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文档简介
2023-2024学年青海省玉树州高考化学三模试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、实验室模拟从海带中提取碘单质的流程如图:下列装置不能达成相应操作目的的是()A.灼烧用酒精湿润的干海带B.用水浸出海带灰中的I-C.用NaOH溶液分离I2/CCl4D.加入稀H2SO4后分离生成的I22、下列除杂方案正确的是选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法ACO2(g)SO2(g)饱和NaHSO3溶液、浓H2SO4洗气BNH4Cl(aq)Fe3+(aq)NaOH溶液过滤CCl2(g)HCl(g)饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4洗气DSO2(g)SO3(g)浓H2SO4洗气A.A B.B C.C D.D3、钠离子电池具有成本低、能量转换效率高、寿命长等优点。一种钠离子电池用碳基材料(NamCn)作负极,利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电,该钠离子电池的工作原理为Na1-mCoO2+NamCnNaCoO2+Cn。下列说法不正确的是A.放电时,Na+向正极移动B.放电时,负极的电极反应式为NamCn—me-=mNa++CnC.充电时,阴极质量减小D.充电时,阳极的电极反应式为NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+4、下列仪器的用法正确的是()A.①可以长期盛放溶液B.用②进行分液操作C.用酒精灯直接对③进行加热D.用④进行冷凝回流5、25℃时,用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.1mol·L-1的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是A.Ⅰ、Ⅱ分别表示盐酸和醋酸的滴定曲线B.pH=7时,滴定盐酸和醋酸消耗NaOH溶液的体积相等C.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)D.V(NaOH)=20.00mL时,两溶液中c(CH3COO-)>c(Cl-)6、室温下,在20mL新制氯水中滴加pH=13的NaOH溶液,溶液中水电离的c(H)与NaOH溶液体积的关系如图所示。已知:K(HClO)=3×108,H2CO3:Ka1=4.3×107,Ka2=5.6×1011。下列说法正确的是A.m一定等于20B.b、d点对应的溶液显中性C.c点溶液中c(Na)=2c(ClO)+2c(HClO)D.向c点溶液中通入少量CO2:2ClO+H2O+CO2=2HClO+CO327、某浓度稀HNO3与金属M反应时,能得到+2价硝酸盐,反应时M与HNO3的物质的量之比为5∶12,则反应时HNO3的还原产物是()A.NH4NO3 B.N2 C.N2O D.NO8、氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析合理的是A.催化剂a表面发生了极性共价键的断裂和形成B.N2与H2反应生成NH3的原子利用率为100%C.在催化剂b表面形成氮氧键时,不涉及电子转移D.催化剂a、b能提高反应的平衡转化率9、以物质a为原料,制备物质d(金刚烷)的合成路线如图所示,关于以上有机物的说法正确的是A.物质a最多有10个原子共平面 B.物质b的分子式为C10H14C.物质c能使高锰酸钾溶液褪色 D.物质d与物质c互为同分异构体10、关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是A.等物质的量时所含阴离子数目相同 B.颜色相同C.所含化学键类型相同 D.化合物种类不同11、下列说法中错误的是:A.SO2、SO3都是极性分子 B.在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键 C.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强 D.原子晶体中原子以共价键结合,具有键能大、熔点高、硬度大的特性12、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,原子序数之和为42,X原子的核外电子总数等于Y的最外层电子数,Z原子最外层只有1个电子,W能形成酸性最强的含氧酸。下列说法正确的是A.单质的熔点:Z>X B.Z与Y、W均能形成离子化合物C.气态氢化物的沸点:X<Y<W D.X、Z的氧化物均含非极性键13、化学与生活生产息息相关,下列说法正确的是()A.制作一次性医用防护服的主要材料聚乙烯、聚丙烯是通过缩聚反应生产的B.气溶胶的分散剂可以是空气或液体水C.FeCl3溶液可以作为“腐蚀液”处理覆铜板制作印刷电路板D.