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文档简介
河北衡水市安平中学2024年高考化学一模试卷注意事项: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、利用如图所示装置,以NH3作氢源,可实现电化学氢化反应。下列说法错误的是A.a为阴极B.b电极反应为:2NH3-6e-=N2+6H+C.电解一段时间后,装置内H+数目增多D.理论上每消耗1molNH3,可生成1.5mol2、84消毒液可用于新型冠状病毒的消杀,其主要成分为NaClO。NaClO在空气中可发生反应NaClO+CO2+H2ONaHCO3+HClO。用化学用语表示的相关微粒,其中正确的是A.中子数为10的氧原子:B.Na+的结构示意图:C.CO2的结构式:O=C=OD.NaClO的电子式:3、已知:①正丁醇沸点:117.2℃,正丁醛沸点:75.7℃;②CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO。利用如图装置用正丁醇合成正丁醛,下列说法不正确的是A.为防止产物进一步氧化,应将适量Na2Cr2O7酸性溶液逐滴加入正丁醇中B.当温度计1示数为90~95℃,温度计2示数在76℃左右时收集产物C.向分馏出的馏出物中加入少量金属钠,可检验其中是否含有正丁醇D.向分离所得的粗正丁醛中,加入CaCl2固体,过滤,蒸馏,可提纯正丁醛4、实验室制备硝基苯的实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是()A.水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度B.浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,再将所得混合物加入苯中C.仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率D.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品5、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质。已知A分子中含有18个电子,C、D有漂白性。五种物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是A.Y的简单氢化物的沸点比Z的高B.X、Y组成的化合物中可能含有非极性键C.Z的氧化物对应水化物的酸性比W的弱D.W是所在周期中原子半径最小的元素6、将V1mL1.0mol·L-1盐酸溶液和V2mL未知浓度的氢氧化钠溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。下列叙述正确的是()A.做该实验时环境温度为20℃B.该实验表明化学能可能转化为热能C.氢氧化钠溶液的浓度约为1.0mol·L-1D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应7、我们熟知的一些化合物的应用错误的是A.MgO冶炼金属镁 B.NaCl用于制纯碱C.Cu(OH)2用于检验糖尿病 D.FeCl3用于净水8、下列说法正确的是()A.天然油脂中含有高级脂肪酸甘油酯,油脂的皂化过程是发生了加成反应B.向淀粉溶液中加入硫酸溶液,加热后滴入几滴新制氢氧化铜悬浊液,再加热至沸腾,未出现红色物质,说明淀粉未水解C.向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠或硫酸铜溶液,蛋白质的性质发生改变并凝聚D.氨基酸种类较多,分子中均含有﹣COOH和﹣NH2,甘氨酸为最简单的氨基酸9、在100kPa时,1molC(石墨,s)转化为1molC(金刚石,s),要吸收l.895kJ的热能。下列说法正确的是A.金刚石和石墨是碳元素的两种同分异构体B.金刚石比石墨稳定C.1molC(石墨,s)比1molC(金刚石,s)的总能量低D.石墨转化为金刚石是物理变化10、在体积都为1L、pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,分别投入等量的锌粒。下图所示可能符合客观事实的是A. B.C. D.11、某兴趣小组设计了如下实验测定海带中碘元素的含量,依次经过以下四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是()A.灼烧海带:B.将海带灰溶解后分离出不溶性杂质:C.制备Cl2,并将I-氧化为I2:D.