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文档简介
福建省三明市重点中学2024年高考仿真卷化学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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、用多孔石墨电极完成下列实验,下列解释或推断不合理的是()实验现象(i)中a、b两极均有气泡产生(ii)中b极上析出红色固体(iii)中b极上析出灰白色固体A.(i)中,a电极上既发生了化学变化,也发生了物理变化B.电解一段时间后,(i)中溶液浓度不一定会升高C.(ii)中发生的反应为H2+Cu2+=2H++Cu↓D.(iii)中发生的反应只可能是2Ag+Cu=2Ag++Cu2+2、化学家创造的酸碱质子理论的要点是:凡能给出质子(H+)的分子或离子都是酸,凡能接受质子(H+)的分子或离子都是碱。按此观点,下列微粒既属于酸又属于碱的是①H2O②CO32-③Al3+④CH3COOH⑤NH4+⑥H2N-CH2COOHA.②③ B.①⑥ C.④⑥ D.⑤⑥3、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Y、Z的族序数之和为12;X与Y的电子层数相同;向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。下列说法正确的是A.原子半径由大到小的顺序为:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)B.氧化物的水化物的酸性:H2XO3<H2YO3C.ZWY是离子化合物,其水溶液中只存在电离平衡D.单质熔点:X<Y4、2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家格哈德·埃特尔,以表彰其在固体表面化学研究领域作出的开拓性贡献。下图是氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程示意图,下列有关合成氨反应的叙述中不正确的是()A.过程②需吸收能量,过程③则放出能量B.常温下该反应难以进行,是因为常温下反应物的化学键难以断裂C.在催化剂的作用下,该反应的△H变小而使反应变得更容易发生D.该过程表明,在化学反应中存在化学键的断裂与形成5、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-=2H2O6、下列关于有机化合物和的说法正确的是()A.一氯代物数目均有6种B.二者均能发生取代、加成和氧化反应C.可用酸性高锰酸钾溶液区分D.分子中所有碳原子可能在同一平面上7、海水提镁的工艺流程如下:下列叙述正确的是A.反应池中的反应利用了相同条件下Mg(OH)2比Ca(OH)2难溶的性质B.干燥过程在HCl气流中进行,目的是避免溶液未完全中和C.上述流程中发生的反应有化合、分解、置换和复分解反应D.上述流程中可以循环使用的物质是H2和Cl28、下列我国科研成果所涉及材料中,主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是ABCD能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线2022年冬奥会聚氨酯速滑服4.03米大口径碳化硅反射镜“玉兔二号”钛合金筛网轮A.A B.B C.C D.D9、某温度下,容积一定的密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)+Q,下列叙述正确的是A.加入少量W,υ(逆)增大 B.压强不变时,反应达到平衡状态C.升高温度,υ(逆)、υ(正)都增大 D.平衡后加入X,方程式中的Q增大10、有机物G的结构简式为,下列关于有机物G的说法错误的是A.分子式为C10H12O5B.1molG与足量的金属钠反应,生成H2的体积为33.6LC.在一定条件下,1molG与足量的H2反应,最多消耗3molH2D.可发生取代反应、加成反应和氧化反应11、分析生产生活中的下列过程,不涉及氧化还原反应的是()A.铜制品、铁制品在潮湿的空气中生锈B.缺铁性贫血服用补铁剂时,需与维生维C同时服用C.将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉D.