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文档简介
2023年高考化学模拟试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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、下列能源中不属于化石燃料的是()A.石油 B.生物质能 C.天然气 D.煤2、无法实现的反应是A.酸和酸反应生成酸 B.只有氧化剂的氧化还原反应C.盐和盐反应生成碱 D.一种碱通过化合反应生成一种新的碱3、有机物M、N、Q的转化关系为:下列说法正确的是()A.M分子中的所有原子均在同一平面B.上述两步反应依次属于加成反应和取代反应C.M与H2加成后的产物,一氯代物有6种D.Q与乙醇互为同系物,且均能使酸性KMnO4溶液褪色4、重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法正确的是A.氘(D)的原子核外有2个电子 B.1H与D是同一种原子C.H2O与D2O互称同素异形体 D.1H218O与D216O的相对分子质量相同5、如图表示1~18号元素原子的结构或性质随核电荷数递增的变化。图中纵坐标表示A.电子层数 B.原子半径 C.最高化合价 D.最外层电子数6、研究表明,地球上的碳循环,光合作用是必不可少的(如下图所示)。下列叙述正确的是A.石油与煤是可再生能源B.CO2是煤、石油形成淀粉、纤维素等的催化剂C.光合作用将太阳能转化为化学能D.图中所出现的物质中淀粉与纤维素为同分异构体7、图Ⅰ是NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)反应过程中能量变化的示意图。一定条件下,在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态。当改变其中一个条件X,Y随X的变化关系曲线如图Ⅱ所示。下列有关说法正确的是()A.一定条件下,向密闭容器中加入1molNO2(g)与1molCO(g)反应放出234kJ热量B.若X表示CO的起始浓度,则Y表示的可能是NO2的转化率C.若X表示反应时间,则Y表示的可能是混合气体的密度D.若X表示温度,则Y表示的可能是CO2的物质的量浓度8、固体粉末X中可能含有Fe、FeO、CuO、MnO2、KCl和K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分,某同学依次进行了以下实验:①将X加入足量水中,得到不溶物Y
和溶液Z②取少量Y加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物③用玻璃棒蘸取溶液Z滴于pH试纸上,试纸呈蓝色④向乙溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀分析以上实验现象,下列结论正确的是()A.X中一定不存在FeOB.Z溶液中一定含有K2CO3C.不溶物Y中一定含有MnO2和CuO,而Fe与FeO中至少含有一种D.向④中所生成的白色沉淀中滴加盐酸,若沉淀不完全溶解,则粉末X中含有KCl9、某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。,下列说法正确的是()A.NaOH溶液可以用氨水来代替B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-C.溶液b中只含有NaClD.向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH10、下列物质的转化在给定条件下能实现的是①NaAlO2(aq)AlCl3Al②NH3NOHNO3③NaCl(饱和)NaHCO3Na2CO3④FeS2SO3H2SO4A.②③ B.①④ C.②④ D.③④11、根据原子结构及元素周期律的知识,下列叙述正确的是()A.由于相对分子质量:HCl>HF,故沸点:HCl>HFB.锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性强弱顺序:Ge(OH)4>Sn(OH)4>Pb(OH)4C.硅在周期表中处于金属与非金属的交界处,硅可用作半导体材料D.Cl-、S2-、K+、Ca2+半径逐渐减小12、已知酸性溶液中还原性的顺序为SO32->I->Fe2+>Br->Cl-,下列反应不能发生的是A.2Fe3++SO32-+H2O→2Fe2++SO42-+2H+ B.I2+SO32-+H2O→SO42-+2I-+2H+C.2Fe2++I2→2Fe3++2I- D.Br2+SO32-+H2O→SO42-+2Br-+2H+13、在测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中,会导致测定结果偏低的是()A.