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文档简介
福建省长乐中学2024年高三第二次调研化学试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、某实验小组利用下图装置制取少量氯化铝,已知氯化铝熔沸点都很低(178℃升华),且易水解。下列说法中完全正确的一组是①氯气中含的水蒸气和氯化氢可通过盛有苛性钠的干燥管除去②装置I中充满黄绿色气体后,再加热盛有铝粉的硬质玻璃管③装置II是收集装置,用于收集氯化铝④装置III可盛放碱石灰也可盛放无水氯化钙,二者的作用相同⑤a处使用较粗的导气管实验时更安全A.①② B.②③⑤ C.①④ D.③④⑤2、下列关于甲烷、乙烯、苯和乙醇的叙述中,正确的是A.都难溶于水 B.都能发生加成反应C.都能发生氧化反应 D.都是化石燃料3、ABS合成树脂的结构简式如图,则生成该树脂的单体的种数和反应类型正确的是A.1种,加聚反应 B.2种,缩聚反应C.3种,加聚反应 D.3种,缩聚反应4、下列说法不正确的是A.一定条件下,苯能与H2发生加成反应生成环己烷B.利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程C.石油裂解得到的汽油可使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理相同D.乙醇能与CuO反应生成乙醛,乙醛又能将新制的Cu(OH)2还原成Cu2O5、已知气态烃A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志,有机物A~E能发生如图所示一系列变化,则下列说法正确的是()A.A→B的反应类型为加成反应B.常温下有机物C是一种有刺激性气味的气体C.分子式为C4H8O2的酯有3种D.lmolD与足量碳酸氢钠反应生成气体的体积为22.4L6、关于晶体的叙述正确的是()A.原子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高B.分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高C.存在自由电子的晶体一定是金属晶体,存在阳离子的晶体一定是离子晶体D.离子晶体中可能存在共价键,分子晶体中可能存在离子键7、向FeCl3、CuCl2、盐酸的混合溶液中加入铁粉充分反应后,用KSCN溶液检验无明显现象,则反应后的溶液一定A.含Cu2+ B.含Fe2+ C.呈中性 D.含Fe2+和Cu2+8、2015年2月,科学家首次观测到化学键的形成。化学键不存在于A.原子与原子之间 B.分子与分子之间C.离子与离子之间 D.离子与电子之间9、下列说法中正确的是A.在铁质船体上镶嵌锌块,可以减缓船体被海水腐蚀的速率,称为牺牲阴极的阳极保护法B.电解饱和食盐水是将电能转变成化学能,在阴极附近生成氢氧化钠和氢气C.铜锌原电池反应中,铜片作正极,产生气泡发生还原反应,电子从铜片流向锌片D.外加电流的阴极保护法是将被保护的金属与外加电源的正极相连10、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.标准状况下,2.24LSO3中所含原子数为0.4NAB.l0mL12mol/L盐酸与足量MnO2加热反应,制得Cl2的分子数为0.03NAC.0.1molCH4与0.4molCl2在光照下充分反应,生成CCl4的分子数为0.1NAD.常温常压下,6g乙酸中含有C-H键的数目为0.3NA11、铯(Cs)在自然界中只有一种稳定同位素Cs,核泄漏事故中会产生人工放射性同位素Cs、Cs。下列有关说法正确的是A.铯元素的相对原子质量约为133 B.Cs、Cs的性质相同C.Cs的电子数为79 D.Cs、Cs互为同素异形体12、研究铜和铁与浓硫酸的反应,实验如下:①②铜丝表面无明显现象铁丝表面迅速变黑,之后无明显现象铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色下列说法正确的是A.常温下不能用铁制容器盛放浓硫酸,可用铜制容器盛放浓硫酸B.②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量相等C.依据②,可推断出铜和铁与浓硫酸反应可生成SO2D.①②中现象的差异仅是由于温度改变了化学反应速率13、化学与环境、工农业生产等密切相关,下列说法不正确的是()A.NaCl不能使蛋白质变性,所以不能用作食品防腐剂B.浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜C.捕获工业排放的CO2,可用来合成可降解塑料聚碳酸酯D.