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文档简介
北京市海淀清华附中2024年高三最后一卷化学试卷注意事项: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、下表为各物质中所含少量杂质以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法正确的一组是()选项物质(括号为少量杂质)除杂方法ACO2(SO2)通入饱和碳酸氢钠溶液,再通入碱石灰干燥BCu(CuO)空气中加热CFeCl2(Fe)通入少量氯气加热DKNO3(NaCl)溶于水配成热饱和溶液,冷却结晶A.A B.B C.C D.D2、硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列说法错误的是()A.在图示的转化中,Fe3+和CuS是中间产物B.在图示的转化中,化合价不变的元素只有铜C.图示转化的总反应是2H2S+O22S+2H2OD.当有1molH2S转化为硫单质时,需要消耗O2的物质的量为0.5mol3、能用元素周期律解释的是()A.酸性:H2SO3>H2CO3 B.熔、沸点:HF>HClC.碱性:NaOH>Al(OH)3 D.热稳定性:Na2CO3>CaCO34、如图是在明矾溶液中滴入氢氧化钡溶液,下列说法错误的是()A.OA段的反应离子方程式为:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓B.AB段的离子方程式只有:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2OC.A点的沉淀为Al(OH)3和BaSO4的混合物D.B点溶液为KAlO2溶液5、氧氟沙星是常用抗菌药物,其结构简式如图所示。下列有关氧氟沙星的叙述错误的是A.能发生加成、取代、还原等反应B.分子内有3个手性碳原子C.分子内存在三种含氧官能团D.分子内共平面的碳原子多于6个6、根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是操作现象结论A将分别通人溴水和酸性高锰酸钾溶液中溴水和酸性高锰酸钾溶液均褪色具有漂白性B向溶液中滴加1~2滴溶液,再滴加2滴溶液先产生白色沉淀,后产生红褐色沉淀C向滴有酚酞的溶液中加入少量固体有白色沉淀生成,溶液红色变浅溶液中存在水解平衡D将与盐酸反应得到的气体直通入溶液中产生白色沉淀酸性:A.A B.B C.C D.D7、反应A(g)+B(g)⇋3X,在其他条件不变时,通过调节容器体积改变压强,达平衡时c(A)如下表:平衡状态①②③容器体积/L40201c(A)(mol/L)0.022a0.05a0.75a下列分析不正确的是()A.①→②的过程中平衡发生了逆向移动B.①→③的过程中X的状态发生了变化C.①→③的过程中A的转化率不断增大D.与①②相比,③中X的物质的量最大8、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.常温常压下,124gP4中所含P—P键数目为4NAB.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAC.1molFeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NAD.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数小于0.2NA9、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(
)A.1molSiO2所含Si-O键的数目为2NAB.常温下,1LpH=9的CH3COONa溶液中由水电离的H+数目为10-9NAC.40mL10mol/L浓盐酸与足量MnO2充分反应,生成的氯气分子数为0.1NAD.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA10、常温下将NaOH溶液滴加到已二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是()。A.常温下Ka1(H2X)的值约为10-4.4B.曲线N表示pH与C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)11、某同学组装了如图所示的电化学装置电极I为Al,其他电极均为Cu,则A.电流方向:电极IV→→电极IB.电极I发生还原反应C.电极II逐渐溶解D.电极III的电极反应:Cu2++2e-==Cu12、关于浓硫酸和稀硫酸的说法,错误的是A.