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文档简介
福建省泉州市南安市侨光中学2023-2024学年高考化学二模试卷考生须知: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、化合物X(5没食子酰基奎宁酸)具有抗氧化性和抗利什曼虫活性而备受关注,X的结构简式如图所示。下列有关X的说法正确的是()A.分子式为C14H15O10B.分子中有四个手性碳原子C.1molX最多可与4molNaOH反应D.1molX最多可与4molNaHCO3反应2、1,1-二环丙基乙烯()是重要医药中间体,下列关于该化合物的说法正确的是A.所有碳原子可能在同一平面 B.乙苯与它互为同分异构体C.二氯代物有9种 D.只能发生取代、加成、加聚反应3、从古至今化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是()A.喝补铁剂(含Fe2+)时,加服维生素C效果更好,因维生素C具有氧化性B.汉代烧制岀“明如镜、声如馨”的瓷器,其主要原料为石灰石C.“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”,司南中的“杓”含Fe2O3D.港珠澳大桥采用超高分子聚乙烯纤维吊绳,其商品名为“力纶”是有机高分子化合物4、如图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+Q的正反应速率随时间的变化情况,试根据如图曲线判断下列说法可能正确的是()A.t1时只减小了压强B.t1时只降低了温度C.t1时只减小了NH3的浓度,平衡向正反应方向移动D.t1时减小N2浓度,同时增加了NH3的浓度5、SO2是大气污染物,造成酸雨的主要原因,用如图所示装置可以既吸收工厂排放的废气中的SO2,又可以生成一定量的硫酸,下列说法正确的是()A.a为正极,b为负极B.生产过程中氢离子由右移向左C.从左下口流出的硫酸的质量分数一定大于50%D.负极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+6、科学研究发现,高度对称的有机分子具有致密性高、稳定性强、张力能大等特点。饱和烃中有一系列高度对称结构的烃,如(正四面体烷C4H4)、(棱晶烷C6H6)、(立方烷C8H8),下列有关说法正确的是A.上述三种物质中的C原子都形成4个单键,因此它们都属于烷烃B.上述三种物质互为同系物,它们的通式为C2nH2n(n≥2)C.棱晶烷与立方烷中碳原子均为饱和碳原子,其二氯代物的数目不同D.棱晶烷与立方烷在光照条件下均可与氯气发生取代反应7、W、X、Y、Z都是元素周期表中前20号的元素。W的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构,且能形成化合物WY;Y和Z属同族元素,它们能形成两种常见化合物;X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物;W和X能形成化合物WX2,X和Y不在同一周期,它们能形成组成为XY2的化合物。关于W、X、Y、Z的说法正确的是A.气态氢化物稳定性:X<YB.最高价氧化物对应的水化物酸性:X<YC.化合物WX2和XY2均为共价化合物D.W、Y、Z的简单离子半径:W>Y>Z8、X、Y、Z、R、W是原子序数依次递增的五种短周期主族元素,它们所在周期数之和为11,YZ气体遇空气变成红棕色,R的原子半径是短周期中最大的,W和Z同主族。下列说法错误的是()A.X、Y、Z元素形成的化合物溶于水一定呈酸性B.气态氢化物的稳定性:Z>WC.简单离子半径:W>RD.Z、R形成的化合物中可能含有共价键9、下列有关表述正确的是()A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质B.Na2O、Na2O2组成元素相同,所以与CO2反应产物也相同C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度D.SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应10、下列各选项有机物同分异构体的数目,与分子式为ClC4H7O2,且能与碳酸氢钠反应生成气体的有机物数目相同的是(不含立体异构)()A.分子式为C5H10的烯烃 B.分子式为C4H8O2的酯C.的一溴代物 D.立方烷()的二氯代物11、下列变化中只存在放热过程的是()A.氯化钠晶体熔化 B.氢氧化钠晶体溶于水C.液氮的气化 D.水蒸气的液化12、为研究某固体混合物样品的成分,取等质量的两份该固体,进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离):(1)一份固体溶于水得透明溶液,加入足量BaCl2溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g沉淀。