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文档简介
2024届甘肃省甘南高三第一次调研测试化学试卷注意事项: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、中国科学家在合成氨(N2+3H22NH3△H<0)反应机理研究中取得新进展,首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系,并提出了“氮转移”催化机理。如图所示,下列说法不正确的是A.转化过程中有非极性键断裂与形成B.复合催化剂降低了反应的活化能C.复合催化剂能降低合成氨反应的焓变D.低温下合成氨,能提高原料转化率2、几种化合物的溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法正确的是()A.NaClO3的溶解是放热过程B.由图中数据可求出300K时MgCl2饱和溶液的物质的量浓度C.可采用复分解反应制备Mg(ClO3)2:MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO3)2+2NaClD.若NaCl中含有少量Mg(ClO3)2,可用降温结晶方法提纯3、在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示。关于该装置,下列说法正确的是()A.外电路中电流方向为:X→→YB.若两电极分别为铁棒和碳棒,则X为碳棒,Y为铁棒C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属单质,则它们的活动性顺序为X>Y4、国际计量大会第26届会议修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023mol-1),于2019年5月20日正式生效。设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.40g正丁烷和18g异丁烷的混合物中共价键数目为13NAB.常温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中的OH-数目为0.01NAC.电解精炼铜时,阳极质量减小3.2g时,转移的电子数为0.1NAD.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应后,溶液中Cl-、ClO-两种粒子数之和为0.2NA5、下列指定反应的离子方程式正确的是()A.SO2与过量氨水反应:SO2+NH3·H2O=NH4++HSO3-B.FeCl3溶液与SnCl2溶液反应:Fe3++Sn2+=Fe2++Sn4+C.Cu与稀硝酸反应:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2OD.用浓盐酸与MnO2制取少量Cl2:MnO2+4H++4Cl-MnCl2+Cl2↑+2H2O6、“太阳水”电池装置如图所示,该电池由三个电极组成,其中a为TiO2电极,b为Pt电极,c为WO3电极,电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区,A区与大气相通,B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法错误的是()A.若用导线连接a、c,则a为负极,该电极附近pH减小B.若用导线连接a、c,则c电极的电极反应式为HxWO3-xe-=WO3+xH+C.若用导线先连接a、c,再连接b、c,可实现太阳能向电能转化D.若用导线连接b、c,b电极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O7、化学与生活、社会发展息息相关,下列有关说法不正确的是A.“时气错逆,霾雾蔽日”,雾所形成的气溶胶能产生丁达尔效应B.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”;屠呦呦改进提取青蒿素的方法,提取过程中发生了化学变化C.刘禹锡的“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”可以看出金性质稳定,可通过物理方法得到D.“外观如雪,强烧之,紫青烟起”。对硝酸钾的鉴定过程中利用了焰色反应8、图甲是利用一种微生物将废水中尿素的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置在图乙中的铁上镀铜。下列说法中不正确的是()A.铜电极应与电极相连接B.通过质子交换膜由左向右移动C.当电极消耗气体时,则铁电极增重D.电极的电极反应式为9、化学与社会、环境密切相关,下列说法不正确的是A.植物秸秆可用于制造酒精与沼气等燃料B.利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,实现“碳”循环利用C.雷雨过后感觉到空气清新是因为空气中产生了少量的二氧化氮D.小苏打可用于治疗胃酸过多,也可用于发酵粉制作面包10、仪器名称为“干燥管”的是A. B. C. D.11、在恒容密闭容器中,用铜铬的氧化物作催化剂,用一定量的HCl(g)和O2制取Cl2的原理为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH<0。