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文档简介
2024届甘肃省张掖市甘州区张掖二中高三第二次调研化学试卷注意事项: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、山梨酸(CH3-CH=CH-CH=CH-COOH)是一种高效安全的防腐保鲜剂,有关山梨酸的说法正确的是A.属于二烯烃B.和Br2加成,可能生成4种物质C.1mol可以和3molH2反应D.和CH3H218OH反应,生成水的摩尔质量为20g/mol2、amolFeS与bmolFe3O4投入到VLcmol/L的硝酸溶液中恰好完全反应,假设只产生NO气体。所得澄清溶液的成分是Fe(NO3)3和H2SO4的混合液,则反应中未被还原的硝酸为A.B.(a+3b)molC.D.(cV-3a-9b)mol3、近年来,金属—空气电池的研究和应用取得很大进步,这种新型燃料电池具有比能量高、污染小、应用场合多等多方面优点。铝—空气电池工作原理如图所示。关于金属—空气电池的说法不正确的是()A.铝—空气电池(如上图)中,铝作负极,电子通过外电路到正极B.为帮助电子与空气中的氧气反应,可使用活性炭作正极材料C.碱性溶液中,负极反应为Al(s)+3OH-(aq)=Al(OH)3(s)+3e-,每消耗2.7gAl(s),需耗氧6.72L(标准状况)D.金属—空气电池的可持续应用要求是一方面在工作状态下要有足够的氧气供应,另一方面在非工作状态下能够密封防止金属自腐蚀4、下列有关实验的图示及分析均正确的是选项实验目的实验图示实验分析A催化裂解正戊烷并收集产物正戊烷裂解为分子较小的烷烃和烯烃B酸碱中和滴定摇动锥形瓶,使溶液向一个方向做圆周运动,勿使瓶口接触滴定管,溶液也不得溅出C制取并收集乙炔用饱和食盐水代替纯水,可达到降低反应速率的目的D实验室制硝基苯反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品A.A B.B C.C D.D5、大规模开发利用铁、铜、铝,由早到晚的时间顺序是()A.铁、铜、铝 B.铁、铝、铜 C.铝、铜、铁 D.铜、铁、铝6、反应Cl2+2KI=2KCl+I2中,氧化剂是()A.Cl2B.KIC.KClD.I27、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.澄清透明的溶液中:Na+、Cu2+、NO3-、Cl-B.中性溶液中:Fe3+、NH4+、Br-、HCO3-C.c(OH-)<的溶液中:Na+、Ca2+、ClO-、F-D.1mol/L的KNO3溶液中:H+、Fe2+、SCN-、SO42-8、已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.32gS8与S6()的混合物中所含共价键数目为NAB.1L1.1mol•L-1H2C2O4溶液中含C2O42-离子数为1.1NAC.2molNO与2molO2在密闭容器中充分反应,转移的电子数为8NAD.标准状况下2.4L氯气与甲烷的混合气体,光照时充分反应生成HCl分子数为NA9、常温下,向20mL某浓度的硫酸溶液中滴入0.1mol·L-1氨水,溶液中水电离出的氢离子浓度随加入氨水的体积变化如图所示。下列分析正确的是A.c点所示溶液中:c(H+)-c(OH-)=c(NH3·H2O)B.b点所示溶液中:c(NH4+)=2c(SO42-)C.V=40D.该硫酸的浓度为0.1mol·L-110、SO2不具有的性质是()A.碱性B.还原性C.氧化性D.漂白性11、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,原子最外层电子数之和为20,Y、W为同一主族元素,常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法不正确的是(
