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文档简介
2024届新疆乌鲁木齐市四中高考冲刺押题(最后一卷)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、化学与环境、生产、生活关系密切,下列说法正确的是A.84消毒液和医用酒精都可以起到杀菌消毒的作用,其作用原理相同B.防控新冠病毒所用的酒精,其浓度越大,杀毒效果越好。C.工业上常用高纯硅制造光导纤维D.推广使用可降解塑料及布质购物袋,以减少“白色污染”2、自催化作用是指反应物之一使该反应速率加快的作用。用稀硫酸酸化的KMnO4进行下列三组实验,一段时间后溶液均褪色(0.01mol/L可以记做0.01M实验①实验②实验③1mL0.01M的KMnO4溶液和MnSO41mL0.01M的KMnO4溶液和1mL稀盐酸1mL0.01M的KMnO4溶液和褪色比实验①褪色快比实验①褪色快下列说法不正确的是A.实验①中发生氧化还原反应,H2C2OB.实验②褪色比①快,是因为MnSO4的催化作用加快了反应速率C.实验③褪色比①快,是因为Cl-的催化作用加快了反应速率D.若用1mL0.2M3、同温同压下,等质量的SO2气体和SO3气体相比较,下列叙述中正确的是()A.密度比为4:5 B.物质的量之比为4:5C.体积比为1:1 D.原子数之比为3:44、根据如表实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项实验操作和现结论A常温下,将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,沉淀由白色变为红褐色常温下,Ksp[Fe(OH)3]>Ksp[Mg(OH)2]B向某溶液中滴加稀硝酸酸化的BaCl2溶液,溶液中产生白色沉淀原溶液中一定含有SO42﹣C将稀硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色氧化性:H2O2>Fe3+D向含酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅证明Na2CO3溶液中存在水解平衡A.A B.B C.C D.D5、利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是()下列说法正确的是()A.反应过程中NO2、NH4+之间的反应是氧化还原反应B.上述历程的总反应可以为:2NH3+NO+NO22N2+3H2OC.X是HNO2,是还原产物D.[(NH4)(HNO2)]+是反应过程中的催化剂6、下图是新型镁-锂双离子二次电池,下列关于该电池的说法不正确的是()A.放电时,Li+由左向右移动B.放电时,正极的电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4C.充电时,外加电源的正极与Y相连D.充电时,导线上每通过1mole-,左室溶液质量减轻12g7、下列关于硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体的说法中,正确的是A.前者是混合物,后者是纯净物 B.两者都具有丁达尔效应C.分散质的粒子直径均在1~100nm之间 D.前者可用于杀菌,后者可用于净水8、实现中国梦,离不开化学与科技的发展。下列说法不正确的是A.2019年新冠肺炎“疫苗”等生物制剂需要冷冻保存B.大飞机C919采用大量先进复合材料、铝锂合金等,铝锂合金属于金属材料C.纳米复合材料实现了水中微污染物铅(Ⅱ)的高灵敏、高选择性检测,但吸附的量小D.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅9、维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。它的结构简式见图,合成它的单体可能为()A. B.CH2=CF2
和
