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文档简介
2024年吉林省长春市外国语学校高考化学五模试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、化学反应的实质是()A.能量的转移B.旧化学键断裂和新化学键生成C.电子转移D.原子种类与原子数目保持不变2、X、Y、Z、M、N、R均是第三周期主族元素。25℃时,各元素最高价氧化物对应水化物的pH与原子半径的关系如图,其中X、N、W、R测定的是浓度均为0.01mol/L溶液的pH,Y、Z测定的是其饱和溶液的pH。下列说法正确的是A.R、N分别与X形成二元化合物的水溶液均呈碱性B.N、Z、X三种元素的最高价氧化物均不与水反应C.单质与H2化合由易到难的顺序是:R、N、MD.金属单质与冷水反应由易到难的顺序是:Y、X、Z3、某学习小组在实验室从海带中提取碘,设计实验流程如下:下列说法错误的是A.过滤操作主要除去海带灰中难溶于水的固体,它们主要是无机物B.氧化剂参加反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2OC.萃取过程所用有机溶剂可以是酒精或四氯化碳D.因I2易升华,I2的有机溶液难以通过蒸馏法彻底分离4、下列有关碳酸钠在化学实验中的作用叙述错误的是()A.用碳酸钠溶液制备少量烧碱B.用饱和碳酸钠溶液除去CO2中混有的HCl气体C.用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中混有的乙醇和乙酸D.用热的碳酸钠溶液洗涤银镜反应前试管内壁的油污5、钠-CO2电池的工作原理如图所示,吸收的CO2转化为Na2CO3固体和碳,沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,下列说法不正确的是()A.负极反应式为Na-e-=Na+B.多壁碳纳米管(MWCNT)作电池的正极C.可以用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂D.电池总反应式为4Na+3CO2=2Na2CO3+C6、下列褪色与二氧化硫漂白性有关的是A.溴水 B.品红溶液C.酸性高锰酸钾溶液 D.滴入酚酞的氢氧化钠溶液7、化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中不正确的是()A.从花生中提取的生物柴油和从石油炼得的柴油都属于烃类物质B.高铁“复兴号”车厢连接关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于高分子材料C.中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料D.用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料,实现“碳”的循环利用8、下列说法不正确的是()A.沼气的主要成分是甲烷,它是不可再生能源B.石油分馏得到的石油气常用来制造塑料或作为燃料C.用煤气化得到的水煤气合成液态烃和含氧有机物的过程也属于煤的液化D.垃圾分类处理后,对热值较高的可燃垃圾可进行焚烧发电9、已知某二元酸H2MO4在水中电离分以下两步:H2MO4⇌H++HMO4-,HMO4-⇌H++MO42-。常温下向20mL0.1mol/LNaHMO4溶液中滴入cmol/LNaOH溶液,溶液温度与滴入NaOH溶液体积关系如图。下列说法正确的是A.该氢氧化钠溶液pH=12B.图像中F点对应的溶液中c(OH-)>c(HMO4-)C.滴入NaOH溶液过程中水的电离程度一直增大D.图像中G点对应的溶液中c(Na+)=c(HMO4-)+2c(MO42-)10、将浓度均为0.5mol∙L-1氨水和KOH溶液分别滴入到体积均为20mL且浓度相同的AlCl3溶液中,测得溶液的导电率与加入碱的体积关系如图所示,下列说法中错误的是()A.AlCl3溶液的物质的量浓度为0.2mol∙L-1B.根据图象可以确定导电率与离子种类有关C.cd段发生的反应是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OD.e点时溶液中的离子浓度:c(K+)=c(Cl-)+c(AlO2-)11、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.氢氧化铝可用于中和过多胃酸 D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查12、用ClCH2CH2OH和NaCN为原料可合成丙烯酸,相关化学用语表示错误的是()A.质子数和中子数相等的钠原子:NaB.氯原子的结构示意图:C.NaCN的电子式:D.丙烯酸的结构简式:CH3CH=CHCOOH13、下列由相关实验现象所推出的结论正确的是A.NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解,说明可以用加热NH4Cl和NH4HCO3固体的方法制氨气B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有SO42-C.Fe