(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体0.672L(标准状况)。根据上述实验现象,该固体样品的成分可能是()A.Na2SO4、(NH4)2CO3、KClB.KCl、Na2CO3、(NH4)2SO4C.CuCl2、Na2CO3、(NH4)2SO4D.Na2SO4、NH4Cl、K2CO313、一种治疗感冒咳嗽的药物结构简式是。下列关于该有机物的说法正确的是()A.分子中所有碳原子可在同一平面上B.该有机物的分子式是C10H16OC.该有机物能发生加成和氧化反应D.该有机物与互为同分异构体14、下列说法正确的是A.常温下,向0.1mol·L-1的醋酸溶液中加水稀释,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)减小B.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0达平衡后,降低温度,正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动C.镀锌铁板是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的D.电解精炼铜时,阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属15、短周期元素T、R、W、G在周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是A.T的氢化物的沸点一定低于R的B.W的氧化物对应的水化物一定是强酸C.T和W组成的化合物含两种化学键D.工业上电解熔融氧化物制备G的单质16、化学与我们的生活密切相关。下列说法错误的是()A.开发可燃冰,有利于节省化石燃料,并减少空气污染B.酒精能杀菌,浓度越大效果越好C.钻石、水晶、刚玉都是人们熟知的宝石,但其化学成分不同D.用热的纯碱溶液和直馏汽油去油污原理不同二、非选择题(本题包括5小题)17、有两种新型的应用于液晶和医药的材料W和Z,可用以下路线合成。已知以下信息:①(R1、R2、R3、R4为氢原子或烷烃基)②1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应③(易被氧化)④+CH3-CH=CH2请回答下列问题:(1)化合物A的结构简式____________,A→B的反应类型为_______________。(2)下列有关说法正确的是____________(填字母)。A.化合物B中所有碳原子不在同一个平面上B.化合物W的分子式为C11H16NC.化合物Z的合成过程中,D→E步骤为了保护氨基D.1mol的F最多可以和4molH2反应(3)C+D→W的化学方程式是________________________。(4)写出同时符合下列条件的Z的所有同分异构体的结构简式:_____________________。①遇FeCl3溶液显紫色;②红外光谱检测表明分子中含有结构;③1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。(5)设计→D合成路线(用流程图表示,乙烯原料必用,其它无机过剂及溶剂任选)______________。示例:CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH318、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______。19、草酸合铜(Ⅱ)酸钾[KaCub(C2O4)c·xH2O]是一种重要的化工原料。(1)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体可以用CuSO4晶体和K2C2O4溶液反应得到。从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体的实验步骤为:加入适量乙醇、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。在蒸发浓缩的初始阶段还采用了蒸馏操作,其目的是_____________________。(2)某同学为测定草酸合铜(Ⅱ)酸钾的组成,进行如下实验:步骤Ⅰ测定Cu2+:准确称取0.7080g样品,用20.00mLNH4Cl−NH3·H2O缓冲溶液溶解,加入指示剂,用0.1000mol·L−1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点(离子方程式为Cu2++H2Y2−CuY2−+2H+),消耗EDTA标准溶液20.00mL;步骤Ⅱ测定C2O42-:准确称取0.7080g样品,用6.00mL浓氨水溶解,加入30.00mL4.0mol·L−1的硫酸,稀释至100mL,水浴加热至70~80℃,趁热用0.1000mol·L−1KMnO4标准液滴定至终点,消耗KMnO4溶液16.00mL。