CF2=CFCF3C. D.10、下列说法中正确的是()A.气体单质中,一定有σ键,可能有π键B.PCl3分子是非极性分子C.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高D.ClO4-的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致11、金属铊(81Tl)有重要用途,可用来制造光电管、光学玻璃等。铊与铯(55Cs)同周期,下列说法不正确的是A.原子半径:Cs>Tl B.碱性:CsOH>Tl(OH)3C.与水反应的剧烈程度:Tl>Cs D.Tl是第六周期第ⅢA元素12、已知有机物是合成青蒿素的原料之一(如图)。下列有关该有机物的说法正确的是()A.可与酸性KMnO4溶液反应B.既能发生消去反应,又能发生加成反应C.分子式为C6H10O4D.1mol该有机物与足量的金属Na反应最多产生33.6LH213、化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是A.84消毒液具有强氧化性,可用于居家环境杀菌消毒B.加强生活垃圾分类与再生资源回收有利于践行“绿水青山就是金山银山”的理念C.中国华为自主研发的5G芯片巴龙5000的主要材料是SiD.太阳能光催化环境技术技术可以将二氧化碳转化为燃料,该燃料属于一次能源14、炼油厂的废碱液含有废油、苯酚钠、碳酸钠等,实验室通过以下两个步骤处理废碱液获取氢氧化钠固体。下列说法正确的是A.用装置甲制取CO2并通入废碱液B.用装置乙从下口放出分液后上层的有机相C.用装置丙分离水相中加入Ca(OH)2产生的CaCO3D.用装置丁将滤液蒸发结晶得到NaOH固体15、下列叙述正确的是A.24g镁与27g铝中,含有相同的质子数B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同C.1mol重水与1mol水中,中子数比为2∶1D.1mol乙烷和1mol乙烯中,化学键数相同16、将13.4克KCl和KBr的混合物,溶于水配成500mL溶液,通入过量的Cl2,反应后将溶液蒸干,得固体11.175克。则原来所配溶液中K+、Cl-、Br-的物质的量之比为A.3︰2︰1 B.1︰2︰3 C.5︰3︰3 D.2︰3︰1二、非选择题(本题包括5小题)17、对乙酰氨苯酚(M)是常用的消炎解热镇痛药。其合成路线如下:完成下列填空:(1)A的结构简式为____________。C→D的反应类型为___________________。(2)实验室中进行反应①的实验时添加试剂的顺序为________________________。(3)下列有关E的说法正确的是____________。(选填编号)a.分子式为C6H6NOb.能与溴水发生加成反应c.遇到FeCl3溶液能发生显色反应d.既能和氢氧化钠溶液反应,又能和盐酸反应(4)已知与的性质相似,写出一定条件下M与NaOH溶液反应的化学方程式。______________________(5)满足下列条件的M的同分异构体有_____________种。①苯环上只有两种不同环境的氢原子;②苯环上连有-NH2;③属于酯类物质。(6)N-邻苯二甲酰甘氨酸()是重要的化工中间体,工业上以邻二甲苯和甘氨酸(NH2-CH2-COOH)为原料通过一系列的反应制取该化合物,请参照上述流程的相关信息,写出最后一步反应的化学方程式。_____________________18、福莫特罗是一种治疗哮喘病的药物,它的关键中间体(G)的合成路线如下:回答下列问题:(1)F的分子式为_____________,反应①的反应类型为_________。(2)反应④的化学方程式为___________________________。(3)C能与FeC13溶液发生显色反应,C的结构简式为________________,D中的含氧官能团为_________________。(4)B的同分异构体(不含立体异构)中能同时满足下列条件的共有_____种。a.能发生银镜反应b.能与NaOH溶液发生反应c.含有苯环结构其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3:2:2:1的是________________(填结构简式)。(5)参照G的合成路线,设计一种以为起始原料(无机试剂任选)制备的合成路线________。