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文档简介
2024年河北衡中清大教育集团高考冲刺模拟化学试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,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、设计如下装置探究HCl溶液中阴、阳离子在电场中的相对迁移速率(已知:Cd的金属活动性大于Cu)。恒温下,在垂直的玻璃细管内,先放CdCl2溶液及显色剂,然后小心放入HCl溶液,在aa’处形成清晰的界面。通电后,可观察到清晰界面缓缓向上移动。下列说法不正确的是A.通电时,H+、Cd2+向Pt电极迁移,Cl-向Cd电极迁移B.装置中总反应的化学方程式为:Cd+2HClCdCl2+H2↑C.一定时间内,如果通过HCl溶液某一界面的总电量为5.0C,测得H+所迁移的电量为4.1C,说明该HCl溶液中H+的迁移速率约是Cl-的4.6倍D.如果电源正负极反接,则下端产生大量Cl2,使界面不再清晰,实验失败2、如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时,O2—可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是()A.电池内的O2—由电极甲移向电极乙B.电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2OC.当甲电极上有1molN2H4消耗时,标况下乙电极上有22.4LO2参与反应D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲3、下列离子方程式正确的是A.钾和冷水反应:K+H2O=K++OH—+H2↑B.氢氧化铁溶于氢碘酸:2Fe3++2I—=2Fe2++I2C.碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液:HCO3—+NH4++2OH—=CO32—+NH3·H2O+H2OD.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合:3S2O32—+2H+=4S↓+2SO42—+H2O4、X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。若Z原子的最外层电子数是K层电子数的3倍,下列说法中正确的是A.最高价氧化物对应水化物的酸性Z比W强B.只由这四种元素不能组成有机化合物C.与Z的单质相比较,Y的单质不易与氢气反应D.X、Y形成的化合物都是无色气体5、下列说法不正确的是A.若酸式滴定管旋塞处的小孔被凡士林严重堵塞,可以用细铁丝疏通B.镀锌铁皮与稀硫酸反应,若产生的气泡突然消失,锌反应完全,需立即取出铁皮C.液溴存放在带玻璃塞的棕色细口瓶中,并加水液封,放在阴凉处D.若皮肤被烫伤且已破,可先涂些紫药水或1%高锰酸钾溶液6、能正确表示下列反应的离子方程式是()A.用过量氨水吸收工业尾气中的SO2:2NH3∙H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2OB.氯化钠与浓硫酸混合加热:H2SO4+2Cl-SO2↑+Cl2↑+H2OC.磁性氧化铁溶于稀硝酸:3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2OD.明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-,恰好完全沉淀:2Ba2++3OH-+Al3++2SO42-═2BaSO4↓+Al(OH)3↓7、下列保存物质的方法正确的是A.液氯贮存在干燥的钢瓶里B.少量的锂、钠、钾均保存在煤油中C.浓溴水保存在带橡皮塞的棕色细口瓶中D.用排水法收集满一瓶氢气,用玻璃片盖住瓶口,瓶口朝上放置8、下列有关物质的用途叙述中,不正确的是A.用稀硫酸除钢铁表面的铁锈利用了硫酸的酸性B.干冰用于人工降雨,是利用了干冰升华吸热C.胃药中含氢氧化镁是因为氢氧化镁能给人提供镁元素D.碳酸氢钠作焙制糕点的发酵粉是利用了碳酸氢钠能与发醇面团中的酸性物质反应9、利用脱硫细菌净化含硫物质的方法叫生物法脱硫,发生的反应为:CH3COOH+Na236SO42NaHCO3+H236S↑。下列说法正确的是A.的摩尔质量是100B.CH3COOH既表现氧化性又表现酸性C.反应的离子方程式是:CH3COOH+2+H236S↑D.每生成11.2LH2S转移电子为4×6.02×102310、下列有关物质性质的比较,错误的是()A.溶解度(25℃):小苏打<苏打 B.沸点:H2Se>H2S>H2OC.密度:溴乙烷>水 D.碳碳键键长:乙烯<苯11、将一定质量的Mg和Al混合物投入到200mL稀硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中滴加NaOH溶液至过量,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法错误的是A.最初20mLNaOH溶液用于中和过量的稀硫酸B.NaOH溶液物质的量浓度为C.Mg和Al的总质量为9gD.