都有H2SO4分子 B.都有氧化性C.都能和铁、铝反应 D.密度都比水大13、已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH1=-572kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/molC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1367kJ/mol则2C(s)+3H2(g)+O2(g)=C2H5OH(l),ΔH为()A.+278kJ/mol B.-278kJ/mol C.+401.5kJ/mol D.-401.5kJ/mol14、下列各组离子能在指定环境中大量共存的是A.在c(HCO3-)=0.1mol/L的溶液中:NH4+、Al3+、Cl-、NO3-B.在由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中:Fe2+、ClO-、Na+、SO42-C.pH=1的溶液中:Mg2+、Fe3+、NO3-、[Ag(NH3)2]+D.在使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:SO32-、CO32-、Na+、K+15、我国对二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池的研究处于世界前沿水平,该电池可实现硫酸生产、发电和环境保护三位一.体的结合。其原理如图所示。下列说法不正确的是()A.Pt1电极附近发生的反应为:SO2+2H2O-2e-=H2SO4+2H+B.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2:1C.该电池工作时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极D.该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合16、海水中含有80多种元素,是重要的资源宝库。己知不同条件下,海水中碳元素的存在形态如图所示。下列说法不正确的是()A.当,此中主要碳源为B.A点,溶液中和浓度相同C.当时,D.碳酸的约为二、非选择题(本题包括5小题)17、药物中间体F的一种合成路线如图:已知:RCOOR′RCH2OH+R′OH(R为H或烃基,R'为烃基)回答下列问题;(1)A中官能团名称是__________。(2)反应①的反应类型是____。(3)反应②的化学方程式为___________。(4)反应④所需的试剂和条件是______________。(5)F的结构简式为____。(6)芳香化合物W是E的同分异构体,W能水解生成X、Y两种化合物,X、Y的核磁共振氢谱均有3组峰,X的峰面积比为3:2:1,Y的峰面积为1:1:1,写出符合题意的W的结构简式___(写一种)。(7)肉桂酸广泛用于香料工业与医药工业,设计以苯甲酸甲酯和丙二酸为起始原料制备肉桂酸的合成路线:_______________(无机试剂任用)。18、有机物W(C16H14O2)用作调香剂、高分子材料合成的中间体等,制备W的一种合成路线如下:已知:请回答下列问题:(1)F的化学名称是_______,⑤的反应类型是_______。(2)E中含有的官能团是_______(写名称),E在一定条件下聚合生成高分子化合物,该高分子化合物的结构简式为_______。(3)E+F→W反应的化学方程式为_______。(4)与A含有相同官能团且含有苯环的同分异构体还有_______种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为六组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2∶2的结构简式为____。(5)参照有机物W的上述合成路线,写出以M和CH3Cl为原料制备F的合成路线(无机试剂任选)_______。19、实验室以电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)为原料制取铜粉和K2Cr2O7的主要流程如下:(1)“酸浸”时,用硫酸而不用盐酸,这是因为______________(从浸取产物的溶解性考虑)。(2)“制铜氨液”,即制取[Cu(NH3)4]SO4溶液时,采用8mol·L-1氨水,适量30%H2O2,并通入O2,控制温度为55℃。温度不宜过高,这是因为______________________。(3)“沉CuNH4SO3”时可用如下装置(夹持、加热仪器略):①制取SO2的化学方程式为______________________。