福尔马林(甲醛溶液)可用于浸泡生肉及海产品以防腐保鲜14、如图,小烧杯放在一块沾有水的玻璃片上,加入氯化铵固体与氢氧化钡晶体[Ba(OH)2•8H2O)],并用玻璃棒搅拌,玻璃片上的水结成了冰.由此可知()A.该反应中,化学能转变成热能B.反应物的总能量低于生成物的总能量C.氯化铵与氢氧化钡的反应为放热反应D.反应的热化学方程式为2NH4Cl+Ba(OH)2→BaCl2+2NH3•H2O﹣Q15、CO2催化加氢制取甲醇、乙醇等低碳醇的研究,对于环境问题和能源问题都具有非常重要的意义。已知一定条件下的如下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)∆H=-49.0kJ·mol-12CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)∆H=-173.6kJ·mol-1下列说法不正确的是A.CH3OH(g)+CO2(g)+3H2(g)CH3CH2OH(g)+2H2O(g)∆H<0B.增大压强,有利于反应向生成低碳醇的方向移动,平衡常数增大C.升高温度,可以加快生成低碳醇的速率,但反应限度降低D.增大氢气浓度可以提高二氧化碳的转化率16、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是A.常温常压下,1mol甲基(—14CD3)所含的中子数和电子数分别为11NA、9NAB.pH=1的H2SO3溶液中,含有0.1NA个H+C.1molFe分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应转移电子数均为3NAD.1molCH3COOC2H5在稀硫酸中水解可得到的乙醇分子数为NA二、非选择题(本题包括5小题)17、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)。_______18、有机材料PMMA、新型可降解高分子材料PET、常见解热镇痛药Aspirin的合成路线如下:已知:(1)A属于烯烃,其结构简式是_______。(2)A与苯在AlCl3催化作用下反应生成B的反应类型是_______。(3)写出B的一溴代物只有2种的芳香烃的名称__________写出生成这两种一溴代物所需要的反应试剂和反应条件____________(4)B在硫酸催化条件下被氧气氧化可得有机物C与F。①C由碳、氢、氧三种元素组成,C的结构简式是_________。②向少量F溶液中滴加几滴FeCl3溶液,溶液呈紫色,且F在其同系物中相对分子质量最小。G物质中含氧官能团名称为_______。(5)D在一定条件下制取PET的化学方程式是_______。19、实验室从含碘废液(除外,含有、、等)中回收碘,实验过程如下:(1)向含碘废液中加入稍过量的溶液,将废液中的还原为,其离子方程式为__________;该操作将还原为的目的是___________________。(2)操作的名称为__________。(3)氧化时,在三颈瓶中将含的水溶液用盐酸调至约为2,缓慢通入,在40℃左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是__________________;仪器a、b的名称分别为:a__________、b__________;仪器b中盛放的溶液为__________。(4)已知:;某含碘废水(约为8)中一定存在,可能存在、中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有、的实验方案(实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、溶液、溶液)。①取适量含碘废水用多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;②__________________;③另从水层中取少量溶液,加入淀粉溶液,加盐酸酸化后,滴加溶液,若溶液变蓝说明废水中含有;否则说明废水中不含有。(5)二氧化氯(,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂和水处理剂。现用氧化酸性含废液回收碘。①完成氧化的离子方程式:ClO2+I-1+__________=+Cl-1+____________________________;②若处理含相同量的废液回收碘,所需的物质的量是的______倍。20、硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2实验I:Na2S2O3的制备。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。c中试剂为_______(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______(写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。