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文档简介
广东省华附南海实验高中2024届高考化学考前最后一卷预测卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.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、电导率用于衡量电解质溶液导电能力的大小,与离子浓度和离子迁移速率有关。图1为相同电导率盐酸和醋酸溶液升温过程中电导率变化曲线,图2为相同电导率氯化钠和醋酸钠溶液升温过程中电导率变化曲线,温度均由22℃上升到70℃。下列判断不正确的是A.由曲线1可以推测:温度升高可以提高离子的迁移速率B.由曲线4可以推测:温度升高,醋酸钠电导率变化与醋酸根的水解平衡移动有关C.由图1和图2可以判定:相同条件下,盐酸的电导率大于醋酸的电导率,可能的原因是Cl-的迁移速率大于CH3COO-的迁移速率D.由图1和图2可以判定:两图中电导率的差值不同,与溶液中H+、OH-的浓度和迁移速率无关2、下列说法正确的是()A.不锈钢的防腐原理与电化学有关B.高纯硅太阳能电池板可以将光能直接转化为电能C.二氧化硫有毒,不可以用作食品添加剂D.纯碱去油污原理是油污溶于纯碱3、实验室用纯净N2和H2合成NH3(N2+3H22NH3)时,是先将分别制得的含水蒸气的N2和H2通过如图所示的装置。下面是对该装置作用的几种叙述①干燥气体②混合气体③观察气体的流速。正确的是A.只有① B.只有①和② C.只有①和③ D.①②③4、a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是()A.原子半径:d>c>b>a B.4种元素中b的金属性最强C.c的氧化物的水化物是强碱 D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强5、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.78gNa2O2与足量CO2反应,转移电子的数目为NAB.0.1mol聚乙烯含有碳碳双键的数目为0.1NAC.标准状况下,2.24LH2O含有电子的数目为NAD.1L0.1mol/LNaHS溶液中硫原子的数目小于0.1NA6、利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是()A.铁片上镀铜时,Y是纯铜B.制取金属镁时,Z是熔融的氯化镁C.电解精炼铜时,Z溶液中的Cu2+浓度不变D.电解饱和食盐水时,X极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑7、一定条件下,CO2分子晶体可转化为具有类似SiO2结构的原子晶体.从理论上分析,下列说法正确的是()A.该转化过程是物理变化B.1molCO2原子晶体中含2molC﹣O键C.CO2原子晶体的熔点高于SiO2D.CO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体8、向等物质的量浓度的Ba(OH)2与BaCl2的混合溶液中加入NaHCO3溶液,下列离子方程式与事实相符的是()A.HCO3-+OH-=CO32-+H2OB.Ba2++OH-+HCO3-=BaCO3↓+H2OC.Ba2++2OH-+2HCO3-=BaCO3↓+CO32-+H2OD.2Ba2++3OH-+3HCO3-=2BaCO3↓+CO32-+3H2O9、下列反应所得溶液中,一定只含一种溶质的是A.向氯化铝溶液中加入过量的氨水B.向稀盐酸中滴入少量的NaAlO2溶液C.向稀硝酸中加入铁粉D.向硫酸酸化的MgSO4溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液10、下列物质中不会因见光而分解的是()A.NaHCO3 B.HNO3 C.AgI D.HClO11、向含有0.2mol氢氧化钠和0.1mol氢氧化钙的溶液中,持续稳定地通入二氧化碳气体,通入气体为6.72L(标准状况)时,立即停止,则这一过程中,溶液中离子数目与通入二氧化碳气体体积的关系正确的是(不考虑气体的溶解)A. B. C. D.12、在反应3BrF3+5H2O===9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,若有5molH2O参加反应,被水还原的溴元素为()A.1mol B.2/3molC.4/3mol D.2mol13、胆矾CuSO4·5H2O可写为[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其结构示意图如下:下列有关胆矾的说法正确的是A.Cu2+的价电子排布式为3d84s1B.