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文档简介
2023年高考化学模拟试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、为测定人体血液中Ca2+的含量,设计了如下方案:有关反应的化学方程式为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O若血液样品为15mL,滴定生成的草酸消耗了0.001mol·L-1的KMnO4溶液15.0mL,则这种血液样品中的含钙量为A.0.001mol·L-1 B.0.0025mol·L-1 C.0.0003mol·L-1 D.0.0035mol·L-12、常温下用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液的过程中,溶液中一lg和一lgc(HC2O42-)[或-lg和-1gc(C2O42-)]的关系如图所示。下列说法正确的是A.Ka1(H2C2O4)数量级为10-1B.曲线N表示-lg和-lgc(HC2O4-)的关系C.向NaHC2O4溶液中加NaOH至c(HC2O4-)和c(C2O42-)相等,此时溶液pH约为5D.在NaHC2O4溶液中C(Na+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)3、下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A.NH4Cl溶液呈酸性,可用于去除铁锈B.SO2具有还原性,可用于漂白纸张C.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料D.Na2SiO3溶液呈碱性,可用作木材防火剂4、根据下列实验操作和现象所得到的实验结论正确的是选项实验操作和现象实验结论A向KI溶液中滴加少量溴水,再滴加CCl4,振荡,静置。分层,上层无色,下层紫红色溴的非金属性强于碘B向Na2SO3溶液中先加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,然后再加入稀盐酸,沉淀不溶解Na2SO3溶液已经变质C向AgNO3溶液中先滴加少量NaCl溶液,生成白色沉淀,然后再滴加Na2S溶液,生成黑色沉淀溶解度:AgCI>Ag2SD向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴加入BaCl2溶液,溶液红色逐渐褪去BaCl2溶液是酸性溶液A.A B.B C.C D.D5、科学家利用CH4燃料电池(如图)作为电源,用Cu-Si合金作硅源电解制硅可以降低制硅成本,高温利用三层液熔盐进行电解精炼,下列说法不正确的是()A.电极d与b相连,c与a相连B.电解槽中,Si优先于Cu被氧化C.a极的电极反应为CH4-8e-+8OH-=CO2+6H2OD.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,会影响硅的提纯速率6、用某种仪器量取液体体积时,平视时读数为nmL,仰视时读数为xmL,俯视时读数为ymL,若X>n>y,则所用的仪器可能为A.滴定管 B.量筒 C.容量瓶 D.以上均不对7、锂—铜空气燃料电池(如图)容量高、成本低,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法错误的是A.整个反应过程中,氧化剂为O2B.放电时,正极的电极反应式为:Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-C.放电时,当电路中通过0.1mol电子的电量时,有0.1molLi+透过固体电解质向Cu极移动,有标准状况下1.12L氧气参与反应D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O8、已知:p[]=-lg[]。室温下,向0.10mol/LHX溶液中滴加0.10mol/LNaOH溶液,溶液pH随p[]变化关系如图所示。下列说法正确的是A.溶液中水的电离程度:a>b>cB.c点溶液中:c(Na+)=10c(HX)C.室温下NaX的水解平衡常数为10-4.75D.图中b点坐标为(0,4.75)9、下列实验方案正确且能达到实验目的的是()A.证明碳酸的酸性比硅酸强B.验证草酸晶体是否含结晶水C.检验混合气体中H2S和CO2D.制备乙酸乙酯10、在加热条件下,乙醇转化为有机物R的过程如图所示,其中错误的是A.R的化学式为C2H4OB.乙醇发生了还原反应C.反应过程中固体有红黑交替变化的现象D.乙二醇(HO-CH2-CH2-OH)也能发生类似反应11、复旦大学王永刚的研究团队制得一种柔性水系锌电池,该可充电电池以锌盐溶液作为电解液,其原理如图所示。下列说法不正确的是A.放电时,N极发生还原反应B.充电时,Zn2+向M极移动C.