生成的氢气在标准状况下的体积为11.2L12、下列物质属于油脂的是()①②③④润滑油⑤花生油⑥石蜡A.①② B.④⑤ C.①⑤ D.①③13、化学与生产、生活等密切相关。下列叙述正确的是A.用碳酸氢钠溶液不能一次性鉴别乙酸、苯和乙醇三种无色液体B.汽车尾气中的氮氧化合物主要源自汽油中含氮化合物与氧气反应C.电子垃圾统一回收、拆解、再利用,能够减少对土壤和水源的污染D.油脂、糖类以及蛋白质在人体内均能发生水解反应14、某同学通过如下流程制备氧化亚铜:已知:难溶于水和稀硫酸;下列说法错误的是A.步骤②中的可用替换B.在步骤③中为防止被氧化,可用水溶液洗涤C.步骤④发生反应的离子方程式为:D.如果试样中混有和杂质,用足量稀硫酸与试样充分反应,根据反应前、后固体质量可计算试样纯度15、某芳香族化合物分子式为Cl0H11ClO2,已知苯环上只有两个取代基,其中一个取代基为-Cl,且该有机物能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,则满足上述条件的有机物甲的同分异构体(不考虑立体异构)数目有多少种A.5种 B.9种 C.12种 D.15种16、潮湿的氯气、新制的氯水及漂粉精的水溶液均能使有色布条褪色,因为它们都含有A.Cl2 B.HClO C.ClO‾ D.HCl二、非选择题(本题包括5小题)17、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______。18、某研究小组拟合成医药中间体X和Y。已知:①;②;③请回答:(1)下列说法正确的是___。A.化合物A不能使酸性KMnO4溶液褪色B.化合物C能发生加成、取代、消去反应C.化合物D能与稀盐酸发生反应D.X的分子式是C15H18N2O5(2)化合物B的结构简式是___。(3)写出D+F→G的化学方程式___。(4)写出化合物A(C8H7NO4)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式___。①分子是苯的二取代物,1H﹣NHR谱表明分子中有4种化学环境不同的氢原子②分子中存在硝基和结构(5)设计E→Y()的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)___。19、实验室用如图装置(夹持装置略)制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。已知K2FeO4具有下列性质:①可溶于水,微溶于浓KOH溶液;②在0℃~5℃、强碱性溶液中比较稳定,在Fe(OH)3或Fe3+催化下发生分解;③在弱碱性至酸性条件下,能与水反应生成O2和Fe(OH)3(或Fe3+)。(1)装置A用于制取氯气,其中使用恒压漏斗的原因是____。(2)为防止装置C中K2FeO4分解,可以采取的措施是____和____。(3)装置C中生成K2FeO4反应的离子方程式为____。(4)用一定量的K2FeO4处理饮用水,测得产生O2的体积随时间的变化曲线如图所示。t1s~t2s内,O2的体积迅速增大的主要原因是____。(5)验证酸性条件下氧化性FeO42->Cl2的实验方案为:取少量K2FeO4固体于试管中,____。(实验中须使用的的试剂和用品有:浓盐酸,NaOH溶液、淀粉KI试纸、棉花)(6)根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2>FeO42-,而第(5)小题实验表明,Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系相反,原因是____。20、(CH3COO)2Mn·4H2O主要用于纺织染色催化剂和分析试剂,其制备过程如图。回答下列问题:步骤一:以MnO2为原料制各MnSO4(1)仪器a的名称是___,C装置中NaOH溶液的作用是___________。(2)B装置中发生反应的化学方程式是___________。步骤二:制备MnCO3沉淀充分反应后将B装置中的混合物过滤,向滤液中加入饱和NH4HCO3溶液,反应生成MnCO3沉淀。过滤,洗涤,干燥。(3)①生成MnCO3的离子方程式_____________。②判断沉淀已洗净的操作和现象是___________。步骤三:制备(CH3COO)2Mn·4H2O固体向11.5gMnCO3固体中加入醋酸水溶液,反应一段时间后,过滤、洗涤,控制温度不超过55℃干燥,得(CH3COO)2Mn·4H2O固体。探究生成(CH3COO)2Mn·4H2O最佳实验条件的数据如下:(4)产品干燥温度不宜超过55℃的原因可能是___________。(5)上述实验探究了___________和___________对产品质量的影响,实验l中(CH3COO)2Mn·4H2O产率为___________。21、对烟道气中进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。I.还原法(1)一定条件下,由和反应生成和的能量变化如图所示,每生成,该反应__________(填“放出”或“吸收”)的热量为____________。(2)在绝热恒容的密闭容器中,进行反应:,该反应的平衡常数表达式为_______________________,对此反应下列说法正确的是_________。a.若混合气体密度保持不变,则已达平衡状态b.从反应开始到平衡,容器内气体的压强保持不变c.达平衡后若再充入一定量,平衡常数保持不变d.分离出,正、逆反应速率均保持不变(3)向恒温恒容密闭容器中通入和,分别进行三组实验。在不同条件下发生反应:,反应体系总压强随时间的变化曲线如图所示,则三组实验温度的大小关系是____________(填“”、“”或“”);实验从反应开始至平衡时,反应速率______________。II.溶液吸收法常温下,用溶液吸收的过程中,溶液随吸收物质的量的变化曲线如图所示。(4)常温下,的二级电离平衡常数的数值为_________________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
