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文档简介
新疆伊犁州奎屯一中2023-2024学年高三3月份模拟考试化学试题考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、设NA为阿伏加德罗常数的值。关于常温下pH=10的Na2CO3~NaHCO3缓冲溶液,下列说法错误的是A.每升溶液中的OH﹣数目为0.0001NAB.c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c(HCO3﹣)+2c(CO32﹣)C.当溶液中Na+数目为0.3NA时,n(H2CO3)+n(HCO3﹣)+n(CO32﹣)=0.3molD.若溶液中混入少量碱,溶液中变小,可保持溶液的pH值相对稳定2、下列说法正确的是()A.分子晶体中一定含有共价键B.pH=7的溶液一定是中性溶液C.含有极性键的分子不一定是极性分子D.非金属性强的元素单质一定很活泼3、根据能量示意图,下列判断正确的是()A.化学反应中断键要放出能量,形成化学键要吸收能量B.该反应的反应物总能量小于生成物总能量C.2A2(g)+B2(g)=2C(g)ΔH=-(b+c-a)kJ·mol-1D.由图可知,生成1molC(l),放出(b+c-a)kJ热量4、NA代表阿伏加德罗常数。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,则该混合物()A.所含共用电子对数目为(a/7+1)NA B.所含原子总数为aNA/14C.燃烧时消耗的O2一定是33.6a/14L D.所含碳氢键数目为aNA/75、氮化铝(AlN)熔融时不导电、难溶于水,常用作砂轮及耐高温材料,由此推知,它应该属于()A.离子晶体 B.原子晶体 C.分子晶体 D.金属晶体6、向淀粉-碘化钾的酸性溶液中加入少量H2O2溶液,溶液立即变蓝,再向蓝色溶液中缓慢通入足量的SO2,蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是A.根据上述实验判断H2O2和SO2反应能生成强酸B.蓝色逐渐消失,体现了SO2的漂白性C.SO2中S原子采取sp2杂化方式,分子的空间构型为V型D.H2O2是一种含有极性键和非极性键的极性分子7、分别向体积均为100mL、浓度均为1mol/L的NaClO、NaOH、CH3COONa的三种溶液中通入CO2,测得各溶液中n(HCO3-)的变化如下图所示:下列分析正确的是A.CO2通入NaClO溶液的反应:2ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClOB.CO2通入CH3COONa溶液的反应:CO2+H2O+CH3COO-=HCO3-+CH3COOHC.通入n(CO2)=0.06mol时,NaOH溶液中的反应:2OH-+CO2=CO32-+H2OD.通入n(CO2)=0.03mol时,三种溶液中:n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3)=0.03mol8、下列说法正确的是()A.碳素钢在海水中发生的腐蚀主要是析氢腐蚀B.反应Si(s)+2Cl2(g)===SiCl4(l)在室温下能自发进行,则该反应的ΔH>0,△S>0C.室温时,CaCO3在0.1mol·L-1的NH4Cl溶液中的溶解度比在纯水中的大D.2molSO2和1molO2在密闭容器中混合充分反应,转移电子的数目为4×6.02×10239、下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是A.除去HCl中含有的少量Cl2B.石油的蒸馏C.制备乙酸乙酯D.制备收集干燥的氨气10、乙酸橙花酯是一种食用香料,其结构简式如图,关于该有机物的叙述中正确的是(
)①分子式为C12H19O2;②不能发生银镜反应;③mol该有机物最多能与3mol氢气发生加成反应;④它的同分异构体中不可能有酚类;
⑤1mol该有机物与NaOH溶液反应最多消耗1mol