放电时,每生成1molPTO-Zn2+,M极溶解Zn的质量为260gD.充电时,N极的电极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+=PTO-Zn2+12、比较归纳是化学学习常用的一种方法。对以下三种物质的转化关系,①C→CO2;②CH4→CO2;③CO→CO2,比较归纳正确的是A.三种转化关系中发生的反应都属于化合反应B.三种转化关系中所有的生成物在常温下都是气体C.三种物质都只能跟氧气反应转化为二氧化碳D.三种物质都能在点燃条件下转化为二氧化碳13、有关海水提溴的说法错误的是()A.海水晒盐后的卤水是提溴原料B.可以利用氯气氧化溴离子C.可用高温水蒸气将溴从溶液中吹出D.吹出的溴蒸气冷凝后得到纯溴14、“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。丝、帛的使用有着悠久的历史,下列说法错误的是()A.丝的主要成分属于天然有机高分子化合物,丝绸制品不宜使用含酶洗衣粉洗涤B.《墨子·天志》中记载“书之竹帛,镂之金石”。其中的“金”指的是金属,“石”指的是陶瓷、玉石等C.《考工记》载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(贝壳灰)混合加水所得液体来洗涤丝、帛。这种液体能洗涤丝、帛主要是因为其中含有K2CO3D.《天工开物》记载“人贱者短褐、臬裳,冬以御寒,夏以蔽体,其质造物之所具也。属草木者,为臬、麻、苘、葛……”文中的“臬、麻、苘、葛”属于纤维素15、下列实验操作正确或实验设计能达到实验目的的是()A.证明钠的密度小于水的密度但大于煤油的密度B.制备氢氧化铁胶体C.利用过氧化钠与水反应制备氧气,且随开随用、随关随停D.证明氯气具有漂白性16、反应A+B→C+Q(Q>0)分两步进行,①A+B→X+Q(Q<0)②X→C+Q(Q>0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()A. B.C. D.二、非选择题(本题包括5小题)17、有机物A(C6H8O4)为食品包装纸的常用防腐剂。A可以使溴水褪色。A难溶于水,但在酸性条件下可发生水解反应,得到B(C4H4O4)和甲醇。通常状况下B为无色晶体,能与氢氧化钠溶液发生反应。(1)A可以发生的反应有_______________(选填序号)。①加成反应②酯化反应③加聚反应④氧化反应(2)B分子所含官能团的名称是______________________________。(3)B分子中没有支链,其结构简式是________________________,B的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是_________________。(4)由B制取A的化学方程式是____________________________________。(5)天门冬氨酸(C4H7NO4)是组成人体蛋白质的氨基酸之一,可由B通过以下反应制取:天门冬氨酸的结构简式是______________________________________。18、H(3一溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯)是重要的有机物中间体,可以由A(C7H8)通过下图路线合成。请回答下列问题:(1)C的化学名称为________,G中所含的官能团有醚键、_______、__________(填名称)。(2)B的结构简式为________,B生成C的反应类型为___________。(3)由G生成H的化学方程式为_________。E→F是用“H2/Pd”将硝基转化为氨基,而C→D选用的是(NH4)2S,其可能的原因是________。(4)化合物F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种。①氨基和羟基直接连在苯环上②苯环上有三个取代基且能发生水解反应(5)设计用对硝基乙苯为起始原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。_____19、溴化亚铜是一种白色粉末,不溶于冷水,在热水中或见光都会分解,在空气中会慢慢氧化成绿色粉末。制备CuBr的实验步骤如下:步骤1.在如图所示的三颈烧瓶中加入45gCuSO4·5H2O、19gNaBr、150mL煮沸过的蒸馏水,60℃时不断搅拌,以适当流速通入SO22小时。步骤2.溶液冷却后倾去上层清液,在避光的条件下过滤。步骤3.依次用溶有少量SO2的水、溶有少量SO2的乙醇、纯乙醚洗涤。步骤4.在双层干燥器(分别装有浓硫酸和氢氧化钠)中干燥3~4h,再经氢气流干燥,最后进行真空干燥。(1)实验所用蒸馏水需经煮沸,煮沸目的是除去其中水中的______________(写化学式)。