下列有关说法不正确的是A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强变小B.平衡时,其他条件不变,分离出H2O(g),逆反应速率减小C.平衡时,其他条件不变,升高温度平衡常数增大D.其他条件不变,使用不同催化剂,HCl(g)的转化率不变12、既含离子键又含共价键的物质是A.H2 B.MgCl2 C.H2O D.KOH13、下列实验操作对应的现象以及解释或结论都正确且具有因果关系的是()选项实验操作实验现象解释或结论A用石墨作电极电解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液阴极上先析出铜金属活动性:Mg>CuB室温下,测定等浓度的Na2A和NaB溶液的pHNa2A溶液的pH较大酸性:H2A<HBC加热浸透了石蜡油的碎瓷片,产生的气体通过酸性KMnO4溶液酸性KMnO4溶液紫红色褪去石蜡油分解一定产生了乙烯D室温下,取相同大小、形状和质量的Fe粒分别投入0.1mol/L的稀硝酸和10.0mol/L的浓硝酸中Fe粒与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈探究浓度对化学反应速率的影响A.A B.B C.C D.D14、地沟油生产的生物航空燃油在东航成功验证飞行。能区别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与矿物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是()A.加入水中,浮在水面上的是地沟油B.加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是地沟油C.点燃,能燃烧的是矿物油D.测定沸点,有固定沸点的是矿物油15、化合物(x)、(y)、(z)的分子式均为C5H6。下列说法正确的是A.x、y、z均能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.z的同分异构体只有x和y两种C.z的一氯代物只有一种,二氯代物只有两种(不考虑立体异构)D.x分子中所有原子共平面16、将等量的固体Mg(OH)2,置于等体积的下列液体中,最终固体剩余最少的是()A.在纯水中 B.在0.1mol/L的MgCl2溶液中C.在0.1mol/L的NH3·H2O中 D.在0.1mol/L的CH3COOH溶液中二、非选择题(本题包括5小题)17、有机锌试剂(R—ZnBr)与酰氯()偶联可用于制备药物Ⅱ:(1)化合物Ⅰ的分子式为_____________。(2)关于化合物Ⅱ,下列说法正确的有______(双选)。A.可以发生水解反应B.可与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀C.可与FeCl3溶液反应显紫色D.可与热的浓硝酸和浓硫酸混合液反应(3)化合物Ⅲ含有3个碳原子,且可发生加聚反应,按照途径1合成线路的表示方式,完成途经2中由Ⅲ到Ⅴ的合成路线:_____________(标明反应试剂,忽略反应条件)。(4)化合物Ⅴ的核磁共振氢谱中峰的组数为_____________,以H替代化合物Ⅵ中的ZnBr,所得化合物的羧酸类同分异构体共有_____________种(不考虑手性异构)。(5)化合物Ⅵ和Ⅶ反应可直接得到Ⅱ,则化合物Ⅶ的结构简式为:_____________。18、如图中的Ⅰ是某抗肿瘤药物的中间体,B的核磁共振氢谱有3组峰,C的分子式为C7H8O,D分子中有两个相同且处于相邻位置的含氧官能团,E的相对分子质量比D大34.5。已知:RCHO+R1CH2CHORCH=C(R1)CHO+H2O。请回答下列问题:(1)C的名称是______,B的结构简式为_________,D转化为E的反应类型是____________。(2)I中官能团的名称为______,I的分子式为________。(3)写出E转化为F的化学方程式____________。(4)X是G酸化后的产物,X有多种芳香族同分异构体,符合下列条件且能发生银镜反应的同分异构体有____种(不包括X),写出核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式____________。①遇FeCl3溶液发生显色反应②苯环上有两种类型的取代基(5)参照上述流程,以乙醇为原料(其他无机试剂自选)可制取2﹣丁烯酸,写出相应的合成路线__________________。19、乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相对分子质量为288}易溶于水,是一种很好的补铁剂,可由乳酸[CH3CH(OH)COOH]与FeCO3反应制得。I.碳酸亚铁的制备(装置如下图所示)(1)仪器B的名称是__________________;实验操作如下:打开kl、k2,加入适量稀硫酸,关闭kl,使反应进行一段时间,其目的是__________________。(2)接下来要使仪器C中的制备反应发生,需要进行的操作是____________,该反应产生一种常见气体,写出反应的离子方程式_________________________。