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文档简介
甘肃省白银市会宁县第一中学2024年高考化学三模试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]。下列有关说法正确的是()A.a为电源的负极B.电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将升高C.除去尿素的反应为:CO(NH2)2+2Cl2+H2O==N2+CO2+4HClD.若两极共收集到气体0.6mol,则除去的尿素为0.12mol(忽略气体溶解,假设氯气全部参与反应)2、常温下,NC13是一种油状液体,其分子空间构型为三角锥形,下列对NC13的有关叙述错误的是()A.NC13中N—C1键键长比CCl4中C—C1键键长短B.NC13分子中的所有原子均达到8电子稳定结构C.NCl3分子是极性分子D.NBr3的沸点比NCl3的沸点低3、化学与日常生活密切相关,下列说法错误的是A.碘酒是指单质碘的乙醇溶液B.84消毒液的有效成分是NaClOC.浓硫酸可刻蚀石英制艺术品D.装饰材料释放的甲醛会造成污染4、下列物质的转化在给定条件下能实现的是()①②③④⑤A.①②③ B.②③④ C.①③⑤ D.②④⑤5、现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是()A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+B.苹果汁中含有Cu2+C.苹果汁中含有OH-D.苹果汁中含有Na+6、下列各项中的实验方案不能达到预期实验目的的是选项实验目的实验方案A鉴别BaCl2、Ba(NO3)2、Na2SiO3三种盐溶液分别向三种盐溶液中缓慢通入SO2气体B除去CuCl2溶液中的少量FeCl3加入足量氧化铜粉末。充分反应后过滤C除去HCl气体中混有少量Cl2将气体依次通过饱和食盐水、浓硫酸D配制氯化铁溶液将氯化铁固体溶解在较浓的盐酸中再加水稀释A.A B.B C.C D.D7、已知:CH3Cl为CH4的一氯代物,的一氯代物有A.1种B.2种C.3种D.4种8、已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是A.4.6g14CO2与N218O的混合物中所含中子数为2.4NAB.将0.1molCH3COONa溶于稀醋酸中使溶液呈中性,溶液中CH3COO-数目等于0.1NAC.1molHI被氧化为I2时转移的电子数为NAD.常温下电解饱和食盐水,当溶液pH由7变为13时,电路中转移的电子数为0.1NA9、下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是选项实验操作实验现象结论AKNO3和KOH混合溶液中加入铝粉并加热,管口放湿润的红色石蕊试纸试纸变为蓝色NO3-被氧化为NH3B向1mL1%的NaOH溶液中加入2mL2%的CuSO4溶液,振荡后再加入0.5mL有机物Y,加热未出现砖红色沉淀Y中不含有醛基CBaSO4固体加入饱和Na2CO3溶液中,过滤,向滤渣中加入盐酸有气体生成Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)D向盛有H2O2溶液的试管中滴几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,一段时间后溶液中有气泡出现铁离子催化H2O2的分解A.A B.B C.C D.D10、下列物质中导电能力最差的是()A.熔融态KHSO4 B.铜片 C.0.1mol/LH2SO4 D.固态KCl11、化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是()A.水华、赤潮等水体污染与大量排放硫、氮氧化物有关B.干千年,湿万年,不干不湿就半年——青铜器、铁器的保存C.国产大飞机C919使用的碳纤维是一种新型的无机非金属材料D.乙烯加聚后得到超高分子量的产物可用于防弹衣材料12、某温度下,0.200mol·L-1的HA溶液与0.200mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如下表,下列说法正确的是微粒XYNa+A-浓度/(mol•L-1)8.00×10-42.50×10-100.1009.92×10-2A.0.1mol·L-1HA溶液的pH=1B.该温度下Kw=1.0×10-14C.微粒X表示OH-,Y表示H+D.混合溶液中:n(A-)+n(X)=n(Na+)13、如图是CO2生产甲醇的能量变化示意图.下列说法正确的是()A.E2_E1是该反应的热效应B.E3_E1是该反应的热效应C.该反应放热,在常温常压下就能进行D.实现变废为宝,且有效控制温室效应14、碳酸亚乙酯是一种重要的添加剂,其结构简式为。用环氧乙烷合成碳酸亚乙酯的反应为:。下列说法错误的是A.上述反应属于加成反应B.碳酸亚乙酯的二氯代物只有两种C.