①已知酸性条件下MnO4-被还原为Mn2+,步骤Ⅱ发生反应的离子方程式为___________。②步骤Ⅱ滴定终点的现象是______________________。③通过计算确定草酸合铜(Ⅱ)酸钾的化学式(写出计算过程)。____________20、碘酸钙[Ca(IO3)2]是重要的食品添加剂。实验室制取Ca(IO3)2·H2O的实验流程:已知:碘酸是易溶于水的强酸,不溶于有机溶剂。(1)转化步骤是为了制得碘酸,该过程在图1所示的装置中进行,当观察到反应液中紫红色接近褪去时,停止通入氯气。①转化时发生反应的离子方程式为_____________________________________。②转化过程中CCl4的作用是_______________________________________。③为增大转化过程的反应速率,可采取的措施是_______________________。(2)将CCl4与水层分离的玻璃仪器有烧杯、________。除去HIO3水溶液中少量I2单质的实验操作为______________________________,直至用淀粉溶液检验不出碘单质的存在。(3)已知:①Ca(IO3)2·6H2O是一种难溶于水的白色固体,在碱性条件下不稳定。②Ca(IO3)2·6H2O加热升温过程中固体的质量变化如图2所示。设计以除碘后的水层为原料,制取Ca(IO3)2·H2O的实验方案:向水层中__________。[实验中必须使用的试剂:Ca(OH)2粉末、AgNO3溶液]。21、海水是巨大的资源宝库,海水淡化及其综合利用具有重要意义。请回答下列问题:Ⅰ.(1)步骤1中,粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,粗盐精制过程中要使用Na2CO3溶液,请写出加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式_________________。(2)海水提溴,制得1molBr2需要消耗_________molCl2。步骤Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸化,其作用是___________________________。步骤Ⅲ若用Na2SO3水溶液吸收Br2,有关反应的离子方程式为_______________________________。(3)为了从工业Br2中提纯溴,除去产物中残留的少量Cl2,可向其中加入__________溶液。Ⅱ.(1)Mg在元素周期表中的位置:_____________,Mg(OH)2的电子式:____________,Mg(OH)2中所含元素的简单离子半径由小到大的顺序是____________________________。(2)步骤Ⅳ由Mg(OH)2得到单质Mg,以下方法最合适的是_______________(填序号)。A.Mg(OH)2MgCl2MgB.Mg(OH)2MgOMgC.Mg(OH)2MgOMgD.Mg(OH)2无水MgCl2Mg(3)判断Mg(OH)2是否洗涤干净的操作是__________________。Ⅲ.用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:(R:烃基:R':烃基或H)依据上述信息,写出制备所需溴代烃的可能结构简式:___________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
由结构可知分子式,分子中含-COOH、-COOC-、OH,结合羧酸、酯、醇、酚的性质来解答。【详解】A.由结构简式可知分子式为C14H16O10,A错误;B.在左侧六元环中,连接-OH、醚键的原子连接4个不同的原子或原子团,为手性碳原子,B正确;C.能与氢氧化钠反应的为3个酚羟基、酯基和羧基,1molX最多可与5molNaOH反应,C错误;D.只有羧基与碳酸氢钠反应,则1molX最多可与1molNaHCO3反应,D错误;故合理选项是B。【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质的关系、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项B为解答的难点。2、C【解析】