以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定:12、下列有关化学用语表示正确的是A.甲酸乙酯的结构简式:CH3OOCCH3 B.Al3+的结构示意图:C.次氯酸钠的电子式: D.中子数比质子数多1的磷原子:13、中国诗词深受众人喜爱,针对下列一些诗词,从化学角度解读正确的是A.王安石的《梅花》“遥知不是雪,唯有暗香来”描述了物质发生化学变化过程中既有状态变化又有气味的产生B.庾信的《杨柳歌》“独忆飞絮鹅毛下,非复青丝马尾垂”从化学成分分析现实生活中“飞絮”“鹅毛”主要成分都是蛋白质C.赵孟頫的《烟火诗》“纷纷灿烂如星陨,赫赫喧虺似火攻”描述了颜色反应的现象D.刘禹锡的《浪淘沙》“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,说明金在自然界中以游离态存在,其化学性质稳定14、如图,甲烷与氯气在光照条件下反应,不涉及的实验现象是()A.气体的黄绿色变浅至消失 B.试管内壁上有油珠附着C.试管内水面上升 D.试管内有白烟生成15、以有机物A为原料通过一步反应即可制得重要有机化工产品P()。下列说法错误的是A.A的分子式为C11H14,可发生取代、氧化、加成等反应B.由A生成P的反应类型为加成聚合反应,反应过程没有小分子生成C.A的结构简式为,分子中所有碳原子不可能共面D.1molA最多能与4molH2发生加成反应16、氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上,工作原理如图所示,其中各电极未标出。下列有关说法错误的是()A.A池中右边加入NaOH溶液的目的是增大溶液的导电性B.两池工作时收集到标准状况下气体X为2.24L,则理论上此时充入标准状况下的空气(不考虑去除CO2的体积变化)的体积约为5.6LC.A为阳离子交换膜、B为阴离子交换膜D.氢氧化钠的质量分数从大到小的顺序为b%>a%>c%二、非选择题(本题包括5小题)17、某研究小组以甲苯为原料,设计以下路径合成药物中间体M和R。回答下列问题:已知:①②③(1)C中的官能团的名称为______,F的结构简式为______,A→B的反应类型为_______。(2)D→E的反应方程式为______________________________________。(3)M物质中核磁共振氢谱中有________组吸收峰。(4)至少写出2个同时符合下列条件试剂X的同分异构体的结构简式_________________①只有一个苯环且苯环上的一氯取代物只有2种②遇FeCl3溶液显紫色③分子中含(5)设计由甲苯制备R()的合成路线(其它试剂任选)。______________________________18、苯巴比妥是1903年就开始使用的安眠药,其合成路线如图(部分试剂和产物略)。已知:①NBS是一种溴代试剂②++C2H5OH③R1—COOC2H5++C2H5OH请回答下列问题:(1)下列说法正确的是__________A.1molE在NaOH溶液中完全水解,需要消耗2molNaOHB.化合物C可以和FeCl3溶液发生显色反应C.苯巴比妥具有弱碱性D.试剂X可以是CO(NH2)2(2)B中官能团的名称__________,化合物H的结构简式为_______。(3)D→E的化学方程式为_________。(4)苯巴比妥的一种同系物K,分子式为C10H8N2O3,写出K同时符合下列条件的同分异构体的结构简式______①分子中含有两个六元环;且两个六元环结构和性质类似②能够和FeCl3发生显色反应③核磁共振氢谱显示分子中由5种氢(5)参照流程图中的反应,设计以甲苯为原料合成聚酯__________(用流程图表示,无机试剂任选)19、二氧化硫(SO2)是一种在空间地理、环境科学、地质勘探等领域受到广泛研究的一种气体。Ⅰ.某研究小组设计了一套制备及检验SO2部分性质的装置,如图所示:(1)仪器A的名称____________。(2)装置乙的作用是为了观察生成SO2的速率,则装置乙中加入的试剂是____________。(3)①实验前有同学提出质疑:该装置没有排空气,而空气中的O2氧化性强于SO2,因此装置丁中即使有浑浊现象也不能说明是SO2导致的。请你写出O2与Na2S溶液反应的化学反应方程式____________。②为进一步检验装置丁产生浑浊现象的原因,进行新的实验探究。实验操作及现象见表:序号实验操作实验现象1向10mL1mol/LNa2S溶液中通O215min后,溶液才出现浑浊2向10mL1mol/LNa2S溶液中通SO2溶液立即出现黄色浑浊由实验现象可知:该实验条件下Na2S溶液出现浑浊现象是SO2导致的。你认为上表实验1反应较慢的原因可能是____________。Ⅱ.