从海水中提取氯化镁12、两份铝屑,第一份与足量盐酸反应,第二份与足量NaOH溶液反应,产生氢气的体积比为1∶2(同温同压下),则第一份与第二份铝屑的质量比为A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.2∶113、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素。X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙,甲是常见温室效应气体。x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W的单质,丁是化合物,其转化关系如图所示。下列判断不正确的是A.反应①②③都属于氧化还原反应 B.X、Y、Z、W四种元素中,W的原子半径最大C.在信息工业中,丙常作光导纤维材料 D.一定条件下,x与甲反应生成丁14、下列常见的金属中,常用电解法冶炼的是A.Fe B.Cu C.Mg D.Pt15、已知:。下列关于(b)、(d)、(p)的说法不正确的是A.有机物可由2分子b反应生成B.b、d、p均能使稀酸性高锰酸钾溶液褪色C.b、q、p均可与乙烯发生反应D.p的二氯代物有五种16、下列有关钢铁腐蚀与防护的说法不正确的是A.生铁比纯铁容易生锈B.钢铁的腐蚀生成疏松氧化膜,不能保护内层金属C.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极反应式为:O2+2H2O+4e-==4OH-D.为保护地下钢管不受腐蚀,可使其与直流电源正极相连二、非选择题(本题包括5小题)17、PBAT(聚已二酸/对苯二甲酸丁二酯)可被微生物几乎完全降解,成为包装、医疗和农用薄膜等领域的新兴材料,它可由聚合物PBA和PBT共聚制得,一种合成路线如下:已知:R-CH3R-CNR-COOHR-CH=CH2R-COOH+CO2回答下列问题:(1)B的官能团名称为_____,D的分子式为_____。(2)①的反应类型为_____;反应②所需的试剂和条件是_____。(3)H的结构简式为_____。(4)⑤的化学方程式为_____。(5)M与G互为同系物,M的相对分子质量比G大14;N是M的同分异构体,写出同时满足以下条件的N的结构简式:______________(写两种,不考虑立体异构)。Ⅰ.既能与FeCl3发生显色反应,又能发水解反应和银镜反应;Ⅱ.与NaOH溶液反应时,1molN能消耗4molNaOH;Ⅲ.核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为1:2:2:2:1。18、丹参素是一种具有保护心肌、抗血栓形成、抗肿瘤等多种作用的药物。它的一种合成路线如下:已知:Bn-代表苄基()请回答下列问题:(1)D的结构简式为__________,H中所含官能团的名称为_______________。(2)的反应类型为_____________,该反应的目的是_____________。(3)A的名称是__________,写出的化学方程式:________。(4)用苯酚与B可以制备物质M()。N是M的同系物,相对分子质量比M大1.则符合下列条件的N的同分异构体有__________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为1:1:1:2:2:3的物质的结构简式是_____________(写出一种即可)。①苯环只有两个取代基②能与溶液发生显色反应③能发生银镜反应④红外光谱表明分子中不含醚键(5)参照丹参素的上述合成路线,以为原料,设计制备的合成路线:____________________。19、I.硝酸钾用途广泛,工业上一般用复分解反应制取硝酸钾(相关物质的溶解度曲线见表)。以硝酸钠和氯化钾为原料制备硝酸钾的工艺流程如下:完成下列填空:(1)为了加速固体溶解,可采取的措施有__________(至少写两种);实验室进行蒸发结晶操作时,为了防止液滴飞溅,进行的操作是_____________。(2)过滤I所得滤液中含有的离子是________;过滤I所得滤液在进行冷却结晶前应补充少量水,目的是______________。(3)检验产品KNO3中杂质的方法是________________。II.实验室模拟工业上用氯化钾和硝酸铵为原料制取硝酸钾的过程如下:取40gNH4NO3和37.25gKCl固体加入100g水中,加热至90℃,固体溶解,用冰水浴冷却至5℃以下,过滤(a)。在滤液中再加入NH4NO3,加热蒸发,当体积减小到约原来的时,保持70℃过滤(b),滤液可循环使用。