加热后固体发黑B.坩埚沾有受热不分解的杂质C.加热时有少量晶体溅出D.晶体中混有受热不分解的杂质14、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是A.0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.4NAB.常温常压下,46gNO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NAC.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NAD.常温下,56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子15、下列说法正确的是A.金刚石和足球烯()均为原子晶体B.HCl在水溶液中能电离出,因此属于离子化合物C.碘单质的升华过程中,只需克服分子间作用力D.在、和都是由分子构成的16、下列实验操作或现象不能用平衡移动原理解释的是A.卤化银沉淀转化B.配制氯化铁溶液C.淀粉在不同条件下水解D.探究石灰石与稀盐酸在密闭环境下的反应二、非选择题(本题包括5小题)17、[化学——选修5:有机化学基础]环丙贝特(H)是一种降血脂药物,可明显降低极低密度和低密度脂蛋白水平,并升高高密度脂蛋白,通过改善胆固醇的分布,可减少CH和LDL在血管壁的沉积,还有溶解纤维蛋白和阻止血小板凝聚作用。如图是合成环丙贝特的一种新方法:回答下列问题:(1)C的化学名称为______________________(2)F中含氧官能团的名称为______________(3)H的分子式为________________________(4)反应①的反应类型为___________,反应④的化学方程式为______________________(5)M为的同分异构体,能与NaHCO3溶液反应产生气体,则M的结构共有种____(不考虑立体异构);其中1HNMR中有3组峰,且峰面积之比为6:2:1的结构简式为_______(6)利用Wittig反应,设计以环己烷为原料(其他试剂任选),制备的合成路线:______________________。18、化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:回答下列问题:(1)B的名称为____;D中含有的无氧官能团结构简式为____。(2)反应④的反应类型为____;反应⑥生成G和X两种有机物,其中X的结构简为_____。(3)反应⑤的化学反应方程式为_____(C6H7BrS用结构简式表示)。(4)满足下列条件的C的同分异构体共有___种,写出其中一种有机物的结构简式:____。①苯环上连有碳碳三键;②核磁共振氢谱共有三组波峰。(5)请设计由苯甲醇制备的合成路线(无机试剂任选)____:19、二氧化钒(VO2)是一种新型热敏材料。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体,过程如下:V2O5VOCl2溶液(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]10·H2O回答下列问题:(1)步骤i中生成VOCl2的同时生成一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为____。也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOCl2溶液,从环境角度考虑,该方法的缺点是_______。(2)步骤ii可在如图装置(气密性良好)中进行。已知:VO2+能被O2氧化。①药品填装完成后的实验操作是____(填活塞“a”“b”的操作)。②若无装置B,则导致的后果是____。(3)加完VOCl2后继续搅拌数分钟,使反应完全,小心取下分液漏斗,停止通气,立即塞上橡胶塞,将锥形瓶置于CO2保护下的干燥器中,静置过夜,得到紫红色晶体,抽滤,并用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次,用无水乙醇洗涤2次,除去水分,再用乙醚洗涤2次,抽干称重。用饱和NH4HCO3溶液洗涤除去的阴离子主要是____。(4)测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。