(3)仪器C中混合物经过滤、洗涤得到FeCO3沉淀,检验其是否洗净的方法是__________。Ⅱ.乳酸亚铁的制备及铁元素含量测定(4)向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应,经过滤,在____________的条件下,经低温蒸发等操作后,获得乳酸亚铁晶体。(5)两位同学分别用不同的方案进行铁元素含量测定:①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度。在操作均正确的前提下,所得纯度总是大于l00%,其原因可能是_________________________。②乙同学经查阅资料后改用碘量法测定铁元素的含量计算样品纯度。称取3.000g样品,灼烧完全灰化,加足量盐酸溶解,取所有可溶物配成l00mL溶液。吸取1.00rnL该溶液加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0.100mol·L-1硫代硫酸钠溶液滴定(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-),当溶液_____________________,即为滴定终点;平行滴定3次,硫代硫酸钠溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为_________%(保留1位小数)。20、某兴趣小组设计了如图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于验证物质的性质。(1)打开K1关闭K2,可制取某些气体。甲同学认为装置Ⅰ可用于制取H2、NH3、O2,但装置Ⅱ只能收集H2、NH3,不能收集O2。其理由是_____。乙同学认为在不改动装置Ⅱ仪器的前提下,对装置Ⅱ进行适当改进,也可收集O2。你认为他的改进方法是_____。(2)打开K2关闭K1,能比较一些物质的性质。丙同学设计实验比较氧化性:KClO3>Cl2>Br2。在A中加浓盐酸后一段时间,观察到C中的现象是______;仪器D在该装置中的作用是_______。在B装置中发生反应的离子方程式为______。丁同学用石灰石、醋酸、苯酚钠等药品设计了另一实验。他的实验目的是_____。(3)实验室常用浓H2SO4与硝酸钠反应制取HNO3。下列装置中最适合制取HNO3的是_____。实验室里贮存浓硝酸的方法是_______。abcd21、2020年2月15日,由国家科研攻关组的主要成员单位的专家组共同研判磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒(2019-nCoV)的感染。(1)已知磷酸氯喹的结构如图所示,则所含C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为_______________。P原子核外价层电子排布式为________,其核外电子有____个空间运动状态。(2)磷酸氯喹中N原子的杂化方式为_________,NH3是一种极易溶于水的气体,其沸点比AsH3的沸点高,其原因是_______________________。(3)H3PO4中PO43-的空间构型为________________。(4)磷化镓是一种由ⅢA族元素镓(Ga)与VA族元素磷(P)人工合成的Ⅲ—V族化合物半导体材料。晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被P原子代替,顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。①磷化镓晶体中含有的化学键类型为__________(填选项字母)A.离子键B.配位键C.σ键D.π键E.极性键F.非极性键②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。若沿y轴投影的晶胞中所有原子的分布图如图,则原子2的分数坐标为______________。③若磷化镓的晶体密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中Ga和P原子的最近距离为___________pm。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A.合成氨为可逆反应,氮气和氢气在反应过程中有消耗和生成,故转化过程中有非极性键断裂与形成,A项正确;B.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,B项正确;C.催化剂不能改变反应的焓变,焓变只与反应物和生成物总能量的相对大小有关系,C项错误;D.合成氨的正反应为放热反应,降低温度,平衡向正向移动,能提高原料转化率,D项正确;答案选C。2、C【解析】
A项、由图象只能判断NaClO3溶解度与温度的关系,无法确定其溶解过程的热效应,故A错误;B项、MgCl2饱和溶液的密度未知,不能求出300K时MgCl2饱和溶液的物质的量浓度,故B错误;C项、反应MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生产的原理,因为NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向正方向进行,故C正确;D项、若NaCl中含有少量Mg(ClO3)2,应用蒸发结晶方法提纯,故D错误;故选C。3、D【解析】
