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2024年浙江省嘉兴市嘉善高级中学高三第五次模拟考试化学试卷注意事项: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、已知:乙醇、乙醛的沸点分别为78℃、20.8℃。某同学试图利用下列实验装置来完成“乙醛的制备、收集和检验”一系列实验,其中设计不合理的是A.提供乙醇蒸气和氧气B.乙醇的催化氧化C.收集产物D.检验乙醛2、NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1mol葡萄糖和果糖的混合物中含羟基数目为5NAB.500mL1mol.L-1(NH4)2SO4溶液中NH4+数目小于0.5NAC.标准状况下,22.4L1,2-二溴乙烷含共价键数为7NAD.19.2g铜与硝酸完全反应生成气体分子数为0.2NA3、下图为某有机物的结构,下列说法错误的是()A.该物质的名称为2-甲基丙烷B.该模型为球棍模型C.该分子中所有碳原子均共面D.一定条件下,可与氯气发生取代反应4、某校化学兴趣小组探究恒温(98℃)下乙酸乙酯制备实验中硫酸浓度对酯化反应的影响探究。实验得到数据如下表(各组实验反应时间均5分钟):下列关于该实验的说法不正确的是A.乙酸乙酯制备实验中起催化作用的可能是H+B.浓硫酸的吸水作用、乙酸乙酯的蒸出均可以使酯化反应正向移动C.浓硫酸和水以体积比约2∶3混合催化效果最好D.⑤⑥⑦组可知c(H+)浓度越大,反应速率越慢5、某化妆品的组分Z具有美白功效,原来从杨树中提取,现可用如下反应制备。下列有关叙述错误的是A.X、Y和Z分子中所有原子都可能处于同一平面B.X、Y和Z均能使酸性高锰酸钾溶液退色C.Y的苯环上二氯代物共有6种D.Y作为单体可发生加聚反应,Z能与Na2CO3溶液反应6、下列关于糖类的说法正确的是A.所有糖类物质都有甜味,但不一定都溶于水B.葡萄糖和果糖性质不同,但分子式相同C.蔗糖和葡萄糖都是单糖D.摄入人体的纤维素在酶的作用下能水解为葡萄糖7、自然界中时刻存在着氮的转化。实现氮按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:下列叙述正确的是A.N2NH3,NH3NO均属于氮的固定B.催化剂a作用下氮原子发生了氧化反应C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂D.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量8、下列各组物质,满足表中图示物质在一定条件下能一步转化的是()序号XYZWASSO3H2SO4H2SBCuCuSO4Cu(OH)2CuOCSiSiO2Na2SiO3H2SiO3DAlAlCl3Al(OH)3NaAlO2A.A B.B C.C D.D9、最新科技报道,美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新型氢粒子,这种新粒子是由3个氢原子核(只有质子)和2个电子构成,对于这种粒子,下列说法中正确的是()A.是氢的一种新的同分异构体 B.是氢的一种新的同位素C.它的组成可用H3表示 D.它比一个普通H2分子多一个氢原子核10、2A(g)B(g)+Q(Q>0);下列能量变化示意图正确的是()A. B.C. D.11、下列有关溶液性质的叙述,正确的是()A.室温时饱和的二氧化碳水溶液,冷却到0℃时会放出一些二氧化碳气体B.强电解质在水中溶解度一定大于弱电解质C.相同温度下,把水面上的空气换成相同压力的纯氧,100g水中溶入氧气的质量增加D.将40℃的饱和硫酸铜溶液升温至50℃,或者温度仍保持在40℃并加入少量无水硫酸铜,在这两种情况下溶液中溶质的质量分数均保持不变12、下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项操作现象结论A.向某无色溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀该无色溶液中一定含有SO42-B.