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文档简介
山东省聊城市东阿县行知学校2024年高考仿真卷化学试题考生请注意: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、在潮湿的深层土壤中,钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论为厌氧细菌可促使SO42-与H2反应生成S2-,加速钢管的腐蚀,其反应原理如图所示。下列说法正确的是()A.正极的电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-B.SO42-与H2的反应可表示为:4H2+SO42--8eS2-+4H2OC.钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2D.在钢管表面镀锌或铜可减缓钢管的腐蚀2、十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下,当该装置工作时,下列说法正确的是A.盐桥中Cl-向Y极移动B.电路中流过7.5mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为16.8LC.电流由X极沿导线流向Y极D.Y极发生的反应为2NO3-+10e-+6H2O===N2↑+12OH—,周围pH增大3、下列关于轮船嵌有锌块实施保护的判断不合理的是A.嵌入锌块后的负极反应:Fe﹣2e-=Fe2+B.可用镁合金块代替锌块进行保护C.腐蚀的正极反应:2H2O+O2+4e-=4OH-D.该方法采用的是牺牲阳极的阴极保护法4、下图是一种微生物燃料电池的工作原理示意图,工作过程中必须对某室进行严格密封。下列有关说法错误的是A.a极的电极反应式为B.若所用离子交换膜为质子交换膜,则将由A室移向B室C.根据图示,该电池也可以在碱性环境中工作D.由于A室内存在细菌,所以对A室必须严格密封,以确保厌氧环境5、减压过滤装置中用于承接滤液的仪器是A. B. C. D.6、关于P、S、Cl三种元素的说法错误的是A.原子半径P>S>ClB.最高价氧化物对应水化物的酸性H3PO4<H2SO4<HClO4C.氢化物的稳定性PH3<H2S<HClD.元素的非金属性P>S>Cl7、下列反应的生成物不受反应物的用量或浓度或反应条件影响的是A.SO2与NaOH溶液反应 B.Cu在氯气中燃烧C.Na与O2的反应 D.H2S与O2的反应8、中华传统文化蕴含着很多科学知识。下列说法错误的是A.“司南之档(勺),投之于地,其柢(柄)指南”。司南中“构”所用材质为Fe2O3B.“水声冰下咽,沙路雪中平”未涉及化学变化C.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”文中的“气”是指乙烯D.“含浆似注甘露钵,好与文园止消渴”说明柑橘糖浆有甜味,可以止渴9、NA代表阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是()A.标准状况下,560mL的氢气和氯气的混合气体充分反应后共价键数目为0.05NAB.标准状况下,2.24LCl2通入NaOH溶液中反应转移的电子数为0.2NAC.常温常压下,1.5molHCHO和C2H2O3的混合物完全充分燃烧,消耗的O2分子数目为1.5NAD.0.1mol/L的NH4Cl溶液中通入适量氨气呈中性,此时溶液中NH4+数目为NA10、25°C时,0.100mol·L-1盐酸滴定25.00mL0.1000mol.L-1'氨水的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是A.滴定时,可迄用甲基橙或酚酞为指示剂B.a、b两点水电离出的OH-浓度之比为10-4.12C.c点溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)D.中和等体积等pH的氨水和NaOH溶液时消耗相同浓度盐酸的体积相等11、不能判断甲比乙非金属性强的事实是()A.常温下甲能与氢气直接化合,乙不能B.甲的氧化物对应的水化物酸性比乙强C.甲得到电子能力比乙强D.甲、乙形成的化合物中,甲显负价,乙显正价12、2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示(已知:H2O2=H++HO2-,Ka=2.4×10-12)。下列说法错误的是()A.X膜为选择性阳离子交换膜B.催化剂可促进反应中电子的转移C.每生成1molH2O2电极上流过4mole-D.b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-13、关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是A.等物质的量时所含阴离子数目相同 B.颜色相同C.所含化学键类型相同 D.化合物种类不同14、中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图。