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文档简介
安徽省炳辉中学2024届高三第一次调研测试化学试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、去除括号内少量杂质,选用的试剂和方法正确的是A.乙烷(乙烯):通H2催化剂加热B.己烷(己烯):加溴水后振荡分液C.Fe2O3(Al2O3):加NaOH溶液过滤D.H2O(Br2):用酒精萃取2、下列属于酸性氧化物的是()A.CO B.Na2OC.KOH D.SO23、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4、W、X、Y、Z均为短周期元素,原子序数依次增加,W的原子核最外层电子数是次外层的2倍,X-、Y+具有相同的电子层结构,Z的阴离子不能发生水解反应。下列说法正确的是()A.原子半径:Y>Z>X>WB.简单氢化物的稳定性:X>Z>WC.最高价氧化物的水化物的酸性:W>ZD.X可分别与W、Y形成化合物,其所含的化学键类型相同5、设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.1mol中共平面的碳原子数最多为6NAB.1L0.5mol/LKHC2O4溶液中含HC2O4-和H2C2O4的数目为0.5NAC.25℃、1.01×105Pa下,44.8LSO2和CO2的混合气体中所含分子数为2NAD.12.0gNaHSO4和MgSO4的固体混合物中所含阳离子总数为0.1NA6、在强酸性溶液中,下列离子组能大量共存且溶液为无色透明的是A.Na+K+OH-Cl-B.Na+Cu2+SO42-NO3-C.Ca2+HCO3-NO3-K+D.Mg2+Na+SO42-Cl-7、化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A.碳酸钠可用于去除餐具的油污 B.漂白粉可用于生活用水的消毒C.碳酸钡可用于胃肠X射线造影 D.氢氧化铝可用于中和过多胃酸8、我国科技人员全球首创3290块长宽均为800毫米,重量仅为2.85公斤的可折叠光影屏助阵70周年国庆庆典。下列有关说法正确的是A.光影屏中安装的计算机芯片,其材质是二氧化硅B.为提升光影屏的续航能力,翻倍提高电池的能量密度C.光影屏选用可折叠LED,其工作原理是将化学能转化为电能D.为减轻光影屏的重量,选用的ABS工程塑料和碳纤维都是有机高分子材料9、A、B、C、D是中学化学中常见的四种物质,且A、B、C中含有同一种元素,其转化关系如图所示。下列说法正确的是()A.若B为一种两性氢氧化物,则D可能是强酸,也可能是强碱B.若A为固态非金属单质,D为O2,则A可以为单质硫C.若A为强碱,D为CO2,则B的溶解度一定大于C的溶解度D.若A为18电子气态氢化物,D为O2,则A只能是C2H610、一氯甲烷等卤代烃跟苯的反应如图所示,(无机小分子产物略去)。下列说法正确的是A.该反应属于化合反应B.b的二氯代物有6种结构C.1molb加氢生成饱和烃需要6molH2D.C5H11Cl的结构有8种11、常温下向10mL0.1mol/L的HR溶液中逐渐滴入0.1mol/L的NH3·H2O溶液,所得溶液pH及导电性变化如图。下列分析不正确的是A.a~b点导电能力增强,说明HR为弱酸B.b点溶液pH=7,说明NH4R没有水解C.c点溶液存在c(NH4+)>c(R-)、c(OH-)>c(H+)D.b~c任意点溶液均有c(H+)×c(OH-)=Kw=1.0×10-1412、苯乙酮常温下为无色晶体或浅黄色油状液体,是山楂、含羞草、紫丁香等香精的调合原料,并广泛用于皂用香精和烟草香精中,可由苯经下述反应制备:+(CH3CO)2O+CH3COOHNA代表阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是A.气态苯乙酮的密度是气态乙酸密度的2倍B.1mol苯所含的化学单键数目为12NAC.0.5mol乙酸酐中含有的电子数目为27NAD.1L2mol/LCH3COOH溶液与足量钠反应生成的气体分子数为NA13、某学习兴趣小组通过2KClO3十H2C2O4CO2忄+2ClO2↑+K2CO3+H2O制取高效消毒剂ClO2。下列说法正确的是A.KClO3中的Cl被氧化B.H2C2O4是氧化剂C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1D.