在葡萄酒中添加微量SO2作抗氧化剂,可使酒保持良好品质14、向H2S的水溶液中通入一定量的Cl2,下列图像所示变化正确的是A. B. C. D.15、氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的稀土氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2),某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:下列说法错误的是A.滤渣A中主要含有SiO2、CeO2B.过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒C.过程②中发生反应的离子方程式为CeO2+H2O2+3H+=Ce3++2H2O+O2↑D.过程④中消耗11.2LO2(已折合成标准状况),转移电子数为2×6.02×102316、某同学采用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4·7H2O),设计了如图流程:下列说法不正确的是()A.固体1中含有SiO2B.溶解烧渣选用足量盐酸,试剂X选用铁粉C.控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2D.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化二、非选择题(本题包括5小题)17、为了寻找高效低毒的抗肿瘤药物,化学家们合成了一系列新型的1,3-二取代酞嗪酮类衍生物。(1)化合物B中的含氧官能团为__________和__________(填官能团名称)。(2)反应i-iv中属于取代反应的是___________。(3)ii的反应方程式为___________。(4)同时满足下列条件的的同分异构体共有_____种,写出其中一种的结构简式:_______I.分子中含苯环;II.可发生银镜反应;III.核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2∶2∶1(5)是一种高效低毒的抗肿瘤药物,请写出以和和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用):______________。18、利用木质纤维可合成药物中间体H,还能合成高分子化合物G,合成路线如下:已知:(1)A的化学名称是________________。(2)B的结构简式是____________,由C生成D的反应类型为____________。(3)化合物E的官能团为________________。(4)F分子中处于同一平面的原子最多有________个。F生成G的化学反应方程式为________________。(5)芳香化合物I为H的同分异构体,苯环上一氯代物有两种结构,1molI发生水解反应消耗2molNaOH,符合要求的同分异构体有________种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶3∶2∶1的I的结构简式为_____________________________。(6)写出用为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。________________。19、实验室中根据已知熔点是16.6℃,沸点44.4℃。设计如下图所示的实验装置制备固体。(1)实验开始时,先点燃的酒精灯是_________(填编号)。(2)装置D中浓硫酸的作用除了混合气体并观察气体流速外还有___________。(3)装置F的作用是____________________。(4)由于可逆反应,所以从E管出来的气体中含有、。为了证明含有可以将该气体通入________(填下列编号,下同)、证明含有可以将该气体通入_____________。A.品红B.溴水C.溶液D.溶液(5)如果没有装置G,则F中可能看到_________________。(6)从装置G导出的尾气常可以用烧碱或石灰乳吸收。请写出用足量烧碱吸收尾气的离子方程式为:_________________________________________________________。(7)尾气常采用烧碱或石灰乳吸收,请分析比较两种吸收剂吸收的优点__________________________________________________________。20、汽车用汽油的抗爆剂约含17%的1,2一二溴乙烷。某学习小组用下图所示装置制备少量1,2一二溴乙烷,具体流秳如下:已知:1,2一二溴乙烷的沸点为131℃,熔点为9.3℃。Ⅰ1,2一二溴乙烷的制备步聚①、②的实验装置为:实验步骤:(ⅰ)在冰水冷却下,将24mL浓硫酸慢慢注入12mL乙醇中混合均匀。