与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生。说明Fe
与两种酸均发生置换反应D.NH3遇到浓盐酸产生白烟,说明二者发生反应生成白色固体14、磺酰氯(SO2Cl2)在医药、染料行业有重要用途,其熔点为-54.1C,沸点为69.2°C,易水解。某学习小组在实验室用SO2和Cl2在活性炭作用下制备SO2Cl2(SO2+Cl2SO2Cl2),设计如图实验(夹持装置略去)。下列说法不正确的是A.c中的NaOH溶液可换成NaCl溶液,效果相同B.e中的冷却水应从下口入上口出C.d的作用是防止水蒸气进人a中使SO2Cl2水解D.a中冰盐水有助于SO2Cl2液化,提高SO2和Cl2的转化率.15、下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是()A.与互为同系物B.二氯代物有3种(不考虑立体异构)C.所有原子都处于同一平面内D.1mol该有机物完全燃烧消耗5molO216、如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图,电池的一个电极由有机光敏染料(R)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,下列关于该电池叙述不正确的是()A.染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应B.正极电极反应式是:I3-+2e-=3I-C.电池总反应是:2R++3I-=I3-+2RD.电池工作时将太阳能转化为电能二、非选择题(本题包括5小题)17、已知:(Ⅰ)当苯环上已经有了一个取代基时,新引进的取代基因受原取代基的影响而取代其邻、对位或间位的氢原子。使新取代基进入它的邻、对位的取代基有—CH3、—NH2等;使新取代基进入它的间位的取代基有—COOH、—NO2等;(Ⅱ)R—CH=CH—R′R—CHO+R′—CHO(Ⅲ)氨基(—NH2)易被氧化;硝基(—NO2)可被Fe和盐酸还原成氨基(—NH2)下图是以C7H8为原料合成某聚酰胺类物质(C7H5NO)n的流程图。回答下列问题:(1)写出反应类型。反应①________,反应④________。(2)X、Y是下列试剂中的一种,其中X是____,Y是_____。(填序号)a.Fe和盐酸b.酸性KMnO4溶液c.NaOH溶液(3)已知B和F互为同分异构体,写出F的结构简式_____。A~E中互为同分异构体的还有____和____。(填结构简式)(4)反应①在温度较高时,还可能发生的化学方程式________。(5)写出C与盐酸反应的化学方程式________。18、G是具有抗菌作用的白头翁素衍生物,其合成路线如下:(1)C中官能团的名称为________和________。(2)E→F的反应类型为________。(3)D→E的反应有副产物X(分子式为C9H7O2I)生成,写出X的结构简式:________________。(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:__________________。①能发生银镜反应;②碱性水解后酸化,其中一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应;③分子中有4种不同化学环境的氢。(5)请写出以乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。____________19、图A装置常用于实验室制备气体(1)写出实验室用该装置制备O2化学方程式__________________________________。(2)若利用该装置制备干燥NH3,试管中放置药品是_______________(填化学式);仪器a中放置药品名称是________。(3)图B装置实验室可用于制备常见的有机气体是_______。仪器b名称是_________。有学生利用图B装置用浓氨水和生石灰制备NH3,请说明该方法制取NH3的原因。