每生成1molClO2转移2mol电子14、空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图,有关说法正确的是A.转移0.1mol电子时,a电极产生标准状况下O21.12LB.b电极上发生的电极反应是:2H2O+2e-=H2↑+2OH-C.c电极上进行还原反应,B池中的H+可以通过隔膜进入A池D.d电极上发生的电极反应是:O2+4H++4e-=2H2O15、向恒温恒容密闭容器中充入1molX和2molY,发生反应4X(g)+2Y(g)⇌3Z(g),下列选项表明反应一定已达平衡状态的是()A.气体密度不再变化B.Y的体积分数不再变化C.3v(X)=4v(Z)D.容器内气体的浓度c(X):c(Y):c(Z)=4:2:316、下列陈述I、II正确并且有因果关系的是()选项陈述I陈述IIA油脂和汽油都是油一定条件下都能发生皂化反应BCuSO4可以用作游泳池消毒剂铜盐能使蛋白质变性C蔗糖、淀粉、纤维素是还原性糖它们一定条件下都能发生银镜反应D蛋白质结构中存在肽键蛋白质能表现出两性A.A B.B C.C D.D二、非选择题(本题包括5小题)17、由芳香烃A制备M(可用作消毒剂、抗氧化剂、医药中间体)的一种合成路线如下:已知:R1COOR2请回答:(1)A的结构简式为_____;D中官能团的名称为___。(2)由D生成E的反应类型为____;G的分子式为___。(3)由E与足量氢氧化钠的乙醇溶液反应的化学方程式为____。(4)M的结构简式为____。(5)芳香化合物H为C的同分异构体,H既能发生银镜反应又能发生水解反应,其核磁共振氢谱有4组吸收峰。写出符合要求的H的一种结构简式______。(6)参照上述合成路线和信息,以苯甲酸乙酯和CH3MgBr为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线_____。18、艾司洛尔是预防和治疗手术期心动过速或高血压的一种药物,艾司洛尔的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)丙二酸的结构简式为_______;E中含氧官能团的名称是_______。(2)D生成E的反应类型为____________。(3)C的结构简式为________________。(4)A遇FeCl3溶液发生显色反应,1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1molB、1molH2O和1molCO2,B能与溴水发生加成反应,推测A生成B的化学方程式为____。(5)X是B的同分异构体,X同时满足下列条件的结构共有____种,其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为____。①可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳②遇FeCl3溶液发生显色反应③除苯环外不含其他环(6)写出以苯甲醇和丙二酸为原料制备的合成路线________(其他试剂任选)。19、碘酸钾()是重要的微量元素碘添加剂。实验室设计下列实验流程制取并测定产品中的纯度:其中制取碘酸()的实验装置见图,有关物质的性质列于表中物质性质HIO3白色固体,能溶于水,难溶于CCl4KIO3①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇②碱性条件下易发生氧化反应:ClO-+IO3-=IO4-+Cl-回答下列问题(1)装置A中参加反应的盐酸所表现的化学性质为______________。(2)装置B中反应的化学方程式为___________________。B中所加CCl4的作用是_________从而加快反应速率。(3)分离出B中制得的水溶液的操作为____________;中和之前,需将HIO3溶液煮沸至接近于无色,其目的是____________,避免降低的产率。(4)为充分吸收尾气,保护环境,C处应选用最合适的实验装置是____________(填序号)。(5)为促使晶体析出,应往中和所得的溶液中加入适量的___________。(6)取1.000g产品配成200.00mL溶液,每次精确量取20.00mL溶液置于锥形瓶中,加入足量KI溶液和稀盐酸,加入淀粉作指示剂,用0.1004mol/L溶液滴定。滴定至终点时蓝色消失(),测得每次平均消耗溶液25.00mL。则产品中的质量分数为___(结果保留三位有效数字)。20、氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料,在许多领域有广泛应用。