所有氧原子都采取sp3杂化C.胆矾中含有的粒子间作用力有离子键、极性键、配位键和氢键D.胆矾所含元素中,H、O、S的半径及电负性依次增大14、用石墨电极电解饱和食盐水,下列分析错误的是A.得电子能力H+>Na+,故阴极得到H2B.水电离平衡右移,故阴极区得到OH-C.失电子能力Cl->OH-,故阳极得到Cl2D.OH-向阴极移动,故阳极区滴酚酞不变红15、用酸性KMnO4溶液不能达到预期目的的是A.区别苯和甲苯B.检验硫酸铁溶液中是否有硫酸亚铁C.检验CH2=CHCHO中含碳碳双键D.区别SO2和CO216、12C与13C互为()A.同系物 B.同位素 C.同素异形体 D.同分异构体二、非选择题(本题包括5小题)17、新泽茉莉醛是一种名贵的香料,合成过程中还能得到一种PC树脂,其合成路线如图。已知:①RCHO+R′CH2CHO+H2O②RCHO+HOCH2CH2OH+H2O③+2ROH+HCl(1)E的含氧官能团名称是_________,E分子中共面原子数目最多为___________。(2)写出反应①的化学方程式_________________________________。(3)写出符合下列条件并与化合物E互为同分异构体的有机物结构简式____________。a.能与浓溴水产生白色沉淀b.能与溶液反应产生气体c.苯环上一氯代物有两种(4)反应②的反应类型是_______。(5)已知甲的相对分子质量为30,写出甲和G的结构简式____________、___________。(6)已知化合物C的核磁共振氢谱有四种峰,写出反应③的化学方程式______________。(7)结合已知①,以乙醇和苯甲醛()为原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)______________________________。18、有机化合物H的结构简式为,其合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):已知:①②(苯胺易被氧化)请回答下列问题:(1)烃A的名称为_______,B中官能团为_______,H的分子式为_______,反应②的反应类型是_______。(2)上述流程中设计C→D的目的是_______。(3)写出D与足量NaOH溶液反应的化学方程式为_______。(4)符合下列条件的D的同分异构体共有_______种。A.属于芳香族化合物B.既能发生银镜反应又能发生水解反应写出其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为6∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式:______。(任写一种)(5)已知:苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位,据此按先后顺序写出以烃A为原料合成邻氨基苯甲酸()合成路线(无机试剂任选)。_______19、高锰酸钾是常用的消毒剂、除臭剂、水质净化剂以及强氧化剂,下图是在实验室中制备KMnO4晶体的流程:回答下列问题:(1)操作②目的是获得K2MnO4,同时还产生了KCl和H2O,试写出该步反应的化学方程式:_______________。操作①和②均需在坩埚中进行,根据实验实际应选择_______________(填序号)。a.瓷坩埚b.氧化铝坩埚c.铁坩埚d.石英坩埚(2)操作④是使K2MnO4转化为KMnO4和MnO2,该转化过程中发生反应的离子方程式为_______________。若溶液碱性过强,则MnO4-又会转化为MnO42-,该转化过程中发生反应的离子方程式为_______________。因此需要通入某种气体调pH=10-11,在实际操作中一般选择CO2而不是HCl,原因是_______________。(3)操作⑤过滤时,选择图2所示装置而不用图1所示装置的原因是_______________。(4)还可采用电解K2MnO4溶液(绿色)的方法制造KMnO4(电解装置如图所示),电解过程中右侧石墨电极的电极反应式为_______________。溶液逐渐由绿色变为紫色。但若电解时间过长,溶液颜色又会转变成绿色,可能的原因是_______________。20、某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验初步探究硝酸盐热分解的规律.