______________________________________________________________(4)学生甲按图所示探究氨催化氧化①用一只锥形瓶倒扣在浓氨水试剂瓶口收集氨气,然后将红热的螺旋状铜丝插入锥形瓶中;片刻,锥形瓶中气体变为红棕色。下列叙述正确的是_________A.如图收集氨气是利用氨水的密度较小B.锥形瓶必须干燥C.收集氨气时间越长,红棕色现象越明显D.铜丝能保持红热②学生乙对学生甲的实验提出了异议,认为实验中产生的红棕色气体可能是空气中的氮气氧化后造成的,你认为学生乙的说法合理吗?请你设计一个简单实验证明学生乙的说法是否正确。_____________________________________。20、乙酸苄酯是一种有馥郁茉莉花香气的无色液体,沸点213℃,密度为1.055g·cm-3,实验室制备少量乙酸苄酯的反应如下:CH2OH+(CH3CO)2OCH2OOCCH3(乙酸苄酯)+CH3COOH实验步骤如下:步骤1:三颈烧瓶中加入30g(0.28mol)苯甲醇、30g乙酸酐(0.29mol)和1g无水CH3COONa,搅拌升温至110℃,回流4~6h(装置如图所示):步骤2:反应物降温后,在搅拌下慢慢加入15%的Na2CO3溶液,直至无气泡放出为止。步骤3:将有机相用15%的食盐水洗涤至中性。分出有机相,向有机相中加入少量无水CaCl2处理得粗产品。步骤4:在粗产品中加入少量硼酸,减压蒸馏(1.87kPa),收集98~100℃的馏分,即得产品。(1)步骤1中,加入无水CH3COONa的作用是_______________,合适的加热方式是_______。(2)步骤2中,Na2CO3溶液需慢慢加入,其原因是____________。(3)步骤3中,用15%的食盐水代替蒸馏水,除可减小乙酸苄酯的溶解度外,还因为_______________;加入无水CaCl2的作用是___________________。(4)步骤4中,采用减压蒸馏的目的是__________________。21、物质M是一种日常生活中不可缺少的调味品.已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰,M与其他物质的转化关系如图所示(部分产物已略去)(1)写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式_____。(2)比较B中各元素原子半径由大到小_____(填元素符号)。(3)若A是一种酸性氧化物,且可用于制造玻璃,则G的化学式是_____。(4)若A是一种常见金属单质,且A与B溶液能够反应,则将过量的F溶液逐滴加入E溶液,边加边振荡,所看到的实验现象是_____。(5)若A是一种盐,A溶液与B溶液混合产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色,最后变成红褐色的E,则由A转化成E的离子方程式是_____。(6)若A是一种溶液,只可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32﹣、SO42﹣中的某些离子,当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示,由此可知,该溶液中肯定含有的离子及其浓度之比为_____。(7)若E可用于检验葡萄糖的存在,写出G溶液充分蒸发灼烧后的产物与乙醇反应的化学方程式为_____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
A.能量转移不仅发生反应时会发生,物理变化过程中也会发生,A不合题意;B.只有化学反应过程才会发生旧化学键断裂和新化学键生成,B符合题意;C.非氧化还原反应中没有发生电子转移,C不合题意;D.物理变化过程中,原子种类与原子数目也保持不变,D不合题意;故选B。2、C【解析】
X、Y、Z、M、N、R均是第三周期主族元素,25℃时,各元素最高价氧化物对应水化物的
pH与原子半径的关系如图,其中
X、N、W、R测定的是浓度均为0.01
mol/L溶液的pH,Y、Z测定的是其饱和溶液的pH,X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的水溶液呈碱性,结合碱性强弱可知,X为Na,Y为Mg,Z为Al;R的pH=2,则R为Cl;N的pH<2,则N为S;M的pH<4,应该为P元素,据此解答。【详解】根据分析可知,X为Na,Y为Mg,Z为Al,M为P,N为S,R为Cl元素。
A.NaCl溶液呈中性,故A错误;
B.Na的氧化物为氧化钠,S的最高价氧化物为三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,故B错误;
