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文档简介
2024年浙江宁波市高三(最后冲刺)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、已知:4FeO42﹣+10H2O═4Fe(OH)3↓+8OH﹣+3O2↑,测得c(FeO42﹣)在不同条件下变化如图甲、乙、丙、丁所示:下列说法正确的是()A.图甲表明,其他条件相同时,温度越低FeO42﹣转化速率越快B.图乙表明,其他条件相同时,碱性越强FeO42﹣转化速率越快C.图丙表明,其他条件相同时,碱性条件下Fe3+能加快FeO42﹣的转化D.图丁表明,其他条件相同时,钠盐都是FeO42﹣优良的稳定剂2、全钒液流储能电池是一种新型的绿色环保储能系统(工作原理如图,电解液含硫酸)。该电池负载工作时,左罐颜色由黄色变为蓝色。4下列说法错误的是A.该电池工作原理为VO2++VO2++2H+VO2++V3++H2OB.a和b接用电器时,左罐电动势小于右罐,电解液中的H+通过离子交换膜向左罐移动C.电池储能时,电池负极溶液颜色变为紫色D.电池无论是负载还是储能,每转移1mol电子,均消耗1mol氧化剂3、通过下列实验操作及现象不能推出相应结论的是选项实验操作现象结论A将SO2气体通入Na2SiO3溶液中产生胶状沉淀酸性:H2SO3>H2SiO3B向某食盐溶液中滴加淀粉溶液溶液颜色不变该食盐中一定没有添加碘酸钾C向2支盛有5mL0.1mol/LNaOH溶液的试管中分别加入2滴0.1mol/LCuCl2溶液和2滴0.1mol/LCaCl2溶液一支试管中产生蓝色沉淀,另一支试管无明显现象Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Ca(OH)2]D向CuSO4溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡、静置上层呈紫红色,下层有白色沉淀生成铜离子可以氧化碘离子,白色沉淀可能为CuIA.A B.B C.C D.D4、向含有0.2mol氢氧化钠和0.1mol氢氧化钙的溶液中,持续稳定地通入二氧化碳气体,通入气体为6.72L(标准状况)时,立即停止,则这一过程中,溶液中离子数目与通入二氧化碳气体体积的关系正确的是(不考虑气体的溶解)A. B. C. D.5、已知一组有机物的分子式通式,按某种规律排列成下表项序1234567……通式C2H4C2H4OC2H4O2C3H6C3H6OC3H6O2C4H8……各项物质均存在数量不等的同分异构体。其中第12项的异构体中,属于酯类的有(不考虑立体异构)A.8种 B.9种 C.多于9种 D.7种6、将①中物质逐步加入②中混匀(②中离子均大量存在),预测的现象与实际相符的是()选项①②溶液预测②中的现象A稀盐酸Na+、SiO32-、OH-、SO42-立即产生白色沉淀B氯水K+、I-、Br-、SO32-溶液立即呈黄色C过氧化钠Ca2+、Fe2+、Na+、Cl-先产生白色沉淀,最终变红褐色D小苏打溶液Al3+、Mg2+、Ba2+、Cl-同时产生气体和沉淀A.A B.B C.C D.D7、研究者预想合成一个纯粹由氮组成的新物种—,若离子中每个氮原子均满足8电子结构,下列关于含氮微粒的表述正确的是A.有24个电子 B.N原子中未成对电子的电子云形状相同C.质子数为20 D.中N原子间形成离子键8、下列过程中,一定需要通电才能实现的是A.电解质电离 B.电化学防腐C.蓄电池放电 D.电解精炼铜9、常温下,向20.00mL0.1mol·L-1氨水中滴入0.1mol·L-1盐酸,溶液中由水电离出的c(H+)的负对数[-1gc水(H+)]与所加盐酸体积的关系如图所示,下列说法正确的是()A.常温下,Kb(NH3·H2O)约为1×10-3B.b=20.00C.R、Q两点对应溶液均呈中性D.R到N、N到Q所加盐酸体积相等10、2019年诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰•古迪纳夫、斯坦利•惠廷厄姆和日本科学家吉野彰,以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。