(ⅱ)向D装置的试管中加入3.0mL液溴(0.10mol),然后加入适量水液封,幵向烧杯中加入冷却剂。(ⅲ)连接仪器并检验气密性。向三口烧瓶中加入碎瓷片,通过滴液漏斗滴入一部分浓硫酸与乙醇的混合物,一部分留在滴液漏斗中。(ⅳ)先切断瓶C与瓶D的连接处,加热三口瓶,待温度上升到约120℃,连接瓶C与瓶D,待温度升高到180~200℃,通过滴液漏斗慢慢滴入混合液。(V)继续加热三口烧瓶,待D装置中试管内的颜色完全褪去,切断瓶C与瓶D的连接处,再停止加热。回答下列问题:(1)图中B装置玻璃管的作用为__________________________________________。(2)(ⅳ)中“先切断瓶C与瓶D的连接处,再加热三口瓶”的原因是__________________________________________。(3)装置D的烧杯中需加入冷却剂,下列冷却剂合适的为__________________________________________。a.冰水混合物b.5℃的水c.10℃的水Ⅱ1,2一二溴乙烷的纯化步骤③:冷却后,把装置D试管中的产物转移至分液漏斗中,用1%的氢氧化钠水溶液洗涤。步骤④:用水洗至中性。步骤⑤:“向所得的有机层中加入适量无水氯化钙,过滤,转移至蒸馏烧瓶中蒸馏,收集130~132℃的馏分,得到产品5.64g。(4)步骤③中加入1%的氢氧化钠水溶液时,发生反应的离子方程式为__________________________________________。(5)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为_________________________。该实验所得产品的产率为__________________________________________。21、NO、NO2是大气污染物,但只要合理利用,NO、NO2也是重要的资源。回答下列问题:(1)氨的合成。已知:N2和H2生成NH3的反应为:N2(g)+H2(g)NH3(g)ΔH=-46.2kJ·mol-1在Fe催化剂作用下的反应历程为(※表示吸附态):化学吸附:N2(g)→2N※;H2(g)2H※;表面反应:N※+H※NH※;NH※+H※NH2※;NH2※+H※NH3※;脱附:NH3※NH3(g)其中N2的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。则利于提高合成氨平衡产率的条件有(________)A.低温B.高温C.低压D.高压E.催化剂(2)NH3还原法可将NO还原为N2进行脱除。已知:①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-1530kJ·mol-1②N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=+180kJ·mol-1写出NH3还原NO的热化学方程式__。(3)亚硝酰氯(ClNO)是合成有机物的中间体。将一定量的NO与Cl2充入一密闭容器中,发生反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H<0。平衡后,改变外界条件X,测得NO的转化率α(NO)随X的变化如图所示,则条件X可能是__(填字母代号)。a.温度b.压强c.d.与催化剂的接触面积(4)在密闭容器中充入4molCO和5molNO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ•mol-1,如图甲为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系曲线图。①温度T1__T2(填“>”或“<”)。②若反应在D点达到平衡,此时对反应进行升温且同时扩大容器体积使平衡压强减小,则重新达到平衡时,D点应向图中A~G点中的__点移动。③探究催化剂对CO、NO转化的影响。某研究小组将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图乙所示。温度低于200℃时,图中曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为__;a点__(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明其理由__。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
