量178g,如果失去5个水分子,则剩下晶体质量160g,由图可知明显不是同时失去,而是分三阶段失水,102℃时失去2个水分子,115℃时,又失去2个水分子,258℃时失去1个水分子,则:A.因为固体质量是分三次降低的,而三次温度变化值不同,所以失去结晶水克服的作用力大小不同,则结晶水分子与硫酸铜结合的能力不完全相同,故A错误;B.由上述分析可知,硫酸铜晶体分三次失去结晶水,同一次失去的结晶水与硫酸铜结合的能力相同,故B错误;C.因为固体质量是分三次降低的,所以晶体中的水分子所处化学环境可以分为3种,故C正确;D.由图可知明显不是逐个失去,而是分三阶段失水,第一次失去2个,第二次失去2个,第三次失去1个,故D错误;故答案选C。14、D【解析】
A.很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫做焰色反应,“火树银花不夜天”指的是某些金属元素的焰色反应,A正确;B.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”蕴含了碳酸钙在高温下分解成氧化钙和二氧化碳,B正确;C.一切植物都含有大量的纤维素,“柳絮”主要成分是纤维素,C正确;D.日照香炉生紫烟”的意思是说“由于瀑布飞泻,水气蒸腾而上,在丽日照耀下,仿佛香炉峰冉冉升起了团团紫烟”,由此可见这个“烟”实际上是水产生的雾气,D错误。答案选D。15、B【解析】
Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者Y原子最外层电子数的3倍,说明Z原子的最外层电子数是6个,Y的最外层电子数是2,因此X的最外层电子数是5,即X是N。X与Y、Z位于相邻周期,所以Y是镁,Z是硫。A.氨气的水溶液显碱性,A不正确;B.氧化镁是活泼的金属和活泼的非金属形成的,属于离子化合物,B正确;C.H2S具有还原性,容易被氧化,C不正确;D.硝酸和硫酸都是强酸,D不正确;答案选B。16、A【解析】
A.常温下Fe与氯气不反应,遇浓硫酸发生钝化,则用钢瓶储存液氯或浓硫酸,故A正确;B.Mg能在CO2中燃烧生成MgO和C,则二氧化碳气体不可用作镁燃烧的灭火剂,故B错误;C.蛋白质遇硫酸铜发生变性,变性是不可逆过程,盐析可用于蛋白质的分离和提纯,故D错误;D.食盐中加的碘盐为KIO3,受热易分解,则在菜准备出锅时添加加碘食盐,是为了防止KIO3受热易分解,故D错误;故答案为A。二、非选择题(本题包括5小题)17、甲苯羧基浓硝酸、浓硫酸、水浴加热取代反应CH3-CH2-CHBr-COOH+2NaOHCH3-CH2-CH(OH)-COONa+NaBr+H2OCH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH2CH2CH2OH【解析】
(A)与混酸在水浴加热条件下发生取代反应生成(B);B被MnO2氧化,将-CH3氧化为-CHO,从而生成(C);C发生还原反应生成(D)。(E)发生氧化生成(F);F与Br2在PBr3催化下发生取代反应生成(G);G在碱性条件下发生水解反应生成(H);依据M和D的结构,可确定I为,是由H在氧化剂作用下发生氧化反应生成;D与I发生反应生成(M)。【详解】(1)有机物A为,其名称是甲苯,F为,含有的官能团的名称是羧基。答案为:甲苯;羧基;(2)由(A)在混酸作用下生成(B),所需的试剂和反应条件是浓硝酸、浓硫酸、水浴加热。答案为:浓硝酸、浓硫酸、水浴加热;(3)(F)与Br2在PBr3催化下生成(G),反应类型为取代反应。答案为:取代反应;(4)(G)与NaOH溶液反应,-COOH、-Br都发生反应,化学方程式为CH3-CH2-CHBr-COOH+2NaOHCH3-CH2-CH(OH)-COONa+NaBr+H2O。答案为:CH3-CH2-CHBr-COOH+2NaOHCH3-CH2-CH(OH)-COONa+NaBr+H2O;(5)依据M和D的结构,可确定I为,是由H在氧化剂作用下发生氧化反应生成。答案为:;(6)由乙烯制CH3CH2CH2CH2OH,产物中碳原子数刚好为反应物的二倍,可依据信息②进行合成,先将乙烯制乙醇,然后氧化得乙醛,再发生信息②反应,最后加氢还原即得。制备E的合成路线为CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH2CH2CH2OH。答案为:CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH2CH2CH2OH。【点睛】合成有机物时,先从碳链进行分析,从而确定反应物的种类;其次分析官能团的变化,在此点,题给流程图、题给信息的利用是解题的关键所在;最后将中间产物进行处理,将其完全转化为目标有机物。18、Cl2、光照辛醛取代反应羟基13【解析】
甲苯发生取代反应生成,在氢氧化钠水溶液加热条件下发生取代反应生成,则A为,该分子继续氧化为B,可推知B为,C为;D经过先水解后消去反应可得到HCHO,所以E为HCHO,根据给定的已知信息及逆合成分析法可知,G为,据此分析作答。【详解】甲苯→,发生的是取代反应,所需试剂、条件分别是Cl2、光照;F为,根据系统命名法可知其名称为辛醛,故答案为Cl2、光照;辛醛;(2)反应②是C和H发生的酸和醇的酯化反应(取代反应),A→B的化学方程式为,故答案为取代反应;;(3)结合给定的已知信息推出G的结构简式为;G→H,是-CHO和H2的加成反应,所以H中所含官能团的名称是羟基,故答案为;羟基。(4)C为,化合物W的相对分子质量比化合物C大14,W比C多一个CH2,遇FeCl3溶液显紫色含有酚羟基,属于芳香族化合物含有苯环,能发生银镜反应含有醛基,①苯环上有三个取代基,分别为醛基、羟基和甲基,先固定醛基和羟基的位置,邻间对,最后移动甲基,可得到10种不同结构;②苯环上有两个取代基,分别为-OH和-CH2CHO,邻间对位共3种,所以W的可能结构有10+3=13种;符合①遇FeCl3溶液显紫色、②属于芳香族化合物、③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢、峰面积比为2:2:2:1:1要求的W的结构简式:,故答案为13;;(5)根据题目已知信息和有关有机物的性质,用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线具体如下:,故答案为。19、除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+蒸发浓缩检验晶体中是否含有结晶水防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀(或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色)4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性。(或当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好。)O2+4e-+4H+=2H2O溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱13(或2和4)其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。【解析】