近日,有化学家描绘出了一种使用DMSO(二甲亚砜)作为电解液,并用多孔的黄金作为电极的锂—空气电池的实验模型,该电池放电时在多孔的黄金上氧分子与锂离子反应,形成过氧化锂,其装置图如图所示。下列有关叙述正确的是()A.DMSO电解液能传递Li+和电子,不能换成水溶液B.该电池放电时每消耗2molO2,转移4mol电子C.给该锂—空气电池充电时,金属锂接电源的正极D.多孔的黄金为电池正极,电极反应式可能为O2+4e-=2O2-11、中华民族有着灿烂的文化积淀。下列叙述不正确的是()A.胆水炼铜是中国古代冶金中一项重要发明,发生了分解反应B.古语:“雷雨发庄稼”,是因为发生了自然固氮C.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异D.中国古代利用明矾溶液来清除铜镜表面的铜锈12、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.10g质量分数为46%的乙醇水溶液中所含原子数目为0.6NAB.常温常压下,11.2L乙烯所含分子数目小于0.5NAC.常温常压下.4.4gN2O与CO2的混合气体中含的原子数目为0.3NAD.常温下,1molC5H12中含有共价键数为16NA13、扑热息痛的结构如图所示,下列关于扑热息痛的描述正确的是A.分子式为C8H10NO2B.扑热息痛易溶于水C.能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应D.属于芳香烃14、氮化硅是一种高温陶瓷材料,其硬度大、熔点高,下列晶体熔化(或升华)时所克服的微粒间作用力都与氮化硅相同的是()A.白磷、硅 B.碳化硅、硫酸钠C.水晶、金刚石 D.碘、汞15、我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH<0,在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下:下列说法正确的是A.图示显示:起始时的2个H2O最终都参与了反应B.过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程C.过程Ⅲ只生成了极性共价键D.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH16、根据实验操作和现象所得出的结论正确的是选项实验操作和现象结论A将含有SO2的废气通入BaCl2溶液中,生成白色沉淀SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀B常温下,分别测定同浓度Na2CO3溶液与CH3COONa溶液的pH,Na2CO3溶液的pH大于CH3COONa溶液HCO3-电离出H+能力比CH3COOH的弱C向Fe(NO3)3溶液中加入铁粉,充分振荡,滴加少量盐酸酸化后再滴入KSCN溶液,溶液变红Fe(NO3)3溶液中Fe3+部分被Fe还原D苯和液溴在FeBr3的催化下发生反应,将得到的气体直接通入AgNO3溶液中,产生淡黄色沉淀苯和液溴发生取代反应A.A B.B C.C D.D二、非选择题(本题包括5小题)17、如图中的Ⅰ是某抗肿瘤药物的中间体,B的核磁共振氢谱有3组峰,C的分子式为C7H8O,D分子中有两个相同且处于相邻位置的含氧官能团,E的相对分子质量比D大34.5。已知:RCHO+R1CH2CHORCH=C(R1)CHO+H2O。请回答下列问题:(1)C的名称是______,B的结构简式为_________,D转化为E的反应类型是____________。(2)I中官能团的名称为______,I的分子式为________。(3)写出E转化为F的化学方程式____________。(4)X是G酸化后的产物,X有多种芳香族同分异构体,符合下列条件且能发生银镜反应的同分异构体有____种(不包括X),写出核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式____________。①遇FeCl3溶液发生显色反应②苯环上有两种类型的取代基(5)参照上述流程,以乙醇为原料(其他无机试剂自选)可制取2﹣丁烯酸,写出相应的合成路线__________________。