称量4.246g样品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30mL硫酸混合溶解后,加0.02mol·L-1的KMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续加1%NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量的NaNO2,最后用0.08mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗体积为30.00mL。(滴定反应:VO2++Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O)①NaNO2溶液的作用是____。②粗产品中钒的质量分数为____(精确到小数点后两位)。20、氯化亚铜(CuCl)晶体呈白色,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化。某研究小组设计如下两种方案在实验室制备氯化亚铜。方案一:铜粉还原CuSO4溶液已知:CuCl难溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(无色溶液)。(1)步骤①中发生反应的离子方程式为________________。(2)步骤②中,加入大量水的作用是_____________。(3)如图流程中用95%乙醇洗涤和真空干燥是为了防止________________。方案二:在氯化氢气流中加热CuCl2•2H2O晶体制备,其流程和实验装置(夹持仪器略)如下:请回答下列问题:(4)实验操作的先后顺序是a→_____→______→_______→e(填操作的编号)a.检査装置的气密性后加入药品b.点燃酒精灯,加热c.在“气体入口”处通入干燥HCld.熄灭酒精灯,冷却e.停止通入HCl,然后通入N2(5)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是______。(6)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2杂质,请分析产生CuCl2杂质的原因________________________。(7)准确称取0.2500g氯化亚铜样品置于一定量的0.5mol/LFeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24.60mLCe(SO4)2溶液。有关化学反应为Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,计算上述样品中CuCl的质量分数是_____________%(答案保留4位有效数字)。21、2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子电池的广泛应用使锂的需求量大增,自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。(1)i.为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈_______,可以认为存在锂元素。A.紫红色B.绿色C.黄色D.紫色(需透过蓝色钴玻璃)ii锂离子电池的广泛应用同样也要求处理电池废料以节约资源、保护环境。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成)中的资源,部分流程如图:查阅资料,部分物质的溶解度(s),单位g,如下表所示:(2)将回收的废旧锂离子电池进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理,筛分后获得正极片。下列分析你认为合理的是___。A.废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电,否则在后续处理中,残余的能量会集中释放,可能会造成安全隐患。B.预放电时电池中的锂离子移向负极,不利于提高正极片中锂元素的回收率。C.热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等。(3)工业上为了最终获得一种常用金属,向碱溶一步所得滤液中加入一定量硫酸,请写出此时硫酸参与反应的所有离子方程式____________(4)有人提出在―酸浸时,用H2O2代替HNO3效果会更好。请写出用双氧水代替硝酸时主要反应的化学方程式__________________(5)若滤液②中c(Li+)=4mol/L加入等体积的Na2CO3后,沉淀中的Li元素占原Li元素总量的95.5%,计算滤液③中c(CO32-)___________。(Ksp(LiCO)=1.62×10-3)(6)综合考虑,最后流程中对―滤渣③‖洗涤时,常选用下列________(填字母)洗涤。A.热水B.冷水C.酒精原因是_______________________(7)工业上将回收的Li2CO3和滤渣②中FePO4粉碎与足量炭黑混合高温灼烧再生制备LiFePO4,实现了物质的循环利用,更好的节省了资源,保护了环境。请写出反应的化学方程式:___________________________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