)A.W和Y形成的一种化合物具有漂白性B.简单离子半径大小顺序:W>Z>YC.最简单氢化物的稳定性:X<YD.元素X的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物能发生反应12、亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用氯酸钠(NaClO3)为原料制取,(常温下ClO2为气态),下列说法错误的是A.反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2:1B.反应①后生成的气体要净化后进入反应②装置C.升高温度,有利于反应②提高产率D.反应②中有气体生成13、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A.澄清透明的溶液中:Cu2+、Mg2+、、B.弱碱性溶液中:K+、Na+、I-、ClO-C.中性溶液中:Fe3+、K+、Cl-、D.能使甲基橙变红的溶液中:Al3+、Na+、Cl-、14、不能用勒夏特列原理解释的是()A.草木灰(含K2CO3)不宜与氨态氮肥混合使用B.将FeCl3固体溶解在稀盐酸中配制FeCl3溶液C.人体血液pH值稳定在7.4±0.05D.工业制硫酸锻烧铁矿时将矿石粉碎15、某无色溶液与NH4HCO3作用能产生气体,此溶液中可能大量共存的离子组是()A.Cl-、Mg2+、H+、Cu2+、SO42- B.Na+、Ba2+、NO3-、OH-、SO42-C.K+、NO3-、SO42-、H+、Na+ D.MnO4-、K+、Cl-、H+、SO42-16、下表是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水):(假设:盐类共存时不影响各自的溶解度,分离晶体时,溶剂的损耗忽略不计)NaNO3KNO3NaClKCl10℃80.521.235.731.0100℃17524639.156.6用物质的量之比为1:1的硝酸钠和氯化钾为原料,制取硝酸钾晶体,其流程如图所示以下说法错误的是()A.①和②的实验过程中,都需要控制温度B.①实验操作依次为:加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤C.②实验操作依次为:加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤D.用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好二、非选择题(本题包括5小题)17、蜂胶是一种天然抗癌药,主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物I的路线如下图所示:已知:①②RCHO+HOOCCH2COOHRCH=CHCOOH请回答下列问题(1)化合物A的名称是_____________;化合物I中官能团的名称是___________。(2)G→H的反应类型是____________;D的结构简式是___________________。(3)写出化合物C与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_______________________。(4)化合物W与E互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上只有3个取代基,则W可能的结构有__________________(不考虑顺反异构)种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为21:2:1:1:1:1,写出符合要求的W的结构简式:________________________________________________________。(5)参照上述合成路线,设计由CH3CH—CH2和HOOCCH2COOH为原料制备CH2CH2CH=CHCOOH的合成路线(无机试剂及吡啶任选)。_________________________________。18、存在于茶叶的有机物A,其分子中所含的苯环上有2个取代基,取代基不含支链,且苯环上的一氯代物只有2种。A遇FeCl3溶液发生显色反应。F分子中除了2个苯环外,还有一个六元环。它们的转化关系如下图:(1)有机物A中含氧官能团的名称是_____________________;(2)写出下列反应的化学方程式A→B:_______________________________________________________;M→N:_______________________________________________________;(3)A→C的反应类型为________________,E→F的反应类型为_________________1molA可以和______________molBr2反应;(4)某营养物质的主要成分(分子式为C16H14O3)是由A和一种芳香醇R发生酯化反应成的,则R的含有苯环的同分异构体有________________种(不包括R);(5)A→C的过程中还可能有另一种产物C1,请写出C1在NaOH水溶液中反应的化学方程式________________________________________。