铁矿石中硫元素的测定可以使用燃烧碘量法,其原理是以氮气为载体,以稀盐酸、淀粉和碘化钾的混合溶液为吸收液,用0.0010mol·L-1KIO3标准溶液进行滴定。检测装置如图所示:[查阅资料]①实验进行5min样品中的S元素都可转化为SO2②2IO3-+5SO2+4H2O=8H++5SO42-+I2③I2+SO2+2H2O=2I-+SO42-+4H+④IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O(4)工业设定的滴定终点现象是____________。(5)实验一:不放样品进行实验,5min后测得消耗标准液体积为V1实验二:加入1g样品再进行实验,5min后测得消耗标准液体积为V2①比较数据发现V1远远小于V2,可忽略不计。则设置实验一的目的是___________。②测得V2的体积如表:序号123KIO3标准溶液体积/mL10.029.9810.00该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为____________。20、阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,反应原理如下:制备基本操作流程如下:主要试剂和产品的物理常数如下表所示:请根据以上信息回答下列问题:(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是___。(2)合成阿司匹林时,最合适的加热方法是___。(3)提纯粗产品流程如下,加热回流装置如图:①使用温度计的目的是控制加热的温度,防止___。②冷凝水的流进方向是___(填“a”或“b”)。③趁热过滤的原因是___。④下列说法不正确的是___(填字母)。A.此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是做溶剂B.此种提纯粗产品的方法叫重结晶C.根据以上提纯过程可以得出阿司匹林在乙酸乙酯中的溶解度低温时大D.可以用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸(4)在实验中原料用量:2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐(ρ=1.08g/cm3),最终称得产品质量为2.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为___%。21、贝壳、珍珠、方解石等主要成分均含有CaCO3,回答下列问题:(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧碳酸钙时的焰色为_______(填标号)。A黄色B红色C紫色D绿色(2)CaCO3中三种元素第一电离能由小到大的顺序是__________。CaCO3中的化学键除了σ键外,还存在_________________。(3)关于CO2和CO32-的下列说法正确的是__________。a两种微粒价层电子对数相同b两种微粒的中心原子均无孤电子对c键角:CO2>CO32-
d两种微粒的中心原子杂化方式相同(4)难溶碳酸盐易分解,CaCO3、BaCO3热分解温度更高的是_____,原因是______。(5)方解石的菱面体结构如图1,沿三次轴的俯视图为正六边形。方解石的六方晶胞结构如图2,晶胞底面为平行四边形,其较小夹角为60°,边长为a
nm,晶胞高为cnm。A点在俯视图中为a,则B点在俯视图中的位置为_________(填字母)。方解石的六方晶胞中,Ca2+和CO32-个数比为___________;若阿伏加德罗常数为NA,则该方解石的密度为________g/cm3(列出计算式)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
根据图像可知,b极氨气中的N原子化合价由-3变为0价,得电子为电解池的阳极,则b极为阴极,化合价降低得电子;电解质溶液中的氢离子向阴极移动;【详解】A.分析可知,a为阴极得电子,A正确;B.b电极氨气中的N原子化合价由-3变为0价,生成氮气和氢离子,其电极反应为:2NH3-6e-=N2+6H+,B正确;C.电解一段时间后,b电极消耗溶液中的氢离子,装置内H+数目不变,C错误;D.理论上每消耗1molNH3,消耗溶液中3mol氢离子,发生加成反应,可生成1.5mol,D正确;答案为C2、C【解析】
A.中子数为10的氧原子,其质量数为18,应写成,A项错误;B.钠原子核电荷数为11,Na+的结构示意图为:,B项错误;C.二氧化碳中的碳与氧形成四个共用电子对,CO2的结构式为:O=C=O,C项正确;D.NaClO是离子化合物,电子式为,D项错误。答案选C。3、C【解析】
A.