化石能源指由古动物、植物遗体变化形成的能源,主要有煤、石油、天然气等,其特点是具有不可再生性。【详解】化石能源指由古动物、植物遗体经过复杂的物理化学变化形成的能源,主要有煤、石油、天然气等,故A、C、D不选;B、生物质能可通过植物光合作用获得,不属于化石燃料,故B选;故选:B。2、B【解析】
A.强酸制弱酸是得到新酸和盐,可以实现,A正确;
B.氧化剂得到电子,必须有失去电子的物质,B错误;
C.生成碱需要氢氧根,碱式盐和盐反应可能能生成碱,如Mg(OH)Cl和Na2CO3反应可生产NaOH,C正确;
D.一种碱通过化合反应可生成一种新的碱,例如氢氧化亚铁、氧气和水化合生成氢氧化铁,D正确。
故选B。3、C【解析】
A.M中含甲基、亚甲基均为四面体结构,则M分子中所有原子不可能均在同一平面,故A错误;B.M→N为取代反应,N→Q为水解反应,均属于取代反应,故B错误;C.M与H2加成后的产物为,中含有6种H,则一氯代物有6种,故C正确;D.Q中含苯环,与乙醇的结构不相似,且分子组成上不相差若干个“CH2”原子团,Q与乙醇不互为同系物,两者均含-OH,均能使酸性KMnO4溶液褪色,故D错误;故答案选C。4、D【解析】
A、氘(D)原子核内有一个质子,核外有1个电子,选项A错误;B、1H与D质子数相同,中子数不同互称同位素,是两种原子,选项B错误;C、同素异形体是同种元素的单质之间的互称,选项C错误;D、1H218O与D216O的相对分子质量相同,都是20,选项D正确;答案选D。5、D【解析】
A项,原子序数1、2的原子电子层数相同,原子序数3~10的原子电子层数相同,原子序数11~18的原子电子层数相同,A项不符合;B项,同周期主族元素,随原子序数递增原子半径减小,B项不符合;C项,第二周期的氧没有最高正价,第二周期的F没有正价,C项不符合;D项,第一周期元素原子的最外层电子数从1增至2,第二、三周期元素原子的最外层电子数从1增至8,D项符合;答案选D。6、C【解析】
A.石油与煤是化石燃料,属于不可再生资源,A项错误;B.煤、石油燃烧会生成二氧化碳,生成的二氧化碳参与光合作用形成淀粉与纤维素等,因此二氧化碳不是催化剂,而是该过程的中间产物,B项错误;C.光合作用是绿色植物在叶绿体内吸收太阳光把二氧化碳和水合成葡萄糖,同时放出氧气,将太阳能转化为化学能,C项正确;D.图中所出现的物质中淀粉与纤维素分子式中的n值不同,因此不属于同分异构体,D项错误;答案选C。【点睛】淀粉与纤维素的分子通式虽均为(C6H10O5)n,但n值不同,所以不属于同分异构体,一定要格外注意。7、D【解析】
A.反应的焓变△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234kJ/mol,又1molNO2(g)与1molCO(g)不可能完全反应到底,所以放出小于234kJ热量,故A错误;B.两种反应物的化学平衡,增加一种物质的量,会提高另一种物质的转化率,故B错误;C.气体形成的平衡体系中气体质量不变,反应前后体积不变,所以密度不变,故C错误;D.该反应是放热反应,升温,化学平衡逆向进行,二氧化碳浓度减小,故D正确;故选D。8、B【解析】
①将X加入足量水中,得到不溶物Y和溶液Z,Y可能为Fe、FeO、CuO、MnO2中的物质,Z可能为KCl和K2CO3中的物质;②取少量Y加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物,黄绿色气体为氯气,红色不溶物为铜,可说明Y中至少含有CuO、MnO2,红色不溶物为铜,说明反应后有Cu生成,说明Y中含有的CuO与酸反应生成的CuCl2被置换出来了,可说明Y中还含有Fe;③用玻璃棒蘸取溶液Z于pH试纸上,试纸呈蓝色,说明溶液呈碱性,应含有K2CO3;④向乙溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,可能为氯化银或碳酸银沉淀;以此分析解答。【详解】A.根据上述分析,不能确定X中是否存在FeO,故A错误;B.用玻璃棒蘸取溶液Z于pH试纸上,试纸呈蓝色,说明溶液呈碱性,说明Z溶液中一定含有K2CO3,故B正确;C.根据分析,不溶物Y中一定含有MnO2、CuO和Fe,不能确定是否存在FeO,故C错误;D.向乙溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,可能为氯化银或碳酸银沉淀,向生成的白色沉淀中滴加盐酸,盐酸提供了氯离子,不能说明X中含有KCl,故D错误;故选B。【点睛】本题的易错点为D,要注意加入的盐酸对氯化钾的干扰。9、D【解析】