C.非金属性:Cl>S>P,非金属性越强,单质与氢气化合越容易,则单质与
H2化合由易到难的顺序是:R、N、M,故C正确;
D.金属性:Na>Mg>Al,则金属单质与冷水反应由易到难的顺序是:X、Y、Z,故D错误;
故选:C。3、C【解析】
实验室从海带中提取碘:将海带在坩埚中灼烧得到海带灰,将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液,然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离,得到含有碘化钾的溶液,向水溶液中加入氧化剂,将I-氧化成I2,向含有碘单质的溶液中加入萃取剂萃取分液得到碘单质的有机溶液,据此分析解答。【详解】A.海带在坩埚中灼烧得到海带灰,有机物燃烧生成二氧化碳和水,过滤操作主要除去海带灰中难溶于水的固体,主要是无机物,故A正确;B.氧化剂可以选用过氧化氢溶液,反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,故B正确;C.萃取过程所用有机溶剂可以是四氯化碳或苯,不能选用酒精,因为酒精易溶于水,故C错误;D.因I2易升华,有机溶剂的沸点一般较低,因此I2的有机溶液通过蒸馏法难以彻底分离,故D正确;故选C。4、B【解析】
A.碳酸钠可与氢氧化钙发生复分解反应,在实验室中可用于制备NaOH溶液,故A正确;B.CO2和HCl都能与饱和碳酸钠反应,无法达到提纯的目的,应用饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,故B错误;C.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸可与碳酸钠反应,可溶乙醇于水,可起到分离物质的作用,故C正确;D.热的碳酸钠溶液呈碱性,油污在碱性条件下可发生水解,可除去油污,故D正确;故答案为B。5、C【解析】
由装置图可知,钠为原电池负极,失电子发生氧化反应,电极反应为:Na-e-=Na+,多壁碳纳米管为正极,CO2转化为Na2CO3固体和碳,沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,正极发生还原反应,电极反应式为:4Na++3CO2+4e-═2Na2CO3+C,结合原电池原理分析解答。【详解】A.负极反应为钠失电子发生的氧化反应,电极反应为:Na-e-═Na+,故A正确;B.根据分析可知,多壁碳纳米管(MWCNT)做电池的正极,故B正确;C.钠和乙醇发生反应生成氢气,不可以用乙醇代替四甘醇二甲醚做有机溶剂,故C错误;D.根据分析,放电时电池总反应即钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳,总反应是4Na+3CO2=2Na2CO3+C,故D正确;故选C。6、B【解析】
A.二氧化硫与溴水发生氧化还原反应使其褪色,体现二氧化硫的还原性,故A错误;B.二氧化硫与品红化合生成无色的物质,体现二氧化硫漂白性,故B正确;C.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使其褪色,体现二氧化硫的还原性,故C错误;D.滴入酚酞的氢氧化钠溶液显红色,二氧化硫为酸性氧化物,能够与碱反应,消耗氢氧根离子,使红色溶液褪色,故D错误;故答案为B。【点睛】考查二氧化硫的性质。二氧化硫为酸性氧化物,能与碱性氧化物、碱发生反应;二氧化硫能漂白某些有色物质,如使品红溶液褪色(化合生成不稳定的化合物加热后又恢复为原来的红色;二氧化硫中硫为+4价,属于中间价态,有氧化性又有还原性,以还原性为主,如二氧化硫能使氯水、溴水、KMnO4溶液褪色,体现了二氧化硫的强还原性而不是漂白性。7、A【解析】
A.花生油的成分是油脂,属于烃的含氧衍生物,石油炼得的柴油为烃类物质,故A错误;B.増强聚四氟乙烯是由四氟乙烯通过加聚反应合成的,属于有机高分子材料,故B正确;C.新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等,碳化硅是一种新型的无机非金属材料,故C正确;D.用CO2合成可降解塑料聚碳酸酯,能够在较短的时间内降解,实现“碳”的循环利用,防止形成白色污染,故D正确;答案选A。8、A【解析】
A.沼气为秸秆等植物发酵而成,属于可再生能源,故A错误;B.石油中石油气的沸点最低,所以石油分馏最先得到的是石油气,可作为燃料,石油气也常用来制造塑料,故B正确;C.用煤气化得到的水煤气合成液态烃和含氧有机物是使煤经过化学反应生成液体燃料,属于煤的液化,故C正确;D.垃圾发电是把各种垃圾收集后,进行分类处理。其中:一是对燃烧值较高的进行高温焚烧,在高温焚烧中产生的热能转化为高温蒸气,推动涡轮机转动,使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物在缺乏空气的条件下进行腐烂发酵、产生一种气体沼气,故D正确;故选A。9、B【解析】