碳酸亚乙酯中的所有原子处于同一平面内D.1mol碳酸亚乙酯最多可消耗2molNaOH15、维生素B3可以维持身体皮肤的正常功能,而且具有美容养颜的功效,其分子中六元环的结构与苯环相似。下列有关维生素B分子的说法错误的是A.所有的碳原子均处于同一平面 B.与硝基苯互为同分异构体C.六元环上的一氯代物有4种 D.1mol该分子能和4molH2发生加成反应16、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.含1mol/LC1-的NH4Cl与氨水的中性混合溶液中,NH4+数为NAB.60gSiO2和28gSi中各含有4NA个Si-O键和4NA个Si-Si键C.标准状况下,浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制备22.4LCl2,转移的电子数均为2NAD.10g46%甲酸(HCOOH)水溶液所含的氧原子数为0.5NA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、M为一种医药的中间体,其合成路线为:(1)A的名称____。(2)C中含有的含氧官能团名称是____。(3)F生成G的反应类型为____。(4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式____①能发生银镜反应②遇到FeCl3溶液显紫色③苯环上一氯代物只有两种(5)H与乙二醇可生成聚酯,请写出其反应方程式____(6)写出化合物I与尿素(H2N-CO-NH2)以2:1反应的化学方程式____(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)为原料,合成,写出合成路线流程图(无机试剂任选)____。19、高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。已知:温度溶解度/gK2CO3KHCO3KMnO420℃11133.76.38请回答:(1)反应①的化学方程式为______________________________________,加热软锰矿、KClO3和KOH固体,除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外,还用到的仪器有___,不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是______________(2)反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________________;上述流程中可以循环利用的物质是__________________________。(3)实验时,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a为___________________,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低其原因是________。20、某活动小组利用废铁屑(含少量S等元素)为原料制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O],设计如图所示装置(夹持仪器略去)。称取一定量的废铁屑于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸,在通风橱中置于50~60°C热水浴中加热.充分反应。待锥形瓶中溶液冷却至室温后加入氨水,使其反应完全,制得浅绿色悬浊液。(1)在实验中选择50~60°C热水浴的原因是___________(2)装置B的作用是______________;KMnO4溶液的作用是______________。(3)若要确保获得浅绿色悬浊液,下列不符合实验要求的是_________(填字母)。a.保持铁屑过量b.控制溶液呈强碱性c.将稀硫酸改为浓硫酸(4)检验制得的(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O中是否含有Fe3+的方法:将硫酸亚铁铵晶体用加热煮沸过的蒸馏水溶解,然后滴加_______(填化学式)。(5)产品中杂质Fe3+的定量分析:①配制Fe3+浓度为0.1mg/mL的标准溶液100mL。称取______(精确到0.1)mg高纯度的硫酸铁铵[(NH4)Fe(SO4)2·12H2O],加入20.00mL经处理的去离子水。振荡溶解后,加入2mol·L-1HBr溶液1mL和1mol·L-1KSCN溶液0.5mL,加水配成100mL溶液。②将上述溶液稀释成浓度分别为0.2、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0(单位:mg·L-1)的溶液。分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度(吸光度),并将测定结果绘制成如图所示曲线。