A.用氨水,则Mg2+、Al3+均转化为沉淀,不能分离,则不能用氨水代替NaOH,A错误;B.Al3+与过量NaOH反应,溶液a中含AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-,B错误;C.K+、Cl-、Na+在整个过程中不参加反应,则溶液b中含KCl、NaCl,C错误;D.因氢氧化铝能溶于盐酸,则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH,D正确;答案选D。【点睛】本题考查混合物分离、提纯实验方案的设计,为高频考点,把握实验流程中发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意氢氧化铝的两性。10、A【解析】
①AlCl3为共价化合物,其在熔融状态下不能导电,应电解熔融的氧化铝制备铝,①不可实现;②中各步转化为工业上制硝酸,在给定的条件下均可实现;③该系列转化实为侯氏制碱法,可实现;④煅烧FeS2只能生成二氧化硫,不可实现。综上所述,物质的转化在给定条件下能实现的是②③,故选A。11、C【解析】
A.HF分子之间存在氢键,沸点高于HCl,故A错误;B.同主族金属性增强,形成的碱的碱性增强,锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性强弱顺序:Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4,故B错误;C.Si处于金属与非金属交界处,表现一定的金属性、非金属性,可用作半导体材料,故C正确;D.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:S2->Cl->K+>Ca2+,故D错误;答案选C。12、C【解析】
A、因该反应中S元素的化合价升高,Fe元素的化合价降低,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->Fe2+,与已知的还原性强弱一致,能发生,故A不选;B、因该反应中S元素的化合价升高,I元素的化合价降低,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->I-,与已知的还原性强弱一致,能发生,故B不选;C、因该反应中Fe元素的化合价升高,I元素的化合价降低,则Fe2+为还原剂,还原性强弱为Fe2+>I-,与已知的还原性强弱不一致,反应不能发生,故C选;D、因该反应中Br元素的化合价降低,S元素的化合价升高,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->Br-,与已知的还原性强弱一致,能发生,故D不选。答案选C。13、D【解析】
A.固体变黑说明硫酸铜分解生成CuO与SO3,造成加热前后固体的质量差偏大,测量结果偏高,故A不合题意;B.坩埚内附有不分解的杂质,而加热前后固体的质量差不变,测量结果不变,故B不合题意;C.加热过程中有少量晶体溅出,造成加热前后固体的质量差偏大,测量结果偏高,故C不合题意;D.晶体不纯,含有不挥发杂质,造成加热前后固体的质量差偏小,测量结果偏低,故D符合题意;故选D。14、B【解析】
A.FeI2与足量氯气反应生成氯化铁和碘单质,0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.6NA,故A错误;B.NO2和N2O4的最简式都是NO2,46gNO2和N2O4混合气体含有的原子数3NA,故B正确;C.标准状况下CCl4是液体,2.24LCCl4的物质的量不是0.1mol,故C错误;D.常温下,铁在浓H2SO4中钝化,故D错误。15、C【解析】
据常见物质的组成、结构、变化的本质分析判断。【详解】A.金刚石为原子晶体,足球烯分子()之间靠分子间作用力结合成分子晶体,A项错误;B.HCl是分子构成的物质,属于共价化合物。它电离出需在水的作用下才能发生,B项错误;C.碘的升华是物理变化,分子间距离变大只需克服分子间作用力,C项正确;D.、是由分子构成的,但是原子构成的,D项错误。本题选C。16、C【解析】
A、足量NaCl(aq)与硝酸银电离的银离子完全反应,AgCl在溶液中存在溶解平衡,加入少量KI溶液后生成黄色沉淀,该沉淀为AgI,Ag+浓度减小促进AgCl溶解,说明实现了沉淀的转化,能够用勒夏特列原理解释;B、铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子,该反应为可逆反应,加入稀盐酸可抑制铁离子水解,能够用勒夏特列原理解释;C、淀粉水解反应中,稀硫酸和唾液起催化作用,催化剂不影响化学平衡,不能用勒夏特列原理解释;D、二氧化碳在水中存在溶解平衡,塞上瓶塞时随着反应的进行压强增大,促进CO2与H2O的反应,不再有气泡产生,打开瓶塞后压强减小,向生成气泡的方向移动,可用勒夏特列原理解释。正确答案选C。【点睛】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用,催化剂能加快反应速率,与化学平衡移无关。二、非选择题(本题包括5小题)17、对羟基苯甲醛(或4-羟基苯甲醛)酯基、醚键C13H14O3Cl2加成反应+→+HBr12、【解析】