19、Na2SO3是一种白色粉末,工业上可用作还原剂、防腐剂等。某化学小组探究不同pH的Na2SO3溶液与同浓度AgNO3溶液反应的产物,进行如下实验。实验Ⅰ配制500mL一定浓度的Na2SO3溶液①溶解:准确称取一定质量的Na2SO3晶体,用煮沸的蒸馏水溶解。蒸馏水需煮沸的原因是____②移液:将上述溶解后的Na2SO3溶液在烧杯中冷却后转入仪器A中,则仪器A为__,同时洗涤____(填仪器名称)2~3次,将洗涤液一并转入仪器A中;③定容:加水至刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。实验Ⅱ探究不同pH的Na2SO3溶液与pH=4的AgNO3溶液反应的产物查阅资料:i.Ag2SO3为白色固体,不溶于水,溶于过量Na2SO3溶液ii.Ag2O,棕黑色固体,不溶于水,可与浓氨水反应(1)将pH=8的Na2SO3溶液滴人pH=4的AgNO3溶液中,至产生白色沉淀。假设一:该白色沉淀为Ag2SO3假设二:该白色沉淀为Ag2SO4假设三:该白色沉淀为Ag2SO3和Ag2SO4的混合物①写出假设一的离子方程式____;②提出假设二的可能依据是_____;③验证假设三是否成立的实验操作是____。(2)将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴人足量的pH=11的Na2SO3溶液中,开始产生白色沉淀A,然后变成棕黑色物质。为了研究白色固体A的成分,取棕黑色固体进行如下实验:①已知反应(b)的化学方程式为Ag(NH3)2OH+3HCl=AgCl↓+2NH4Cl+H2O,则反应(a)的化学方程式为____;②生成白色沉淀A的反应为非氧化还原反应,则A的主要成分是____(写化学式)。(3)由上述实验可知,盐溶液间的反应存在多样性。经验证,(1)中实验假设一成立,则(2)中实验的产物不同于(1)实验的条件是___。20、草酸是一种常用的还原剂,某校高三化学小组探究草酸被氧化的速率问题。实验Ⅰ试剂混合后溶液pH现象(1h后溶液)试管滴管a4mL0.01mol·L−1KMnO4溶液,几滴浓H2SO42mL0.3mol·L−1H2C2O4溶液2褪为无色b4mL0.01mol·L−1KMnO4溶液,几滴浓NaOH7无明显变化c4mL0.01mol·L−1K2Cr2O7溶液,几滴浓H2SO42无明显变化d4mL0.01mol·L−1K2Cr2O7溶液,几滴浓NaOH7无明显变化(1)H2C2O4是二元弱酸,写出H2C2O4溶于水的电离方程式:_____________。(2)实验I试管a中KMnO4最终被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为:________。(3)瑛瑛和超超查阅资料,实验I试管c中H2C2O4与K2Cr2O7溶液反应需数月时间才能完成,但加入MnO2可促进H2C2O4与K2Cr2O7的反应。依据此资料,吉吉和昊昊设计如下实验证实了这一点。实验II实验III实验IV实验操作实验现象6min后固体完全溶解,溶液橙色变浅,温度不变6min后固体未溶解,溶液颜色无明显变化6min后固体未溶解,溶液颜色无明显变化实验IV的目的是:_______________________。(4)睿睿和萌萌对实验II继续进行探究,发现溶液中Cr2O72-浓度变化如图:臧臧和蔡蔡认为此变化是通过两个过程实现的。过程i.MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+。过程ii.__________________________________。①查阅资料:溶液中Mn2+能被PbO2氧化为MnO4-。针对过程i,可采用如下方法证实:将0.0001molMnO2加入到6mL____________中,固体完全溶解;从中取出少量溶液,加入过量PbO2固体,充分反应后静置,观察到_______________。②波波和姝姝设计实验方案证实了过程ii成立,她们的实验方案是________。(5)综合以上实验可知,草酸发生氧化反应的速率与__________________有关。21、铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用。(1)铁原子核外有__________种运动状态不同的电子,Fe3+基态核外电子排布式为_______________。