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2024年湖南明德中学高考仿真卷化学试题注意事项: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、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.11g超重水(T2O)含中子数为5NAB.1molSiO2中Si—O键的数目为4NAC.常温下,pH=6的MgCl2溶液中H+的数目为10-6NAD.标准状况下,2.24LCl2全部溶于水所得溶液中的Cl-数目为0.1NA2、10mL浓度为1mol/L的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是()A.KHSO4 B.CH3COONa C.CuSO4 D.Na2CO33、全世界每年因钢铁锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法正确的是()A.钢管附近土壤的pH小于金属棒附近土壤B.钢管上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-C.金属棒X的材料应该是比镁活泼的金属D.也可以外接直流电源保护钢管,直流电源正极连接金属棒X4、已知镓(31Ga)和溴(35Br)是第四周期的主族元素。下列分析正确的是A.原子半径:Br>Ga>Cl>Al B.镓元素为第四周期第ⅣA元素C.7935Br与8135Br得电子能力不同 D.碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3,酸性:HClO4>HBrO45、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A.标准状况下,22.4L二氯甲烷的分子数约为NAB.乙烯和丙烯组成的42g混合气体中含碳原子数为6NAC.1mol甲醇完全燃烧生成CO2和H2O,转移的电子数目为12NAD.将1molCH3COONa溶于稀醋酸中溶液呈中性,溶液中CH3COO-数目等于NA6、已知甲、乙、丙三种物质均含有同种元素X,其转化关系如下:下列说法错误的是A.若A为NaOH溶液,乙为白色沉淀,则X可能为短周期金属元素B.若A为硝酸,X为金属元素,则甲与乙反应可生成丙C.若A为氧气,丙在通常状况下为红棕色气体,则甲可能为非金属单质D.若乙为NaHCO3,则甲或丙可能是CO27、中华民族有着光辉灿烂的发明史,下列发明创造不涉及氧化还原反应的是A.火法炼铜 B.转轮排字 C.粮食酿酒 D.钻木取火8、只用一种试剂即可区别的:NaCl、MgCl2、FeCl3、Al2(SO4)3四种溶液,这种试剂是A.AgNO3 B.NaOH C.BaCl2 D.HCl9、草酸亚铁(FeC2O4)可作为生产电池正极材料磷酸铁锂的原料,受热容易分解,为探究草酸亚铁的热分解产物,按下面所示装置进行实验。下列说法不正确的是A.实验中观察到装置B、F中石灰水变浑浊,E中固体变为红色,则证明分解产物中有CO2和COB.反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,溶液无颜色变化,证明分解产物中不含Fe2O3C.装置C的作用是除去混合气中的CO2D.反应结束后,应熄灭A,E处酒精灯后,持续通入N2直至温度恢复至室温10、PET(,M链节=192g·mol−1)可用来生产合成纤维或塑料。测某PET样品的端基中羧基的物质的量,计算其平均聚合度:以酚酞作指示剂,用cmol·L−1NaOH醇溶液滴定mgPET端基中的羧基至终点(现象与水溶液相同),消耗NaOH醇溶液vmL。下列说法不正确的是A.PET塑料是一种可降解高分子材料B.滴定终点时,溶液变为浅红色C.合成PET的一种单体是乙醇的同系物D.PET的平均聚合度(忽略端基的摩尔质量)11、第20届中国国际工业博览会上,华东师范大学带来的一种“锌十碘”新型安全动力电池亮相工博会高校展区。该新型安全动力电池无污染、高安全、长寿命且具有合适的充电时间,可以应用于日常生活、交通出行等各个领域。