资料:Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)装置试剂X实验现象Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s后几乎变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:_______实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为25.00mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol∙L-121、溴丙胺太林片是一种用于治疗胃肠痉挛性疼痛的药物,其合成路线如下:回答下列问题:(1)A→B的反应类型___________反应;F→G的反应类型________反应。(2)C含有的官能团名称______________________________________。(3)C→D的化学反应方程式___________________________________。(4)E→F的化学反应方程式_____________________________________。(5)I的结构简式是_____________________________________________。(6)假设有机物J苯环上的氢化学环境相同,则J核磁共振氢谱有______组峰。(7)写出1种与NaOH物质的量比1:3发生反应的E的同分异构体的结构简式____________。(8)将下列合成路线补充完整该路线中化合物X为______________;化合物Y为:___________________;试剂与条件a为:__________________、__________________。
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.灼烧在坩埚中进行,装置及仪器合理,故A正确;B.在烧杯中溶解,玻璃棒搅拌,操作合理,故B正确;C.NaOH与碘反应后,与四氯化碳分层,分液可分离,故C正确;D.加硫酸后生成碘的水溶液,不能蒸馏分离,应萃取后蒸馏,故D错误;答案选D。2、D【解析】
A、除去CO2中混有SO2,常用饱和NaHCO3溶液,故A错误;B、加入NaOH溶液,不仅Fe3+能与NaOH反应,而且NH4+也能与NaOH发生反应,故B错误;C、除去Cl2中HCl,常用饱和NaCl溶液,不能用NaHCO3溶液,容易产生新的杂质CO2,故C错误;D、SO3能溶于浓硫酸,SO2不溶于浓硫酸,因此可用浓硫酸除去SO2中混有SO3,故D正确;答案为D。3、C【解析】
A.放电时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故A不选;B.放电时,负极是金属钠失去电子,故电极反应式为NamCn—me-=mNa++Cn,故B不选;C.充电时,阴极的电极反应式为mNa++Cn+me-=NamCn,电极质量增加,故C选;D.充电时,阳极是NaCoO2中的Co失去电子转化为Na1-mCoO2,电极反应式为NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+,故D不选。故选C。【点睛】碳基材料NamCn中,Na和C都为0价,Na是嵌在碳基里的。在NaCoO2中,Co的化合价比Na1-mCoO2中的Co的化合价低,所以充电时,阳极是NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+。4、D【解析】
A.①为容量瓶,配制溶液时使用,不可以长期盛放溶液,故A错误;B.②为漏斗,过滤时使用,分液操作应该用分液漏斗,故B错误;C.③为圆底烧瓶,在加热时需要使用石棉网,故C错误;D.④为冷凝管,作用是冷凝回流,故D正确。故选D。【点睛】此题易错点在于C项,圆底烧瓶底部面积较大,直接加热受热不均匀,需用石棉网,不能直接加热。5、C【解析】
A.盐酸为强酸,醋酸为弱酸,浓度相同时盐酸的pH较小;B.浓度、体积相等时,醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠溶液呈碱性,而盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠溶液呈中性;C.V(NaOH)=10.00mL时,反应后为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合液,醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,溶液呈酸性;D.V(NaOH)=20.00mL时,反应后得到等物质的量浓度的醋酸钠、氯化钠溶液,醋酸根离子部分水解,则醋酸根离子浓度较小。【详解】A.根据图示可知,Ⅰ的起始pH较大,Ⅱ的起始pH较小,则Ⅰ表示的是醋酸,Ⅱ表示盐酸,选项A错误;B.