某化学小组模拟工业制氮化铝原理,欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。查阅资料:①实验室用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液共热制N2:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O②工业制氮化铝:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,氮化铝在高温下能水解。③AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑。Ⅰ.氮化铝的制备(1)实验中使用的装置如上图所示,请按照氮气气流方向将各仪器接口连接:e→c→d_____。(根据实验需要,上述装置可使用多次)。(2)A装置内的X液体可能是_____;E装置内氯化钯溶液的作用可能是_________.Ⅱ.氮化铝纯度的测定(方案i)甲同学用左图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。(3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是________.a.CCl4b.H2Oc.NH4Cl饱和溶液d.植物油(4)用下列仪器也能组装一套量气装置,其中必选的仪器有_________(选下列仪器的编号)。a.单孔塞b.双孔塞c.广口瓶d.容量瓶e.量筒f.烧杯(方案ii)乙同学按以下步骤测定样品中AlN的纯度(流程如下图)。(5)步骤②的操作是_______(6)实验室里灼烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的硅酸盐仪器有_____等。(7)样品中AlN的纯度是_________(用含m1、m2、m3表示)。(8)若在步骤③中未洗涤,测定结果将_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”。)21、有研究预测,到2030年,全球报废的电池将达到1100万吨以上。而目前废旧电池的回收率却很低。为了提高金属资源的利用率,减少环境污染,应该大力倡导回收处理废旧电池。下面是一种从废电池正极材料(含铝箔、LiCoO2、Fe2O3及少量不溶于酸碱的导电剂)中回收各种金属的工艺流程:资料:1.黄钠铁矾晶体颗粒粗大,沉淀速度快,易于过滤。2.钴酸锂难溶于水、碳酸锂的溶解度随温度升高而降低。回答下列问题:(1)为了提高碱溶效率可以__,__。(任答两种)(2)从经济效益的角度考虑,为处理“碱溶”后所得滤液,可向其中通入过量CO2,请写出所发生反应的化学反应方程式__。(3)“酸浸”时有无色气体产生,写出发生反应的离子方程式__。(4)“沉铁”时采用的“黄钠铁矾法”与传统的通过调整溶液pH的“氢氧化物沉淀法”相比,金属离子的损失少,请分析并说明原因:___。(5)“沉锂”后得到碳酸锂固体的实验操作为__。(6)已知黄钠铁矾的化学式为NaxFey(SO4)m(OH)n。为测定黄钠铁矾的组成,进行了如下实验:①称取4.850g样品,加盐酸完全溶解后,配成100.00mL溶液;②量取25.00mL溶液,加入足量的KI,用0.2500mol•L-1Na2S2O3溶液进行滴定(反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),消耗30.00mLNa2S2O3溶液至终点。③另取25.00mL溶液,加足量BaCl2溶液充分反应后,过滤、洗涤、干燥后得沉淀1.165g。用Na2S2O3溶液进行滴定时,使用的指示剂为__;计算出黄钠铁矾的化学式__。
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.乙烷(乙烯):通H2催化剂加热,虽然生成乙烷,但氢气量不好控制,有可能引入氢气杂质,应该通入溴水中,故A错误;B.己烷(己烯):加溴水,己烯与溴发生加成反应,生成有机物,与己烷互溶,不会分层,故B错误;C.Fe2O3(Al2O3):加NaOH溶液,氧化铝与氢氧化钠溶液反应,氧化铁与氢氧化钠溶液不反应,过滤可以得到氧化铁,故C正确;D.H2O(Br2):不能用酒精萃取,因为酒精易溶于水,故D错误;故选:C。2、D【解析】