①氯气能够与氢氧化钠反应,故错误;②用图示装置制取少量氯化铝,为防止铝与氧气反应,反应之前需要用氯气排除装置的空气,即装置I中充满黄绿色气体后,再加热盛有A铝粉的硬质玻璃管,故正确;③氯化铝熔沸点都很低(178℃升华),装置II可以用于收集氯化铝,故正确;④装置III中盛放的物质需要能够吸收水蒸气和除去多余的氯气,因此盛放碱石灰可以达到目的,盛放无水氯化钙不能除去多余的氯气,故错误;⑤氯化铝熔沸点都很低,a处使用较粗的导气管,不容易造成堵塞,实验时更安全,故正确;正确的有②③⑤,故选B。2、C【解析】
A.甲烷、乙烯、苯都难溶于水,乙醇与水以任意比例互溶,故A错误;B.甲烷为饱和烃,乙醇为饱和醇,不能发生加成反应,故B错误;C.甲烷、乙烯、苯和乙醇燃烧可生成二氧化碳和水,为氧化反应,故C正确;D.甲烷为天然气的主要成分,是化石燃料,乙烯、苯和乙醇都不是化石燃料。故D错误;故答案选C。3、C【解析】
ABS合成树脂的链节为,链节的主链上全是碳原子,ABS树脂由单体发生加聚反应得到,按如图所示的虚线断开:,再将双键中的1个单键打开,然后将半键闭合即可得ABS树脂的单体为:CH2=CHCN、CH2=CH—CH=CH2和C6H5CH=CH2,有3种,单体之间通过加聚反应生成合成树脂;答案选C。4、C【解析】A.苯虽然并不具有碳碳双键,但在镍作催化剂的条件下也可与H2加成生成环己烷,故A正确;B.淀粉经过水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下转化为乙醇,过程中有新物质生成,属于化学变化,故B正确;C.石油裂解得到的汽油中含有烯烃,可使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,但褪色原理不同,与溴水是发生加成反应,与酸性高锰酸钾是发生氧化还原反应,故C错误;D.乙醇在加热条件下能与CuO反应生成乙醛,乙醛能将新制的Cu(OH)2还原成Cu2O,反应中都存在元素的化合价的变化,均属于氧化还原反应,故D正确;故选C5、A【解析】
气态烃A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志,A是C2H4;乙烯与水反应生成乙醇,乙醇催化氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,所以B是乙醇、C是乙醛、D是乙酸、E是乙酸乙酯。【详解】A.乙烯与水发生加成反应生成乙醇,所以反应类型为加成反应,故A正确;B.C是乙醛,常温下乙醛是一种有刺激性气味的液体,故B错误;C.分子式为C4H8O2的酯有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,共4种,故C错误;D.lmol乙酸与足量碳酸氢钠反应生成1mol二氧化碳气体,非标准状况下体积不一定为22.4L,故D错误。【点睛】本题考查有机物的推断,试题涉及烯、醇、醛、羧酸等的性质与转化,熟悉常见有机物的转化,根据“A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志”,准确推断A是关键。6、A【解析】A、原子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高,A正确;B、分子晶体中,分子间作用力越大,熔、沸点越高,分子间作用力影响物质的熔沸点,共价键影响物质的热稳定性,B错误;C、存在自由电子的晶体不一定是金属晶体,如石墨中也含有自由电子,它是一种混合晶体。存在阳离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体中存在阳离子和自由电子,C错误;D、离子晶体中可能存在共价键,如NaOH属于离子晶体,其中含有H-O共价键,分子晶体中一定不存在离子键,全部是共价键,D错误。正确答案为A。点睛:注意区分各种作用力对物质性质的影响。对于分子晶体,分子间作用力和氢键主要影响物质的熔沸点,化学键影响物质的热稳定性即化学性质;影响原子晶体熔沸点的因素是共价键的强弱,影响离子晶体熔沸点大小的因素为离子键的强弱,影响金属晶体熔沸点的因素为金属键的强弱。7、B【解析】
试题分析:FeCl3
、
CuCl2
的混合溶液中加入铁粉,
Fe
先和
FeCl3
反应生成
FeCl2
,然后
Fe
再和
CuCl2
发生置换反应生成
FeCl2
、
Cu,用KSCN溶液检验无明显现象,则溶液中一定没有Fe3+,一定有Fe2+,因为不清楚铁粉是否过量,所以不能确定CuCl2
是否反应完,则不能确定溶液中是否有Cu2+,故选B。【点睛】本题考查金属的性质,明确离子、金属反应先后顺序是解本题关键,根据固体成分确定溶液中溶质成分,侧重考查分析能力,题目难度中等。8、B【解析】
A.原子与原子之间的强烈的相互作用力为共价键,属于化学键,选项A错误;B.分子之间不存在化学键,存在范德华力或氢键,选项B正确;C.离子与离子之间为离子键,选项C错误;D.离子与电子之间为金属键,选项D错误.答案选B。9、B【解析】
