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文档简介
2023-2024学年河北省唐山一中等五校高考化学五模试卷考生须知: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、某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物,物质转化关系如图所示:下列说法不正确的是()A.x为NaOH溶液,y为盐酸B.a→b发生的反应为:AlO2-+H++H2O═Al(OH)3↓C.b→c→Al的反应条件分别为:加热、电解D.a、b、c既能与酸又能与碱反应2、电化学在日常生活中用途广泛,图甲是镁——次氯酸钠燃料电池,电池总反应为:Mg+ClO-+H2O=Cl-A.图乙Cr2O72-向惰性电极移动,与该极附近的B.图甲中发生的还原反应是MgC.图乙电解池中,若有0.84g阳极材料参与反应,则阴极会有3.36L的气体产生D.若图甲电池消耗0.36g镁,图乙废水处理,理论上可产生1.07g氢氧化铁沉淀3、体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n(Cl﹣)=n(CH3COO﹣)=0.01mol,下列叙述正确的是()A.醋酸溶液的pH大于盐酸B.醋酸溶液的pH小于盐酸C.与NaOH完全中和时,醋酸消耗的NaOH多于盐酸D.分别用水稀释相同倍数后,所得溶液中:n(Cl﹣)=n(CH3COO﹣)4、下列化学用语正确的是()A.重水的分子式:D2O B.次氯酸的结构式:H—Cl—OC.乙烯的实验式:C2H4 D.二氧化硅的分子式:SiO25、化学与生活密切相关。下列有关物质用途的说法错误的是A.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查 B.氯气可用于海水提溴C.氨气能做制冷剂 D.过氧化钠可用作航天员的供氧剂6、常温下,向20mL0.1mol·L-1HCN溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH的溶液,由水电离的氢氧根离子浓度随加入NaOH体积的变化如图所示,则下列说法正确的是()A.常温下,0.1mol·L-1HCN的电离常数Ka数量级为10-8B.a、c两点溶液均为中性C.当V(NaOH)=10mL时:c(Na+)>c(CN-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)D.当V(NaOH)=30mL时:2c(OH-)-2c(H+)=c(CN-)+3c(HCN)7、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,电池反应是:Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2,下列说法正确的是()A.工作时原电池负极附近溶液的pH增大 B.电子由Zn经过溶液流向Ag2OC.溶液中OH-由Zn电极移向Ag2O电极 D.Ag2O作正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-8、已知H2A为二元弱酸。室温时,配制一组c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.100mol·L-1的H2A和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如下图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是A.pH=2的溶液中:c(H2A)+c(A2-)>c(HA-)B.E点溶液中:c(Na+)-c(HA-)<0.100mol•L-1C.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-)D.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(A2-)9、《天工开物》中对“海水盐”有如下描述:“凡煎盐锅古谓之牢盆……其下列灶燃薪,多者十二三眼,少者七八眼,共煎此盘……火燃釜底,滚沸延及成盐。”文中涉及的操作是()A.萃取 B.结晶C.蒸馏 D.过滤10、某恒定温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行如下反应:3A(g)+2B(g)⇌4C(?)+2D(?),“?”代表状态不确定。反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molC,且反应前后压强之比为5:4,则下列说法正确的是A.增加C,B的平衡转化率不变B.此时B的平衡转化率是35%C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大D.