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文档简介
2024年陕西省铜川市同官高级中学高考化学必刷试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、在100kPa时,1molC(石墨,s)转化为1molC(金刚石,s),要吸收l.895kJ的热能。下列说法正确的是A.金刚石和石墨是碳元素的两种同分异构体B.金刚石比石墨稳定C.1molC(石墨,s)比1molC(金刚石,s)的总能量低D.石墨转化为金刚石是物理变化2、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.D3、12mLNO和NH3的混合气体在一定条件下发生可逆反应:6NO+4NH35N2+6H2O,若还原产物比氧化产物多1mL(气体体积在相同状况下测定),则原混合气体中NO和NH3体积比可能是A.2:1 B.1:1 C.3:2 D.4:34、常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()A.pH=l的溶液中:Ba2+、Fe3+、Cl-、SCN-B.能使酚酞变红的溶液:Ca2+、K+、HCO3-、CO32-C.=10-12的溶液中:NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-D.由水电离的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、NO3-5、工业上可在高纯度氨气下,通过球磨氢化锂的方式合成高纯度的储氢材料氨基锂,该过程中发生反应:LiH(s)+NH3(g)=LiNH2(s)+H2(g)。如图表示在0.3MPa下,不同球磨时间的目标产物LiNH2的相对纯度变化曲线。下列说法正确的是()A.工业生产中,在0.3MPa下合成LiNH2的最佳球磨时间是2.0hB.投入定量的反应物,平衡时混合气体的平均摩尔质量越大,LiNH2的相对纯度越高C.在0.3MPa下,若平衡时H2的物质的量分数为60%,则该反应的平衡常数K=1.5D.LiH和LiNH2都能在水溶液中稳定存在6、由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是A.使用催化剂可以降低过渡态的能量B.反应物能量之和大于生成物能量之和C.N2O(g)+NO(g)→N2(g)+NO2(g)+139kJD.反应物的键能总和大于生成物的键能总和7、对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5⇌NO3+NO2快速平衡第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO3→2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是A.v(第一步的逆反应)<v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高8、把铝粉和某铁的氧化物(xFeO·yFe2O3)粉末配成铝热剂,分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后,再与足量盐酸反应;另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体质量比是5:7,则x:y为A.1∶1 B.1∶2 C.5∶7 D.7∶59、几种短周期元素的原子半径及某些化合价见下表,下列说法不正确的是()元素代号ABDEGIJK化合价-1-2+4-4-1+5-3+3+2+1原子半径/nm0.0710.0740.0770.0990.1100.1430.1600.186A.常温下B元素的单质能与K单质反应 B.A、I、J的离子半径由大到小顺序是A>J>IC.G元素的单质存在同素异形体 D.J在DB2中燃烧生成B元素的单质10、根据某种共性可将CO2、SO2归为一类氧化物,下列物质中与它们属于同一类的是()A.CaCO3 B.P2O5 C.CuO D.KMnO411、下列关于有机物的说法正确的是()A.乙醇和丙三醇互为同系物B.环己烯()分子中的所有碳原子共面C.分子式为C5H10O2,且属于酯的同分异构体共有9种(不考虑立体异构)D.二环己烷()的二氯代物有6种结构(不考虑立体异构)12、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是A.在12.0gNaHSO4晶体中,所含离子数目为0.3NAB.