醋酸为弱酸,溶液体积相同时,醋酸和氯化氢的物质的量相等,醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠,溶液呈碱性,而盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠溶液呈中性;若pH=7时,醋酸消耗的NaOH溶液体积应该稍小,选项B错误;C.V(NaOH)=10.00mL时,反应后为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合液,醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),反应后溶液中离子浓度大小为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),选项C正确;D.V(NaOH)=20.00mL时,两溶液都恰好反应得到等物质的量浓度的醋酸钠和NaCl溶液,由于醋酸根离子部分水解,则两溶液中c(CH3COO-)<c(Cl-),选项D错误;答案选C。【点睛】本题考查了酸碱混合的定性判断,题目难度中等,明确图象曲线变化的含义为解答关键,注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。6、C【解析】
分析题中由水电离的氢离子浓度变化曲线图可知,a~c段水电离出的氢离子浓度逐渐增大,说明这个过程中促进了水的电离,在c~d段水电离出的氢离子浓度逐渐减小,说明此过程中水的电离被抑制。在c点水的电离程度最大,此时溶液中的溶质为:NaCl和NaClO。据此进行判断。【详解】A.NaOH溶液的pH=13,则c(NaOH)=0.1mol·L1,新制氯水的浓度不确定,m不一定等于20,A项错误;B.由题给信息可知,a点时还未加入NaOH,此时溶液呈酸性,c点中水电离程度最大,此时所得溶液溶质是NaCl和NaClO,溶液呈碱性,故b点溶液呈中性,c~d段水电离出的氢离子浓度逐渐减小,说明随着NaOH的继续加入,水的电离受到抑制,故d点溶液应呈碱性,B项错误;C.a~c点发生反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,c(Cl)=c(HClO)+c(ClO),由物料守恒知,c(Na)=c(Cl)+c(HClO)+c(ClO),故c(Na)=2c(ClO)+2c(HClO),C项正确;D.由电离常数知,电离质子能力:H2CO3>HClO>HCO3-,故H2O+ClO-+CO2=HCO3-+HClO,D项错误;答案选C。7、B【解析】
依据题意可列出反应方程式如下:5M+12HNO3=5M(NO3)2+N2↑+6H2O,某稀HNO3与金属M反应时能得到+2价硝酸盐,所以1molM失去2mol电子,5molM失去10mol电子;而12molHNO3中,有10mol硝酸没有参加氧化还原反应,只有2mol硝酸参加氧化还原反应,得到10mol电子,硝酸中氮的化合价为+5价,所以还原产物必须是0价的N2,B项正确;答案选B。【点睛】利用电子转移数守恒是解题的突破口,找到化合价的定量关系,理解氧化还原反应的本质是关键。8、B【解析】
A.催化剂A表面是氮气与氢气生成氨气的过程,发生的是同种元素之间非极性共价键的断裂,A项错误;B.N2与H2在催化剂a作用下反应生成NH3属于化合反应,无副产物生成,其原子利用率为100%,B项正确;C.在催化剂b表面形成氮氧键时,氨气转化为NO,N元素化合价由-3价升高到+2价,失去电子,C项错误;D.催化剂a、b只改变化学反应速率,不能提高反应的平衡转化率,D项错误;答案选B。【点睛】D项是易错点,催化剂通过降低活化能,可以缩短反应达到平衡的时间,从而加快化学反应速率,但不能改变平衡转化率或产率。9、D【解析】
A.分子中有5个碳原子和4个氢原子可以在同一个平面内,故A错误;B.由结构可知b的分子式为C10H12,故B错误;C.物质c中不含有被高锰酸钾溶液氧化的基团,高锰酸钾溶液不褪色,故C错误;D.物质c与物质d的分子式相同都为C10H16、结构不同,互为同分异构体,故D正确;答案:D。10、A【解析】
A.Na2O阴离子是O2-离子,Na2O2阴离子是O22-离子,等物质的量时所含阴离子数目相同,故A正确;B.Na2O固体为白色,Na2O2固体为淡黄色,故B错误;C.Na2O中含有离子键,Na2O2中含有离子键和共价键,故C错误;D.Na2O和Na2O2都属于金属氧化物,故D错误;故答案选A。11、A【解析】
A项,三氧化硫分子是非极性分子,它是由一个硫原子和三个氧原子通过极性共价键结合而成,分子形状呈平面三角形,硫原子居中,键角120°,故A项错误;B项,在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键,前者是氮原子提供配对电子对给氢原子,后者是铜原子提供空轨道,故B项正确;C项,元素的原子在化合物中把电子吸引向自己的本领叫做元素的电负性,所以电负性越大的原子,吸引电子的能力越强,故C项正确;D项,原子晶体中原子以共价键结合,一般原子晶体结构的物质键能都比较大、熔沸点比较高、硬度比较大,故D项正确。答案选A。12、B【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,原子序数之和为42,Z原子最外层只有1个电子,Z是第IA元素,结合原子序数大小可知Z为Na元素;W能形成酸性最强的含氧酸,W应该为Cl元素;X、Y的原子序数之和=42-11-17=14,X原子的核外电子数等于Y的最外层电子数,Y只能位于第二周期,设X的核外电子数为x,则x+(2+x)=14,解得x=6,则X为C元素、Y为O元素,据此结合元素周期律分析解答。【详解】根据上述分析,X为C元素,Y为O元素,Z为Na元素,W为Cl元素。A.X、Z分别为C、Na元素,金属Na的熔点较低,C的单质一般为金刚石或石墨,熔点较高,熔点:X>Z,故A错误;B.Na与O和Cl形成的化合物为氧化钠和过氧化钠、NaCl,都是离子化合物,故B正确;C.水分子间能够形成氢键,沸点:H2O>HCl,故C错误;D.X、Z的氧化物可以是CO或CO2、Na2O或Na2O2,仅Na2O2有非极性键,故D错误;故选B。13、C【解析】
