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文档简介
北京市西城区第四十四中学2023-2024学年高考化学倒计时模拟卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、下列离子方程式正确的是A.钠粒投入硫酸铜溶液中:2Na+Cu2+=Cu+2Na+B.在硝酸铝溶液中滴加过量的烧碱溶液:Al3++4OH-=AlO2-+2H2OC.向溴化亚铁溶液中滴加过量氯水:2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1-D.磁性氧化铁溶于足量的稀硝酸中:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O2、NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是A.c(H2CO3)和c(HCO3-)之和为1mol的NaHCO3溶液中,含有Na+数目为NAB.5g21H和31H的混合物发生热核聚变反应:21H+31H
→42He+10n,净产生的中子(10n)数为NAC.1L0.1mol/L乙醇溶液中存在的共价键总数为0.8NAD.56g铁与足量氯气反应,氯气共得到3NA个电子3、溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水,易吸潮等性质。实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下:下列说法错误的是A.已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+,步骤II加入的试剂a是石灰水B.步骤II控制溶液的pH约为8.0的主要目的是沉淀过量Ca2+C.试剂b是氢溴酸,步骤IV的目的是除去过量的氢氧化钙D.步骤V所含的操作依次是蒸发浓缩,冷却结晶4、我国科学家开发设计一种天然气脱硫装置,利用如右图装置可实现:H2S+O2→H2O2+S。已知甲池中有如下的转化:下列说法错误的是:A.该装置可将光能转化为电能和化学能B.该装置工作时,溶液中的H+从甲池经过全氟磺酸膜进入乙池C.甲池碳棒上发生电极反应:AQ+2H++2e-=H2AQD.乙池①处发生反应:H2S+I3-=3I-+S↓+2H+5、目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外,共有16种,下列对这16种非金属元素的相关判断①都是主族元素,最外层电子数都大于4②单质在反应中都只能作氧化剂③氢化物常温下都是气态,所以又都叫气态氢化物④氧化物常温下都可以与水反应生成酸A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有③④正确 D.①②③④均不正确6、中国是一个严重缺水的国家,污水治理越来越引起人们重视,可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚,其原理如图所示,下列说法不正确的是A.电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极B.B极为电池的阳极,电极反应式为CH3COO——8e−+4H2O═2HCO3—+9H+C.当外电路中有0.2mole−转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2NAD.A极的电极反应式为+H++2e−═Cl−+7、对于工业合成氨反应N2+3H2⇌2NH3+Q(Q>0),下列判断正确的是()A.3体积H2和足量N2B.使用合适的催化剂,可以提高提高原料的利用率C.500℃左右比室温更有利于向合成氨的方向进行D.及时使氨液化、分离的主要目的是提高N2和H8、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z的最外层电子数与X的核外电子总数相等。X、Z、W形成的一种化合物结构为,该物质常用于制备纳米材料以及工业催化剂。下列说法正确的是A.元素非金属性:X>Y>ZB.简单离子半径:Y<Z<WC.工业上常通过电解W与Z形成的化合物制备W单质D.简单气态氢化物的稳定性:X<Z9、大气中CO2含量的增多除了导致地球表面温度升高外,还会影响海洋生态环境。某研究小组在实验室测得不同温度下(T1,T2)海水中CO32-浓度与模拟空气中CO2浓度的关系曲线。已知:海水中存在以下平衡:CO2(aq)+CO32-(aq)+H2O(aq)2HCO3-(aq),下列说法不正确的是A.T1>T2B.海水温度一定时,大气中CO2浓度增加,海水中溶解的CO2随之增大,CO32-浓度降低C.当大气中CO2浓度确定时,海水温度越高,CO32-浓度越低D.大气中CO2含量增加时,海水中的珊瑚礁将逐渐溶解10、化学兴趣小组在家中进行化学实验,按照如图连接好线路发现灯泡不亮,按照右图连接好线路发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是()A.NaCl是非电解质B.NaCl溶液是电解质C.NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子D.NaCl溶液中,水电离出大量的离子11、“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,“以烧酒复烧二次…,价值数倍也”。这里用到的分离方法为()A.升华 B.蒸馏 C.萃取 D.蒸发12、下列指定反应的离子方程式正确的是()A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO32−+CaSO4CaCO3+SO42−B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I−+IO3−+6H+=I2+3H2OC.