(2)步骤1中:①三颈烧瓶中反应生成CuBr的离子方程式为_______________;②控制反应在60℃进行,实验中可采取的措施是_____________;③说明反应已完成的现象是__________________。(3)步骤2过滤需要避光的原因是_______________。(4)步骤3中洗涤剂需“溶有SO2”的原因是_____________________最后溶剂改用乙醚的目的是________________________________。(5)欲利用上述装置烧杯中的吸收液(经检测主要含Na2SO3、NaHSO3等)制取较纯净的Na2SO3·7H2O晶体。请补充实验步骤(须用到SO2(贮存在钢瓶中)、20%NaOH溶液、乙醇)①_______________________________________________。②__________________________________________________。③加入少量维生素C溶液(抗氧剂),蒸发浓缩,冷却结晶。④__________________________________________________。⑤放真空干燥箱中干燥。20、氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组拟制备氮化钙并测定产品纯度。已知:①氮化钙极易与水反应;②实验室在加热条件下用饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液混合制备N2;③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。I.制备氮化钙。他们选择下列装置设计实验(装置可重复使用):(1)实验室将钙保存在________中(填物质名称)。氮化钙中所含化学键类型是_________。(2)气体从左至右,装置连接顺序为____________________________。(填代号)(3)写出A中发生反应的化学方程式:______________________________。(4)用化学方法检验氮化钙(Ca3N2)产品中是否混有Ca,设计实验方案:________。Ⅱ.测定产品纯度。利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体,氨气不溶于煤油)。(5)当产品与蒸馏水完全反应后,冷却至室温、调平液面、读数。调平液面的操作是___________________________________。(6)取产品质量为wg,开始量气管读数为V1mL,最终量气管读数为V2mL(折合成标准状况),则该样品纯度为________________________(用代数式表示)。如果开始仰视刻度线,终点时俯视刻度线,则测得结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。21、化合物H在有机合成中有重要的应用,由A制备H的合成路线如下:已知:①RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O②回答下列问题:(1)E中的官能团名称为_________和_________。(2)C→D的反应类型为_________。B→C的化学反应方程式为__________。(3)G的结构简式为_______________。(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式___________。①遇FeC13溶液显紫色;②能发生银镜反应;③分子中有5种不同化学环境的氢原子,且个数比为1:1:2:2:4。(5)写出用乙烯和乙醛为原料制备化合物的合成路线_______(其他无机试剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
由方程式Ca2++C2O42+=CaC2O4、CaC2O4+H2SO4=CaSO4↓+H2C2O4、2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=H2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O可得关系式:5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,令血液中含钙量为cmol/L,则:5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO452cmol/L×0.015L0.001mol•L-1×0.015L所以cmol/L×0.015L×2=5×0.001mol•L-1×0.015L解得c=0.0025mol•L-1;答案选B。2、C【解析】