A.制作一次性医用防护服的主要材料聚乙烯、聚丙烯是通过加聚反应生产的,A错误;B.气溶胶的分散剂可以是空气,但不能是液体水,B错误;C.FeCl3溶液可以作为“腐蚀液”处理覆铜板制作印刷电路板,C正确;D.福尔马林(甲醛溶液)常用于皮毛、衣物、器具熏蒸消毒和标本、尸体防腐,会强烈刺激眼膜和呼吸器官,不可用于浸泡生肉及海产品以防腐保鲜,D错误;答案选C。14、B【解析】
A.通过玻璃片上结冰现象可知该反应为吸热反应,故热能转变为化学能,故A错误;B.该反应是一个吸热反应,则反应物的总能量小于生成物的总能量,故B正确;C.该反应是一个吸热反应,故C错误;D.氯化铵与氢氧化钡晶体反应生成氯化钡、一水合氨和水,该反应为吸热反应,题给方程式没有标出各物质的聚集状态,不是该反应的热化学方程式,故D错误;故答案为B。【点睛】考查学生吸热反应和物质能量的转化,通过玻璃片上结冰现象可以确定反应是吸热的;吸热反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量。15、B【解析】
A.根据盖斯定律,用第二个反应减第一个反应得:,故A正确;B.温度不变,平衡常数不变,故B错误;C.升高温度,正逆反应速率都可以加快,升高温度,平衡向吸热反应方向进行,即平衡逆向移动,反应限度降低,故C正确;D.反应物中氢气和二氧化碳都是气体,增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率,故D正确;故选:B。16、A【解析】
A.一个14C中的中子数为8,一个D中的中子数为1,则1个甲基(—14CD3)所含的中子数为11,一个14C中的电子数为6,一个D中的电子数为1,则1个甲基(—14CD3)所含的电子数为9;则1mol甲基(—14CD3)所含的中子数和电子数分别为11NA、9NA,故A正确;B.pH=1的H2SO3溶液中,c(H+)为0.1mol/L,没有给出溶液的体积,无法根据公式n=cV计算出氢离子的物质的量,也无法计算氢离子的数目,故B错误;C.铁和稀硫酸反应变为+2价,和足量稀硝酸反应变为+3价,故1molFe分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应转移电子数依次为2mol、3mol,故C错误;D.酯在酸性条件下的水解反应是可逆反应,故1molCH3COOC2H5在稀硫酸中水解可得到的乙醇分子数小于NA,故D错误。答案选A。【点睛】本题考查的是与阿伏加德罗常数有关的计算。解题时注意C选项中铁和稀硫酸反应变为+2价,和足量稀硝酸反应变为+3价,故失电子数不同;D选项酯在酸性条件下的水解反应是可逆反应,可逆反应的特点是不能进行彻底,故1molCH3COOC2H5在稀硫酸中不会完全水解。二、非选择题(本题包括5小题)17、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。18、CH2=CHCH3加成反应1,3,5—三甲苯Br2/光照和Br2/Fe羟基、羧基n+(n-1)H2O【解析】
A属于烯烃,则A结构简式为CH2=CHCH3,根据A、B分子式及苯的分子式可知,丙烯与苯发生加成反应生成B,根据已知信息,由D的结构简式逆推可知C为,则B为,D发生消去反应生成E,E发生加聚反应生成PMMA,PMMA为,D发生缩聚反应生成,PET为;向少量F溶液中滴加几滴FeCl3溶液,溶液呈紫色,且F在其同系物中相对分子质量最小,则F为,F发生反应生成G,G和乙酸酐发生取代反应生成Aspirin,根据Aspirin的结构简式知,G结构简式为,据此分析解答。【详解】(1)A属于烯烃,分子式为C3H6,则A结构简式是CH2=CHCH3,故答案为:CH2=CHCH3;(2)通过以上分析知,A与苯在AlCl3催化作用下反应生成B的反应类型是加成反应,故答案为:加成反应;(3)B为,B的一溴代物只有2种的芳香烃为,名称是1,3,5-三甲苯,光照条件下发生甲基失去取代反应,催化剂条件下发生苯环上取代反应,因此需要的试剂与条件为:Br2/光照和Br2/Fe故答案为:1,3,5-三甲苯;Br2/光照和Br2/Fe;(4)①通过以上分析知,C的结构简式是,故答案为:;②根据上述分析,G的结构简式为,G物质中含氧官能团名称为羟基和羧基,故答案为:羟基和羧基;(5)D在一定条件下发生缩聚反应制取PET的化学方程式是n+(n-1)H2O,故答案为:n+(n-1)H2O。【点睛】正确推断物质的结构简式是解题的关键。解答本题要注意充分利用题示信息和各小题中提供的信息进行推导。本题的易错点为(5)中方程式的书写,要注意水前面的系数。19、SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-使CCl4中的碘进入水层分液使氯气在溶液中有较大的溶解度球形冷凝管锥形瓶NaOH溶液从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色(发生的反应为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)说明废水中含I-,否则不含I-2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O2.5【解析】