装置中上边的Pt电极与外电源负极相连,作为阴极;下端的Cd电极与外电源的正极相连,作为阳极;题中指出Cd的金属活动性大于Cu,所以阳极发生Cd的氧化反应,阴极则发生H+的还原反应;如果把电源的正负极反接,则Pt电极为阳极,Cl-的在Pt电极处被氧化生成Cl2,Cd电极为阴极发生的是还原反应。【详解】A.通电后,Pt为阴极,Cd为阳极,所以H+和Cd2+向Pt电极迁移,Cl-向Cd电极迁移,A项正确;B.通电后Pt为阴极,Cd为阳极,分别发生发生H+的还原反应和Cd的氧化反应,所以总反应方程式为:,B项正确;C.由于通过该界面的总电量为5.0C,其中H+迁移的电量为4.1C,所以Cl-迁移的电量为0.9C,所以HCl溶液中H+迁移速率约为Cl-的4.6倍,C项正确;D.正负极若反接,则上端的Pt电极为阳极,Cl-在Pt电极处发生氧化反应生成Cl2,D项错误;答案选D。2、C【解析】
该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O,故电极甲作负极,电极乙作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-=2O2-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电子的方向分析解答。【详解】A.放电时,阴离子向负极移动,即O2−由电极乙移向电极甲,A项错误;B.反应生成物均为无毒无害的物质,负极上反应生成氮气,则电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O,B项错误;C.由电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O可知,当甲电极上有1molN2H4消耗时,乙电极上有1molO2被还原,所以标况下乙电极上有22.4LO2参与反应,C项正确;D.电池外电路的电子从电源的负极流向正极,即由电极甲移向电极乙,D项错误;答案选C。3、C【解析】
A.钾和冷水反应:2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑,A错误;B.氢氧化铁溶于氢碘酸:2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O,B错误;C.碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液,无氨气溢出:HCO3-+NH4++2OH-=CO32-+NH3·H2O+H2O,C正确;D.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,D错误;答案为C。【点睛】离子方程式中单质、氧化物、气体、沉淀、弱电解质写化学式。4、B【解析】
K层最多只能填2个电子,因此Z原子最外层有6个电子,考虑到X、Y不可能是第一周期,则Z是硫,W是氯,X是氮,Y是氧,据此来分析本题即可。【详解】A.非金属越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,而W的非金属性比Z强,因此W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z强,A项错误;B.有机化合物必须有碳元素,这四种元素不能组成有机化合物,B项正确;C.非金属性越强,其单质与氢气的化合越容易,Y的非金属性强于Z,因此Y的单质更易与氢气反应,C项错误;D.X、Y可以组成二氧化氮,这是一种红棕色气体,D项错误;答案选B。5、B【解析】
A.酸式滴定管小孔被凡士林堵塞,可以用铁丝疏通,故正确;B.镀锌铁放在稀硫酸溶液中,锌为原电池的负极,铁为正极,当锌反应完,反应速率减慢,所以不会出现气泡突然消失的现象,只能气泡产生速率变慢,故错误;C.溴容易挥发,所以用水封,故正确;D.紫药水和高锰酸钾溶液都能杀菌消毒,故正确。故选B。6、A【解析】