下列有关说法正确的是()A.在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2OB.中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键C.催化剂HZMS-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率D.该过程,CO2转化为汽油的转化率高达78%15、肉桂酸()是一种合成有机光电材料的中间体。关于肉桂酸的下列说法正确的是A.分子式为C9H9O2B.不存在顺反异构C.可发生加成、取代、加聚反应D.与安息香酸()互为同系物16、下列有关说法正确的是()A.催化剂活性B.,在恒容绝热容器中投入一定量和,正反应速率随时间变化C.,t时刻改变某一条件,则D.向等体积等pH的HCl和中加入等量且足量Zn,反应速率的变化情况二、非选择题(本题包括5小题)17、有机物A有如下转化关系:已知:①有机物B是芳香烃的含氧衍生物,其相对分子质量为108,B中氧的质量分数为14.8%。②CH3-CH2-COOH+Cl2+HCl根据以上信息,回答下列问题:(1)B的分子式为___________;有机物D中含氧官能团名称是_____________。(2)A的结构简式为_________________;检验M中官能团的试剂是______________。(3)条件I为_________________;D→F的反应类型为________________。(4)写出下列转化的化学方程式:F→E______________________________________F→G_____________________________________。(5)N的同系物X比N相对分子质量大14,符合下列条件的X的同分异构体有_________种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱有五组峰,且吸收峰的面积之比为1∶1∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式______________(写一种)。①含有苯环;②能发生银镜反应;③遇FeCl3溶液显紫色。18、环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:已知以下信息:①+H2O②+NaOH+NaCl+H2O③回答下列问题:(1)A是一种烯烃,化学名称为_____,C中官能团的名称为_____、____。(2)由C生成D反应方程式为_______。(3)由B生成C的反应类型为_______。(4)E的结构简式为_______。(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式________、_______。①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的总质量为765g,则G的n值理论上应等于_______。19、FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下:C6H5Cl(氯苯)C6H4Cl2(二氯苯)FeCl3FeCl2溶解性不溶于水,易溶于苯、乙醇不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,易溶于乙醇,易吸水熔点/℃-4553易升华沸点/℃132173(1)用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如下:①H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为_____________。②按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为_________(填字母,装置可多次使用);C中盛放的试剂是_____________。③该制备装置的缺点为________________。(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按下图装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。①仪器a的名称是__________。②反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是____,回收滤液中C6H5C1的操作方法是______。③反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40mol/LNaOH溶液滴定,终点时消耗NaOH溶液为19.60mL,则氯化铁的转化率为__________。④为了减少实验误差,在制取无水FeCl2过程中应采取的措施有:________(写出一点即可)。20、ClO2熔点为-59.5℃,沸点为11.0℃,温度过高可能引起爆炸,易溶于水,易与碱液反应。