(2)实验室常用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+,[Fe(CN)6]3-中三种元素电负性由大到小的顺序为________(用元素符号表示),CN-中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=__________;HCN中C原子轨道的杂化类型为__________。HCN的沸点为25.7℃,既远大于N2的沸点(-195.8℃)也大于HCl的沸点(-85℃)的原因是__________。(3)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子(Fe2Cl6)存在,该双聚分子的结构式为________,其中Fe的配位数为_____________。(4)铁氮化合物(Fe4N)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景,其晶胞如上图所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图中b位置Fe原子的坐标为(0,,)、(,0,)和(,,0),则a位置Fe原子和N原子的坐标分别为__________、__________。N与Fe原子之间最短距离apm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则该铁氮化合物的密度是__________g·cm-3(列出计算表达式)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】A.分子中还含有羧基,不属于二烯烃,A错误;B.含有2个碳碳双键,和Br2加成可以是1,2-加成或1,4-加成或全部加成,可能生成4种物质,B正确;C.含有2个碳碳双键,1mol可以和2molH2反应,C错误;D.酯化反应中醇提供羟基上的氢原子,和CH3H218OH反应生成的水是普通水分子,生成水的摩尔质量为18g/mol,D错误,答案选B。2、A【解析】
反应中硝酸起氧化、酸性作用,未被还原的硝酸将转化为Fe
(NO3)3中,由Fe元素守恒计算未被还原的硝酸的物质的量;起氧化剂作用的硝酸生成NO,根据电子转移守恒,可以用a、b表示计算NO的物质的量,根据氮元素守恒可知,未被还原的硝酸物质的量=原硝酸总物质的量-NO的物质的量【详解】根据元素守恒可知,n[Fe
(NO3)3]=n
(Fe)=amol+3bmol=
(a+3b)
mol,
所以未被还原的硝酸的物质的量=3(a+3b)
mol;起氧化剂作用的硝酸生成NO,根据电子转移守恒可知,铁和硫元素失电子数等于硝酸得电子数,铁元素失电子的物质的量为;NO的物质的量为,未被还原的硝酸的物质的量为。答案选A。3、C【解析】
A、铝-空气电池(如图)中,铝作负极,电子是从负极通过外电路到正极,选项A正确;B、铝-空气电池中活性炭作正极材料,可以帮助电子与空气中的氧气反应,选项B正确;C、碱性溶液中,负极反应为4Al(s)-12e-+16OH-(aq)=4AlO2-(aq)+8H2O;正极反应式为:3O2+12e-+6H2O=12OH-(aq),所以每消耗2.7gAl,需耗氧(标准状况)的体积为××3×22.4L=1.68L,选项C不正确;D、金属-空气电池的正极上是氧气得电子的还原反应,电池在工作状态下要有足够的氧气,电池在非工作状态下,能够密封防止金属自腐蚀,选项D正确;答案选C。【点睛】本题考查新型燃料电池的原理,易错点为选项C,注意在碱性溶液中Al发生氧化反应生成AlO2-,根据电极反应中得失电子守恒进行求算。4、B【解析】
A.正戊烷裂解为分子较小的烷烃和烯烃,常温下均为气体,不能冷凝收集,且催化裂化中使用碎瓷片作催化剂且有聚热功能,若改用没有聚热功能的氧化铝固体,实验效果不理想,故A错误;B.滴定时左手控制活塞,右手摇瓶,使溶液向一个方向做圆周运动,勿使瓶口接触到滴定管,溶液也不得溅出,操作合理,故B正确;C.用饱和食盐水代替纯水能减缓反应速率,从而可以得到较平缓的乙炔气流,但乙炔的摩尔质量与空气的摩尔质量相近,排空气法收集乙炔不纯,利用乙炔难溶于水的性质,应使用排水法收集,故C错误;D.反应完全后,硝基苯与酸分层,应选分液漏斗分离,粗产品再蒸馏得到硝基苯,图中仪器b为圆底烧瓶,蒸馏操作时要用蒸馏烧瓶和直形冷凝管,并使用温度计测蒸汽温度,故D错误;答案选B。5、D【解析】