取硫酸亚铁铵产品,按步骤①配得产品硫酸亚铁铵溶液10mL,稀释至100mL,然后测定稀释后溶液的吸光度,两次测得的吸光度分别为0.590、0.610,则该兴趣小组所配产品硫酸亚铁铵溶液中所含Fe3+浓度为_______mg·L-1。(6)称取mg产品,将产品用加热煮沸的蒸馏水溶解,配成250mL溶液,取出100mL放入锥形瓶中,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液VmL,则硫酸亚铁铵晶体的纯度为_____(用含c、V、m的代数式表示)。21、五味子丙素具有良好的抗肝炎病毒活性,其中间体H的一种合成路线如下:(1)A中含氧官能团的名称为____________和____________。(2)B→C的反应类型为____________。(3)F的分子式为C10H11NO5,E→F发生还原反应,写出F的结构简式:____________。(4)D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、水解反应且能与FeCl3溶液发生显色反应;②分子中有4种不同化学环境的氢。(5)或。写出以和(CH3)2SO4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)__________________________
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A、由图可以知道,左室电极产物为CO2和N2,发生氧化反应,故a为电源的正极,右室电解产物H2,发生还原反应,故b为电源的负极,故A错误;B、阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑,阳极反应为6Cl--6e-=3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等,阳极室中反应产生的H+,通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变,故B错误;C、由图可以知道,阳极室首先是氯离子放电生成氯气,氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳,同时会生成HCl,阳极室中发生的反应依次为6Cl--6e-=3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,故C错误;D、如图所示,阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑,阳极反应为6Cl--6e-=3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,若两极共收集到气体0.6mol,则n(N2)=n(CO2)=0.6×1/5mol=0.12mol,由反应CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl可知所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12mol,故D正确。答案选D。2、D【解析】
A.N的半径小于C的半径,NC13中N—C1键键长比CCl4中C—C1键键长短,A正确;B.由电子式可知,B正确;C.NC13的分子空间构型是三角锥型结构不是正四面体结构,NCl3分子空间构型不对称,所以NCl3分子是极性分子,C正确;D.无氢键的分子晶体中物质的熔沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大其熔沸点越高,所以NBr3比NCl3的熔沸点高,D错误;故答案为:D。3、C【解析】
A、碘酒是指单质碘的乙醇溶液,A正确;B、84消毒液的有效成分是NaClO,B正确;C、浓硫酸与二氧化硅不反应,氢氟酸可刻蚀石英制艺术品,C错误;D、装饰材料释放的甲醛会造成污染,D正确;答案选C。4、C【解析】
①氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳生成氢氧化铝和碳酸氢钠,故①能实现;②硫和氧气点燃生成二氧化硫,二氧化硫和氧气在催化剂加热的条件下反应生成三氧化硫,故②不能实现;③在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,析出NaHCO3晶体,加热NaHCO3分解生成碳酸钠,故③能实现;④氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,氯化铁中Fe3+水解Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl,加热HCl易挥发,平衡向右移动,因此加热得不到无水FeCl3,故④不能实现;⑤氯化镁与石灰乳转化为更难溶的氢氧化镁,氢氧化镁煅烧分解生成氧化镁,故⑤能实现;因此①③⑤能实现,故C符合题意。综上所述,答案为C。【点睛】硫和氧气反应一步反应只能生成SO2,氯化铁、氯化铝、硝酸铁、硝酸铝等溶液加热,铁离子要水解,HCl、HNO3都易挥发,因此加热氯化铁、氯化铝、硝酸铁、硝酸铝等溶液都不能得到原物质。5、A【解析】