该反应的化学平衡常数表达式是K=11、化学与工业生产密切相关。下列说法中正确的是A.工业上常用电解熔融MgO制镁单质B.工业上常用金属钠与水反应制NaOHC.工业上炼铁的原料是铁矿石和氢气D.工业上制备粗硅的原料是石英砂和焦炭12、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1mol·L-1KHSO3溶液:Na+、NH4+、H+、SO42-B.0.1mol·L-1H2SO4溶液:Mg2+、K+、Cl-、NO3-C.0.1mol·L-1Na2SO3溶液:Ba2+、K+、ClO-、OH-D.0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液:NH4+、Na+、Cl-、HCO3-13、常温下,向饱和氯水中逐滴滴入0.1mol·L-1的氢氧化钠溶液,pH变化如右图所示,下列有关叙述正确的是()A.①点所示溶液中只存在HClO的电离平衡B.①到②水的电离程度逐渐减小C.I-能在②点所示溶液中存在D.②点所示溶液中:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)14、下列有关有机物的说法不正确的是()A.用于纺织的棉花和蚕丝的主要成分是纤维素B.氯乙烯、溴苯分子中的所有原子都处于同一平面上C.甲醛、乙炔、丙烯、裂化汽油都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色D.75%的乙醇溶液可用于医疗消毒,福尔马林可用于浸制生物标本,二者所含原理一样15、化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是()A.自来水厂常用明矾作消毒杀菌剂B.高铁车用大部分材料是铝合金,铝合金材料具有强度大、质量轻、抗腐蚀能力强等优点C.硅胶可作瓶装药品的干燥剂及催化剂载体,也是重要的半导体材料D.使用肥皂洗手可预防病毒,肥皂的主要成分硬脂酸钠溶于水显酸性16、不能通过化合反应生成的物质是()A.HClO B.NO C.SO3 D.FeCl2二、非选择题(本题包括5小题)17、聚碳酸酯(简称PC)是重要的工程塑料,某种PC塑料(N)的合成路线如下:已知:i.R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OHii.R1CH=CHR2R1CHO+R2CHO(1)A中含有的官能团名称是______。(2)①、②的反应类型分别是______、______。(3)③的化学方程式是______。(4)④是加成反应,G的核磁共振氢谱有三种峰,G的结构简式是______。(5)⑥中还有可能生成的有机物是______(写出一种结构简式即可)。(6)⑦的化学方程式是______。(7)己二醛是合成其他有机物的原料。L经过两步转化,可以制备己二醛。合成路线如下:中间产物1的结构简式是______。18、某杀菌药物M的合成路线如下图所示。回答下列问题:(1)A中官能团的名称是_______________。B→C的反应类型是__________________。(2)B的分子式为________________________。(3)C→D的化学方程式为__________________________。(4)F的结构简式为___________________________。(5)符合下列条件的C的同分异构体共有____________种(不考虑立体异构);①能发生水解反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱为4组峰的结构简式为_______________(任写一种)。(6)请以和CH3CH2OH为原料,设计制备有机化合物的合成路线(无机试剂任选)_______________。19、氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,难溶于CCl4。实验室可将干燥二氧化碳和干燥氨气通入CCl4中进行制备,化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)ΔH<0。回答下列问题:(1)利用装置甲制备氨气的化学方程式为__。(2)简述检查装置乙气密性的操作__。(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,仪器接口的连接顺序为:B→__→__→EF←__←A。(4)反应时为了增加氨基甲酸铵的产量,三颈瓶的加热方式为__(填“热水浴”或“冷水浴”);丁中气球的作用是__。(5)从装置丁的混合物中分离出产品的方法是__(填写操作名称)。