②“沉CuNH4SO3”时,反应液需控制在45℃,合适的加热方式是________________。③反应完成的实验现象是____________________________。(4)设计以“Cr(OH)3、Fe(OH)3”的混合物为原料,制取K2Cr2O7的实验方案:将Cr(OH)3、Fe(OH)3的混合物加入烧杯中,加适量的水调成浆状,_________________,冰水洗涤及干燥。(已知:①碱性条件下,H2O2可将+3价的Cr氧化为CrO42-;酸性条件下,H2O2可将+6价的Cr还原为+3价的Cr;+6价的Cr在溶液pH<5时,主要以Cr2O72-的形式存在;在pH>7时,主要以CrO42-的形式存在。②部分物质溶解度曲线如图所示:③实验中必须使用的试剂:KOH溶液、10%H2O2溶液、稀盐酸)20、某学生设计下列实验(图中用于加热的仪器没有画出)制取Mg3N2,观察到装置A的黑色的固体变成红色,装置D的镁条变成白色,回答下列问题:(1)装置A中生成的物质是纯净物,则可能是_________,证明的方法是_____________。(2)设计C装置的作用是________________,缺陷是___________________。21、(二)近年来,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon发明的直接氧化法:O2+4HCl2Cl2+2H2O(1)写出上述反应的平衡常数表达式K=__________。其它条件不变,温度升高,c(Cl2)会减小,则正反应为________(填“放热或吸热”)反应,v(正)_________。(填“变大或变小”)(2)该反应温度控制在450℃的原因是________。(3)某温度下,将一定量的O2和HCl通入4L的密闭容器中,反应过程中氧气的变化量如图所示,则0~20min平均反应速率v(HCl)为_______________。(4)上述反应达到平衡后,其它条件不变,将容器体积迅速压缩,则压缩过程中,c(HCl)变化的情况___________。在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,如图所示:(5)下列说法正确的是_____________。a.X是阳极b.Y极发生氧化反应c.该装置将化学能转化为电能d.X极的电极反应为:Fe3++e-→Fe2+
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、SO2与碳酸氢钠反应:SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2↑或SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+2CO2↑
,CO2能够与碱石灰反应,应采用浓硫酸或者无水氯化钙等干燥,故A不符合题意;B、Cu与空气中氧气在加热条件下能反应生成CuO,应将混合固体加入稀盐酸溶液中,然后过滤干燥,故B不符合题意;C、FeCl2与氯气会发生反应,因此达不到除杂目的,故C不符合题意;D、KNO3溶解度随温度变化较大,而NaCl溶解度随温度变化较小,将混合固体溶于水后,制成饱和溶液后,将溶液冷却,KNO3会析出,而NaCl在溶液中,可达到除杂的目的,故D符合题意;故答案为:D。【点睛】KNO3中混有少量NaCl,提纯的方法是:①溶解成热饱和溶液→②冷却结晶→③过滤;NaCl中混有少量KNO3,提纯的方法是:①溶解成饱和溶液→②加热蒸发、浓缩结晶→③过滤;需注意二者试验操作的区分。2、B【解析】
A.该过程中发生反应:Cu2++H2S→CuS+2H+,CuS+Fe3+→S+Fe2++Cu2+(未配平),Fe2++O2→Fe3+(未配平),由此可知,Fe3+和CuS是中间产物,故A不符合题意;B.由图知,化合价变化的元素有:S、Fe、O,Cu、H、Cl的化合价没发生变化,故B符合题意;C.由A选项分析并结合氧化还原反应转移电子守恒、原子守恒可知,其反应的总反应为:2H2S+O22S+2H2O,故C不符合题意;D.H2S反应生成S,硫元素化合价升高2价,O2反应时氧元素化合价降低2,根据氧化还原转移电子守恒可知,当有1molH2S转化为硫单质时,需要消耗O2的物质的量为0.5mol,故D不符合题意;故答案为:B。3、C【解析】
A、不是最高价含氧酸,不能用元素周期律解释,A错误;B、氢化物的熔沸点与元素周期律没有关系,B错误;C、金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,可以用元素周期律解释,C正确;D、碳酸盐的热稳定性与元素周期律没有关系,D错误,答案选C。【点晴】素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律,具体表现为