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO−+2Fe(OH)3=2FeO42−+3Cl−+4H++H2OD.电解饱和食盐水:2Cl−+2H+Cl2↑+H2↑13、根据实验目的,设计相关实验,下列实验操作、现象解释及结论都正确的是()A.A B.B C.C D.D14、冰激凌中的奶油被称为人造脂肪,由液态植物油氢化制得。下列说法错误的是A.奶油是可产生较高能量的物质 B.人造脂肪属于酯类物质C.植物油中含有碳碳双键 D.油脂的水解反应均为皂化反应15、氰氨化钙是一种重要的化工原料,其制备的化学方程式为:CaCO3+2HCN=CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列说法正确的是A.CO为氧化产物,H2为还原产物 B.CaCN2含有共价键,属于共价化合物C.HCN既是氧化剂又是还原剂 D.每消耗10gCaCO3生成2.24LCO216、如图是H3AsO4水溶液中含砷的各物种分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系。下列说法错误的是A.NaH2AsO4溶液呈酸性B.向NaH2AsO4溶液滴加NaOH溶液过程中,先增加后减少C.H3AsO4和HAsO42-在溶液中不能大量共存D.Ka3(H3AsO4)的数量级为10-12二、非选择题(本题包括5小题)17、化合物X是一种香料,可采用乙烯与甲苯为主要原料,按下列路线合成:已知:RCHO+CH3COOR1RCH=CHCOOR1请回答:(1)F的名称为_____________。(2)C→D的反应类型为_________。(3)D→E的化学方程式________________________。(4)X的结构简式____________________。(5)D的芳香族化合物同分异构体有______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1的是_________(写结构简式)。18、化合物I是一种抗脑缺血药物,合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)按照系统命名法,A的名称是_____;写出A发生加聚反应的化学方程式:__________。(2)反应H→I的化学方程式为________;反应E→F的反应类型是______。(3)写出符合下列条件的G的所有同分异构体的结构简式:________①遇FeCl3溶液发生显色反应②核磁共振氢谱有4组峰(4)α,α-二甲基苄醇()是合成医药、农药的中间体,以苯和2-氯丙烷为起始原料制备α,α-二甲基苄醇的合成路线如下:该合成路线中X的结构简式为____,Y的结构简式为________;试剂与条件2为______。19、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___%。20、对甲基苯胺可用对硝基甲苯作原料在一定条件制得。主要反应及装置如下:主要反应物和产物的物理性质见下表:实验步骤如下:①向三颈烧瓶中加入50mL稀盐酸、10.7mL(13.7g)对硝基甲苯和适量铁粉,维持瓶内温度在80℃左右,同时搅拌回流、使其充分反应;②调节pH=7~8,再逐滴加入30mL苯充分混合;③抽滤得到固体,将滤液静置、分液得液体M;④向M中滴加盐酸,振荡、静置、分液,向下层液体中加入NaOH溶液,充分振荡、静置;⑤抽滤得固体,将其洗涤、干燥得6.1g产品。回答下列问题:(1)主要反应装置如上图,a处缺少的装置是____(填仪器名称),实验步骤③和④的分液操作中使用到下列仪器中的_____(填标号)。a.烧杯b.漏斗c.玻璃棒d.铁架台(2)步骤②中用5%的碳酸钠溶液调pH=7~8的目的之一是使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,另一个目的是____。(3)步骤③中液体M是分液时的____层(填“上”或“下”)液体,加入盐酸的作用是____。(4)步骤④中加入氢氧化钠溶液后发生反应的离子方程式有____。(5)步骤⑤中,以下洗涤剂中最合适的是____(填标号)。a.乙醇b.蒸馏水c.HCl溶液d.NaOH溶液(6)本实验的产率是_____%。(计算结果保留一位小数)21、空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3和CO等物质.其中,NO2与SO2都是形成酸雨的主要物质.在一定条件下,两者能发生反应:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)完成下列填空:(1)在一定条件下,将等物质的量的NO2、SO2气体置于体积固定的密闭容器中发生反应,下列能说明反应已经达到平衡状态的是______.a.v(NO2)生成=v(SO2)消耗b.混合物中氧原子个数不再改变c.容器内气体颜色不再改变d.容器内气体平均相对分子质量不再改变(2)当空气中同时存在NO2与SO2时,SO2会更快地转变成H2SO4,其原因是______.(3)科学家正在研究利用催化技术将NO2和CO转变成无害的CO2和N2,反应的化学方程式:2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)+Q(Q>0),若在密闭容器中充入NO2和CO,下列措施能提高NO2转化率的是______.A.选用高效催化剂B.充入NO2C.降低温度D.加压(4)请写出N原子最外层电子轨道表达式______,写出CO2的电子式______.(5)关于S、N、O、C四种元素的叙述正确的是______.A.气态氢化物均为极性分子B.最高化合价均等于原子最外层电子数C.单质一定为分子晶体D.原子最外层均有两种不同形状的电子云(6)写出一个能够比较S元素和C元素非金属性强弱的化学反应方程式:______.