NaOH;⑥属于芳香族化合物。A.②④⑤ B.①④⑤ C.②③⑥ D.②③④11、NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NAB.12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NAC.标准状况下,5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NAD.某密闭容器盛有1molN2和3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为6NA12、科学家采用碳基电极材料设计了一种制取氯气的新工艺方案,装置如图所示:下列说法错误的是()A.反应过程中需要不断补充Fe2+B.阳极反应式是2HCl-2e-=Cl2+2H+C.电路中转移1mol电子,消耗标况下氧气5.6LD.电解总反应可看作是4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)13、如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该电池的工作温度可高达700~900℃,生成物均为无毒无害的物质。下列说法错误的是A.电池总反应为:N2H4+2O2=2NO+2H2OB.电池内的O2−由电极乙移向电极甲C.当甲电极上消耗lmolN2H4时,乙电极理论上有22.4L(标准状况下)O2参与反应D.电池正极反应式为:O2+4e−=2O2−14、已知气态烃A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志,有机物A~E能发生如图所示一系列变化,则下列说法正确的是()A.A→B的反应类型为加成反应B.常温下有机物C是一种有刺激性气味的气体C.分子式为C4H8O2的酯有3种D.lmolD与足量碳酸氢钠反应生成气体的体积为22.4L15、高纯氢的制备是目前的研究热点,利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如图所示。下列有关说法正确的是A.连接K1可以制取O2B.电极2发生反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-C.电极3的主要作用是通过NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移D.连接K2溶液的pH减小16、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是A.NH3NO2HNO3B.Mg(OH)2MgCl2(aq)无水MgCl2C.Fe2O3FeFeCl2D.NaCl(aq)NaOH(aq)NaHCO3二、非选择题(本题包括5小题)17、药物心舒宁(又名冠心宁)是一种有机酸盐,用于治疗心脉瘀阻所致的冠心病、心绞痛等,可用以下路线合成。完成下列填空:47、写出反应类型:反应①______________、反应②_______________。48、写出结构简式:A__________________、C____________________。49、由1molB转化为C,消耗H2的物质的量为_______________。如果将③、④两步颠倒,则最后得到的是(写结构简式)__________________________。50、D有同类别的同分异构体E,写出E与乙二醇发生缩聚反应所得产物的结构简式______________。51、写出与A的属于芳香族化合物的同分异构体与盐酸反应的化学方程式______________。18、药物H(阿戈美拉汀)是一种抗抑郁药,H的一种合成路线如下:已知:;化合物B中含五元环结构,化合物E中含两个六元环状结构。回答下列问题:(1)A的名称为_______(2)H中含氧官能团的名称为_______(3)B的结构简式为_______(4)反应③的化学方程式为_______(5)⑤的反应类型是_______(6)M是C的一种同分异构体,M分子内除苯环外不含其他的环,能发生银镜反应和水解反应,其核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6:3:2:1。任写出三种满足上述条件的M的结构简式_______(不考虑立体异构)。(7)结合上述合成路线,设计以2—溴环己酮()和氰基乙酸(NCCH2COOH)为原料制备的合成路线_______(无机试剂及有机溶剂任选)19、FeC2O4·2H2O是一种淡黄色粉末,加热分解生成FeO、CO、CO2和H2O。某小组拟探究其分解部分产物并测定其纯度。回答下列问题:(1)按气流方向从左至右,装置连接顺序为A、___________C(填字母,装置可重复使用)。(2)点燃酒精灯之前,向装置内通入一段时间N2,其目的是__________________。(3)B中黑色粉末变红色,最后连接的C中产生白色沉淀,表明A中分解产物有_________。(4)判断A中固体已完全反应的现象是_____________。设计简单实验检验A中残留固体是否含铁粉:________。(5)根据上述装置设计实验存在的明显缺陷是________________________________。