足量的镁与浓硫酸充分反应,放出2.24L混合气体时,转移电子数为0.2NAC.30g冰醋酸和葡萄糖的混合物中含氢原子的数目为2NAD.标准状况下,11.2L乙烯和丙烯混合物中含氢原子数目为2NA13、为达到下列实验目的,对应的实验方法以及相关解释均正确的是选项实验目的实验方法相关解释A测量氯水的pHpH试纸遇酸变红B探究正戊烷C5H12催化裂解C5H12裂解为分子较小的烷烃和烯烃C实验温度对平衡移动的影响2NO2N2O4为放热反应,升温平衡逆向移动D用AlCl3溶液制备AlCl3晶体AlCl3沸点高于溶剂水A.A B.B C.C D.D14、以有机物A为原料通过一步反应即可制得重要有机化工产品P()。下列说法错误的是A.A的分子式为C11H14,可发生取代、氧化、加成等反应B.由A生成P的反应类型为加成聚合反应,反应过程没有小分子生成C.A的结构简式为,分子中所有碳原子不可能共面D.1molA最多能与4molH2发生加成反应15、下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()选项实验现象结论A将铜粉加入1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝,有黑色固体出现金属铁比铜活泼B将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生CO2具有氧化性C将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成,溶液呈红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3+D用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低A.A B.B C.C D.D16、W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素,其中W元素形成的单质密度最小,且W与X、Y、Z都能形成共价化合物,Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性,Z、W形成的化合物溶于水显酸性。四种元素原子序数之和为30,可形成的某种化合物结构式为。下列说法正确的是A.X为碳元素B.Y的氧化物对应的水化物是强酸C.W与Y、Z三种元素形成的化合物中一定不含离子键D.含Z的某种含氧酸盐可用于物体表面和环境等的杀菌消毒二、非选择题(本题包括5小题)17、苯二氮卓类药物氟马西尼(F)的合成路线如下图所示。请回答下列问题:(1)A中官能团有氟原子、_____和________。(均填名称)(2)C3H5O2Cl的结构式为________。(3)反应①和②的反应类型相同,其反应类型是___________。(4)化合物D的分子式为___________。(5)反应⑤生成“物质F”和HCl,则E→F的化学反应方程式为________。(6)是F的同分异构体,其中X部分含—COOH且没有支链,满足该条件的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。(7)已知氨基酸之间脱水能够形成含肽键的化合物,请设计由甘氨酸(HOOCCH2NH2)和CNCH2COOC2H5制备的合成路线________(无机试剂任选)。18、异丁烯[CH2=C(CH3)2]是重要的化工原料。已知:(1)异丁烯和苯酚在一定条件下反应生成对叔丁基酚(),该反应属于_________反应(填“反应类型”).(2)对叔丁基酚和甲醛在催化剂作用下可生成油溶性聚合物,写出该反应的化学方程式________________。(3)写出符合下列条件的对叔丁基酚的所有同分异构体的结构简式________________________________。①含相同官能团;②不属于酚类;③苯环上的一溴代物只有一种。(4)已知由异丁烯的一种同分异构体A,经过一系列变化可合成物质,其合成路线如图:①条件1为_____________;②写出结构简式:A_____________;B____________。(5)异丁烯可二聚生成CH2=C(CH3)CH2C(CH3)3,写出该二聚物的名称__________。异丁烯二聚时,还会生成其他的二聚烯烃类产物,写出其中一种链状烯烃的结构简式________________________________。19、氨基锂(LiNH2)是一种白色固体,熔点为390℃,沸点为430℃,溶于冷水,遇热水强烈水解,主要用于有机合成和药物制造。