A.在该物质分子中含有6个饱和碳原子,由于饱和碳原子构成的是四面体结构,所以分子中不可能所有碳原子可能在同一平面,A错误;B.乙苯分子式是C8H10,1,1-二环丙基乙烯分子式是C8H12,二者的分子式不相同,因此乙苯与1,1-二环丙基乙烯不是同分异构体,B错误;C.该物质分子结构对称,若2个Cl原子在同一个C原子上,有2种不同的结构;若2个Cl原子在不同的C原子上,其中一个Cl原子在不饱和C原子上,可能有2种不同结构;若其中一个Cl原子位于连接在不饱和C原子的环上的C原子上,另一个C原子可能在同一个环上有1种结构;在不同环上,具有2种结构;若一个Cl原子位于-CH2-上,另一个Cl原子在同一个环上,只有1种结构;在两个不同环上,又有1种结构,因此可能的同分异构体种类数目为:2+2+1+2+1+1=9,C正确;D.该物质含有不饱和的碳碳双键,可发生加成反应、加聚反应;含有环丙基结构,能够发生取代反应,该物质属于不饱和烃,能够发生燃烧反应,催化氧化反应,因此不仅仅能够发生上述反应,D错误;故合理选项是C。3、D【解析】
A.亚铁离子易被人体吸收,维生素C具有还原性,可以防止亚铁离子被氧化,则喝补铁剂时,加维生素C效果较好,故A错误;B.瓷器的成分为硅酸盐,主要原料为黏土,不是石灰石,故B错误;C.“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”,与磁铁的磁性有关,则司南中的“杓”含Fe3O4,故C错误;D.聚乙烯纤维属于合成高分子材料,属于有机高分子化合物,故D正确;答案选D。4、D【解析】
根据图知,t1时正反应速率减小,且随着反应的进行,正反应速率逐渐增大,说明平衡向逆反应方向移动,当达到平衡状态时,正反应速率大于原来平衡反应速率,说明反应物浓度增大。【详解】A.t1时只减小了压强,平衡向逆反应方向移动,则正反应速率增大,但平衡时正反应速率小于原来平衡反应速率,故A错误;B.t1时只降低了温度,平衡向正反应方向移动,正反应速率逐渐减小,故B错误;C.t1时减小了NH3的浓度,平衡向正反应方向移动,但正反应速率在改变条件时刻不变,故C错误;D.t1时减小N2浓度,同时增加了NH3的浓度,平衡向逆反应方向移动,如果增加氨气浓度大于减少氮气浓度的2倍时,达到平衡状态,氮气浓度大于原来浓度,则正反应速率大于原来平衡反应速率,故D正确;故选D。【点睛】本题考查化学平衡图象分析,明确图中反应速率与物质浓度关系是解本题关键,会根据图象曲线变化确定反应方向,题目难度中等。5、D【解析】
A.由图可知,此装置为原电池,且a极发生氧化反应,属于负极,b极为正极,A项错误;B.原电池中阳离子移向正极,故氢离子由左移向右,B项错误;C.负极区有硫酸生成,但同时水的量在增加,则硫酸的质量分数不一定大于50%,甚至还可能小于50%,C项错误;D.负极反应式为SO2+2H2O-2e-===SO42-+4H+,D项正确;答案选D。6、D【解析】
A.上述三种物质中的C原子之间都形成C-C键,但由于不是结合形成链状,因此它们不属于烷烃,A错误;B.三种物质的通式为C2nH2n,n≥2,但结构不同,分子组成也不是相差CH2原子团的整数倍,不属于同系物,B错误;C.棱晶烷与立方烷中碳原子均为饱和碳原子,其二氯代物都有3种,数目相同,C错误;D.棱晶烷与立方烷分子中每个C与三个C形成三个共价单键,因此都属于饱和烃,在光照条件下均可与氯气发生取代反应,D正确;故合理选项是D。7、B【解析】
Y和Z属同族元素,能形成两种常见化合物,所以Y、Z为O和S元素,Z为S或O,又X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物,可确定Z为O,则Y为S,X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物,可判断X为C或N元素。W的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构,且能形成化合物WY,可知W为Ca,W和X能形成化合物WX2,故可判断X为C。综上得W、X、Y、Z四种元素分别是Ca、C、S、O。A.C的非金属性小于O的非金属性,所以CH4的稳定性小于H2O的稳定性,选项A错误;B.C的非金属性小于S的非金属性,所以最高价氧化物对应的水化物酸性:H2CO3<H2SO4,选项B正确;C.化合物WX2为CaC2,属于离子化合物,XY2为CS2属于共价化合物,选项C错误;D.Ca2+、S2-、O2-的半径大小关系为:S2->Ca2+>O2-,选项D错误。答案选B。8、A【解析】
YZ气体遇空气变成红棕色,则Y是N,Z是O,NO在空气中和O2迅速反应生成红棕色的NO2;R的原子半径是短周期中最大的,则R是Na;W和Z同主族,则W是S;X、Y、Z、R、W所在周期数之和为11,则X在第一周期,为H;综上所述,X、Y、Z、R、W分别为:H、N、O、Na、S,据此解答。【详解】A.X、Y、Z分别为:H、N、O,H、N、O三种元素形成的化合物溶于水也可能显碱性,如NH3·H2O的水溶液显碱性,A错误;B.非金属性:Z(O)>W(S),故气态氢化物的稳定性:Z(O)>W(S),B正确;C.S2-核外有三层电子,Na+核外有两层电子,故离子半径:S2->Na+,C正确;D.Z、R为O、Na,O、Na形成的化合物中可能含有共价键,如Na2O2,D正确。答案选A。9、D【解析】
