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文档简介
安徽宣城市2023-2024学年高三3月份第一次模拟考试化学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、2019年2月27日,科技日报报道中科院大连化学物理研究所创新性地提出锌碘单液流电池的概念,锌碘单液流电池中电解液的利用率达到近100%,进而大幅度提高了电池的能量密度,工作原理如图所示。下列说法正确的是A.该电池放电时电路中电流方向为A→a→b→B→AB.M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜C.如果使用铅蓄电池进行充电,则B电极应与铅蓄电池中的Pb电极相连D.若充电时C区增加的离子数为2NA,则A极增重65g2、白色固体Na2S2O4常用于织物的漂白,也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去。下列关于Na2S2O4说法不正确的是A.可以使品红溶液褪色B.其溶液可用作分析化学中的吸氧剂C.其溶液可以和Cl2反应,但不能和AgNO3溶液反应D.已知隔绝空气加热Na2S2O4分解可生成SO2,则其残余固体产物中可能有Na2S2O33、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.含1mol/LC1-的NH4Cl与氨水的中性混合溶液中,NH4+数为NAB.60gSiO2和28gSi中各含有4NA个Si-O键和4NA个Si-Si键C.标准状况下,浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制备22.4LCl2,转移的电子数均为2NAD.10g46%甲酸(HCOOH)水溶液所含的氧原子数为0.5NA4、已知H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)=COS(g)+H2O(g)。在610K时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中,经过4min达到平衡,平衡时水的物质的量分数为2%,则下列说法不正确的是()A.CO2的平衡转化率α=2.5%B.用H2S表示该反应的速率为0.001mol·L-1·min-1C.在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为3%,说明该平衡正向移动了D.反应过程中混合气体平均摩尔质量始终不变5、只能在溶液中导电的电解质是()A.KOH B.CH3COONH4 C.SO2 D.CH3COOH6、下列有关实验的叙述完全正确的是A.A B.B C.C D.D7、《天工开物》中对制造染料“蓝靛”的叙述如下:“凡造淀,叶与茎多者入窖,少者入桶与缸。水浸七日,其汁自来。每水浆一石,下石灰五升,搅冲数十下,淀信即结。水性定时,淀沉于底…其掠出浮沫晒干者曰靛花。”文中没有涉及的实验操作是A.溶解 B.搅拌 C.升华 D.蒸发8、X、Y、Z是三种原子序数依次递增的前10号元素,X的某种同位素不含中子,Y形成的单质在空气中体积分数最大,三种元素原子的最外层电子数之和为12,其对应的单质及化合物转化关系如图所示。下列说法不正确的是A.原子半径:X<Z<Y,简单气态氢化物稳定性:Y<ZB.A、C均为10电子分子,A的沸点低于C的沸点C.同温同压时,B与D体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理D.E和F均属于离子化合物,二者组成中阴、阳离子数目之比均为1∶19、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实验室用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸溶液摇瓶时,使溶液向一个方向做圆运动,勿使瓶口接触到滴定管,溶液也不得溅出B石油分馏时接收馏出物为收集到不同沸点范围的馏出物,需要不断更换锥形瓶C测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率实验中需测定的物理量是反应时间和生成氢气的体积D用四氯化碳萃取碘水中的碘充分震荡后静置,待溶液分层后,先把上层液体从上口倒出,再让下层液体从下口流出A.A B.B C.C D.D10、下列物质的名称正确的是A.SiO2:刚玉B.(NH4)2CO3:碳铵C.CCl4:氯仿D.:3,3,5-三甲基庚烷11、一种三电极电解水制氢的装置如图,三电极为催化电极a、催化电极b和Ni(OH)2电极。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。下列说法错误的是()A.制O2时,电子由Ni(OH)2电极通过外电路流向催化电极bB.制H2时,阳极的电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2OC.催化电极b上,OH-发生氧化反应生成O2D.该装置可在无隔膜的条件下制备高纯氢气12、下列醇类物质中既能发生消去反应,又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是()A.B.C.D.13、传感器可以检测空气中SO2的含量,传感器工作原理如下图所示。