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文档简介
广西玉林市福绵高级中学2024届高三下学期第六次检测化学试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、下列实验现象与实验操作不相匹配的是实验操作实现现象A分别向两只盛有等体积等浓度的稀硫酸烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片镁片表面产生气泡较快B向试管中加入2mL5%的硫酸铜溶液,再逐滴加入浓氨水至过量,边滴边振荡逐渐生成大量蓝色沉淀,沉淀不溶解C将镁条点燃后迅速伸入集满二氧化碳的集气瓶集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生D向盛有氯化铁溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加2—3滴KSCN溶液黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变A.A B.B C.C D.D2、下列实验设计能够成功的是A.除去粗盐中含有的硫酸钙杂质B.检验亚硫酸钠试样是否变质C.证明酸性条件H2O2的氧化性比I2强D.检验某溶液中是否含有Fe2+3、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是()A.25℃,pH=1的H2SO4溶液中,H+的数目为0.2NAB.常温常压下,56g丙烯与环丁烷的混合气体中含有4NA个碳原子C.标准状况下,11.2LCHCl3中含有的原子数目为2.5NAD.常温下,1mol浓硝酸与足量Al反应,转移电子数为3NA4、根据热化学方程式:S(s)+O2(g)→SO2(g)+297.23kJ,下列说法正确的是A.1molSO2(g)的能量总和大于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和B.加入合适的催化剂,可增加单位质量的硫燃烧放出的热量C.S(g)+O2(g)→SO2(g)+Q1kJ;Q1的值大于297.23D.足量的硫粉与标况下1升氧气反应生成1升二氧化硫气体时放出297.23kJ热量5、下列实验现象预测正确的是()A.实验Ⅰ:振荡后静置,溶液仍分层,且上层溶液颜色仍为橙色B.实验Ⅱ:铁片最终完全溶解,且高锰酸钾溶液变无色C.实验Ⅲ:微热稀硝酸片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色D.实验Ⅳ:当溶液至红褐色,停止加热,让光束通过体系时可产生丁达尔现象6、有关远洋轮船船壳腐蚀与防护叙述错误的是A.可在船壳外刷油漆进行保护B.可将船壳与电源的正极相连进行保护C.可在船底安装锌块进行保护D.在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀7、下列实验不能达到目的的是()选项目的实验A制取较高浓度的次氯酸溶液将Cl2通入小苏打溶液中B除去溴苯中的少量溴加入苛性钠溶液洗涤、分液C加快氢气的生成速率将与稀硫酸反应的粗锌改为纯锌D制备少量氨气向新制生石灰中滴加浓氨水A.A B.B C.C D.D8、油炸虾条、薯片等易碎的食品,不宜选用真空袋装而应采用充气袋装。在实际生产中,充入此类食品袋的是下列气体中的()A.氧气 B.二氧化碳 C.空气 D.氮气9、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中W的气态氢化物常用作制冷剂;X原子的核外电子层数与最外层电子数相等;Y主族序数大于W。下列说法正确的是A.原子半径:W>X B.最简单氢化物的热稳定性:Y>ZC.工业上通过电解熔融XZ3冶炼X单质 D.WO2、YO2、ZO2均为共价化合物10、工业制氢气的一个重要反应是:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。已知在25℃时:①C(s)+O2(g)CO(g)∆H4=-111kJ/mol②H2(g)+O2(g)=H2(g)∆H2=-242kJ/mol③C(s)+O2(g)=CO2(g)∆H2=-394kJ/mol下列说法不正确的是()A.25℃时,B.增大压强,反应①的平衡向逆反应方向移,平衡常数K减小C.反应①达到平衡时,每生成的同时生成0.5molO2D.反应②断开2molH2和1molO2中的化学键所吸收的能量比形成4molO-H键所放出的能量少484kJ11、工业上可由异丙苯()催化脱氢得到2-苯基丙烯(),下列关于这两种有机化合物的说法正确的是()A.