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某同学设计了如图装置来制取、收集ClO2并测定其质量。实验I:制取并收集ClO2,装置如图所示。(1)装置A除酒精灯外,还必须添加__________装置,目的是____________。装置B应该添加_____________(填“冰水浴”、“沸水浴”或“60℃的热水浴”)装置。(2)装置A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式_____________。实验II:测定ClO2的质量,装置如图所示。过程如下:①在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100mL水溶解后,再加硫酸溶液;②按照如图组装好仪器:在玻璃液封管中加入水,浸没导管口;③将生成的ClO2气体由导管通入锥形瓶的溶液中,充分吸收后,把玻璃液封管中的水封液倒入锥形瓶中,再向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液;④用cmol/LNa2S2O3标准液滴定锥形瓶中的液体,共用去VmLNa2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。(3)装置中玻璃液封管的作用是______________。(4)滴定终点的现象是___________________。(5)测得通入ClO2的质量m(ClO2)=_______(用整理过的含的代数式表示)。(6)判断下列操作对m(ClO2)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。①若在配制Na2S2O3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果________。②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果_________。21、Ⅰ.CO2催化加氢制甲醇是极具前景的资源化研究领域,主要反应有:i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.4kJ·mol-1ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1iii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3(1)ΔH3=___kJ·mol-1。(2)已知反应i的速率方程为v正=k正x(CO2)·x3(H2),v逆=k逆·x(CH3OH)·x(H2O),k正、k逆均为速率常数且只与温度有关,x为物质的量分数。其物质的量分数平衡常数Kx=___(以k正、k逆表示)。(3)5MPa时,往某密闭容器中按投料比n(H2):n(CO2)=3:1充入H2和CO2。反应达平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。①图中Y代表___(填化学式)。②250℃时反应ii的Kx___1(填“>”、“<”或“=”)③下列措施中,一定无法提高甲醇产率的是___。A.加入适量COB.使用催化剂C.循环利用原料气D.升高温度(4)在10MPa下将H2、CO按一定比例投料,平衡状态时各组分的物质的量与温度的关系如图所示。曲线b代表的物质为____(填化学式)。温度为700K时,该反应的平衡常数KP=___(MPa)-2(结果用分数表示)。Ⅱ.在恒容容器中,使用某种催化剂对反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH<0进行相关实验探究。改变投料比[n(SO2):n(NO2)]进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定SO2的平衡转化率[α(SO2)]实验结果如图所示。已知:KR=16,KZ=。(5)如果要将图中R点的平衡状态改变为X点的平衡状态。应采取的措施是___。(6)通过计算确定图中R、X、Y、Z四点中温度相等的点是__。
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.正极上水发生还原反应生成H2,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2,故A错误;B.SO42-与H2在厌氧细菌的催化作用下反应生成S2-和H2O,离子反应式为:4H2+SO42-S2-+4H2O,故B错误;C.钢管腐蚀的过程中,负极上Fe失电子发生氧化反应生成的Fe2+,与正极周围的S2-和OH-分别生成FeS的Fe(OH)2,故C正确;D.在钢管表面镀锌可减缓钢管的腐蚀,但镀铜破损后容易形成Fe-Cu原电池会加速铁的腐蚀,故D错误;故答案为C。2、D【解析】