A()与HCHO在碱性条件下发生加成反应生成B();B氧化生成C();C生成D();D与发生取代反应生成E()和HBr;E环化生成F();F酸性条件下水解生成H(),据此分析。【详解】(1)C为,命名为对羟基苯甲醛(或4-羟基苯甲醛);答案:对羟基苯甲醛(或4-羟基苯甲醛)(2)F为,F中含氧官能团为酯基、醚键;答案:酯基、醚键(3)H为,由结构简式可知,H的分子式为C13H14O3Cl2;答案:C13H14O3Cl2(4)反应①为加成反应,反应④为取代反应,产物中还有HBr,化学方程式为+→+HBr;答案:加成反应+→+HBr(5)M为的同分异构体,满足条件的M的结构简式为、、、、、、、、、、、共12种;其中1HNMR中有3组峰,且峰面积之比为6:2:1的结构简式为、;答案:12种、(6)根据题干信息①②③可得出合成路线,由环己烷为原料制备的合成路线为;答案:【点睛】第⑤小题寻找同分异构体为易错点,可以分步确定:①根据同分异构体要求可知存在两个官能团-COOH、-Br②确定碳链种类③将两个官能团-COOH、-Br采用定一移一法确定同分异构体种类。18、邻氯苯甲醛或2-氯苯甲醛-NH2和-Cl取代反应或酯化反应HOCH2CH2OH4、、、(任写一种即可)【解析】
对比D与F的结构可知,D与甲醇发生酯化反应生成E,E与C6H7BrS发生取代反应生成F,则E的结构简式为:;C6H7BrS的结构简式为:;(5)由苯甲醇制备,可由与苯甲醇发生酯化反应生成,若要利用苯甲醇合成,则需要增长碳链、引进氨基、羧基,结合题干中物质转化关系解答。【详解】(1)以苯甲醛为母体,氯原子为取代基,因此其名称为:邻氯苯甲醛或2-氯苯甲醛;D中含有的官能团为:氨基、羧基、氯原子,其中无氧官能团为:-NH2和-Cl;(2)由上述分析可知,该反应为酯化反应或取代反应;对比该反应中各物质的结构简式可知,该碳原子与N原子和C原子成环,中的断键方式为,因此X的结构简式为:HOCH2CH2OH;(3)反应⑤为与发生取代反应生成,其化学方程式为:++HBr;(4)①苯环上连有碳碳三键,C中一共含有6个不饱和度,苯环占据4个,碳碳三键占据2个,则其它取代基不含有不饱和度,则N原子对于的取代基为-NH2;②核磁共振氢谱共有三组波峰,则说明一共含有3种化学环境的氢原子,则该结构一定存在对称结构;则该同分异构体的母体为,将氨基、氯原子分别补充到结构式中,并满足存在对称结构,结构简式为:、、、;(5)由上述分析可知,合成中需要增长碳链、引进氨基、羧基,引进氨基、增长碳链可以利用题干中②反应的条件,引进羧基可利用题干中③反应的条件,因此具体合成路线为:。19、2V2O5+N2H4﹒2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O氯气有毒,污染空气打开活塞a数分钟后,再打开活塞bHCl与NH4HCO3反应Cl-除去过量的KMnO42.88%【解析】
V2O5与盐酸、N2H4﹒2HCl混合发生反应:2V2O5+N2H4﹒2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O,得到VOCl2溶液,加碳酸氢铵溶液后得到氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体。(1)根据原子守恒及氧化还原反应原理分析解答;(2)根据题给信息中+4价V易被氧化的性质分析解答;(3)根据原子守恒及晶体的组成分析解答;(4)根据滴定原理及氧化还原反应原理分析解答。【详解】(1)根据原子守恒分析生成的一种无色无污染的气体为N2,该反应的化学方程式为2V2O5+N2H4﹒2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;根据氧化还原反应原理分析,V被还原,则浓盐酸的中Cl被氧化生成氯气,氯气有毒,污染空气,故答案为:2V2O5+N2H4﹒2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;氯气有毒,污染空气;(2)①已知VO2+能被O2氧化,故装置中不能有空气,所以反应前先通入CO2数分钟排除装置中的空气,避免产物被氧化,所以实验操作时先打开活塞a数分钟后,再打开活塞b,故答案为:打开活塞a数分钟后,再打开活塞b;②A中制得