Na2Cr2O7溶在酸性条件下能氧化正丁醛,为防止生成的正丁醛被氧化,所以将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中,故A不符合题意;B.由反应物和产物的沸点数据可知,温度计1保持在90∼95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,温度计2示数在76℃左右时,收集产物为正丁醛,故B不符合题意;C.正丁醇能与钠反应,但粗正丁醛中含有水,水可以与钠反应,所以无法检验粗正丁醛中是否含有正丁醇,故C符合题意;D.粗正丁醛中含有水、正丁醇,向粗正丁醛中加入CaCl2固体,过滤,可除去水,然后利用正丁醇与正丁醛的沸点差异进行蒸馏,从而得到纯正丁醛,故D不符合题意;故答案为:C。4、D【解析】
A.水浴加热可保持温度恒定;B.混合时先加浓硝酸,后加浓硫酸,最后加苯;C.冷凝管可冷凝回流反应物;D.反应完全后,硝基苯与酸分层。【详解】A.水浴加热可保持温度恒定,水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度,A正确;B.混合时先加浓硝酸,再加浓硫酸,最后加苯,因此混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,再将所得混合物加入苯中,B正确;C.冷凝管可冷凝回流反应物,则仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率,C正确;D.反应完全后,硝基苯与酸分层,应分液分离出有机物,再蒸馏分离出硝基苯,D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,把握物质的性质、混合物分离提纯、物质的制备、实验技能为解答的关键。注意实验的评价性分析。5、C【解析】
A分子中含有18个电子,含有18个电子的分子有:Ar、F2、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH等,C、D有漂白性,具有漂白性的物质有Na2O2、O3、H2O2、NaClO、Ca(ClO)2、SO2、活性炭,根据五种物质间的转化关系,A为H2S,B为S,C为SO2,D为H2O2,E为O2,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,则X为H元素,Y为O元素,Z为S元素,W为Cl元素,据此分析解答。【详解】A.Y为O元素,Z为S元素,简单气态氢化物分别为H2O、H2S,由于H2O分子间形成氢键,则Y的简单氢化物的沸点比Z的高,故A正确;B.X为H元素,Y为O元素,X、Y组成的化合物为H2O和H2O2,H2O中只含有极性共价键,H2O2中既含有极性共价键又含有非极性共价键,故B正确;C.Z为S元素,W为Cl元素,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Z的氧化物对应水化物可形成硫酸,W可形成次氯酸,硫酸的酸性强于次氯酸,故C错误;D.W为Cl元素,同周期元素从左至右,随核电荷数增大原子半径减小,则W是所在周期中原子半径最小的元素,故D正确;答案选C。6、B【解析】
A、由图,将图中左侧的直线延长,可知该实验开始温度是21℃,A错误;B、盐酸与氢氧化钠溶液的中和反应是放热反应,化学能转化为热能;B正确;C、恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL,由V1+V2=50mL可知,消耗的氢氧化钠溶液的质量为20mL,氢氧化钠溶液的物质的量浓度=0.03L×1.0mol·L-1÷0.02L=1.5mol·L-1,C错误;D、有水生成的反应不一定是放热反应,如氢氧化钡晶体与氯化铵反应有水生成,该反应是吸热反应,D错误;答案选B。【点睛】根据图像,温度最高点为恰好完全反应的点,此时酸和碱反应放出的热量最多,理解此点,是C的解题关键。7、A【解析】
A.MgO属高熔点化合物,工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁,故A错误;B.侯氏制碱法就是向饱和氯化钠溶液中先通氨气再通二氧化碳来制备纯碱,所以NaCl用于制纯碱,故B正确;C.检验糖尿病是通过检验尿液中葡萄糖的含量即用新制的氢氧化铜与尿液在加热条件下反应看是否有砖红色沉淀产生,故C正确;D.FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,水解方程式为FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3HCl,胶体能吸附水中的悬浮物而净水,故D正确;故选:A。8、D【解析】