(6)测定FeC2O4·2H2O样品纯度(FeC2O4·2H2O相对分子质量为M):准确称取wgFeC2O4·2H2O样品溶于稍过量的稀硫酸中并配成250mL溶液,准确量取25.00mL所配制溶液于锥形瓶,用cmol·L—1标准KMnO4溶液滴定至终点,消耗VmL滴定液。滴定反应为FeC2O4+KMnO4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+CO2↑+H2O(未配平)。则该样品纯度为_______%(用代数式表示)。若滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数,测得结果_____(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。20、肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料.实验室用下列反应制取肉桂酸.CH3COOH药品物理常数苯甲醛乙酸酐肉桂酸乙酸溶解度(25℃,g/100g水)0.3遇热水水解0.04互溶沸点(℃)179.6138.6300118填空:合成:反应装置如图所示.向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、苯甲醛和乙酸酐,振荡使之混合均匀.在150~170℃加热1小时,保持微沸状态.(1)空气冷凝管的作用是__.(2)该装置的加热方法是__.加热回流要控制反应呈微沸状态,如果剧烈沸腾,会导致肉桂酸产率降低,可能的原因是______.(3)不能用醋酸钠晶体(CH3COONa•3H2O)的原因是______.粗品精制:将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中,进行下列操作:反应混合物肉桂酸晶体(4)加饱和Na2CO3溶液除了转化醋酸,主要目的是_______.(5)操作I是__;若所得肉桂酸晶体中仍然有杂质,欲提高纯度可以进行的操作是__(均填操作名称).(6)设计实验方案检验产品中是否含有苯甲醛_______.21、有机物M是有机合成的重要中间体,制备M的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂略去):已知:①A的密度是相同条件下H2密度的38倍;其分子的核磁共振氢谱中有3组峰;②(-NH2容易被氧化);③R-CH2COOH请回答下列问题:(1)B的化学名称为______。A中官能团的电子式为______。(2)CD的反应类型是______,I的结构简式为______。(3)FG的化学方程式为______。(4)M不可能发生的反应为______(填选项字母)。a.加成反应b.氧化反应c.取代反应d.消去反应(5)请写出任意两种满足下列条件的E的同分异构体有______。①能与FeCl3溶液发生显色反应②能与NaHCO3反应③含有-NH2(6)参照上述合成路线,以为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:______。
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、pH=10的溶液中,氢氧根浓度为10-4mol/L;B、根据溶液的电荷守恒来分析;C、在Na2CO3中,钠离子和碳原子的个数之比为2:1,而在NaHCO3中,钠离子和碳原子的个数之比为1:1;D、根据的水解平衡常数来分析。【详解】A、常温下,pH=10的溶液中,氢氧根浓度为10-4mol/L,故1L溶液中氢氧根的个数为0.0001NA,故A不符合题意;B、溶液显电中性,根据溶液的电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c()+2c(),故B不符合题意;C、在Na2CO3中,钠离子和碳原子的个数之比为2:1,而在NaHCO3中,钠离子和碳原子的个数之比为1:1,故此溶液中的当溶液中Na+数目为0.3NA时,n(H2CO3)+n()+n()<0.3mol,故C符合题意;D、的水解平衡常数,故当加入少量的碱后,溶液中的c(OH-)变大,而Kh不变,故溶液中变小,c(OH-)将会适当减小,溶液的pH基本保持不变,故D不符合题意;故选:C。2、C【解析】
A.稀有气体形成的分子晶体中不存在化学键,多原子构成的分子晶体中存在共价键,故A错误;B.pH=7的溶液可能为酸性、碱性、中性,常温下pH=7的溶液一定是中性溶液,故B错误;C.含有极性键的分子可能为极性分子,也可为非极性分子,如甲烷为极性键构成的非极性分子,故C正确;D.非金属性强的元素单质,性质不一定很活泼,如N的非金属性强,但氮气性质稳定,故D错误;故答案为C。3、D【解析】