A、次氯酸钠是盐,是强电解质而不是弱电解质,故A错误;B、Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物不同:Na2O+CO2=Na2CO3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故B错误;C、增加氯离子的量,AgCl的沉淀溶解平衡向逆向移动,溶解度减小,故C错误;D、SiO2是酸性氧化物,二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,故D正确;答案选D。10、A【解析】
分子式为ClC4H7O2,且能与碳酸氢钠反应生成气体,说明含有羧基,然后看成氯原子取代丁酸烃基上的氢原子,丁酸有2种::CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,所以该有机物有3+2=5种;A.戊烷的同分异构体有:CH3−CH2−CH2−CH2−CH3、、,若为CH3−CH2−CH2−CH2−CH3,相应烯烃有CH2═CH−CH2−CH2−CH3、CH3−CH═CH−CH2−CH3;若为,相应烯烃有:CH2═C(CH3)CH2CH3、CH3C(CH3)═CHCH3、CH3CH(CH3)CH═CH2;若为,没有相应烯烃,总共5种,故A正确;B.分子式为C4H8O2的酯,为饱和一元酯,若为甲酸与丙醇形成的酯,甲酸只有1种结构,丙醇有2种,形成的酯有2种;若为乙酸与乙醇形成的酯,乙酸只有1种结构,乙醇只有1种结构,形成的乙酸乙酯有1种;若为丙酸与甲醇形成的酯,丙酸只有1种结构,甲醇只有1种结构,形成的丙酸甲酯只有1种,所以C4H8O2属于酯类的同分异构体共有4种,故B错误;C.甲苯分子中含有4种氢原子,一溴代物有4种:苯环上邻、间、对位各一种,甲基上一种,共4种,故C错误;D.立方烷的二氯代物的同分异构体分别是:一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替,所以二氯代物的同分异构体有3种,故D错误。答案选A。11、D【解析】
电解质的电离、铵盐溶于水、固体融化、液体汽化等均为吸热过程,而浓硫酸、氢氧化钠固体溶于、物质的液化、液体的固化均为放热过程,据此分析。【详解】A.氯化钠晶体熔化是吸热的过程,选项A错误;B.氢氧化钠固体溶于水放热,氢氧化钠在水中电离吸热,选项B错误;C.液氮的气化是吸热的过程,选项C错误;D.水蒸气液化,为放热过程,选项D正确。答案选D。12、D【解析】
根据(1)中沉淀6.63g和4.66g可知,含有SO42-和CO32-,且二者的物质的量分别为0.02mol、0.01mol;根据(2)中气体0.672L可知含有NH4+0.03mol。根据离子的定量关系看,只能选择Na2SO4、NH4Cl、K2CO3,若选择B项KCl、Na2CO3、(NH4)2SO4,SO42-0.02mol时NH4+有0.04mol,不符合定量关系,A、C项也类似,故D正确;答案选D。13、C【解析】
A.饱和碳原子连接的四个原子构成四面体结构,最多有三个原子处于同一平面,中标*的碳原子连了三个碳原子,所以所有碳原子不可能在同一平面,A错误;B.该有机物的分子式是C10H14O,B错误;C.该有机物含有的碳碳双键、羰基能发生加成反应,碳碳双键能被酸性高锰酸钾氧化,C正确;D.的分子式为C10H12O,二者分子式不相同,不互为同分异构体,D错误。答案选C。14、C【解析】
A.常温下,向0.1mol·L-1的醋酸溶液中加水稀释,c(H+)、c(CH3COOH)均减小,因为稀释过程促进醋酸的电离,所以溶液中c(H+)/c(CH3COOH)增大,A错误;B.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0达平衡后,降低温度,正反应速率减小、逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动,B错误;C.镀锌铁板在空气中会形成原电池,锌做负极被腐蚀,铁做正极被保护,是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的,C正确;D.电解精炼铜时,粗铜做阳极,精铜做阴极,锌、铁比铜活泼,所以失电子变为离子,阳极泥中含有Ag、Au
等金属,D错误;综上所述,本题选C。15、D【解析】
T、R、W、G均为短周期元素,根据它们在周期表中的位置,可知T为碳元素,R为氧元素,G为铝元素,W为氯元素。【详解】A.T为C元素,可形成多种氢化物,当分子量较大时,沸点即可高于R的,A错误;B.W的最高价氧化物对应水化物为强酸,而HClO为弱酸,B错误;C.T和W组成的化合物为CCl4,只含有一种化学键共价键,C错误;D.G为Al,工业电解熔融的氧化铝来制备其单质,D正确;故答案选D。16、B【解析】