向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊硫代硫酸钠在酸性条件下不稳定C.打开分液漏斗,向装有Na2CO3的圆底烧瓶中滴加HCl,将产生的气体通入Na2SiO3水溶液中Na2SiO3水溶液中出现白色胶状沉淀证明酸性强弱为:HCl>H2CO3>H2SiO3D.CaCO3悬浊液中滴加稀Na2SO4溶液无明显现象Ksp小的沉淀只能向Ksp更小的沉淀转化A.A B.B C.C D.D13、A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中A的原子序数是B和D原子序数之和的1/4,C的原子半径在所有短周期主族元素中最大,甲和丙是D元素的两种常见氧化物,乙和丁是B元素的两种常见同素异形体,0.005mol/L戊溶液的pH=2,它们之间的转化关系如图所示(部分反应物省略),下列叙述一定正确的是A.C、D两元素形成的化合物的原子个数比为1:2B.C、E形成的化合物的水溶液呈碱性C.简单离子半径:D>C>BD.最高价氧化物对应水化物的酸性:E>A14、短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大,其中X、Z位于同一主族;W的气态氢化物常用作制冷剂;Y是同周期主族元素中离子半径最小的;ZXR2能与水剧烈反应,可观察到液面上有白雾生成,并有无色刺激性气味的气体逸出,该气体可使品红溶液褪色。下列说法正确的是A.最简单氢化物的沸点:W>XB.含氧酸的酸性:Z<RC.Y和R形成的化合物是离子化合物D.向ZXR2与水反应后的溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成15、饱和二氧化硫水溶液中存在下列平衡体系:SO2+H2OH++HSO3﹣HSO3﹣H++SO32﹣,若向此溶液中()A.加水,SO32﹣浓度增大B.通入少量Cl2气体,溶液pH增大C.加少量CaSO3粉末,HSO3﹣浓度基本不变D.通入少量HCl气体,溶液中HSO3﹣浓度减小16、下列实验操作能达到实验目的的是A.用装置甲验证NH3极易溶于水B.用50mL量筒量取10mol·L-1硫酸2mL,加水稀释至20mL,配制1mol·L-1稀硫酸C.用pH试纸测量氯水的pHD.用装置乙制取无水FeCl3二、非选择题(本题包括5小题)17、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)___。18、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:CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH319、氮化锂(Li3N)是有机合成的催化剂,Li3N遇水剧烈反应。某小组设计实验制备氮化锂并测定其纯度,装置如图所示:实验室用NH4Cl溶液和NaNO2溶液共热制备N2。(1)盛装NH4Cl溶液的仪器名称是___________。(2)安全漏斗中“安全”含义是__________。实验室将锂保存在_____(填“煤油”“石蜡油”或“水”)中。(3)写出制备N2的化学方程式__________。(4)D装置的作用是____________。(5)测定Li3N产品纯度:取mgLi3N产品按如图所示装置实验。打开止水夹,向安全漏斗中加入足量水,当Li3N完全反应后,调平F和G中液面,测得NH3体积为VL(已折合成标准状况)。①读数前调平F和G中液面的目的是使收集NH3的大气压________(填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。②该Li3N产品的纯度为________%(只列出含m和V的计算式,不必计算化简)。若Li3N产品混有Li,则测得纯度_____________(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。20、阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,反应原理如下:制备基本操作流程如下:主要试剂和产品的物理常数如下表所示:请根据以上信息回答下列问题:(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是___。