(提出猜想)小组提出如下4种猜想:甲:Mg(NO3)2、NO2、O2乙:MgO、NO2、O2丙:Mg3N2、O2丁:MgO、NO2、N2(1)查阅资料得知,NO2可被NaOH溶液吸收,反应的化学方程式为:____________.(2)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是____________.(实验操作)(3)设计如图装置,用氮气排尽装置中空气,其目的是___________;加热Mg(NO3)2固体,AB装置实验现象是:____________,说明有Mg(NO3)2固体分解了,有NO2生成.(4)有同学提出可用亚硫酸钠溶液检验是否有氧气产生,但通入之前,还需在BD装置间增加滴有酚酞的氢氧化钠溶液,其作用是:____________(5)小组讨论后认为即便通过C后有氧气,仅仅用亚硫酸钠溶液仍然难以检验,因为:____________,改进的措施是可在亚硫酸钠溶液中加入____________.(6)上述系列改进后,如果分解产物中有O2存在,排除装置与操作的原因,未检测到的原因是____________.(用化学方程式表示)21、氮及其化合物在生产生活中应用广泛。回答下列问题:(1)“中国制造2025”是中国政府实施制造强国战略第一个十年行动纲领。氮化铬(CrN)具有极高的硬度和力学强度、优异的抗腐蚀性能和高温稳定性能,氮化铬在现代工业中发挥更重要的作用,请写出Cr3+的外围电子排布式____;基态铬、氮原子的核外未成对电子数之比为____。(2)氮化铬的晶体结构类型与氯化钠相同,但氮化铬熔点(1282℃)比氯化钠(801'C)的高,主要原因是________。(3)过硫酸铵[(NH4)2S2O8],广泛地用于蓄电池工业、石油开采、淀粉加工、油脂工业、照相工业等,过硫酸铵中N、S、O的第一电离能由大到小的顺序为_______,其中NH4+的空间构型为____________(4)是20世纪80年代美国研制的典型钝感起爆药Ⅲ,它是由和[Co(NH3)5H2O](ClO4)3反应合成的,中孤电子对与π键比值为_______,CP的中心Co3+的配位数为______。(5)铁氮化合物是磁性材料研究中的热点课题之一,因其具有高饱和磁化强度、低矫顽力,有望获得较高的微波磁导率,具有极大的市场潜力,其四子格结构如图所示,已知晶体密度为ρg∙cm-3,阿伏加德罗常数为NA。①写出氮化铁中铁的堆积方式为____。②该化合物的化学式为___。③计算出Fe(II)围成的八面体的体积为____cm3。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A.曲线1中盐酸溶液在升高温度的过程中离子浓度不变,但电导率逐渐升高,说明温度升高可以提高离子的迁移速率,故A正确;B.温度升高,促进CH3COONa溶液中CH3COO-的水解,则由曲线3和曲线4可知,温度升高,醋酸钠电导率变化与醋酸根的水解平衡移动有关,故B正确;C.曲线1和曲线2起始时导电率相等,但温度升高能促进醋酸的电离,溶液中离子浓度增加,但盐酸溶液的导电率明显比醋酸高,说明可能原因是Cl-的迁移速率大于CH3COO-的迁移速率,故C正确;D.曲线1和曲线2起始时导电率相等,可知盐酸和醋酸两溶液中起始时离子浓度相等,包括H+和OH-浓度也相等,而随着温度的升高,促进醋酸的电离,醋酸溶液中的H+和OH-浓度不再和盐酸溶液的H+和OH-浓度相等,则两者的导电率升高的幅度存在差异,可能与溶液中H+、OH-的浓度和迁移速率有关,故D错误;故答案为D。2、B【解析】
A.耐蚀合金的防腐原理是改变物质的内部结构,不锈钢的防腐原理与电化学无关,故A错误;B.硅为良好的半导体材料,可以制作太阳能电池,利用高纯硅制造的太阳能电池板可将光能直接转化为电能,故B正确;C.二氧化硫有还原作用,可消耗果蔬组织中的氧,可以抑制氧化酶的活性,从而抑制酶性褐变,有抗氧化作用,所以二氧化硫能作食品防腐剂,但不能超量,故C错误;D.纯碱的去污原理是纯碱水解显碱性,促进油污水解而除去,故D错误。故答案为B。3、D【解析】
根据浓硫酸的吸水性以及气体通过浓硫酸洗气瓶进行混合分析。【详解】氮气中含有水蒸气,浓硫酸具有吸水性,能除去氮气中的水蒸气;氮气和氢气都通过浓硫酸再出来,可将两种气体混合,同时可通过两种气体冒出气泡的速度观察气体的流速,答案选D。【点睛】工业上合成氨是氮气和氢气在高温高压催化剂等条件下发生可逆反应制得氨气,混合通过硫酸可控制通入的混合气体的体积比,提高原料利用率。4、B【解析】