根据处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图可知,装置属于原电池装置,X是负极,发生失电子的氧化反应,Y是正极,发生得电子的还原反应,电解质里的阳离子移向正极,阴离子移向负极,电子从负极流向正极。【详解】A.处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置,溶液中的阴离子移向负极,即氯离子向X极移动,故A错误;B.电池总反应为:,该反应转移了15个电子,即转移15个电子生成4个氮气,故电路中流过7.5mol电子时,产生2mol氮气,即44.8L,B错误;C.电流由正极流向负极,即Y极沿导线流向X极,故C错误;D.Y是正极,发生得电子的还原反应,,周围pH增大,故D正确;答案选D。3、A【解析】
A.嵌入锌块做负极,负极反应为Zn-2e-=Zn2+,A项错误;B.上述方法为牺牲阳极的阴极保护法,即牺牲做负极的锌块保护做正极的轮船,故可以用镁合金来代替锌块,B项正确;
C.由于海水呈弱碱性,铁发生吸氧腐蚀,故正极反应为2H2O+O2+4e-=4OH-,C项正确;D.此保护方法是构成了原电池,牺牲了锌块保护轮船,故为牺牲阳极的阴极保护法,D项正确;答案选A。4、C【解析】
本题考查电化学原理,意在考查对电解池原理的理解和运用能力。【详解】A.由图可知负极(a极)反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,正极(b极)反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故不选A;B.根据图示和题中信息,A室产生而B室消耗,氢离子将由负极移向正极,故不选B;C.在负极室厌氧环境下,有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子,电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和负极之间进行有效传递,并通过外电路传递到正极形成电流,而质子通过质子交换膜传递到正极,氧化剂(一般为氧气)在正极得到电子被还原与质子结合成水,所以不可以碱性环境,故选C;D.由于A室内存在细菌,所以对A室必须严格密封,以确保厌氧环境,故不选D;答案:C5、B【解析】
A.是干燥管,故A不选;B.是抽滤瓶,用于减压过滤,故B选;C.是洗气装置,用于除杂,故C不选;D.是坩埚,用于灼烧固体,故D不选;故选B。6、D【解析】同周期元素从左到右半径减小,原子半径P>S>Cl,故A正确;同周期元素从左到右非金属性增强,所以最高价氧化物对应水化物的酸性增强,酸性H3PO4<H2SO4<HClO4,故B正确;非金属性越强,氢化物越稳定,氢化物的稳定性PH3<H2S<HCl,故C正确;同周期元素从左到右非金属性增强,元素的非金属性P<S<Cl,故D错误。点睛:同周期元素从左到右非金属性增强,最高价氧化物对应水化物的酸性增强、简单氢化物的稳定性增强、越易与氢气化合。7、B【解析】
A.SO2与足量NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,SO2足量时生成亚硫酸氢钠,选项A错误;B.Cu在氯气中燃烧生成物只有氯化铜,选项B正确;C.Na与O2在空气中反应生成氧化钠,点燃或加热生成过氧化钠,选项C错误;D.H2S与O2的反应,若氧气不足燃烧生成硫单质和水,若氧气充足燃烧生成二氧化硫和水,选项D错误。答案选B。8、A【解析】
A项、Fe3O4俗称磁性氧化铁,具有磁性,则司南中“杓”所用材质为Fe3O4,故A错误;B项、“水声冰下咽,沙路雪中平”的意思是流水在冰层下发出低咽的声响,原来崎岖不平的沙路铺上厚厚的积雪也显得很平坦,文中所述未涉及化学变化,故B正确;C项、乙烯能作水果的催熟剂,故C正确;D项、“含浆似注甘露钵,好与文因止消渴”说明柑橘糖浆含有葡萄糖,有甜味,可以起到“止消渴”的作用,故D正确。故选A。【点睛】本题考查的化学与生活,试题以传统文化为载体考查利用所学化学知识解释生产、生活中化学问题能力,掌握常见物质的性质及用途是解答关键。9、C【解析】
A.标准状态下560mL的氢气和氯气混合物含有气体的物质的量为n=,无论是否反应,每个分子中含有1个共价键,所以0.025mol气体混合物反应后含有的共价键数目为0.025NA,故A错误;B.氯气在反应中既是氧化剂也是还原剂,1mol氯气反应时转移电子数为1mol,2.24LCl2的物质的量为则转移电子数为0.1NA,故B错误;C.1molHCHO和1molC2H2O3完全燃烧均消耗1mol氧气,所以1.5mol两种物质的混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量为1.5mol,则消耗的O2分子数目为1.5NA,故C正确;D.缺少溶液的体积,无法计算微粒的数目,故D错误。故选C。10、B【解析】