完成下列填空:(4)过滤(a)得到的固体物质主要是__________;在滤液中再加入NH4NO3的目的是________________________。(5)为检测硝酸钾样品中铵盐含量,称取1.564g样品,加入足量的NaOH浓溶液,充分加热,生成的气体用20.00mL0.102mol/LH2SO4溶液全部吸收,滴定过量的H2SO4用去0.089mol/L标准NaOH溶液16.55mL。滴定过程中使用的指示剂是________;样品中含铵盐(以氯化铵计)的质量分数是___________(保留3位小数)。20、某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物[Fex(C2O4)y·zH2O],并用滴定法测定其组成。已知H2C2O4在温度高于90℃时易发生分解。实验操作如下:步骤一:将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内,可生成黄色沉淀;步嶸二:称取黄色产物0.841g于锥形瓶中,加入足量的硫酸并水浴加热至70~85℃。待固体全部溶解后,用胶头滴管吸岀一滴溶液点在点滴板上,用铁氰化钾溶液检验,无蓝色沉淀产生;步骤三:用0.080mol/LKMnO4标准液滴定步骤二所得的溶液;步骤四:向步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn粉和硫酸溶液,几分钟后用胶头滴管吸岀一滴点在点滴板上,用KSCN溶浟检验,若不显红色,过滤除去Zn粉,并用稀硫酸洗涤Zn粉,将洗涤液与滤液合并,用0.0800mol/LKMnO4标准液滴定,用去髙锰酸钾标准液10.00mL。(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是__________________。(2)步骤二中水浴加热并控制温度70~85℃的理由是__________________,加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生,此操作的目的是__________________。(3)步骤三盛装KMnO4标准液的滴定管在滴定前后的液如图乙所示,则消耗KMnO4标准液的体积为__________________,该滴定管为_________滴定管(填“酸式”或“碱式”)(4)步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为___________________________。若不合并洗涤液,则消耗KMnO4标准液的体积将_________(填“增大”“减小”或“不变”)。由以上数据计算黄色化合物的化学式为__________________。21、二氯亚砜
(SOCl2)
是一种无色易挥发液体,剧烈水解生成两种气体,常用作脱水剂,其熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解。(1)用硫黄(S)、液氯和三氧化硫为原料在一定条件合成二氯亚砜,原子利用率达
100%,则三者的物质的量比为______________.(2)甲同学设计如图装置用
ZnCl2•xH2O
晶体制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2
并利用装置F验证生成物中的某种气体(夹持及加热装置略)。①用原理解释SOCl2在该实验中的作用______________________________________;加热条件下,A装置中总的化学方程式为____________________.②装置的连接顺序为A→B→_____________________;③实验结束后,为检测
ZnCl2•xH2O晶体是否完全脱水,甲同学设计实验方案如下,正确的实验顺序为_____________(填序号)a.加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,充分反应;b.称得固体为n克;c.干燥;d.称取蒸干后的固体m克溶于水;e.过滤;f.洗涤若m/n=______________(保留小数点后一位),即可证明晶体已完全脱水.(3)乙同学认为SOCl2还可用作由FeCl3•6H2O制取无水FeCl3