同周期(从左到右)
同主族(从上到下)
原子序数
依次递增
依次递增
电子层数
相同
依次递增
最外层电子数
依次递增(从1至8)
相同(He除外)
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
主要化合价
最高正价由+1价到+7价价(O、F除外)最低负价由-4价到-1价
一般相同
金属性
逐渐减弱
逐渐增强
非金属性
逐渐增强
逐渐减弱
4、B【解析】A,OA段加入Ba(OH)2后沉淀物质的量达最大,反应的化学方程式为2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=K2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,A项正确;B,AB段加入Ba(OH)2,Al(OH)3溶解,SO42-继续沉淀,反应的离子方程式有:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O、SO42-+Ba2+=BaSO4↓,B项错误;C,根据上述分析,A点沉淀为Al(OH)3和BaSO4的混合物,C项正确;D,B点Al(OH)3完全溶解,总反应为KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4↓+KAlO2+2H2O,B点溶液为KAlO2溶液,D项正确;答案选B。点睛:本题考查明矾与Ba(OH)2溶液的反应。明矾与Ba(OH)2反应沉淀物质的量达最大时,Al3+完全沉淀,SO42-有形成沉淀;沉淀质量达最大时,SO42-完全沉淀,Al3+全部转化为AlO2-。5、B【解析】
A.含C=C、苯环、羰基,均能与H2发生加成反应,也是还原反应;含-COOH,能发生取代反应,故A正确;B.手性碳原子上需连接四个不同的原子或原子团,则中只有1个手性碳原子,故B错误;C.分子结构中含有羧基、羰基和醚键三种含氧官能团,故C正确;D.苯环、C=O均为平面结构,且二者直接相连,与它们直接相连的C原子在同一平面内,则分子内共平面的碳原子数多于6个,故D正确;故答案为B。【点睛】考查有机物的结构和性质,注意把握有机物的结构特点以及官能团的性质,为解答该类题目的关键,该有机物中含C=C、C=O、苯环、-COOH,结合烯烃、苯、羧酸的性质及苯为平面结构来解答。6、C【解析】
A.将分别通人溴水和酸性高锰酸钾溶液中,溴水和酸性高锰酸钾溶液均褪色,体现了SO2的还原性,而不是漂白性,故A错误;B.向溶液中滴加1~2滴溶液,再滴加2滴溶液,观察到先产生白色沉淀,后产生红褐色沉淀,因NaOH溶液过量,无法判断,故B错误;C.向滴有酚酞的溶液中加入少量固体,发现有有白色沉淀生成,溶液红色变浅,说明Ba2+与CO32-结合生成BaCO3沉淀,促进CO32-的水解平衡逆向移动,溶液的碱性减弱,故C正确;D.将与盐酸反应得到的气体直通入溶液中,观察到产生白色沉淀,因盐酸有挥发性,生成的CO2中混有HCl,则无法判断碳酸的酸性比硅酸强,故D错误;故答案为C。7、C【解析】
A.①到②的过程中,体积缩小了一半,平衡时A物质的量由0.88amol变为1amol,说明增大压强,平衡逆向移动,X此时应为气态;故A正确;B.②到③的过程中,体积继续缩小,平衡时A物质的量由1amol变为0.75amol,说明增大压强平衡正向移动,说明X在压缩的某个过程中变成了非气态,结合A项分析,①到③的过程中X的状态发生了变化;故B正确;C.结合A、B项的分析,平衡首先逆向移动然后正向移动,A的转化率先减小后增大,故C错误;D.③状态下A物质的量最小,即A转化率最大,X的物质的量最大,故D正确;答案选C。8、B【解析】
A.P4中所含P—P键数目为6,则124gP4即1molP4中所含P—P键数目为6NA,故A错误;B.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol,甲烷和乙烯分子中氢原子数目均为4,则0.5mol甲烷和乙烯混合气体中含氢原子数目为2NA,故B正确;C.1molFeI2与足量氯气反应生成I2和FeCl3,共转移电子数为3NA,故C错误;D.H2+I22HI这是一个反应前后分子总数不变的可逆反应,则反应后分子总数仍为0.2NA,故D错误;故答案为B。【点睛】阿伏伽德罗常数的常见问题和注意事项:①物质的状态是否为气体;②对于气体注意条件是否为标况;③注意溶液的体积和浓度是否已知;④注意同位素原子的差异;⑤注意可逆反应或易水解盐中离子数目的判断;⑥注意物质的结构:如Na2O2是由Na+和O22-构成,而不是由Na+和O2-构成;SiO2、SiC都是原子晶体,其结构中只有原子没有分子,SiO2是正四面体结构,1molSiO2中含有的共价键为4NA,1molP4含有的共价键为6NA等。9、D【解析】