A.甲基橙变色范围为3.1~4.4,酚酞变色范围为8~10,盐酸滴定氨水恰好完全反应时溶液显酸性,应选甲基橙作指示剂,故A错误;B.a溶液呈碱性,则主要是NH3·H2O的电离抑制水解,pH=9.24,则溶液中c水(H+)=10-9.24mol/L,则水电离出的c水(OH-)=10-9.24mol/L;b点溶液呈酸性,主要是NH4+的水解促进水的电离,pH=5.12,则溶液中c水(H+)=10-5.12mol/L,则水电离出的c水(OH-)=10-5.12mol/L,所以a、b两点水电离出的OH-浓度之比为=10-4.12,故B正确;C.c点滴加了50mL盐酸,则溶液中的溶质为NH4Cl和HCl,且物质的量浓度相同,所以溶液中离子浓度大小顺序为:c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-),故C错误;D.等pH的氨水和NaOH溶液,氨水的浓度要远大于氢氧化钠溶液的浓度,所以中和等体积等pH的氨水和NaOH溶液时,氨水消耗相同浓度盐酸的体积更多,故D错误;故答案为B。【点睛】在有关水的电离的计算是,无论是酸碱的抑制,还是水解的促进,要始终把握一个点:水电离出的氢离子和氢氧根浓度相同。11、B【解析】
A.元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,与H2化合越容易,与H2化合时甲单质比乙单质容易,元素的非金属性甲大于乙,A正确;B.元素的非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的酸性越强,甲、乙的氧化物不一定是最高价氧化物,不能说明甲的非金属性比乙强,B错误;C.元素的非金属性越强,得电子能力越强,甲得到电子能力比乙强,能说明甲的非金属性比乙强,C正确;D.甲、乙形成的化合物中,甲显负价,乙显正价,则甲吸引电子能力强,所以能说明甲的非金属性比乙强,D正确。答案选B。【点晴】注意非金属性的递变规律以及比较非金属性的角度,侧重于考查对基本规律的应用能力。判断元素金属性(或非金属性)的强弱的方法很多,但也不能滥用,有些是不能作为判断依据的,如:①通常根据元素原子在化学反应中得、失电子的难易判断元素非金属性或金属性的强弱,而不是根据得、失电子的多少。②通常根据最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱,而不是根据其他化合物酸碱性的强弱来判断。12、C【解析】
A.a极发生H2-2e-=2H+,X膜为选择性阳离子交换膜,让H+进入中间,故A正确;B.催化剂可促进反应中电子的转移,加快反应速率,故B正确;C.氧元素由0价变成-1价,每生成1molH2O2电极上流过2mole-,故C错误;D.b为正极,氧气得电子,b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-,故D正确;故选C。13、A【解析】
A.Na2O阴离子是O2-离子,Na2O2阴离子是O22-离子,等物质的量时所含阴离子数目相同,故A正确;B.Na2O固体为白色,Na2O2固体为淡黄色,故B错误;C.Na2O中含有离子键,Na2O2中含有离子键和共价键,故C错误;D.Na2O和Na2O2都属于金属氧化物,故D错误;故答案选A。14、B【解析】
A、由流程图可知,CO2+H2在Na-Fe3O4催化剂表面反应生成烯烃,根据元素和原子守恒可知,其反应为:,故A错误;B、中间产物Fe5C2是无机物转化为有机物的中间产物,是转化的关键,故B正确;C、催化剂HZMS-5的作用是加快反应速率,对平衡产率没有影响,故C错误;D、由图分析78%并不是表示CO2转化为汽油的转化率,故D错误;故答案为:B。15、C【解析】
A.根据肉桂酸的结构式可知分子式为:,A错误;B.肉桂酸双键碳所连的两个原子团均不同,故存在顺反异构,B错误;C.肉桂酸中苯环和碳碳双键可以发生加成反应,羧基可以发生取代反应,碳碳双键可以发生加聚反应,C正确;D.肉桂酸中含碳碳双键,安息香酸中不含,故两者不是同系物,D错误;答案选C。【点睛】若有机物只含有碳氢两种元素,或只含有碳氢氧三种元素,那该有机物中的氢原子个数肯定是偶数,即可迅速排除A选项。同系物结构要相似,即含有相同的官能团,肉桂酸和安息香酸含有官能团不同,排除D选项。16、C【解析】
A.使用催化剂能降低反应的活化能,使反应速率加快,由图可知,催化剂d比催化剂c使活化能降的更多,所以催化剂活性c<d,故A错误;B.该反应的正反应为放热反应,在恒容绝热容器中投入一定量SO2和NO2反应放热使温度升高,反应速率加快,随着反应进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,过一段时间达到平衡状态,正逆反应速率相等且不为零,不再随时间改变,故B错误;C.该反应的正反应为气体分子数减小且为放热反应,由图象可知,t时刻改变某一条件,正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,改变的条件应是增大压强,虽然平衡向正向移动,但由于容器的容积减小,新平衡时的c(N2)比原平衡要大,c(N2):a<b,故C正确;D.CH3COOH为弱酸小部分电离,HCl为强酸完全电离,等pH的HCl和CH3COOH中,c(H+)相同,开始反应速率相同,但随着反应进行,CH3COOH不断电离补充消耗的H+,故醋酸溶液中的c(H+)大于盐酸,反应速率醋酸大于盐酸,故D错误。故选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、C7H8O羧基银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液NaOH的醇溶液,加热水解反应(或取代反应)+H2O+2H2O13【解析】