的脱水剂,但丙同学认为该实验可能发生副反应使最后的产品不纯。①可能发生的副反应的离子方程式______________________.②丙同学设计了如下实验方案判断副反应的可能性:i.取少量FeCl3•6H2O于试管中,加入足量SOCl2,振荡使两种物质充分反应;ii.往上述试管中加水溶解,取溶解后的溶液少许于两支试管,进行实验验证,完成表格内容。(供选试剂:AgNO3溶液、稀盐酸、稀HNO3、酸性KMnO4溶液、BaCl2溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、溴水)方案操作现象结论方案一往一支试管中滴加_____________若有白色沉淀生成则发生了上述副反应方案二往另一支试管中滴加_______________________________则没有发生上述副反应
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.阴极b极反应:2H++2e-=H2↑产生氢气发生了化学过程,氢气又被吸附在多孔石墨电极中发生了物理变化,故A正确;B.(i)为电解池,a、b两极均产生气泡即相当于电解水,如果原溶液是饱和溶液则电解一段时间后c(NaNO3)不变,如果原溶液是不饱和溶液,则电解一段时间后c(NaNO3)增大,故B正确;C.取出b放到(ii)中即硫酸铜溶液中析出红色固体,说明b产生的氢气吸附在多孔石墨电极中将铜置换出来,反应为:Cu2++H2=Cu+2H+,故C正确;D.(ii)中取出b,则b表面已经有析出的铜,所以放到(iii)中析出白色固体即Ag,可能是铜置换的、也可能是b产生的氢气吸附在多孔石墨电极中置换,则可能发生反应为:2Ag++Cu=Cu2++2Ag和2Ag++H2=2Ag+2H+,故D错误;故答案为D。2、B【解析】
凡能给出质子(即H+)的分子或离子都是酸;凡能接受质子的分子或离子都是碱,则能给出质子且能接受质子的分子或离子既属于酸又属于碱,②③只能接受质子,所以属于碱;④⑤只能给出质子,属于酸,①⑥既能给出质子又能接受质子,所以既属于酸又属于碱;故答案为B。【点睛】正确理解题给信息中酸碱概念是解本题关键,再结合微粒的性质解答,同时考查学生学以致用能力,题目难度不大。3、B【解析】
向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出,臭鸡蛋气味的气体为硫化氢,说明为硫氢化钾溶液,则W、Y、Z分别为氢、硫、钾。W、X、Y、Z的族序数之和为12,X与Y的电子层数相同,X为硅元素。A.原子半径由大到小的顺序为:r(Z)>r(X)>r(Y)>r(W),故错误;B.硅酸为弱酸,亚硫酸为弱酸,但亚硫酸的酸性比碳酸强,碳酸比硅酸强,故酸性顺序H2SiO3<H2SO3,故正确;C.硫氢化钾是离子化合物,其完全电离,但其电离出的硫氢根离子既能电离、也能水解,存在电离平衡和水解平衡,故错误;D.硅形成原子晶体,硫形成分子晶体,所以硅的熔点高于硫,故错误。故选B。4、C【解析】
A.根据示意图知,过程②化学键断裂需要吸收能量,过程③化学键形成则放出能量,故A正确;B.化学键形断裂过程中吸收能量,故温度较低时不利于键的断裂,故B正确;C.催化剂的作用原理是降低活化能,即反应物的化学键变得容易断裂,但△H不变,故C错误;D.根据图示分析可知,该过程中,存在化学键的断裂与形成,故D正确。故选C。5、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。6、C【解析】
A.中有6种等效氢,则一氯代物有6种,中有4种等效氢,一氯代物有4种,两种一氯代物数目不同,故A错误;B.中含碳碳双键,能发生加成反应,除此之外还能发生取代、氧化反应,中不含不饱和键,不能发生加成反应,能发生取代、氧化反应,故B错误;C.中含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾褪色,中不含不饱和键,不能使酸性高锰酸钾褪色,则可用酸性高锰酸钾溶液区分,故C正确;D.中与碳碳双键上的碳原子直接相连的原子共面,其中含1个叔碳原子(与甲基直接相连的碳原子),则所有碳原子不可能在同一平面上,故D错误。答案选C。7、A【解析】
A.氢氧化钙微溶,氢氧化镁难溶,沉淀向更难溶方向转化,故可以用氢氧化钙制备氢氧化镁,A正确;B.干燥过程在HCl气流中进行目的是防止氯化镁水解,B错误;C.该流程中没有涉及置换反应,C错误;D.上述流程中可以循环使用的物质是Cl2,过程中没有产生氢气,D错误;答案选A。8、C【解析】
A、银是副族元素,故A不符;B、聚氨酯速滑服由氢、碳、氮、氧元素组成,分别属于IA、ⅣA、ⅤA、ⅥA族元素,故B不符;C、C、Si属于ⅣA族元素,故C符合;D、钛是副族元素,故D不符;故选C。9、C【解析】