A.“可燃冰”是天然气水合物,燃烧生成二氧化碳和水,属于清洁能源,有利于节省化石燃料,并减少空气污染,故A正确;B.医用酒精的浓度为75%,并不是越大越好,浓度过大的酒精能够使细菌表明的蛋白质凝固,形成一层硬膜,这层硬膜阻止酒精分子进一步渗入细菌内部,反而保护了细菌,故B错误;C.钻石的成分是碳单质,水晶的成分是二氧化硅、刚玉的成分是氧化铝,三者成分不同,故C正确;D.纯碱水解显碱性,油脂在碱性环境下水解,直馏汽油去油污是利用相似相溶原理,所以二者去油污原理不同,故D正确;故选:B。二、非选择题(本题包括5小题)17、(CH3)2CH-CCl(CH3)2消去反应C、【解析】
A的分子式为C6H13Cl,为己烷的一氯代物,在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应得到B为烯烃,1molB发生信息①中氧化反应生成2molC,且C不能发生银镜反应,B为对称结构烯烃,且不饱和C原子没有H原子,故B为(CH3)2C=C(CH3)2,C为,逆推可知A为(CH3)2CH-CCl(CH3)2。由W进行逆推,可推知D为,由E后产物结构,可知D与乙酸酐发生取代反应生成E,故E为,然后E发生氧化反应。对、比F前后物质结构,可知生成F的反应发生取代反应,而后酰胺发生水解反应又重新引入氨基,则F为,D→E步骤为了保护氨基,防止被氧化。【详解】根据上述分析可知:A为(CH3)2CH-CCl(CH3)2,B为(CH3)2C=C(CH3)2,C为,D为,E为,F为。则(1)根据上述分析可知,化合物A的结构简式为:(CH3)2CH-CCl(CH3)2,A与NaOH的乙醇溶液在加热时发生消去反应,产生B:(CH3)2C=C(CH3)2,乙醇A→B的反应类型为:消去反应;(2)A.化合物B为(CH3)2C=C(CH3)2,可看作是乙烯分子中4个H原子分别被4个-CH3取代产生的物质,由于乙烯分子是平面分子,4个甲基C原子取代4个H原子的位置,在乙烯分子的平面上,因此所有碳原子处于同一个平面,A错误;B.由W的结构简式可知化合物W的分子式为C11H15N,B错误;C.氨基具有还原性,容易被氧化,开始反应消耗,最后又重新引入氨基,可知D→E步骤为了保护氨基,防止被氧化,C正确;D.物质F为,苯环能与氢气发生加成反应,1mol的F最多可以和3molH2反应,D错误,故合理选项是C;(3)C+D→W的化学方程式是:;(4)Z的同分异构体满足:①遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基;②红外光谱检测表明分子中含有结构;③1HNMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子,说明分子结构对称,则对应的同分异构体可为、;(5)由信息④可知,苯与乙烯发生加成反应得到乙苯,然后与浓硝酸、浓硫酸在加热50℃~60℃条件下得到对硝基乙苯,最后与Fe在HCl中发生还原反应得到对氨基乙苯,故合成路线流程图为:。【点睛】要充分利用题干信息,结合已经学习过的各种官能团的性质及转化进行合理推断。在合成推断时要注意有机物的分子式、反应条件、物质的结构的变化,采取正、逆推法相结合进行推断。18、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。19、回收乙醇2+5+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O当滴入最后一滴KMnO4标准液时,溶液变成浅红色,且半分钟不褪色由步骤Ⅰ的反应离子方程式:Cu2++H2Y2−CuY2−+2H+,可得关系式:Cu2+~H2Y2−,据题意有:解得:n(Cu2+)=0.002mol由步骤Ⅱ的离子反应方程式:2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,可得关系式:2MnO4-~5C2O42-,则有:解得:n(C2O42-)=0.004mol根据电荷守恒,可知n(K+)=0.004mol根据质量守恒原理,则n(H2O)=。故草酸合铜(Ⅱ)酸钾的化学式为:K2Cu(C2O4)2·2H2O。【解析】
(1)分析题中所给信息,硫酸铜不溶于乙醇,使用乙醇可以降低硫酸铜的溶解度,有利于晶体的析出。加入乙醇后,乙醇易挥发,故可通过蒸馏的方法回收。(2)根据题中步骤Ⅰ测定Cu2+的原理及消耗的EDTA的量,可计算出0.7080g样品中Cu2+的量;根据步骤Ⅱ测定C2O42-的过程中,KMnO4和C2O42-在酸性条件下发生氧化还原反应,结合氧化还原反应原理,可计算出0.7080g样品中C2O42-的量;结合电荷守恒和质量守恒,分别计算出K+和H2O的量。进而可确定草酸合铜(Ⅱ)酸钾的化学式。【详解】(1)乙醇易挥发,故可通过蒸馏的方法回收。