实验室制备少量氨基锂的装置如图所示(部分夹持装置已略):(1)A中装置是用于制备氨气的,若制备氨气的试剂之一是熟石灰,则A中制气装置是______(从方框中选用,填序号);用浓氨水与生石灰反应也可制取NH3,反应的化学方程式为_______。(2)试剂X是_________,装置D的作用是_______。(3)实验中需要先向C通入一段时间的NH3再点燃C处酒精灯,这样做的目的是____,可根据E中____(填现象)开始给锂加热。(4)某同学经理论分析认为LiNH2遇热水时可生成一种气体,试设计一种方案检验该气体:_______。20、扁桃酸是唯一具有脂溶性的果酸,实验室用如下原理制备:合成扁桃酸的实验步骤、装置示意图及相关数据如下:物质状态熔点/℃沸点/℃溶解性扁桃酸无色透明晶体119300易溶于热水、乙醚和异丙醇乙醚无色透明液体-116.334.6溶于低碳醇、苯、氯仿,微溶于水苯甲醛无色液体-26179微溶于水,能与乙醇、乙醚、苯、氯仿等混溶氯仿无色液体-63.561.3易溶于醇、醚、苯、不溶于水实验步骤:步骤一:向如图所示的实验装置中加入0.1mol(约l0.1mL)苯甲醛、0.2mol(约16mL)氯仿,慢慢滴入含19g氢氧化钠的溶液,维持温度在55~60℃,搅拌并继续反应1h,当反应液的pH接近中性时可停止反应。步骤二:将反应液用200mL水稀释,每次用20mL。乙醚萃取两次,合并醚层,待回收。步骤三:水相用50%的硫酸酸化至pH为2~3后,再每次用40mL乙醚分两次萃取,合并萃取液并加入适量无水硫酸钠,蒸出乙醚,得粗产品约11.5g。请回答下列问题:(1)图中仪器C的名称是___。(2)装置B的作用是___。(3)步骤一中合适的加热方式是___。(4)步骤二中用乙醚的目的是___。(5)步骤三中用乙醚的目的是___;加入适量无水硫酸钠的目的是___。(6)该实验的产率为___(保留三位有效数字)。21、活性炭、纯碱(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)在生产、生活中应用广泛。完成下列填空:(1)活性炭可用于处理大气污染物NO:,已知NO的转化率随温度升高而降低。降低温度,重新达到平衡,判断下列各物理量的变化:(选填“增大”、“减小”或“不变”)__________;N2的体积分数___________;平衡常数K____________。(2)将氨气和二氧化碳先后通入饱和食盐水中,可观察到的现象是_______;写出相关反应的化学方程式______________(3)小苏打既能跟酸反应,又能跟碱反应,应用勒夏特列原理进行解释。_____________(4)比较同温下浓度均为0.01mol/L的①H2CO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④NH4HCO3四种溶液中的大小关系为_______(用编号表示)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A、金刚石和石墨是碳元素形成的两种不同单质,互为同素异形体,选项A错误;B、1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量说明石墨的能量低于金刚石的能量,石墨更稳定,选项B错误;C、1molC(石墨,s)转化为1molC(金刚石,s),要吸收l.895kJ的热能说明1molC(石墨,s)比1molC(金刚石,s)的总能量低,选项C正确;D、石墨转化为金刚石是化学变化,选项D错误。答案选C。【点睛】本题主要考查物质具有的能量越低越稳定,在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量说明石墨的能量低于金刚石的能量,石墨更稳定.金刚石的能量高,1mol石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多。2、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。3、C【解析】
根据反应6NO+4NH3=5N2+6H2O,可以理解为:NO和NH3按照物质的量之比是3:2反应,还原产物、氧化产物的物质的量之比是3:2,还原产物比氧化产物多1mol,在相同条件下,气体的物质的量之比和体积之比是相等的,所以原混合气体中NO和NH3的物质的量之比可能3:2;故合理选项是C。4、C【解析】
A.pH=l的溶液中,Fe3+、SCN-反应生成Fe(SCN)3,不能大量共存,故不选A;B.能使酚酞变红的溶液:Ca2+、CO32-反应生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,故不选B;C.=10-12的溶液呈酸性,NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-不反应,能大量共存,故不选C;D.由水电离的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液,呈酸性或碱性,若呈碱性,Al3+不能存在,故不选D。5、C【解析】