都是苯的同系物B.都能使溴的四氯化碳溶液褪色C.苯环上的二氯代物都有6种D.分子内共平面的碳原子数均为812、在材料应用与发现方面,中华民族有着卓越的贡献。下列说法错误的是A.黏土烧制成陶器过程中发生了化学变化 B.区分真丝产品与纯棉织物可以用灼烧法C.离子交换法净化水为物理方法 D.“玉兔号”月球车帆板太阳能电池的材料是单质硅13、下列化学用语正确的是A.CCl4分子的比例模型: B.CSO的电子式:C.对硝基苯酚的结构简式: D.16O的原子结构示意图:14、向等物质的量浓度的K2S、KOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中主要含硫各物种(H2S、HS−、S2−)的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出)。下列说法不正确的是A.A曲线表示S2-随盐酸加入量增加时的分布分数改变情况B.X、Y为曲线两交叉点。若已知Y点处的pH,则可计算Ka1(H2S)C.X、Y点对应溶液中水的电离程度大小关系为:X<YD.Y点对应溶液中c(K+)与含硫各微粒浓度的大小关系为:c(K+)=3[c(H2S)+c(HS−)+c(S2−)]15、已知某二元酸H2MO4在水中电离分以下两步:H2MO4⇌H++HMO4-,HMO4-⇌H++MO42-。常温下向20mL0.1mol/LNaHMO4溶液中滴入cmol/LNaOH溶液,溶液温度与滴入NaOH溶液体积关系如图。下列说法正确的是A.该氢氧化钠溶液pH=12B.图像中F点对应的溶液中c(OH-)>c(HMO4-)C.滴入NaOH溶液过程中水的电离程度一直增大D.图像中G点对应的溶液中c(Na+)=c(HMO4-)+2c(MO42-)16、下列有关化学用语和概念的表达理解正确的是()A.立体烷和苯乙烯互为同分异构体B.1,3-丁二烯的键线式可表示为C.二氟化氧分子电子式为D.H216O、D216O、H218O、D218O互为同素异形体二、非选择题(本题包括5小题)17、化合物Ⅰ(戊巴比妥)是临床常用的镇静、麻醉药物,其合成路线如下:已知:B、C互为同分异构体R’、R’’、R’’’代表烃基,代表烃基或氢原子。ii.+R’’OHiii+R’’Br+CH3ONa+CH3OH+NaBriv+R’’’-NH2R’OH回答下列问题:(1)的官能团的名称为______,的反应类型是______。(2)试剂a的结构简式______;的结构简式______。(3)写出的化学方程式______。设计实验区分B、D所用的试剂及实验现象为______、______。(4)写出的化学方程式______。(5)已知:羟基与碳碳双键直接相连的结构不稳定,同一个碳原子上连接多个羟基的结构不稳定,满足下列要求的D的所有同分异构体共______种。a.能发生银镜反应b.能与反应c.能使Br2的溶液褪色(6)以、、为原料,无机试剂任选,制备的流程如下,请将有关内容补充完整_______________________________。CH2BrCH2CH2BrHOOCCH2COOHCH3OOCCH2COOCH318、H(3一溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯)是重要的有机物中间体,可以由A(C7H8)通过下图路线合成。请回答下列问题:(1)C的化学名称为________,G中所含的官能团有醚键、_______、__________(填名称)。(2)B的结构简式为________,B生成C的反应类型为___________。(3)由G生成H的化学方程式为_________。E→F是用“H2/Pd”将硝基转化为氨基,而C→D选用的是(NH4)2S,其可能的原因是________。(4)化合物F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种。①氨基和羟基直接连在苯环上②苯环上有三个取代基且能发生水解反应(5)设计用对硝基乙苯为起始原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。_____19、硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S、SO2。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)b中反应的离子方程式为________,c中试剂为_________。(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是_______。