含碘废液含有CCl4、I2、I-等,加入亚硫酸钠溶液还原碘单质为碘离子,分液得到溶液中通入氯气氧化碘离子为碘单质,富集碘元素,加入四氯化碳萃取分液后,蒸馏法得到碘单质。结合氧化还原反应的规律和物质的性质分析解答。【详解】(1)碘具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,自身被还原生成碘离子,离子反应方程式为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;碘微溶于水,而碘离子易溶于水,为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子,故答案为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;使CCl4中的碘进入水层;(2)四氯化碳是难溶于水、密度比水大的液体,两者不互溶,分离互不相溶的液体采用分液的方法分离,所以操作X为分液,故答案为分液;(3)碘易升华,且氯气的溶解度随着温度的升高而减小,温度越高,氯气的溶解度越小,反应越不充分,所以应该在较低温度下进行反应;根据图示,仪器a、b分别为球形冷凝管、锥形瓶;氯气、碘蒸气都有毒,不能直接排空,二者都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质,所以用NaOH溶液吸收氯气和碘蒸气,故答案为使氯气在溶液中有较大的溶解度;球形冷凝管、锥形瓶;NaOH溶液;(4)根据实验方案可知,①是排除水层中的碘单质,③是检验是否存在碘酸根离子,因此②是检验是否存在碘离子。碘离子具有还原性,能被氧化剂氧化生成碘单质,碘酸根离子具有氧化性,能被还原剂还原为碘,碘遇淀粉变蓝色,检验I-的方法为:从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色(发生反应为:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)说明废水中含I-,否则不含I-,故答案为从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色(发生反应为:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)说明废水中含I-,否则不含I-;(5)①用ClO2氧化酸性含I-废液回收碘,是二氧化氯在酸溶液中氧化碘离子生成碘单质,二氧化氯被还原为氯离子,ClO2~Cl-~5e-,2I-~I2~2e-,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,故答案为2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O;②由氧化还原反应的电子守恒,每摩尔Cl2得到2mol电子,而每摩尔ClO2得到5mol电子,根据电子守恒,则处理含I-相同量的废液回收碘,所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍,故答案为2.5。【点睛】明确物质的性质是解答本题的关键。本题的易错点和难点为(4),要注意实验目的和实验方案设计的意图。20、分液漏斗蒸馏烧瓶硫化钠和碳酸钠的混合液调节酸的滴加速度若SO2过量,溶液显酸性.产物会发生分解加入铁氰化钾溶液.产生蓝色沉淀开始生成Fe(S2O3)33-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但Fe3+与S2O32-氧化还原反应的程度大,导致Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动,最终溶液几乎变为无色0.1600【解析】
(1)a的名称即为分液漏斗,b的名称即为蒸馏烧瓶;b中是通过浓硫酸和Na2SO3反应生成SO2,所以方程式为:;c中是制备硫代硫酸钠的反应,SO2由装置b提供,所以c中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液;(2)从反应速率影响因素分析,控制SO2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应
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