答案为:回收乙醇;(2)①根据氧化还原反应原理,可知离子反应方程式为:2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O;答案为:2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O;②KMnO4溶液为紫红色,当加入最后一滴KMnO4标准液时,溶液变成浅红色,且半分钟不褪色,说明达到滴定终点。答案为:当滴入最后一滴KMnO4标准液时,溶液变成浅红色,且半分钟不褪色;③由步骤Ⅰ的反应离子方程式:Cu2++H2Y2−CuY2−+2H+,可得关系式:Cu2+~H2Y2−,据题意有:解得:n(Cu2+)=0.002mol由步骤Ⅱ的离子反应方程式:2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,可得关系式:2MnO4-~5C2O42-,则有:解得:n(C2O42-)=0.004mol根据电荷守恒,可知n(K+)=0.004mol根据质量守恒原理,则n(H2O)=。故草酸合铜(Ⅱ)酸钾的化学式为:K2Cu(C2O4)2·2H2O。20、I2+5Cl2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+增大Cl2的溶解量,提高Cl2的利用率加快搅拌速率分液漏斗将HIO3水溶液用CCl4多次萃取,分液加入Ca(OH)2粉末,边加边搅拌至溶液pH约为7,过滤,洗涤沉淀至洗涤后滤液滴加AgNO3溶液不再有沉淀产生,将滤渣在100~160℃条件下加热至恒重【解析】
(1)①转化步骤是为了制得碘酸,根据流程图,转化时发生反应的离子方程式为氯气、水和碘单质反应生成碘酸和盐酸;②氯气可溶于水,会降低转化过程中氯气的利用率;③根据装置图所示,装置圆底烧瓶中有一个搅拌装置,可使反应物充分混合接触;(2)互不相溶的液体混合物分离应使用分液操作;HIO3可溶于水,但碘单质在水中溶解度较小,可进行萃取分离;(3)除碘后的水层溶液为HIO3溶液,可与Ca(OH)2反应生成Ca(IO3)2·6H2O,根据图示,在100~160℃条件下固体质量基本保持不变,并且要将杂质除尽。【详解】(1)①转化步骤是为了制得碘酸,根据流程图,转化时发生反应的离子方程式为氯气、水和碘单质反应生成碘酸和盐酸,方程式为:I2+5Cl2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+;②氯气可溶于水,会降低转化过程中氯气的利用率,转化过程中CCl4的作用是增大Cl2的溶解量,提高Cl2的利用率;③根据装置图所示,装置圆底烧瓶中有一个搅拌装置,可使反应物充分混合接触,则为增大转化过程的反应速率的方法为加快搅拌速率;(2)互不相溶的液体混合物分离应使用分液操作,需要的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗;HIO3可溶于水,但碘单质在水中溶解度较小,可进行萃取分离,操作为将HIO3水溶液用CCl4多次萃取,分液,直至用淀粉溶液检验不出碘单质的存在;(3)除碘后的水层溶液为HIO3溶液,可与Ca(OH)2反应生成Ca(IO3)2·6H2O,根据图示,在100~160℃条件下固体质量基本保持不变,则实验方案:向水层中加入Ca(OH)2粉末,边加边搅拌至溶液pH约为7,过滤,洗涤沉淀至洗涤后滤液滴加AgNO3溶液不再有沉淀产生,将滤渣在100~160℃条件下加热至恒重。21、Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓2抑制氯气和水反应Br2+SO32-+H2O=SO42-+2H++2Br-NaBr第三周期第ⅡA族r(O2-)>r(Mg2+)>r(H+)D取最后的洗涤液少量于试管中,向其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,如果没有沉淀生成,证明已洗净CH3CH2Br、CH3Br【解析】
I.(1)SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀,碳酸钠一定在氯化钡之后;加入的Na2CO3溶液会与过量的BaCl2溶液、CaCl2溶液发生沉淀反应;(2)根据Cl2与NaBr反应的方程式中关系分析、计算;结合氯气与水的反应是可逆反应分析;Na2SO3具有还原性,而Br2具有氧化性,二者发生氧化还原反应,根据电子守恒、原子守恒及电荷守恒书写离子方程式;(3)可用溴化钠除去氯气;Ⅱ.(1)根据Mg核外电子排布判断其在周期表中的位置;Mg(OH)2是离子化合物,Mg2+与2个OH-之间通过离子键结合;原子核外电子层数越多离子半径越大,当层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大;(2)制备氢氧化镁的过程为:海水中含有镁离子,首先将镁离子转化为氢氧化镁沉淀,反应方程式为:Mg2++2OH-=Mg(O
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