(3)实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有___________(写出两条)。(4)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_______。(5)制备得到的Na2S2O3中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4:___________________________________。Ⅱ.探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。资料:ⅰ.Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)ⅱ.Ag2S2O3为白色沉淀,Ag2S2O3可溶于过量的S2O32-装置编号试剂X实验现象①Fe(NO3)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s后溶液几乎变为无色②AgNO3溶液先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液(6)根据实验①的现象,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Ⅰ的现象:____。(7)同浓度氧化性:Ag+>Fe3+。实验②中Ag+未发生氧化还原反应的原因是____。(8)进一步探究Ag+和S2O32-反应。装置编号试剂X实验现象③AgNO3溶液先生成白色絮状沉淀,沉淀很快变为黄色、棕色,最后为黑色沉淀。实验③中白色絮状沉淀最后变为黑色沉淀(Ag2S)的化学方程式如下,填入合适的物质和系数:Ag2S2O3+_____=Ag2S+_____(9)根据以上实验,Na2S2O3与金属阳离子发生氧化还原反应和____有关(写出两条)。20、实验室用如图装置(夹持装置略)制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。已知K2FeO4具有下列性质:①可溶于水,微溶于浓KOH溶液;②在0℃~5℃、强碱性溶液中比较稳定,在Fe(OH)3或Fe3+催化下发生分解;③在弱碱性至酸性条件下,能与水反应生成O2和Fe(OH)3(或Fe3+)。(1)装置A用于制取氯气,其中使用恒压漏斗的原因是____。(2)为防止装置C中K2FeO4分解,可以采取的措施是____和____。(3)装置C中生成K2FeO4反应的离子方程式为____。(4)用一定量的K2FeO4处理饮用水,测得产生O2的体积随时间的变化曲线如图所示。t1s~t2s内,O2的体积迅速增大的主要原因是____。(5)验证酸性条件下氧化性FeO42->Cl2的实验方案为:取少量K2FeO4固体于试管中,____。(实验中须使用的的试剂和用品有:浓盐酸,NaOH溶液、淀粉KI试纸、棉花)(6)根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2>FeO42-,而第(5)小题实验表明,Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系相反,原因是____。21、太阳能电池可分为:硅太阳能电池,化合物太阳能电池,如砷化镓(GaAs)、铜铟镓硒(CIGS)、硫化镉(CdS),功能高分子太阳能电池等,Al-Ni常作电极。据此回答问题:(1)镍(Ni)在周期表中的位置为______;S原子的价电子排布式为________;Ga、As和Se的第一电离能由大到小的顺序是________。(2)Na3As3中As原子的杂化方式为_____;AsCl3的空间构型为____。(3)GaAs熔点为1238℃,GaN熔点约为1500°,GaAs熔点低于GaN的原因为__________。(4)写出一种与SO42-互为等电子体的分子_________。(5)GaAs的晶胞结构如图所示,其中As原子形成的空隙类型有正八面体形和正四面体形,该晶胞中Ga原子所处空隙类型为_____。已知GaAs的密度为ρg/cm3,Ga和As的摩尔质量分别为MGag/mol和MAsg/mol,则GaAs晶胞中Ga之间的最短距离为________pm。