A.断键需要吸热,成键会放热,故A不选;B.该反应是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,故B不选;C.2A2(g)+B2(g)=2C(g)ΔH=-(b-a)kJ·mol-1。生成C(l)时的ΔH=-(b+c-a)kJ·mol-1,故C不选;D.据图可知,生成1molC(l),放出(b+c-a)kJ的热量,故D选。故选D。4、D【解析】
C2H4和C3H6的最简式为CH2,C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,以最简式计算,物质的量为a/14mol;【详解】A.环丙烷、丙烯和乙烯的最简式均为CH2,每个C有4个价电子、每个H有1个价电子,平均每个CH2中形成3个共用电子对,所以总共含有共用电子对,故A错误;B.C2H4和C3H6的最简式为CH2,1个CH2中含有3个原子,C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,物质的量为,所含原子总数,故B错误;C.气体的状况不知道,无法确定消耗氧气的体积,故C错误;D.烃分子中,每个氢原子与碳原子形成1个C-H键,C2H4和C3H6的最简式为CH2,1个CH2中含有3个原子,C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,物质的量为,所含碳氢键数目,故D正确。【点睛】本题考查阿伏加德罗常数,为高考高频考点,注意挖掘题目隐含条件C2H4和C3H6的最简式为CH2,难度不大,注意相关基础知识的积累。5、B【解析】
由信息可知,氮化铝常用作砂轮及耐高温的材料,熔融时不导电,为共价化合物,熔点高、硬度大,为原子晶体的性质,所以氮化铝属于原子晶体,B项正确;答案选B。6、B【解析】
A.向淀粉-碘化钾的酸性溶液中加入少量H2O2溶液,溶液立即变蓝,发生:H2O2+2I-+2H+═I2+2H2O说明H2O2具有氧化性,再向蓝色溶液中缓慢通入足量的SO2,蓝色逐渐消失,发生:SO2+I2+2H2O═SO42-+2I-+4H+,说明SO2具有还原性,所以H2O2和SO2可以反应生成硫酸为强酸,故A正确;
B.再向蓝色溶液中缓慢通入足量的SO2,蓝色逐渐消失,发生:SO2+I2+2H2O═SO42-+2I-+4H+,体现了SO2的还原性,故B错误;
C.SO2的价层电子对个数=2+(6-2×2)=3,孤电子对数为1,硫原子采取sp2杂化,该分子为V形结构,故C正确;
D.H2O2分子中O-O为非极性键,O-H键为极性键,H2O2是展开书页型结构,该物质结构不对称,正负电荷中心不重合,为极性分子,故D正确;
故选:B。【点睛】同种原子形成的共价键为非极性键,不同种原子形成的共价键为极性键;正负电荷中心重合的分子为非极性分子。7、D【解析】
A.次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子,所以反应生成次氯酸和碳酸氢根离子,则少量二氧化碳通入NaClO溶液中反应的离子方程式为:CO2+H2O+ClO-=HCO3-+HClO,A错误;B.碳酸的酸性比醋酸弱,CO2通入CH3COONa溶液不反应,B错误;C.n(NaOH)=0.1mol,通入n(CO2)=0.06mol,反应产物为碳酸氢钠和碳酸氢钠,反应的离子方程式:5OH-+3CO2=2CO32-+HCO3-+2H2O,C错误;D.通入n(CO2)=0.03mol,三种溶液中存在碳元素的物料守恒得到:n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3)=0.03moll,D正确;故合理选项是D。8、C【解析】
A.海水接近中性,碳素钢在海水中发生的腐蚀主要是吸氧腐蚀,故A错误;B.反应前后气体体积减少,△S<0,反应Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)在室温下能自发进行,则该反应的ΔH>0,故B错误;C.室温时,铵根离子水解呈酸性,促进CaCO3的溶解,CaCO3在0.1mol·L-1的NH4Cl溶液中的溶解度比在纯水中的大,故C正确;D.SO2和O2的反应是可逆反应,2molSO2和1molO2在密闭容器中混合充分反应,转移电子的数目小于4×6.02×1023,故D错误;故选C。9、A【解析】