下列叙述正确的是()A.b为电源的正极B.负极反应式Ag-e-+Cl-=AgClC.当电路中电子转移为5×10-5mol时进入传感器的SO2为1.12mLD.阴极的电极反应式是2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O14、下列装置或操作能达到相应实验目的的是A.配制一定浓度的NaCl溶液 B.除去SO2中的HClC.实验室制取氨气 D.观察Fe(OH)2的生成15、中华传统文化蕴含着很多科学知识。下列说法错误的是A.“司南之档(勺),投之于地,其柢(柄)指南”。司南中“构”所用材质为Fe2O3B.“水声冰下咽,沙路雪中平”未涉及化学变化C.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”文中的“气”是指乙烯D.“含浆似注甘露钵,好与文园止消渴”说明柑橘糖浆有甜味,可以止渴16、下列各组性质比较中,正确的是()①沸点:②离子还原性:③酸性:④金属性:⑤气态氢化物稳定性:⑥半径:A.①②③ B.③④⑤⑥ C.②③④ D.①③④⑤⑥二、非选择题(本题包括5小题)17、化合物H是一种药物合成中间体,其合成路线如下:(1)A→B的反应的类型是____________反应。(2)化合物H中所含官能团的名称是____________和____________。(3)化合物C的结构简式为___________。B→C反应时会生成一种与C互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为___________。(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:____________。①能发生水解反应,所得两种水解产物均含有3种化学环境不同的氢;②分子中含有六元环,能使溴的四氯化碳溶液褪色。(5)已知:CH3CH2OH。写出以环氧乙烷()、、乙醇和乙醇钠为原料制备的合成路线流程图_______________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。18、以下是合成芳香族有机高聚物P的合成路线。已知:ROH+R’OHROR’+H2O完成下列填空:(1)F中官能团的名称_____________________;写出反应①的反应条件______;(2)写出反应⑤的化学方程式______________________________________________。(3)写出高聚物P的结构简式__________。(4)E有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式______。①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基;②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2(5)写出以分子式为C5H8的烃为主要原料,制备F的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如:____________________19、I.四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题:(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是___,反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。(2)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为___、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。II.过氧化钙溶于酸,极微溶于水,不溶于乙醇、乙醚和丙酮,通常可用作医用杀菌剂、消毒剂、防腐剂。已知从溶液中制得的过氧化钙带有8个结晶水,在100℃时会脱水生成米黄色的无水过氧化钙,而无水过氧化钙在349℃时会迅速分解生成CaO和O2。以下是一种用纯净的碳酸钙制备过氧化钙的实验方案。请回答下列问题:CaCO3滤液白色结晶(3)步骤①的具体操作为向碳酸钙中逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈___性(填“酸”、“碱”或“中”)。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是__。(4)步骤②中反应的化学方程式为__,该反应需要在冰浴下进行,原因是__。(5)为测定产品中过氧化钙的质量分数,取1.2g样品,在温度高于349℃时使之充分分解,并将产生的气体(恢复至标准状况)通过如图所示装置收集,测得量筒中水的体积为112mL,则产品中过氧化钙的质量分数为___。20、CuCl用于石油工业脱硫与脱色,是一种不溶于水和乙醇的白色粉末,在潮湿空气中可被迅速氧化。Ⅰ.实验室用CuSO4-NaCl混合液与Na2SO3溶液反应制取CuCl。相关装置及数据如下图。回答以下问题:(1)甲图中仪器1的名称是________;制备过程中Na2SO3过量会发生副反应生成[Cu(SO3)2]3-,为提高产率,仪器2中所加试剂应为_________(填“A”或“B”)。