根据图片知,该装置是原电池,根据电子的流向判断X为负极,Y为正极,电流的流向正好与电子的流向相反;在原电池中,较活泼的金属作负极,不活泼的金属或导电的非金属作正极;负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应。【详解】A.根据图片知该装置是原电池,外电路中电子从X电极流向Y电极,电流的流向与此相反,即Y→→X,A项错误;B.原电池中较活泼的金属作负极,较不活泼的金属或导电的非金属作正极,若两电极分别为Fe和碳棒,则Y为碳棒,X为Fe,B项错误;C.X是负极,负极上发生氧化反应;Y是正极,正极上发生还原反应,C项错误;D.X为负极,Y为正极,若两电极都是金属单质,则它们的活动性顺序为X>Y,D项正确。答案选D。【点睛】原电池工作原理的口诀可概括为“两极一液一连线,活泼金属最优先,负失氧正得还,离子电极同性恋”,可加深学生对原电池的理解与记忆。电子从负极沿导线流向正极,而不通过溶液,溶液中是阴、阳离子移动导电,俗称“电子不下水,离子不上岸”。4、A【解析】
A.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,二者相对分子质量相同,分子内的共价键数目也相同(都为13个)。混合物共58g,其物质的量为1mol,共价键数目为13NA,正确;B.常温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中的OH-数目无法计算,因为不知道溶液的体积,错误;C.电解精炼铜时,阳极放电的金属不仅有铜,还有杂质中的比铜活泼的金属,所以阳极质量减小3.2g时,转移的电子数不一定是0.1NA,错误;D.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应,溶液中除Cl-、ClO-两种粒子外,可能还有ClO3-等含氯离子,它们的数目之和为0.2NA,错误。故选A。5、C【解析】
A.SO2与过量氨水反应生成亚硫酸铵和水:SO2+2NH3·H2O=2NH4++SO32-+H2O,故A错误,B.原方程式电荷不守恒,FeCl3溶液与SnCl2溶液反应:2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+,故B错误;C.Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故C正确;D.用浓盐酸与MnO2制取少量Cl2,生成的氯化锰是强电解质:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,故D错误;故选C。6、B【解析】
A.用导线连接a、c,a极发生氧化,为负极,发生的电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,a电极周围H+浓度增大,溶液pH减小,故A正确;B.用导线连接a、c,c极为正极,发生还原反应,电极反应为WO3+xH++xe-=HxWO3,故B错误;C.用导线先连接a、c,再连接b、c,由光电池转化为原电池,实现太阳能向电能转化,故C正确;D.用导线连接b、c,b电极为正极,电极表面是空气中的氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故D正确;故答案为B。7、B【解析】
A.雾所形成的分散系为气溶胶,属于胶体,能产生丁达尔效应,正确,不选;B.屠呦呦提取青蒿素的方法是萃取,萃取过程中没有生成新物质,是物理变化,错误,B选;C.沙里淘金说明了金的化学性质稳定、能够稳定存在;利用金和砂石密度的差异,可通过物理方法得到,正确,C不选;D.灼烧硝酸钾会产生紫色,因为钾元素的火焰颜色为紫色,所以对硝酸钾的鉴定过程中利用了焰色反应,正确,D不选;答案选B。8、C【解析】
根据题给信息知,甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池,M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应;在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,根据得失电子守恒计算,以此解答该题。【详解】A.铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极Y相连,故A正确;B.M是负极,N是正极,质子透过离子交换膜由左M极移向右N极,即由左向右移动,故B正确;C.当N电极消耗0.25mol氧气时,则转移0.25×4=1mol电子,所以铁电极增重mol×64g/mol=32g,故C错误;D.CO(NH2)2在负极M上失电子发生氧化反应,电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+,故D正确;故答案为C。9、C【解析】
A.植物秸秆的主要成分为纤维素,能水解生成葡萄糖,葡萄糖条能反应生成酒精,可以在一定条件下生成甲烷,故正确;B.二氧化碳合成聚合物,其聚合物能降解,实现了碳的循环,故正确;C.雷雨天时空气中的氧气有些变成了臭氧,所以空气感觉清新,故错误;D.小苏打能与胃酸反应,用于治疗胃酸过多,碳酸氢钠能受热分解生成二氧化碳,可用于发酵粉制作面包,故正确。故选C。10、B【解析】A、此装置为研钵,故A错误;B、此装置为干燥管,故B正确;C、此装置为干燥器,故C错误;D、此装置为分液漏斗,故D错误。11、C【解析】