A.在SiO2晶体中每个Si原子形成4个Si-O键,则1molSiO2所含Si-O键的数目为4NA,故A错误;B.CH3COONa属于强碱弱酸盐,CH3COO-的水解促进水的电离,常温下,1LpH=9的CH3COONa溶液中c(H+)电离=c(OH-)=1×10-5mol/L,发生电离的水分子物质的量为1×10-5mol/L×1L=1×10-5mol,即由水电离的H+数目为10-5NA,故B错误;C.40mL10mol/L浓盐酸与足量MnO2充分反应的过程中,盐酸的浓度降低到一定浓度,反应会停止,即溶液中0.4molHCl未能完全参加反应,则反应中生成的氯气分子数小于0.1NA,故C错误;D.CH4和C2H4分子中均含有4个H原子,则标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为:×4×NA=2NA,故D正确;故答案为D。10、D【解析】
H2X为二元弱酸,以第一步电离为主,则Ka1(H2X)>Ka2(H2X),在酸性条件下,当pH相同时,>。根据图象可知N为lg的变化曲线,M为lg的变化曲线,当lg=0或lg=0时,说明=1或=1.浓度相等,结合图象可计算电离平衡常数并判断溶液的酸碱性。【详解】A.lg=0时,=1,此时溶液的pH≈4.4,所以Ka1(H2X)=c(H+)=10-4.4,A正确;B.根据上述分析可知曲线B表示lg的变化曲线,B正确;C.根据图象可知:当lg=0时,=1,即c(HX-)=c(X2-),此时溶液的pH约等于5.4<7,溶液显酸性,说明该溶液中c(H+)>c(OH-),C正确;D.根据图象可知当溶液pH=7时,lg>0,说明c(X2-)>c(HX-),因此该溶液中c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(OH-),D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查弱电解质的电离、电离常数的应用等知识。注意把握图象中曲线的变化和相关数据的处理,难度中等。11、A【解析】
A、由题意可知,该装置的I、II是原电池的两极,I是负极,II是正极,III、IV是电解池的两极,其中III是阳极,IV是阴极,所以电流方向:电极IV→→电极I,正确;B、电极I是原电池的负极,发生氧化反应,错误;C、电极II是原电池的正极,发生还原反应,有Cu析出,错误;D、电极III是阳极,发生氧化反应,电极反应是Cu-2e-=:Cu2+,错误;答案选A。12、A【解析】
A.浓硫酸中存在硫酸分子,而稀硫酸中在水分子的作用下完全电离出氢离子和硫酸根离子,不存在硫酸分子,故A错误;B.浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸具有弱氧化性,所以都具有一定的氧化性,故B正确;C.常温下浓硫酸与铁,铝发生钝化,先把铁铝氧化成致密的氧化物保护膜,稀硫酸与铁铝反应生成盐和氢气,故C正确;D.浓硫酸和稀硫酸的密度都比水大,故D错误;故选:A。13、B【解析】
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH1=-572kJ/mol②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1367kJ/mol根据盖斯定律②×2+①×-③得2C(s)+3H2(g)+O2(g)=C2H5OH(l),ΔH=-278kJ/mol,故选B。【点睛】根据盖斯定律,反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应历程无关;在用盖斯定律计算时,要准确找到反应物和生成物及它们的系数,这样有助于准确的对已知方程进行处理。14、D【解析】
离子间如果发生化学反应,则不能大量共存,反之是可以的。【详解】A、Al3+和HCO3-水解相互促进生成氢氧化铝和CO2,不能大量共存;B、水的电离是被抑制的,所以溶液可能显酸性,也可能显碱性。但不论是显酸性,还是显碱性,ClO-都能氧化Fe2+,不能大量共存;C、溶液显酸性[Ag(NH3)2]+不能大量共存。D、溶液显碱性,可以大量共存;答案选D。【点睛】该题是高考中的高频题,属于中等难度的试题,侧重对学生基础知识的训练和检验。