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、钠粒投入硫酸铜溶液中,钠先与水反应:2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2+2Na++H2↑,故A错误;B、在硝酸铝溶液中滴加过量的烧碱溶液,氢氧化铝具有两性,溶于过量的碱中:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,故B正确;C、向溴化亚铁溶液中滴加过量氯水,氯水能将溴离子和亚铁离子均氧化:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2,故C错误;D、磁性氧化铁溶于足量的稀硝酸中,亚铁离子被氧化成铁离子:3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O,故D错误;故选B。2、D【解析】A.n(H2CO3)和n(HCO3-)之和为1mol的NaHCO3溶液中,根据物料守恒可知含有Na+数目大于NA,A错误;B.不能确定5g21H和31H的混合物各自微粒的质量,因此不能计算产生的中子数,B错误;C.溶剂水分子中还存在共价键,C错误;D.56g铁是1mol,与足量氯气反应,氯气共得到3NA个电子,D正确,答案选D。点睛:阿伏伽德罗常数与微粒数目的关系涉及的知识面广,涉及到核素、弱电解质电离、氧化还原反应、化学平衡、胶体、化学键等知识点。与微粒数的关系需要弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系,计算氧化还原反应中的转移电子数目时一定要抓住氧化剂或还原剂的化合价的改变以及物质的量,还原剂失去的电子数或氧化剂得到的电子数就是反应过程中转移的电子数。3、B【解析】
大理石和氢溴酸反应生成溴化钙,因含有少量Al3+、Fe3+等杂质,可加入石灰水,沉淀Al3+、Fe3+,过滤后得到溴化钙、氢氧化钙的混合溶液,加入试剂b为氢溴酸,可除去过量的氢氧化钙,然后经蒸发浓缩、冷却结晶可得到溴化钙晶体,据此分析解答。【详解】A.已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+,步骤II加入的试剂a的目的是防止氢氧化铝溶解,因此a是碱,根据题意及不引入新的杂质可知是氢氧化钙,故A正确;B.步骤II控制溶液的pH约为8.0的主要目的是沉淀Al3+、Fe3+,故B错误;C.加试剂b的目的是除去过量的氢氧化钙,且不引入新杂质,可以加入氢溴酸,故C正确;D.步骤Ⅴ的结果是从溶液中得到CaBr2∙6H2O,因此其操作步骤为蒸发浓缩,冷却结晶、过滤,故D正确;答案选B。4、B【解析】
A.装置是原电池装置,据此确定能量变化情况;B.原电池中阳离子移向正极;C.甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应;D.在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,I3-得电子生成I-,据物质的变化确定发生的反应。【详解】A.装置是原电池装置,根据图中信息知道是将光能转化为电能和化学能的装置,A正确;B.原电池中阳离子移向正极,甲池中碳棒是正极,所以氢离子从乙池移向甲池,B错误;C.甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应,即AQ+2H++2e-=H2AQ,C正确;D.在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,I3-得电子生成I-,发生的反应为H2S+I3-═3I-+S↓+2H+,D正确。故合理选项是B。【点睛】本题考查原电池的工作原理以及电极反应式书写的知识,注意知识的归纳和梳理是关键,注意溶液中离子移动方向:在原电池中阳离子向正极定向移动,阴离子向负极定向移动,本题难度适中。5、D【解析】
①都是主族元素,但最外层电子数不都大于4,如氢元素最外层只有1个电子,错误②当两种非金属单质反应时,一种作氧化剂,一种作还原剂,错误③氢化物常温下不都是气态,如氧的氢化物水常温下为液体,错误④SiO2、NO等氧化物常温下都不能与水反应生成酸,错误。故选D。6、B【解析】
原电池中阳离子移向正极,根据原电池中氢离子的移动方向可知A为正极,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+═+Cl-,B为负极,电极反应式为CH3COO--8e-+4H2O