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选项,分别向两只盛有等体积等浓度的稀硫酸烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片,由于镁的金属性比铝的金属性强,因此镁片表面产生气泡较快,故A正确,不符合题意;B选项,向试管中加入2mL5%的硫酸铜溶液,再逐滴加入浓氨水至过量,边滴边振荡,先生成大量蓝色沉淀,后沉淀溶解生成硫酸四氨合铜溶液,故B错误,符合题意;C选项,将镁条点燃后迅速伸入集满二氧化碳的集气瓶,镁条与二氧化碳反应生成氧化镁和黑色的碳,并伴有浓烟,故C正确,不符合题意;D选项,向盛有氯化铁溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加2—3滴KSCN溶液,铁离子和铁粉反应生成亚铁离子,亚铁离子与KSCN不显色,故D正确,不符合题意。综上所述,答案为B。【点睛】硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,先生成蓝色沉淀,后沉淀逐渐溶解,硝酸银溶液中逐滴加入氨水也有类似的性质。2、D【解析】
A选项,除去粗盐中含有的硫酸钙杂质,先加氯化钡,在加碳酸钠,碳酸钠不仅除掉钙离子,还要除掉开始多加的钡离子,故A错误;B选项,检验亚硫酸钠试样是否变质,先加足量盐酸,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则试样已变质,故B错误;C选项,证明酸性条件H2O2的氧化性比I2强,应向碘化钠溶液中加30%过氧化氢和稀盐酸溶液,再加淀粉,变蓝,则氧化性:H2O2>I2,故C错误;D选项,检验某溶液中是否含有Fe2+,先加KSCN溶液,无现象,再加氯水,溶液变红色,溶液中含有亚铁离子,故D正确;综上所述,答案为D。3、B【解析】
A.溶液体积未知,无法计算氢离子数目,故A错误;B.丙烯和环丁烷的最简式均为CH2,故56g混合物中含4molCH2原子团,故含4NA个碳原子,故B正确;C.标准状况下,CHCl3
是液体,不能用气体摩尔体积计算物质的量,故C错误;D.常温下,铝和浓硝酸发生钝化,不能完全反应,无法计算转移的电子数,故D错误;答案选B【点睛】本题的易错点为D,要注意常温下,铁、铝遇到浓硫酸或浓硝酸会发生钝化,反应会很快停止。4、C【解析】
A.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和,故A错误;B.加入合适的催化剂不会影响反应焓变,即单位质量的硫燃烧放出的热量不变,故B错误;C.因物质由固态转变成气态也要吸收热量,所以S(g)+O2(g)→SO2(g)的反应热的数值大于297.23kJ⋅mol−1,故C正确;D.热化学方程式的系数只表示物质的量,标准状况下1L氧气的物质的量小于1mol,故D错误;故答案为:C。5、D【解析】
A、溴单质能与氢氧化钠反应,生成溴化钠,易溶于水,所以苯层中不存在溴单质,所以苯层为无色,故A不正确;B、常温下铁在浓硫酸中发生钝化现象;阻止反应进行,铁片不能溶解,高锰酸钾溶液不变色,故B不正确;C、铜和稀硝酸发生生成一氧化氮气体在广口瓶中遇到空气中的氧气反应生成红棕色气体二氧化氮,故不正确;D、饱和氯化铁溶液加热到红褐色后制的氢氧化铁胶体,胶体具有丁达尔现象,光线通过出现一-条光亮的通路,故D正确;故选D。6、B【解析】A.可在船壳外刷油漆进行保护,A正确;B.若将船壳与电源的正极相连,则船壳腐蚀加快,B不正确;C.可在船底安装锌块进行保护属于牺牲阳极的阴极保护法,C正确;D.在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀,D正确。本题选B。7、C【解析】
A.氯水中存在反应Cl2+H2OHCl+HClO,加入NaHCO3能与HCl反应,从而促进平衡正向移动,使次氯酸的浓度增大,A不合题意;B.苛性钠溶液能与溴反应,产物溶解在溶液中,液体分层,分液后可得下层的溴苯,从而达到除杂目的,B不合题意;C.粗锌与稀硫酸能发生原电池反应,反应速率快,纯锌与稀硫酸不能形成原电池,反应速率慢,C符合题意;D.浓氨水滴入新制生石灰中,生石灰与水反应放热,使氨水分解同时降低氨气的溶解度,从而制得少量的氨气,D不合题意;故选C。8、D【解析】
油炸虾条、薯片具有还原性,易被氧化性气体氧化而变质,保存时,充入气体应为非氧化性气体,空气和氧气相比较,氧气的浓度更大,氧化性更强,易使食品变质,在食品袋中冲入氮气既可以防挤压又可以防氧化,故选D。9、D【解析】