A.天然油脂为高级脂肪酸与甘油生成的酯,水解反应属于取代反应的一种;B.在加入新制氢氧化铜悬浊液之前需要加入NaOH溶液;C.加入硫酸钠,蛋白质不变性;D.氨基酸含羧基和氨基官能团。【详解】A.油脂得到皂化是在碱性条件下发生的水解反应,水解反应属于取代反应,故A错误;B.在加入新制氢氧化铜悬浊液之前需要加入NaOH溶液中和未反应的稀硫酸,否则不产生砖红色沉淀,故B错误;C.加入浓硫酸钠溶液,蛋白质发生盐析,不变性,故C错误;D.氨基酸结构中都含有﹣COOH和﹣NH2两种官能团,甘氨酸为最简单的氨基酸,故D正确;故选:D。【点睛】解题关键:明确官能团及其性质关系,易错点A,注意:水解反应、酯化反应都属于取代反应。9、C【解析】
A、金刚石和石墨是碳元素形成的两种不同单质,互为同素异形体,选项A错误;B、1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量说明石墨的能量低于金刚石的能量,石墨更稳定,选项B错误;C、1molC(石墨,s)转化为1molC(金刚石,s),要吸收l.895kJ的热能说明1molC(石墨,s)比1molC(金刚石,s)的总能量低,选项C正确;D、石墨转化为金刚石是化学变化,选项D错误。答案选C。【点睛】本题主要考查物质具有的能量越低越稳定,在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量说明石墨的能量低于金刚石的能量,石墨更稳定.金刚石的能量高,1mol石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多。10、C【解析】
根据盐酸和醋酸溶液中的氢离子物质的量和加入锌的物质的量,依据盐酸是强酸,醋酸是弱酸,在溶液中存在电离平衡判断反应过程和反应量的关系,结合图象中的纵坐标和横坐标的意义,曲线的变化趋势,起点、拐点、终点的意义分析判断是否符合事实。【详解】体积都为1L,pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,n(CH3COOH)>n(HCl)=0.01mol,锌和酸反应Zn+2H+=Zn2++H2↑,盐酸溶液中氢离子不足,醋酸溶液中存在电离平衡,平衡状态下的氢离子不足,但随着反应进行,醋酸又电离出氢离子进行反应,放出的氢气一定比盐酸多,开始时由于氢离子浓度相同,开始的反应速率相同,反应过程中醋酸溶液中的氢离子浓度始终比盐酸溶液中的氢离子浓度大,所以反应速率快;反应后,醋酸有剩余,导致醋酸溶液中pH小于盐酸溶液中;A.由于醋酸会不断电离出H+,因此醋酸pH上升会比盐酸慢。虽然和同量的Zn反应,醋酸速率快,但是这是pH,不是氢气的量,所以pH上升醋酸慢,A错误;B.反应开始氢离子浓度相同,反应速率相同。曲线从相同速率开始反应,但醋酸溶液中存在电离平衡,反应过程中醋酸溶液中的氢离子浓度始终比盐酸溶液中的氢离子浓度大,所以醋酸溶液反应过程中反应速率快,溶解的锌的量也比盐酸多,所以图象不符合题意,B错误;C.产生氢气的量从0开始逐渐增多,最终由于醋酸电离平衡的存在,生成氢气的量比盐酸多,反应过程中氢离子浓度大于盐酸溶液中氢离子浓度,和同量锌反应速率快,若Zn少量产生的H2的量相同,锌过量则醋酸产生的氢气多,故图象符合Zn少量,C正确;D.反应开始氢离子浓度相同,反应过程中醋酸存在电离平衡,醋酸溶液中的氢离子浓度始终比盐酸溶液中的氢离子浓度大,D错误;故合理选项是C。【点睛】本题考查了图象法在化学反应速率的影响中的应用,关键是反应过程中溶液中的氢离子浓度大小的判断和一定量锌与氢离子反应的过量判断,注意弱电解质在溶液中存在电离平衡,弄清坐标系中横坐标、纵坐标的含义分析解答。11、B【解析】
A.灼烧需在坩埚中进行,不能选烧杯,A项错误;B.将海带灰溶解后分离出不溶性杂质采用过滤操作,过滤需要玻璃棒引流,图中操作科学规范,B项正确;C.制备Cl2,并将I-氧化为I2,除去氯气中的氯化氢应该用饱和食盐水,尾气需用氢氧化钠吸收,C项错误;D.Na2S2O3为强碱弱酸盐,因S2O32-的水解使溶液呈现碱性,所以滴定时Na2S2O3应该放在碱式滴定管中,而不是酸式滴定管,D项错误;答案选B。【点睛】本题的易错点是D项,选择酸碱滴定管一方面要考虑实际的反应所需的环境,另一方面要考虑标准溶液的酸碱性。如高锰酸钾溶液在酸性条件下具有强氧化性,需选择酸式滴定管;而本题的硫酸硫酸钠还原碘单质时,考虑到标准溶液的水解来选择碱式滴定管。此外,学生要牢记仪器的构造,会区分酸式滴定管与碱式滴定管。12、D【解析】
