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文档简介
THUSSAT北京市清华大学中学2024年高三六校第一次联考化学试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、对石油和煤的分析错误的是A.都是混合物 B.都含有机物C.石油裂化和煤干馏得到不同的产品 D.石油分馏和煤干馏原理相同2、稀土元素铥(Tm)广泛用于高强度发光电源。有关它的说法正确的是()A.质子数为69 B.电子数为100C.相对原子质量为169 D.质量数为2383、短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,Y与W同族。X、Y、Z三种原子最外层电子数的关系为X+Z=Y。电解Z与W形成的化合物的水溶液,产生W元素的气体单质,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到化合物ZWX的溶液。下列说法正确的是A.W的氢化物稳定性强于Y的氢化物B.Z与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C.Z与Y形成的化合物的水溶液呈碱性D.对应的简单离子半径大小为W>Z>X>Y4、实验室可用浓盐酸与浓硫酸混合快速制取HCl.下列解释合理的是()A.浓硫酸是高沸点的酸,通过它与浓盐酸反应制取低沸点的酸B.通过改变温度和浓度等条件,利用平衡移动原理制取HClC.两种强酸混合,溶解度会相互影响,低溶解度的物质析出D.浓硫酸的浓度远大于浓盐酸的浓度,高浓度的酸制取低浓度的酸5、《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8,其中S为+6价)去除废水中的正五价砷[As(V)]的研究成果,其反应机制模型如图所示。Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,下列叙述错误的是A.pH越小,越有利于去除废水中的正五价砷B.1mol过硫酸钠(Na2S2O8)含NA个过氧键C.碱性条件下,硫酸根自由基发生反应的方程式为:SO4-•+OH-=SO42-+•OHD.室温下,中间产物Fe(OH)3溶于水所得饱和溶液中c(Fe3+)约为2.7×10-18mol·L-16、某温度下,分别向20mL浓度均为xmol/L的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加0.1mol/LAgNO3溶液,滴加过程中和与AgNO3溶液的体积关系如图所示。下列说法不正确的是A.x=0.1 B.曲线I代表NaCl溶液C.Ksp(Ag2CrO4)约为4×10-12 D.y=97、钛(Ti)金属常被称为未来钢铁,Ti和Ti是钛的两种同位素。下列有关Ti的说法正确的是A.Ti比Ti少1个质子 B.Ti和Ti的化学性质相同C.Ti的相对原子质量是46 D.Ti的原子序数为478、下列解释事实的离子方程式正确的是()A.用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠:Na2S2O3+2H+=SO2↑+S↓+2Na++H2OB.硝酸铁溶液中加入少量碘化氢:2Fe3++2I-=2Fe2++I2C.向NaClO溶液中通入少量CO2制取次氯酸:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-D.硫酸铝铵与氢氧化钡以1:2混合形成的溶液:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=BaSO4↓+AlO2-+2H2O9、下列离子方程式书写正确的是A.食醋除水垢2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O:B.稀硝酸中加入少量亚硫酸钠:2H++SO32-=SO2↑+H2OC.处理工业废水时Cr(Ⅵ)的转化:Cr2O72-+3SO32-+8H+=3SO42-+2Cr3++4H2OD.用酸性KMnO4测定草酸溶液浓度:5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O10、生活因化学而精彩,化学因实验而生动,实验因“洗涤”而更加精确。