═2HCO3-+9H+,据此分析解答。【详解】A.原电池工作时,电流从正极经导线流向负极,即电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极,故A正确;B.B极为电池的负极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为CH3COO--8e-+4H2O
═2HCO3-+9H+,B极不是阳极,故B错误;C.根据电子守恒可知,当外电路中有0.2mole-转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2NA,故C正确;D.A为正极,得到电子,发生还原反应,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+═+Cl-,故D正确;答案选B。【点睛】根据氢离子的移动方向判断原电池的正负极是解题的关键。本题的易错点为B,要注意原电池的两极称为正负极,电解池的两极称为阴阳极。7、D【解析】
A.合成氨为可逆反应,则3体积H2和足量N2反应,氢气不能完全转化,生成氨气小于2体积,选项A错误;B.催化剂不影响化学平衡,不能提高提高原料的利用率,选项B错误;C.该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则室温比500℃左右更有利于向合成氨的方向进行,选项C错误;D.及时使氨液化、分离,可使平衡正向移动,则提高N2和H2的利用率,选项D正确;答案选D。【点睛】本题考查化学平衡,为高频考点,把握温度、浓度、催化剂对反应的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项A为解答的易错点,合成氨为可逆反应。8、D【解析】
由化合物结构式可知X可以形成四个共价键,所以X为碳或硅,Z的最外层电子数与X的核外电子总数相等,所以Z为氧,X为碳,Y介于碳与氧之间,只能为氮,W显正二价,则W只能为镁。【详解】A.同周期元素随原子序数递增,非金属性逐渐增强,所以元素非金属性:O>N>C,即Z>Y>X,故A项错误;B.核外电子层数越多,半径越大,核外电子层数相同,核电荷数越小,半径越大,所以简单离子半径N3->O2->Mg2+,故B项错误;C.MgO熔点高,工业上常通过电解氯化镁制得单质镁,故C错误;D.非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,所以CH4<H2O,故D正确;故答案为D。9、C【解析】
题中给出的图,涉及模拟空气中CO2浓度以及温度两个变量,类似于恒温线或恒压线的图像,因此,在分析此图时采用“控制变量”的方法进行分析。判断温度的大小关系,一方面将模拟空气中CO2浓度固定在某个值,另一方面也要注意升高温度可以使分解,即让反应逆向移动。【详解】A.升高温度可以使分解,反应逆向移动,海水中的浓度增加;当模拟空气中CO2浓度固定时,T1温度下的海水中浓度更高,所以T1温度更高,A项正确;B.假设海水温度为T1,观察图像可知,随着模拟空气中CO2浓度增加,海水中的浓度下降,这是因为更多的CO2溶解在海水中导致反应正向移动,从而使浓度下降,B项正确;C.结合A的分析可知,大气中CO2浓度一定时,温度越高,海水中的浓度也越大,C项错误;D.结合B项分析可知,大气中的CO2含量增加,会导致海水中的浓度下降;珊瑚礁的主要成分是CaCO3,CaCO3的溶解平衡方程式为:,若海水中的浓度下降会导致珊瑚礁中的CaCO3溶解平衡正向移动,珊瑚礁会逐渐溶解,D项正确;答案选C。10、C【解析】
A.NaCl属于盐,所以是电解质,A错误;B.NaCl溶液是混合物所以不是电解质,B错误;C.氯化钠固体溶于水后在水分子的作用下,发生电离,电离为可以移动的离子使溶液导电,C正确;D.氯化钠溶于水是氯化钠发生了电离,水的电离实际很微弱,D错误;故答案选C。11、B【解析】酸坏之酒中含有乙酸,乙酸和乙醇的沸点不同,用蒸馏的方法进行分离,B正确;正确选项B。12、A【解析】