A.甲酸乙酯的结构简式:HCOOCH2CH3,故错误;B.Al3+的结构示意图:,故错误;C.次氯酸钠的电子式:,故错误;D.中子数比质子数多1的磷原子含有16个中子,质量数为31,符号为:,故正确。故选D。【点睛】掌握电子式的书写方法,离子化合物的电子式中含有电荷和括号,每个原子符号周围一般满足8电子结构。分清原子之间的共用电子对的数值和写法。13、D【解析】
A.王安石的《梅花》“遥知不是雪,唯有暗香来”,体现物质的挥发性,属于物质的物理性质,故A错误;B.庾信的《杨柳歌》“独忆飞絮鹅毛下,非复青丝马尾垂”从化学成分分析现实生活中“飞絮”“鹅毛”主要成分都是纤维素,不是蛋白质,故B错误;C.赵孟頫的《烟火诗》“纷纷灿烂如星陨,赫赫喧虺似火攻”描述了焰色反应的现象,故C错误;D.刘禹锡的《浪淘沙》“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,说明金在自然界中以游离态存在,其化学性质稳定,故D正确;故选D。14、D【解析】
A.甲烷与氯气在光照下发生取代反应,甲烷分子中的氢原子被氯气分子中的氯原子取代,随反应进行,氯气的浓度减小,试管中气体的黄绿色变浅至消失,A正确;B.光照条件下,氯气和甲烷发生取代反应生成氯代烃,液态氯代烃是油状液滴,B正确;C.甲烷与氯气在光照下发生取代反应,产物为氯化氢和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是液体,一氯甲烷、氯化氢为气态,氯化氢极易溶于水,试管内液面上升,C正确;D.反应有氯化氢生成,氯化氢极易溶于水,试管内有白雾,无白烟出现,D错误。15、C【解析】
由P的结构简式可知,合成P的反应为加成聚合反应,产物只有高分子化合物P,没有小分子生成,合成P的单体A的结构简式为,则A的分子式为C11H14,由A分子具有碳碳双键、苯环结构,可知A可发生取代、氧化、加成等反应,A、B均正确;将写成,分子中11个碳原子有可能共面,C错误;由A的结构简式可知,1个苯环能与3个H2发生加成,1个双键能与1个H2加成,则1molA最多能与4molH2发生加成反应,D正确。16、C【解析】
A.氢氧化钠是强电解质,A池中右边加入NaOH溶液的目的是增大溶液的导电性,A正确;B.电解池中,阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,X是氯气,阴极氢离子放电2H++2e-=H2↑,Y是氢气,2.24氯气是0.1molCl2,转移电子是0.2mol,燃料电池中,正极发生得电子的还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,当转移0.2mol电子,理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为0.05mol,标况下体积是0.05mol×22.4L/mol=1.12L,因此此时充入标准状况下的空气(不考虑去除CO2的体积变化)的体积约为1.12L×5=5.6L,B正确;C.电解池中阳离子向阴极移动,原电池中阳离子向正极移动,则A、B均为阳离子交换膜,C错误;D.燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即b%大于a%,负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子,所以a%>c%,得到b%>a%>c%,D正确。答案选C。【点睛】明确电极的判断及发生的电极反应为解答的关键,注意利用电子守恒进行计算。二、非选择题(本题包括5小题)17、羟基和羧基取代反应8、(其他答案只要正确也可)【解析】