关于沉淀或晶体洗涤的说法错误的是A.洗涤的目的一般是除去沉淀或晶体表面可溶性的杂质,提高纯度B.洗涤的试剂一般可选用蒸馏水、冰水、乙醇、该物质的饱和溶液C.洗涤的操作是向过滤器里的固体加洗涤剂,使洗涤剂浸没固体,待洗涤剂自然流下D.洗净的检验是检验最后一次洗涤液中是否含有形成沉淀的该溶液中的离子11、下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A.Fe2O3能溶于酸,可用作红色油漆和涂料B.NaHCO3的水溶液呈弱碱性,可用作膨松剂C.Al2O3熔点高,可用于制作耐火坩埚D.SiO2熔点高、硬度大,常用来制造集成电路12、如图是H3AsO4水溶液中含砷的各物种分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系。下列说法错误的是A.NaH2AsO4溶液呈酸性B.向NaH2AsO4溶液滴加NaOH溶液过程中,先增加后减少C.H3AsO4和HAsO42-在溶液中不能大量共存D.Ka3(H3AsO4)的数量级为10-1213、下列实验能达到目的是A.验证氨气的溶解性 B.分离提纯碘 C.检验二氧化硫和二氧化碳 D.制取二氧化硫14、山梨酸是应用广泛的食品防腐剂,其分子结构如图所示。下列说法错误的是A.山梨酸的分子式为C6H8O2B.1mol山梨酸最多可与2molBr2发生加成反应C.山梨酸既能使稀KMnO4酸性溶液褪色,也能与醇发生置换反应D.山梨酸分子中所有碳原子可能共平面15、在给定条件下,下列选项所示的物质转化均能实现的是A.SSO2CaSO4B.SiSiO2SiCl4C.FeFe2O3Fe(OH)3D.NaNaOH(aq)NaHCO3(aq)16、下列仪器不能直接受热的是()A. B. C. D.二、非选择题(本题包括5小题)17、有机锌试剂(R—ZnBr)与酰氯()偶联可用于制备药物Ⅱ:(1)化合物Ⅰ的分子式为_____________。(2)关于化合物Ⅱ,下列说法正确的有______(双选)。A.可以发生水解反应B.可与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀C.可与FeCl3溶液反应显紫色D.可与热的浓硝酸和浓硫酸混合液反应(3)化合物Ⅲ含有3个碳原子,且可发生加聚反应,按照途径1合成线路的表示方式,完成途经2中由Ⅲ到Ⅴ的合成路线:_____________(标明反应试剂,忽略反应条件)。(4)化合物Ⅴ的核磁共振氢谱中峰的组数为_____________,以H替代化合物Ⅵ中的ZnBr,所得化合物的羧酸类同分异构体共有_____________种(不考虑手性异构)。(5)化合物Ⅵ和Ⅶ反应可直接得到Ⅱ,则化合物Ⅶ的结构简式为:_____________。18、某药物G,其合成路线如下:已知:①R-X+②试回答下列问题:(1)写出A的结构简式_________。(2)下列说法正确的是__________A.化合物E具有碱性B.化合物B与新制氢氧化铜加热产生砖红色沉淀C.化合物F能发生还原反应D.化合物G的分子式为C16H17N5O2Br(3)写出C+D→E的化学方程式___________。(4)请设计以用4-溴吡啶()和乙二醇()为原料合成化合物D的同系物的合成路线________(用流程图表示,无机试剂任选)。(5)写出化合物A可能的同分异构体的结构简式__________。须同时符合:①分子中含有一个苯环;②1H-NMR图谱显示分子中有3种氢原子。19、过氧化钙(CaO2)是一种白色晶体,能潮解,难溶于水,可与水缓慢反应,不溶于乙醇,易与酸反应,常用作杀菌剂、防腐剂等。根据题意,回答相关问题。I.CaO2晶体的制备:CaO2晶体通常可利用CaCl2在碱性条件下与H2O2反应制得。某化学兴趣小组在实验室制备CaO2的实验方案和装置示意图如下:(1)三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为_____。(2)冷水浴的目的是____;步骤③中洗涤CaO2·8H2O的实验操作方法是______Ⅱ.CaO2含量的测定:测定CaO2样品纯度的方法是:称取0.200g样品于锥形瓶中,加入50mL水和15mL2mol·L-lHCl,振荡使样品溶解生成过氧化氢,再加入几滴MnCl2稀溶液,立即用0.0200mol·L-lKMnO4标准溶液滴定到终点,消耗25.00mL标准液。