19、扁桃酸是唯一具有脂溶性的果酸,实验室用如下原理制备:合成扁桃酸的实验步骤、装置示意图及相关数据如下:物质状态熔点/℃沸点/℃溶解性扁桃酸无色透明晶体119300易溶于热水、乙醚和异丙醇乙醚无色透明液体-116.334.6溶于低碳醇、苯、氯仿,微溶于水苯甲醛无色液体-26179微溶于水,能与乙醇、乙醚、苯、氯仿等混溶氯仿无色液体-63.561.3易溶于醇、醚、苯、不溶于水实验步骤:步骤一:向如图所示的实验装置中加入0.1mol(约l0.1mL)苯甲醛、0.2mol(约16mL)氯仿,慢慢滴入含19g氢氧化钠的溶液,维持温度在55~60℃,搅拌并继续反应1h,当反应液的pH接近中性时可停止反应。步骤二:将反应液用200mL水稀释,每次用20mL。乙醚萃取两次,合并醚层,待回收。步骤三:水相用50%的硫酸酸化至pH为2~3后,再每次用40mL乙醚分两次萃取,合并萃取液并加入适量无水硫酸钠,蒸出乙醚,得粗产品约11.5g。请回答下列问题:(1)图中仪器C的名称是___。(2)装置B的作用是___。(3)步骤一中合适的加热方式是___。(4)步骤二中用乙醚的目的是___。(5)步骤三中用乙醚的目的是___;加入适量无水硫酸钠的目的是___。(6)该实验的产率为___(保留三位有效数字)。20、溴化亚铜是一种白色粉末,不溶于冷水,在热水中或见光都会分解,在空气中会慢慢氧化成绿色粉末。制备CuBr的实验步骤如下:步骤1.在如图所示的三颈烧瓶中加入45gCuSO4·5H2O、19gNaBr、150mL煮沸过的蒸馏水,60℃时不断搅拌,以适当流速通入SO22小时。步骤2.溶液冷却后倾去上层清液,在避光的条件下过滤。步骤3.依次用溶有少量SO2的水、溶有少量SO2的乙醇、纯乙醚洗涤。步骤4.在双层干燥器(分别装有浓硫酸和氢氧化钠)中干燥3~4h,再经氢气流干燥,最后进行真空干燥。(1)实验所用蒸馏水需经煮沸,煮沸目的是除去其中水中的______________(写化学式)。(2)步骤1中:①三颈烧瓶中反应生成CuBr的离子方程式为_______________;②控制反应在60℃进行,实验中可采取的措施是_____________;③说明反应已完成的现象是__________________。(3)步骤2过滤需要避光的原因是_______________。(4)步骤3中洗涤剂需“溶有SO2”的原因是_____________________最后溶剂改用乙醚的目的是________________________________。(5)欲利用上述装置烧杯中的吸收液(经检测主要含Na2SO3、NaHSO3等)制取较纯净的Na2SO3·7H2O晶体。请补充实验步骤(须用到SO2(贮存在钢瓶中)、20%NaOH溶液、乙醇)①_______________________________________________。②__________________________________________________。③加入少量维生素C溶液(抗氧剂),蒸发浓缩,冷却结晶。④__________________________________________________。⑤放真空干燥箱中干燥。21、光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段,合成光导纤维及氮化硅(一种无机涂层)的工艺流程如下:回答下列问题:(1)反应I的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑,其中还原剂为_______________,产物Si在周期表中位于_______________,该反应涉及的副反应可能有C+SiO2Si+CO2↑(碳不足)和__________________________________(碳足量)。(2)经反应Ⅱ所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下:组分名称SiCl4SiHCl3SiH2Cl2HClBCl3PCl3质量分数0.5450.4050.04620.00030.001930.00157沸点/℃57.631.88.2-8512.575.5图中“操作X”的名称为______________________;PCl3的电子式为________________。