a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,则a的核外电子总数应为8,为O元素,则b、c、d为第三周期元素,c所在周期数与族数相同,应为Al元素,d与a同族,应为S元素,b可能为Na或Mg,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。【详解】A、一般电子层数越多,半径越大,同周期从左向右原子半径减小,因此半径大小顺序是Na(Mg)>Al>S>O,A错误;B、同周期从左向右金属性减弱,因此Na或Mg在4种元素中金属性最强,B正确;C、c的氧化物的水化物为氢氧化铝,为两性氢氧化物,C错误;D、同主族从上到下非金属性减弱,因此S的氧化性比氧气弱,D错误。答案选B。【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的知识,首先根据题目信息判断出元素名称,再根据元素周期律进行知识的判断,这就需要掌握(非)金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识,因此平时夯实基础知识是关键,同时应注意知识的灵活运用,审清题意。5、A【解析】
A.78gNa2O2物质的量为1mol,由关系式Na2O2—e-,可得出转移电子数为NA,A正确;B.聚乙烯分子中不含有碳碳双键,B不正确;C.标准状况下,H2O呈液态,不能使用22.4L/mol计算含有电子的数目,C不正确;D.1L0.1mol/LNaHS溶液中不含有硫原子,D不正确;故选A。6、B【解析】
根据图中得出X为阳极,Y为阴极。【详解】A.铁片上镀铜时,铜为镀层金属,为阳极,因此X是纯铜,故A错误;B.制取金属镁时,Z是熔融的氯化镁,镁离子再阴极生成镁单质,故B正确;C.电解精炼铜时,阳极开始是锌溶解,阴极始终的铜离子得电子变为铜单质,因此Z溶液中的Cu2+浓度减小,故C错误;D.电解饱和食盐水时,X极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,故D错误。综上所述,答案为B。【点睛】电解精炼铜,粗铜作阳极,纯铜作阴极;电镀,镀件作阴极,镀层金属作阳极,镀层金属盐溶液为电解液。7、C【解析】
A.转化后相当于生成了新的物质,因此属于化学变化,A项错误;B.1mol中含4mol键,既然二者结构类似,1mol中应该有4mol键,B项错误;C.当结构相近时,原子晶体的熔沸点与组成原子的半径大小呈反比,即组成原子晶体的原子半径越小,熔沸点越高,而碳原子的半径小于硅原子,C项正确;D.同分异构体中强调的是“分”,即分子式相同,而的原子晶体无分子式一说,二者自然不互为同分异构体,D项错误;答案选C。【点睛】还有一个比较容易搞错的例子是、、,三者都是氢气,因此为同一种物质。8、B【解析】
A.等物质的量浓度的Ba(OH)2与BaCl2的混合溶液中加入NaHCO3溶液,反应生成碳酸根离子,碳酸根离子与钡离子不共存,一定会产生沉淀,故A错误;B.Ba2++OH-+HCO3-=BaCO3↓+H2O可以表示1mol氢氧化钡与1mol氯化钡,1mol碳酸氢钠的离子反应,故B正确;C.若氢氧化钡物质的量为1mol,则氯化钡物质的量为1mol,加入碳酸氢钠,消耗2mol氢氧根离子生成2mol碳酸根离子,2mol碳酸根离子能够与2mol钡离子反应生成2mol碳酸钡沉淀,故C错误;D.依据方程式可知:3molOH-对应1.5mol氢氧化钡,则氯化钡物质的量为1.5mol,消耗3mol碳酸氢根离子,能够生成3mol碳酸根离子,同时生成3mol碳酸钡沉淀,故D错误;答案选B。【点睛】本题考查了离子方程式的书写,侧重考查反应物用量不同的离子反应方程式的书写,明确离子反应的顺序是解题关键。本题中反应的先后顺序为碳酸氢根离子与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,生成的碳酸根离子再与钡离子反应生成碳酸钡沉淀。9、D【解析】
A.氯化铝溶液中加入过量的氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,所得溶液中由氯化铵和氨水混合而成,A不符合题意;B.稀盐酸中滴入少量的NaAlO2溶液生成氯化铝、氯化钠和水,B不符合题意;C.稀硝酸中加入铁粉充分反应后所得溶液中可能含Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、Fe(NO3)3和Fe(NO3)2、HNO3和Fe(NO3)3,C不符合题意;D.硫酸酸化的MgSO4溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液生成氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀、水,所得溶液中只有过量的Ba(OH)2,D符合题意;答案选D。10、A【解析】