A、CuSO4-NaCl混合液B、Na2SO3溶液(2)乙图是体系pH随时间变化关系图,写出制备CuCl的离子方程式_______________;丙图是产率随pH变化关系图,实验过程中往往用CuSO4-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,其中Na2CO3的作用是___________________________并维持pH在____________左右以保证较高产率。(3)反应完成后经抽滤、洗涤、干燥获得产品。抽滤所采用装置如丁图所示,其中抽气泵的作用是使吸滤瓶与安全瓶中的压强减小,跟常规过滤相比,采用抽滤的优点是________________________(写一条);洗涤时,用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品,作用是____________________________。Ⅱ.工业上常用CuCl作O2、CO的吸收剂,某同学利用如下图所示装置模拟工业上测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的含量。已知:Na2S2O4和KOH的混合溶液也能吸收氧气。(4)装置的连接顺序应为_______→D(5)用D装置测N2含量,读数时应注意______________________。21、铁是一种过渡元素,金属铁是最常用的金属材料。请回答下列有关问题:(1)工业上常利用CO还原铁的氧化物冶炼铁。已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1=-25kJ/mol3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2=-47kJ/molFe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3=+19kJ/mol请写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式:_____。(2)11.2gFe与一定量的HNO3充分反应后,Fe全部溶解,生成Fe2+、Fe3+的物质的量之比为1:4,将生成的气体与一定量的O2混合后通入水槽中,气体恰好被完全吸收,O2的物质的量是____。(3)利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2,装置如图所示,两电极分别是石墨和铁,电解质溶液为NaCl溶液。①植物油的作用是___,在加入植物油之前,要对NaCl溶液作何处理:____。②阳极的电极反应式为____。③若将该装置改为防止Fe发生电化学腐蚀的装置,则Fe电极应与电源____极相连,当电路中通过2mol电子时,两极共收集到气体___L(标准状况)。
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.电池放电时,A电极锌单质被氧化成为锌离子,所以A为负极,所以电路中电流方向为B→b→a→A→B,故A错误;B.放电时A去产生Zn2+,为负极,所以C区Cl-应移向A区,故M为阴离子交换膜,B区I2转化为I-,为正极,所以C区K+应移向B区,故N为阳离子交换膜,故B正确;C.充电时B电极应与外接电源的正极相连,则B电极应于铅蓄电池中的PbO2电极相连,故C项错误;D.充电时Cl-从A区移向C区、K+从C区移向B区,所以C区增加的离子数为2NA时,电路中有1mol电子通过,A极的电极反应为Zn2++2e-==Zn,生成0.5molZn,所以A极增重32.5g,故D错误;故答案为B。2、C【解析】
A.Na2S2O4溶于水,会与溶解在水中的氧气反应产生SO2,SO2能使品红溶液褪色,所以Na2S2O4的水溶液具有漂白性,A正确;B.Na2S2O4溶液与少量氧气反应产生亚硫酸氢钠和硫酸氢钠两种盐,反应方程式为:Na2S2O4+O2+H2O=NaHSO3+NaHSO4,所以Na2S2O4溶液可用作分析化学中的吸氧剂,B正确;C.Na2S2O4中S元素平均化合价为+3价,具有还原性,Cl2具有氧化性,AgNO3具有酸性和氧化性,所以Na2S2O4与Cl2和AgNO3溶液都可以发生反应,C错误;D.隔绝空气加热Na2S2O4分解可生成SO2和两种盐Na2S2O3、Na2SO3,D正确;故合理选项是C。3、D【解析】
A.没有提供溶液的体积,无法计算混合溶液中NH4+的数目,A不正确;B.60gSiO2和28gSi都为1mol,分别含有4NA个Si-O键和2NA个Si-Si键,B不正确;C.标准状况下22.4LCl2为1mol,若由浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制得,则转移的电子数分别为2NA、NA,C不正确;D.10g46%甲酸(HCOOH)水溶液所含的氧原子数为=0.5NA,D正确;故选D。4、A【解析】
根据题意列出三段式,如下:根据平衡时水的物质的量分数为2%,则,故x=0.004mol/L,A、CO2的平衡转化率α==10%,选项A不正确;B、用H2S表示该反应的速率为0.001mol·L-1·min-1,选项B正确;C、当温度升高到620K时,平衡后水的物质的量分数为3%,可知温度升高平衡向正反应方向移动了,选项C正确;D、由于反应前后都为气体,且为气体体积不变的反应,反应过程中混合气体平均摩尔质量始终不变,选项D正确。答案选A。5、D【解析】