苹果汁中含有丰富的铁元素,淡绿色为亚铁离子的颜色,棕黄色为三价铁离子的颜色,因此苹果汁在空气中颜色由淡绿色变为棕黄色,为Fe2+变成Fe3+,故选A。6、C【解析】
A、分别向BaCl2、Ba(NO3)2、Na2SiO3三种盐溶液中缓慢通入SO2气体,无明显现象的为氯化钡溶液,产生白色沉淀且有无色气体产生马上变为红棕色气体的为硝酸钡溶液,产生白色沉淀的为硅酸钠溶液,故可鉴别三种盐溶液,选项A正确;B.氧化铜可促进铁离子的水解转化为沉淀,则加入过量氧化铜粉末,过滤可除杂,选项B正确;C.氯气难溶于饱和食盐水,但HCl极易溶于水,不能用饱和食盐水除去氯化氢气体中混有的少量氯气,选项C不正确;D.盐酸可抑制铁离子的水解,则配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释,选项D正确;答案选C。7、B【解析】有2种等效氢,的一氯代物有(CH3)2CHCH(CH3)CH2Cl、(CH3)2CHCCl(CH3)2,共2种,故B正确。8、D【解析】
A.14CO2和N218O的摩尔质量均为46g/mol,故4.6g混合物的物质的量为0.1mol,且二者均含有24个中子,故0.1mol此混合物中含中子数为2.4NA个,故A正确;B.将0.1molCH3COONa溶于稀醋酸中使溶液呈中性,根据电荷守恒有:n(CH3COO-)+n(OH−)=n(Na+)+n(H+),而由于溶液显中性,故n(OH−)=n(H+),则有n(CH3COO-)=n(Na+)=0.1mol,溶液中CH3COO-数目等于0.1NA,故B正确;C.I元素的化合价由-1价升高为0价,则1molHI被氧化为I2时转移的电子数为1mol×1NA=NA,故C正确;D.溶液体积不明确,故溶液中放电的氢离子的物质的量无法计算,则转移的电子数无法计算,故D错误;故选D。【点睛】D项是学生们的易错点,学生们往往不细心,直接认为溶液是1L并进行计算,这种错误只要多加留意,认真审题即可避免;9、D【解析】
A项、试纸变为蓝色,说明NO3-被铝还原生成氨气,故A错误;B项、制备氢氧化铜悬浊液时,加入的氢氧化钠溶液不足,因此制得的悬浊液与有机物Y不能反应,无法得到砖红色沉淀,故B错误;C项、能否产生沉淀与溶度积常数无直接的关系,有碳酸钡沉淀的生成只能说明Qc(BaCO3)>Ksp(BaCO3),不能比较Ksp(BaSO4)、Ksp(BaCO3),故C错误;D项、H2O2溶液与酸化的氯化亚铁溶液发生氧化还原反应,反应生成的Fe3+能做催化剂,催化H2O2分解产生O2,溶液中有气泡出现,故D正确。故选D。【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,注意元素化合物知识与实验的结合,把握离子检验、物质的性质、实验技能为解答关键。10、D【解析】
导电能力最差的应是离子浓度最小,或不存在自由移动的离子等情况,如固体氯化钾,据此进行解答。【详解】固体KCl不能电离出自由移动的离子,不能导电,而熔融态KHSO4、0.1mol/LH2SO4都存在自由移动的离子,都能导电,铜片为金属,存在自由移动的电子,也能导电,所以导电能力最差的是固态KCl;故答案选D。【点睛】金属导电是因为含有自由移动的电子,而电解质导电是因为含有自由移动的离子;比如KCl是电解质,但是在固态时不导电,没有自由移动的离子;但是氯化钾溶于水或在熔融状态下,存在自由移动的离子,就能够导电,所以电解质不一定能够导电,导电的也不一定是电解质。11、A【解析】
A.含N、P的大量污水任意排向湖泊和近海,会造成水体的富营养化,引起水华、赤潮等水体污染,与硫的排放无关,故A错误;B.青铜器、铁器在潮湿的环境中容易发生电化学腐蚀,在干燥的环境中,青铜器、铁器只能发生缓慢的化学腐蚀,在地下,将青铜器、铁器完全浸入水中,能够隔绝氧气,阻止化学腐蚀和电化学腐蚀的发生,因此考古学上认为“干千年,湿万年,不干不湿就半年”,故B正确;C.碳纤维是碳单质,属于新型的无机非金属材料,故C正确;D.乙烯加聚后得到超高分子量的产物聚乙烯纤维材料具有优良的力学性能、耐磨性能、耐化学腐蚀性能等,可用于防弹衣材料,故D正确;答案选A。12、D【解析】
0.200mol·L-1的HA溶液与0.200mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中溶质为NaA,根据表中数据可知:c(Na+)=0.100mol/L>c(A-)=9.92×10-2mol/L,可知HA为弱酸;溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(A-)+c(HA)=0.100mol/L,则c(HA)=0.100-9.92×10-2=8.00×10-4mol/L,所以X为HA;由电荷守恒可知c(OH-)>c(H+),所以Y是H+。【详解】A、HA为弱酸,则0.1mol/L的HA溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L,pH>1,A错误;B、温度未知,无法判断水的离子积,B错误;C、X表示HA,Y表示H+,C错误;D、根据物料守恒:n(A-)+n(X)=n(Na+),D正确。答案选D。13、D【解析】