浓硝酸、碘化银、次氯酸见光都易分解;碳酸氢钠加热分解,见光不分解,以此解答该题。【详解】AgI、HNO3、HClO在光照条件下都可分解,而NaHCO3在加热条件下发生分解,所以A选项是正确的;综上所述,本题选项A。11、C【解析】
n(CO2)==0.3mol,向含有0.2mol氢氧化钠和0.1mol氢氧化钙的溶液中通入CO2,二氧化碳首先与氢氧化钙反应2OH-+Ca2++CO2=CaCO3↓+H2O,离子浓度迅速降低,氢氧化钙完全反应,消耗0.1molCO2,然后二氧化碳与氢氧化钠反应2OH-+CO2=CO32-+H2O,消耗0.1molCO2,离子浓度继续降低,但幅度减小,最后发生CO2+H2O+CO32-=2HCO3-,离子浓度增大,恰好反应时,0.3mol二氧化碳也完全反应,所以图像C符合,故选C。【点睛】正确掌握反应的离子方程式的先后顺序是解题的关键。本题的易错点为B,要注意B和C的区别。12、C【解析】
在反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2中,元素化合价变化情况为:溴元素由+3价升高为+5价,溴元素由+3价降低为0价,氧元素化合价由-2价升高为0价,所以BrF3既起氧化剂也起还原剂作用,同时水也起还原剂作用.若5molH2O参加反应,则生成1molO2,氧原子提供电子物质的量为2mol×2,令被水还原的BrF3的物质的量为xmol,根据电子转移守恒,则:2mol×2=xmol×(3-0)解得x=4/3mol,选项C符合题意。13、C【解析】
A.Cu是29号元素,Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,失去4s、3d能级上各一个电子生成Cu2+,故Cu2+的价电子排布式3d9,故A错误;B.硫酸根离子中S和非羟基O和H2O中的O原子的杂化方式不同,不可能都是sp3杂化,故B错误;C.铜离子和硫酸根离子之间存在离子键,硫原子和氧原子间存在极性共价键,铜原子和氧原子间存在配位键,氧原子和氢原子间存在氢键,故C正确;D.H、O、S分别为第1,2,3周期,所以半径依次增大,但O的电负性大于S,故D错误;故选C。14、D【解析】
A.得电子能力H+>Na+,电解饱和食盐水阴极:2H++2e-═H2↑,故A正确;B.电解饱和食盐水过程中,H+被消耗,促进水的电离,阴极消耗H+同时得到OH-,故B正确;C.失电子能力Cl->OH-,电解饱和食盐水阳极:2Cl--2e-=Cl2,故阳极得到Cl2,故C正确;D.D.电解池中,阴离子会向阳极移动,而阴极氢离子放电,使整个溶液显碱性,因此阳极区滴酚酞也会变红,故D错误;故选D。15、C【解析】
A.甲苯可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,可鉴别,故A不选;B.硫酸亚铁具有还原性,可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,可鉴别,故B不选;C.CH2=C(CH3)CHO中碳碳双键和醛基都可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,不能检验是否含有碳碳双键,故C选;D.SO2具有还原性,可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,可鉴别,故D不选;故选C。16、B【解析】
同种元素的不同种原子间互为同位素,据此分析。【详解】12C与13C是碳元素的两种不同的碳原子,故互为同位素。答案选:B。【点睛】本题考查了“四同”概念的辨别,应注意的概念要点的把握。结构相似,组成上相差1个或者若干个某种原子团的化合物互称为同系物;具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;同素异形体,是指由同样的单一化学元素组成,因排列方式不同,而具有不同性质的单质;化学上,同分异构体是一种有相同分子式而有不同的原子排列的化合物。二、非选择题(本题包括5小题)17、羟基、醛基16加成反应(或还原反应)HCHO【解析】