的二氧化碳混有氯化氢气体,B装置中的试剂应是除去二氧化碳气体中HCl气体的饱和NaHCO3溶液,若无装置B,则HCl与NH4HCO3反应,故答案为:HCl与NH4HCO3反应;(3)根据原子守恒分析,及晶体的组成分析,NH4HCO3溶液洗涤除去阴离子主要是Cl-,故答案为:Cl-;(4)①根据分析,KMnO4溶液的作用是氧化V,NaNO2溶液的作用是除去过量的KMnO4,故答案为:除去过量的KMnO4;②根据V元素的质量守恒,根据滴定反应VO2++Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O,则n(V)=n((NH4)2Fe(SO4)2)=0.08mol·L-1×0.03L=0.0024mol,则粗产品中钒的含量为:,故答案为:2.88%。20、Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-稀释促进平衡CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(无色溶液)逆向移动,生成CuClCuCl在潮湿空气中被氧化cbd先变红后褪色加热时间不足或温度偏低97.92【解析】
方案一:CuSO4、Cu在NaCl、浓盐酸存在条件下加热,发生反应:Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-,过滤除去过量的铜粉,然后加水稀释滤液,化学平衡CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(无色溶液)逆向移动,得到CuCl沉淀,用95%的乙醇洗涤后,为防止潮湿空气中CuCl被氧化,在真空环境中干燥得到纯净CuCl;方案二:CuCl2是挥发性强酸生成的弱碱盐,用CuCl2·2H2O晶体在HCl气流中加热脱水得到无水CuCl2,然后在高于300℃的温度下加热,发生分解反应产生CuCl和Cl2。【详解】(1)步骤①中CuSO4、Cu发生氧化还原反应,产生的Cu+与溶液中Cl-结合形成[CuCl3]2-,发生反应的离子方程式为:Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-;(2)根据已知条件:CuCl难溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(无色溶液),在步骤②中向反应后的滤液中加入大量的水,溶液中Cl-、[CuCl3]2-浓度都减小,正反应速率减小的倍数大于逆反应速率减小的倍数,所以化学平衡逆向移动,从而产生CuCl沉淀;(3)乙醇易挥发,用95%乙醇洗涤可以去除CuCl上的水分,真空干燥也可以避免CuCl在潮湿空气中被氧化;(4)CuCl2•2H2O晶体要在HCl气体中加热,所以实验前要先检查装置的气密性,再在“气体入口”处通入干燥HCl,然后点燃酒精灯,加热,待晶体完全分解后的操作是熄灭酒精灯,冷却,为了将装置中残留的HCl排出,防止污染环境,要停止通入HCl,然后通入N2,故实验操作编号的先后顺序是a→c→b→d→e;(5)无水硫酸铜是白色固体,当其遇到水时形成CuSO4·5H2O,固体变为蓝色,HCl气体遇水变为盐酸,溶液显酸性,使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色,当CuCl2再进一步加热分解时产生了Cl2,Cl2与H2O反应产生HCl和HClO,HC使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色,HClO具有强氧化性,又使变为红色的石蕊试纸褪色变为无色;(6)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2杂质,产生CuCl2杂质的原因可能是加热时间不足或加热温度偏低,使CuCl2未完全分解;(7)根据反应方程式Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+可得关系式:CuCl~Ce4+,24.60mL0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液中含有溶质Ce(SO4)2的物质的量n[Ce(SO4)2]=0.1000mol/L×0.02460L=2.46×10-3mol,则根据关系式可知n(CuCl)=n(Ce4+)=2.46×10-3mol,m(CuCl)=2.46×10-3mol×99.5g/mol=0.24478g,所以该样品中CuCl的质量分数是×100%=97.92%。【点睛】本题考查了物质制备方案的设计,明确实验目的、实验原理为解答关
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