已知该电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是()A.正极反应式为I3--2e-=3I-B.6.5gZn溶解时,电解质溶液中有0.2mol电子移动C.转移1mol电子时,有1molZn2+从左池移向右池D.“回流通道”可以减缓电池两室的压差,避免电池受损12、探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是()A.装置甲进行铜和浓硫酸的反应B.装置乙收集二氧化硫并吸收尾气C.装置丙稀释反应后的混合液D.装置丁分离稀释后混合物中的不溶物13、将下列物质分别加入溴水中,不能使溴水褪色的是A.Na2SO3晶体 B.乙醇 C.C6H6 D.Fe14、下列有关氮原子的化学用语错误的是A. B. C.1s22s22p3 D.15、室温下,某二元碱X(OH)2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法错误的是A.Kb2的数量级为10-8B.X(OH)NO3水溶液显碱性C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)>c[X(OH)+]D.在X(OH)NO3水溶液中,c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+)16、室温下,在20mL新制氯水中滴加pH=13的NaOH溶液,溶液中水电离的c(H)与NaOH溶液体积的关系如图所示。已知:K(HClO)=3×108,H2CO3:Ka1=4.3×107,Ka2=5.6×1011。下列说法正确的是A.m一定等于20B.b、d点对应的溶液显中性C.c点溶液中c(Na)=2c(ClO)+2c(HClO)D.向c点溶液中通入少量CO2:2ClO+H2O+CO2=2HClO+CO32二、非选择题(本题包括5小题)17、福莫特罗是一种治疗哮喘病的药物,它的关键中间体(G)的合成路线如下:回答下列问题:(1)F的分子式为_____________,反应①的反应类型为_________。(2)反应④的化学方程式为___________________________。(3)C能与FeC13溶液发生显色反应,C的结构简式为________________,D中的含氧官能团为_________________。(4)B的同分异构体(不含立体异构)中能同时满足下列条件的共有_____种。a.能发生银镜反应b.能与NaOH溶液发生反应c.含有苯环结构其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3:2:2:1的是________________(填结构简式)。(5)参照G的合成路线,设计一种以为起始原料(无机试剂任选)制备的合成路线________。18、高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下(A~I)均为有机物):已知:a.b.RCHO回答下列问题:(1)反应①的化学方程式为_______;F的官能团名称为______。(2)反应②的类型是_______。D→E所需试剂、条件分别是_______、______。(3)G的结构简式为____________。(4)芳香族化合物W的化学式为C8H8O2,且满足下列条件的W的结构共有_______种(不考虑立体异构)。i.遇FeCl3溶液显紫色;ii.能发生银镜反应。其中核磁共振氢谱显示有5种不司化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1的是____________(写出结构简式)。(5)设计以甲苯和乙醛为原料制备的合成路线。无机试剂任选,合成路线的表示方式为:_____________.19、某同学欲用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成500mL0.5mol/L的稀H2SO4(1)填写下列操作步骤:①所需浓H2SO4的体积为____。②如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒,应选用___mL量筒量取。