(3)上述过程中使用稀盐酸而不使用稀硫酸溶解样品的原因是___;滴定前加入MnCl2稀溶液的作用可能是____。(4)滴定过程中的离子方程式为_______,样品中CaO2的质量分数为______。(5)实验I制得的晶体样品中CaO2含量偏低的可能原因是:①____;②____。20、对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体,可由苯胺磺化得到。+H2SO4H2O已知:苯胺是一种无色油状液体,微溶于水,易溶于乙醇,熔点−6.1℃,沸点184.4℃。对氨基苯磺酸是一种白色晶体,微溶于冷水,可溶于沸水,易溶于碱性溶液,不溶于乙醇。实验室可用苯胺、浓硫酸为原料,利用如图所示实验装置合成对氨基苯磺酸。实验步骤如下:步骤1:在250mL三颈烧瓶中加入10mL苯胺及几粒沸石,将三颈烧瓶放在冰水中冷却,小心地加入18mL浓硫酸。步骤2:将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170~180℃,维持此温度2~2.5小时。步骤3:将反应产物冷却至约50℃后,倒入盛有100mL冷水的烧杯中,用玻璃棒不断搅拌,促使对氨基苯磺酸晶体析出。将烧瓶内残留的产物冲洗到烧杯中,抽滤,洗涤,得到对氨基苯磺酸粗产品。步骤4:将粗产品用沸水溶解,冷却结晶,抽滤,收集产品,晾干可得纯净的对氨基苯磺酸。(1)装置中冷凝管的作用是__________。(2)步骤2油浴加热的优点有____________________。(3)步骤3中洗涤沉淀的操作是______________。(4)步骤3和4均进行抽滤操作,在抽滤完毕停止抽滤时,应注意先__________,然后__________,以防倒吸。(5)若制得的晶体颗粒较小,分析可能的原因______(写出两点)。21、制取聚合硫酸铁(PFS)的化学方程式如下2FeSO4+H2O2+(1-n/2)H2SO4=Fe2(OH)n(SO4)(3-n/2)+(2-n)H2O,下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。回答下列问题(1)下列操作或描述正确的是________。A.粉碎的目的是增大反应物接触面积,提高酸浸反应速率B.酸浸中可以用硫酸、硝酸、盐酸等C.反应釜中加入氧化剂,使Fe2+转化为Fe3+D.减压蒸发的优点是降低蒸发温度,防止产物分解(2)废铁屑使用前往往用________浸泡。(3)废铁屑与酸发生多步反应,完成其中的化合反应的离子方程式______________________。(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,目的是______________________。(5)为了防止产物分解,必须采用减压蒸发,下列操作正确的是________。A.a为蒸馏烧瓶,b为冷凝管,c接自来水龙头B.毛细管的作用和沸石相似,防止暴沸C.随着温度计水银球高度提升,所得的气体的沸点升高D.实验结束,先关闭冷凝管,再关闭真空泵
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.煤中主要含有碳元素,石油中主要含有碳和氢两种元素,都属于复杂的混合物,故A正确;B.煤中主要含有碳元素,石油中主要含有碳和氢两种元素,都属于复杂的混合物,其中都含有有机物,故B正确;C.石油裂化是将碳原子数多的烷烃断裂成碳原子数少的烃,由于烷烃的断裂,会得到烷烃和烯烃,所以裂化后得到的产物中含有烯烃;煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,获得产品有煤炉气、煤焦油、焦炭;产物不同,故C正确;D.石油裂化是将碳原子数多的烷烃断裂成碳原子数少的烃,煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,原理不同,故D错误;题目要求选择错误的,故选D。【点睛】石油分馏就是将石油中不同沸点的物质依次分离,出来的叫做馏分,主要是饱和烃。石油裂化就是在一定的条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,是不饱和烃。2、A【解析】