W的气态氢化物常用作制冷剂,该氢化物应为NH3,W为N元素;X原子的核外电子层数与最外层电子数相等,且其原子序数大于W,则X为Al;Y主族序数大于W,则Y为S或Cl,若Y为Cl,则Z不可能是短周期主族元素,所有Y为S,Z为Cl。【详解】A.电子层数越多,半径越大,所以原子半径W<X,故A错误;B.非金属性越强简单氢化物的热稳定性越强,非金属性S<Cl,所以简单氢化物的热稳定性Y<Z,故B错误;C.XZ3为AlCl3,为共价化合物,熔融状态不能电离出离子,不能通过电解熔融AlCl3冶炼Al单质,故C错误;D.WO2、YO2、ZO2分别为NO2,SO2、ClO2,均只含共价键,为共价化合物,故D正确;故答案为D。【点睛】AlCl3为共价化合物,熔融状态下不导电,冶炼Al单质一般电解熔融状态下的Al2O3。10、B【解析】
A.在25℃时:①C(s)+O2(g)CO(g)∆H4=-111kJ/mol;②H2(g)+O2(g)=H2(g)∆H2=-242kJ/mol③C(s)+O2(g)=CO2(g)∆H2=-394kJ/mol,结合盖斯定律可知③-①-②得到CO(g)
+
H2
O(g)
=CO2(g)
+
H2(g)△H=
-
41kJ
/
mol,故A正确;B.增大压强,反应①的平衡向逆反应方向移动,温度不变,则平衡常数K不变,故B错误;C.平衡时不同物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,则①达到平衡时,每生成1molCO的同时生成0.5molO2,故C正确;D.反应②为放热反应,焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,且物质的量与热量成正比,则反应②断开2molH-H和1molO=O中的化学键所吸收的能量比形成4molO-
H键所放出的能量少484kJ
,故D正确;答案选
B。【点睛】反应热=反应物键能总和-生成物键能总和。11、C【解析】
A.2-苯基丙烯不是苯的同系物,A错误;B.异丙苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,B错误;C.采用定一移一法,可得出异丙苯、2-苯基丙烯苯环上的二氯代物都有6种,C正确;D.异丙苯分子中与苯环相连的碳原子为饱和碳原子,其所连的4个原子一定不在同一平面上,所以分子内一定共平面的碳原子数为7个,D错误;故选C。12、C【解析】
A.陶器在烧制过程中发生了复杂的物理变化与化学变化,故A正确;B.真丝属于蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味,故B项正确;C.离子交换法属于化学方法,故C错误;D.太阳能电池光电板的材料为单质硅,故D项正确;故答案为C。13、B【解析】
A.四氯化碳中的氯原子半径比碳原子半径大,故其比例模型错误;B.CSO的电子式应类似二氧化碳的电子式,即氧原子和碳原子之间形成两对共用电子,故正确;C.对硝基苯酚中的硝基中的氮原子与苯环上的碳原子连接,故结构简式为,故错误;D.16O的原子中质子数为8,核外电子数为8个,故原子结构示意图正确。故选C。14、C【解析】
滴加盐酸时,盐酸先和KOH反应,然后再和K2S反应,首先发生S2-+H+=HS-,该过程中S2-含量减少,HS-含量上升,然后发生HS-+H+=H2S,此时HS-含量下降,H2S上升,所以A代表S2-,B代表HS-,C代表H2S。【详解】A.根据分析可知A曲线表示S2-随盐酸加入量增加时的分布分数改变情况,故A正确;B.Y点表示c(H2S)=c(HS−),Ka1(H2S)=,当c(H2S)=c(HS−)时,Ka1(H2S)=c(H+),所以若已知Y点处的pH,则可计算Ka1(H2S),故B正确;C.X点c(HS-)=c(S2-),Y点c(H2S)=c(HS-),S2-和HS-的水解促进水的电离,H2S为酸抑制水电离,则X点水的电离程度较大,故C错误;D.原溶液为等物质的量浓度的K2S、KOH混合溶液,根据物料守恒可知c(K+)=3[c(H2S)+c(HS−)+c(S2−)],故D正确;故答案为C。15、B【解析】
根据图像可知,NaHMO4与NaOH发生反应是放热反应,当温度达到最高,说明两者恰好完全反应,F点温度最高,此时消耗NaOH的体积为20mL,计算出氢氧化钠的浓度,然后根据影响水电离的因素、“三大守恒”进行分析。【详解】A.根据图像分析可知,F点温度最高,说明此时两物质恰好完全反应,NaHMO4+NaOH=Na2MO4+H2O,20×10-3L×0.1mol∙L-1=20×10-3L×c(NaOH),推出c(NaOH)=0.1mol/L,c(H+)===10-13mol/L,则pH=13,故A错误;B.F点溶质为Na2MO4,溶液中质子守恒为c(OH-)=c(H+)+c(HMO4-)+2c(H2MO4),所以c(OH-)>c(HMO4-),故B正确;C.