③将量取的浓H2SO4沿玻璃棒慢慢注入盛有约100mL水的___里,并不断搅拌,目的是___。④立即将上述溶液沿玻璃棒注入____中,并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液注入其中,并不时轻轻振荡。⑤加水至距刻度___处,改用__加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。(2)请指出上述操作中一处明显错误:____。(3)误差分析:(填偏高、偏低、无影响)①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将___;②问题(2)的错误操作将导致所配制溶液的浓度___;20、Fe(OH)3广泛应用于医药制剂、颜料制造等领域,其制备步骤及装置如下:在三颈烧瓶中加入16.7gFeSO4·7H2O和40.0ml蒸馏水。边搅拌边缓慢加入3.0mL浓H2SO4,再加入2.0gNaClO3固体。水浴加热至80℃,搅拌一段时间后,加入NaOH溶液,充分反应。经过滤、洗涤、干燥得产品。(1)NaClO3氧化FeSO4·7H2O的离子方程式为_____________。(2)加入浓硫酸的作用为_________(填标号)。a.提供酸性环境,增强NaClO3氧化性b.脱去FeSO4·7H2O的结晶水c.抑制Fe3+水解d.作为氧化剂(3)检验Fe2+已经完全被氧化需使用的试剂是_________。(4)研究相同时间内温度与NaClO3用量对Fe2+氧化效果的影响,设计对比实验如下表编号T/℃FeSO4·7H2O/gNaClO3/g氧化效果/%i70251.6aii7025mbiii80n2.0civ80251.687.8①m=______;n=______。②若c>87.8>a,则a、b、c的大小关系为___________。(5)加入NaOH溶液制备Fe(OH)3的过程中,若降低水浴温度,Fe(OH)3的产率下降,其原因是___(6)判断Fe(OH)3沉淀洗涤干净的实验操作为_________________;(7)设计实验证明制得的产品含FeOOH(假设不含其他杂质)。___________。21、据《自然》杂志于2018年3月15日发布,中国留学生曹原用石墨烯实现了常温超导。这一发现将在很多领域发生颠覆性的革命。曹原被评为2018年度影响世界的十大科学人物的第一名。(1)下列说法中正确的是______。a.碳的电子式是,可知碳原子最外层有4个单电子b.12g石墨烯含共价键数为NAc.从石墨剥离得石墨烯需克服共价键d.石墨烯中含有多中心的大π键(2)COCl2分子的空间构型是___。其中,电负性最大的元素的基态原子中,有_________种不同能量的电子。(3)独立的NH3分子中,H-N-H键键角106.70。如图是[Zn(NH3)6]2+离子的部分结构以及其中H-N-H键键角。请解释[Zn(NH3)6]2+离子中H-N-H键角变为109.50的原因是________。(4)化合物[EMIM][AlCl4]具有很高的应用价值,其熔点只有7℃,其中EMIM+结构如图所示。该物质晶体的类型是_______。大π键可用符号表示,其中m、n分别代表参与形成大π键的原子数和电子数。则EMIM+离子中的大π键应表示为_______。(5)碳化钙的电子式:,其晶胞如图所示,晶胞边长为anm、CaC2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为___________g·cm−3;晶胞中Ca2+位于C22-所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为______nm。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
A.11g超重水(T2O)的物质的量为=0.5mol,则含中子数为0.5mol(22+8)NA=6NA,A项错误;B.SiO2中每个Si原子会形成4个Si—O键,故1molSiO2中Si—O键的数目为4NA,B项正确;C.溶液的体积未知,H+的数目无法求出,C项错误;D.标准状况下,2.24LCl2为0.1mol,但氯气溶于水为可逆反应,因此生成的Cl-数目小于0.1NA,D项错误;答案选B。2、B【解析】