(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为__(已知:Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79、Mr(CaCO3)=100。计算结果保留3位有效数字)。20、硝酸铁具有较强的氧化性,易溶于水,乙醇等,微溶于浓硝酸。可用于金属表面化学抛光剂。(1)制备硝酸铁取100mL8mol·L-1硝酸于a中,取5.6g铁屑于b中,水浴保持反应温度不超过70℃。①b中硝酸与铁屑混合后,铁屑溶解,溶液变黄色,液面上方有红棕色气体。写出b中发生反应的离子方程式:_______。②若用实验制得的硝酸铁溶液,获取硝酸铁晶体,应进行的操作是:将溶液小心加热浓缩、_________、___________,用浓硝酸洗涤、干燥。(2)探究硝酸铁的性质。用硝酸铁晶体配制0.1mol·L-1硝酸铁溶液,溶液呈黄色,进行实验如下:实验一:硝酸铁溶液与银反应:i.测0.1mol·L-1硝酸铁溶液pH约等于1.6。ii.将5mL0.1mol·L-1硝酸铁溶液加到有银镜的试管中,约1min银镜完全溶解。使银镜溶解的反应原理有两个反应:a.Fe3+使银镜溶解b.NO3-使银镜溶解①证明Fe3+使银镜溶解,应辅助进行的实验操作是_________。②用5mL__________溶液,加到有银镜的试管中,约1.2min银镜完全溶解。证明NO3-使银镜溶解。③为进一步研究溶解过程,用5mLpH约等于1.6的0.05mol·L-1硫酸铁溶液,加到有银镜的试管中,约10min银镜完全溶解。实验二:硝酸铁溶液与二氧化硫反应,用如图所示装置进行实验:i.缓慢通入SO2,溶液液面上方出现红棕色气体,溶液仍呈黄色。ii.继续持续通入SO2,溶液逐渐变为深棕色。已知:Fe2++NO⇌[Fe(NO)]2+(深棕色)④步骤i反应开始时,以NO3-氧化SO2为主,理由是:_________。⑤步骤ii后期反应的离子方程式是__________。(3)由以上探究硝酸铁的性质实验得出的结论是__________。21、(1)磷在成键时,能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键,写出该激发态原子的核外电子排布式_______。(2)钛存在两种同素异形体,采纳六方最密堆积,采纳体心立方堆积,由转变为晶体体积______(填“膨胀”或“收缩”)(3)[Cu(CH3CN)4]+是非常稳定的络合离子,配体中键和π键个数之比为_______。(4)水杨酸第一级电离形成离子,相同温度下,水杨酸的Ka2_________苯酚()的Ka(填“>”“=”或“<”)(5)六羰基铬[Cr(CO)6]用于制高纯度铬粉,它的沸点为220C。Cr(CO)6的晶体类型是_____,加热Cr(CO)6可得到高纯度铬粉和CO,反应破坏的化学键类型为_______。(6)已知N-N、N=N和N≡N键能之比为1.00:2.17:4.90.而C-C、C=C、C≡C键能之比为1.00:1.77:2.34.如何用这些数据理解氮分子不容易发生加成反应而乙炔容易发生加成反应?_____________。(7)将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代可形成碳的一种新型三维立方晶体结构——T-碳。已知T-碳密度为g/cm,阿伏加德罗常数为NA,则T-碳的晶胞参数a=_______pm(写出表达式即可)
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
根据流程图,混合物中加入试剂x过滤后得到铁,利用铝与氢氧化钠反应,铁不与氢氧化钠反应,因此试剂x为NaOH,a为NaAlO2,a生成b加入适量的y,因此y是盐酸,b为氢氧化铝,氢氧化铝受热分解成Al2O3,然后电解氧化铝得到铝单质;A.根据上述分析,A正确;B.a→b发生的反应为:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,故B正确;C.根据上述分析,b→c→Al的反应条件分别为:加热、电解,故C正确;D.a为NaAlO2,NaAlO2与碱不反应,故D错误;答案选D。2、B【解析】A.图乙中惰性电极为阴极,Fe电极为阳极,则Cr2O72-离子向金属铁电极移动,与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去,A错误;B.该原电池中,镁作负极,负极上镁失电子发生氧化反应,负极反应为Mg-2e-=Mg2+,电池反应式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓,正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应,则总反应减去负极反应可得正极还原反应为Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2↓,B正确;C.图乙的电解池中,阳极反应式是Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式是2H++2e-=H2↑,则n(Fe)=0.84g÷56g/mol=0.015mol,阴极气体在标况下的体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L,C错误;D.由电子守恒可知,Mg~2e-~Fe2+,由原子守恒可知Fe2+~Fe(OH)3↓,则n(Mg)=0.36g÷24g/mol=0.015mol,理论可产生氢氧化铁沉淀的质量为0.015mol×107g/mol=1.605g,D错误;答案选B。3、C【解析】