A.稀土元素铥(Tm)的质子数为69,故A正确;B.稀土元素铥(Tm)质子数为69,质子数和核外电子数相等都是69,故B错误;C.其质量数为169,质量数指的是质子与中子质量的和,相对原子质量为各核素的平均相对质量,故C错误;D.稀土元素铥(Tm)的质量数为169,故D错误;【点睛】一个元素有多种核素,质量数指的是质子与中子质量的和,而不同核素的质量数不同,即一个元素可以有多个质量数,相对原子质量为各核素的平均相对质量,所以同种元素的相对原子质量只有一个数值,C项是易错点。3、C【解析】
元素X、Y、Z、W为短周期且原子序数依次增大,电解Z与W形成的化合物的水溶液,产生W元素的气体单质,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到化合物ZWX的溶液,可推出W元素为氯元素(Cl),Z元素为钠(Na),X元素为氧(O),Y与W同族,可推出Y元素为氟(F)。【详解】A.最简单氢化物的稳定性与元素的非金属性有关,非金属性越强,最简单气态氢化物的稳定性越稳定,根据分析,Y元素为氟,W元素为氯,非金属性F>Cl,氢化物稳定性HF>HCl,故A错误;B.Z元素为钠,钠与氧形成Na2O2既有离子键又有共价键,故B错误;C.钠与氟形成氟化钠,属于强碱弱酸盐,F-会发生水解,F-+H2OHF+OH-,水溶液呈碱性,故C正确;D.对应的简单离子分别为O2-、F-、Na+、Cl-,可知O2-、F-、Na+电子层结构相同,原子序数越大半径越小,离子半径:O2->F->Na+,又因为Cl-有三个电子层,故Cl-半径最大,因此半径大小为:Cl->O2->F->Na+,故D错误;故选C。【点睛】本题考查位置结构性质的关系及应用,难度中等,推断元素是解题关键。4、B【解析】
A.浓硫酸确实沸点更高,但是浓硫酸并不与浓盐酸发生反应,A项错误;B.的平衡常数极小,正常情况下几乎不会发生。加入浓硫酸一方面可以极大地提高浓度,另一方面浓硫酸稀释时产生大量热,利于产物的挥发,因此反应得以进行,B项正确;C.常温常压下,1体积水能溶解约500体积的氯化氢,因此产生氯化氢的原因并不是因为溶解度,C项错误;D.高浓度的酸并不一定能制低浓度的酸,例如冰醋酸就无法通过这样的方式来制取盐酸,D项错误;答案选B。5、A【解析】
A.pH越小,酸性越强,会使Fe(OH)3(s)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq)和Fe(OH)2(s)⇌Fe2+(aq)+2OH-(aq)平衡右移,无法生成沉淀,不利于除去废水中的正五价砷,故A错误;B.设1mol过硫酸钠(Na2S2O8)中过氧键物质的量为amol,钠为+1价,硫为+6价,过氧键中的氧为-1价,非过氧键中的氧为-2价,则(+1)×2+(+6)×2+(-2)×a+(-2)×(8-2a)=0,解得a=1,所以1mol过硫酸钠(Na2S2O8)中过氧键的数量为NA,故B正确;C.由图示可得,碱性条件下,硫酸根自由基发生反应的方程式为:SO42-•+OH-=SO42-+•OH,故C正确;D.Fe(OH)3溶于水存在沉淀溶解平衡:Fe(OH)3(s)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq),此溶液碱性极弱,pH接近7,即c(OH-)=1×10-7mol/L,因为Ksp(Fe(OH)3)=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.7×10-39,则c(Fe3+)==2.7×10-18mol·L-1,故D正确;答案选A。6、D【解析】
A.根据图像可知,未滴加AgNO3溶液时或均为1,则NaCl和Na2CrO4溶液均为0.1mol·L-1,即x=0.1,A选项正确;B.1molCl-和CrO42-分别消耗1mol和2molAg+,由图像可知,滴加AgNO3溶液过程中,曲线I突跃时加入的AgNO3溶液的体积为20mL,则曲线I代表NaCl溶液,B选项正确;C.b点时,=4,则c(CrO42-)=10-4mol·L-1,c(Ag+)=2×10-4mol·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)·c2(Ag+)=4×10-12,C选项正确;D.a点时,Cl-恰好完全沉淀,=5,则c(Cl-)=10-5mol·L-1,c(Ag+)=10-5mol·L-1,Ksp(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+)=10-10,c点加入40mLAgNO3溶液,溶液中,,则-lgc(Cl-)=9-lg3≈8.52,D选项错误;答案选D。7、B【解析】