需要减慢反应速率但又不影响氢气生成,即降低H+的浓度而又不改变H+的物质的量,据此解答。【详解】A.加入KHSO4溶液,溶液中氢离子总量增多,故氢气生成量增多,故A错误;B.加入CH3COONa溶液,溶液被稀释,且醋酸根离子与溶液中氢离子结合为醋酸分子,溶液中氢离子浓度降低,且提供的氢离子总量不变,故能减慢反应速率且又不影响氢气生成量,故B正确;C.Zn可以置换出Cu,构成原电池,加快反应速率,故C错误;D.加入Na2CO3溶液,碳酸根离子与氢离子反应,则溶液中氢离子总量减小,故氢气生成量也减小,故D错误。故选:B。3、B【解析】
A.金属棒X与钢管构成原电池;钢管是正极,氧气得电子,发生反应O2+2H2O+4e-=4OH-,钢管附近土壤的pH大于金属棒附近土壤,故A错误;B.金属棒X与钢管构成原电池;钢管是正极,氧气得电子,发生反应O2+2H2O+4e-=4OH-,故B正确;C.金属棒X保护钢管免受腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法,X的材料应该是比铁活泼的金属,但不能比镁活泼,否则它会直接与水反应,故C错误;D.外接直流电源保护钢管,钢管应作阴极,该装置金属棒X与钢管用导线连接,若直流电源正极连接金属棒X,则钢管失电子被腐蚀,故D错误;故选B。【点睛】本题考查金属的吸氧腐蚀及保护,中性或碱性环境下,活泼金属易发生吸氧腐蚀,正极是氧气得电子生成氢氧根离子;明确牺牲阳极的阴极保护法,让被保护的金属作正极发生还原反应。4、D【解析】
A、半径大小比较:一看电子层数,电子层数越多,半径越大,二看原子序数,核外电子排布相同,半径随着原子序数的增大而减小,因此半径大小顺序是Ga>Br>Al>Cl,选项A错误;B、镓元素为第四周期第ⅢA元素,选项B错误;C、7935Br与8135Br都是溴元素,核外电子排布相同,因此得电子能力相同,选项C错误;D、同主族从上到下金属性增强,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性增强,即碱性Ga(OH)3>Al(OH)3,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,酸性高氯酸大于高溴酸,选项D正确;答案选D。5、D【解析】
A.在标准状况下二氯甲烷呈液态,不能使用气体摩尔体积进行计算,A错误;B.乙烯和丙烯的最简式是CH2,最简式的式量是14,乙烯和丙烯的组成的42g混合气体中含有最简式的物质的量是3mol,所以其中含C原子数为3NA,B错误;C.甲醇燃烧的方程式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O,根据方程式可知:2mol甲醇完全燃烧转移12mol电子,则1mol甲醇完全燃烧生成CO2和H2O,转移的电子数目为6NA,C错误;D.根据电荷守恒可知n(Na+)+n(H+)=n(OH-)+n(CH3COO-),由于溶液显中性,则n(H+)=n(OH-),所以n(Na+)=n(CH3COO-),因此将1molCH3COONa溶于稀醋酸中溶液呈中性,溶液中CH3COO-数目等于NA,D正确;故合理选项是D。6、B【解析】
A、若A为NaOH溶液,甲是AlCl3,乙是Al(OH)3白色沉淀,丙是NaAlO2,X为短周期金属元素铝,符合题意,A正确;B、若A为硝酸,X为金属元素,X应是变价金属,则甲是Fe,乙是Fe(NO3)2,丙是Fe(NO3)3,甲与乙不反应,B错误;C、若A为氧气,丙在通常状况下为红棕色气体即NO2,则甲是N2,乙是NO,C正确;D、若乙为NaHCO3,甲是CO2,A是NaOH,丙是Na2CO3,或者甲是Na2CO3,乙是NaHCO3,A是HCl,丙是CO2,D正确。答案选B。7、B【解析】
A.火法炼铜是指用氧气与硫化亚铜制取铜的反应,属于氧化还原反应,故A不选;B.转轮排字属于物理变化,故选B;C.用粮食酿酒过程实质是淀粉水解生成葡萄糖,在进行发酵生成乙醇的过程,中间有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不选;D.钻木取火是通过动能转化为热能使木材燃烧,属于氧化还原反应,故D不选;答案:B。8、B【解析】