A.根据电荷守恒,当体积相同的盐酸和醋酸两种溶液中n(Cl﹣)=n(CH3COO﹣),氢离子浓度相同,溶液pH相同,故A错误;B.根据电荷守恒,当体积相同的盐酸和醋酸两种溶液中n(Cl﹣)=n(CH3COO﹣),氢离子浓度相同,溶液pH相同,故B错误;C.醋酸是弱酸存在电离平衡,当n(Cl﹣)=n(CH3COO﹣)时,n(CH3COOH)远远大于n(HCl),与NaOH完全中和时,醋酸消耗的NaOH多于盐酸,故C正确;D.加水稀释时,醋酸电离平衡正向移动,醋酸溶液中醋酸根离子物质的量增大,而盐酸溶液中氯离子物质的量不变,所以分别用水稀释相同倍数后,所得溶液中:n(Cl﹣)<n(CH3COO﹣),故D错误;选C。【点睛】本题考查了弱电解质的电离,侧重于学生的分析能力的考查,根据电荷守恒判断两种溶液中氢离子浓度相等是解本题关键,再结合弱电解质电离特点来分析解答。4、A【解析】
A.重水中氧原子为16O,氢原子为重氢D,重水的分子式为D2O,故A正确;B.次氯酸中不存在氢氯键,其中心原子为氧原子,分子中存在1个氧氢键和1个氧氯键,结构式为H—O—Cl,故B错误;C.实验式为最简式,乙烯的实验式为CH2,故C错误;D.二氧化硅晶体为原子晶体,不存在二氧化硅分子,故D错误。答案选A。5、A【解析】
A.碳酸钡能够与胃酸(盐酸)反应产生可溶性的氯化钡,氯化钡是重金属盐,能够使蛋白质变性,导致人中毒,所以不能作钡餐,硫酸钡既不溶于水,也不溶于稀盐酸、同时也不能被X透过,所以应该用硫酸钡作胃肠X射线造影检查A错误;B.氯气具有强氧化性,可用于海水提溴,B正确;C.氨气易液化,液氨汽化时吸收大量的热,使周围的环境温度降低,因此可作制冷剂,C正确;D.过氧化钠能和二氧化碳、水反应生成氧气,所以过氧化纳可用于航天员的供氧剂,D正确;故合理选项是A。6、D【解析】
A.常温下,0.1mol·L-1HCN溶液中,水电离出的氢离子浓度为10-8.9mol/L,则溶液中的氢离子浓度==10-5.1,则电离常数Ka==10-9.2,数量级为10-,9,故A错误;B.a点为HCN和NaCN的混合溶液显中性,c点为NaOH和NaCN的混合溶液呈碱性,故B错误;C.当V(NaOH)=10mL时,为HCN和NaCN的混合溶液且二者物质的量浓度相等,溶液显酸性,c(OH-)<c(H+),故C错误;D.当V(NaOH)=30mL时,为NaOH和NaCN的混合溶液呈碱性,钠离子的总物质的量为0.003mol,NaCN中CN-以CN-和HCN两种形式存在,总物质的量为0.002mol,则物料守恒为2c(Na+)=3c(CN-)+3c(HCN),该混合溶液中电荷守恒式为:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),则c(Na+)=c(CN-)+c(OH-)-c(H+),代入物料守恒式,可得:2[c(CN-)+c(OH-)-c(H+)]=3c(CN-)+3c(HCN),2c(OH-)-2c(H+)=c(CN-)+3c(HCN),故D正确;答案选D。7、D【解析】
根据电池反应:Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2,电极反应式正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,负极:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2A.工作时原电池负极消耗OH-,溶液的pH减小,故A错误;B.电子不能在溶液中传递,故B错误;C.原电池中阴离子向负极移动,溶液中OH-由Ag2O电极移向Zn电极,故C错误;D.根据上面分析,Ag2O作正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,故D正确;答案选D。【点睛】根据题干中的电池总反应中氧化还原反应,写出电极反应,即可容易分析解答。