根据题意,两者恰好完全反应,生成的溶质Na2MO4,属于强碱弱酸盐,即溶质为Na2MO4时,水解程度最大,E到F过程中,水的电离程度增大,F到G过程中,氢氧化钠溶液过量,抑制水的电离,因此滴加氢氧化钠的过程中,水的电离程度先变大,后变小,故C错误;D.由A选项推出c(NaOH)=0.1mol/L,G点加入40mL等浓度的NaOH溶液,反应后溶质为等浓度的NaOH和Na2MO4,Na+的浓度最大,MO42−部分水解,溶液显碱性,则c(OH−)>c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(MO42−)+c(HMO4-)+c(OH−),则c(Na+)<c(HMO4-)+2c(MO42-),故D错误;答案选B。16、A【解析】
A.立体烷和苯乙烯的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,A项正确;B.1,3-丁二烯中含有2个C=C键,其键线式为:,B项错误;C.二氟化氧分子中F原子最外层达到8电子稳定结构,其正确的电子式为:,C项错误;D.H216O、D216O、H218O、D218O是化合物,不是同素异形体,D项错误;答案选A。二、非选择题(本题包括5小题)17、酯基取代反应新制的Cu(OH)2悬浊液是否有砖红色沉淀生成3【解析】
B(乙酸甲酯)与C发生信息iii中取代反应生成D,(3)中B、C互为同分异构体,可推知C为HCOOC2H5,则D为,D氧化生成E为,E与甲醇发生酯化反应生成F.F与A发生信息i中的反应生成G,可推知A为C2H5Br.对比G、H的结合,结合信息i可知试剂a为.结合I分子式及信息ii中取代反应,可知H与NH2CONH2脱去2分子CH3OH形成六元环状,故I为;(6)以、、为原料,制备,可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再与CH3OH酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa发生信息iii的反应即得到。【详解】(1)F的结构简式为,所含官能团的名称为酯基;G为,则F→G是F的上的H原子被乙基替代生成G,属于取代反应;(2)对比G、H的结合,结合信息i可知试剂a为;结合I分子式及信息ii中取代反应,可知H与NH2CONH2脱去2分子CH3OH形成六元环状,故I为;(3)B、C互为同分异构体,二者发生信息iii中取代反应生成D,可推知C为HCOOC2H5,则D为,B→D的化学方程式:;B和D均含有酯基,但D中还含有醛基,则可利用新制的Cu(OH)2悬浊液来鉴别,用新制的Cu(OH)2悬浊液分别与B或D混合加热,有砖红色沉淀生成的为D,不生成砖红色沉淀生成的为B;(4)E→F的化学方程式:;(5)D为,其分子式为C4H6O3,其同分异构体满足a.能发生银镜反应说明有醛基,也可能是甲酸酯;b.能与反应说明分子组成含有羟基或羧基;c.能使Br2的CCl4溶液褪色,再结合在羟基与碳碳双键直接相连的结构不稳定,同一个碳原子上连接多个羟基的结构不稳定,可知分子结构中不可能有碳碳双键,应该包含2个醛基和1个羟基,具体是:OHCCH(OH)CH2CHO、CH2(OH)CH(CHO)2、CH3C(OH)(CHO)2,共3种;(6)以、、为原料,制备,可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再与CH3OH酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa发生信息iii的反应即得到,具体流程图为:。【点睛】本题解题关键是根据反应条件推断反应类型:(1)在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。(2)在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。(3)在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。(4)能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。(5)能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。(6)在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。(7)与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。(8)在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。(9)在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。18、3,5-二硝基苯甲酸羧基溴原子取代反应防止两个硝基都转化为氨基30【解析】