H2CO4为弱酸,第一步电离平衡常数>第二步电离平衡常数,即则则,因此曲线M表示和-1gc(HC2O4-)的关系,曲线N表示和-1gc(C2O42-)的关系,选项B错误;根据上述分析,因为,则,数量级为10-2,选项A错误;根据A的分析,,向NaHC2O4溶液中加NaOH至c(HC2O4-)和c(C2O42-)相等,,此时溶液pH约为5,选项C正确;根据A的分析,Ka1(H2C2O4)=10-2,则NaHC2O4的水解平衡常数,说明以电离为主,溶液显酸性,则c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),选项D错误;答案选C。3、A【解析】
A.NH4Cl属于强酸弱碱盐,铵根离子发生水解溶液呈酸性,可与三氧化二铁反应,则可用于去除铁锈,故A正确;B.二氧化硫可用于漂白纸浆是因为其具有漂白性,与其还原性无关,故B错误;C.Al2O3的熔点高,可用作耐高温材料,与两性无关,故C错误;D.Na2SiO3溶液耐高温,不易燃烧,可用于浸泡木材作防火剂,与碱性无关,故D错误;答案选A。【点睛】性质和用途必须相对应,性质决定用途。4、A【解析】
A.单质溴与KI在溶液中发生氧化还原反应生成碘单质,产生的碘单质易溶于四氯化碳,由于四氯化碳的密度比水大,与水互不相容,所以静置分层,上层无色,下层紫红色,可知溴的非金属性强于碘,A正确;B.酸性条件下硝酸根离子可氧化亚硫酸钡生成硫酸钡沉淀,因此不能确定Na2SO3溶液是否变质,B错误;C.由于是向硝酸银溶液中首先滴入少量NaCl溶液,所以硝酸银过量,过量的硝酸银与滴入的Na2S反应产生Ag2S沉淀,均为沉淀生成,不能比较AgCl、Ag2S的溶解度,C错误;D.钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液中c(OH-)减小,溶液红色逐渐褪去,并不是因为BaCl2溶液是酸性溶液,D错误;故合理选项为A。5、C【解析】
A.图2是甲烷燃料电池,通入甲烷的电极为负极,通入氧气的电极为正极,图1中d电极为阳极,与电源正极b相连,c电极为阴极,与电源负极a相连,故A正确;B.d电极为阳极硅失电子被氧化,而铜没有,所以Si优先于Cu被氧化,故B正确;C.通入甲烷的a电极为负极发生氧化反应,电极反应为CH4-8e-+4O2-═CO2+2H2O,故C错误;D.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,电流强度不同,会导致转移电子的量不同,会影响硅提纯速率,故D正确;故选C。6、A【解析】
平视时读数为nmL,仰视时读数为xmL,所读数据偏下,俯视时读数为ymL所读数据偏上,若x>n>y,说明该仪器的刻度自上而下逐渐增大,所以该仪器为滴定管,答案选A。7、C【解析】A,根据题意,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,放电过程中消耗Cu2O,由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O,由放电反应推知Cu极电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-,Cu2O又被还原成Cu,整个过程中Cu相当于催化剂,氧化剂为O2,A项正确;B,放电时正极的电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-,B项正确;C,放电时负极电极反应式为Li-e-=Li+,电路中通过0.1mol电子生成0.1molLi+,Li+透过固体电解质向Cu极移动,反应中消耗O2物质的量为=0.025mol,在标准状况下O2的体积为0.025mol22.4L/mol=0.56L,C项错误;D,放电过程中消耗Cu2O,由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O,D项正确;答案选C。8、D【解析】
A.根据图示可知,a、b、c均为酸性溶液,则溶质为HX和NaX,pH<7的溶液中,HX的电离程度大于X-的水解程度,可只考虑H+对水的电离的抑制,溶液pH越大氢离子浓度越小,水的电离程度越大,则溶液中水的电离程度:a<b<c,A错误;B.c点溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(X-)+c(OH-),此时p[]=1,则c(X-)=10c(HX),代入电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=10c(HX)+c(OH-),由于溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),则c(Na+)<10c(HX),B错误;C.HX在溶液中存在电离平衡:HXH++X-,Ka=,则pH=pKa+p[],带入c点坐标(1,5.75)可知,pKa=4.75,则Ka=10-4.75,则室温下室温下NaX的水解平衡常数Kh==10-9.25,C错误;D.HX在溶液中存在电离平衡:HXH++X-,Ka=,则pH=pKa+p[],带入c点坐标(1,5.75)可知,pKa=4.75,则b点pH=pKa+p[]=0+4.75=4.75,D正确;故合理选项是D。9、C【解析】