越活泼的金属越难被还原,冶炼越困难,所以较早大规模开发利用的金属是铜,其次是铁,铝较活泼,人类掌握冶炼铝的技术较晚,答案选D。6、A【解析】根据单质中元素化合价为零、化合物中正负化合价代数和为零可知,反应物中,Cl2属于单质,氯气中氯元素化合价为零,碘化钾中钾显+1价,碘显-1价,生成物中,氯化钾中钾为+1价,氯为-1价,碘单质中碘元素的化合价是零,因此反应后化合价降低的元素是氯,氯气是氧化剂,故选A。7、A【解析】
A.选项离子之间不能发生任何反应,离子可以大量共存,A符合题意;B.中性溶液中,OH-与Fe3+会形成Fe(OH)3沉淀,OH-与HCO3-反应产生CO32-、H2O,离子之间不能大量共存,B不符合题意;C.c(OH-)<的溶液显酸性,含有大量的H+,H+与ClO-、F-发生反应产生弱酸HClO、HF,不能大量共存,C错误;D.H+、Fe2+、NO3-会发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误;故合理选项是A。8、A【解析】
A.S8与S6()分子中分别含有8个和6个S-S键,1个S对应1个S-S共价键,由于32gS8与S6()的混合物中含硫为1mol,则该混合物中含1molS-S键,A选项正确;B.因为草酸是弱电解质,部分电离出C2O42-,所以L1.1mol·L−1H2C2O4溶液含C2O42-离子数小于1.1NA,B选项错误。C.密闭容器中2molNO与2molO2充分反应,这是一个可逆,转移的电子数小于4NA,由于NO不足,更小于8NA,C选项错误;D.在标准状况下,2.4L氯气与甲烷混合气体,光照时充分反应,由于无法知道氯气、甲烷各为多少量,所以生成HCl分子数无法计算,D选项错误;答案选A。【点睛】A选项在判断时明确S8与S6()分子中分别含有8个和6个S-S键,两者混合后一个S对应1个S-S共价键是解答的关键。9、A【解析】
A.c点所示溶液是硫酸铵溶液,电荷守恒式为c(H+)+c(NH4+)═2c(SO42−)+c(OH−),物料守恒式为c(NH4+)+c(NH3.H2O)═2c(SO42−),两式相减可得:c(H+)−c(OH−)═c(NH3.H2O),故A正确;B.根据电荷守恒:c(H+)+c(NH4+)═2c(SO42−)+c(OH−),b点为硫酸铵和硫酸的混合溶液,呈酸性,c(OH−)<c(H+),所以c(NH4+)<2c(SO42−),故B错误;C.c点水电离程度最大,说明此时铵根离子浓度最大,对水的电离促进程度最大,所以两者恰好完全反应生成硫酸铵,而稀硫酸的浓度为0.05mol/L,所以氨水的体积也是20ml,即V=20,故C错误;D.根据20mL的稀H2SO4溶液中,水电离出的氢离子浓度是10−13,根据水的离子积得到硫酸电离出的氢离子浓度是0.1mol/L,稀硫酸的浓度为0.05mol/L,故D错误;答案选AB。【点睛】需熟练使用电荷守恒,物料守恒,质子守恒,并且了解到根据图像判断出溶液的酸碱性。10、A【解析】二氧化硫为无色、具有刺激性气味的气体,可与水、碱以及碱性氧化物反应,具有漂白性、氧化性和还原性,可形成酸雨,只有A错误,故选A。点睛:明确SO2的性质是解题关键,二氧化硫为酸性氧化物,可与水、碱以及碱性氧化物反应,S元素化合价为+4价,处于中间价态,既具有氧化性也具有还原性,另外还具有漂白性,以此解答。11、B【解析】
常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。则Z为铝,W为硫;短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y、W为同一主族元素,则Y为氧;原子最外层电子数之和为20,则X最外层电子数为20-3-6-6=5,则X为氮;A.W为硫,Y为氧,形成的一种化合物是二氧化硫,具有漂白性,故A正确;B.硫离子有3个电子层,半径最大;氧离子和铝离子核外电子排布相同,核电荷越大,半径越小,所以氧离子大于铝离子,故简单离子半径大小顺序:W>Y>Z,故B错误;C.非金属性越强其氢化物越稳定,氮非金属性弱于氧,则最简单氢化物的稳定性:X<Y,故C正确;D.元素X的气态氢化物为氨气,其最高价氧化物对应水化物为硝酸,能发生反应生成硝酸铵,故D正确。故选B。【点睛】解决此题的关键是正确推断元素的种类,突破口在于题干信息中浓溶液和稀溶液性质不同,想到浓硫酸具有强氧化性,与金属铝发生钝化反应,而稀硫酸可以与铝反应。12、C【解析】
A.根据氧化还原反应原理,反应①阶段,NaClO3化合价降低1个价态,SO2化合价升高2个价态,根据升降守恒,则反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2:1,A项正确;B.反应物中有SO2,不处理干净,会在下一步与H2O2和NaOH反应引入杂质,B项正确;C.当H2O2和NaOH足量时,理论上可完全消耗ClO2,产率与温度无关,温度只会影响反应速率,C项错误;D.反应②条件下,ClO2化合价降低得到NaClO2,作氧化剂,H2O2化合价升高,作还原剂得到氧气,故有气体生成,D项正确;答案选C。13、A【解析】