A.氢氧化钾是离子化合物,在水溶液或者熔融状态下均能导电,故不选A;B.醋酸铵是离子化合物,在水溶液或者熔融状态下均能导电,故不选;C.二氧化硫为非电解质,不能导电,故不选C;D.醋酸是共价化合物,只有在水溶液里能电离导电,故选D。6、C【解析】
A、次氯酸钠水解生成的次氯酸具有强氧化性,能将有机色质漂白褪色;B、氯化铜在溶液中水解生成氢氧化铜和氯化氢,加热促进氯化铜水解,生成的氯化氢易挥发使水解趋于完全生成氢氧化铜;C、离子反应向着离子浓度减小的方向进行;D、未反应的氯气对取代反应的产物HCl的检验产生干扰。【详解】A项、次氯酸钠水解生成的次氯酸具有强氧化性,能将有机色质漂白褪色,不能用pH试纸测次氯酸钠溶液的pH,不能达到实验目的,故A错误;B项、氯化铜在溶液中水解生成氢氧化铜和氯化氢,加热促进氯化铜水解,生成的氯化氢易挥发使水解趋于完全生成氢氧化铜,制备无水氯化铜应在HCl气流中蒸发,故B错误;C项、碘化银和氯化银是同类型的难溶电解质,向浓度相同的银氨溶液中分别加入相同浓度氯化钠和碘化钠溶液,无白色沉淀生成,有黄色沉淀生成,说明碘化银溶度积小于氯化银,故C正确;D项、氯气溶于水也能与硝酸银反应生成白色的氯化银沉淀,未反应的氯气对取代反应的产物HCl的检验产生干扰,不能达到实验目的,故D错误。故选C。7、C【解析】
A、“水浸七日,其汁自来”涉及到溶解,故A不选;B、“搅冲数十下”涉及到搅拌,故B不选;C、升华是指由固态受热直接变成气体,文中没有涉及,故C选;D、“其掠出浮沫晒干者曰靛花”涉及到蒸发,故D不选;故选C。8、D【解析】
由题意可知X为氢元素,Y为氮元素,Z为氧元素。则转化关系中的X2为H2,Y2为N2,Z2为O2,A为NH3,B为NO,C为H2O,D为NO2,E为HNO3,F为NH4NO3。原子半径:H<O<N,简单气态氢化物稳定性:NH3<H2O,A正确;NH3和H2O均为10电子分子,常温下NH3为气态,H2O为液态,沸点:NH3<H2O,B正确;根据2NO2+2OH−++H2O,NO+NO2+2OH−2+H2O,所以,NO与NO2体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理,C正确;HNO3属于共价化合物,不含阴、阳离子,NH4NO3属于离子化合物,阴、阳离子数目之比为1∶1,D错误。9、A【解析】
A.滴定时左手控制活塞,右手摇瓶,使溶液向一个方向做圆运动,勿使瓶口接触到滴定管,溶液也不得溅出,操作合理,故A正确;B.锥形瓶不能密封,难以接收馏分,故B错误;C.气体可从长颈漏斗逸出,应选分液漏斗,故C错误;D.四氯化碳的密度比水的密度大,分层后有机层在下层,则分层后,先把下层液体从下口流出,再让上层液体从上口倒出,故D错误;故答案为A。10、D【解析】
A.刚玉为三氧化二铝,故A错误;B.碳铵为NH4HCO3,故C错误;C.氯仿为CHCl3,故C错误;D.的主链为7个碳:3,3,5-三甲基庚烷,故D正确;故选D。11、A【解析】
A.催化电极b中,水失电子生成O2,作阳极,电子由催化电极b通过外电路流向Ni(OH)2电极,A错误;B.制H2时,催化电极a为阴极,阳极Ni(OH)2在碱性溶液中失电子生成NiOOH,电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O,B正确;C.催化电极b上,水电离产生的OH-失电子,发生氧化反应生成O2,C正确;D.该装置中,电解质只有水,所以可在无隔膜的条件下制备高纯氢气,D正确;故选A。12、C【解析】A、被氧化为酮,不能被氧化为醛,选项A错误;B、不能发生消去反应,选项B错误;C、-OH邻位C上含有H原子,能发生消去反应,含有-CH2OH的结构,可被氧化为醛,选项C正确;D、被氧化为酮,不能被氧化为醛,选项D错误。答案选C。13、D【解析】
A.与b电极连接的电解池的电极上发生HSO3-变化为S2O42-,硫元素化合价降低发生还原反应,可判断为阴极,b为电源的负极,A项错误;B.根据上述分析,a为电源的正极,则阳极反应式为:Ag-e-+Cl-=AgCl,B项错误;C.当电路中电子转移为5×10-5mol时,进入传感器的SO2为5×10-5mol,标况下的体积为1.12mL,C项错误;D.根据题意,阴极的电极反应式是2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O,D项正确;故答案选D。答案选D。【点睛】本题考查电解原理的应用。主要是电极分析以及电极反应式的书写,掌握基础是关键,题目难度中等。①与b电极连接的电解池的电极上发生HSO3-变化为S2O42-,硫元素化合价降低发生还原反应,为电解池的阴极;②与电源a极相连的电极为电解池的阳极,与b连接的电解池的阴极;③温度和压强不知不能计算气体体积。14、D【解析】
A.图中为俯视,正确操作眼睛应与刻度线、凹液面的最低处相平,故A错误;
B.HCl与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,引入新杂质,且二氧化硫也可以与碳酸氢钠溶液反应,故B错误;
C.氨气极易溶于水,不能排水法收集,故C错误;
D.植物油可隔绝空气,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,可观察Fe(OH)2的生成,故D正确;
故选:D。【点睛】除去SO2中混有的HCl可以用亚硫酸氢钠溶液,同理除去二氧化碳中HCl可用碳酸氢钠溶液。15、A【解析】