A、化学反应的热效应等于反应物和产物的能量之差,反应物的能量高于产物能量,所以反应放热,所以反应的热效应是E1-E2,A错误;B、化学反应的热效应等于反应物和产物的能量之差,所以反应的热效应是E1-E2,B错误;C、该反应反应物的能量高于产物能量,所以反应放热,但是放热反应在常温常压下不一定就能进行,C错误;D、二氧化碳是温室气体,甲醇可以做燃料,二氧化碳和氢气转化为甲醇和水的反应可以可以实现变废为宝,且有效控制温室,D正确。答案选D。14、C【解析】
A选项,根据分析两种物质变为一种物质,则上述反应属于加成反应,故A正确;B选项,碳酸亚乙酯的二氯代物只有两种,一种为在同一个碳原子上,另一种是两个碳原子上各一个氯原子,故B正确;C选项,碳酸亚乙酯有亚甲基的结构,类似于甲烷的空间结构,不可能所有原子共平面,故C错误;D选项,1mol碳酸亚乙酯相当于有2mol酯基,因此最多可消耗2molNaOH发生反应,生成乙二醇和碳酸钠,故D正确。综上所述,答案为C。15、D【解析】
A.该分子中所有C原子和N原子都采用sp2杂化且碳碳单键可以旋转,所以该分子中的所有C原子可能位于同一平面,故A正确;B.硝基苯的分子式为C6H5NO2,该分子的分子式也为C6H5NO2,且二者结构不同,互为同分异构体,故B正确;C.六元环上含有4种氢原子,所以其六元环上的一氯代物是4种,故C正确;D.羧基中的碳氧双键不能加成,维生素B3分子中的六元环与苯环相似,则1mol该物质最多能和3mol氢气发生加成反应,故D错误;故答案为D。16、D【解析】
A.没有提供溶液的体积,无法计算混合溶液中NH4+的数目,A不正确;B.60gSiO2和28gSi都为1mol,分别含有4NA个Si-O键和2NA个Si-Si键,B不正确;C.标准状况下22.4LCl2为1mol,若由浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制得,则转移的电子数分别为2NA、NA,C不正确;D.10g46%甲酸(HCOOH)水溶液所含的氧原子数为=0.5NA,D正确;故选D。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、甲苯醛基取代反应、(也可写成完全脱水)【解析】
(l)根据图示A的结构判断名称;(2)根据图示C的结构判断含氧官能团名称;(3)根据图示物质结构转化关系,F在氯化铁的作用下与一氯甲烷发生取代反应生成G;(4)D的结构为,①能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,②遇到FeCl3溶液显紫色说明分子结构中含有酚羟基,③苯环上一氯代物只有两种,说明醛基和酚羟基属于对位,根据以上条件书写D同分异构体的结构简式;(5)H与乙二醇在催化剂作用下发生缩聚反应生成聚酯;(6)结合流程图中I和E的反应机理书写化合物I与尿素(H2N-CO-NH2)以2:1反应的化学方程式;(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)与溴单质发生1,4加成,生成,在碱性条件下水解生成,再经过催化氧化作用生成,用五氧化二磷做催化剂,发生分子内脱水生成,最后和氨气反应生成。【详解】(l)根据图示,A由苯环和甲基构成,则A为甲苯;(2)根据图示,C中含有的含氧官能团名称是醛基;(3)根据图示物质结构转化关系,F在氯化铁的作用下与一氯甲烷发生取代反应生成G;(4)D的结构为,①能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,②遇到FeCl3溶液显紫色说明分子结构中含有酚羟基,③苯环上一氯代物只有两种,说明醛基和酚羟基属于对位,则D同分异构体的结构简式为或;(5)H与乙二醇可生成聚酯,其反应方程式(也可写成完全脱水);(6)化合物I与尿素(H2N-CO-NH2)以2:1反应的化学方程式;(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)与溴单质发生1,4加成,生成,在碱性条件下水解生成,再经过催化氧化作用生成,用五氧化二磷做催化剂,发生分子内脱水生成,最后和氨气反应生成,则合成路线为:。19、(1)KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O酒精灯、坩埚钳瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应2:1KOH、MnO2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥KHCO3的溶解度较小,滤液蒸发浓缩降温结晶时KHCO3会随KMnO4一同结晶析出【解析】