有机物B是芳香烃的含氧衍生物,其相对分子质量为108,B中氧的质量分数为14.8%,B中O原子个数==1,碳原子个数==7…8,所以B分子式为C7H8O,B中含有苯环且能连续被氧化,则B为,B被催化氧化生成M,M为,N为苯甲酸,结构简式为;
A发生水解反应生成醇和羧酸,C为羧酸,根据题给信息知,C发生取代反应生成D,D发生反应然后酸化得到E,E能生成H,D是含有氯原子的羧酸,则D在氢氧化钠的醇溶液中加热生成E,E发生加聚反应生成H,所以D为、E为、C为;D反应生成F,F能反应生成E,则D发生水解反应生成F,F为,F发生酯化反应生成G,根据G分子式知,G为;根据B、C结构简式知,A为,以此解答该题。【详解】(1)B为,分子式为C7H8O,D为,含氧官能团为羧基;
(2)由以上分析可知A为,M为,含有醛基,可用银氨溶液或新制备氢氧化铜浊液检验;
(3)通过以上分析知,条件I为氢氧化钠的醇溶液、加热;D为,D发生水解反应(取代反应)生成F;
(4)F发生消去反应生成E,反应方程式为+2H2O,F发生酯化反应生成G,反应方程式为+2H2O;
(5)N为苯甲酸,结构简式为,X是N的同系物,相对分子质量比N大14,即X中含有羧基,且分子中碳原子数比N多一个,根据条件:①含有苯环
②能发生银镜反应,说明含有醛基,③遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,如苯环含有2个取代基,则分别为-CH2CHO、-OH,有邻、间、对3种,如苯环含有3个取代基,可为-CH3、-CHO、-OH,有10种,共13种;其中核磁共振氢谱有五组峰,且吸收峰的面积之比为1:1:2:2:2的同分异构体的结构简式为。【点睛】以B为突破口采用正逆结合的方法进行推断,注意结合反应条件、部分物质分子式或结构简式、题给信息进行推断,注意:卤代烃发生反应条件不同其产物不同。18、丙烯加成反应氯原子、羟基+NaOH+NaCl+H2O+NaOH+NaCl+H2O8【解析】
根据D的分子结构可知A为链状结构,故A为CH3CH=CH2;A和Cl2在光照条件下发生取代反应生成B为CH2=CHCH2Cl,B和HOCl发生加成反应生成C为
或,C在碱性条件下脱去HCl生成D;由F结构可知苯酚和E发生信息①的反应生成F,则E为
;D和F聚合生成G,据此分析解答。【详解】(1)根据以上分析,A为CH3CH=CH2,化学名称为丙烯;C为
,故含官能团的名称为氯原子、羟基。本小题答案为:丙烯;氯原子、羟基。(2)C在碱性条件下脱去HCl生成D,化学方程式为:(或)。故本小题答案为:(或)。(3)B和HOCl发生加成反应生成C。本小题答案为:加成反应。(4)根据信息提示①和流程图中则E的结构简式为。本小题答案为:。(5)E的二氯代物有多种同分异构体,同时满足以下条件的芳香化合物:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1,说明分子中有3种类型的氢原子,且个数比为3:2:1。则符合条件的有机物的结构简式为、。本小题答案为:、。(6)根据信息②和③,每消耗1molD,反应生成1molNaCl和H2O,若生成的NaCl和H2O的总质量为765g,生成NaCl和H2O的总物质的量为765g/76.5g/mol=10mol,由G的结构可知,要生成1mol单一聚合度的G,需要(n+2)molD,则(n+2)=10,解得n=8,即G的n值理论上应等于8。本小题答案为:8。19、H2+2FeCl32FeCl2+2HClBACDCE(或BCDCE)碱石灰氯化铁易升华导致导管易堵塞球形冷凝管苯蒸馏滤液,并收集沸点132℃的馏分78.4%反应开始前先通N2一段时间,反应完成后继续通N2一段时间;在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管【解析】
(1)①②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,B装置用锌和稀盐酸制备H2,A装置用来除去氢气中的氯化氢,C装置用来干燥氢气,可以盛放碱石灰,D装置H2还原FeCl3,再用C装置吸收反应产生的HCl,最后用E点燃处理未反应的氢气;③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华分析;(2)①根据仪器结构判断其名称;②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,可以用苯洗涤;根据滤液中各种物质沸点的不同对滤液进行蒸馏可回收C6H5Cl,据此答题;③根据消耗的NaOH计算反应生成的HCl,结合方程式2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑计算转化的FeCl3,最终计算FeCl3的转化率;④FeCl3、FeCl2易吸水,反应产生的HCl会在容器内滞留。