A项、Fe3O4俗称磁性氧化铁,具有磁性,则司南中“杓”所用材质为Fe3O4,故A错误;B项、“水声冰下咽,沙路雪中平”的意思是流水在冰层下发出低咽的声响,原来崎岖不平的沙路铺上厚厚的积雪也显得很平坦,文中所述未涉及化学变化,故B正确;C项、乙烯能作水果的催熟剂,故C正确;D项、“含浆似注甘露钵,好与文因止消渴”说明柑橘糖浆含有葡萄糖,有甜味,可以起到“止消渴”的作用,故D正确。故选A。【点睛】本题考查的化学与生活,试题以传统文化为载体考查利用所学化学知识解释生产、生活中化学问题能力,掌握常见物质的性质及用途是解答关键。16、B【解析】
①.HF中含分子间氢键,沸点最高,其它氢化物中相对分子质量大的沸点高,则沸点为,故错误;②.元素的非金属性,对应离子还原性,故错误;③.非金属性,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,即酸性:,故正确;④.同主族从上到下,金属性增强:,同周期从左到右,金属性减弱,即,即金属性:,故正确;⑤.元素的非金属性,气态氢化物稳定性,故正确;⑥.电子层越多,离子半径越大,核外电子排布相同时,核电荷数越多,半径越小,即,故正确。故选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、氧化羰基羧基【解析】
被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,D与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成E为,根据可推知D为,根据C的分子式可知,在碱性条件下与甲醛发生加成反应生成C为,被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,据此分析。【详解】被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,D与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成E为,根据可推知D为,根据C的分子式可知,在碱性条件下与甲醛发生加成反应生成C为,被酸性高锰酸钾溶液氧化生成。(1)A→B的反应的类型是氧化反应;(2)根据结构简式可知,化合物H中所含官能团的名称是羧基和羰基;(3)化合物C的结构简式为;B→C反应时会生成一种与C互为同分异构体的副产物,根据甲醛加成的位置可知,该副产物的结构简式为;(4)D为,它的一种同分异构体同时满足:①能发生水解反应,则含有酯基,所得两种水解产物均含有3种化学环境不同的氢;②分子中含有六元环,能使溴的四氯化碳溶液褪色,则含有碳碳双键,符合条件的同分异构体为;(5)已知:CH3CH2OH。环氧乙烷()与HCl发生开环加成生成CH2ClCH2OH,CH2ClCH2OH在乙醇钠和乙醇作用下,再与转化为,在氢氧化钠溶液中加热得到,酸化得到,在浓硫酸催化下加热生成,合成路线流程图为。【点睛】本题为有机合成及推断题,解题的关键是利用逆推法推出各有机物的结构简式,及反应过程中的反应类型,注意D与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成E为,根据可推知D为,根据C的分子式可知,在碱性条件下与甲醛发生加成反应生成C为。18、羧基、氯原子光照+3NaOH+NaCl+3H2O、、(任选其一)CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH(或与溴1,4-加成、氢氧化钠溶液水解、与氯化氢加成、催化氧化、催化氧化)【解析】
本题为合成芳香族高聚物的合成路线,C7H8经过反应①生成的C7H7Cl能够在NaOH溶液中反应可知,C7H8为甲苯,甲苯在光照条件下,甲基上的氢原子被氯原子取代,C7H7Cl为,C为苯甲醇,结合已知反应和反应条件可知,D为,D→E是在浓硫酸作用下醇的消去反应,则E为,据M的分子式可知,F→M发生了消去反应和中和反应。M为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,据此进行分析。【详解】(1)根据F的结构简式可知,其官能团为:羧基、氯原子;反应①发生的是苯环侧链上的取代反应,故反应条件应为光照。答案为:羧基、氯原子;光照;(2)F→M发生了消去反应和中和反应。M为,反应的化学方程式为:+3NaOH+NaCl+3H2O,故答案为:+3NaOH+NaCl+3H2O。(3)E为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,故答案为:。(4)E为,其同分异构体具有①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基,②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2,则该物质一个官能团应是酚羟基,且酚羟基的邻对位位置应无取代基,则另一取代基和酚羟基为间位关系。故其同分异构体为:、、,故答案为:、、(任选其一)。(5)分析目标产物F的结构简式:,运用逆推方法,根据羧酸醛醇卤代烃的过程,可选择以为原料进行合成,合成F的流程图应为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH,故答案为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH。【点睛】卤代烃在有机物转化和合成中起重要的桥梁作用:烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。19、打开K1,关闭K2和K3,通入二氧化碳排出残留在装置中的四溴化钛和溴蒸气直形冷凝管温度计酸除去溶液中的二氧化碳CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O温度过高时过氧化氢分解60%【解析】