A.用过量氨水吸收工业尾气中的SO2的离子反应为2NH3•H2O+SO2═2NH4++SO32-+H2O,故A正确;B.氯化钠与浓硫酸混合加热,浓硫酸中只有很少的水,氯化钠几乎不能电离,故该反应的离子方程式就是其化学方程式,H2SO4+2NaClNa2SO4+2HCl↑,故B错误;C.磁性氧化铁的主要成分为四氧化三铁,溶于稀硝酸的离子反应方程式为3Fe3O4+28H++NO3-═9Fe3++NO↑+14H2O,故C错误;D.明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀的离子反应方程式为2Ba2++4OH-+Al3++2SO42-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O,故D错误;答案选A。【点睛】掌握离子方程式的正误判断的常见方法是解题的关键。本题的易错点为D,要注意明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀时,铝离子恰好转化为偏铝酸根。7、A【解析】
A项,常温干燥情况下氯气不与铁反应,故液氯贮存在干燥的钢瓶里,A项正确;B项,钠、钾均保存在煤油中,但锂的密度小于煤油,故不能用煤油密封保存,应用石蜡密封,B项错误;C项,溴具有强氧化性,能腐蚀橡胶,故保存浓溴水的细口瓶不能用橡胶塞,C项错误;D项,用排水法收集满一瓶氢气,用玻璃片盖住瓶口,氢气密度小于空气,故瓶口应朝下放置,D项错误;本题选A。8、C【解析】
A.铁锈氧化铁可与硫酸发生复分解反应生成硫酸铁和水,而除去钢铁表面的铁锈;故A正确;B.干冰用于人工降雨,是利用了干冰升华吸热;故B正确;C.胃药中含氢氧化镁是因为氢氧化镁能给人提供氢氧根,中和胃中的过量的酸;故C错误;D.加有发酵粉的面团发酵产生的酸与碳酸氢钠反应生成的二氧化碳气体可使焙制的糕点松软,故D正确;答案选C。【点睛】物质的性质决定它的用途,用途反应出它的性质,胃药中含氢氧化镁主要是因为氢氧化镁能给人提供氢氧根,中和胃中的过量的酸。9、C【解析】
的摩尔质量是100g·mol−1,A错误;CH3COOH中碳化合价升高,表现还原性,B错误;醋酸是弱酸,不能拆写,C正确;没有指明处于标准状况,D错误。10、B【解析】
A.在碳酸钠饱和溶液中通入二氧化碳生成碳酸氢钠,可观察到溶液变浑浊,说明碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠,故A正确;B.由于水分子间存在氢键,故水的沸点反常的升高,故有:H2O>H2Se>H2S,故B错误;C.溴代烃和碘代烃的密度均大于水,故溴乙烷的密度比水的大,故C正确;D.苯中碳碳键介于单键和双键之间,碳碳键键长:乙烯<苯,故D正确;故选B。【点睛】本题考查元素及其对应单质、化合物的性质的递变规律,侧重于溶解度、硬度、密度等性质的考查,题目难度不大,注意水分子间存在氢键,沸点反常的升高。11、D【解析】
由图象可以知道,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此时发生的反应为:.当V(NaOH溶液)=200mL时,沉淀量最大,此时为和,二者物质的量之和为0.35mol,溶液中溶质为,根据钠元素守恒可以知道此时等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍.从200mL到240mL,NaOH溶解,当V(NaOH溶液)=240mL时,沉淀不再减少,此时全部为,物质的量为0.15mol,为0.15mol,为0.35mol-0.15mol=0.2mol,因为从200mL到240mL,发生,所以该阶段消耗,氢氧化钠的浓度为.【详解】A.由上述分析可以知道,最初20mLNaOH溶液用于中和过量的稀硫酸,所以A选项是正确的;B.由上述分析可以知道,氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5mol/L,所以B选项是正确的;C.由元素守恒可以知道,,所以镁和铝的总质量为,所以C选项是正确的;D.由电子守恒可以知道,生成的氢气为,若在标况下,体积为,但状况未知,故D错误;故答案选D。12、C【解析】
油脂是指高级脂肪酸甘油脂,脂肪及植物油均属于油脂,排除②③;而润滑油、石蜡均为石油分馏产品,主要成分为烃,故答案为C。13、C【解析】
A.碳酸氢钠溶液遇乙酸反应生成乙酸钠、水和二氧化碳,产生气泡,遇苯分层,遇乙醇互溶不分层,现象不同,能一次性鉴别,A错误;B.汽车尾气中的氮氧化合物主要来自排气管处氮气和氧气反应生成NO,NO和氧气生成NO2,而不是来自汽油与氧气反应,B错误;C.电子垃圾含有重金属,能污染土壤和水体,电子垃圾统一回收、拆解、再利用,能够减少对土壤和水源的污染,C正确;D.油脂和蛋白质在人体内均能发生水解反应,糖类中多糖能水解,单糖不能水解,D错误。答案选C。14、D【解析】
碱式碳酸铜溶于过量的稀盐酸,得到CuCl2溶液,向此溶液中通入SO2,利用SO2的还原性将Cu2+还原生成CuCl白色沉淀,将过滤后的CuCl与NaOH溶液混合加热得砖红色沉淀Cu2O,据此解答。【详解】A.Na2SO3有还原性,则步骤②还原Cu2+,可用Na2SO3替换SO2,故A正确;B.CuCl易被空气中的氧气氧化,用还原性的SO2的水溶液洗涤,可达防氧化的目的,故B正确;C.CuCl与NaOH溶液混合加热得砖红色沉淀Cu2O,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒可知发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2O,故C正确;D.CuCl也不溶于水和稀硫酸,Cu2O溶于稀硫酸生成不溶于的Cu,则过滤后所得滤渣为Cu和CuCl的混合物,无法计算出样品中Cu2O的质量,即无法计算样品纯度,故D错误;故选D。