(3)反应IV的化学方程式为SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl,若向一2L恒容密闭容器中投入1molSiCl4和1molNH3,6min后反应完全,则0~6min内,HCl的平均反应速率为__________mol/(L·min)。反应III的与IV产生的气体相同,则反应III化学方程式为__________________。反应III中的原料气H2和O2在碱性条件下可构成燃料电池,其正极反应的电极方程式为__________________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A.84消毒液具有强氧化性,使蛋白质分子结构发生变化而失去其生理活性,因而具有杀菌消毒作用;医用酒精能够使蛋白质变性,因而可杀菌消毒,二者作用原理不相同,A错误;B.酒精浓度小,渗透性强,但杀菌消毒作用能力小;浓度太大,杀菌消毒作用能力强,但渗透性又差,仅使蛋白质表面分子发生变性,病毒褪去外壳后,仍然具有破坏作用,因此不是浓度越大,杀毒效果越好,B错误;C.SiO2对光具有良好的全反射作用,工业上常用SiO2作光导纤维的材料,C错误;D.塑料不能降解,导致“白色污染”,则推广使用可降解塑料及布质购物袋,以减少“白色污染”,D正确;故合理选项是D。2、C【解析】
A.碳元素的化合价升高,且锰离子可作催化剂,则实验①中发生氧化还原反应,H2C2O4是还原剂,产物MnSO4能起自催化作用,故A正确;B.催化剂可加快反应速率,则实验②褪色比①快,是因为MnSO4的催化作用加快了反应速率,故B正确;C.高锰酸钾可氧化氯离子,则实验③褪色比①快,与催化作用无关,故C错误;D.增大浓度,反应速率加快,则用1mL0.2M的H2C2O4做实验①,推测比实验①褪色快,故D正确;故选C。3、A【解析】
由n==可知,ρ==,据此分析作答。【详解】A.由上述分析可知,在相同条件下气体的相对分子质量之比等于其密度之比,所以两种气体的密度之比为64∶80=4∶5,A项正确;B.设气体的质量均为mg,则n(SO2)=mol,n(SO3)=mol,所以二者物质的量之比为∶=80∶64=5∶4,B项错误;C.根据V=n·Vm可知,同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以两种气体的体积之比为5∶4,C项错误;D.根据分子组成可知,两种气体的原子数之比为(5×3)∶(4×4)=15∶16,D项错误;答案选A。4、D【解析】
A、将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色,说明氢氧化镁转化为氢氧化铁沉淀,则氢氧化镁溶解度大于氢氧化铁,但不能直接判断二者的溶度积常数大小关系,故A错误;B、可能生成AgCl等沉淀,应先加入盐酸,如无现象再加入氯化钡溶液检验,故B错误;C、硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,可氧化亚铁离子,故C错误;D、含有酚酞的Na2CO3溶液,因碳酸根离子水解显碱性溶液变红,加入少量BaCl2固体,水解平衡逆向移动,则溶液颜色变浅,证明Na2CO3溶液中存在水解平衡,故D正确。答案选D。【点睛】要熟悉教材上常见实验的原理、操作、现象、注意事项等,比如沉淀的转化实验要注意试剂用量的控制;硫酸根的检验要注意排除干扰离子等。5、B【解析】
由题意可知,生成物为两种无毒物质,再结合反应历程可知,生成物为:N2和H2O,反应物为:NH3和NO和NO2,结合得失电子守恒、原子守恒可得反应方程式为:2NH3+NO+NO22N2+3H2O【详解】A.NO2和NH4+反应生成[(NH4)2(NO2)]2+无元素化合价发生变化,不是氧化还原反应,A错误;B.由分析可知,该反应的化学方程式为:2NH3+NO+NO22N2+3H2O,B正确;C.结合B可知,X是N2和H2O,C错误;D.由反应历程可知,[(NH4)(HNO2)]+是该反应的中间产物,不是催化剂,D错误。答案选B。6、D【解析】