18、已知:醛基和双氧水可发生如下反应:为了合成一类新药,选择了下列合成路线:回答下列问题:(1)C中官能团的名称是_______________________。(2)E生成F的反应类型是_____________________。(3)E的结构简式为______________________________。(4)B生成C的化学方程式为_____________________。(5)与B互为同分异构体属于芳香二元羧酸,且核磁共振氢谱为两组峰(峰面积比为1:l)的有机物有______种。(6)设计主要以甲醇和苯甲醇为原料制备的合成路线_________。19、实验小组以二氧化锰和浓盐酸为反应物,连接装置A→B→C制取氯水,并探究氯气和水反应的产物。(1)A中发生反应的离子方程式是_________。(2)B中得到浅黄绿色的饱和氯水,将所得氯水分三等份,进行的操作、现象、结论如下:实验实验操作现象结论Ⅰ向氯水中加入碳酸氢钠粉末有无色气泡产生氯气与水反应至少产生了一种酸性强于碳酸的物质Ⅱ向品红溶液中滴入氯水溶液褪色氯气与水反应的产物有漂白性(1)甲同学指出:由实验Ⅰ得出的结论不合理,原因是制取的氯水中含有杂质______(填化学式),也能与碳酸氢钠反应产生气泡。应在A、B间连接除杂装置,请画出除杂装置并标出气体流向和药品名称______。(2)乙同学指出由实验Ⅱ得出的结论不合理,原因是实验未证明_______(填化学式)是否有漂白性。(3)丙同学利用正确的实验装置发现氯水中有Cl-存在,证明氯水中有Cl-的操作和现象是:_____。丙同学认为,依据上述现象和守恒规律,能推测出氯水中有次氯酸存在。这一推测是否正确,请说明理由________。(4)丁同学利用正确的实验装置和操作进行实验,观察到实验现象与实验Ⅰ、Ⅱ相似,说明氯气和水反应的产物具有的性质是________。(5)戊同学将第三份氯水分成两等份,向其中一份加入等体积的蒸馏水,溶液接近无色。另一份中加入等体积饱和的氯化钠溶液,溶液为浅黄绿色。对比这两个实验现象能说明:_______。20、高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。已知:温度溶解度/gK2CO3KHCO3KMnO420℃11133.76.38请回答:(1)反应①的化学方程式为______________________________________,加热软锰矿、KClO3和KOH固体,除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外,还用到的仪器有___,不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是______________(2)反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________________;上述流程中可以循环利用的物质是__________________________。(3)实验时,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a为___________________,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低其原因是________。21、钛酸锌(ZnTiO3)是一种抗菌涂料,应用于人造骨骼等生物移植技术。回答下列问题:(1)基态Zn原子的电子占据能量最高的能层符号为_____________,与Zn同周期的所有副族元素的基态原子中,最外层电子数与Zn相同的元素有___________种(2)钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。则电负性C____B(选填“>或“<”);第一电离能N>O,原因是__________________________________________。(3)ZnTiO3与80%H2SO4反应可生成TiOSO4。①的空间构型为_____________,其中硫原子采用____________杂化。②与互为等电子体的分子的化学式为_________________(任写一种即可)(4)Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示。①与Zn原子距离最近的Zn原子有___________个。②该化合物的化学式为_________________________________。③已知该晶体的晶胞参数为a×10-12m,阿伏加德罗常数为NA。则该晶体的密度为__________________g/cm3(列式即可)