根据图像可知,NaHMO4与NaOH发生反应是放热反应,当温度达到最高,说明两者恰好完全反应,F点温度最高,此时消耗NaOH的体积为20mL,计算出氢氧化钠的浓度,然后根据影响水电离的因素、“三大守恒”进行分析。【详解】A.根据图像分析可知,F点温度最高,说明此时两物质恰好完全反应,NaHMO4+NaOH=Na2MO4+H2O,20×10-3L×0.1mol∙L-1=20×10-3L×c(NaOH),推出c(NaOH)=0.1mol/L,c(H+)===10-13mol/L,则pH=13,故A错误;B.F点溶质为Na2MO4,溶液中质子守恒为c(OH-)=c(H+)+c(HMO4-)+2c(H2MO4),所以c(OH-)>c(HMO4-),故B正确;C.根据题意,两者恰好完全反应,生成的溶质Na2MO4,属于强碱弱酸盐,即溶质为Na2MO4时,水解程度最大,E到F过程中,水的电离程度增大,F到G过程中,氢氧化钠溶液过量,抑制水的电离,因此滴加氢氧化钠的过程中,水的电离程度先变大,后变小,故C错误;D.由A选项推出c(NaOH)=0.1mol/L,G点加入40mL等浓度的NaOH溶液,反应后溶质为等浓度的NaOH和Na2MO4,Na+的浓度最大,MO42−部分水解,溶液显碱性,则c(OH−)>c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(MO42−)+c(HMO4-)+c(OH−),则c(Na+)<c(HMO4-)+2c(MO42-),故D错误;答案选B。10、D【解析】
根据图象得出I为氨水滴加到氯化铝溶液中的图象,II为KOH滴加到氯化铝溶液中的图象,c点为恰好反应生成氢氧化铝沉淀的点。【详解】A选项,根据分析得到c点恰好反应完生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钾的物质的量是氯化铝物质的量的3倍,因此AlCl3溶液的物质的量浓度为,故A正确;B选项,根据图象可以确定导电率与离子种类、离子浓度有关,故B正确;C选项,c点是氢氧化铝沉淀,再加入KOH,则沉淀开始溶解,其cd段发生的反应是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故C正确;D选项,e点是KOH、KAlO2、KCl,溶液中的离子浓度:c(K+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(AlO2-),故D错误。综上所述,答案为D。11、D【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.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,C正确;D.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,D错误。答案选D。【点睛】本题主要是考查常见化学物质的性质和用途判断,题目难度不大。平时注意相关基础知识的积累并能灵活应用即可,注意碳酸钡与硫酸钡的性质差异。12、D【解析】
A.质子数和中子数相等的钠原子,质量数A=质子数Z+中子数N=11+11=22,钠原子符号为:,A正确;B.Cl原子的核外电子总数为17,其原子结构示意图为,B正确;C.NaCN为离子化合物,由Na+和CN-通过离子键构成,电子式为,C正确;D.丙烯酸的结构简式为CH2=CHCOOH,D错误;故合理选项是D。13、D【解析】A、氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,冷却后二者又重新结合生成氯化铵,不能制备氨气,选项A错误;B、向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,在酸性条件下H+、NO3-具有强的氧化性,会把SO32-氧化产生SO42-,不能说明该溶液一定有SO42-,选项B错误;C、Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,前者是由于硝酸的强氧化性,后者是由于Fe与稀硫酸发生置换反应,选项C错误;D、NH3遇到浓盐酸产生白烟,说明二者发生反应生成白色固体氯化铵,选项D正确。答案选D。点睛:本题考查实验现象及所推出的结论正误判断的知识。明确实验现象以及化学反应原理是解答本题的关键。14、A【解析】