A、2.0hLiNH2的相对纯度与1.5h差不多,耗时长但相对纯度提高不大,故A错误;B、平衡时混合气体的平均摩尔质量越大,说明氨气的含量越多,正向反应程度越小,LiNH2的相对纯度越低,故B错误;C、K===1.5,故C正确;D、LiH和LiNH2均极易与水反应:LiH+H2O=LiOH+H2↑和LiNH2+H2O=LiOH+NH3↑,都不能在水溶液中稳定存在,故D错误。答案选C。6、D【解析】
A.催化剂可以降低活化能;B.根据图象来分析;C.根据图象可以知道,此反应放热139kJ;D.△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。【详解】A.催化剂可以降低活化能,降低过渡态的能量,故不选A;B.根据图象可以知道,此反应的反应物的总能量大于生成物的总能量,故不选B;C.根据图象可以知道,此反应放热139kJ,热化学方程式为N2O(g)+NO(g)→N2(g)+NO2(g)+139kJ,故不选C;D.△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0,故选D;答案:D【点睛】.△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=生成物的总能量-反应物的总能量。7、C【解析】
A.第一步反应为可逆反应且快速平衡,而第二步反应为慢反应,所以v(第一步的逆反应)﹥v(第二步反应),故A错误;B.由第二步、第三步可知反应的中间产物还有NO,故B错误;C.因为第二步反应为慢反应,故NO2与NO3的碰撞仅部分有效,故C正确;D.第三步反应为快速反应,所以活化能较低,故D错误;本题答案为:C。8、B【解析】
第一份中Al与xFeO•yFe2O3粉末得到Fe与Al2O3,再与足量盐酸反应,发生反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,第二份直接放入足量的烧碱溶液,发生反应:2Al+2NaOH+2H2O=NaAlO2+3H2↑,前后两种情况下生成的气体质量比是5:7,则令第一份、第二份生成氢气物质的量分别为5mol、7mol,根据方程式计算Fe、Al的物质的量,再根据第一份中Al与xFeO•yFe2O3反应的电子转移守恒计算xFeO•yFe2O3中Fe元素平均化合价,进而计算x、y比例关系。【详解】第一份中Al与xFeO⋅yFe2O3粉末得到Fe与Al2O3,再与足量盐酸反应,发生反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,第二份直接放入足量的烧碱溶液,发生反应:2Al+2NaOH+2H2O=NaAlO2+3H2↑,前后两种情况下生成的气体质量比是5:7,令第一份、第二份生成氢气物质的量分别为5mol、7mol,则:令xFeO⋅yFe2O3中Fe元素平均化合价为a,根据Al与xFeO⋅yFe2O3反应中的电子转移守恒:7mol××3=5mol×(a−0),解得a=2.8,故=2.8,整理得x:y=1:2,答案选B。9、D【解析】短周期元素,A、E有-1价,B有-2价,且A的原子半径与B相差不大,则A、E处于ⅦA族,B处于ⅥA族,A原子半径小于E,可推知A为F、E为Cl,B为O;D有-4、+4价,处于ⅣA族,原子半径与O原子相差不大,可推知D为C元素;G元素有-3、+5价,处于ⅤA族,原子半径大于C原子,应处于第三周期,则G为P元素;I、J、K的化合价分别为+3、+2、+1,分别处于Ⅲ族A、ⅡA族、ⅠA族,原子半径依次增大,且都大于P原子半径,应处于第三周期,可推知I为Al、J为Mg、K为Na;A.Na与O2常温下可生成Na2O,故A正确;B.F-、Mg2+、Al3+离子核外电子层数相等,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径大小顺序为:F->Mg2+>Al3+,故B正确;C.磷的单质有红磷和白磷,存在同素异形体,故C错误;D.镁在二氧化碳中的燃烧生成MgO和碳单质,故D错误;故选D。10、B【解析】
CO2、SO2归属于非金属氧化物,且属于酸性氧化物。A.
CaCO3属于盐类,A项错误;B.
P2O5是非金属氧化物,且属于酸性氧化物,B项正确;C.
CuO属于碱性氧化物,不属于酸性氧化物,C项错误;D.