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.由甲图可知,升高温度,FeO42-的浓度变化较大;B.由乙图可知碱性越强,FeO42-的浓度变化越小;C.由丙图可知铁离子浓度越大,FeO42-的浓度变化越大;D.由丁图可知在磷酸钠溶液中,FeO42-的浓度变化较大。【详解】A.由甲图可知,升高温度,FeO42﹣的浓度变化较大,可知温度越高FeO42﹣转化速率越快,故A错误;B.由乙图可知碱性越强,FeO42﹣的浓度变化越小,则碱性越强FeO42﹣转化速率越小,故B错误;C.由丙图可知铁离子浓度越大,FeO42﹣的浓度变化越大,故C正确;D.由丁图可知在磷酸钠溶液中,FeO42﹣的浓度变化较大,可知钠盐不都是FeO42﹣优良的稳定剂,其中醋酸钠为优良的稳定剂,故D错误;故选:C。2、B【解析】
电池负载工作时,左罐顔色由黄色变为蓝色,说明ⅤO2+变为ⅤO2+,V化合价降低,则左罐所连电极a为正极;右罐发生V2+变为V3+,化合价升高的反应,所以右罐所连电极b为负极,因此电池反应为VO2++V2++2H+=VO2++V3++H2O,所以,该储能电池工作原理为VO2++VO2++2H+VO2++V3++H2O,故A正确;B、a和b接用电器时,该装置为原电池,左罐所连电极为正极,所以电动势大于右罐,电解液中的H+通过离子交换膜向正极移动,即向左罐方向移动,故B错误;C、电池储能时为电解池,故电池a极接电源正极,电池b极接电源负极,电池负极所处溶液即右罐V3+变为V2+,因此溶液颜色由绿色变为紫色,故C正确;D、负载时为原电池,储能时为电解池,根据反应式VO2++VO2++2H+VO2++V3++H2O可知,原电池时氧化剂为VO2+,电解池时氧化剂为V3+,它们与电子转移比例为n(VO2+):n(V3+):n(e-)=1:1:1,故D正确。答案选B。3、B【解析】
A.将SO2气体通入Na2SiO3溶液中生成胶状沉淀说明发生反应SO2+Na2SiO3+H2O===H2SiO3↓+Na2SO3,根据强酸制弱酸原理可知酸性:H2SO3>H2SiO3,故A正确;B.淀粉遇碘变蓝,向某食盐溶液中滴加淀粉溶液颜色不变只能说明食盐中不含碘单质,不能证明不含碘酸钾,故B错误;C.两支试管中c(OH-)相同,且c(Ca2+)=c(Cu2+),但只生成氢氧化铜沉淀,说明氢氧化铜比氢氧化钙更容易沉淀,且二者为同类型沉淀,所以Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Ca(OH)2],故C正确;D.向CuSO4溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡、静置上层呈紫红色说明有碘单质生成,即铜离子将碘离子氧化,下层有白色沉淀生成说明不是氢氧化铜沉淀且无铜单质生成,说明发生反应2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,故D正确;故答案为B。【点睛】对于同种类型的沉淀(都是AB型或AB2型等),一般Ksp越小,溶解度越小,但若沉淀类型不同,不能根据Ksp判断溶解度的大小,比较Ksp的大小没有意义。4、C【解析】
n(CO2)==0.3mol,向含有0.2mol氢氧化钠和0.1mol氢氧化钙的溶液中通入CO2,二氧化碳首先与氢氧化钙反应2OH-+Ca2++CO2=CaCO3↓+H2O,离子浓度迅速降低,氢氧化钙完全反应,消耗0.1molCO2,然后二氧化碳与氢氧化钠反应2OH-+CO2=CO32-+H2O,消耗0.1molCO2,离子浓度继续降低,但幅度减小,最后发生CO2+H2O+CO32-=2HCO3-,离子浓度增大,恰好反应时,0.3mol二氧化碳也完全反应,所以图像C符合,故选C。【点睛】正确掌握反应的离子方程式的先后顺序是解题的关键。本题的易错点为B,要注意B和C的区别。5、B【解析】