A.在船体上镶嵌锌块,形成锌铁原电池,锌比铁活泼,锌作负极不断被腐蚀,铁做正极则不会被腐蚀,称为牺牲阳极的阴极保护法,A错误;B.在外加电源的作用下,电解饱和食盐水是将电能转变成化学能,阴极上氢离子得电子生成氢气,同时溶液中生成氢氧根离子,B正确;C.铜锌原电池反应中,Zn
失电子作负极,铜片作正极,产生气泡发生还原反应,电子从锌片流向铜片,C错误;D.外加电流的阴极保护法应将被保护的金属与外加电源的负极相连,与正极相连作阳极会失电子被腐蚀,D错误;答案选B。10、D【解析】
A.标准状况下,SO3不是气体,2.24LSO3并不是0.1mol,A错误;B.12mol/L盐酸为浓盐酸,和足量的二氧化锰共热时,盐酸因消耗、部分挥发以及水的生成,使盐酸浓度变小不能完全反应,所以制得的Cl2小于0.03mol,分子数小于0.03NA,B错误;C.0.1molCH4与0.4molCl2在光照下充分反应,发生的是取代反应,得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷及氯化氢的混合物,生成CCl4的分子数小于0.1NA,C错误;D.一个乙酸分子中有3个C-H键,则常温常压下,6g乙酸中含有C-H键的数目为0.3NA,D正确;答案选D。11、A【解析】
A.元素的相对原子质量是依照该元素在自然界中的稳定同位素的质量计算的,铯(Cs)在自然界中只有一种稳定同位素Cs,则铯元素的相对原子质量约为133,A正确;B.Cs、Cs的质子数相同,而中子数不同,二者互为同位素,同位素的化学性质相同,但物理性质有差别,B错误;C.电子数等于质子数,Cs的质子数为55,则电子数为55,C错误;D.Cs、Cs是同种元素的不同原子,互为同位素,不是同素异形体,D错误;故合理选项是A。12、C【解析】
A.常温下铁遇冷浓硫酸发生钝化,则可以用铁制容器盛放浓硫酸,故A错误;B.随着反应的进行浓硫酸的浓度逐渐降低,Cu与稀硫酸不反应,而Fe能与稀硫酸反应生成氢气,则②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量不可能相等,故B错误;C.②中在加热条件下,铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色,说明反应中生成SO2,故C正确;D.温度升高可加快化学反应速率,同时浓硫酸的氧化性随温度升高而升高,故D错误;故答案为C。13、A【解析】
A.NaCl浓度较高时,会导致微生物脱水死亡,可杀菌并起防腐效果,A不正确;B.乙烯是水果的催熟剂,酸性高锰酸钾溶液可氧化水果释放的乙烯,从而使水果保鲜,B正确;C.CO2能聚合成聚碳酸酯,所以可捕获工业排放的CO2,合成此可降解塑料,C正确;D.SO2能防止葡萄酒在生产和销售过程中被氧化,所以可在葡萄酒中添加微量SO2,以保持良好品质,D正确。故选A。14、C【解析】
H2S与Cl2发生反应:H2S+Cl2=2HCl+S↓,溶液酸性逐渐增强,导电性逐渐增强,生成S沉淀,则A.H2S为弱酸,HCl为强酸,溶液pH逐渐减小,选项A错误;B.H2S为弱酸,HCl为强酸,溶液离子浓度逐渐增大,导电能力增强,选项B错误;C.生成S沉淀,当H2S反应完时,沉淀的量不变,选项C正确;D.开始时为H2S溶液,c(H+)>0,溶液呈酸性,选项D错误。答案选C。15、C【解析】
该反应过程为:①CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀盐酸,Fe2O3转化FeCl3存在于滤液中,滤渣为CeO2和SiO2;②加入稀硫酸和H2O2,CeO2转化为Ce3+,滤渣为SiO2;③加入碱后Ce3+转化为沉淀,④通入氧气将Ce从+3氧化为+4,得到产品。【详解】A.CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀盐酸,Fe2O3转化FeCl3存在于滤液中,滤渣为CeO2和SiO2,故A正确;B.结合过滤操作要点,实验中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故B正确;C.稀硫酸、H2O2,CeO2三者反应生成转化为Ce2(SO4)3、O2和H2O,反应的离子方程式为:6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O,故C错误;D.过程④中消耗11.2LO2的物质的量为0.5mol,转移电子数为0.5mol×NA=2×6.02×1023,故D正确;故答案为C。16、B【解析】
硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质),加足量酸,氧化铁、氧化铝与酸反应,二氧化硅不反应,因此固体1为SiO2,溶液1为硫酸铝、硫酸铁、硫酸,加入足量铁粉,生成硫酸亚铁,加氢氧化钠控制pH值,沉淀铝离子,溶液2为硫酸亚铁。【详解】A.根据分析得到固体1中含有SiO2,故A正确;B.最后要得到绿矾,因此溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉,故B错误;C.控制pH是为了使Fe2+、Al3+混合溶液中Al3+转化为Al(OH)3进入固体2,故C正确;D.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,亚铁离子容易被氧化,因此须控制条件防止其氧化,故D正确。综上所述,答案为B。二、非选择题(本题包括5小题)17、羧基羰基ⅱ,ⅲ,ⅳ+N2H4+2H2O6、、、、、【解析】
(1)根据B结构简式确定其含有的官能团;(2)根据i-iv中反应的特点分析判断i-iv中的取代反应;(3)与N2H4发生取代反应产生和H2O,据此书写反应方程式;(4)的同分异构体满足条件:I.分子中含苯环;II.可发生银镜反应,说明分子中含有醛基,也可能含有甲酸形成的酯基;III.核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2∶2∶1,据此书写可能的同分异构体结构简式,判断其种类数目;(5)仿照题中的合成的流程,对比要合成的和的不同,可以看出只要仿照的合成路线,结合给出的原料,即可设计出合成路线。【详解】(1)B结构简式为,可知化合物B中含有的官能团为羧基、羰基;(2)取代反应是有机物分子中的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应,根据物质的结构简式及变化,可知反应ii是中C=O原子中O原子被N2H4分子中N原子代替,-OH被NH原子代替,得到及H2O,该反应为取代反应;反应iii中中-NH2上的H原子被代替得到和HCl,该反应为取代反应;反应iv中上断裂N-H键,H原子被取代得到,同时产生HCl,该反应为取代反应;故反应在i-iv中属于取代反应的是ⅱ、ⅲ、ⅳ;(3)反应ii是与N2H4在一定条件下反应产生和H2O,该反应的化学方程式为+N2H4+2H2O;(4)的同分异构体满足条件:I.分子中含苯环;II.可发生银镜反应,说明分子中含有醛基;III.核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2∶2∶1,说明分子中含有5种不同的H原子,个数比为1∶2∶2∶2∶1,则可能的结构为、、、、、,共6种;(5)由以上分析可知,首先苯与Br2在Fe催化下发生取代反应产生溴苯,与在溴对位上发生反应产生,与N2H4发生取代反应产生,和发生取代反应产生和HCl。故以和和为原料制备该化合物的合成路线流程图为:。18、2一甲基一1,3一丁二烯氧化反应氯原子、羧基1710【解析】本题考查有机合成与推断,意在考查考生运用有机化学基础知识分析问题和解决问题的能力。(1)根据有机物的系统命名法可知,A的化学名称是2一甲基一1,3一丁二烯;(2)结合题给信息①,B的结构简式为;结合信息②,C的结构简式为,根据F的结构以及D生产H的反应条件,可知D为,故由C生成D的反应类型为氧化反应;(3)D→E在光照的条件发生取代反应,E的结构简式为;E中含有的官能团为氯原子、羧基;(4)因苯环为平面形,所以直接与其相连的-CH2OH和—COOH上的碳原子与其在一个平面内,通过旋转单键,-CH2OH中—OH上的原子可能与苯环共面,—COOH中的所有原子可能与苯环共面,故F分子中处于同一平面的原子最多有17个;F通过缩聚反应生成高分子化合物G,其反应方程式为:;(5)H的结构简式为,I为H的同分异构体且1molI发生水解反应消耗2molNaOH,说明I为酚酯,苯环上一氯代物有两种结构,即苯环上只有两种等效氢,故符合条件的I的结构简式为:、、、、、、、、、,共10种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:3:2:1的I结构简式为或;(6)加热条件下,在氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成,在结合信息②,在W2C作用下生成,最后再酸性高锰酸钾溶液中,将苯甲醛氧化为,其合成路线为:。点睛:判断分子中共面的技巧(1)审清题干要求:注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”“氢原子”等关键词和限制条件。(2)熟记常见共面的官能团。①与双键和苯环直接相连的原子共面,如、、②醛、酮、羧酸因与与相似为平面形(等电子原理),故为平面形分子(所有原子共平面)。但、所有原子不共平面(因含-CH3),而-CH3中的C与(羰基)仍共平面。又中与其它原子可能共平面。因有两对孤电子对,故1个O与其余2个原子形成的2个价键成V型(与相似),故C、O、H不共直线。分子内任意3个原子也不共直线。③若有两个苯环共边,则两个苯环一定共面。例如下列各结构中所有的原子都在同一平面上。④若甲基与一个平面形结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其他原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共面。19、E干燥二氧化硫与氧气降温使以固体形式呈现,从混合气体中分开ABC白色酸雾加烧碱反应快(吸收快),加石灰乳价格低廉【解析】