KMnO4属于盐类,D项错误;答案选B。11、C【解析】
A.乙醇是饱和一元醇,甘油是饱和三元醇,所含官能团数目不同,因此二者不是同系物,A错误;B.环己烯分子中含有4个饱和碳原子,由于甲烷的分子结构中与该C原子连接的四个原子构成的是四面体结构,所以该物质分子中的所有碳原子不可能同一个平面上,B错误;C.分子式为C5H10O2的酯为饱和一元酯,若为甲酸与丁醇形成的酯有4种,HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3;若为乙酸和丙酯,有2种,CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCHCH(CH3)2;若为丙酸和乙醇形成的酯,只有1种,CH3CH2COOCH2CH3;若为丁酸和甲醇形成的酯,有2种,CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3,所以属于酯的同分异构体共有(4+2+1+2)=9种,C正确;D.二环己烷有2种不同位置的H原子,其二氯取代产物中,若2个Cl原子在同一个C原子上,只有1种结构,若在两个不同的C原子上,有6种不同的结构,乙醇其二氯代物共有7种,D错误;故合理选项是C。12、C【解析】
A.NaHSO4晶体中存在钠离子和硫酸氢根两种离子,所以在12.0gNaHSO4晶体中,即0.1mol晶体中所含离子数目为0.2NA,故A错误;B.未指明温度和压强,无法确定2.24L混合气体的物质的量,所以无法确定转移电子数,故B错误;C.冰醋酸和葡萄糖最简式都是CH2O,所以30g冰醋酸和葡萄糖的混合物中含氢原子的数目为:×2×NA=2NA,故C正确;D.11.2L乙烯和丙烯的混合气体在标况下的物质的量为0.5mol,0.5mol乙烯中氢原子为2mol,0.5mol丙烯中氢原子为3mol,所以0.5mol二者的混合物所含氢原子个数在2NA至3NA之间,故D错误;故答案为C。【点睛】阿伏加德罗常数是高考的热点,要准确解答好这类题目,一是要掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系;二是要准确弄清分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系,还要注意气体摩尔体积使用条件和对象。13、C【解析】
A.氯水中含HClO,具有漂白性,不能用pH试纸测定其pH,应选pH计测定氯水的pH,A错误;B.C5H12裂解为分子较小的烷烃和烯烃,常温下均为气体,不能冷凝收集,且催化裂化中使用碎瓷片作催化剂且有聚热功能,若改用没有聚热功能的氧化铝固体,实验效果不理想,B错误;C.只有温度不同,且只有二氧化氮为红棕色,通过两烧瓶中气体颜色的变化可验证温度对平衡的影响,C正确;D.加热促进AlCl3水解,且生成HCl易挥发,应在HCl气流中蒸发制备AlCl3晶体,D错误;答案选C。14、C【解析】
由P的结构简式可知,合成P的反应为加成聚合反应,产物只有高分子化合物P,没有小分子生成,合成P的单体A的结构简式为,则A的分子式为C11H14,由A分子具有碳碳双键、苯环结构,可知A可发生取代、氧化、加成等反应,A、B均正确;将写成,分子中11个碳原子有可能共面,C错误;由A的结构简式可知,1个苯环能与3个H2发生加成,1个双键能与1个H2加成,则1molA最多能与4molH2发生加成反应,D正确。15、B【解析】
A.Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜、硫酸亚铁,现象不合理,故A错误;B.钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和C,由现象可知二氧化碳具有氧化性,故B正确;C.稀硝酸加入过量铁粉中,生成硝酸亚铁,则充分反应后滴加KSCN溶液,无明显现象,现象不合理,故C错误;D.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则熔化后的液态铝不会滴落下来,现象不合理,故D错误;答案选B。16、D【解析】