根据A到B,B到C反应,推出溴原子取代苯环上的氢,取代的是甲基的邻位,D到E发生的是信息①类似的反应,引入碳碳双键,即E为,E到F发生的是信息③类似的反应,得到碳氧双键,即F为,F到M发生的信息②类似的反应,即得到M。【详解】(1)C中的官能团的名称为羟基和羧基,根据信息①和③得到F的结构简式为,根据A→B和B→C的结构简式得到A→B的反应类型为取代反应;故答案为:羟基和羧基;;取代反应。(2)根据信息①得出D→E的反应方程式为;故答案为:。(3)M物质中核磁共振氢谱中有8组吸收峰,如图。(4)①只有一个苯环且苯环上的一氯取代物只有2种,容易想到有两个支链且在对位,②遇FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基③分子中含,至少写出2个同时符合下列条件试剂X的同分异构体的结构简式、;故答案为:、(其他答案只要正确也可)。(5)甲苯先与Cl2光照发生侧链取代,后与氢气发生加成反应,然后发生氯代烃的消去反应引入碳碳双键,然后与溴加成,再水解,因此由甲苯制备R()的合成路线;故答案为:。18、CD溴原子+C2H5OH+HCl、、、【解析】
根据物质的A、B分子式及反应条件可知A是,A与NBS反应产生B是,B与NaCN发生取代反应,然后酸化,可得C:,C与SOCl2发生取代反应产生D:,D与乙醇发生酯化反应产生E:,根据F与乙醇发生酯化反应产生J,根据J的结构简式可知F结构简式为:HOOC-COOH,E、J反应产生G:,G与C2H5OH与C2H5ONa作用下发生取代反应产生H:,I在一定条件下发生反应产生苯巴比妥:。据此分析解答。【详解】根据上述分析可知A是;B是;C是;D是;E是;F是HOOC-COOH;J是C2H5OOC-COOC2H5;G是;H是。(1)A.E结构简式是,含有酯基,在NaOH溶液中完全水解产生和C2H5OH,所以1molE完全水解,需消耗1molNaOH,A错误;B.化合物C为,分子中无酚羟基,与FeCl3溶液不能发生显色反应,B错误;C.苯巴比妥上含有亚氨基,能够结合H+,故具有弱碱性,C正确;D.根据H与苯巴比妥的分子结构可知试剂X是CO(NH2)2,D正确;故合理选项是CD;(2)B结构简式为:,B中官能团的名称溴原子,化合物H的结构简式为;(3)D是,E是;D→E的化学方程式为+C2H5OH+HCl。(4)根据苯巴比妥结构简式可知其分子式为C12H12N2O3,苯巴比妥的一种同系物K,分子式为C10H8N2O3,说明K比苯巴比妥少两个CH2原子团,且同时符合下列条件:①分子中含有两个六元环;且两个六元环结构和性质类似,②能够和FeCl3发生显色反应,说明含有酚羟基;③核磁共振氢谱显示分子中由5种氢,说明有5种不同结构的H原子,则其可能的结构为:、、、;(5)甲苯与与NBS在CCl4溶液中发生取代反应产生,与NaCN发生取代反应然后酸化得到,与NBS在CCl4溶液中发生取代反应产生,该物质与NaOH的水溶液混合加热,然后酸化可得,该物质在催化剂存在条件下,加热发生反应产生,所以转化流程为:。【点睛】本题考查了物质结构的推断、反应方程式和同分异构体的书写及有机合成,有机物官能团的性质是解题关键,解题时注意结合题干信息和官能团的转化,难点是(4),易错点是(5),注意NBS、CCl4溶液可以使用多次,题目考查了学生接受信息和运用信息的能力及分析问题、解决问题的能力。19、蒸馏烧瓶饱和亚硫酸氢钠溶液O2+2H2O+2Na2S=4NaOH+2S↓氧气中水中的溶解度比二氧化硫小吸收液出现稳定的蓝色空白实验0.096%【解析】
I.在装置A中制取SO2气体,通过乙观察SO2气体产生的速率,经品红溶液检验SO2的漂白性,在装置丁中SO2与Na2S会发生氧化还原反应产生S单质,SO2及反应产生的H2S都是有毒气体,经NaOH溶液尾气处理后排出。II.根据IO3-能够氧化SO2为SO42-,氧化I-为I2,SO2反应完全后,再滴入的IO3-溶液,I2不再反应,溶液中的I2遇淀粉溶液变为蓝色;要测定物质含量,应该排除杂质的干扰,设计对比实验,为减少实验的偶然性,要进行多次平行实验,取多次实验的平均值,根据反应过程中电子守恒计算铁矿石样品中硫元素的质量分数。【详解】(1)根据图示仪器结构可知:仪器A的名称为蒸馏烧瓶;(2)装置乙的作用是为了观察生成SO2的速率,为了减少SO2气体在溶液中的溶解,可根据H2SO3是二元弱酸,在溶液中存在电离平衡的性质,在装置乙中加入的试剂为饱和NaHSO3溶液;(3)①Na2S具有还原性,O2具有氧化性,在溶液中会发生氧化还原反应产生S单质和NaOH,反应的化学方程式为O2+2H2O+2Na2S=4NaOH+2S↓;②根据O2、SO2气体分别通入到Na2S溶液中产生S单质的时间可知,物质的氧化性:SO2>O2,该实验条件下Na2S溶液出现浑浊现象是SO2导致的。表中实验1反应较慢的原因可能是O2难溶于水,而SO2易溶于水,由于氧气中水中的溶解度比二氧化硫小,导致反应速率较慢;II.