I.TiBr4常温易潮解,所以制备TiBr4时要使用干燥的反应物,所以通入的二氧化碳气体必须干燥,浓硫酸能干燥二氧化碳,所以试剂A为浓硫酸;因为装置中含有空气,空气中氧气能和C在加热条件下反应,所以要先通入二氧化碳排出装置中空气,需要打开K1,关闭K2和K3;然后打开K2和K3
,同时关闭K1,发生反应TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2制备TiBr4,TiBr4常温下为橙黄色固体,流入收集装置中;溴有毒不能直接排空,应该最后有尾气处理装置,TiBr4易潮解,所以装置X单元能起干燥作用,结合题目分析解答。II.大理石加入稀盐酸溶解得到氯化钙溶液,将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CO2,反应②滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体,过滤得到过氧化钙晶体,水洗、乙醇洗、烘烤得到过氧化钙固体,以此来解答。【详解】(1)根据分析以及图示可知加热前要先打开K1,关闭K2和K3,通入二氧化碳排出装置中空气;反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染;(2)在产品四溴化钛中还有残留的液溴,因此根据题中给出的四溴化钛的沸点233.5°C,可以使用蒸馏法提纯;此时应将a端的仪器改装为直形冷凝管、承接管和接收瓶,蒸馏时要根据温度收集馏分,所以在防腐胶塞上应加装温度计;(3)此时溶液中溶有二氧化碳,所以呈酸性;将溶液煮沸的作用是除去溶液中的二氧化碳;(4)反应②是滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体,反应的化学方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O;过氧化氢热易分解,所以该反应需要在冰浴下进行;(5)过氧化钙受热分解,方程式为2CaO2=2CaO+O2↑,收集到的气体为氧气,根据量筒中水的体积可知收集到氧气112mL,则其物质的量为=0.005mol,则原样品中n(CaO2)=0.01mol,所以样品中过氧化钙的质量分数为=60%。20、三颈烧瓶B2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++SO42-及时除去系统中反应生成的H+3.5可加快过滤速度、得到较干燥的沉淀(写一条)洗去晶体表面的杂质离子,同时防止CuCl被氧化C→B→A温度降到常温,上下调节量气管至左右液面相平,读数时视线与凹液面的最低处相切(任意两条)【解析】
Ⅰ.(1)根据仪器的结构和用途回答;仪器2中所加试剂应为Na2SO3溶液,便于通过分液漏斗控制滴加的速率,故选B。(2)乙图随反应的进行,pH降低,酸性增强,Cu2+将SO32-氧化,制备CuCl的离子方程式2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++SO42-;丙图是产率随pH变化关系图,pH=3.5时CuCl产率最高,实验过程中往往用CuSO4-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,控制pH。(3)抽滤的优点是可加快过滤速度、得到较干燥的沉淀(写一条);洗涤时,用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品,作用是洗去晶体表面的杂质离子,同时防止CuCl被氧化。Ⅱ.(4)氢氧化钾会吸收二氧化碳,盐酸挥发出的HCl会影响氧气的吸收、二氧化碳的吸收,故C中盛放氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,B中盛放保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收氧气,A中盛放CuCl的盐酸溶液吸收CO,D测定氮气的体积,装置的连接顺序应为C→B→A→D;(5)用D装置测N2含量,读数时应注意温度降到常温,上下调节量气管至左右液面相平,读数时视线与凹液面的最低处相切(任意两条)。【详解】Ⅰ.(1)根据仪器的结构和用途,甲图中仪器1的名称是三颈烧瓶;制备过程中Na2SO3过量会发生副反应生成[Cu(SO3)2]3-,为提高产率,仪器2中所加试剂应为Na2SO3溶液,便于通过分液漏斗控制滴加的速率,故选B。(2)乙图是体系pH随时间变化关系图,随反应的进行,pH降低,酸性增强,Cu2+将SO32-氧化,制备CuCl的离子方程式2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++SO42-;丙图是产率随pH变化关系图,pH=3.5时CuCl产率最高,实验过程中往往用CuSO4-Na2CO3混
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