8、A【解析】A、根据图像,可以得知pH=2时c(HA-)>c(H2A)+c(A2-),故A说法错误;B、E点:c(A2-)=c(HA-),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),此时的溶质为Na2A、NaHA,根据物料守恒,2n(Na+)=3n(A),即2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(H2A),两式合并,得到c(Na+)-c(HA-)=[c(HA-)+3c(H2A)+c(A2-)]/2,即c(Na+)-c(HA-)=0.1+c(H2A),c(Na+)-c(HA-)<0.100mol·L-1,故B说法正确;C、根据物料守恒和电荷守恒分析,当c(Na+)=0.1mol·L-1溶液中:c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-),故C说法正确;D、根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),pH=7,说明c(H+)=c(OH-),即c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),因此有c(Na+)>2c(A2-),故D说法正确。9、B【解析】
“灶燃薪”是加热,“多者十二三眼,少者七八眼,共煎此盘”是蒸发结晶,B正确,故答案为:B。10、A【解析】
由题意可知反应的前后压强之比为5:4,说明反应正向是体积减小的反应,即C、D物质中只有一种是气体,列三段式:由于(4+2):(2.8+1.2+1.6)=15:14≠5:4,(4+2):(2.8+1.2+0.8)=5:4,所以C物不是气体,D物为气体。【详解】A.增大反应体系中物质的浓度,平衡向浓度减小的方向移动,但C不是气体,增加C不能使平衡正向移动,所以B的平衡转化率不变,故A正确;B.B的平衡转化率=0.8mol÷2mol×100%=40%,故B错误;C.化学平衡常数只与温度有关,温度不变则平衡常数不变,故C错误;D.由于生成物C为非气体,其浓度为1,所以该反应的化学平衡常数表达式K=,故D错误;故答案为A。【点睛】注意掌握外界条件对化学平衡的影响和反应三段式的应用。11、D【解析】
A.电解熔融氯化镁制得镁单质,化学方程式为:,而不是氧化镁,故A错误;B.工业上常用石灰乳与纯碱反应Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,制备NaOH,而不是钠与水反应,故B错误;C.炼铁的原料铁矿石、焦炭、石灰石,起还原剂作用的是碳和氢气反应生成的CO,故C错误;D.二氧化硅与焦炭反应生成粗硅和一氧化碳,反应方程式为:,所以工业上制备粗硅的主要原料有石英砂和焦炭,故D正确;故选:D。【点睛】电解制备镁单质所使用物质为氯化镁,而非氧化镁,其原因在于氧化镁的熔点较高,电解过程中耗能较大,而氯化镁的熔点较低,在熔融状态下能够发生电离,能够制备镁单质。12、B【解析】
A项、溶液中H+与KHSO3反应,不能大量共存,故A不选;B项、0.1mol·L-1H2SO4溶液中该组离子之间不反应,能大量共存,故B正确;C项、ClO-具有强氧化性,碱性条件下会将Na2SO3氧化,不能大量共存,故C不选;D项、NH4+和HCO3-会与Ba(OH)2反应,不能大量共存,故D不选。故选B。【点睛】本题考查离子共存,侧重分析与应用能力的考查,注意复分解反应、氧化还原反应的判断,把握习题中的信息及离子之间的反应为解答的关键。13、D【解析】
A.①点时没有加入氢氧化钠,溶液中存在HClO和水的电离平衡,A错误;B.①到②溶液c(H+)之间减小,酸对水的电离的抑制程度减小,则水的电离程度逐渐增大,B错误;C.②点时溶液存在ClO-,具有强氧化性,可氧化I-,I-不能大量存在,C错误;D.②点时溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),所以c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),D正确;答案选D。【点睛】向饱和氯水中逐滴滴入0.1mol•L-1的氢氧化钠溶液,发生的反应为Cl2+H2O⇌HCl+HClO、HCl+NaOH═NaCl+H2O、HClO+NaOH═NaClO+H2O,注意理解溶液中的溶质及其性质是解本题关键,根据物料守恒得c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),为易错点。14、A【解析】
A、蚕丝的主要成分为蛋白质,而棉花的成分为纤维素,选项A不正确;B、氯乙烯是1个氯原子取代了乙烯分子中的1个H原子形成的,故氯乙烯分子中所有的原子也处于同一平面;溴苯是1个溴原子取代了苯分子中的1个H原子形成的,故溴苯分子中所有的原子也处于同一平面,选项B正确;C、甲醛含有醛基,乙炔、丙烯、裂化汽油均含有不饱和碳碳双键,能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,选项C正确;D、乙醇、福尔马林均可使蛋白质发生变性,则75%的乙醇溶液可用于医疗消毒,福尔马林可用于浸制动物标本,二者所含原理一样,选项D正确;答案选A。15、B【解析】