A.氯气在饱和食盐水中的溶解度较低,可除掉氯化氢,故A正确;B.蒸馏试验中温度计测量蒸气的温度,应与蒸馏烧瓶支管口处相平,故B错误;C.制备乙酸乙酯可直接加热,水浴加热不能达到合成温度,故C错误;D.可用浓氨水和生石灰制备氨气,氨气的密度比空气小,用向下排空法收集,但导管应插入试管底部,故D错误。故选A。【点睛】氯气和水的反应是可逆的,氯化氢溶于水电离是不可逆的,所有单质气体都是难溶于或者微溶于水的,只有卤族除外,他们可以和水发生化学反应,而Cl2和水反应产生Cl-,这个反应是一个平衡反应,有一定的限度,当水中Cl-增多时,平衡会逆向移动,所以NaCl溶液中Cl2更加难溶,HCl溶于水后非常容易电离,因此可以用饱和食盐水除去Cl2中的HCl。10、A【解析】
本题主要考查有机物的结构与性质。不存在醛基,不能发生银镜反应,不饱和度仅有三个酚类至少有四个不饱和度,能与氢氧化钠反应的官能团只有酯基。据此回答。【详解】①由结构简式可知分子中含有12个C原子,20个H原子,2个O原子,则分子式为C12H20O2,故错误;②分子中不含醛基,则不能发生银镜反应,故正确;③只有碳碳双键能与氢气发生加成反应,1mol该有机物在一定条件下和H2反应,共消耗H2为2mol,故错误;④分子中含有3个双键,则不饱和度为3,而酚类物质的不饱和度至少为4,则它的同分异构体中不可能有酚类,故正确;⑤能与氢氧化钠反应的官能团只有酯基,水解生成羧基和羟基,只有羧基能与氢氧化钠反应,则1mol该有机物水解时只能消耗1molNaOH,故正确;⑥分子中不含苯环或稠环,则不属于芳香族化合物,故错误。故选A。11、B【解析】
A.D2O的摩尔质量为,故18gD2O的物质的量为0.9mol,则含有的质子数为9NA,A错误;B.单层石墨的结构是六元环组成的,一个六元环中含有个碳原子,12g石墨烯物质的量为1mol,含有的六元环个数为0.5NA,B正确;C.标准状况下,5.6LCO2的物质的量为0.25mol,与Na2O2反应时,转移电子数为0.25NA,C错误;D.N2与H2反应为可逆反应,由于转化率不确定,所以无法求出转移电子,D错误。答案选B。【点睛】本题B选项考查选修三物质结构相关考点,石墨的结构为,利用均摊法即可求出六元环的个数。12、A【解析】
HCl在阳极失电子,发生氧化反应,生成Cl2和H+,Fe3+在阴极得电子,还原成Fe2+,Fe2+、H+、O2反应生成Fe3+和H2O,Fe2+、Fe3+在阴极循环。【详解】A.由分析可知,Fe2+在阴极循环,无需补充,A错误;B.HCl在阳极失电子得到Cl2和H+,电极反应式为:2HCl-2e-=Cl2+2H+,B正确;C.根据电子得失守恒有:O2~4e-,电路中转移1mol电子,消耗0.25mol氧气,标况下体积为5.6L,C正确;D.由图可知,反应物为HCl(g)和O2(g),生成物为H2O(g)和Cl2(g),故电解总反应可看作是4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g),D正确。答案选A。13、A【解析】
A、按照题目意思,生成物均为无毒无害的物质,因此N2H4和O2反应的产物为N2和H2O,总反应方程式为N2H4+O2=N2+2H2O,A错误,符合题意;B、在原电池中,阴离子向负极移动,N2H4中N的化合价从-1升高到0,失去电子,因此通过N2H4的一极为负极,则O2-由电极乙向电极甲移动,B正确,不符合题意;C、总反应方程式为N2H4+O2=N2+2H2O,每消耗1molN2H4,就需要消耗1molO2,在标准状况下的体积为22.4L,C正确,不符合题意;D、根据题目,O2得到电子生成O2-,电极方程式为O2+4e−=2O2−,D正确,不符合题意;答案选A。14、A【解析】
气态烃A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志,A是C2H4;乙烯与水反应生成乙醇,乙醇催化氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,所以B是乙醇、C是乙醛、D是乙酸、E是乙酸乙酯。【详解】A.乙烯与水发生加成反应生成乙醇,所以反应类型为加成反应,故A正确;B.C是乙醛,常温下乙醛是一种有刺激性气味的液体,故B错误;C.分子式为C4H8O2的酯有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,共4种,故C错误;D.lmol乙酸与足量碳酸氢钠反应生成1mol二氧化碳气体,非标准状况下体积不一定为22.4L,故D错误。【点睛】本题考查有机物的推断,试题涉及烯、醇、醛、羧酸等的性质与转化,熟悉常见有机物的转化,根据“A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志”,准确推断A是关键。15、C【解析】