(2)合成阿司匹林时,最合适的加热方法是___。(3)提纯粗产品流程如下,加热回流装置如图:①使用温度计的目的是控制加热的温度,防止___。②冷凝水的流进方向是___(填“a”或“b”)。③趁热过滤的原因是___。④下列说法不正确的是___(填字母)。A.此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是做溶剂B.此种提纯粗产品的方法叫重结晶C.根据以上提纯过程可以得出阿司匹林在乙酸乙酯中的溶解度低温时大D.可以用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸(4)在实验中原料用量:2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐(ρ=1.08g/cm3),最终称得产品质量为2.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为___%。21、亚铁氰化钾俗称黄血盐,化学式为K4[Fe(CN)6].3H2O.黄血盐毒性很低,在空气中稳定且具有防止细粉状食品板结的性能,故用作食盐的抗结剂.但是在400℃左右黄血盐分解生成剧毒的氰化钾(KCN),与强酸作用也会生成极毒的氰化氢(HCN)气体。完成下列填空:(1)剧毒的KCN可以用双氧水处理,得到一种碱性气体和一种酸式盐.请写出该反应的化学方程式______。(2)若往KCN溶液中通入少量的CO2气体,其反应的离子方程式______。已知电离常数(25℃):H2CO3:Ki1=4.3×10﹣7,Ki2=5.6×10﹣11,HCN:Ki1=4.9×10﹣10(3)常温下,测得等物质的量浓度的KCN与HCN混合溶液的pH>7,则溶液中K+、H+、CN﹣、HCN浓度大小顺序为______。(4)黄血盐作为食盐的抗结剂,必须严格控制其使用量,原因是______。(5)黄血盐常用于Fe3+检验。请再写出一种检验Fe3+的试剂______,其相应的现象是______。(6)FeCl3与Na2S反应,生成的产物与溶液的酸碱性有关.当pH<7时,有淡黄色沉淀产生,当pH>7时,生成黑色沉淀(Fe2S3).请写出往FeCl3溶液中滴加少量Na2S溶液的离子方程式:______。
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、乙醇易挥发,向热的乙醇中通入空气,可以向后续装置中提供乙醇蒸气和氧气,选项A正确;B、在铜粉催化下,乙醇发生催化氧化生成乙醛,选项B正确;C、乙醛易挥发,应用冰水浴收集乙醛产物,选项C正确;D、产物中混有乙醇,乙醇也能还原酸性高锰酸钾溶液,使其褪色,选项D错误。答案选D。2、A【解析】
A.1mol葡萄糖HOCH2(CHOH)4CHO和1mol果糖HOCH2(CHOH)3COCH2OH分子中都含有5NA个羟基,A正确;B.因NH4+发生水解,所以500mL1mol.L-1(NH4)2SO4溶液中,0.5mol<n(NH4+)<1mol,B错误;C.标准状况下,1,2-二溴乙烷为液体,不能利用22.4L/mol进行计算,C错误;D.19.2g铜为0.3mol,由于未指明硝酸的浓度,生成的气体可能为NO、NO2中的某一种或二者的混合物,成分不确定,分子数不定,D错误。故选A。3、C【解析】
A.有机物为CH3CH(CH3)CH3,为2-甲基丙烷,选项A正确;B.由图可知该模型为球棍模型,选项B正确;C.为烷烃,每个碳原子都与其它原子形成四面体结构,所有的碳原子不可能共平面,选项C错误;D.烷烃在光照条件下可发生取代反应,选项D正确。答案选C。【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重分析与迁移能力的考查,由结构简式可知有机物为CH3CH(CH3)CH3,为2-甲基丙烷,结合烷烃的结构和性质解答该题。4、D【解析】