A.平衡前,随着反应向着化学计量数减小的方向进行,容器内气体的总物质的量减小,压强变小,故A正确;B.平衡时,其他条件不变,分离出H2O(g),降低生成物的浓度,逆反应速率瞬间减小,正反应速率瞬间不变,平衡正向进行,故B正确;C.平衡时,其他条件不变,升高温度逆向移动,平衡常数减小,故C错误;D.其他条件不变,使用不同催化剂改变反应速率,但不改变平衡的移动,HCl(g)的转化率不变,故D正确;答案为C。12、D【解析】氢气中含有H-H键,只含共价键,故A错误;MgCl2由镁离子、氯离子构成,只含离子键,故B错误;H2O中含有H-O键,只含共价键,故C错误;KOH由钾离子、氢氧根离子构成,氢氧根离子中含有H-O键,所以KOH既含离子键又含共价键,故D正确。13、A【解析】
A、金属阳离子的氧化性越强,其对应单质的还原性越弱;B、室温下,测定等浓度的NaHA和NaB溶液的pH大小才能判断H2A与HB的酸性强弱;C、酸性KMnO4溶液紫红色褪去说明有烯烃生成,不能确定是否有乙烯生成;D、不同的反应无法探究浓度对反应速率的影响。【详解】A项、用石墨作电极,电解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液,阴极上先析出铜说明氧化性:Cu2+>Mg2+。则还原性:镁强于铜,故A正确;B项、室温下,测定等浓度的Na2A和NaB溶液的pH,Na2A溶液的pH较大,说明A2—水解程度大于B—,酸性HA—<HB,不能判断H2A与HB的酸性强弱,故B错误;C项、加热浸透了石蜡油的碎瓷片,产生的气体通过酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液紫红色褪去说明有烯烃生成,不能确定是否有乙烯生成,故C错误;D项、铁与稀硝酸反应生成一氧化氮,在浓硝酸中产生钝化现象,两个反应属于不同的反应,无法探究浓度对反应速率的影响,故D错误。故选A。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,侧重考查分析能力及灵活应用能力,注意常见物质的性质,明确常见化学实验基本操作方法是解答关键。14、B【解析】
地沟油中含油脂,与碱溶液反应,而矿物油不与碱反应,混合后分层,以此来解答。【详解】A.地沟油、矿物油均不溶于水,且密度均比水小,不能区别,故A错误;B.加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是地沟油,分层的为矿物油,现象不同,能区别,故B正确;C.地沟油、矿物油均能燃烧,不能区别,故C错误;D.地沟油、矿物油均为混合物,没有固定沸点,不能区别,故D错误;答案是B。【点睛】本题考查有机物的区别,明确地沟油、矿物油的成分及性质是解答本题的关键,题目难度不大。15、C【解析】
A.x、y中含碳碳双键,z中不含碳碳双键,则x、y能使酸性高锰酸钾溶液褪色,z不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项错误;B.C5H6的不饱和度为,若为直链结构,可含1个双键、1个三键,则z的同分异构体不是只有x和y两种,B项错误;C.z中三个亚甲基上的H原子属于等效氢原子,因此z只有一类氢原子,则z的一氯代物只有一种,2个Cl可在同一个亚甲基上或不同亚甲基上,二氯代物只有两种,C项正确;D.x中含1个四面体结构的碳原子,则所有原子不可能共面,D项错误;答案选C。16、D【解析】
Mg(OH)2在溶液中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(ag),平衡右移,溶解度增大,反之减小,据此解答即可。【详解】Mg(OH)2在溶液中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(ag);A.在纯水中,Mg(OH)2正常溶解并达到饱和状态,故A错误;B.在0.1mol/L的MgCl2溶液中,c(Mg2+)增大,抑制Mg(OH)2的溶解,故B错误;C.在0.1mol/L的NH3·H2O中,c(OH-)增大,抑制Mg(OH)2的溶解,故C错误;D.在0.1mol/L的CH3COOH溶液中,c(H+)增大,促进平衡正向移动,最终固体Mg(OH)2可能完全溶解,故D正确;故答案为D。二、非选择题(本题包括5小题)17、C12H9BrADCH2=CHCOOHBrCH2CH2COOHBrCH2CH2COOCH2CH344【解析】