有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题需要明确离子不能大量共存的一般情况,即(1)能发生复分解反应的离子之间;(2)能生成难溶物的离子之间;(3)能发生氧化还原反应的离子之间;(4)能发生络合反应的离子之间(如Fe3+和SCN-);解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件,题目所隐含的条件一般有:(1)溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的H+或OH-;(2)溶液的颜色,如无色时可排除Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在;(3)溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;(4)是“可能”共存,还是“一定”共存等。15、A【解析】
SO2在负极失电子生成SO42-,所以Pt1电极为负极,Pt2电极为正极。【详解】A.Pt1电极上二氧化硫被氧化成硫酸,失电子发生氧化反应,为负极,电极方程式为:SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+,故A错误;B.该电池的原理为二氧化硫与氧气的反应,即2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,所以放电过程中消耗的SO2和O2的体积之比为2:1,故B正确;C.质子即氢离子,放电时阳离子流向正极,Pt1电极为负极,Pt2电极为正极,则该电池放电时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极,故C正确;D.二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池,吸收了空气中的二氧化硫起到了环保的作用,产物中有硫酸,而且发电,实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,故D正确;故答案为A。16、B【解析】
A.根据上图可以看出,当pH为8.14时,海水中主要以的形式存在,A项正确;B.A点仅仅是和的浓度相同,和浓度并不相同,B项错误;C.当时,即图中的B点,此时溶液的pH在10左右,显碱性,因此,C项正确;D.的表达式为,当B点二者相同时,的表达式就剩下,此时约为,D项正确;答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、醛基、酚羟基取代反应+CH3ONa+NaBrCH3CH3OH/浓硫酸、加热。【解析】
A与溴单质发生取代反应生成B,根据A的结构简式和B的分子式可得B的结构简式为;B和CH3ONa在DMF的作用下发生取代反应生成C,根据C的分子式可得,C的结构简式为;C与CH2(COOH)2反应生成D,D和CH3CH3OH在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成E,根据已知信息,E和LiBH4反应生成F,根据F的分子式,F的结构简式为,根据以上分析解答。【详解】(1)A的结构简式为,其中官能团名称是醛基、酚羟基;(2)根据分析,反应①为A与溴单质发生取代反应生成B,则反应类型是取代反应;(3)反应②为B和CH3ONa在DMF的作用下发生取代反应生成C,根据C的分子式可得,C的结构简式为,化学方程式为+CH3ONa+NaBr;(4)根据分析,反应④为D和CH3CH3OH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E,所需的试剂和条件是CH3CH3OH/浓硫酸、加热;(5)根据分析,F的结构简式为;(6)E的结构简式为,芳香化合物W是E的同分异构体,W能水解生成X、Y两种化合物,X、Y的核磁共振氢谱均有3组峰,X的峰面积比为3:2:1,即X中有3种不同环境的氢原子,且个数比为3:2:1,Y的峰面积为1:1:1,即Y中有3种不同环境的氢原子,且个数比为1:1:1,符合题意的W的结构简式可以为;(7)结合已知信息,苯甲酸甲酯()和LiBH4反应生成,与氧气在Cu做催化剂加热条件下反应生成,再与CH2(COOH)2生成目标产物,则以苯甲酸甲酯和丙二酸为起始原料制备肉桂酸的合成路线:。18、苯甲醇消去反应碳碳双键、羧基+H2O5【解析】