酸性氧化物是可以与碱反应生成盐和水的氧化物。【详解】A.CO是不成盐氧化物,故A不选;B.Na2O是碱性氧化物,故B不选;C.KOH是碱,不是氧化物,故C不选;D.SO2属于酸性氧化物,故D选。故选D。3、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。4、B【解析】
W原子的最外层电子数是次外层的2倍,则W为碳(C);X-、Y+具有相同的电子层结构,则X为氟(F),Y为钠(Na);Z的阴离子不能发生水解反应,则Z为氯(Cl)。【详解】A.比较原子半径时,先看电子层数,再看最外层电子数,则原子半径Na>Cl>C>F,A错误;B.非金属性F>Cl>C,所以简单氢化物的稳定性X>Z>W,B正确;C.非金属性C<Cl,则最高价氧化物的水化物的酸性W<Z,C错误;D.X与W、Y形成的化合物分别为CF4、NaF,前者含共价键、后者含离子键,D错误。故选B。5、D【解析】
A.中四元环C原子不共面,故最多共面碳原子数为3NA,故A错误;B.根据物料守恒可知1L0.5mol/LKHC2O4溶液中含HC2O4-和H2C2O4和C2O42-的数目为0.5NA,故B错误;C.条件为25℃不是标况,故C错误;D.12.0gNaHSO4和MgSO4的固体混合物中总物质的量为0.1mol,阳离子为Na+和Mg2+,故含阳离子总数为0.1NA,故D正确;故答案选:D。6、D【解析】
溶液为强酸性,说明溶液中含有大量H+,溶液为无色透明溶液,有色离子不能存在,然后根据发生复分解反应条件进行分析。【详解】A、OH-与H+反应生成H2O,因此该离子组不能在指定的溶液大量共存,故A不符合题意;B、Cu2+显蓝色,故B不符合题意;C、HCO3-与H+发生反应生成H2O和CO2,在指定溶液不能大量共存,故C不符合题意;D、在指定的溶液中能够大量共存,故D符合题意。【点睛】注意审题,溶液为无色溶液,含有有色离子不能存在,常有的有色离子是Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕色)、MnO4-(紫色)。7、C【解析】
A.碳酸钠水解溶液显碱性,因此可用于去除餐具的油污,A正确;B.漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,B正确;C.碳酸钡难溶于水,但可溶于酸,生成可溶性钡盐而使蛋白质变性,所以不能用于胃肠X射线造影检查,应该用硫酸钡,C错误。D.氢氧化铝是两性氢氧化物,能与酸反应,可用于中和过多胃酸,D正确;答案选C。【点睛】选项C是解答的易错点,注意碳酸钡与硫酸钡的性质差异。8、B【解析】
A.光影屏中安装的计算机芯片,其材质是硅,A不正确;B.可折叠光影屏将续航能力翻倍提升,电池的能量密度翻倍提高,B正确;C.LED光影屏白天将光能转化为电能,夜晚将电能转化为光能,C不正确;D.碳纤维是无机非金属材料,D不正确;故选B。9、A【解析】
A.B为两性氢氧化物,若D为强碱,则A为铝盐,若D为强酸,则A为偏铝酸盐,则A正确;B若A为固态非金属单质,D为O2,则A不能为单质硫,因为硫不能一步被氧化为三氧化硫,故B错误;C.当A为氢氧化钠,B为碳酸钠,C为碳酸氢钠,D为二氧化碳,B的溶解度大于C的溶解度,当A为氢氧化钡,B为碳酸钡,C为碳酸氢钡,则B的溶解度小于C的溶解度,故C错误;D.若A为18电子气态氢化物,D为O2,则A可以为C2H6、H2S,故D错误。答案选A。10、D【解析】
A、一氯甲烷等卤代烃跟苯的反应生成甲苯和HCl;B、甲苯的苯环上的二氯代物有6种,甲基上的氢也可以被取代;C、1molb加氢生成饱和烃需要3molH2;D、戊烷的同分异构体有正、异、新三种,再分析氯的位置异构。【详解】A、一氯甲烷等卤代烃跟苯的反应生成甲苯和HCl,属于取代反应,故A错误;B、甲苯的苯环上的二氯代物有6种,甲基上的氢也可以被取代,故B错误;C、1molb加氢生成饱和烃需要3molH2,故C错误;D、戊烷的同分异构体有正、异、新三种,再分析氯的位置异构分别有3种、4种、1种,故D正确。故选D。【点睛】易错点B,区别“甲苯的苯环上的二氯代物”和“甲苯的的二氯代物”是两种不同的条件,后者甲基上的氢也可以被取代。11、B【解析】A.a~b点导电能力增强,说明反应后溶液中离子浓度增大,也证明HR在溶液中部分电离,为弱酸,故A正确;B、弱离子在水溶液中会发生水解反应,根据A知,HR是弱电解质,且一水合氨是弱电解质,所以NH4R是弱酸弱碱盐,b点溶液呈中性,且此时二者的浓度、体积都相等,说明HR和一水合氨的电离程度相等,所以该点溶液中铵根离子和酸根离子水解程度相等,故B错误;C.c点溶液的pH>7,说明溶液呈碱性,溶液中c(OH-)>c(H+),再结合电荷守恒得c(NH4+)>c(R-),故C正确;D.离子积常数只与温度有关,温度不变,离子积常数不变,所以b-c任意点溶液均有c(H+)•c(OH-)=Kw=1.0×10-14