乙酸乙酯的制备中,浓硫酸具有催化性、吸水性,并且乙酸和乙醇的酯化的可逆反应,浓硫酸吸水作用,乙酸乙酯的蒸出使平衡正向移动。【详解】A.从表中①可知,没有水,浓硫酸没有电离出H+,乙酸乙酯的收集为0,所以起催化作用的可能是H+,A项正确;B.浓硫酸的吸水作用、乙酸乙酯的蒸出均可以使酯化反应正向移动,B项正确;C.从表中⑤可知,浓硫酸和水以体积比约2∶3混合催化效果最好,C项正确;D.表中⑤⑥⑦组c(H+)浓度逐渐变小,收集的乙酸乙酯变小,反应速率越慢,D项错误。答案选D。5、A【解析】
A.X为间苯二酚,为平面型结构;Y为苯和乙烯的符合结构,也是平面结构;Z中存在烷烃基团的结构,因此Z的所有原子不可能处在同一个平面内,A错误;B.X和Z含有酚羟基,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,Y含有双键也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;C.根据Y结构的对称性,苯环上氯原子的位置分别有2,3;2,4;2,5;2,6;3,4;3,5共有6种,C正确;D.Y种含有双键,可以作为单体发生加聚反应,Z中含有酚羟基,有弱酸性可以和Na2CO3溶液发生反应,D正确;故选A。6、B【解析】
A项,糖类不一定有甜味,如纤维素属于糖类但没有甜味,故A项错误;
B项,葡萄糖和果糖结构不同,性质不同,但分子式相同,故B项正确;C项,葡萄糖为单糖,蔗糖为二糖,故C项错误;D项,人体内无纤维素酶,不能使纤维素发生水解生成葡萄糖,故D项错误。综上所述,本题正确答案为B。【点睛】糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物,在水解后能变成以上两者之一的有机化合物。在化学上,由于其由碳、氢、氧元素构成,在化学式的表现上类似于“碳”与“水”聚合,故又称之为碳水化合物。7、D【解析】
A.氮的固定是指氮由游离态转变为化合态,N2NH3为氮的固定,但NH3NO不属于氮的固定,A错误;B.催化剂a作用下氮原子发生了还原反应,B错误;C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂与形成,C错误;D.使用催化剂a、b可加快反应速率,提高单位时间内生成物的产量,D正确。故选D。8、B【解析】
A.硫燃烧生成二氧化硫,不能一步生成三氧化硫,A错误;B.Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀,氢氧化铜受热分解生成氧化铜,均能一步完成,B正确;C.硅酸不能一步反应生成单质硅,C错误;D.NaAlO2不能一步反应生成单质铝,D错误;答案选B。9、D【解析】
A.该粒子为微观粒子,是离子,不是单质,A项错误;B.相同相同质子数不同中子数的原子互为同位素,该粒子与H的质子数不同,则不是氢的同位素,B项错误;C.粒子是由3个氢原子核(只含质子)和2个电子构成的,而H3表示个氢原子核(只含质子)和3个电子构成,C项错误;D.普通H2分子有2个原子核,而这种新粒子有3个氢原子核,比普通H2分子多一个氢原子核,D项正确;答案选D。10、B【解析】
根据热化学方程式2A(g)B(g)+Q(Q>0)可知:该反应是2molA气体发生反应产生1molB气体,放出热量Q,反应物的能量比生成物的能量高,且同一种物质在气态时能量高于在液体时能量,故合理选项是B。11、D【解析】
A.气体的溶解度随温度的降低而增大,所以室温下饱和的二氧化碳水溶液降温至0℃,不会放出二氧化碳气体,A错误;B.难溶于水的强电解质(如BaSO4),在水中溶解度小于某些可溶性弱电解质(如醋酸),B错误;C.相同温度、相同压强下,氧气在水中的溶解度不变,所以把水面上的空气换成相同压力的纯氧,100g水中溶入氧气的质量不变,C错误;D.将40℃的饱和硫酸铜溶液升温至50℃,虽然溶液变为不饱和,但溶质的质量分数不变;温度仍保持在40℃并加入少量无水硫酸铜,硫酸铜的溶解度不变,溶质的质量分数不变,D正确。故选D。12、B【解析】
A.向某无色溶液中滴加BaCl2溶液,能产生白色沉淀,说明溶液中可能含有SO42-、CO32-、SO32-等,A错误;B.向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,产生淡黄色沉淀和刺激性气味气体二氧化硫,B正确;C.向装有Na2CO3的圆底烧瓶中滴加HCl,产生的气体为CO2,其中混有杂质HCl,应通过饱和的NaHCO3溶液的洗气瓶,除去CO2中混有的HCl,,再通入Na2SiO3水溶液中,C错误;D.在一定条件下,Ksp小的沉淀也能向Ksp大的沉淀转化,D错误;故选B。13、D【解析】