A项,饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3;B项,电荷不守恒,得失电子不守恒;C项,在碱性溶液中不可能生成H+;D项,电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2。【详解】A项,饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3,反应的离子方程式为CO32-+CaSO4CaCO3+SO42-,A项正确;B项,电荷不守恒,得失电子不守恒,正确的离子方程式为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,B项错误;C项,在碱性溶液中不可能生成H+,正确的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2FeO42-+5H2O,C项错误;D项,电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,D项错误;答案选A。【点睛】本题考查离子方程式正误的判断。判断离子方程式是否正确可从以下几个方面进行:①从反应原理进行判断,如反应是否能发生、反应是否生成所给产物(题中D项)等;②从物质存在形态进行判断,如拆分是否正确、是否正确表示了难溶物和气体等;③从守恒角度进行判断,如原子守恒、电荷守恒、氧化还原反应中的电子守恒等(题中B项);④从反应的条件进行判断(题中C项);⑤从反应物的组成以及反应物之间的配比进行判断。13、C【解析】
A.开始要将银离子沉淀完全,再向新生成的AgCl浊液中滴入KI溶液,白色沉淀逐渐转化为黄色沉淀,才能说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故A错误;B.加入KSCN溶液溶液变红,只说明有铁离子,不能确定亚铁离子是否完全被氧化,故B错误;C.纯净的乙烯通入酸性高锰酸钾溶液,紫红色褪去,说明乙烯具有还原性,故C正确;D.SO2被ClO-氧化成CaSO4沉淀,不能说明酸性强弱,故D错误;故选C。14、D【解析】
A.奶油是人造脂肪,是由液态植物油氢化制得的,是人体内单位质量提供能量最高的物质,故A正确;B.人造脂肪的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,属于酯类物质,故B正确;C.植物油为不饱和高级脂肪酸甘油酯,其烃基中含有碳碳双键,故C正确;D.油脂在碱性条件下的水解为皂化反应,酸性条件下的水解反应不是皂化反应,故D错误;故选D。15、C【解析】
A.HCN中碳的化合价为+2价,CO中碳的化合价也是+2价,CO既不是氧化产物也不是还原产物,A错误;B.CaCN2中含有离子键和共价键,属于离子化合物,B错误;C.HCN中H的化合价降低,C的化合价升高,HCN既是氧化剂又是还原剂,C正确;D.每消耗10gCaCO3生成0.1molCO2,没有说明温度和压强,无法计算二氧化碳的体积,D错误;答案选C。16、B【解析】
A.由图像知,H2AsO4-溶液pH小于7,则NaH2AsO4溶液呈酸性,故A正确;B.,向NaH2AsO4溶液滴加NaOH溶液,c(H+)逐渐减小,则过程中,逐渐减少,故B错误;C.由图示知,酸性条件下H3AsO4可以大量存在,在碱性条件下HAsO42-能大量存在,则它们在溶液中不能大量共存,故C正确;D.由图知,pH=11.5时,c(HAsO42-)=c(AsO43-),Ka3(H3AsO4)=,故D正确;故选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、乙酸苯甲(醇)酯取代反应(或水解反应)2+O22+2H2O4种和【解析】
乙烯和水发生加成反应生成A,A为CH3CH2OH,A发生催化氧化生成B,根据B分子式知,B结构简式为CH3COOH,在光照条件下甲苯和氯气发生取代反应生成C,根据反应条件知,氯原子取代甲基上氢原子,由C分子式知,C结构简式为,C发生取代反应生成D,D为,D发生催化氧化反应生成E为,B和D发生酯化反应生成F,F为,F发生信息中的反应生成X,根据X分子式知,X结构简式为,(1)F为,名称为乙酸苯甲(醇)酯;(2)C→D是在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解反应,也属于取代反应生成和氯化钠,反应类型为取代反应(或水解反应);(3)D→E是在催化剂的作用下与氧气发生氧化反应生成和水,反应的化学方程式为2+O22+2H2O;(4)X的结构简式为;(5)D为,其芳香族化合物同分异构体有甲苯醚、邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚共4种;其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1的是甲苯醚和对甲基苯酚。18、2-甲基丙烯氧化反应(CH3)2CHOHO2、Cu和加热【解析】