A.澄清透明的溶液中:Cu2+、Mg2+、、离子之间不反应,能够大量共存,故A符合题意;B.弱碱性溶液中:I-和ClO-发生氧化还原反应,不能大量共存,故B不符合题意;C.中性溶液中:Fe3+会大量水解生成氢氧化铁,不能大量存在,故C不符合题意;D.能使甲基橙变红的溶液显酸性,H+和不能大量共存,且Al3+与HCO3-发生双水解反应不能大量共存,故D不符合题意;答案选A。【点睛】澄清透明不是无色,含铜离子的溶液是蓝色透明的液体,在酸性和碱性条件下都不能大量共存。14、D【解析】
A.因为草木灰中碳酸根水解显碱性,氨态氮肥中铵根离子水解显酸性,二者混合使用会发生双水解反应生成NH3,使N元素流失,降低肥效,能用勒夏特列原理解释,故A不选;B.加入盐酸后溶液中H+增多,可以抑制FeCl3的水解,能用勒夏特列原理解释,故B不选;C.人体血液中含有缓冲物质,如:H2CO3/NaHCO3,人们食用了酸性食品或碱性食品后,通过平衡移动使血液pH值稳定在7.4±0.05,能用勒夏特列原理解释,故C不选;D.工业制硫酸锻烧铁矿时将矿石粉碎,是增大矿石与空气接触面积,与勒夏特列原理无关,故D选;故答案为D。15、C【解析】
A.Cu2+为有色离子,A不合题意;B.Ba2+、SO42-会发生反应,生成BaSO4沉淀,B不合题意;C.K+、NO3-、SO42-、H+、Na+能大量共存,与NH4HCO3作用能产生CO2气体,C符合题意;D.MnO4-为有色离子,D不合题意。故选C。16、C【解析】
由分离流程可知,因硝酸钠和氯化钾不同温度下溶解度不同,在①的实验过程中,将硝酸钠和氯化钾加水溶解,蒸发浓缩,有NaCl析出,趁热过滤分离出氯化钠,将滤液冷却可使硝酸钾析出,以此来解答。【详解】A.①为蒸发浓缩,②为冷却结晶,均需要控制温度,故A正确;B.①实验分离出NaCl,操作依次为:加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤,故B正确;C.②实验操作为冷却结晶,故C错误;D.用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好,可减少硝酸钾的溶解,故D正确;答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、对羟基苯甲醛(酚)羟基、酯基、碳碳双键取代反应11【解析】
由有机物的转化关系可知,发生信息①反应生成,与(CH3O)SO2发生取代反应生成,与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则D为;在BBr3的作用下反应生成,则E为;与HBr在过氧化物的作用下发生加成反应生成,则G为;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,则H为;与在浓硫酸作用下共热发生酯化反应生成。【详解】(1)化合物A的结构简式为,名称为对羟基苯甲醛;化合物I的结构简式为,官能团为酚羟基、碳碳双键和酯基,故答案为对羟基苯甲醛;酚羟基、碳碳双键和酯基;(2)G→H的反应为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成;与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则D为,故答案为取代反应;;(3)C的结构简式为,能与新制的氢氧化铜悬浊液共热发生氧化反应,反应的化学方程式为,故答案为;(4)化合物W与E()互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上有3个取代基,三个取代基为-OH、-OH、-CH=CHCOOH,或者为-OH、-OH、-C(COOH)=CH2,2个-OH有邻、间、对3种位置结构,对应的另外取代基分别有2种、3种、1种位置结构(包含E),故W可能的结构有(2+3+1)×2-1=11种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:1:1:1:1,符合要求的W的结构简式为:,故答案为11;;(5)结合题给合成路线,制备CH3CH2CH=CHCOOH应用逆推法可知,CH3CH=CH2与HBr在过氧化物条件下反应生成CH3CH2CH2Br,然后碱性条件下水解生成CH3CH2CH2OH,再发生氧化反应生成CH3CH2CHO,最后与HOOCCH2COOH在吡啶、加热条件下反应得到CH3CH2CH=CHCOOH,合成路线流程图为:,故答案为。【点睛】本题考查有机物推断与合成,充分利用转化中物质的结构简式与分子式进行分析判断,熟练掌握官能团的性质与转化是解答关键。18、羟基、羧基+NaHCO3+CO2+H2O;CH3CH2OHCH2=CH2+H2O加成反应酯化(取代)反应34+3NaOH+NaCl+2H2O。【解析】