Ac中的NaOH溶液的作用是吸收未反应的Cl2,不能用NaCl溶液,故A错误;B.e是冷凝作用,应该下口进上口出,故B正确;C
SO2Cl2遇水易水解,所以d防止水蒸气进入,故C正确;D冰盐水有降温作用,根据题给信息知SO2Cl2易液化,能提高SO2和Cl2的转化率,故D正确;故选A。15、C【解析】
A.属于酚,而不含有苯环和酚羟基,具有二烯烃的性质,两者不可能是同系物,A错误;B.共有2种等效氢,一氯代物是二种,二氯代物是4种,B错误;C.中含有两个碳碳双键,碳碳双键最多可提供6个原子共平面,则中所有原子都处于同一平面内,C正确;D.的分子式为C4H4O,1mol该有机物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为1mol×(4+1-0.5)=4.5mol,D错误;故答案为:C。【点睛】有机物燃烧:CxHy+(x+)O2→xCO2+H2O;CxHyOz+(x+-)O2→xCO2+H2O。16、C【解析】
根据图示装置可以知道:染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应,R﹣e﹣=R+,正极电极发生还原反应,电极反应式是:I3﹣+2e﹣═3I﹣,总反应为:2R+3I﹣═I3﹣+2R+,据此回答。【详解】A.根据图示装置可以知道染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应R﹣e﹣=R+,故A正确;B.正极电极发生还原反应,电极反应式是:I3﹣+2e﹣═3I﹣,故B正确;C.正极和负极反应相加可以得到总反应:2R+3I﹣═I3﹣+2R+,故C错误;D.太阳能电池工作时,将太阳能转化为电能,故D正确。故选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、取代反应缩聚(聚合)反应ba+HCl→【解析】
根据反应④,C发生缩聚反应得到高分子化合物,则C的结构简式为;C7H8满足CnH2n-6,C7H8发生硝化反应生成A,结合A→B→C,则C7H8为,A的结构简式为,根据已知(III),为了防止—NH2被氧化,则A→B→C应先发生氧化反应、后发生还原反应,则B的结构简式为;根据已知(II),反应⑥生成的D的结构简式为,D与Cu(OH)2反应生成的E的结构简式为,E发生硝化反应生成F,B和F互为同分异构体,结合已知(I),F的结构简式为;(1)反应①为甲苯与浓硝酸发生的取代反应;反应④为C发生缩聚反应生成。(2)A的结构简式为,B的结构简式为,A→B使用的试剂X为酸性KMnO4溶液,将甲基氧化成羧基,选b;C的结构简式为,B→C将—NO2还原为—NH2,根据已知(III),Y为Fe和盐酸,选a。(3)根据上述推断,F的结构简式为;A~E中互为同分异构体的还有A和C,即和。(4)甲苯与浓硝酸、浓硫酸的混合酸在温度较高时反应硝化反应生成2,4,6—三硝基甲苯,反应的化学方程式为。(5)C的结构简式为,C中的—NH2能与HCl反应,反应的化学方程式为+HCl→。18、酯基碳碳双键消去反应CH3CH2OHCH3CHOCH3CH2OHCH3CH2BrCH3CH2MgBrCH3CH=CHCH3【解析】
(1)根据C的结构简式分析判断官能团;(2)根据E、F的结构简式和结构中化学键的变化分析判断有机反应类型;(3)根据D()中碳碳双键断键后的连接方式分析判断;(4)根据题给信息分析结构中的官能团的类别和构型;(5)结合本题中合成流程中的路线分析,乙醇在铜作催化剂加热条件下与氧气发生催化氧化生成乙醛,乙醇和溴化氢在加热条件下反应生成溴乙烷,溴乙烷在乙醚作催化剂与Mg发生反应生成CH3CH2MgBr,CH3CH2MgBr与乙醛反应后在进行酸化,生成CH3CH=CHCH3,CH3CH=CHCH3在加热条件下断开双键结合生成。【详解】(1)C的结构简式为,其中官能团的名称为酯基和碳碳双键;(2)根据E、F的结构简式,E中的一个I原子H原子消去形成一个碳碳双键生成E,属于卤代烃在氢氧化钠水溶液中发生的消去反应,则反应类型为消去反应;(3)D→E的反应还可以由D()中碳碳双键中顶端的碳原子与羧基中的氧形成一个六元环,得到副产物X(分子式为C9H7O2I),则X的结构简式;(4)F的结构简式为,其同分异构体能发生银镜反应,说明结构中含有醛基;碱性水解后酸化,其中一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子结构中含有苯环和酯基,且该酯基水解后形成酚羟基;分子中有4种不同化学环境的氢原子,该同分异构体的结构简式为:;(5)乙醇在铜作催化剂加热条件下与氧气发生催化氧化生成乙醛,乙醇和溴化氢在加热条件下反应生成溴乙烷,溴乙烷在乙醚作催化剂与Mg发生反应生成CH3CH2MgBr,CH3CH2MgBr与乙醛反应后在进行酸化,生成CH3CH=CHCH3,CH3CH=CHCH3在加热条件下断开双键结合生成,合成路线流程图为:CH3CH2OHCH3CHOCH3CH2OHCH3CH2BrCH3CH2MgBrCH3CH=CHCH3。