A.盐酸挥发出的HCl也能和硅酸钠反应,应先除去,A项错误;B.草酸受热易熔化,所以试管口不能向下倾斜,且草酸受热分解也会产生水,B项错误;C.足量酸性高锰酸钾溶液可检验并除去H2S,可通过澄清石灰水变浑浊检验CO2的存在,C项正确;D.导管不能插入饱和碳酸钠溶液中,否则会引起倒吸,D项错误;所以答案选择C项。10、B【解析】
从铜催化氧化乙醇的反应机理分析。【详解】A.图中CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O,则R化学式为C2H4O,A项正确;B.乙醇变成乙醛,发生了脱氢氧化反应,B项错误;C.图中另一反应为2Cu+O2→2CuO,两反应中交替生成铜、氧化铜,故固体有红黑交替现象,C项正确;D.从乙醇到乙醛的分子结构变化可知,分子中有αH的醇都可发生上述催化氧化反应。乙二醇(HO-CH2-CH2-OH)的两个羟基都有αH,能发生类似反应,D项正确。本题选B。【点睛】有机反应中,通过比较有机物结构的变化,可以知道反应的本质,得到反应的规律。11、D【解析】
放电时,金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+,即M电极为负极,则N电极为正极,电极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+═PTO-Zn2+;充电时,外加电源的正极连接原电池的正极N,外加电源的负极连接原电池的负极。【详解】A.该原电池中,放电时M电极为负极,N电极为正极,正极得电子发生还原反应,故A正确;
B.充电时,原电池的负极M连接外加电源的负极作阴极,电解质中阳离子Zn2+移向阴极M,故B正确;
C.放电时,正极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+═PTO-Zn2+,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,电子守恒有4Zn~PTO-Zn2+,所以每生成1molPTO-Zn2+,M极溶解Zn的质量=65g/mol×4mol=260g,故C正确;
D.充电时,原电池的正极N连接外加电源的正极作阳极,发生失电子的氧化反应,电极反应式为PTO-Zn2+-8e-=2PTO+4Zn2+,故D错误;
故选:D。12、D【解析】分析:①C→CO2属于碳在氧气中燃烧或者与氧化铜等金属氧化物反应生成二氧化碳;②CH4→CO2属于甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,常温下水为液态;③CO→CO2属于一氧化碳在氧气中燃烧或者与氧化铜等金属氧化物反应生成二氧化碳。详解:A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水,碳与氧化铜反应生成铜与二氧化碳,不是化合反应,A错误;B.甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,常温下水为液态,B错误;C.碳、一氧化碳与氧化铜反应能够生成二氧化碳,C错误;D.碳、一氧化碳、甲烷都能够燃烧生成二氧化碳,D正确;答案选D。13、D【解析】
海水提溴的三个步骤是:(1)先将浓缩海水中的Br-用氯气氧化Cl2+2Br-=Br2+2NaCl(2)将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和二氧化硫吸收剂发生作用转变成氢溴酸得到富集溴。Br2+SO2+2H2O=2Br-+SO42-+4H+(3)用氯气将富集的溴负离子氧化得到产品溴Cl2+2Br-=Br2+2Cl-。【详解】A.海水晒盐后的卤水是提溴原料,故A正确;B.根据提溴的第一个步骤,先将浓缩海水中的Br-用氯气氧化Cl2+2Br-=Br2+2NaCl,故B正确;C.将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和二氧化硫吸收剂发生作用转变成氢溴酸得到富集溴,故C正确;D.吹出的溴蒸气用吸收液吸收后,再用氯气将富集的溴负离子氧化后得到溴,经分离提纯后可以得到纯溴,故D错误;答案选D。【点睛】熟悉海水提溴的流程是解本题的关键。14、C【解析】
A、丝的主要成分为蚕丝,属于蛋白质是一种天然有机高分子化合物,酶会加速蛋白质的水解,破坏丝绸制品,故A正确;B、古代记事常常刻于金属、陶瓷、玉器之上,故B正确;C、草木灰中的碳酸钾与贝壳灰中的氧化钙溶于水生成的氢氧化钙与碳酸钾反应生成了氢氧化钾,故C错误;D、草木的主要成分是纤维素,故D正确;答案C。15、A【解析】