A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,0.005mol/L戊溶液的pH=2,说明戊为二元强酸,则戊为硫酸,丙为SO3;甲和丙是D元素的两种常见氧化物,甲为SO2,D为S元素,E为Cl元素;乙和丁是B元素的两种常见同素异形体,二氧化硫被乙氧化生成三氧化硫,可知乙为O3,丁为O2,则B为O元素;A的原子序数是B和D原子序数之和的,A的原子序数为(8+16)×=6,可知A为C元素;C的原子半径在所有短周期主族元素中最大,C为Na元素,据此分析解答。【详解】由上述分析可知,A为C,B为O,C为Na,D为S,E为Cl。A.C、D形成离子化合物Na2S,原子个数比为2:1,故A错误;B.C、E形成的化合物为氯化钠,为强酸强碱盐,不水解,水溶液呈中性,故B错误;C.一般而言,离子的电子层数越大,离子半径越大,硫离子半径最大;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,钠离子半径小于氧离子,简单离子半径:D>B>C,故C错误;D.非金属性Cl>C,则E的最高价氧化物水化物的酸性大于A的最高价氧化物水化物的酸性,故D正确;故选D。【点睛】本题考查无机物的推断及原子结构与元素周期律,把握图中转化关系、元素化合物知识来推断物质和元素为解答的关键。本题的突破口为“0.005mol/L戊溶液的pH=2”。本题的易错点为C,要注意离子半径比较方法的理解和灵活运用。14、D【解析】
W的气态氢化物常用作制冷剂,W为N元素;X、Z位于同一主族;ZXR2能与水剧烈反应,可观察到液面上有白雾生成,并有无色刺激性气味的气体逸出,该气体可使品红溶液褪色,可推断该气体为SO2,则X为O,Z为S,R为Cl;Y是同周期主族元素中离子半径最小的,Y是Al。【详解】根据题意,可推断出W、X、Y、Z、R分别是N、O、Al、S、Cl元素;A.W和X最简单氢化物的为NH3、H2O,沸点大小为NH3<H2O,所以A项错误;B.最高价含氧酸的酸性:Z<R,B项错误;C.Y和R形成的化合物AlCl3是共价化合物,C项错误;D.SOCl2与水反应,SOCl2+H2O=SO2↑+HCl,向反应后溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀AgCl生成,D项正确。答案选D。15、D【解析】
A.加水稀释,虽然平衡正向移动,但达平衡时,SO32﹣浓度仍减小,故A错误;B.氯气与将亚硫酸反应,生成硫酸和盐酸,溶液中氢离子浓度增大,溶液pH减小,故B错误;C.CaSO3与H+反应生成HSO3-,从而增大溶液中的HSO3﹣浓度,故C错误;D.通入HCl气体,氢离子浓度增大,第一步电离平衡逆向移动,HSO3﹣浓度减小,故D正确;故选D。16、A【解析】
A.将胶头滴管中的水挤入烧瓶,若氨气极易溶于则烧瓶内压强降低,气球会鼓起来,可以达到实验目的,故A正确;B.稀释浓硫酸时要把浓硫酸加入水中,且不能在量筒中进行,故B错误;C.氯水中有次氯酸具有漂白性,不能用pH试纸测其pH值,故C错误;D.氯化铁易水解生成氢氧化铁和HCl,加热促进水解,而且盐酸易挥发,所以蒸干最终得到氢氧化铁而不是氯化铁,故D错误;故答案为A。【点睛】制备无水氯化铁需要在HCl气流中加热蒸发氯化铁溶液,抑制氯化铁水解。二、非选择题(本题包括5小题)17、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)。18、(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。19、圆底烧瓶残留在漏斗颈部的液体起液封作用;当内部气体多、压强大时,又可通过积留液体而放出气体石蜡油NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入,干扰试验等于偏高【解析】