A和Br2的CCl4溶液反应发生加成反应,结合B的结构简式,则A的结构简式为,B在NaOH的水溶液下发生水解反应,-Br被—OH取代,C的结构简式为,C的结构中,与—OH相连的C上没有H原子,不能发生醇的催化氧化,—CH2OH被氧化成—CHO,醛基再被氧化成-COOH,则D的结构简式为,根据分子式,D到E消去了一分子水,为醇羟基的消去反应,E的结构简式为,E和苯甲醇F,在浓硫酸的作用下发生酯化反应得到W,W的结构简式为。【详解】(1)F的名称是苯甲醇;根据分子式,D到E消去了一分子水,反应类型为消去反应;(2)根据分析,E的结构简式为,则含有的官能团名称为碳碳双键、羧基;E中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,结构简式为;(3)E中含有羧基,F中含有羟基,在浓硫酸的作用下发生酯化反应,化学方程式为++H2O;(4)有A含有相同的官能团且含有苯环,A的结构简式为,则含有碳碳双键,除了苯环外,还有3个C原子,则苯环上的取代基可以为-CH=CH2和-CH3,有邻间对,3种同分异构体;也可以是-CH=CHCH3,或者-CH2CH=CH2,共2种;共5种;核磁共振氢谱为六组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2∶2的结构简式为;(5)由M到F,苯环上多了一个取代基,利用已知信息,可以在苯环上引入一个取代基,-CH2OH,可由氯代烃水解得到,则合成路线为。【点睛】并不是所有的醇都能发生催化氧化反应,-CH2OH被氧化得到-CHO,被氧化得到;中,与—OH相连的C上没有H原子,不能发生催化氧化反应。19、硫酸可将CaO转化为CaSO4渣而除去温度过高会加速NH3的挥发、加速H2O2的分解、“铜氨液”会分解生成Cu(OH)2(答出一点即可)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O45℃的水浴加热上层清液由深蓝色逐渐变为几乎无色在不断搅拌下加入适量KOH溶液,再加入过量的10%H2O2溶液,维持pH大于7,充分反应后,煮沸(除去过量的H2O2),静置、过滤,滤液用稀盐酸酸化至pH<5,蒸发浓缩、冰浴冷却结晶、过滤【解析】
电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)用硫酸酸浸,残渣为CaSO4等溶解度不大的物质,溶液中有Cr3+、Cu2+、Fe3+,加适量Na2S溶液,过滤,滤液中Cr3+、Fe3+,处理生成Fe(OH)3Cr(OH)3,除去Fe(OH)3,制备K2Cr2O7;滤渣CuS沉淀,采用8mol·L-1氨水,适量30%H2O2,并通入O2,制取铜氨溶液,通SO2,“沉CuNH4SO3”,同时生成铜粉。【详解】(1)“酸浸”时,用硫酸而不用盐酸,这是因为硫酸可将CaO转化为CaSO4渣而除去。(2)“制铜氨液”,即制取[Cu(NH3)4]SO4溶液时,温度不宜过高,这是因为温度过高会加速NH3的挥发、加速H2O2的分解、“铜氨液”会分解生成Cu(OH)2(答出一点即可);(3)①铜与浓硫酸加热生成SO2、硫酸铜和水,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。②要控制100℃以下的加热温度,且受热均匀,可选用水浴加热;“沉CuNH4SO3”时,反应液需控制在45℃,合适的加热方式是:45℃的水浴加热。③[Cu(NH3)4]SO4溶液呈蓝色,通入SO2反应生成CuNH4SO3和Cu,反应完成的实验现象是上层清液由深蓝色逐渐变为几乎无色。(4)制取K2Cr2O7的实验方案:将Cr(OH)3、Fe(OH)3的混合物加入烧杯中,加适量的水调成浆状,在不断搅拌下加入适量KOH溶液,再加入过量的10%H2O2溶液,维持pH大于7,充分反应后,煮沸(除去过量的H2O2),静置、过滤,滤液用稀盐酸酸化至pH<5,蒸发浓缩、冰浴冷却结晶、过滤,冰水洗涤及干燥。【点睛】本题以实际化工生产“以电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)为原料制取铜粉和K2Cr2O7的主要流程”为背景,考查了元素化合物知识,化学方程式的书写等,难点(3)[Cu(NH3)4]SO4溶液呈蓝色,通入SO2反应生成CuNH4SO3和Cu。20、Cu或Cu2O向得到的红色物质中直接加入稀硫酸,若溶液变蓝色,说明含有Cu2O,否则没有除去NH3防止金属镁与NH3反应生成副产物C中稀硫酸中的水分进入D中,Mg、Mg3N2遇水发生反应【解析】
(1)A装置通过反应3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2来制备N2,NH3作还原剂,CuO被还原,生成Cu,但也可能生成Cu2O,二者均为红色,题目中生成了纯净物,所以是Cu或Cu2O;Cu不与稀硫酸反应,Cu2O能与稀硫酸反应Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,使溶液呈蓝色,所以可用稀硫酸检验,但不能用硝酸,硝酸与Cu也能反应生成蓝色溶液;(2)N2中可能含有未反应的NH3,NH
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