四种溶液中阳离子互不相同,可选用氢氧化钠溶液鉴别。氯化钠与氢氧化钠不反应;氢氧化钠与氯化镁生成白色沉淀;氢氧化钠与氯化铁生成红褐色沉淀;氢氧化钠加入硫酸铝溶液产生白色沉淀然后沉淀溶解。答案选B。【点睛】氢氧化镁和氢氧化铝均为白色沉淀,但氢氧化铝溶于强碱溶液。9、B【解析】
A选项,实验中观察到装置B中石灰水变浑浊,说明产生了分解产物中有CO2,E中固体变为红色,F中石灰水变浑浊,则证明分解产物中有CO,故A正确;B选项,因为反应中生成有CO,CO会部分还原氧化铁得到铁,因此反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,溶液无颜色变化,不能证明分解产物中不含Fe2O3,故B错误;C选项,为了避免CO2影响CO的检验,CO在E中还原氧化铜,生成的气体在F中变浑浊,因此在装置C要除去混合气中的CO2,故C正确;D选项,反应结束后,应熄灭A,E处酒精灯后,持续通入N2直至温度恢复至室温避免生成的铜单质被氧化,故D正确;综上所述,答案为B。【点睛】验证CO的还原性或验证CO时,先将二氧化碳除掉,除掉后利用CO的还原性,得到氧化产物通入澄清石灰水中验证。10、C【解析】
是聚酯类高分子,它的单体为:HOCH2CH2OH和,可以发生水解反应生成小分子。【详解】A、PET塑料是聚酯类高分子,可发生水解反应生成HOCH2CH2OH和,故A正确;B、用NaOH醇溶液滴定PET端基中的羧基,恰好反应完时生成羧酸钠,显弱碱性,使酚酞试剂显浅红色,B正确;C、的单体为:HOCH2CH2OH和,乙二醇中有两个羟基,在组成上与乙醇也没有相差-CH2-的整数倍,故乙二醇与乙醇不是同系物,故C错误;D、NaOH醇溶液只与PET端基中的羧基反应,n(NaOH)=cv10-3mol,则PET的物质的量也等于cv10-3mol,则PET的平均相对分子质量==g/mol,PET的平均聚合度,故D正确。答案选C。【点睛】本题考查高分子化合物的结构,单体的判断,中和滴定等知识点,判断同系物的两个要点:一是官能团的种类和个数要相同,二是组成上要相差-CH2-的整数倍。11、D【解析】
A.正极发生还原反应,其电极反应式为:I3-+2e-=3I-,A项错误;B.电子不能通过溶液,其移动方向为:“Zn→电极a,电极b→石墨毡”,B项错误;C.转移1mol电子时,只有0.5molZn2+从左池移向右池,C项错误;D.该新型电池的充放电过程,会导致电池内离子交换膜的两边产生压差,所以“回流通道”的作用是可以减缓电池两室的压差,避免电池受损,D项正确;答案选D。12、C【解析】
A.Cu和浓硫酸反应需要加热,甲装置中缺少酒精灯,无法完成铜与浓硫酸的反应,故A错误;B.二氧化硫比空气密度大,应该采用向上排空气法收集,即导管采用长进短出的方式,故B错误;C.反应后溶液中含有大量浓硫酸,需要将反应后溶液沿着烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒搅拌,图示操作方法合理,故C正确;D.固液分离操作是过滤,但过滤时需要用玻璃棒引流,故D错误;故答案为C。13、B【解析】
能使溴水褪色的物质应含有不饱和键或含有醛基等还原性基团的有机物以及具有还原性或碱性的无机物,反之不能使溴水因反应而褪色,以此解答该题。【详解】A.Na2SO3具有还原性,可与溴水发生氧化还原反应使溴水褪色,A不符合题意;B.乙醇与水混溶,且与溴水不发生反应,不能使溴水褪色,B符合题意;C.溴易溶于苯,苯与水互不相溶,因此会看到溶液分层,水层无色,C不符合题意;D.铁可与溴水反应溴化铁,溴水褪色,D不符合题意;故合理选项是B。【点睛】本题考查有机物的结构和性质,侧重于考查学生的分析能力和综合运用化学知识的能力,注意相关基础知识的积累。14、D【解析】
A、N原子最外层有5个电子,电子式为,A正确;B、N原子质子数是7,核外有7个电子,第一层排2个,第二层排5个,因此B正确;C、核外电子依次排布能量逐渐升高的1s、2s、2p……轨道,电子排布式为1s22s22p3,C正确;D、根据泡利原理3p轨道的3个电子排布时自旋方向相同,所以正确的轨道式为,D错误。答案选D。15、C【解析】