(4)根据方程式可知物质的氧化性:IO3->I2>SO2,向含有SO2、KI和淀粉溶液中滴加KIO3溶液,首先发生②反应,当SO2反应完全后发生反应④,反应产生的I2单质遇淀粉溶液会变为蓝色,且半分钟内溶液蓝色不褪去,就证明滴定达到终点;(5)①通过比较实验一、实验二的数据,发现V1远远小于V2,可忽略不计V1。设置实验一的目的是空白对比实验,排除干扰因素的存在;②三次实验数据相差不大,均有效,则平均消耗KIO3标准溶液体积V(KIO3)=mL=10.00mL,n(KIO3)=c·V=0.0010mol/L×0.0100L=1.0×10-5mol,根据电子守恒及结合②③方程式可知n(SO2)=3n(KIO3)=3.0×10-5mol,根据S元素守恒可知其中含有S元素的质量为m(S)=n·M=3.0×10-5mol×32g/mol=9.6×10-4g,所以该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为×100%=0.096%。【点睛】本题考查了气体的制取、性质的验证、化学反应方程式的书写及应用和物质含量测定。掌握反应原理和物质的性质是计算与判断的依据。在进行有关计算时要结合电子守恒及元素守恒分析判断。易错点是(5)中S含量计算,关键是IO3-氧化SO2时二者物质的量的关系的确定,注意还原产物I2也可氧化SO2,要根据总方程式判断。20、醋酸酐和水易发生反应水浴加热乙酰水杨酸受热易分解a防止乙酰水杨酸结晶析出ABC84.3%【解析】
醋酸酐和水杨酸混合,然后向混合溶液中加入浓硫酸,摇匀后加热至85℃,然后冷却、过滤、水洗得到粗产品;(1)醋酸酐和水易发生反应生成乙酸;(2)合成阿司匹林时要控制温度在85℃~90℃,该温度低于水的沸点;(3)向粗产品中加入乙酸乙酯,增大乙酰水杨酸的溶解性,然后加热回流,趁热过滤,然后冷却、减压过滤、洗涤、干燥得到乙酰水杨酸,①乙酰水杨酸受热易分解;②冷凝水采用逆流方法;③乙酰水杨酸在温度低时易结晶析出;不同进行分离提纯,水杨酸与乙酰水杨酸均含有羧基,且在水中微弱,不能用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸;
(4)水杨酸的相对分子质量为138,n(水杨酸)=2.0g÷138g/mol=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×1.08g/cm3)÷102g/mol=0.0529mol,由于乙酸酐的物质的量大于水杨酸,所以得到的乙酰水杨酸应该按照水杨酸来计算,故理论上得到乙酰水杨酸的质量为0.0145mol×180g/mol=2.61g,产率=实际质量理论质量×100%.【详解】醋酸酐和水杨酸混合,然后向混合溶液中加入浓硫酸,摇匀后加热至85℃,然后冷却、过滤、水洗得到粗产品;(1)醋酸酐和水易发生反应生成乙酸,生成的乙酸抑制水杨酸和乙酸酐反应,所以需要干燥仪器,故答案为:醋酸酐和水易发生反应;(2)合成阿司匹林时要控制温度在85℃∼90℃,该温度低于水的沸点,所以合适的加热方法是水浴加热,故答案为:水浴加热;(3)①乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃∼135℃,使用温度计的目的是控制加热的温度,防止乙酰水杨酸受热易分解,故答案为:乙酰水杨酸受热易分解;②采取逆流原理通入冷凝水,充满冷凝管,充分冷凝回流,冷凝水从a口进,从b口出,故答案为:a;③趁热过滤,防止乙酰水杨酸结晶析出,减少损失,故答案为:防止乙酰水杨酸结晶析出;④乙酸乙酯起溶剂作用,趁热过滤除去水杨酸,再冷却结晶析出乙酰水杨酸,说明低温时乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度较小,利用水杨酸、乙酰水杨酸在乙酸乙酯中溶解度不同就行分离提纯,这种分离提纯方法为重结晶,由于水杨酸与乙酰水杨酸均含有羧基,且在水中微弱,不能用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸,故选:ABC;(4)水杨酸的相对分子质量为138,n(水杨酸)=2.0g÷138g/mol=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×1.08g/cm3)÷102g/mol=0.0529mol,由于乙酸酐的物质的量大于水杨酸,所以得到的乙酰水杨酸应该按照水杨酸来计算,故理论上得到乙酰水杨酸的质量为0.0145mol×
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