D发生取代反应生成E,E发生氧化反应生成F,由F结构简式知,D为甲苯、E为邻甲基溴苯;G发生信息中的反应生成H,H中应该含有一个-COOH,根据I结构简式知,H发生酯化反应生成I,则H为、G为;C、F发生信息中的反应生成G,则C为(CH3)3CBrMg,B为(CH3)3CBr,A中C、H原子个数之比为1:2,根据A、B分子式知,A和HBr发生加成反应生成B,A中含有一个碳碳双键,根据B知A为CH2=C(CH3)2据此分析。【详解】D发生取代反应生成E,E发生氧化反应生成F,由F结构简式知,D为甲苯、E为邻甲基溴苯;G发生信息中的反应生成H,H中应该含有一个-COOH,根据I结构简式知,H发生酯化反应生成I,则H为、G为;C、F发生信息中的反应生成G,则C为(CH3)3CBrMg,B为(CH3)3CBr,A中C、H原子个数之比为1:2,根据A、B分子式知,A和HBr发生加成反应生成B,A中含有一个碳碳双键,根据B知A为CH2=C(CH3)2。(1)A为CH2=C(CH3)2,A的系统命名法命名的名称为2-甲基丙烯;A发生加聚反应生成2-甲基聚丙烯,反应的化学方程式为:;(2)H为,H发生酯化反应生成J,则H→I的反应方程为;E→F是邻甲基溴苯发生氧化反应生成,反应类型是氧化反应;(3)G为,G的同分异构体符合下列条件:①遇FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②核磁共振氢谱有4组峰,说明分子中含有4种不同位置的氢原子,则符合条件的同分异构体有;(4)以苯和2-氯丙烷为起始原料制备a,a二甲基苄醇,苯和溴在催化条件下发生取代反应生成溴苯,溴苯发生信息中的反应生成X,2-氯丙烷发生水解反应生成2-丙醇,2-丙醇发生催化氧化生成丙酮,X和丙酮发生信息中的反应生成a,a二甲基苄醇。根据合成路线可知试剂与条件1为液溴、Fe作催化剂;X的结构简式为;Y的结构简式为(CH3)2CHOH;试剂与条件2为O2、Cu和加热。【点睛】本题考查有机推断和合成,推出各物质的结构简式是解题的关键。易错点是合成路线的设计,以苯和2-氯丙烷为起始原料制备a,a二甲基苄醇,苯和溴在催化条件下发生取代反应生成溴苯,溴苯发生信息中的反应生成X,2-氯丙烷发生水解反应生成2-丙醇,2-丙醇发生催化氧化生成丙酮,X和丙酮发生信息中的反应生成a,a二甲基苄醇。19、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×180g/mol=2.61g,产率=实际质量理论质量×100%=2.2g2.61g×100%=84.3%,故答案为:84.3%.20、球形冷凝管ad使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺上与对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐进入水层与对硝基甲苯的分离H++OH-=H2O、+OH-+H2Ob57.0%【解析】
首先向三颈烧瓶中加稀盐酸、对硝基甲苯和适量铁粉加热进行反应,生成对甲基苯胺盐酸盐,调节pH=7~8,沉淀铁离子并使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,加入苯溶解生成的对甲基苯胺和未反应的对硝基甲苯,抽滤静置分液得到有机层,向有机层中加入盐酸使对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐,生成的对甲基苯胺盐酸盐易溶于水,静置分液得到无机层,向无机层加入NaOH溶液,使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,对甲基苯胺常温下为不溶于水的固体,所以在加入氢氧化钠溶液后会有对甲基苯胺固体析出,抽滤得到固体,洗涤、干燥得到产品。【详解】(1)该反应中反应物沸点较低,加热反应过程中会挥发,需要在a处加装球形冷凝管冷凝回流;分液操作需要烧杯、分液漏斗、铁架台,所以选ad;(2)根据题目所给信息可知,pH值升高会使对
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