本题是一道图形比较熟悉的题目,不过题目将一般使用的二元酸变为了二元碱,所以在分析图示时要随时注意考查的是多元碱的分步电离。【详解】A.选取图中左侧的交点数据,此时,pH=6.2,c[X(OH)+]=c(X2+),所以Kb2=,选项A正确;B.X(OH)NO3水溶液中X的主要存在形式为X(OH)+,由图示X(OH)+占主导位置时,pH为7到8之间,溶液显碱性,选项B正确;C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)和c[X(OH)+]近似相等,根据图示此时溶液的pH约为6,所以溶液显酸性X2+的水解占主导,所以此时c(X2+)<c[X(OH)+],选项C错误;D.在X(OH)NO3水溶液中,有电荷守恒:c(NO3-)+c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)]+,物料守恒:c(NO3-)=c(X2+)+c[X(OH)2]+c[X(OH)]+,将物料守恒带入电荷守恒,将硝酸根离子的浓度消去,得到该溶液的质子守恒式为:c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+),选项D正确;答案选C。16、C【解析】
分析题中由水电离的氢离子浓度变化曲线图可知,a~c段水电离出的氢离子浓度逐渐增大,说明这个过程中促进了水的电离,在c~d段水电离出的氢离子浓度逐渐减小,说明此过程中水的电离被抑制。在c点水的电离程度最大,此时溶液中的溶质为:NaCl和NaClO。据此进行判断。【详解】A.NaOH溶液的pH=13,则c(NaOH)=0.1mol·L1,新制氯水的浓度不确定,m不一定等于20,A项错误;B.由题给信息可知,a点时还未加入NaOH,此时溶液呈酸性,c点中水电离程度最大,此时所得溶液溶质是NaCl和NaClO,溶液呈碱性,故b点溶液呈中性,c~d段水电离出的氢离子浓度逐渐减小,说明随着NaOH的继续加入,水的电离受到抑制,故d点溶液应呈碱性,B项错误;C.a~c点发生反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,c(Cl)=c(HClO)+c(ClO),由物料守恒知,c(Na)=c(Cl)+c(HClO)+c(ClO),故c(Na)=2c(ClO)+2c(HClO),C项正确;D.由电离常数知,电离质子能力:H2CO3>HClO>HCO3-,故H2O+ClO-+CO2=HCO3-+HClO,D项错误;答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、C15H12NO4Br取代反应++HCl羟基、羰基和硝基17【解析】
由D的分子式与E的结构可知,D与发生取代反应生成E,则D为,C能与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基,结合C的分子式逆推可知C为,A的分子式为C6H6O,A与乙酸酐反应得到酯B,B在氯化铝作用下得到C,则A为,B为.E与溴发生取代反应生成F。据此分析解答。【详解】(1)F()的分子式为:C15H12NO4Br,反应①是与(CH3CO)2O反应生成与CH3COOH,属于取代反应,故答案为C15H12NO4Br;取代反应;(2)反应④的化学方程式为:++HCl,故答案为++HCl;(3)根据上述分析,C的结构简式为,D的结构简式为,其中的含氧官能团有:羰基、羟基、硝基,故答案为;羰基、羟基、硝基;(4)B()的同分异构体(不含立体异构)能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,说明含有醛基,b.能与NaOH溶液发生反应,说明含有酯基或酚羟基,c.