mol2•L-2,故D正确;故选B。点睛:本题考查酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,明确图中曲线变化趋势及曲线含义是解本题关键,侧重考查学生分析判断及知识综合运用能力,易错选项是D,注意:离子积常数只与温度有关,与溶液浓度及酸碱性无关,题目难度中等12、C【解析】
A.气态苯乙酮的摩尔质量为120g/mol,气态乙酸的摩尔质量为60g/mol,根据ρ=,二者气态物质的状态条件未知,体积无法确定,则密度无法确定,故A错误;B.苯的结构中,只有碳氢单键,碳碳之间是一种介于单键与双键之间的一种特殊键,则1个苯分子中有6个单键,1mol苯中含有6mol单键即6NA个,故B错误;C.一个乙酸酐分子中含有54个电子,1mol乙酸酐分子中含有54mol电子,则0.5mol乙酸酐中含有27mol电子,即电子数目为27NA,故C正确;D.1L2mol/LCH3COOH的物质的量为2mol,与钠反应生成氢气1mol,足量钠,醋酸消耗完可继续与水反应,则生成的气体分子数大于NA个,故D错误;答案选C。【点睛】足量的钠与乙酸反应置换出氢气后,剩余的钠会继续和水反应,钠与水反应也会释放出氢气。13、C【解析】
A.氯酸钾中的氯元素化合价降低,被还原,故错误;B.草酸中的碳元素化合价升高,作还原剂,故错误;C.二氧化碳和碳酸钾为氧化产物,二氧化氯为还原产物,二者比例为1∶1,故正确;D.氯元素化合价变化1价,所以每生成1molClO2转移1mol电子,故错误;故选C。14、C【解析】
A.a电极与外加电源的负极相连,a电极为阴极,a电极上的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,a电极产生的气体是氢气,A项错误;B.b电极与外加电源的正极相连,b电极为阳极,b电极上的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,B项错误;C.c电极通入O2,c电极为氢氧燃料电池的正极,c电极上发生还原反应,d电极通入H2,d电极为氢氧燃料电池的负极,d电极的电极反应式为H2-2e-=2H+,在原电池中阳离子向正极移动,B池中的H+可以通过隔膜进入A池,C项正确;D.d电极上发生的电极反应是H2-2e-=2H+,D项错误;答案选C。15、B【解析】
根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。【详解】A.反应前后气体的质量不变,容器的体积不变,混合气体的密度一直不变,不能判定反应达到平衡状态,故A错误;B.Y的体积分数不再变化,说明各物质的量不变,反应达平衡状态,故B正确;C.3v(X)=4v(Z)未体现正与逆的关系,不能判定反应是否达到平衡状态,故C错误;D.当体系达平衡状态时,c(X):c(Y):c(Z)可能为4:2:3,也可能不是4:2:3,与各物质的初始浓度及转化率有关,不能判定反应是否达到平衡状态,故D错误;故选B。16、B【解析】
A.汽油的成分为烃类物质,不能发生皂化反应,而油脂一定条件下能发生皂化反应,A项错误;B.硫酸铜可使蛋白质发生变性,则CuSO4可以用作游泳池消毒剂,B项正确;C.蔗糖、淀粉、纤维素均不含−CHO,不具有还原性,不能发生银镜反应,C项错误;D.蛋白质含−COOH和氨基具有两性,与在肽键无关,D项错误;答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、羧基、氯原子加成反应C10H16O2+2NaOH+NaCl+2H2O【解析】
A的分子式为C7H8,结合B的结构,应是与CO发生加成反应,可知A为.对比B与C的结构,结合反应条件、C的分子式,可知B中醛基氧化为羧基得到C,C与氯气发生苯环上取代反应生成D,D与氢气发生加成反应生成E,E发生取代反应生成F,故C为、D为、E为.F与乙醇发生酯化反应生成G为,G发生信息中反应生成M为。【详解】(1)A的结构简式为;D为,其官能团为羧基、氯原子;(2)根据分析可知D与氢气发生加成反应生成E;G的结构简式为,分子式为C10H16O2;(3)E为,与足量氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件发生氯原子的消去反应,以及羧基与氢氧化钠的中和反应,故反应方程式为:+2NaOH+NaCl+2H2O;(4)由分析可知M的结构简式为;(5)C为,其同分异构体H既能发生银镜反应又能发生水解反应说明其含有—CHO结构且含有酯基,核磁共振氢谱有4组吸收峰说明其结构对称,则符合条件的H为:;(6)加聚反应得到,发生消去反应得到,由信息可知苯甲酸乙酯与①CH3MgBr、②H+/H2O作用得到,合成路线流程图为。【点睛】解决本题充分利用物质的结构与反应条件进行分析判断,熟练掌握官能团的性质与转化;注意对信息的理解,明确题目所给反应中是哪个化学键的断裂与形成。18、HOOC-CH2-COOH醚键、酯基取代反应15【解析】