19、:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑;NH4Cl、Ca(OH)2碱石灰乙炔或CH≡CH分液漏斗生石灰与氨水中的水反应发出大量的热促使氨水分解生成NH3BD现另取一个锥形瓶,将红热的螺旋状铜丝插入锥形瓶中观察象【解析】
(1)该装置为固体加热制取氧气,因此可加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰的混合物;
(2)实验室装置为固+固气,可利用NH4Cl和Ca(OH)2共热制取氨气,反应产生水,可用碱石灰干燥;(3)图2装置为固+液→气,可用于制备常见的有机气体乙炔,仪器b分液漏斗,生石灰与氨水中的水反应发出大量的热促使氨水分解生成NH3;(4)①A.浓氨水挥发,氨气密度小于空气;B.氨气极易溶于水,锥形瓶必须干燥;C.4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O2=2NO2分析;D.该反应为放热反应,铜丝能保持红热;②另取一个锥形瓶,将红热的螺旋状铜丝插入锥形瓶中观察现象。如果无现象,则证明上述红棕色气体由氨催化氧化后造成,而不是空气中氮气氧化后造成。【详解】(1)该装置为固体加热制取氧气,可加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰的混合物,化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,2KClO32KCl+3O2↑,故答案为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑;(2)实验室装置为固+固气,可利用NH4Cl和Ca(OH)2共热制取氨气,化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O,产物中的水可用碱石灰干燥,故答案为:NH4Cl、Ca(OH)2;碱石灰;(3)图2装置为固+液→气,可用于制备常见的有机气体乙炔,CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑,仪器b分液漏斗,生石灰与氨水中的水反应发出大量的热,可以促使氨水分解生成NH3,故答案为:乙炔或CH≡CH;分液漏斗;生石灰与氨水中的水反应发出大量的热促使氨水分解生成NH3;(4)①A.浓氨水挥发,氨气密度小于空气,故A错误;B.氨气极易溶于水,锥形瓶必须干燥,故B正确;C.发生的反应为4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O2=2NO2,收集氨气时间越长,锥形瓶中氧气浓度越低,最终生成NO2的浓度越低,颜色越浅,故C错误;D.该反应为放热反应,铜丝能保持红热,故D正确;故答案为:BD;②现另取一个锥形瓶,将红热的螺旋状铜丝插入锥形瓶中观察象,如果无现象,则证明上述红棕色气体由氨催化氧化后造成,而不是空气中氮气氧化后造成,如出现红棕色气体,说明乙的说法合理;故答案为:现另取一个锥形瓶,将红热的螺旋状铜丝插入锥形瓶中观察象。20、催化剂油浴(或沙浴)以免大量CO2泡沫冲出乙酸苄酯与水的密度几乎相同不容易分层除去有机相中的水防止常压蒸馏时,乙酸苄酯未达沸点前就已发生分解【解析】
CH2OH+(CH3CO)2OCH2OOCCH3(乙酸苄酯)+CH3COOH,是液体混合加热,可油浴(或沙浴)均匀加热,使用无水CH3COONa作催化剂来加快反应速率,用15%的Na2CO3溶液来提高产率,用15%的食盐水分离CH2OOCCH3和其它能溶于水的混合物,有机相用无水CaCl2干燥,最后蒸馏提纯得到产品。【详解】(1)根据CH2OH+(CH3CO)2OCH2OOCCH3(乙酸苄酯)+CH3COOH的原理和条件,步骤1中,加入无水CH3COONa的作用是催化剂,为保证能均匀受热,合适的加热方式是油浴(或沙浴)。(2)Na2CO3作用是降低生成物CH3COOH的浓度,促进平衡正向移动,步骤2中,Na2CO3溶液需慢慢加入,其原因是以免大量CO2泡沫冲出。(3)由题干中信息可知:
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