含有苯环结构,若为甲酸形成的酯基,含有1个取代基,可以为甲酸苯甲酯,含有2个取代基为-CH3、-OOCH,有邻、间、对3种,若含有醛基、酚羟基,含有2个取代基,其中一个为-OH,另外的取代基为-CH2CHO,有邻、间、对3种,含有3个取代基,为-OH、-CH3、-CHO,当-OH、-CH3处于邻位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于间位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于对位时,-CHO有2种位置,符合条件的同分异构体共有17种,其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的是,故答案为17;;(5)模仿E→F→G的转化,发生硝化反应生成,然后与溴发生取代反应生成,最后在NaBH4条件下反应生成,合成路线流程图为:,故答案为。【点睛】根据物质的分子式及E的结构进行推断是解答本题的关键。本题的难点为(5),要注意根据题干流程图转化中隐含的信息进行合成路线设计。18、+Cl2+HCl醛基取代反应(或酯化反应)NaOH溶液加热13【解析】
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成D(CH2Cl2),D在氢氧化钠的水溶液、加热条件下发生取代反应,但同一个碳原子上含有两个羟基不稳定会失水生成醛,则E为HCHO,F是CH3(CH2)6CHO和甲醛反应生成G,根据题给信息知G为,G和氢气发生加成反应生成H为;甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成,水解得到A为,A氧化生成B为,B进一步氧化生成C为,C与H发生酯化反应生成I为;(5)苯与氯气在光照条件下生成,然后发生水解反应生成,最后与乙醛在碱性条件下反应生成目标物。【详解】根据上述分析可知:A为,B为,C为,D为CH2Cl2,E为HCHO,F为CH3(CH2)6CHO,G为,H为,I为。(1)反应①为甲苯和氯气的取代反应,方程式为:+Cl2+HCl;F为CH3(CH2)6CHO,官能团名称为醛基;(2)反应②是C()与H()发生酯化反应或取代反应产生I(),反应类型为酯化反应或取代反应;D为CH2Cl2,E为HCHO,D与NaOH水溶液混合加热发生取代反应产生E,所以D→E所需试剂、条件分别是NaOH溶液、加热;(3)G的结构简式为;(4)化合物W化学式为C8H8O2,W比C多一个-CH2原子团,且满足下列条件,①遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基、苯环;②能发生银镜反应,说明含有醛基,根据不饱和度知,除了苯环外不含双键或环状结构;如果存在-OH、-CH2CHO,有邻、间、对3种不同结构;如果取代基为-OH、-CH3、-CHO,有10种不同结构;所以符合条件的同分异构体有13种,其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式为;(5)苯与氯气在光照条件下生成,发生水解反应生成,与CH3CHO发生醛的加成反应产生,故合成路线流程图为:。【点睛】本题考查了有机物的推断与合成,熟练掌握官能团的性质与转化是关键,注意信息中醛的加成反应特点,利用顺推法与逆推法相结合进行推断,易错点是同分异构体种类判断,关键是确定取代基的种类及数目。19、13.6mL20烧杯使大量的热及时排除,防止液体飞溅500mL容量瓶1cm~2cm胶头滴管第④步没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温偏低偏高【解析】
(1)①根据稀释前后溶质的物质的量不变,据此计算所需浓硫酸的体积;②根据“大而近”的原则,根据需要量取的浓硫酸的体积来选择合适的量筒;③稀释浓溶液的容器是烧杯;浓硫酸稀释放热,用玻璃棒搅拌的目的是使混合均匀,使热量迅速扩散;
④移液是将稀释并冷却好的溶液转移到容量瓶中;
⑤根据定容的操作要点来分析;(2)根据浓硫酸稀释放热来分析;(3)根据c=,结合溶质的物质的量n和溶液的体积V的变化来进行误差分析。【详解】(1)①浓硫酸的物质的量浓度为c===18.4mol/L,设需浓H2SO4的体积为Vml,根据稀释前后溶质硫酸的物质的量不变C浓V浓=C稀V稀:18.4mol/L×Vml=500mL×0.5mol/L,解得V=13.6mL;