放电时,左边镁为负极失电子发生氧化反应,反应式为Mg-2e-=Mg2+,右边为正极得电子发生还原反应,反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4,阳离子移向正极;充电时,外加电源的正极与正极相连,负极与负极相连,结合电子转移进行计算解答。【详解】A.放电时,为原电池,原电池中阳离子移向正极,所以Li+由左向右移动,故A正确;B、放电时,右边为正极得电子发生还原反应,反应式为Li1﹣xFePO4+xLi++xe﹣=LiFePO4,故B正确;C、充电时,外加电源的正极与正极相连,所以外加电源的正极与Y相连,故C正确;D、充电时,导线上每通过1mole﹣,左室得电子发生还原反应,反应式为Mg2++2e﹣=Mg,但右侧将有1molLi+移向左室,所以溶液质量减轻12﹣7=5g,故D错误;答案选D。【点睛】正确判断放电和充电时的电极类型是解答本题的关键。本题的难点为D,要注意电极反应和离子的迁移对左室溶液质量的影响。7、D【解析】
A、溶液和胶体都是分散系,属于混合物,故A错误;B、胶体能发生丁达尔效应,而溶液不能,故B错误;C、溶液中溶质粒子直径较小于1nm,胶体粒子直径在l~100nm之间,故C错误;D、硫酸铜是重金属盐,能杀菌消毒,胶体具有较大的表面积,能用来净水,故D正确;故选D。8、D【解析】
A.2019年新冠肺炎“疫苗”等生物制剂在温度较高时容易失活,需要冷冻保存,故A正确;B.金属材料包括纯金属以及它们的合金,铝锂合金属于金属材料,故B正确;C.纳米复合材料表面积大,纳米复合材料实现了水中微污染物铅(Ⅱ)的高灵敏、高选择性检测,但吸附的量小,故C正确;D.光缆的主要成分是二氧化硅,故D错误;故选D。9、B【解析】
在高分子链中,单体转变为在化学组成上能够重复的最小单位,即链节,判断高聚物的单体,就是根据高分子链,结合单体间可能发生的反应机理,找出高分子链中的链节,凡链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后,再分别将两个半键闭合即得单体。【详解】分析其链节可知,链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种单烯烃,按如图方式断键可得单体为1,1-二氟乙烯和全氟丙烯。故选:B。10、D【解析】
A.稀有气体是单原子分子,没有σ键,A选项错误;B.PCl3分子中心原子P为sp3杂化,有一对孤对电子,所以分子构型为三角锥形,是极性分子,B选项错误;C.邻羟基苯甲醛的羟基和醛基形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低,C选项错误;D.ClO4-的价层电子对数为(7+1)÷2=4,所以ClO4-VSEPR模型为正四面体;中心原子Cl没有孤对电子,配位原子均为O,所以其空间立体构型也为正四面体,D选项正确;答案选D。【点睛】分子间氢键加强了分子之间的作用力,使物质熔、沸点升高,而分子内氢键不能加强分子之间的作用力。11、C【解析】
铯(55Cs)位于第六周期第ⅠA族,铊与铯(55Cs)同周期,可知铊(81Tl)位于第六周期第ⅢA族,金属性:Cs>Tl。A.元素在同一周期,序数越小,半径越大,则原子半径:Cs>Tl,A项正确;B.金属性:Cs>Tl,则碱性:CsOH>Tl(OH)3,B项正确;C.金属性:Cs>Tl,则与水反应的剧烈程度:Cs>Tl,C项错误;D.Tl是第六周期第ⅢA元素,D项正确;答案选C。【点睛】本题重点,知道元素在元素周期表中的位置,根据原子结构示意图的书写规律,每一层最多排布2n2个电子,最外层最多排布8个(除第一层外),次外层最多排布18个,得出铊与铯的原子结构示意图,即可知道位置。12、A【解析】
中含有有官能团羟基和羧基,所以具有羟基和羧基的性质。【详解】A.该有机物右上角的羟基可被酸性KMnO4溶液氧化为羧基,A正确;B.该有机物右下角的羟基可以发生消去反应,但该有机物不能发生加成反应,B错误;C.分子式为C6H12O4,C错误;D.未说明是标准状况,所以不确定该有机物与金属Na反应最多产生的H2体积,D错误;故选A。13、D【解析】
A.84消毒液主要成分是NaClO,具有强氧化性,有杀菌消毒作用,因此可用于居家环境杀菌消毒,A正确;B.生活垃圾分类处理,使能够回收利用的物质物尽其用,再生资源回收利用,有害物质集中处理,就可以减少污染物的排放,有利于社会持续发展,B正确;C.5G芯片主要材料是Si单质,C正确;D.太阳能光催化环境技术技术可以将二氧化碳转化为燃料,涉及太阳能与化学能的转移,产生的燃料为氢气、CO等属于二次能源,D错误;故合理选项是D。14、C【解析】