W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素,其中W元素形成的单质密度最小,则W为H,且W与X、Y、Z都能形成共价化合物,Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性,则Y为N,Z、W形成的化合物溶于水显酸性,则Z为F或Cl,四种元素原子序数之和为30,则Z只能为Cl,可形成的某种化合物结构式为,则X为B。【详解】A.X为硼元素,故A错误;B.Y的氧化物N2O3对应的水化物HNO2是弱酸,故B错误;C.W与Y、Z三种元素形成的化合物氯化铵中含有离子键,故C错误;D.含Z的某种含氧酸盐NaClO可用于物体表面和环境等的杀菌消毒,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】氢、氧、氮三种元素可以形成共价化合物,如硝酸;可以形成离子化合物,如硝酸铵。二、非选择题(本题包括5小题)17、氨基羧基ClCOOC2H5取代反应C10H9N2O2F+CNCH2COOC2H5+HCl3【解析】
根据合成路线可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,C与CH3NHCH2COOH反应生成D,D经过反应④得到E,E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,据此分析解答问题。【详解】(1)A的结构简式为,分子中含有的官能团有氟原子、氨基和羧基,故答案为:氨基;羧基;(2)根据上述分析可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B的结构简式为,逆推可得C3H5O2Cl的结构简式为ClCOOC2H5,故答案为:ClCOOC2H5;(3)反应①为A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,反应②为B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,两者都是取代反应,故答案为:取代反应;(4)化合物D的结构式为,根据各原子的成键原理,可知其分子式为C10H9N2O2F,故答案为:C10H9N2O2F;(5)E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,反应方程式为:+CNCH2COOC2H5+HCl,故答案为:+CNCH2COOC2H5+HCl;(6)是F的同分异构体,则X为—C4H7O2,又X部分含—COOH且没有支链,则X有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(COOH)CH3、—CH(COOH)CH2CH33种结构,即满足条件的同分异构体有3种,故答案为:3;(7)结合题干信息,制备时,可先将甘氨酸(HOOCCH2NH2)脱水缩合得到,在与POCl3反应得到,与CNCH2COOC2H5反应制得,合成路线为,故答案为:。18、加成KMnO4/OH﹣CH3CH2CH=CH2CH3CH2CHOHCH2OH2,4,4﹣三甲基﹣1﹣戊烯CH2=C(CH3)CH2CH2CH(CH3)2或(CH3)2C=CHC(CH3)3或(CH3)2C=CHCH2CH(CH3)2【解析】
(1)异丁烯和苯酚在一定条件下反应生成对叔丁基酚(),C=C转化为C-C;(2)对叔丁基酚和甲醛在催化剂作用下可生成油溶性聚合物,为酚醛缩合反应;(3)对叔丁基酚的所有同分异构体符合:①含相同官能团-OH;②不属于酚类,-OH与苯环不直接相连;③苯环上的一溴代物只有一种,苯环上只有一种H;(4)由合成流程可知,最后生成-COOH,则-OH在短C原子上氧化生成-COOH,所以A为CH3CH2CH=CH2,B为CH3CH2CHOHCH2OH;(5)CH2=C(CH3)CH2C(CH3)3,主链为含C=C的5个C的戊烯,2、4号C上有3个甲基;异丁烯二聚时,生成含1个碳碳双键的有机物。【详解】(1)异丁烯和苯酚在一定条件下反应生成对叔丁基酚(),C=C转化为C﹣C,则为烯烃的加成反应;(2)对叔丁基酚和甲醛在催化剂作用下可生成油溶性聚合物,为酚醛缩合反应,该反应为;(3)对叔丁基酚的所有同分异构体符合:①含相同官能团﹣OH;②不属于酚类,﹣OH与苯环不直接相连;③苯环上的一溴代物只有一种,苯环上只有一种H,符合条件的结构简式为;(4)由合成流程可知,最后生成﹣COOH,则﹣OH在短C原子上氧化生成﹣COOH,所以A为CH3CH2CH=CH2,B为CH3CH2CHOHCH2OH,①由A→B的转化可知,条件1为KMnO4/OH﹣;②由上述分析可知,A为CH3CH2CH=CH2,B为CH3CH2CHOHCH2OH;(5)CH2=C(CH3)CH2C(CH3)3,主链为含C=C的5个C的戊烯,2、4号C上有3个甲基,名称为2,4,4﹣三甲基﹣1﹣戊烯;异丁烯二聚时,生成含1个碳碳双键的有机物,则还可能生成CH2=C(CH3)CH2CH2CH(CH3)2或(CH3)2C=CHC(CH3)3或(CH3)2C=CHCH2CH(CH3)2。