由C的结构简式和A到B,A到C的反应条件逆推可知B为;A为;在以工业合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯的流程和各部反应条件对物质进行推断、命名、官能团、反应类型判定、反应方程式、同分异构体的书写、有机合成路线的设计。【详解】(1)由于羧基定位能力比硝基强,故C名称为3,5-二硝基苯甲酸,由结构式可知G中含官能团名称有醚键、羧基、溴原子。答案:3,5-二硝基甲酸;羧基;溴原子。(2)根据框图C结构逆向推理,B为苯甲酸,结构简式为;A为甲苯,B生成C是在浓硫酸作用下硝酸中硝基取代苯环上的氢,所以B生成C反应类型为硝化反应,是取代反应中一种。答案:;取代反应。(3)由G生成H反应为G与CH3OH在浓硫酸、加热的作用下发生的酯化反应,化学方程式为;C→D、E→F都是将硝基还原为氨基,但选用了不同条件,E的结构尚保留一个硝基,可以推知D的结构中也有一个硝基,故C→D反应中,(NH4)2S只将其中一个硝基还原,避免用H2/Pd将C中所有的硝基都转化为氨基。答案:;防止两个硝基都转化为氨基。(4)化合物F苯环上有3个不同取代基,其中有氨基和羟基直接连在苯环上,先将2个取代基分别定于邻、对、间三种位置,第三个取代基共有4+4+2=10种连接方式,故有10种同分异构体,环上有3个不同取代基,其中两个取代基是氨基和羟基,另一种取代基有三种情况,-OOCCH3、-CH2OOCH、-COOCH3,化合物F的同分异构体中能同时满足条件的共有10×3=30种。答案:30。(5)根据缩聚反应规律,可以推出聚合物单体的结构,而由原料合成该单体,需要将苯环上的乙基氧化为羧基和硝基还原为氨基,由于氨基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,故而合成中需要先氧化,再还原,合成路线流程图示如下,依试题框图信息,还原硝基的条件也可以选择(NH4)2S。答案:。【点睛】本题是有机物的综合考查。本题以工业合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯为载体,考查物质推断、有机物命名、官能团、反应类型、反应方程式、同分异构体的判断、有机合成路线的设计等。突破口由C逆推B、A的结构简式,再根据各物质之间的反应条件和官能图的性质进行判定。19、SO32-+2H+=H2O+SO2↑;或HSO3-+H+=SO2↑+H2O硫化钠和碳酸钠的混合溶液硫控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等)若SO2过量,溶液显酸性,产物分解取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀生成紫色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢;Fe3+与S2O32−氧化还原反应的程度大,Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)平衡逆移,最终溶液几乎无色Ag+与S2O32−生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32−的还原性减弱H2OH2SO4阳离子、用量等【解析】
Ⅰ.第一个装置为二氧化硫的制取装置,制取二氧化硫的原料为:亚硫酸钠和70%的浓硫酸;c装置为Na2S2O3的生成装置;d装置为尾气吸收装置,吸收二氧化硫和硫化氢等酸性气体,结合问题分析解答;Ⅱ.(6)利用铁氰化钾溶液检验反应后的溶液中含有Fe2+;根据外界条件对反应速率和平衡的影响分析解答;(7)实验②滴加AgNO3溶液,先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液,说明溶液中Ag+较低,减少了发生氧化还原反应的可能;(8)Ag2S2O3中S元素化合价为+2价,生成的Ag2S中S元素化合价为-2价,是还原产物,则未知产物应是氧化产物,结合电子守恒、原子守恒分析即可;(9)结合实验①、②、③从阳离子的氧化性、离子浓度等方面分析。【详解】Ⅰ.