(1)根据化合物Ⅰ的结构简式可写出其分子式为C12H9Br;(2)根据化合物Ⅱ的结构简式,其含有酯基,可发生水解反应,含有苯环,发生苯环上的硝化反应,没有醛基,不可与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀,没有酚羟基,不可与FeCl3溶液反应显紫色,所以A、D正确,选择AD;(3)根据Ⅵ的结构简式及途径Ⅰ的信息,可推出Ⅴ的结构简式为BrCH2CH2COOCH2CH3,从而可知Ⅴ是由Ⅳ与乙醇发生酯化反应得到,可推出Ⅳ的结构简式为BrCH2CH2COOH,而化合物Ⅲ含有3个碳原子,且可发生加聚反应,从而可知化合物Ⅲ的结构简式为CH2=CHCOOH,故合成路线可表示为:CH2=CHCOOHBrCH2CH2COOHBrCH2CH2COOCH2CH3;(4)化合物Ⅴ的结构为BrCH2CH2COOCH2CH3,每个碳原子上的氢都相同,不同碳原子上的H原子不相同,所以应有4组峰;以氢原子H替代化合物Ⅵ中的ZnBr,所得化合物的结构简式为CH3CH2COOCH2CH3,其属于羧酸类的结构应为C4H9COOH,C4H9—为丁基,丁基有4种不同的结构的H原子,所以C4H9COOH的同分异构体共有4种;(5)根据题目信息,有机锌试剂(R—ZnBr)与酰氯()偶联可用于制备药物Ⅱ,因此化合物Ⅵ为BrZnCH2CH2COOCH2CH3,则要合成Ⅱ,Ⅶ为酰氯,根据Ⅱ的结构及途径Ⅰ合成化合物药物Ⅱ的方式,可推知Ⅶ的结构为。18、对甲基苯酚或4-甲基苯酚取代反应碳碳双键、羧基、酚羟基C9H8O4+3NaOH+NaCl+2H2O8、、【解析】
A与Cl2在FeCl3作用下反应,说明A分子中含有苯环,发生苯环上的氯代反应,产生B,B的核磁共振氢谱有3组峰,说明B分子中有3种H原子,B与NaOH水溶液共热,然后酸化得的C,C的分子式为C7H8O,在反应过程中C原子数不变,碳链结构不变,逆推可知A是,B是,C是,C被H2O2氧化产生D,结合题中已知信息:D分子中有两个相同且处于相邻位置的含氧官能团,E的相对分子质量比D大34.5,则D为,D与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生E:,E与NaOH水溶液共热发生反应产生F:,F被O2催化氧化产生G:,G与CH3CHO发生题干信息反应产生H为:,H与新制Cu(OH)2在加热条件下发生醛基的氧化反应,然后酸化可得I:,据此分析解答。【详解】根据上述分析可知A为,B为,C为,D为,E为,F为,G为,H为,I为。(1)C为,名称为对甲基苯酚或4-甲基苯酚;B结构简式为,D为,D与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生E:,所以D转化为E的反应类型是取代反应;(2)I为,其中含有的官能团名称为:碳碳双键、羧基、酚羟基;I结构简式为,结合C原子价电子为4,可知其分子式为C9H8O4;(3)E为,E与NaOH水溶液共热发生反应产生F为,该反应的方程式为:+3NaOH+NaCl+2H2O;(4)G为,X是G酸化后的产物,则X为,X的芳香族同分异构体,能发生银镜反应,且符合下列条件:①遇FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两种类型的取代基,可能的结构:若有三个官能团-OH、-OH、-CHO,可能有、、、、;若含有两个官能团HCOO-、-OH,可能有、、,因此符合条件的同分异构体种类为5+3=8种;核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式为:、、;(5)CH3CH2OH催化氧化产生CH3CHO,CH3CHO与CH3CHO在NaOH水溶液中加热发生反应产生CH3CH=CHCHO,CH3CH=CHCHO与新制Cu(OH)2悬浊液加热煮沸发生醛基氧化反应,然后酸化得到CH3CH=CHCOOH,故以乙醇为原料制取2-丁烯酸的合成路线为:。【点睛】本题考查有机物的推断、反应类型的判断、同分异构体的种类的判断与书写,注意根据苯酚的性质、芳香烃侧链及苯环的取代反应的条件的区别,是对有机化合物知识的综合考查,能较好的考查学生分析推理能力,(4)中同分异构体数目判断为易错点,能够发生银镜反应的物质可能是含有醛基,也可能含有甲酸酯基,若有三个取代基,可利用定二移一的方法,结合官能团位置不同分析解答。19、蒸馏烧瓶生成FeSO4溶液,且用产生的H2排尽装置内的空气关闭k2Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O取最后一次洗涤液,加入稀盐酸酸化,再滴入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则洗涤干净隔绝空气乳酸根离子中的羟基也能被高锰酸钾氧化,导致消耗高锰酸钾溶液用量偏多蓝色褪去且半分钟不恢复95.2%【解析】
I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,B制备硫酸亚铁,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3发生反应产生FeCO3沉淀。Ⅱ.Fe2+有较强还原性,易被空气中氧气氧化,获取乳酸亚铁晶体过程中应减小空气中氧气的干扰;①乳酸和亚铁离子都可被酸性高锰酸钾氧化;②I2的淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液后蓝色会变浅,最终褪色;根据已知反应可得关系式2Fe3+~~I2~~2S2O32-,根据滴定时参加反应的硫代硫酸钠的物质的量计算出Fe2+的物质的量,再计算样品纯度。【详解】I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,装置B制备硫酸亚铁,C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3发生反应:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。