I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化;向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2)①无水硫酸铜遇水变蓝色;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰;②检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,会产生Fe(OH)3沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的浓度也不同,可以以此提出假设;(4)①FeSO4中的铁的化合价为+2价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极,NaCl中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水;②实验1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;③对比实验1和3(或2和4)发现,FeSO4溶液的pH相同时,NaCl溶液的pH越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;④对比实验1和4,NaCl溶液的pH增大酸性减弱,FeSO4溶液的pH减小酸性增强,但是电流却减小,结合②③的结论分析。【详解】I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化,在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,目的是:除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+;向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2)①无水硫酸铜遇水变蓝色,该装置的实验目的是:检验晶体中是否含有结晶水;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰,需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果;②检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,会产生Fe(OH)3沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为:4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的浓度也不同,0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根浓度更大,故可以假设:当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性;或者当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好;(4)①FeSO4中的铁的化合价为+2价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极,NaCl中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水,故电极方程式为:O2+4e-+4H+=2H2O;②实验1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出的结论是:溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱;③对比实验1和3(或2和4)发现,FeSO4溶液的pH相同时,NaCl溶液的pH越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出在一定pH范围内溶液的碱性越强,O2氧化性越强;④对比实验1和4,NaCl溶液的pH增大酸性减弱,FeSO4溶液的pH减小酸性增强,但是电流却减小,结合②③的结论,和其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。20、防止乙酸酐与水反应除去过量的乙酸酐慢慢加入碳酸钠,容易调节溶液的pH苯甲醛蒸出、接收的无色液体不呈油状时,即可断定水蒸气蒸馏结束增大肉桂酸的溶解度,提高产率重结晶67.6%【解析】
苯甲醛和乙酸酐、碳酸钾在三颈烧瓶中反应生成肉桂酸盐和乙酸盐和二氧化碳,为了提高原料利用率,不断回流冷凝,由于反应产生二氧化碳,可观察到反应产生一定量的泡沫。由于乙酸酐能和水发生水解反应,故反应结束,过量的乙酸酐通过缓慢加入20mL水除去,慢慢加入碳酸钠调解pH=8,未反应的苯甲醛通过蒸馏的方式除去,当蒸出、冷凝的液体不成油状时,说明苯甲醛除尽。此时溶液中主要成分为肉桂酸盐和乙酸盐,加入活性炭煮沸、过滤得到含肉桂酸盐的滤液,往滤液中加HCl可生成肉桂酸,由于肉桂酸在水中的溶解度很小,可得肉桂酸晶体,此时肉桂酸中仍然还有一些可溶性的杂质,如乙酸,可通过重结晶进行提纯,得到纯净的肉桂酸。【详解】(1)由题目所给信息可知,反应物乙酸酐遇水反应,故合成时装置必须是干燥,也因为乙酸酐能和水反应,实验结束剩余的乙酸酐能用水除去,所以,反应完成
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