(1)第一个装置为二氧化硫的制取装置,制取二氧化硫的原料为:亚硫酸钠和70%的浓硫酸,反应的离子方程式为:SO32-+2H+=SO2↑+H2O,c装置为Na2S2O3的生成装置,根据反应原理可知c中的试剂为:硫化钠和碳酸钠的混合溶液;(2)反应开始时发生的反应为:Na2S+SO2+H2O=H2S+Na2SO3,SO2+2H2S=3S↓+2H2O,故该浑浊物是S;(3)通过控制反应的温度或硫酸的滴加速度可以控制SO2生成速率;(4)硫代硫酸钠遇酸易分解,若通入的SO2过量,则溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解;(5)检测产品中是否存在Na2SO4的方法是取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。Ⅱ.(6)实验①的现象是混合后溶液先变成紫黑色,30s后溶液几乎变为无色,取反应后的混合液并加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,则有Fe2+生成,可判断为Fe3+被S2O32-还原为Fe2+;混合后溶液先变成紫黑色,30s后溶液几乎变为无色,说明Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-反应速率较Fe3+和S2O32-之间的氧化还原反应,且促进平衡逆向移动;先变成紫黑色后变无色,说明生成紫色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢;另外Fe3+与S2O32−氧化还原反应的程度大,导致Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)平衡逆移,最终溶液几乎无色;(7)同浓度氧化性:Ag+>Fe3+,但实验②未发生Ag+与S2O32-之间的氧化还原反应,结合实验现象先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液,说明Ag+与S2O32−生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32−的还原性减弱;(8)Ag2S2O3中S元素化合价为+2价,生成的Ag2S中S元素化合价为-2价,是还原产物,则未知产物应是氧化产物,如果产物是H2SO3,能被Ag+继续氧化,则氧化产物应为H2SO4,结合原子守恒可知,另一种反应物应为H2O,发生反应的化学方程式为Ag2S2O3+H2O=Ag2S+H2SO4;(9)结合实验①、②、③可知,Na2S2O3与金属阳离子发生氧化还原反应和金属阳离子的氧化性强弱、离子浓度大小、反应物的用量等有关。20、防止因反应过于剧烈而使液体无法滴落将装置C置于冰水浴中KOH应过量(或减缓通入氯气的速率等)3Cl2+2Fe(OH)3+10OH-=2FeO42-+6Cl-+8H2OK2FeO4与水发生反应生成的Fe(OH)3具有催化作用向其中滴加少量浓盐酸,将湿润的淀粉KI试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则说明有Cl2生成,同时说明氧化性FeO42->Cl2溶液的酸碱性影响物质的氧化性强弱【解析】
利用高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气,将氯气通过饱和氯化钠溶液除去氯化氢,纯净的氯气通入含有Fe(OH)3的KOH溶液中,制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),用氢氧化钠溶液处理尾气,防止多余的氯气排放到空气中引起污染,据此分析。【详解】利用高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气,将氯气通过饱和氯化钠溶液除去氯化氢,纯净的氯气通入含有Fe(OH)3的KOH溶液中,制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),用氢氧化钠溶液处理尾气,防止多余的氯气排放到空气中引起污染。(1)装置A用于制取氯气,其中使用恒压漏斗的原因是防止因反应过于剧烈而使液体无法滴落;(2)为防止装置C中K2FeO4分解,可以采取的措施是将装置C置于冰水浴中和KOH应过量(或减缓通入氯气的速率等);(3)装置C中利用氯气在碱性条件下将氢氧化铁氧化生成K2FeO4,反应的离子方程式为3Cl2+2Fe(OH)3+10OH-=2FeO42-+6Cl-+8H2O;(4)用一定量的K2FeO4处理饮用水,K2FeO4与水发生反应生成的Fe(OH)3具有催化作用,t1s~t2s内,O
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