A.自来水厂常用明矾作净水剂,明矾没有强氧化性,不能用于消毒杀菌剂,A错误;B.高铁车用大部分材料是铝合金,铝合金材料具有强度大、质量轻、抗腐蚀能力强等优点,B正确;C.硅胶吸水性强,可作瓶装药品的干燥剂及催化剂载体,硅胶不导电,不能用作半导体材料,C错误;D.使用肥皂洗手可预防病毒,肥皂的主要成分硬脂酸钠溶于水显碱性,D错误;答案选B。16、A【解析】
化合反应的概念是由两种或两种以上的物质生成一种新物质。A、氯气和水反应生成HCl和HClO,则不能通过化合反应生成,故A选;B、氮气和氧气反应生成NO,则能通过化合反应生成,故B不选;C、二氧化硫和氧气生成三氧化硫,则能通过化合反应生成,故C不选;D、铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,则能通过化合反应生成,故D不选;故选:A。二、非选择题(本题包括5小题)17、碳碳双键氧化反应加成反应CH3CH=CH2、、【解析】
A的分子式为C2H4,应为CH2=CH2,发生氧化反应生成环氧乙烷,环氧乙烷和二氧化碳反应生成碳酸乙二酯,碳酸乙二酯和甲醇发生信息i中的反应生成碳酸二甲酯和HOCH2CH2OH,其中F和M可生成N,则E为HOCH2CH2OH,F为碳酸二甲酯,结构简式为;G和苯反应生成J,由J分子式知G生成J的反应为加成反应,G为CH2=CHCH3,J发生氧化反应然后酸化生成L和丙酮,L和丙酮在酸性条件下反应生成M,由M结构简式和D分子式知,D为,F和M发生缩聚反应生成的PC结构简式为;(7)由信息ii可知,欲制己二醛可通过环己烯催化氧化得到,引入碳碳双键可通过醇或卤代烃的消去得到;【详解】(1)A的分子式为C2H4,应为CH2=CH2,含有的官能团名称是碳碳双键;(2)反应①是乙烯催化氧化生成环氧乙烷,反应类型为氧化反应;反应②是环氧乙烷与CO2发生加成反应生成,反应类型是加成反应;(3)反应③是和CH3OH发生取代反应,生成乙二醇和碳酸二甲酯,发生反应的化学方程式是;(4)反应④是G和苯发生加成反应生成的J为C9H12,由原子守恒可知D的分子式为C3H6,结合G的核磁共振氢谱有三种峰,G的结构简式是CH3CH=CH2;(5)反应⑥中苯酚和丙酮还发生加成反应生成,还可以发生缩聚反应生成等;(6)反应⑦是碳酸二甲酯和发生缩聚反应生成PC塑料的化学方程式为;(7)由信息ii可知,欲制己二醛可通过环己烯催化氧化得到,引入碳碳双键可通过醇或卤代烃的消去得到,结合L为苯酚可知,合成路线为苯酚与H2加成生成环己醇,环己醇发生消去反应生成环己烯,最后再催化氧化即得己二醛,由此可知中间产物1为环己醇,结构简式是。【点睛】本题题干给出了较多的信息,学生需要将题目给信息与已有知识进行重组并综合运用是解答本题的关键,需要学生具备准确、快速获取新信息的能力和接受、吸收、整合化学信息的能力,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型。本题需要学生根据产物的结构特点分析合成的原料,再结合正推与逆推相结合进行推断,充分利用反应过程C原子数目,对学生的逻辑推理有较高的要求。难点是同分异构体判断,注意题给条件,结合官能团的性质分析解答。18、羟基取代反应C7H6O3+HNO3+H2O19或CH3CH2OHCH2=CH2【解析】
本题主要采用逆推法,通过分析C的结构可知B()与CH3I发生取代反应生成C;分析B()的结构可知A()与CH2Cl2发生取代反应生成B;C()在浓硫酸、浓硝酸条件下发生硝化反应生成D,D在Fe+HCl条件下,-NO2还原为-NH2,根据M中肽键的存在,可知E与F发生分子间脱水生成M;分析M的结构,可知E为,F为;根据E()可知D为。【详解】(1)根据上面分析可知A()中官能团的名称是羟基。B→C的反应类型是取代反应;答案:羟基取代反应(2)B()的分子式为C7H6O3;答案:C7H6O3。(3)C()在浓硫酸、浓硝酸条件下发生硝化反应生成D,化学方程式为+HNO3+H2O;答案:+HNO3+H2O(4)根据上面分析可知F的结构简式为;答案:(5)符合下列条件的C()的同分异构体:①能发生水解反应,说明必有酯基;②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明必有酚羟基;符合条件的有苯环外面三个官能团:HCOO-、-CH3、-OH,符合条件的共有10种;苯环外面两个官能团:-OH、-COOCH3,符合条件的共有3种;苯环外面两个官能团:-OH、-OOCCH3,符合条件的共有3种;-CH2OOCH、-OH,符合条件的共有3种;因此同分异构体共19种,其中核磁共振氢谱只有4组峰的结构肯定对称,符合条件的结构简式为或;答案:19或(6)逆推法:根据题干A生成B的信息可知:的生成应该是与一定条件下发生取代反应生成;可以利用乙烯与溴水加成反应生成,乙烯可由乙醇消去反应生成,据此设计合成路线为;答案:。19、Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好IJHGD(C)或C(D)冷水浴平衡气压,收集多余的气体过滤79.8%【解析】