A的分子式为C9H8O3,分子中所含的苯环上有2个取代基,取代基不含支链,且苯环上的一氯代物只有2种,2个取代基处于对位,A遇FeCl3溶液发生显色反应,分子中含有酚羟基-OH,A能与碳酸氢钠反应,分子中含有羧基-COOH,A的不饱和度为=6,故还含有C=C双键,所以A的结构简式为,X在浓硫酸、加热条件下生成A与M,M的分子式为C2H6O,M为乙醇,乙醇发生消去反应生成乙烯,N为乙烯,X为,A与碳酸氢钠反应生成B,为,B与Na反应生成D,D为,A与HCl反应生成C,C的分子式为C9H9ClO3,由A与C的分子式可知,发生加成反应,C再氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成E,E在浓硫酸、加热的条件下生成F,F分子中除了2个苯环外,还有一个六元环,应发生酯化反应,故C为,E为,F为,据此解答。【详解】(1)由上述分析可知,有机物A为,分子中含有官能团:羟基、碳碳双键、羧基,但含氧官能团有:羟基和羧基,故答案为:羟基、羧基;
(2)A→B的反应方程式为:+NaHCO3→+H2O+CO2↑,M→N是乙醇发生选取反应生成乙烯,反应方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2+H2O,故答案为:+NaHCO3→+H2O+CO2↑;CH3CH2OHCH2=CH2+H2O;(3)A→C是与HCl发生加成反应生成,E→F是发生酯化反应生成,与溴发生反应时,苯环羟基的邻位可以发生取代反应,C=C双键反应加成反应,故1molA可以和3mol
Br2反应,故答案为:加成反应,酯化(取代)反应;3;
(4)某营养物质的主要成分(分子式为C16H14O3)是由A和一种芳香醇R发生酯化反应生成的,故R的分子式为C7H8O,R为苯甲醇,R含有苯环的同分异构体(不包括R),若含有1个支链为苯甲醚,若含有2个支链为-OH、-CH3,羟基与甲基有邻、间、对三种位置关系,故符合条件的同分异构体有4种,故答案为:4;
(5)A→C的过程中还可能有另一种产物C1,则C1为,C1在NaOH水溶液中反应的化学方程式为+3NaOH+NaCl+2H2O,故答案为:+3NaOH+NaCl+2H2O。19、去除蒸馏水中的氧气,防止亚硫酸钠被氧化500mL容量瓶烧杯、玻璃棒SO32-+2Ag+=Ag2SO3Na2SO3被酸化的NO3-氧化成Na2SO4,Na2SO4与AgNO3溶液反应生成Ag:2SO4沉淀取固体少许加入足量Na2SO3溶液(或向试管中继续滴加Na2SO3溶液)Ag2O+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O或Ag2O+4NH3+H2O=2Ag(NH3)2OHAgOHNa2SO3溶液滴加顺序不同(或用量不同),溶液酸碱性不同(或浓度不同)【解析】
配置一定物质的量浓度的溶液时,①溶解时:Na2SO3晶体易被溶液中溶解的氧气氧化,故需煮沸;②移液时:配置一定物质的量浓度的溶液时需要使用容量瓶,移液时需要洗涤烧杯和玻璃棒;实验Ⅱ探究不同pH的Na2SO3溶液与pH=4的AgNO3溶液反应的产物①假设一是银离子与亚硫酸根离子反应生成亚硫酸银;②考虑加入的酸性的硝酸银溶液具有氧化性,将亚硫酸银氧化成硫酸银;③由于Ag2SO3溶于过量Na2SO3溶液,可以加入Na2SO3溶液验证溶液中是否有Ag2SO3;(2)①Ag2O为棕黑色固体,与氨水反应生成Ag(NH3)2OH和3H2O;②从非氧化还原反应分析得化合价不变,判断A的成分;(3)(1)中实验和(2)中实验中溶液的滴加顺序不同,溶液酸碱性不同。