A、碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙微溶,包裹在碳酸钙的表面;B、分液时避免上下层液体混合;C、CaCO3不溶于水;D、在蒸发皿中蒸发结晶。【详解】A项、浓硫酸溶于水放热,且碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙微溶,包裹在碳酸钙的表面,不利用气体的制备,应选盐酸与碳酸钙反应,故A错误;B项、分液时避免上下层液体混合,则先从下口放出下层液体,后从上口倒出上层的有机相,故B错误;C项、CaCO3不溶于水,则图中过滤装置可分离,故C正确;D项、在蒸发皿中蒸发结晶,不能在烧杯中蒸发结晶,且烧杯不能直接加热,故D错误。故选C。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,把握实验装置的作用、气体的制备、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键。15、B【解析】
本题考查的是物质结构,需要先分析该物质中含有的微观粒子或组成的情况,再结合题目说明进行计算。【详解】A.1个Mg原子中有12个质子,1个Al原子中有13个质子。24g镁和27g铝各自的物质的量都是1mol,所以24g镁含有的质子数为12mol,27g铝含有的质子的物质的量为13mol,选项A错误。B.设氧气和臭氧的质量都是Xg,则氧气(O2)的物质的量为mol,臭氧(O3)的物质的量为mol,所以两者含有的氧原子分别为×2=mol和×3=mol,即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的,而每个氧原子都含有8个电子,所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数,选项B正确。C.重水为,其中含有1个中子,含有8个中子,所以1个重水分子含有10个中子,1mol重水含有10mol中子。水为,其中没有中子,含有8个中子,所以1个水分子含有8个中子,1mol水含有8mol中子。两者的中子数之比为10:8=5:4,选项C错误。D.乙烷(C2H6)分子中有6个C-H键和1个C-C键,所以1mol乙烷有7mol共价键。乙烯(C2H4)分子中有4个C-H键和1个C=C,所以1mol乙烯有6mol共价键,选项D错误。故选B。【点睛】本题考查的是物质中含有的各种粒子或微观结构的问题,一般来说先计算物质基本微粒中含有多少个需要计算的粒子或微观结构,再乘以该物质的物质的量,就可以计算出相应结果。16、A【解析】
溶液为电中性,阳离子所带正电荷的总量等于阴离子所带负电荷的总量可得出n(K+)=n(Cl-)+n(Br-),据此分析解答。【详解】任何溶液都呈电中性,即阳离子所带电荷等于阴离子所带电荷,在KCl和KBr的混合溶液中,存在n(K+)=n(Cl-)+n(Br-)。A.3=2+1,说明n(K+)=n(Cl-)+n(Br-),故A正确;B.1≠2+3,说明n(K+)≠n(Cl-)+n(Br-),故B错误;C.5≠3+3,说明n(K+)≠n(Cl-)+n(Br-),故C错误;D.2≠3+1,说明n(K+)≠n(Cl-)+n(Br-),故D错误;答案选A。【点睛】本题如果按常规方法或差量法解答,均较为繁琐,从溶液电中性角度解答,可以起到事半功倍的效果。二、非选择题(本题包括5小题)17、CH3CHO还原反应浓硝酸,浓硫酸,苯cd+2NaOHCH3COONa++H2O3+NH2CH2COOH→+H2O【解析】
B在五氧化二磷作用下得到乙酸酐,则B为CH3COOH,可推知乙烯与氧气反应生成A为CH3CHO,A进一步发生氧化反应生成乙酸,由M的结构可知,E为,反应①为苯与浓硝酸、浓硫酸发生硝化反应生成硝基苯,由C、D分子式可知,C分子发生加氢、去氧得到D;(4)M水解得到的乙酸与,乙酸与中酚羟基与氢氧化钠继续反应;(5)M的同分异构体满足:苯环上连有-NH2,属于酯类物质,苯环上只有两种不同环境的氢原子,同分异构体应含有2个不同取代基、且处于对位,另外取代基为CH3COO—或HCOOCH2—或CH3OOC—;(6)由转化关系中E转化为M的反应可知,与NH2CH2COOH反应得到与水。