A.Ti和Ti:质子数都是22,故A错误;B.Ti和Ti是同种元素的不同原子,因为最外层电子数相同,所以化学性质相同,故B正确;C.46是Ti的质量数,不是其相对原子质量质量,故C错误;D.Ti的原子序数为22,故D错误;答案选B。8、C【解析】
A、Na2S2O3为可溶性盐类,其与稀硫酸反应的离子方程式为:,故A错误;B、硝酸铁水解会生成硝酸,其氧化性大于铁离子,因此向硝酸铁中加入少量碘化氢时,其反应的离子方程式为:,故B错误;C、因酸性:碳酸>次氯酸>碳酸氢根,因此向NaClO溶液中通入少量CO2制取次氯酸的离子反应方程式为:,故C正确;D、硫酸铝铵与氢氧化钡以1:2混合形成的溶液中反应的离子方程式为:,故D错误;故答案为:C。【点睛】对于先后型非氧化还原反应的分析判断,可采用“假设法”进行分析,其分析步骤为:先假定溶液中某离子与所加物质进行反应,然后判断其生成物与溶液中相关微粒是否发生反应,即是否能够共存,若能共存,则假设成立,若不能共存,则假设不能成立。9、C【解析】
A.食醋的主要成分为乙酸,属于弱酸,用食醋除水垢,离子方程式:2CH3COOH+CaCO3═CO2↑+Ca2++H2O+2CH3COO-,故A错误;B.酸性条件下,亚硫酸钠被硝酸氧化生成硫酸钠,离子反应方程式为:3SO32-+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2O,故B错误;C.Cr(Ⅵ)具有强氧化性,可以用在酸性条件下,用亚硫酸钠处理工业废水时Cr(Ⅵ),反应的离子方程式为:Cr2O72-+3SO32-+8H+=3SO42-+2Cr3++4H2O,故C正确;D.酸性高锰酸钾可氧化草酸溶液,草酸是弱酸,不能拆开,正确的的离子反应为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点为B,要注意硝酸具有强氧化性,能够将亚硫酸根离子氧化。10、C【解析】
A.洗涤的目的是:除去晶体表面的可溶性杂质,得到更纯净的晶体,提高纯度,A项正确;B.洗涤的试剂常选用:①蒸馏水;②冷水;③有机溶剂,如酒精、丙酮等;④该物质的饱和溶液,B项正确;C.洗涤的正确方法是:让过滤后的晶体继续留在过滤器中,加洗涤剂浸没过晶体,让洗涤剂自然流下,重复2−3次即可,C项错误;D.洗净的检验是取最后一次洗涤液少许于试管中检验是否含有形成沉淀的该溶液中的离子,D项正确;答案选C。11、C【解析】
A.Fe2O3可用作红色油漆和涂料是因为是一种红棕色的物质,而不是因为Fe2O3能溶于酸,故A错误;B.碳酸氢钠不稳定受热易分解生成二氧化碳,所以可做焙制糕点的膨松剂,故B错误;C.Al2O3熔点高,可用于制作耐火坩埚,故C正确;D.二氧化硅具有良好的光学特性,可以用于制造光导纤维,与其熔点高性质无关,故D错误;正确答案是C。12、B【解析】
A.由图像知,H2AsO4-溶液pH小于7,则NaH2AsO4溶液呈酸性,故A正确;B.,向NaH2AsO4溶液滴加NaOH溶液,c(H+)逐渐减小,则过程中,逐渐减少,故B错误;C.由图示知,酸性条件下H3AsO4可以大量存在,在碱性条件下HAsO42-能大量存在,则它们在溶液中不能大量共存,故C正确;D.由图知,pH=11.5时,c(HAsO42-)=c(AsO43-),Ka3(H3AsO4)=,故D正确;故选B。13、A【解析】A、NH3极易溶于水,使烧瓶内压强减小,水溶液呈碱性,遇酚酞变红,形成红色喷泉,故A正确;B、从碘的四氯化碳溶液中分离碘,应用蒸馏装置,故B错误;C、SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑,故C错误;D、铜与浓硫酸反应要加热,故D错误;故选A。14、C【解析】