A、钠在水和煤油的界面反复上下移动,可以证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水),A项正确;B、饱和氯化铁溶液滴入氢氧化钠溶液中得到氢氧化铁沉淀,B项错误;C、过氧化钠是粉末状物质,不能做到随开随用、随关随停,C项错误;D、氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,利用D装置只能证明氯水具有漂白性,而不能说明氯水中的某种成分具有漂白性,D项错误;故答案为:A。【点睛】Fe(OH)3胶体的制备:用烧杯取少量蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中逐滴加入适量的饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即得Fe(OH)3胶体;注意在制备过程中,不能搅拌、不能加热时间过长。16、D【解析】
由反应A+B→C+Q(Q>0)可知,该反应是放热反应,A和B的能量之和大于C的能量;由①A+B→X+Q(Q<0)可知,该步反应是吸热反应,故X的能量大于A和B的能量之和;又因为②X→C+Q(Q>0)是放热反应,故X的能量之和大于C的能量,图象D符合,故选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、①③④碳碳双键、羧基HOOCCH=CHCOOHCH2=C(COOH)2HOOCCH=CHCOOH+2CH3OHCH3OOCCH=CHCOOCH3+2H2O【解析】
A的分子式为C6H8O4,A的不饱和度为3,A可以使溴水褪色,A中含碳碳双键;A在酸性条件下可发生水解反应得到B(C4H4O4)和CH3OH,B能与氢氧化钠溶液反应,B中含两个羧基和碳碳双键,A中含两个酯基;(1)A中含有碳碳双键和酯基,A中含碳碳双键,A能发生加成反应、加聚反应、氧化反应,A中不含醇羟基和羧基,A不能发生酯化反应,答案选①③④。(2)B分子中所含官能团为碳碳双键和羧基。(3)B分子中没有支链,B的结构简式为HOOCCH=CHCOOH;B的具有相同官能团的同分异构体的结构简式为CH2=C(COOH)2。(4)B与CH3OH发生酯化反应生成A,由B制取A的化学方程式为HOOCCH=CHCOOH+2CH3OHCH3OOCCH=CHCOOCH3+2H2O。(5)B的结构简式为HOOCCH=CHCOOH,B与HCl发生加成反应生成C,C的结构简式为HOOCCH2CHClCOOH,C与NH3反应生成天门冬氨酸,天门冬氨酸(C4H7NO4)是组成人体蛋白质的氨基酸之一,则天门冬氨酸的结构简式为。18、3,5-二硝基苯甲酸羧基溴原子取代反应防止两个硝基都转化为氨基30【解析】
由C的结构简式和A到B,A到C的反应条件逆推可知B为;A为;在以工业合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯的流程和各部反应条件对物质进行推断、命名、官能团、反应类型判定、反应方程式、同分异构体的书写、有机合成路线的设计。【详解】(1)由于羧基定位能力比硝基强,故C名称为3,5-二硝基苯甲酸,由结构式可知G中含官能团名称有醚键、羧基、溴原子。答案:3,5-二硝基甲酸;羧基;溴原子。(2)根据框图C结构逆向推理,B为苯甲酸,结构简式为;A为甲苯,B生成C是在浓硫酸作用下硝酸中硝基取代苯环上的氢,所以B生成C反应类型为硝化反应,是取代反应中一种。答案:;取代反应。(3)由G生成H反应为G与CH3OH在浓硫酸、加热的作用下发生的酯化反应,化学方程式为;C→D、E→F都是将硝基还原为氨基,但选用了不同条件,E的结构尚保留一个硝基,可以推知D的结构中也有一个硝基,故C→D反应中,(NH4)2S只将其中一个硝基还原,避免用H2/Pd将C中所有的硝基都转化为氨基。答案:;防止两个硝基都转化为氨基。(4)化合物F苯环上有3个不同取代基,其中有氨基和羟基直接连在苯环上,先将2个取代基分别定于邻、对、间三种位置,第三个取代基共有4+4+2=10种连接方式,故有10种同分异构体,环上有3个不同取代基,其中两个取代基是氨基和羟基,另一种取代基有三种情况,-OOCCH3、-CH2OOCH、-COOCH3,化合物F的同分异构体中能同时满足条件的共有10×3=30种。答案:30。(5)根据缩聚反应规律,可以推出聚合物单体的结构,而由原料合成该单体,需要将苯环上的乙基氧化为羧基和硝基还原为氨基,由于氨基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,故而合成中需要先氧化,再还原,合成路线流程图示如下,依试题框图信息,还原硝基的条件也可以选择(NH4)2S。答案:。【点睛】本题是有机物的综合考查。本题以工业合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯为载体,考查物质推断、有机物命名、官能团、反应类型、反应方程式、同分异构体的判断、有机合成路线的设计等。突破口由C逆推B、A的结构简式,再根据各物质之间的反应条件和官能图的性质进行判定。19、O22Cu2++2Br-+SO2+2H2O→2CuBr↓+SO42-+4H+60℃水浴加热溶液蓝色完全褪去防止CuBr见光分解防止CuBr被氧化除去表面乙醇,并使晶体快速干燥在烧杯中继续通入SO2至饱和然后向烧杯中加入100g20%的NaOH溶液过滤,用乙醇洗涤2~3次【解析】