分析题给装置图,可知装置A为NH4Cl溶液和NaNO2溶液共热制备N2的发生装置,装置B的目的为干燥N2,装置C为N2和金属Li进行合成的发生装置,装置D的主要目的是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入,干扰试验。据此解答。【详解】(1)盛装NH4Cl溶液的仪器是圆底烧瓶,答案为:圆底烧瓶;(2)安全漏斗颈部呈弹簧状,残留液体起液封作用,当内部气体多、压强大时,又可通过积留液体而放出气体;锂的密度小于煤油,锂与水反应,常将锂保存在石蜡油中。答案为:残留在漏斗颈部的液体起液封作用,当内部气体多、压强大时,又可通过积留液体而放出气体;石蜡油(3)亚硝酸钠与氯化铵共热生成氮气、氯化钠和水。反应方程式为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。答案为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;(4)锂能与二氧化碳、水反应,氮化锂能与水反应,故用D装置吸收空气中的水蒸气和二氧化碳。答案为:防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入,干扰试验;(5)①氨气压强无法直接测定,只能测定外界大气压,当G和F中液面相平时,氨气压强等于外界大气压。答案为:等于;②装置E中发生反应:Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑,根据题意有:n(NH3)=mol,则ω(Li3N)=×100%=%。锂能与水反应产生H2,如果产品混有锂,则产生气体体积偏大,测得产品纯度偏高;答案为:;偏高。20、醋酸酐和水易发生反应水浴加热乙酰水杨酸受热易分解a防止乙酰水杨酸结晶析出ABC84.3%【解析】
醋酸酐和水杨酸混合,然后向混合溶液中加入浓硫酸,摇匀后加热至85℃,然后冷却、过滤、水洗得到粗产品;(1)醋酸酐和水易发生反应生成乙酸;(2)合成阿司匹林时要控制温度在85℃~90℃,该温度低于水的沸点;(3)向粗产品中加入乙酸乙酯,增大乙酰水杨酸的溶解性,然后加热回流,趁热过滤,然后冷却、减压过滤、洗涤、干燥得到乙酰水杨酸,①乙酰水杨酸受热易分解;②冷凝水采用逆流方法;③乙酰水杨酸在温度低时易结晶析出;不同进行分离提纯,水杨酸与乙酰水杨酸均含有羧基,且在水中微弱,不能用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸;
(4)水杨酸的相对分子质量为138,n(水杨酸)=2.0g÷138g/mol=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×1.08g/cm3)÷102g/mol=0.0529mol,由于乙酸酐的物质的量大于水杨酸,所以得到的乙酰水杨酸应该按照水杨酸来计算,故理论上得到乙酰水杨酸的质量为0.0145mol×180g/mol=2.61g,产率=实际质量理论质量×100%.【详解】醋酸酐和水杨酸混合,然后向混合溶液中加入浓硫酸,摇匀后加热至85℃,然后冷却、过滤、水洗得到粗产品;(1)醋酸酐和水易发生反应生成乙酸,生成的乙酸抑制水杨酸和乙酸酐反应,所以需要干燥仪器,故答案为:醋酸酐和水易发生反应;(2)合成阿司匹林时要控制温度在85℃∼90℃,该温度低于水的沸点,所以合适的加热方法是水浴加热,故答案为:水浴加热;(3)①乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃∼135℃,使用温度计的目的是控制加热的温度,防止乙酰水杨酸受热易分解,故答案为:乙酰水杨酸受热易分解;②采取逆流原理通入冷凝水,充满冷凝管,充分冷凝回流,冷凝水从a口进,从b口出,故答案为:a;③趁热过滤,防止乙酰水杨酸结晶析出,减少损失,故答案为:防止乙酰水杨酸结晶析出;④乙酸乙酯起溶剂作用,趁热过滤除去水杨酸,再冷却结晶析出乙酰水杨酸,说明低温时乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度较小,利用水杨酸、乙酰水
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