A.连接K1,电极1为阴极,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氢气在阴极生成,故A错误;B.电极2为阳极,阳极发生氧化反应,氢氧根离子被氧化生成氧气,电极方程式为4OH-4e-═2H2O+O2↑,故B错误;C.电极3可分别连接K1或K2,分别发生氧化、还原反应,实现NiOOH⇌Ni(OH)2的转化,提供电子转移,故C正确;D.连接K2,电极3为阴极,电极反应为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,电极2为阳极,电极反应为4OH-4e-═2H2O+O2↑,总反应为4NiOOH+2H2O=4Ni(OH)2+O2↑,反应消耗水,则溶液碱性增强,pH增大,故D错误;故选C。16、D【解析】
A.NH3NO2不能一步转化,氨气催化氧化得到NO而不能直接得到NO2,选项A错误;B.MgCl2(aq)无水MgCl2,氯化镁为强酸弱碱盐,水解产生氢氧化镁和盐酸,盐酸易挥发,最后得到的氢氧化镁灼烧得到氧化镁,而不能一步得到无水氯化镁,选项B错误;C.FeFeCl3,铁在氯气中燃烧生成氯化铁不是生成氯化亚铁,无法一步转化生成氯化亚铁,选项C错误;D.NaCl(aq)NaOH(aq)NaHCO3,电解氯化钠溶液得到氢氧化钠,氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳生成碳酸氢钠,反应均能一步转化,选项D正确。答案选D。【点睛】本题考查金属元素单质及其化合物的综合应用,题目难度中等,试题侧重于学生的分析能力的考查,注意把握物质的性质以及转化的特点、反应条件,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。二、非选择题(本题包括5小题)17、取代反应消去反应10mol【解析】
根据流程图中苯转化为,为四氯化碳中的两个氯原子被苯环上的碳取代,同一碳上的羟基不稳定,所以卤代烃水解消去得到酮,根据酮和A反应生成,推之酮和A发生加成反应的产物,所以A为:,在浓硫酸的作用下发生醇羟基的消去反应生成B,和氢气发生加成反应生成C,C与D反应生成心舒宁,所以D为:;据以上分析进行解答。【详解】据流程图中苯转化为,为四氯化碳中的两个氯原子被苯环上的碳取代,CCl4+2→+2HCl,同一碳上的羟基不稳定,所以卤代烃水解消去得到酮,根据酮和A反应生成,推之酮和A发生加成反应的产物,+→,A为:,在浓硫酸的作用下发生醇羟基的消去反应→+H2O,生成B,和氢气发生加成反应+10H2→,生成C,C与D反应生成心舒宁,所以D为:,反应为:+→,1.结合以上分析可知,反应①取代反应、反应②是醇的消去;2.发生加成反应生成,结合原子守恒和碳架结构可得出A的结构简式:;C是由经过醇的消去,再和氢气完全加成的产物,可C的结构简式为:;3.B与氢气加成时二个苯环和右侧六元环需要9个氢分子,另外还有一个碳碳双键,故由1molB转化为C,完全加成消耗H2的物质的量为10mol;如果将③、④两步颠倒,则发生反应为中间体B先与生成盐,后再与H2加成,故最后得到的产物的结构简式中应不含不饱和的双键.即为;4.D为与之同类别的同分异构体E为,E与乙二醇发生缩聚反应所得产物的结构简式;5.A的属于芳香族化合物的同分异构体为与盐酸反应的化学方程式。18、苯甲醚醚键、酰胺键+H2O消去反应【解析】
已知化合物B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构即为。C生成D时,反应条件与已知信息中给出的反应条件相同,所以D的结构即为。D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为。【详解】(1)由A的结构可知,其名称即为苯甲醚;(2)由H的结构可知,H中含氧官能团的名称为:醚键和酰胺键;(3)B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构简式即为;(4)D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为,所以反应③的方程式为:+H2O;(5)F经过反应⑤后分子结构中多了一个碳碳双键,所以反应⑤为消去反应;(6)M与C互为同分异构体,所以M的不饱和度也为6,去除苯环,仍有两个不饱和度。结合分子式以及核磁共振氢谱的面积比,可知M中应该存在两类一共3个甲基。考虑到M可水解的性质,分子中一定存在酯基。