以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4晶体,软锰矿固体和KOH固体混合在铁坩埚中煅烧,得到墨绿色熔块,为K2MnO4,冷却后溶于水其水溶液呈深绿色,这是锰酸根在碱溶液中的特征颜色,边加热边通入适量二氧化碳气体,调节溶液pH趁热过滤得到MnO2和KMnO4溶液,冷却结晶得到KMnO4晶体。⑴加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物含有碱性物质KOH应该用铁坩埚;瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应,坩埚被腐蚀;⑵工艺流程可知,CO2使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入CO2太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4;氧化还原反应中的氧化剂是元素化合价降低的物质,还原剂是元素化合价升高的物质,结合化学方程式定量关系和电子守恒计算;流程中需要加入的物质在后面有生成该物质,该物质可以循环利用;⑶从滤液中得到物质的方法是浓缩蒸发,冷却结晶,过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、高锰酸钾;【详解】(1).加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,反应的化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;加热软锰矿、KClO3和KOH固体混合物时,由于KOH会与瓷坩埚中的SiO2发生反应:2KOH+SiO2K2SiO3+H2O腐蚀坩埚,而不与Fe发生反应,所以要用铁坩埚;故答案为KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;酒精灯、坩埚钳;瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应;(2).由流程图可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,实验中通入适量二氧化碳时体系中可能发生反应的离子方程式为:3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-,2OH-+CO2=CO32-+H2O,其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂都是KMnO4,所以氧化剂和还原剂的质量比即为反应的物质的量之比为1:2,调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;从流程图可以看出,需要加入的物质有MnO2、KOH、KClO3、CO2(水可以不考虑),反应中又生成KOH、MnO2,故KOH、MnO2是可以循环利用的物质,故答案为:2:1;KOH、MnO2;(3).依据流程中的信息,滤液中含有大量的高锰酸钾和碳酸钾,再根据表中的溶解度数据可知,高锰酸钾在室温下的溶解度较小,而碳酸钾的溶解度很大,因此,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作是浓缩蒸发,冷却结晶、过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;KHCO3的溶解度比K2CO3小得多,滤液蒸发浓缩时KHCO3会随KMnO4一起结晶析出;【点睛】化学工艺流程题是高考的热点内容,每年都会涉及,体现了化学知识与生产实际的紧密联系工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体的目标、任务;解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入;而且还要看清问题,不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”:本题改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→所以有什么变化→结论;化学工艺流程一般涉及氧化还原反应方程式的书写、化学反应原理知识的运用、化学计算、实验基本操作等知识,只要理解清楚每步的目的,加上夯实的基础知识,此题能够很好的完成。20、使受热均匀,加快反应速率,防止温度过高,氨水挥发过多,原料利用率低防止液体倒吸进入锥形瓶吸收氨气、硫化氢等杂质气体,防止污染空气bcKSCN86.185【解析】
A中稀硫酸与废铁
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