19、②CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑碱石灰或氢氧化钠或生石灰防止水蒸气进入C中导致氨基锂水解排尽装置中的空气,防止加热时Li与氧气反应球形干燥管末端基本没有气泡冒出时取适量LiNH2加入盛有热水的试管中,在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸,若观察到试纸变蓝,则证明有氨气生成【解析】
(1)实验室选用氯化铵与熟石灰加热的情况下制备氨气;CaO溶于水生成氢氧化钙并放出大量的热,OH-浓度增大,使NH3与水反应的平衡逆向移动,浓氨水受热分解生成氨气;(2)X是用于干燥氨气的;因LiNH2溶于冷水,且遇热水强烈水解,据此分析D的作用;(3)Li非常活泼,在加热条件下容易被空气氧化,需排尽装置中的空气;(4)依据水解原理分析可知产物之一为氨气,根据氨气的性质选择检验方案。【详解】(1)氯化铵与Ca(OH)2反应需要加热且有水生成,故应选用②;CaO与氨水反应生成NH3与Ca(OH)2,化学方程式为:CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑,故答案为:②;CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑;(2)由于锂能与水反应,故B是干燥装置,可用NaOH、生石灰或碱石灰做干燥剂干燥NH3;氨基锂溶于冷水、遇热水强烈水解,因此D的作用是防止E中水蒸气进入C中导致生成的氨基锂水解,故答案为:碱石灰或氢氧化钠或生石灰;防止水蒸气进入C中导致氨基锂水解;(3)加热时锂易与空气中的氧气反应,故先通入NH3的目的是将装置中的空气排尽,E的作用是吸收尾气NH3,NH3极易溶于水,故当E中球形干燥管末端基本无气泡冒出时,说明装置中的空气基本排尽,故答案为:排尽装置中的空气,防止加热时Li与氧气反应;球形干燥管末端基本没有气泡冒出时;(4)LiNH2水解时产物应是LiOH和NH3,可用湿润的红色石蕊试纸或pH试纸检验NH3,故方案可设计如下:取适量LiNH2加入盛有热水的试管中,在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸,若观察到试纸变蓝,则证明有氨气生成。20、(球形)冷凝管吸收逸出的有机物(乙醚),并防止倒吸水浴加热除去反应液中未反应完的反应物萃取扁桃酸作干燥剂75.7%【解析】
苯甲醛与氯仿在氢氧化钠溶液中发生反应,生成扁桃酸等,需要加热且维持温度在55~60℃。由于有机反应物易挥发,所以需冷凝回流,并将产生的气体用乙醇吸收。反应后所得的混合物中,既有反应生成的扁桃酸,又有剩余的反应物。先用乙醚萃取剩余的有机反应物,然后分液;在分液后所得的水溶液中加硫酸,将扁桃酸钠转化为扁桃酸,再用乙醚萃取出来,蒸馏进行分离提纯。【详解】(1)图中仪器C的名称是(球形)冷凝管。答案为:(球形)冷凝管;(2)装置B中有倒置的漏斗,且蒸馏出的有机物易溶于乙醇,所以其作用是吸收逸出的有机物(乙醚),并防止倒吸。答案为:吸收逸出的有机物(乙醚),并防止倒吸;(3)步骤一中,温度需控制在55~60℃之间,则合适的加热方式是水浴加热。答案为:水浴加热;(4)步骤二中,“将反应液用200mL水稀释”,则加入乙醚,是为了萃取未反应的有机反应物,所以用乙醚的目的是除去反应液中未反应完的反应物。答案为:除去反应液中未反应完的反应物;(5)步骤三中,“水相用50%的硫酸酸化至pH为2~3后,再每次用40mL乙醚分两次萃取”,因为加酸后扁桃酸钠转化为扁桃酸,所以用乙醚的目的是萃取扁桃酸;为了去除扁桃酸中溶有的少量水,加入适量无水硫酸钠,其目的是作干燥剂。答案为:萃取扁桃酸;作干燥剂;(6)该实验中,0.1mol(约l0.1mL)苯甲醛理论上可生成0.1mol扁桃酸,则其产率为=75.7%。答案为:75.7%。【点睛】
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