据外因对化学反应速率和化学平衡的影响分析判断。【详解】A.物质W为固体,加入少量W不改变W浓度,故υ(逆)不变,A项错误;B.题中反应前后气体分子数不变,当温度、体积一定时,容器内压强必然不变。故压强不变时不一定是平衡状态,B项错误;C.温度越高,化学反应越快。故升高温度,υ(逆)、υ(正)都增大,C项正确;D.方程式中的Q表示每摩化学反应的热效应。平衡后加入X,平衡右移,但Q不变,D项错误。本题选C。10、B【解析】
A.根据有机物G的结构简式可得,其分子式为C10H12O5,A选项正确;B.有机物G中有2个羟基和1个羧基,均可与金属钠反应,1molG与足量的金属钠反应,生成H2在标准状况下的体积为33.6L,题中未注明标准状况,B选项错误;C.在一定条件下,1molG中的苯环最多可与3molH2发生加成反应,C选项正确;D.有机物G中苯环可发生取代反应、加成反应,羟基可发生氧化反应,D选项正确;答案选B。11、D【解析】A.铜制品、铁制品在潮湿的空气中生锈,单质转化为化合物,是氧化还原反应;B.缺铁性贫血服用补铁剂时,需与维生维C同时服用,维C是强还原剂,可以把氧化性较强的+3价铁还原为+2价铁;C.将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉,氯气转化为化合物,是氧化还原反应;D.从海水中提取氯化镁的方法是先用碱把海水中的镁离子沉淀富集镁,再用盐酸溶解沉淀得氯化镁溶液,然后蒸发浓缩、降温结晶得氯化镁晶体,接着在氯化氢气流中脱水得无水氯化镁,这个过程中没有氧化还原反应。综上所述,本题选D。12、B【解析】
盐酸与NaOH溶液足量,则铝完全反应,设铝与盐酸、NaOH溶液反应生成的氢气的物质的量分别为xmol、2xmol,则2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑23x2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑232x则第一份与第二份铝屑的质量比为:(mol×27g/mol)︰(mol×27g/mol)=1︰2,故选B。13、B【解析】
已知甲是常见温室效应气体,X、W为同一主族元素,X、W形成的最高价氧化物分别为甲、丙,则X为C元素、W为Si元素,甲为二氧化碳,丙为二氧化硅,x、w分别为X、W的单质,在高温条件下x碳单质与二氧化硅反应生成w为硅,丁为一氧化碳;y2为氧气,碳与氧气点燃反应生成甲为二氧化碳,则Y为O元素,Z为金属元素,z金属单质能与二氧化碳反应生成碳单质与金属氧化物,则Z为Mg元素,综上所述,X为C元素、Y为O元素、Z为Mg元素、W为Si元素,据此解答。【详解】由以上分析可知,X为C元素、Y为O元素、Z为Mg元素、W为Si元素,A.反应①二氧化碳与镁反应、②碳与氧气反应、③碳与二氧化硅反应都属于氧化还原反应,A项正确;B.同周期元素原子半径从左到右依次减小,同主族元素原子半径从上而下以此增大,故C、O、Mg、Si四种元素中,Mg的原子半径最大,B项错误;C.丙为二氧化硅,在信息工业中,二氧化硅常作光导纤维材料,C项正确;D.在高温条件下,碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,D项正确;答案选B。14、C【解析】
电解法:冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的Al2O3)制得;热还原法:冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用还原剂有(C、CO、H2等);热分解法:冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得。【详解】A.Fe用热还原法冶炼,故A不选;B.Cu用热还原法冶炼,故B不选;C.Mg的性质很活泼,用电解其氯化物的方法冶炼,故C选;D.Pt用热分解法冶炼,故D不选;故答案选C。15、D【解析】
A.根据已知反应可知,有机物可由2分子b反应生成,故A正确;B.b、d、p均含有碳碳双键,则都能使稀酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;C.根据已知反应可知,b、q、p均可与乙烯发生反应,故C正确;D.p有2种等效氢原子,根据“定一移一”的思路可得其二氯代物有以下四种,分别是3种、1种,故D错误;故选D。16、D【解析】