15、D【解析】试题分析:该有机物能与NaHCO3发生反应产生CO2,说明含有羧基-COOH。如果其中一个取代基是-Cl,则另一个取代基可以是-CH2CH2CH2COOH或-CH(CH3)CH2COOH或-CH2CH(CH3)COOH或-C(CH3)2COOH或-CH(C2H5)COOH,位置均有邻间对三种,共计是3×5=15种,答案选D。考点:考查同分异构体判断16、B【解析】氯气与水反应生成HClO、HCl,Cl2、HCl都没有漂白性,HClO具有漂白性,故B正确。二、非选择题(本题包括5小题)17、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。18、CD+CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3→+HBr、、、CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3HOOCCH2CH2CH2COOHClOCCH2CH2CH2COCl【解析】
由、A的分子式,纵观整个过程,结合X的结构,可知发生甲基邻位硝化反应生成A为,对比各物质的分子,结合反应条件与给予的反应信息,可知A中羧基上羟基被氯原子取代生成B,B中甲基上H原子被溴原子取代生成C,C中氯原子、溴原子被﹣NH﹣取代生成D,故B为、C为、D为;由X的结构,逆推可知G为,结合F、E的分子式,可推知F为CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3、E为CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3,据此分析解答。【详解】(1)A.化合物A为,苯环连接甲基,能使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;B.化合物C为,苯环能与氢气发生加成反应,卤素原子能发生取代反应,不能发生消去反应,故B错误;C.化合物D,含有酰胺键,能与稀盐酸发生反应,故C正确;D.由结构可知,X的分子式是C15H18N2O5,故D正确,故答案为:CD;(2)由分析可知,化合物B的结构简式是:,故答案为:;(3)D+F→G的化学方程式:+CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3→+HBr,故答案为:+CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3→+HBr;(4)化合物A(C8H7NO4)的同分异构体同时符合下列条件:①分子是苯的二取代物,1H﹣NHR谱表明分子中有4种化学环境不同的氢原子,存在对称结构;②分子中存在硝基和结构,2个取代基可能结构为:﹣NO2与﹣CH2OOCH、﹣NO2与﹣CH2COOH、﹣COOH与﹣CH2NO2、﹣OOCH与﹣CH2NO2,同分异构体可能结构简式为:、、、,故答案为:、、、;(5)由信息①可知,由ClOCCH2CH2CH2COCl与氨气反应生成,由A→B的转化,由HOOCCH2CH2CH2COOH与SOCl2反应得到ClOCCH2CH2CH2COCl,CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3碱性条件下水解、酸化得到HOOCCH2CH2CH2COOH,合成路线流程图为:CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3HOOCCH2CH2CH2COOHClOCCH2CH2CH2COCl,故答案为:CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3HOOCCH2CH2CH2COOHClOCCH2CH2CH2COCl。【点睛】能准确根据反应条件推断反应原理是解题关键,常见反应条件与发生的反应原理类型:①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应;②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应;③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等;④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应;⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应;⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应;⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。19、防止因反应过于剧烈而使液体无法滴落将装置C置于冰水浴中KOH应过量(或减缓通入氯气的速率等)3Cl2+2Fe(OH)3+10OH-=2FeO42-+6Cl-+8H2OK2FeO4与水发生反应生成的Fe(OH)3具有催化作用向其中滴加少量浓盐酸,将湿润的淀粉KI试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则说明有Cl2生成,同时说明氧化性FeO42->Cl2溶液的酸碱性影响物质的氧化性强弱【解析】