【详解】由上述分析可知:A为CH3CHO,B为CH3COOH,C为,D为,E为,M为。(1)由上述分析可知,A的结构简式为:CH3CHO,C为,D为,C与HCl、Fe存在条件下发生加氢去氧的还原反应产生,所以C→D的反应类型为还原反应;(2)反应①为苯与浓硝酸、浓硫酸存在条件下加热发生取代反应产生硝基苯,实验时添加试剂的顺序为:先加入浓硝酸,再加入浓硫酸,待溶液恢复至室温后再加入苯;(3)由上述分析可知,E为。a.根据E的结构简式可知其分子式为C6H7NO,a错误;b.E含有酚羟基,且酚羟基邻位含有氢原子,能与溴水发生取代反应,b错误;c.E含有酚羟基,遇到FeCl3溶液能发生显色反应,c正确;d.E含有酚羟基,能与氢氧化钠溶液反应,含有氨基,能与盐酸反应,d正确,故合理选项是cd;(4)M为,M水解得到的乙酸与,乙酸与中酚羟基与氢氧化钠继续反应,反应方程式为:+2NaOHCH3COONa++H2O;(5)M的同分异构体满足:苯环上连有—NH2,属于酯类物质,苯环上只有两种不同环境的氢原子,同分异构体应含有2个不同取代基、且处于对位,另外取代基为CH3COO—或HCOOCH2—或CH3OOC—,符合条件的同分异构体有3种;(6)由转化关系中E转化为M的反应可知,与NH2CH2COOH反应得到和水,故最后一步反应的化学方程式为:+NH2CH2COOH→+H2O。【点睛】本题考查有机物合成与推断,充分利用有机物的结构进行分析解答,结合有机物的结构与性质及转化关系进行推断,较好的考查学生分析推理能力、自学能力、知识迁移运用能力。18、C15H12NO4Br取代反应++HCl羟基、羰基和硝基17【解析】
由D的分子式与E的结构可知,D与发生取代反应生成E,则D为,C能与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基,结合C的分子式逆推可知C为,A的分子式为C6H6O,A与乙酸酐反应得到酯B,B在氯化铝作用下得到C,则A为,B为.E与溴发生取代反应生成F。据此分析解答。【详解】(1)F()的分子式为:C15H12NO4Br,反应①是与(CH3CO)2O反应生成与CH3COOH,属于取代反应,故答案为C15H12NO4Br;取代反应;(2)反应④的化学方程式为:++HCl,故答案为++HCl;(3)根据上述分析,C的结构简式为,D的结构简式为,其中的含氧官能团有:羰基、羟基、硝基,故答案为;羰基、羟基、硝基;(4)B()的同分异构体(不含立体异构)能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,说明含有醛基,b.能与NaOH溶液发生反应,说明含有酯基或酚羟基,c.含有苯环结构,若为甲酸形成的酯基,含有1个取代基,可以为甲酸苯甲酯,含有2个取代基为-CH3、-OOCH,有邻、间、对3种,若含有醛基、酚羟基,含有2个取代基,其中一个为-OH,另外的取代基为-CH2CHO,有邻、间、对3种,含有3个取代基,为-OH、-CH3、-CHO,当-OH、-CH3处于邻位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于间位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于对位时,-CHO有2种位置,符合条件的同分异构体共有17种,其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的是,故答案为17;;(5)模仿E→F→G的转化,发生硝化反应生成,然后与溴发生取代反应生成,最后在NaBH4条件下反应生成,合成路线流程图为:,故答案为。【点睛】根据物质的分子式及E的结构进行推断是解答本题的关键。本题的难点为(5),要注意根据题干流程图转化中隐含的信息进行合成路线设计。19、(球形)冷凝管吸收逸出的有机物(乙醚),并防止倒吸水浴加热除去反应液中未反应完的反应物萃取扁桃酸作干燥剂75.7%【解析】