A.生铁中含有C、Fe,生铁和电解质溶液构成原电池,Fe作负极而加速被腐蚀,纯铁不易构成原电池,所以生铁比纯铁易生锈,故A正确;B.钢铁和空气、水能构成原电池导致钢铁被腐蚀,钢铁的腐蚀生成疏松氧化膜不能隔绝空气,所以不能保护内层金属,故B正确;C.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-,故C正确;D.作电解池阳极的金属加速被腐蚀,作阴极的金属被保护,为保护地下钢管不受腐蚀,可使其与直流电源负极相连,故D错误;故选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、氯原子C6H10O4取代反应NaOH、C2H5OH(或乙醇),加热HOCH2CH2CH2CH2OH+2NH3+3O2→+6H2O【解析】
从A到C由环烷烃变成了环烯烃,并且A生成B是光照下与Cl2的取代,所以从B到C即为卤代烃的消去,结合题干提示的反应,环己烯经过高锰酸钾处理后就可以得到己二酸,H就是1,4-丁二醇,所以PBA就是聚己二酸丁二酯。从E生成F,再由F生成对苯二甲酸,条件恰好与题干提示的反应相同,所以推测E为对二甲苯,F即为对苯二腈。【详解】(1)B为卤代烃,官能团的名称为氯原子;D为己二酸,所以分子式为C6H10O4;(2)反应①即为烃变成卤代烃的反应,反应类型即为取代反应;反应②为卤代烃的消去反应,所加试剂即NaOH,乙醇,并且需要加热;(3)H通过推断即为1,4-丁二醇,所以结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH;(4)反应⑤即由对二甲苯生成对苯二腈的反应,所以方程式为:+2NH3+3O2→+6H2O;(5)由题可知M的分子式为C9H8O4,扣除苯环还有2个不饱和度;满足要求的N的结构中一定有羟基,此外也要具有醛基和酯基的结构;考虑到1molN能消耗4mol的NaOH,所以只能是2个羟基,1个甲酸酯基,由于还需要有一个不饱和度,所以还含有一个乙烯基;再考虑到核磁共振氢谱的信息,最终满足要求的有机物的结构为如下两种:;【点睛】书写满足特定要求的物质的同分异构体的结构时,从不饱和度入手,结合有关信息确定有机物中一定含有的结构;此外,也要注意特定结构的基团,例如甲酸酯基等;确定有机物所含的基团后,再结合核磁共振氢谱的信息考虑物质的对称性,最终将物质的结构书写出来。18、醚键、羟基、羧基取代反应保护(酚)羟基乙二醛+O2→18【解析】
根据A的分子式和B的结构可知A为乙二醛(OHC-CHO),乙二醛氧化生成B;根据C、E、B的结构可知D为;B与D发生加成反应生成E();F与BnCl碱性环境下,发生取代反应生成G(),保护酚羟基不被后续步骤破坏;H与氢气发生取代反应生成丹参素,据此分析。【详解】(1)根据合成路线逆推可知D为邻苯二酚。H()中所含官能团为醚键、羟基、羧基;答案:醚键、羟基、羧基(2)的结果是F中的羟基氢被苄基取代,所以是取代反应。从F到目标产物,苯环上的两个羟基未发生变化,所以是为了保护酚羟基,防止它在后续过程中被破坏。答案:取代反应保护(酚)羟基(3)A为乙二醛(OHC-CHO),属于醛基的氧化反应,方程式为+O2→;答案:乙二醛+O2→(4)根据题意,N的同分异构体必含一个酚羟基,另一个取代基可能是:HCOOCH2CH2-、HCOOCH(CH3)、OHCCH(OH)CH2-、OHCCH2CH(OH)-、、,每个取代基与酚羟基都有邻、间、对三种位置关系,共有;其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为1:1:1:2:2:3的物质的结构简式是;答案:18(5)由原料到目标产物,甲基变成了羧基(发生了氧化反应),但羟基未发生变化。由于酚羟基易被氧化,所以需要预先保护起来。根据题意可以使用BnCl进行保护,最后通过氢气使酚羟基复原,合成路线为;答案:【点睛】本题难点第(4)小题同分异构体种类判断①注意能发生银镜反应的有醛基、甲酸盐、甲酸某酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等;②先确定官能团种类,在确定在苯环中的位置。19、加热、搅拌、研细颗粒用玻璃棒不断搅拌滤液K+、NO3-、Na+、Cl-减少NaCl的结晶析出取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质KNO3增大铵根离子的浓度,有利于氯化铵结晶析出甲基橙8.92%【解析】