【详解】(1)①H2具有还原性,可以还原无水FeCl3制取FeCl2,同时产生HCl,反应的化学方程式为H2+2FeCl32FeCl2+2HCl;②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,装置连接顺序:首先是使用B装置,用锌和稀盐酸制备H2,所制H2中混有HCl和H2O(g),再用A装置用来除去氢气中的氯化氢,然后用C装置干燥氢气,C装置中盛放碱石灰,再使用D装置使H2还原FeCl3,反应产生的HCl气体用C装置的碱石灰来吸收,未反应的H2通过装置E点燃处理,故按照气流从左到右的顺序为BACDCE;也可以先使用B装置制取H2,然后通过C的碱石灰除去氢气中的杂质HCl、水蒸气,然后通过D发生化学反应制取FeCl2,再用碱石灰吸收反应产生的HCl,最后通过点燃处理未反应的H2,故按照装置使用的先后顺序也可以是BCDCE;C中盛放的试剂是碱石灰,是碱性干燥剂,可以吸收HCl或水蒸气;③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华,导致导气管发生堵塞;(2)①根据图示装置中仪器a的结构可知该仪器名称为球形冷凝管;②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,C6H5Cl、C6H4Cl2容易溶解在苯、乙醇中,不溶于水,而FeCl3、FeCl2易溶于水、乙醇,难溶于苯,所以洗涤时洗涤剂用苯;根据滤液中C6H5Cl、C6H4Cl2这两种物质沸点的不同,对滤液进行蒸馏,并收集沸点132℃的馏分,可回收C6H5Cl;③n(HCl)=n(NaOH)=0.40mol/L×0.0196L×=0.0784mol,根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,反应的FeCl3的物质的量为n(FeCl3)反应=2n(HCl)=0.0784mol×2=0.1568mol,n(FeCl3)总=32.5g÷162.5g/mol=0.2mol,所以氯化铁转化率为×100%=78.4%;④FeCl3、FeCl2易吸水,为防止B装置中的水蒸气进入A装置,导致FeCl2等吸水而变质,可以在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管;同时为防止FeCl3、FeCl2与装置内空气中的水蒸气、O2等反应,同时避免反应产生的HCl气体会在容器内滞留,可以反应开始前先通N2一段时间排尽装置中空气,反应完成后继续通N2一段时间将反应生成的HCl全部排入锥形瓶中。【点睛】本题考查实验室制备氯化亚铁的知识,注意把握实验操作基本原理,把握题给信息,掌握实验操作方法,学习中注意积累,为了减小误差制取无水FeCl2,要排除装置中空气引起的误差或HCl气体在容器内滞留引起的误差。20、温度控制使反应发生(或正常进行),并防止温度过高引起爆炸冰水浴2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等当滴入(最后)一滴标准液时,溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点1.35cV×10-2g偏高偏低【解析】
(1)二氧化氯(ClO2)沸点为11℃,用氯酸钾粉末与草酸在60℃时反应可生成二氧化氯等物质,装置A必须添加温度控制装置,需温度计,ClO2温度过高可能引起爆炸,其温度要保持60-80℃之间,ClO2的沸点低,用冰水可以使ClO2冷凝为液体;(2)KClO3和草酸发生氧化还原反应生成ClO2、K2CO3、CO2和H2O,根据得失电子守恒、原子守恒书写方程式;(3)用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等;(4)溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点;(5)根据关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3计算n(ClO2),再根据m=nM计算m(ClO2);(6)根据关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3判断,若操作使Na2S2O3偏少,则ClO2偏低;若操作使Na2S2O3偏大,则ClO2偏高。【详解】(1)二氧化氯(ClO2)沸点为11℃,用氯酸钾粉末与草酸在60℃时反应可生成二氧化氯等物质,装置A必须添加温度控制装置,所以装置A中还应安装的玻璃仪器是温度计;ClO2熔点为-59℃,沸点为11.0℃,温度过高可能引起爆炸,其温度要保持60-80℃之间,控制温度的目的是使反应发生(或正常进行),并防止温度过高引起爆炸,ClO2的沸点:11.0℃,沸点低,用冰水可以使ClO2冷凝为液体,收集在试管中或常温下二氧化氯为气态,装置B使用冰水浴装置,进行降温处理;(2)KClO3和草酸发生氧化还原反应生成ClO2、K2CO3、CO2和H2O,根据得失电子守恒、原子守恒书写方程式2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O;(3)装置中玻璃液封管的作用是,用水再次吸收残余的
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