综合考虑,M的分子中苯环上的取代基个数为2或3时都不能满足要求;如果为4时,满足要求的结构可以有:,,,,,;如果为5时,满足要求的结构可以有:,;(7)氰基乙酸出现在题目中的反应④处,要想发生反应④需要有机物分子中存在羰基,经过反应④后,有机物的结构中会引入的基团,并且形成一个碳碳双键,因此只要得到环己酮经过该反应就能制备出产品。原料相比于环己酮多了一个取代基溴原子,所以综合考虑,先将原料中的羰基脱除,再将溴原子转变为羰基即可,因此合成路线为:【点睛】在讨论复杂同分异构体的结构时,要结合多方面信息分析;通过分子式能获知有机物不饱和度的信息,通过核磁共振氢谱可获知有机物的对称性以及等效氢原子的信息,通过性质描述可获知有机物中含有的特定基团;分析完有机物的结构特点后,再适当地分类讨论,同分异构体的结构就可以判断出来了。19、C、D(或E)、C、E、B排尽装置内空气,避免干扰实验CO淡黄色粉末全部变成黑色粉末取残留粉末于试管,滴加稀硫酸,若产生气泡,则含有铁粉;否则,不含铁粉(或用强磁铁吸附黑色粉末,若有粉末被吸起,则黑色粉末含铁粉;否则,不含铁粉)缺少尾气处理装置偏低【解析】
FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O,若不排尽装置内的空气,FeO、FeC2O4会被氧化。检验CO时,常检验其氧化产物CO2,所以需先除去CO2,并确认CO2已被除尽,再用澄清石灰水检验。CO是一种大气污染物,用它还原CuO,不可能全部转化为CO2,所以在装置的末端,应有尾气处理装置。【详解】(1)检验CO时,应按以下步骤进行操作:先检验CO2、除去CO2、检验CO2是否除尽、干燥CO、CO还原CuO、检验CO2,则按气流方向从左至右,装置连接顺序为A、C、D(或E)、C、E、B、C。答案为:C、D(或E)、C、E、B;(2)空气中的O2会将CO、FeC2O4氧化,生成CO2,干扰CO氧化产物CO2的检验,所以点燃酒精灯之前,应将装置内的空气排出。由此得出向装置内通入一段时间N2,其目的是排尽装置内空气,避免干扰实验。答案为:排尽装置内空气,避免干扰实验;(3)CuO由黑色变为红色,最后连接的C中产生白色沉淀,表明A中分解产物有CO。答案为:CO;(4)A中FeC2O4为淡黄色,完全转化为FeO或Fe后,固体变为黑色,已完全反应的现象是淡黄色粉末全部变成黑色粉末。检验A中残留固体是否含铁粉的方法:取残留粉末于试管,滴加稀硫酸,若产生气泡,则含有铁粉;否则,不含铁粉(或用强磁铁吸附黑色粉末,若有粉末被吸起,则黑色粉末含铁粉;否则,不含铁粉)。答案为:取残留粉末于试管,滴加稀硫酸,若产生气泡,则含有铁粉;否则,不含铁粉(或用强磁铁吸附黑色粉末,若有粉末被吸起,则黑色粉末含铁粉;否则,不含铁粉);(5)CO还原CuO,反应不可能完全,必然有一部分混在尾气中。根据上述装置设计实验存在的明显缺陷是缺少尾气处理装置。答案为:缺少尾气处理装置;(6)根据电子守恒,3n(FeC2O4)=5n(KMnO4),n(FeC2O4)=×cmol/L×V×10-3L×=,则该样品纯度为==%V测=V终-V始,若滴定前仰视读数,则V始偏大,滴定终点俯视读数,则V终偏小,测得结果偏低。答案为:;偏低。【点睛】在计算该样品的纯度时,我们依据电子守恒得出的等量关系式为3n(FeC2O4)=5n(KMnO4),在利用方程式时,可建立如下关系式:5FeC2O4——3KMnO4,两个关系的系数正好相反,若我们没有理顺关系,很容易得出错误的结论。20、使反应物冷凝回流空气浴(或油浴)乙酸酐蒸出,反应物减少,平衡左移乙酸酐遇热水水解将肉桂酸转化为肉桂酸钠,溶解于水冷却结晶重结晶取样,加入银氨溶液共热,若有银镜出现,说明含有苯甲醛,或加入用新制氢氧化铜悬浊液,若出现砖红色沉淀,说明含有苯甲醛.【解析】
(1)根据表中各物质的沸点分析解答;(2)根据反应条件为150~170℃,选择加热方法;根据表中各物质的沸点结合反应的方程式分析解答;(3)根据乙酸酐遇热水水解分析解答;(4)根据肉桂酸难溶于水,而肉桂酸钠易溶于水分析解答;(5)根据使肉桂酸从溶液中析出一般方法和物质的分离提纯的方法分析解答;(6)检验产品中是否含有苯甲醛,可以通过加入银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液的方法检验。【详解】(1)该反应在150~170℃的条件下进行,根据表中各物质的沸点可知,反应物在该条件下易挥发,所以空气冷凝管的作用是使反应物冷凝回流,提高反应物的利用率,故答案为:使反应物冷凝回流;(2)由于该反应的条件为150~170℃,可以用空气浴(或油浴)控制,在150~170℃时乙酸酐易挥发,如果剧烈沸腾,乙酸酐蒸出,反应物减少,平衡逆向移动,肉桂酸产率降低,
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