根据实验装置及二氧化硫的性质分析装置中仪器的作用;根据二氧化硫及三氧化硫的性质分析检验的方法;根据工业生产需要分析尾气处理时选择合适的试剂。【详解】(1)二氧化硫与氧气在E中反应,为了使之充分反应,所以实验开始时,先点燃的酒精灯是E中酒精灯;(2)如图所示A装置产生二氧化硫气体,同时会带出水分,所以装置D中浓硫酸的作用除了混合气体并观察气体流速外还有干燥二氧化硫与氧气的作用;(3)根据题干信息,三氧化硫的熔点为16.6℃,所以装置F的作用是降温,使以固体形式呈现,从混合气体中分开;(4)二氧化硫有漂白性和还原性,可以使品红溶液和溴水溶液褪色,所以可以将气体通入品红或溴水证明二氧化硫的存在;二氧化硫与三氧化硫通入硝酸钡溶液中都产生白色沉淀,且二氧化硫与氯化钡溶液不反应,三氧化硫可以与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,所以可以用氯化钡溶液证明三氧化硫的存在,故答案为:AB;C;(5)装置G为干燥装置,如果没有干燥,空气中的水分与易溶于水的二氧化硫气体结合形成酸雾,所以F中可能看到白色酸雾;(6)装置G导出的尾气是为了吸收未完全反应的二氧化硫,二氧化硫与碱反应生成亚硫酸盐和水,离子方程式为:;(7)烧碱浓度大,反应快,而石灰乳价格比较低,故答案为:加烧碱反应快(吸收快),加石灰乳价格低廉。20、指示B中压强变化,避免气流过快引起压强过大防止乙烯生成前装置中的热气体将溴吹出而降低产率cBr2+2OH-=Br-+BrO-+H2O干燥产品(除去产品中的水)30%【解析】
(1)图中B装置气体经过,但B中气体流速过快,则压强会过大,通过观察B中玻璃管可以看出气体的流速和反应速率,因此玻璃管的作用为指示B中压强变化,避免气流过快引起压强过大。(2)(ⅳ)中“先切断瓶C与瓶D的连接处,再加热三口瓶”的原因是防止乙烯生成前装置中的热气体将溴吹出而降低产率。(3)装置D的烧杯中需加入冷却剂,因为1,2一二溴乙烷的沸点为131℃,熔点为9.3℃,因此只能让1,2一二溴乙烷变为液体,不能变为固体,变为固体易堵塞导气管,因此合适冷却剂为c。(4)步骤③中加入1%的氢氧化钠水溶液主要是将1,2一二溴乙烷中的单质溴除掉,发生反应的离子方程式为Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O。(5)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为干燥产品(除去产品中的水);单质溴为0.1mol,根据质量守恒得到1,2一二溴乙烷理论物质的量为0.1mol,因此该实验所得产品的产率为。【详解】(1)图中B装置气体经过,但B中气体流速过快,则压强会过大,通过观察B中玻璃管可以看出气体的流速和反应速率,因此玻璃管的作用为指示B中压强变化,避免气流过快引起压强过大,故答案为:指示B中压强变化,避免气流过快引起压强过大。(2)(ⅳ)中“先切断瓶C与瓶D的连接处,再加热三口瓶”的原因是防止乙烯生成前装置中的热气体将溴吹出而降低产率,故答案为:防止乙烯生成前装置中的热气体将溴吹出而降低产率。(3)装置D的烧杯中需加入冷却剂,因为1,2一二溴乙烷的沸点为131℃,熔点为9.3℃,因此只能让1,2一二溴乙烷变为液体,不能变为固体,变为固体易堵塞导气管,因此合适冷却剂为c,故答案为:c。(4)步骤③中加入1%的氢氧化钠水溶液主要是将1,2一二溴乙烷中的单质溴除掉,发生反应的离子方程式为Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O,故答案为:Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O。(5)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为干燥产品(除去产品中的水);单质溴为0.1mol,根据质量守恒得到1,2一二溴乙烷理论物质的量为0.1m
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