利用高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气,将氯气通过饱和氯化钠溶液除去氯化氢,纯净的氯气通入含有Fe(OH)3的KOH溶液中,制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),用氢氧化钠溶液处理尾气,防止多余的氯气排放到空气中引起污染,据此分析。【详解】利用高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气,将氯气通过饱和氯化钠溶液除去氯化氢,纯净的氯气通入含有Fe(OH)3的KOH溶液中,制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),用氢氧化钠溶液处理尾气,防止多余的氯气排放到空气中引起污染。(1)装置A用于制取氯气,其中使用恒压漏斗的原因是防止因反应过于剧烈而使液体无法滴落;(2)为防止装置C中K2FeO4分解,可以采取的措施是将装置C置于冰水浴中和KOH应过量(或减缓通入氯气的速率等);(3)装置C中利用氯气在碱性条件下将氢氧化铁氧化生成K2FeO4,反应的离子方程式为3Cl2+2Fe(OH)3+10OH-=2FeO42-+6Cl-+8H2O;(4)用一定量的K2FeO4处理饮用水,K2FeO4与水发生反应生成的Fe(OH)3具有催化作用,t1s~t2s内,O2的体积迅速增大;(5)验证酸性条件下氧化性FeO42->Cl2的实验方案为:取少量K2FeO4固体于试管中,向其中滴加少量浓盐酸,将湿润的淀粉KI试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则说明有Cl2生成,同时说明氧化性FeO42->Cl2;(6)根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2>FeO42-,而第(5)小题实验表明,溶液的酸碱性影响物质的氧化性强弱,在不同的酸碱性环境中,Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系相反。20、分液漏斗吸收多余的SO2SO2+MnO2=MnSO4或SO2+H2O=H2SO3、H2SO3+MnO2=MnSO4+H2O2HCO3-+Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净温度过高会失去结晶水醋酸质量分数温度90.0%【解析】
将分液漏斗中的浓硫酸滴加到盛有Na2SO3的试管中发生复分解反应制取SO2,将反应产生的SO2气体通入三颈烧瓶中与MnO2反应制取MnSO4,由于SO2是大气污染物,未反应的SO2不能直接排放,可根据SO2与碱反应的性质用NaOH溶液进行尾气处理,同时要使用倒扣的漏斗以防止倒吸现象的发生。反应产生的MnSO4再与NH4HCO3发生反应产生MnCO3沉淀、(NH4)2SO4、CO2及H2O,将MnCO3沉淀经过滤、洗涤后用醋酸溶解可得醋酸锰,根据表格中温度、浓度对制取的产品的质量分析醋酸锰晶体合适的条件。【详解】(1)根据仪器结构可知仪器a的名称为分液漏斗;C装置中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染大气;(2)B装置中SO2与MnO2反应制取MnSO4,反应的方程式是SO2+MnO2=MnSO4(或写为SO2+H2O=H2SO3、H2SO3+MnO2=MnSO4+H2O);(3)①MnSO4与NH4HCO3发生反应产生MnCO3沉淀、(NH4)2SO4、CO2及H2O,该反应的离子方程式为:2HCO3-+Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O;②若MnCO3洗涤干净,则洗涤液中不含有SO42-,所以判断沉淀已洗净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净;(4)该操作目的是制取(CH3COO)2Mn·4H2O,若温度过高,则晶体会失去结晶水,故一般是产品干燥温度不宜超过55℃;(5)表格采用了对比方法分析了温度、醋酸质量分数(或浓度)对产品质量的影响。实验l中11.5gMnCO3的物质的量为n(MnCO3)==0.1mol,根据Mn元素守恒可知理论上能够制取(CH3COO)2Mn·4H2O的物质的量是0.1mol,其质量为m[(CH3COO)2Mn·4H2O]=0.1mol×245g/mol=24.5g,实际质量为22.05g,所以(CH3COO)2Mn·4H2O产率为×100%=90.0%。【点睛】本题以醋酸锰的制取为线索,考查了仪器的使用、装置的作用、离子的检验、方程式的书写、反应条件的控制及物质含量的计算,将化学实验与元素化合物知识有机结合在一起,体现了学以致用的教学理念,要充分认识化学实验的重要性。21、放出135kJK=ad=<6.25×10-3mol/(L•min);10-7.3【解析】
(1)根据图象分析,反
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