A.由结构简式可知分子为C6H8O2,选项A正确;B.山梨酸分子中含有2个碳碳双键,可与溴发生加成反应,1mol山梨酸最多可与2molBr2发生加成反应,选项B正确;C.山梨酸分子中含有碳碳双键,可与酸性高锰酸钾反应而使其褪色,山梨酸分子中含有羧基,可与醇发生取代反应而不是置换反应,选项C错误;D.根据乙烯分子6个原子共平面、甲醛分子4个原子共平面,结合山梨酸分子结构可知,所有碳原子可能共平面,选项D正确。答案选C。15、D【解析】A.二氧化硫与氧化钙反应生成CaSO3,A错误;B.二氧化硅是酸性氧化物与盐酸不反应,所以二氧化硅无法与盐酸反应转化为四氯化硅,B错误;C.Fe与H2O蒸汽在高温下反应生成Fe3O4,Fe2O3与H2O不反应,不能生成Fe(OH)3,C错误;D.Na与H2O反应生成NaOH和H2,NaOH和足量CO2反应生成NaHCO3,D正确;答案选D.点睛:Fe与H2O蒸汽在高温下反应生成的产物是Fe3O4,而不是Fe2O3。16、C【解析】
根据常见的可用于加热的仪器进行类,可直接加热的仪器有:试管、燃烧匙、蒸发皿、坩埚等。【详解】A.试管为玻璃仪器,底部面积比较小,可以用来直接加热,故A不选;B.蒸发皿为硅酸盐材料,可以用来直接加热,故B不选;C.蒸馏烧瓶为玻璃仪器,底部面积比较大,不能用来直接加热,需垫上石棉网,故C选;D.坩埚为硅酸盐材料,可以直接用来加热,故D不选;故选:C。【点睛】实验室中一些仪器可以直接加热,有些需垫石棉网,有些不能被加热。易错点C:烧杯、烧瓶不能直接加热,需垫石棉网。二、非选择题(本题包括5小题)17、C12H9BrADCH2=CHCOOHBrCH2CH2COOHBrCH2CH2COOCH2CH344【解析】
(1)根据化合物Ⅰ的结构简式可写出其分子式为C12H9Br;(2)根据化合物Ⅱ的结构简式,其含有酯基,可发生水解反应,含有苯环,发生苯环上的硝化反应,没有醛基,不可与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀,没有酚羟基,不可与FeCl3溶液反应显紫色,所以A、D正确,选择AD;(3)根据Ⅵ的结构简式及途径Ⅰ的信息,可推出Ⅴ的结构简式为BrCH2CH2COOCH2CH3,从而可知Ⅴ是由Ⅳ与乙醇发生酯化反应得到,可推出Ⅳ的结构简式为BrCH2CH2COOH,而化合物Ⅲ含有3个碳原子,且可发生加聚反应,从而可知化合物Ⅲ的结构简式为CH2=CHCOOH,故合成路线可表示为:CH2=CHCOOHBrCH2CH2COOHBrCH2CH2COOCH2CH3;(4)化合物Ⅴ的结构为BrCH2CH2COOCH2CH3,每个碳原子上的氢都相同,不同碳原子上的H原子不相同,所以应有4组峰;以氢原子H替代化合物Ⅵ中的ZnBr,所得化合物的结构简式为CH3CH2COOCH2CH3,其属于羧酸类的结构应为C4H9COOH,C4H9—为丁基,丁基有4种不同的结构的H原子,所以C4H9COOH的同分异构体共有4种;(5)根据题目信息,有机锌试剂(R—ZnBr)与酰氯()偶联可用于制备药物Ⅱ,因此化合物Ⅵ为BrZnCH2CH2COOCH2CH3,则要合成Ⅱ,Ⅶ为酰氯,根据Ⅱ的结构及途径Ⅰ合成化合物药物Ⅱ的方式,可推知Ⅶ的结构为。18、A、B、C+→+HBr、、【解析】
A的分子式为C6H6N2Br2,A生成分子式为C7H6N2Br2O的B,再结合B的结构推测由A生成B的反应即取代反应,生成了一个肽键,所以A的结构为。B经过反应后生成分子式为C7H4N2Br2的C,相比于B,C的分子中少了1个H2O,所以推测B生成C额外产生了不饱和结构。由C生成E的条件以及E的分子式为C16H20N3O2Br且其中仅含1个Br推测,C生成E发生的是已知信息中给出的反应①类型的取代反应;进一步由G的结构原子的排列特点可以推测,C的结构为,那么E的结构为。E反应生成分子式为C14H16N3OBr的产物F,再结合反应条件分析可知,E生成F的反应即已知信息中提供的反应②,所以F的结构为。【详解】(1)通过分析可知,A生成B的反应即取代反应,所以A的结构即为;(2)A.通过分析可知,E的结构为,结构中含有咪唑环以及胺的结构,所以会显现碱性,A项正确;B.化合物B的结构中含有醛基,所以可以与新制氢氧化铜在加热条件下产生砖红色沉淀,B项正确;C.通过分析可知,F的结构为,可以与氢气加成生成醇,所以F可以发生还原反应,C项正确;D.由化合物G的结构可知其分子式为C16H18N5O2Br,D项错误;答案选ABC;(3)C与D反应生成E的方程式为:++HBr;(4)原料中提供了乙二醇,并且最终合成了,产物的结构中具有特征明显的五元环结构,因此考虑通过已知信息中的反应②实现某步转化;所以大致思路是,将4-溴吡啶中的溴原子逐渐转变为羰基,再与乙二醇发生反应②即可,所以具体的合成路线为:;(5)化合物A为,分子中含有4个不饱和度,1个苯环恰好有4个不饱和度,所以符合条件的A的同分异构体除苯环外其他结构均饱和;除去苯环外,有机物中还含有2个溴原子,以及2个都只形成单键的氮原子;若苯环上只安排1个取代基,没有能够满足核磁共振氢谱有3组峰的要求的结构;若苯环上有2个取代基,只有;若苯环上有3个取代基,没有能够满足核磁共振氢谱有3组峰的要求的结构;若苯环上有4个取代基,则满足要求的结构有和,至此讨论完毕。