【详解】①溶解时:Na2SO3晶体易被溶液中溶解的氧气氧化,故需煮沸,防止亚硫酸钠被氧化;②移液时:配置一定物质的量浓度的溶液时需要使用500ml的容量瓶,移液时需要洗涤烧杯和玻璃棒2~3次;(1)①假设一是银离子与亚硫酸根离子反应生成亚硫酸银SO32-+2Ag+=Ag2SO3;②将pH=8的Na2SO3溶液滴人pH=4的AgNO3溶液中,酸性溶液中存在氢离子,氢离子和硝酸根相当于硝酸,具有氧化性,可能会将亚硫酸根离子氧化成硫酸根;③.Ag2SO3为白色固体,不溶于水,溶于过量Na2SO3溶液,故可以加入过量Na2SO3溶液,看是否继续溶解,若继续溶解一部分,说明假设三成立;(2)①Ag2O,棕黑色固体,不溶于水,可与浓氨水反应,反应a为Ag2O+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O;②将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴人足量的pH=11的Na2SO3溶液中,由于亚硫酸银易溶于亚硫酸钠,故生成的白色沉淀不是亚硫酸银,溶液呈碱性,也不是硫酸银,银离子在碱性条件下,例如银离子和氨水反应可以生成氢氧化银,是白色沉淀,A为AgOH;(3)实验(1)将pH=8的Na2SO3溶液滴人pH=4的AgNO3溶液中,实验(2)将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴人足量的pH=11的Na2SO3溶液中,对比两次实验可以看出,滴加顺序不同(或用量不同),,所给盐溶液酸碱性不同(或浓度不同)。20、H2C2O4HC2O4-+H+、HC2O4-C2O42-+H+5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O排除实验II中MnO2直接还原重铬酸钾的可能Mn2+可加快草酸与重铬酸钾的反应0.1mol/LH2C2O4溶液(调至pH=2)上清液为紫色2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液与4mL0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合,调至pH=2,加入0.0001molMnSO4固体(或15.1mgMnSO4),6min后溶液橙色变浅氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂【解析】
(1)H2C2O4是二元弱酸,分步电离;(2)酸性条件下,KMnO4最终被还原为Mn2+,草酸被氧化为二氧化碳;(3)实验IV与实验II、III区别是没有草酸;(4)分析曲线可知,开始时Cr2O72-浓度变化缓慢,一段时间后变化迅速;①由实验结论出发即可快速解题;②由控制变量法可知,保持其他变量不变,将MnO2换成等物质的量的MnSO4固体即可;(5)注意实验的变量有:氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂。【详解】(1)H2C2O4是二元弱酸,分步电离,用可逆符号,则H2C2O4溶于水的电离方程式为H2C2O4HC2O4-+H+、HC2O4-C2O42-+H+;(2)实验I试管a中,酸性条件下,KMnO4最终被还原为Mn2+,草酸被氧化为二氧化碳,则该反应的离子方程式为5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O;(3)实验IV与实验II、III区别是没有草酸,则实验IV的目的是:排除实验II中MnO2直接还原重铬酸钾的可能;(4)分析曲线可知,开始时Cr2O72-浓度变化缓慢,一段时间后变化迅速,则可能是过程i.MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+。过程ii.Mn2+可加快草酸与重铬酸钾的反应;①将0.0001molMnO2加入到6mL0.1mol/LH2C2O4溶液(调至pH=2)中,固体完全溶解,则说明MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+;从中取出少量溶液(含Mn2+),加入过量PbO2固体,充分反应后静置,观察到上清液为紫色,则说明溶液中Mn2+能被PbO2氧化为MnO4-,MnO4-显紫色;②设计实验方案证实过程ii成立,由控制变量法可知,保持其他变量不变,将MnO2换成等物质的量的MnSO4固体即可,即实验方案是2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液与4mL0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合,调至pH=2,加入0.0001molMnSO4固体(或15.1mgMn
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