本题主要考查有机合成综合推断以及逆向合成。合成路线分析:由E的结构简式以及D的分子式可推断出D的结构简式为,由C与甲醇发生酯化反应生成D,可推断出C的结构简式为,B与氢气发生加成反应生成C,结合B的分子式与第(4)问中“B能与溴水发生加成反应”,可推断出B的结构简式为,A与丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成B,结合A的分子式以及第(4)问中“A遇FeCl3溶液发生显色反应,1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1molB、1molH2O和1molCO2”,可推断出A的结构简式为。【详解】(1)丙二酸的结构简式为:;观察E结构简式可知,所含含氧官能团有:醚键、酯基;(2)D生成E的方程式为:,故反应类型为取代反应;(3)由上述分析可知,C的结构简式为:;(4)根据化学方程式配平可写出A生成B的化学方程式为:;(5)条件①:该结构简式中含有羧基;条件②:该结构简式中含有酚羟基;条件③:除苯环外,不含有其它杂环;可以酚羟基作为移动官能团,书写出主要碳骨架,再进行判断同分异构体总数,(1)中酚羟基有2个取代位置(不包含本身),(2)中酚羟基有3个取代位置,(3)中酚羟基有4个取代位置,(4)中酚羟基有4个取代位置,(5)中酚羟基有2个取代位置,故同分异构体一共有2+3+4+4+2=15种;核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为。(6)对比苯甲醇和结构简式,根据题干信息,需将苯甲醇氧化生成苯甲醛,再模仿A生成B的方程式生成,再根据碳碳双键与卤素单质加成再取代合成,故合成路线为:【点睛】本题主要考查有机物的推断与合成,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。官能团是决定有机物化学性质的原子或原子团,有机反应绝大多数都是围绕官能团展开,而高中教材中的反应原理也只是有机反应的一部分,所以有机综合题中经常会出现已知来推断部分没有学习过的有机反应原理,认识这些反应原理时可以从最简单的断键及变换的方法进行,而不必过多追究。19、还原性、酸性充分溶解和,以增大反应物浓度分液除去(或),防止氧化C乙醇(或酒精)89.5%。【解析】
装置A用于制取Cl2,发生的反应为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,装置B中发生的是制取HIO3的反应,装置C为尾气处理装置,既要吸收尾气中的HCl和Cl2,还要防止倒吸。【详解】(1)装置A中发生的反应为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,浓盐酸中的Cl元素有一部分失电子转化为Cl2,表现出还原性,还有一部分Cl元素没有变价转化为KCl(盐),表现出酸性,故答案为:还原性、酸性;(2)装置B中发生的反应为:5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl,Cl2和I2均难溶于水,易溶于CCl4,加入CCl4可使二者溶解在CCl4中,增大反应物浓度,故答案为:5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl;充分溶解I2和Cl2,以增大反应物浓度;(3)分离B中制得的HIO3水溶液的操作为分液,HIO3溶液中混有的Cl2在碱性条件下转化为ClO-,ClO-会将IO3-氧化为IO4-,因此在中和前需要将Cl2除去,故答案为:分液;除去Cl2(或ClO-),防止氧化KIO3;(4)尾气中主要含HCl和Cl2,需用NaOH溶液吸收,同时要防止倒吸,故答案为:C;(5)因为KIO3难溶于乙醇,向KIO3溶液中加入乙醇可降低其溶解度,促使KIO3晶体析出,故答案为:乙醇(或酒精);(6)每20mLKIO3溶液中,加入KI溶液和稀盐酸发生的反应为:