(1)溴化亚铜能被氧气慢慢氧化,要排除氧气的干扰;
(2)①三颈烧瓶中铜离子被二氧化硫还原成亚铜离子,与溴离子反应生成CuBr沉淀;
②控制反应在60℃进行,可以用60℃的水浴加热;
③45gCuSO4•5H2O为0.18mol,19gNaBr为0.184mol,所以NaBr稍过量,所以当溶液中的铜离子消耗完时反应即完成;
(3)溴化亚铜见光会分解;
(4)溴化亚铜在空气中会慢慢被氧化,洗涤剂需“溶有SO2”可以防止CuBr被氧化,溶剂改用乙醚可以除去表面乙醇,并使晶体快速干燥;
(5)烧杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等,制取较纯净的Na2SO3•7H2O晶体,可以在烧杯中继续通入SO2至饱和,将Na2SO3生成NaHSO3,根据钠元素守恒可知,此时溶液中NaHSO3的物质的量为0.5mol,然后向烧杯中加入100g20%的NaOH溶液,使NaHSO3恰好完全反应生成Na2SO3,加入少量维生素C溶液(抗氧剂),蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,用乙醇洗涤2~3次,除去表面可溶性杂质,放真空干燥箱中干燥,据此答题。【详解】(1)溴化亚铜能被氧气慢慢氧化,用二氧化硫还原铜离子生成溴化亚铜要排除氧气的干扰,可以通过煮沸的方法除去其中水中的O2,故答案为:O2;(2)①三颈烧瓶中铜离子被二氧化硫还原成亚铜离子,与溴离子反应生成CuBr沉淀,反应的离子方程式为2Cu2++2Br−+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42−+4H+,故答案为:2Cu2++2Br−+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42−+4H+;②控制反应在60℃进行,可以用60℃的水浴加热;故答案为:60℃水浴加热;③45gCuSO4⋅5H2O为0.18mol,19gNaBr为0.184mol,所以NaBr稍过量,所以当溶液中的铜离子消耗完时反应即完成,所以说明反应已完成的现象是溶液蓝色完全褪去,故答案为:溶液蓝色完全褪去;(3)溴化亚铜见光会分解,所以步骤2过滤需要避光,防止CuBr见光分解,故答案为:防止CuBr见光分解;(4)在空气中会慢慢被氧化,所以洗涤剂需“溶有SO2”可以防止CuBr被氧化,最后溶剂改用乙醚可以除去表面乙醇,并使晶体快速干燥,故答案为:防止CuBr被氧化;除去表面乙醇,并使晶体快速干燥;(5)烧杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等,制取较纯净的Na2SO3⋅7H2O晶体,可以在烧杯中继续通入SO2至饱和,将Na2SO3生成NaHSO3,根据钠元素守恒可知,此时溶液中NaHSO3的物质的量为0.5mol,然后向烧杯中加入100g20%的NaOH溶液,使NaHSO3恰好完全反应生成Na2SO3,加入少量维生素C溶液(抗氧剂),蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,用乙醇洗涤2∼3次,除去表面可溶性杂质,放真空干燥箱中干燥,故答案为:在烧杯中继续通入SO2至饱和;然后向烧杯中加入100g20%的NaOH溶液;过滤,用乙醇洗涤2∼3次。20、煤油离子键A、D、C、B、C2NaNO2+(NH4)2SO4Na2SO4+2N2↑+4H2O取少量产品溶于足量的蒸馏水中,将产生的气体依次通过足量的浓硫酸、赤热的氧化铜粉末,若黑色粉末变成红色,则原产品中含有钙,否则不含钙上下移动水准瓶偏低【解析】
(1).钙的密度比煤油的大,钙是活泼金属能与氧气、水反应;氮化钙是活泼金属与活泼非金属形成的离子化合物;(2).金属钙与氮气反应生成氮化钙,氮化钙与水能反应,所以装置B前后都应加装干燥剂,钙能与氧气反应,所以需要用焦性没食子酸溶液除掉氮气中的氧气。(3)装置A中饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液在加热条件下发生归中反应生成氮气;(4)氮化钙与水反应放出氨气,钙与水反应生成氢气。(5)调平液面是将量气管和水准瓶中的液面保持相平。(6)氮化钙与水反应的方程式是Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑,根据氨气的体积计算样品纯度。如果开始仰视刻度线,终点时俯视刻度线,则测得氨气的体积偏小。【详解】(1).钙的密度比煤油的大,钙是活泼金属能与氧气、
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