反应①是苯与溴发生取代反应生成A,A为,结合B的分子式可知,A发生水解反应生成B,B为。结合D的分子式与E的结构简式可知D为。对比E与新泽茉莉醛的结构简式,结合F→G的反应条件及信息①②,可知E→F发生信息②中的反应,F→G发生信息①中的反应,且甲的相对分子质量为30,可推知甲为HCHO、F为、G为,G与氢气发生加成反应生成新泽茉莉醛。结合C的分子式可知,2分子苯酚与1分子HCHO反应生成C,化合物C能发生信息③中的反应,说明C中含有羟基,且C核磁共振氢谱有四种峰,可推知C为,结合信息③可知PC树脂结构简式为,据此分析解答(1)~(6);(7)结合已知①,乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛与苯甲醛反应得到,再进一步氧化生成,最后与乙醇发生酯化反应得到目标物,据此书写合成路线图。【详解】(1)E为,含氧官能团有羟基、醛基,E分子中苯环、-CHO均为平面结构,且直接相连的原子共面,共面原子数目最多为16个,故答案为羟基、醛基;16;(2)反应①的化学方程式为,故答案为;(3)E为,与化合物E互为同分异构体的有机物符合条件:a.能与浓溴水产生白色沉淀,说明含酚-OH;b.能与NaHCO3溶液反应产生气体,说明含-COOH;c.苯环上一氯代物有两种,则苯环上有2种H,则符合条件的E的同分异构体为,故答案为;(4)反应②中G()与氢气发生加成反应生成新泽茉莉醛,故答案为加成反应;(5)由上述分析可知甲和G分别为HCHO、,故答案为HCHO;;(6)反应③的化学方程式为n+n+(2n-1)HCl,故答案为n+n+(2n-1)HCl;(7)以乙醇和苯甲醛()为原料,合成,乙醇氧化生成乙醛,乙醛与苯甲醛反应生成苯丙烯醛,再将-CHO氧化为-COOH,最后在与乙醇发生酯化反应,则合成流程为CH3CH2OHCH3CHO,故答案为CH3CH2OHCH3CHO。【点睛】本题的难点是物质结构的推导,要注意充分利用题示已知信息和各小题中提供的条件。本题的易错点为(6),要注意方程式的配平。18、甲苯氯原子或-ClC7H7O3N取代反应或硝化反应保护(酚)羟基不被氧化+2NaOH+CH3COONa+H2O14或【解析】
H的结构简式为,逆推可知G为。纵观整个过程,可知烃A为芳香烃,结合C的分子式C7H8O,可知A为,A与Cl2发生苯环上氯代反应生成B,B中氯原子发生水解反应、酸化引入-OH生成C,C中酚羟基发生信息①中取代反应生成D,D与酸性KMnO4溶液反应,D中-CH3被氧化成-COOH生成E,E→F转化中在苯环上引入硝基-NO2,F→G的转化重新引入酚羟基,可知C→D的转化目的防止酚羟基被氧化,结合H的结构简式,可推知B为、C为、D为、E为、F为。(5)甲基氧化引入羧基,硝基还原引入氨基,由于氨基易被氧化,应先把甲基氧化为羧基后再将硝基还原为氨基,结合苯环引入基团的定位规律,甲苯先和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,然后邻硝基甲苯再被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,最后邻硝基苯甲酸和Fe、HCl反应生成邻氨基苯甲酸。【详解】根据上述分析可知:A为,B为、C为、D为、E为、F为,G为,H为。(1)烃A为,A的名称为甲苯。B为,B中官能团为氯原子。H的结构简式为,H的分子式为C7H7O3N。反应②是苯环上引入硝基,反应类型是:取代反应;(2)C→D中消除酚羟基,F→G中又重新引入酚羟基,而酚羟基容易被氧化,所以流程中设计C→D的目的是:保护(酚)羟基不被氧化;(3)D是,D与足量NaOH溶液发生酯的水解反应,化学方程式为:+2NaOH+CH3COONa+H2O,(4)D为,其符合下列条件的同分异构体:A.属于芳香族化合物,说明含有苯环;B.既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明含有-OOCH基团。只有1个取代基为-CH2CH2OOCH和-CH(CH3)OOCH两种不同结构;有2个取代基为-CH3、-CH2COOH,或者-CH2CH3、-OOCH,这两种情况均有邻、间、对3种位置结构,种类数为2×3=6种;有3个取代基为-CH3、-CH3、-OOCH,2个甲基有邻、间、对3种位置结构,对应的-OOCH分别有2种、3种、1种位置,故符合条件的共有2+3×2+2+3+1=14种。其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为6:2:1:1的同分异构体的结构简式:或。(5)以甲苯为原料合成的方法是:先使甲苯发生取代反应产生邻硝基甲苯,用酸性KMnO4氧化甲基为—COOH,得到邻硝基甲苯,用Fe在HCl存在条件下发生还原反应,—NO2被还原得到—NH2,就生成邻氨基苯甲酸。故合成路线流程图为:。【点睛】本题考查有机物推断与合成,涉及物质的命名、反应类型的判断、操作目的、同分异构体种类的判断及符合要求的同分异构体结构简式的书写等。要采用正推、逆推相结合的方法分析判断。需要熟练掌握官能团性质与转化,并对给予的信息进行利用,结合转化关系中有机物H的结构和反应条件进行推断。19、KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O↑c3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2OCl-具有还原性,可将K2MnO4和KMnO4还原过滤速度快、效果好MnO42--e-=MnO4-电解较长时间后,阳极产生的MnO4-在阴极被还原,紫色又转变为绿色。(或阴极上氢离子放电生成氢气,同时产生大量的氢氧根离子,溶液碱性增强,紫色又转变为绿色【解析】