(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙晶体共热制取氨气;(2)夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面变化情况;(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,制取的二氧化碳中含有HCl和水蒸气,制取氨气时气体中含有水蒸气,也需要除去杂质气体;(4)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,结合物质的性质分析;丁中气球的用来平衡内外压强;(5)利用已知信息,氨基甲酸铵(NH2COONH4)难溶于CCl4分析;(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。通过碳原子守恒,计算样品中氨基甲酸铵的质量分数。【详解】(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙晶体共热制取氨气,方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;(2)检查装置乙气密性的操作:夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好;(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,制取的二氧化碳中含有HCl和水蒸气,应先通过装置已中的饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,然后通过戊中的浓硫酸除去水蒸气;制取氨气时气体中含有水蒸气,通过装置丙中的碱石灰;仪器接口的连接顺序为:B→IJ→HG→EF←(或DC)CD←A。(4)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,生成氨基甲酸铵的反应是放热的,所以需要降低温度,用冷水浴;丁中气球的用来平衡内外压强,还能吸收多余未反应的气体;(5)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是易水解的白色固体,难溶于CCl4,则可以使用过滤的方法分离;(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。碳酸钙的物质的量==0.1500mol,根据碳原子守恒,氨基甲酸铵样品中碳的物质的量也为0.1500mol,碳酸氢铵和氨基甲酸铵的物质的量分别为x、y,则x+y=0.15,79x+78y=11.73,解得:x=0.03mol,y=0.12mol,则样品中氨基甲酸铵的质量分数为×100%=79.8%。20、Fe+3NO3-+6H+=Fe3++3NO2↑+3H2O降温结晶过滤取反应后的溶液,加几滴铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀0.1mol·L-1硝酸钠和0.2mol·L-1硝酸的混合溶液或者pH约等于1.6的0.3mol·L-1硝酸钠和硝酸的混合溶液实验二的步骤i中未观察到溶液变为深棕色,说明没有Fe2+生成2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+在pH约等于1.60.1mol·L-1硝酸铁溶液中,Fe3+、NO3-都有氧化性,其中以NO3-氧化性为主。【解析】
(1)①硝酸与铁屑混合后,铁屑溶解,溶液变黄色,液面上方有红棕色气体,生成了硝酸铁、二氧化氮和水,据此写离子方程式;②根据溶液提取晶体的操作回答;(2)①如果Fe3+使银镜溶解,则铁的化合价降低变为Fe2+,证明Fe2+的存在即可;②证明NO3-使银镜溶解,采用控制变量法操作;④溶液液面上方出现红棕色气体,溶液仍呈黄色;⑤根据继续持续通入SO2,溶液逐渐变为深棕色,已知:Fe2++NO⇌[Fe(NO)]2+(深棕色),有Fe2+的生成;(3)总结实验一和实验二可知答案。【详解】(1)①硝酸与铁屑混合后,铁屑溶解,溶液变黄色,液面上方有红棕色气体,生成了硝酸铁、二氧化氮和水,离子方程式为:Fe+3NO3-+6H+=Fe3++3NO2↑+3H2O,故答案为:Fe+3NO3-+6H+=Fe3++3NO2↑+3H2O;②由硝酸铁溶液,获取硝酸铁晶体,应进行的操作是:将溶液小心加热浓缩、降温结晶、过滤、用浓硝酸洗涤、干燥
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