【点睛】推断有机物结构时,除了反应条件,物质性质等信息外,还可以从推断流程入手,对比反应前后,物质结构上的差异推测反应的具体情况。19、CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl该反应放热,防止温度升高导致H2O2分解和氨水中氨气挥发向过滤器中注入乙醇至浸没沉淀,待乙醇流尽后,重复操作2~3次生成的硫酸钙为微溶物,覆盖在样品表面,阻止反应进一步进行催化作用45.0%部分CaCl2溶液与浓氨水反应生成Ca(OH)2部分CaO2与水反应生成Ca(OH)2或烘烤CaO2·8H2O失水不够完全【解析】
I.(1)该装置发生的反应类似于复分解反应,根据原子守恒配平;(2)该反应为放热反应,H2O2和氨水的稳定性都较差,因此需要用冷水浴控制反应温度;结合沉淀的性质选择洗涤剂,然后根据沉淀的洗涤标准操作解答;II.(3)硫酸钙为微溶物,可能会对反应有影响;类比双氧水的分解进行分析;(4)滴定过程中双氧水与酸性高锰酸钾反应生成氧气、氯化锰、水,根据氧化还原反应得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平;根据消耗的酸性高锰酸钾的物质的量并结合守恒关系计算;(5)CaO2与水缓慢反应,CaO2与浓氨水反应,烘烤过程中水分未完全失去等导致反应物有损失或生成物中杂质含量高均会导致CaO2含量偏低。【详解】I.(1)由题可知,三颈烧瓶中发生CaCl2在碱性条件下与H2O2生成CaO2·8H2O的反应,根据原子守恒可知,该反应化学方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl;(2)该反应为放热反应,H2O2和氨水的稳定性都较差,温度过高会导致其分解,影响产量和化学反应速率;因过氧化钙可与水缓慢反应,不溶于乙醇,因此可选用乙醇进行洗涤,实验室洗涤沉淀的操作为:向过滤器中注入乙醇至浸没沉淀,待乙醇流尽后,重复操作2~3次;II.(3)若选用硫酸,则CaO2与稀硫酸反应生成微溶物CaSO4会覆盖在样品表面,使反应难以持续进行;MnCl2对该反应具有催化作用,可加快化学反应速率;(4)滴定过程中酸性高锰酸钾与双氧水反应,Mn元素化合价从+7价降低至+2价,H2O2中O元素从-1价升高至0价,根据氧化还原反应得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平该离子方程式为:;滴定过程中消耗高锰酸钾的物质的量n=25×10-3L×0.02mol/L=5×10-4mol,根据守恒关系可知:n(H2O2)=n(CaO2)=2.5n(KMnO4)=1.25×10-3mol,样品中CaO2的质量分数;(5)CaCl2溶液与浓氨水反应导致反应物未完全转化,同时还会导致最终固体中含有部分Ca(OH)2杂质,会使CaO2含量偏低;CaO2与水能反应生成微溶物Ca(OH)2,会导致生成的CaO2含量偏低;烘烤CaO2·8H2O失水不够完全导致固体质量偏大,最终导致计算CaO2含量偏低。20、冷凝回流受热均匀,便于控制温度向过滤器中加入乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复操作2~3次拆下连接泵和吸滤瓶的橡皮管关闭水龙头溶液温度过高或冷却结晶时速度过快(合理答案即可)【解析】
结合题给信息进行分析:步骤1中,将三颈烧瓶放入冷水中冷却,为防止暴沸,加入沸石。步骤2中,因为反应温度为170~180℃,为便于控制温度,使反应物受热均匀,采取油浴方式加热;步骤3中,结合对氨基苯磺酸的物理性质,将反应产物导入冷水烧杯中,并不断搅拌有助于对氨基苯磺酸的析出。再根据对氨基苯磺酸与苯胺在乙醇中的溶解性不同,采用乙醇洗涤晶体。步骤4中,利用对氨基苯磺酸可溶于沸水,通过沸水溶解,冷却结晶等操作,最终得到纯净产品。【详解】(1)冷凝管起冷凝回流
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