硝酸钠和氯化钾用水溶解,得到的溶液中含有K+、NO3-、Na+、Cl-,由于在溶液中NaCl的溶解度较小,且受温度影响不大,采取蒸发浓缩,析出NaCl晶体,过滤分离出NaCl晶体。由于硝酸钾溶解度受温度影响比硝酸钠大,采取冷却结晶析出硝酸钾,过滤出硝酸钾晶体后,向滤液中加入NH4NO3,可增大溶液中NH4+浓度,有利于NH4Cl结晶析出。【详解】I.(1)加热、搅拌、研细颗粒等都可以加快物质溶解;实验室进行蒸发结晶操作时,为防止液滴飞溅,要用玻璃棒不断搅拌滤液,使溶液受热均匀;(2)过滤I后析出部分NaCl,滤液I含有K+、NO3-、Na+、Cl-;氯化钠溶解度较小,浓缩析出NaCl晶体后,直接冷却会继续析出NaCl晶体,在进行冷却结晶前应补充少量水,可以减少NaCl的结晶析出;(3)产品KNO3中可能含有Na+、Cl-杂质离子,检验的方法是:取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质NaCl,即含有杂质;II.(4)取40gNH4NO3和37.25gKCl固体加入100g水中,加热至90℃所有固体均溶解,用冰水浴冷却至5℃以下时,硝酸钾的溶解度最小,首先析出的是硝酸钾晶体;在滤液中加入硝酸铵可以增大铵根离子浓度,使NH4Cl晶体析出;(5)由于恰好反应时生成的溶质为(NH4)2SO4和Na2SO4,溶液为酸性,则应该选用甲基橙为指示剂;硫酸总的物质的量n(H2SO4)=c·V=0.102mol/L×0.02L=0.00204mol,含有氢离子的物质的量为n(H+)=2n(H2SO4)=2×0.00204mol=0.00408mol,氢氧化钠的物质的量n(NaOH)=c·V=0.089mol/L×0.01655L=0.001473mol,所以氨气的物质的量n(NH3)=0.00408mol-0.001473mol=0.002607mol,所以根据N元素守恒,可知样品中氯化铵的物质的量为0.002607mol,则样品中氯化铵的质量分数为:×100%≈8.92%。【点睛】本题考查物质制备方案、物质的分离与提纯方法,涉及溶解度曲线的理解与应用、滴定计算等,关键是对原理的理解,试题培养了学生对图象的分析能力与灵活应用所学知识的能力。20、过滤加快固体溶解,同时防止草酸分解铁氰化钾检验Fe2+的存在,防止Fe2+干扰草酸的测定25.00mL酸式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O减小Fe4(C2O4)5·10H2O【解析】
步骤一草酸和(NH4)2Fe(SO4)2反应生成黄色固体[Fex(C2O4)y·zH2O],步骤二加硫酸溶解后,检验无二价铁离子,则说明含有Fe3+,步骤三用高锰酸钾滴定草酸根离子,步骤四将Fe3+还原成Fe2+,再用高锰酸钾滴定,确定铁离子的含量,进而进一步分析计算。【详解】(1)分离固体和液体的操作是过滤;故答案为:过滤;(2)由于H2C2O4在温度高于90℃时易发生分解,所以需要水浴加热并控制温度70~85℃,同时加快固体溶解。铁氰化钾检验Fe2+的存在,防止Fe2+干扰草酸的测定;故答案为加快固体溶解,同时防止草酸分解;氰化钾检验Fe2+的存在,防止Fe2+干扰草酸的测定;(3)从图片中读出,消耗高锰酸钾的体积为:25.80mL-0.80mL=25.00mL;滴定液是高锰酸钾标准溶液,该溶液有强氧化性,只能选用酸式滴定管;故答案为25.00mL,酸式;(4)步骤四是高锰酸钾滴定Fe2+,离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;洗涤液中残留少许Fe2+,若不合并洗涤液,则消耗KMnO4标准液的体积将减少;根据离子方程式:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,可知关系MnO4-——5Fe2+,其中n(MnO4-)=0.0800mol/L×0.01L=0.0008mol,即n(Fe2+)=0.0008mol×5=0.0040mol,则样品中n(Fe)=0.0040mol。步骤三中,根据方程式:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O可得到转化关系:2KMnO4——5H2C2O4,即n(H2C2O4)=n(KMnO4)=0.0800mol/L×0.025L×5/2=0.005mol,则样品中含草酸根的物质的量为0.005mol。根据质量守恒定律可知,0.841g样品中结晶水的物质的量为(0.841g-0.0040×56g-0.005×88g)/18g/mol=0.01mol,则n(Fe):n(C2O42-):n(H2O)=4:5:10,故黄色物质化
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