苯甲醛与氯仿在氢氧化钠溶液中发生反应,生成扁桃酸等,需要加热且维持温度在55~60℃。由于有机反应物易挥发,所以需冷凝回流,并将产生的气体用乙醇吸收。反应后所得的混合物中,既有反应生成的扁桃酸,又有剩余的反应物。先用乙醚萃取剩余的有机反应物,然后分液;在分液后所得的水溶液中加硫酸,将扁桃酸钠转化为扁桃酸,再用乙醚萃取出来,蒸馏进行分离提纯。【详解】(1)图中仪器C的名称是(球形)冷凝管。答案为:(球形)冷凝管;(2)装置B中有倒置的漏斗,且蒸馏出的有机物易溶于乙醇,所以其作用是吸收逸出的有机物(乙醚),并防止倒吸。答案为:吸收逸出的有机物(乙醚),并防止倒吸;(3)步骤一中,温度需控制在55~60℃之间,则合适的加热方式是水浴加热。答案为:水浴加热;(4)步骤二中,“将反应液用200mL水稀释”,则加入乙醚,是为了萃取未反应的有机反应物,所以用乙醚的目的是除去反应液中未反应完的反应物。答案为:除去反应液中未反应完的反应物;(5)步骤三中,“水相用50%的硫酸酸化至pH为2~3后,再每次用40mL乙醚分两次萃取”,因为加酸后扁桃酸钠转化为扁桃酸,所以用乙醚的目的是萃取扁桃酸;为了去除扁桃酸中溶有的少量水,加入适量无水硫酸钠,其目的是作干燥剂。答案为:萃取扁桃酸;作干燥剂;(6)该实验中,0.1mol(约l0.1mL)苯甲醛理论上可生成0.1mol扁桃酸,则其产率为=75.7%。答案为:75.7%。【点睛】当反应混合物需要加热,且加热温度不超过100℃时,可使用水浴加热。水浴加热的特点:便于控制温度,且可使反应物均匀受热。20、O22Cu2++2Br-+SO2+2H2O→2CuBr↓+SO42-+4H+60℃水浴加热溶液蓝色完全褪去防止CuBr见光分解防止CuBr被氧化除去表面乙醇,并使晶体快速干燥在烧杯中继续通入SO2至饱和然后向烧杯中加入100g20%的NaOH溶液过滤,用乙醇洗涤2~3次【解析】
(1)溴化亚铜能被氧气慢慢氧化,要排除氧气的干扰;
(2)①三颈烧瓶中铜离子被二氧化硫还原成亚铜离子,与溴离子反应生成CuBr沉淀;
②控制反应在60℃进行,可以用60℃的水浴加热;
③45gCuSO4•5H2O为0.18mol,19gNaBr为0.184mol,所以NaBr稍过量,所以当溶液中的铜离子消耗完时反应即完成;
(3)溴化亚铜见光会分解;
(4)溴化亚铜在空气中会慢慢被氧化,洗涤剂需“溶有SO2”可以防止CuBr被氧化,溶剂改用乙醚可以除去表面乙醇,并使晶体快速干燥;
(5)烧杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等,制取较纯净的Na2SO3•7H2O晶体,可以在烧杯中继续通入SO2至饱和,将Na2SO3生成NaHSO3,根据钠元素守恒可知,此时溶液中NaHSO3的物质的量为0.5mol,然后向烧杯中加入100g20%的NaOH溶液,使NaHSO3恰好完全反应生成Na2SO3,加入少量维生素C溶液(抗氧剂),蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,用乙醇洗涤2~3次,除去表面可溶性杂质,放真空干燥箱中干燥,据此答题。【详解】(1)溴化亚铜能被氧气慢慢氧化,用二氧化硫还原铜离子生成溴化亚铜要排除氧气的干扰,可以通过煮沸的方法除去其中水中的O2,故答案为:O2;(2)①三颈烧瓶中铜离子被二氧化硫还原成亚铜离子,与溴离子反应生成CuBr沉淀,反应的离子方程式为2Cu2++2Br−+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42−+4H+,故答案为:2Cu2++2Br−+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42−+4H+;②控制反应在60℃进行,可以用60℃的水浴加热;故答案为:60℃水浴加热;③45gCuSO4⋅5H2O为0.18mol,19gNaBr为0.184mol,所以NaBr稍过量,所以当溶液中的铜离子消耗完时反应即完成,所以说明反应已完成的现象是溶液蓝色完全褪去,故答案为:溶液蓝色完全褪去;(3)溴化亚铜见光会分解,所以步骤2过滤需要避光,防止CuBr见光分解,故答案为:防止CuBr见光分解;(4)在空气中会慢慢被氧化,所以洗涤剂需“溶有SO2”可以防止CuBr被氧化,最后溶剂改用乙醚可以除去表面乙醇,并使晶体快速干燥,故答案为:防止CuBr被氧化;除去表面乙醇,并使晶体快速干燥;(5)烧杯中的吸收液主要含Na2
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