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,滴定时发生的反应为:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可列出关系式:IO3-~3I2~6S2O32-,每次平均消耗的n(S2O32-)=0.1004mol/L×0.025L=0.00251mol,则每20mLKIO3溶液中,n(KIO3)=n(IO3-)=n(S2O32-)÷6=0.00251mol÷6=0.000418mol,200mL溶液中,n(KIO3)=0.00418mol,产品中KIO3的质量分数==89.5%,故答案为:89.5%。【点睛】1g样品配成了200mL溶液,而根据关系式计算出的是20mL溶液中KIO3的物质的量,需扩大10倍才能得到1g样品中KIO3的物质的量。20、浓硫酸吸收CO防污染adbce通入过量气体坩埚、泥三角(玻璃棒写与不写都对)或偏高【解析】
(1)利用装置B制备氮气,通过装置A中浓硫酸溶液除去氮气中杂质气体水蒸气,得到干燥氮气通过装置C和铝发生反应生成AlN,通过装置A避免AlN遇到水蒸气反应,最后通过装置D吸收尾气一氧化碳;(2)根据A装置的作用分析判断A装置内的X液体,根据CO有毒,会污染空气解答;(3)根据测定的气体为NH3,结合氨气的性质分析解答;(4)根据排液体量气法测定气体体积选取装置;(5)样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,结合铝元素守恒计算纯度;(6)实验室中灼烧固体在坩埚内进行,据此选择仪器;(7)氮化铝含杂质为C和氧化铝,氧化铝质量不变,碳转化为滤渣,样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,结合差量法计算纯度;(8)若在步骤③中未洗涤,则煅烧后的氧化铝中含有部分碳酸钠,结合(7)的计算结果表达式分析判断。【详解】(1)制备过程是利用装置B制备氮气,通过装置A中浓硫酸溶液除去氮气中杂质气体水蒸气,得到干燥氮气通过装置C和铝发生反应生成AlN,通过装置A避免AlN遇到水蒸气反应,最后通过装置D吸收尾气一氧化碳,氮气气流方向将各个仪器接口连接顺序:e→c→d→f(g)→g(f)→c→d→i,故答案为f(g)→g(f)→c→d→i;(2)A装置内的X液体可能是浓硫酸,用来干燥氮气,D装置内氯化钯溶液的作用是吸收一氧化碳,防止污染空气,故答案为浓硫酸;吸收CO防污染;(3)AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑,测定生成的气体为NH3,Y液体不能溶解氨气、不能和氨气反应,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是CC14或植物油,故答案为ad;(4)利用通入的气体排出液体体积测定生成气体的体积,可以选择双孔塞、广口瓶、量筒组装一套量气装置测定,故答案为bce;(5)样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液后过滤得到的滤液中含有偏铝酸钠溶液,滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中含有偏铝酸钠溶液,可以通入过量二氧化碳,生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,因此步骤②的操作为:通入过量CO2气体,故答案为通入过量CO2气体;(6)实验室里煅烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的硅酸盐仪器有:坩埚、泥三角、故答案为坩埚、泥三角;(7)氮化铝含杂质为C和氧化铝,氧化铝质量不变,碳转化为滤渣,样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,2AlN~Al2O3△m8210220mm3-(m1-m2)m=g=g,样品中AIN的纯度=×100%,故答案为×100%;(8)若在步骤③中未洗涤,则煅烧后的氧化铝中含有部分碳酸钠,导致氧化铝的质量偏大,即m3偏大,根据样品中AIN的纯度=×100%,则测定结果将偏高,故答案为偏高。21、将正极材料粉碎搅拌、适当升高温度等(任答两种)Na[Al(OH)4]+CO2==Al(OH)3↓+NaHCO3(或其他合理答案)
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