(1)由仪器图形可知B为蒸馏烧瓶;打开kl、k2,加入适量稀硫酸,可使生成的氢气排出装置C内的空气,防止二价铁被氧化;(2)待装置内空气排出后,再关闭k2,反应产生的氢气使装置内的气体压强增大,可将B中生成的硫酸亚铁溶液排到装置C中,发生反应生成碳酸亚铁,同时生成二氧化碳,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(3)FeCO3是从含有SO42-的溶液中过滤出来的,检验沉淀是否洗涤干净,可通过检验是否含有SO42-判断。方法是:取最后一次水洗液于试管中,加入过量稀盐酸酸化,滴加一定量的BaCl2溶液,若无白色浑浊出现,则表明洗涤液中不存在SO42-,即可判断FeCO3沉淀洗涤干净;Ⅱ.(4)Fe2+有较强还原性,易被空气中氧气氧化,则乳酸亚铁应隔绝空气,防止被氧化;(5)①乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,Fe2+也可以被氧化,因此二者反应都消耗KMnO4溶液,导致消耗高锰酸钾的增大,使计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%;②I2遇淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液后蓝色会变浅,说明I2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,当蓝色刚好褪去且半分钟不恢复,即可判断为滴定终点;24.80mL0.1000mol/L硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸钠的物质的量为n(Na2S2O3)=0.02480L×0.100mol/L=2.48×10-3mol,根据关系式2Fe2+~2Fe3+~I2~2S2O32-,可知样品中CH3CH(OH)COO]2Fe•3H2O的物质的量为n(Fe2+)=n(S2O32-)=2.48×10-3mol×=9.92×10-3mol,则样品的纯度为×100%=95.2%。【点睛】本题考查实验制备方案的知识,涉及化学仪器识别、对操作的分析评价、物质分离提纯、氧化还原反应滴定应用等,明确原理是解题关键,通过化学方程式可得关系式,然后根据关系式进行有关化学计算,注意在物质计算时取用的物质与原样品配制的溶液的体积关系,以免出错。20、氧气的密度比空气大将装置Ⅱ中装满水溶液呈橙色防止倒吸ClO3-+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O比较醋酸、碳酸和苯酚的酸性强弱(实证酸性:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH)b盛装在带玻璃塞的棕色细口玻璃瓶中,放置在阴凉处(阴暗低温的地方)【解析】
(1)氧气密度比空气大,用排空气法收集,需用向上排空气法收集,Ⅱ装置中进气管短,出气管长,为向下排空气法;用排水法可以收集O2等气体;(2)装置Ⅰ、Ⅲ验证物质的性质(K2打开,K1关闭).根据氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,如要设计实验证明氧化性KClO3>Cl2>Br2,则I中发生KClO3和浓盐酸的氧化还原反应,Ⅲ中发生氯气与NaBr的氧化还原反应,有缓冲作用的装置能防止倒吸,在B装置中KClO3和-1价的氯离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成氯气,根据强酸制弱酸,石灰石和醋酸反应生成二氧化碳,二氧化碳和苯酚钠反应生成苯酚,据此分析实验目的;(3)①根据化学反应原理,硝酸的制取原理是:固体和液体微热制取,难挥发性的酸来制取挥发性的酸,据此选择装置;②根据硝酸的性质选择合适的贮存方法,硝酸见光分解,保存时不能见光,常温下即可分解,需要低温保存。【详解】(1)甲同学:Ⅱ装置中进气管短,出气管长,为向下排空气法,O2的密度大于空气的密度,则氧气应采用向上排空气法收集,乙同学:O2不能与水发生反应,而且难溶于水,所以能采用排水法收集;所以改进方法是将装置Ⅱ中装满水,故答案为氧气的密度比空气大;将装置Ⅱ中装满水;(2)根据氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,如要设计实验证明氧化性KClO3>Cl2>Br2,装置Ⅰ、Ⅲ验证物质的性质(K2打开,K1关闭),则I中发生KClO3和浓盐酸的氧化还原反应,Ⅲ中发生氯气与NaBr的氧化还原反应,由氧化性为氧化剂>氧化产物,则A中为浓盐酸,B中为KClO3固体,C中为NaBr溶液,观察到C中的现象为溶液呈橙色,仪器D为干燥管,有缓冲作用,所以能防止倒吸,在B装置中氯酸根离子和氯离子在酸性条件下发生价态归中反应生成氯气,反应为:ClO3-+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O,石灰石和醋酸反应生成二氧化碳,二氧化碳和苯酚钠反应生成硅酸沉淀,所以B中固体溶解,产生无色气体,C试管中产生白色沉
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