②需要浓硫酸的体积是13.6ml,根据“大而近”的原则,应选用20ml的量筒;
③稀释浓溶液的容器是烧杯;浓硫酸稀释放热,用玻璃棒搅拌的目的是使混合均匀,使热量迅速扩散,防止液体飞溅;
④移液是将稀释并冷却好的溶液转移到500ml容量瓶中;
⑤定容的操作是开始直接往容量瓶中加水,加水至距刻度1~2cm处,改用胶头滴管逐滴加水,使溶液的凹液面最低处正好跟刻度线相平;(2)浓硫酸稀释放热,故应将稀释后的溶液冷却至室温然后再进行移液,错误是第④步溶液未冷却至室温就转移至容量瓶中;
(3)①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取会导致浓硫酸被稀释,所取的硫酸的物质的量偏小,所配溶液浓度将偏低;
②问题(2)的错误是溶液未冷却至室温就转移至容量瓶中,所得溶液的体积偏小,所配溶液浓度将偏高。20、ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2Oa、cK3[Fe(CN)6]溶液2.025c>b>a若温度过低,Fe(OH)3胶体未充分聚沉收集,导致产率下降取最后一次洗涤液于两只试管中,分别滴加HCl酸化的BaCl2溶液和HNO3酸化的AgNO3溶液,若都无白色沉淀,则说明Fe(OH)3沉淀洗涤干净称取mg样品,加热至恒重后称重,剩余固体质量大于【解析】
(1)NaClO3具有氧化性,在酸性条件下将FeSO4·7H2O氧化为硫酸铁,据此书写;(2)NaClO3具有氧化性,在酸性条件下氧化性增强;同时反应产生的Fe3+会发生水解反应,根据盐的水解规律分析分析;(3)检验Fe2+已经完全被氧化,就要证明溶液在无Fe2+;(4)实验是研究相同时间内温度与NaClO3用量对Fe2+氧化效果的影响,根据表格数据可知i、ii是研究NaClO3用量的影响;ii、iii或i、iv是研究温度的影响;据此分析解答;(5)温度低,盐水解程度小,不能充分聚沉;(6)Fe(OH)3沉淀是从含有NaCl、H2SO4的溶液在析出的,只要检验无Cl-或SO42-就可证明洗涤干净;(7)根据Fe元素守恒,若含有FeOOH,最后得到的固体质量比Fe(OH)3多。【详解】(1)NaClO3具有氧化性,在酸性条件下将FeSO4·7H2O氧化为硫酸铁,NaClO3被还原为NaCl,同时产生水,反应的离子方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;(2)NaClO3氧化FeSO4·7H2O时,为了增强其氧化性,要加入酸,因此提供酸性环境,增强NaClO3氧化性,选项a合理;同时FeSO4·7H2O被氧化为Fe2(SO4)3,该盐是强酸弱碱盐,在溶液中Fe3+发生水解反应使溶液显酸性,为抑制Fe3+的水解,同时又不引入杂质离子,因此要向溶液中加入硫酸,选项c合理,故答案为ac;(3)检验Fe2+已经完全被氧化,只要证明溶液中无Fe2+即可,检验方法是取反应后的溶液少许,向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若溶液无蓝色沉淀产生,就证明Fe2+已经完全被氧化为Fe3+;(4)①根据实验目的,i、ii是在相同温度下,研究NaClO3用量的影响,ii、iii或i、iv是研究温度的影响;因此m=2,n=25;②在其它条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快,实验b>a;ii、iii的反应物浓度相同时,升高温度,化学反应速率大大加快,实验c>b,因此三者关系为c>b>a;(5)加入NaOH溶液制备Fe(OH)3的过程中,若降低水浴温度,Fe(OH)3的产率下降,原因是温度过低,Fe(OH)3胶体未充分聚沉收集,导致产率下降;(6)Fe(OH)3沉淀是从含有NaCl、H2SO4的溶液在析出的,若最后的洗涤液中无Cl-或SO42-就可证明洗涤干净。方法是取最后一次洗涤液于两只试管中,分别滴加HCl酸化的BaCl2溶液和HNO3酸化的AgNO3溶液,若都无白色沉淀,则说明Fe(OH)3沉淀洗涤干净;(7)在最后得到的沉淀Fe(OH)3中若含有
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