(1)根据图示,操作②中的反应物有KClO3、MnO2和KOH加热时生成K2MnO4、KCl和H2O,反应的化学方程式为:KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O↑;操作①和②的反应物中均含有碱性物质,碱能够与氧化铝、二氧化硅及硅酸盐反应,应选择铁坩埚,故答案为KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O↑;c;(2)操作④中K2MnO4转化为KMnO4和MnO2,反应的离子方程式为:3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-;若溶液碱性过强,则MnO4-又会转化为MnO42-,反应的离子方程式为:4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2O;通入CO2调pH=10-11,不选用HCl,是因为Cl-具有还原性,可将K2MnO4和KMnO4还原,故答案为3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-;4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2O;Cl-具有还原性,可将K2MnO4和KMnO4还原;(3)图1为普通过滤装置,图2为抽滤装置,抽滤装置过滤速度快,过滤效果好,且能够过滤颗粒很小是固体和糊状物,故答案为过滤速度快、效果好;(4)电解过程中右侧石墨电极连接电源正极,是阳极,发生氧化反应,电极反应式为:MnO42--e-=MnO4-;若电解时间过长,阳极产生的MnO4-在阴极被还原,紫色又转变为绿色,也可能是阴极上氢离子放电生成氢气,同时产生大量的氢氧根离子,溶液碱性增强,紫色又转变为绿色,故答案为MnO42--e-=MnO4-;电解较长时间后,阳极产生的MnO4-在阴极被还原,紫色又转变为绿色。(或阴极上氢离子放电生成氢气,同时产生大量的氢氧根离子,溶液碱性增强,紫色又转变为绿色)。20、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O不符合氧化还原反应原理避免对产物O2的检验产生干扰(或其它合理答案固体减少,产生红棕色气体,溶液中有气泡冒出确保二氧化氮已被除尽,防止干扰氧气的检验亚硫酸钠溶液与氧气反应没有明显现象,难以判断反应是否发生了几滴酚酞试剂4NO2+O2+2H2O=4HNO3或4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O【解析】
(1)NO2在碱性条件下自身发生氧化还原反应,与氢氧化钠反应生成NaNO3和NaNO2;(2)根据氧化还原反应化合价升降相等判断;(3)为检验是否生成氧气,应将装置内的氧气排尽;加热Mg(NO3)2固体,固体质量减小,如生成红棕色气体,则有NO2生成;(4)亚硫酸钠具有还原性,可被氧气氧化,也可被二氧化氮氧化;(5)亚硫酸钠溶液与氧气反应没有明显现象,结合亚硫酸钠溶液呈碱性,硫酸钠溶液呈中性判断;(6)如果分解产物中有O2存在,但没有检测到,可能原因是二氧化氮、氧气与水反应。【详解】(1)NO2在碱性条件下自身发生氧化还原反应,与氢氧化钠反应生成NaNO3和NaNO2,反应的方程式为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;(2)由于丁产物中化合价只有降低情况,没有升高,不满足氧化还原反应的特征,不符合氧化还原反应原理;(3)为检验是否生成氧气,应将装置内的氧气排尽,避免对产物O2的检验产生干扰,加热Mg(NO3)2固体,固体质量减小,如生成红棕色气体,则有NO2生成;(4)亚硫酸钠具有还原性,可被氧气氧化,也可被二氧化氮氧化,通入
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