由表中规律可知,3、6、9、12项符合CnH2nO2,由C原子数的变化可知,第12项为C5H10O2,属于酯类物质一定含-COOC-。【详解】①为甲酸丁酯时,丁基有4种,符合条件的酯有4种;②为乙酸丙酯时,丙基有2种,符合条件的酯有2种;③为丙酸乙酯只有1种;④为丁酸甲酯时,丁酸中-COOH连接丙基,丙基有2种,符合条件的酯有2种,属于酯类的有4+2+1+2=9种,故选:B。6、D【解析】
A.OH﹣优先稀盐酸反应,加入稀盐酸后不会立即生成白色沉淀,故A错误;B.SO32﹣的还原性大于I﹣,加入氯水后亚硫酸根离子优先反应,不会立即呈黄色,故B错误;C.加入过氧化钠后Fe2+立即被氧化成铁离子,生成的是红褐色沉淀,不会出现白色沉淀,故C错误;D.小苏打为碳酸氢钠,Al3+与碳酸氢钠发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,故D正确。故选D。7、B【解析】
A.1个氮原子中含有7个电子,则1个N5分子中含有35个电子,N5+是由N5分子失去1个电子得到的,则1个N5+粒子中有34个电子,故A错误;B.N原子中未成对电子处于2p轨道,p轨道的电子云形状都为纺锤形,故B正确;C.N原子的质子数为7,形成阴离子时得到电子,但质子数不变,则质子数为21,故C错误;D..N5+离子的结构为,中N原子间形成共价键,故D错误;故选B。8、D【解析】
A、电离不需要通电,故错误;B、电化学防腐不需通电,故错误;C、放电不需要通电,故错误;D、电解需要通电,故正确。答案选D。9、B【解析】
A.常温下,未加盐酸的氨水的-lgc水(H+)=11,则该溶液中水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-11mol/L,溶液中c(OH-)=mol/L=10-3mol/L,c(NH3•H2O)≈0.1mol/L,Kb(NH3•H2O)==1×10-5,A错误;B.当-lgc水(H+)最小时,HCl与氨水恰好完全反应,所以b点NaOH溶液体积为20.00mL,B正确;C.N点水电离出的H+浓度最大,溶液呈中性,R点碱过量,溶液呈碱性。Q点溶质为HCl和NH4Cl,溶液呈酸性,C错误;D.R点氨水略过量,R→N加HCl消耗一水合氨,促进水的电离;N→Q加HCl,酸过量,抑制水的的电离,所以R到N、N到Q所加盐酸体积不相等,D错误;故合理选项是B。10、B【解析】
A.DMSO电解液能传递Li+,但不能传递电子,A不正确;B.该电池放电时O2转化为O22-,所以每消耗2molO2,转移4mol电子,B正确;C.给该锂—空气电池充电时,金属锂电极应得电子,作阴极,所以应接电源的负极,C不正确;D.多孔的黄金为电池正极,电极反应式为O2+2e-=O22-,D不正确;故选B。11、A【解析】胆水炼铜是用铁与硫酸铜溶液发生置换反应,A错误;放电情况下,氮气与氧气反应变为NO,然后被O2氧化为NO2,NO2溶于水变为硝酸随雨水落入地面,相当于给庄稼施肥,这是自然固氮,B正确;侯氏制碱法的工艺过程中是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中,发生以下反应:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,主要应用了Na2CO3与NaHCO3的溶解度的差异,C正确;明矾中铝离子水解显酸性,与铜锈中主成分碱式碳酸铜反应,D正确;正确选项A;12、A【解析】A.10g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有0.1mol的乙醇和0.3mol的水,所含原子数目为1.5NA,故A错误;B.常温常压下,气体的摩尔体积大于22.4L/mol,则11.2L乙烯的物质的量小于0.5mol,所含分子数目小于0.5NA,故B正确;C.N2O与CO2相对分子质量均为44,且分子内原子数目均为3,常温常压下.4.4gN2O与CO2的混合气体中含的原子数目为0.3NA,故C正确;D.每个C5H12分子中含有4个碳碳键和12个碳氢共价键,1molC5H12中含有共价键数为16NA,故D正确;答案为A。13、C【解析】
A.分子式为C8H9NO2,故A错误;B.含酚-OH、-CONH-,该有机物不溶于水,故B错误;C.含酚-OH,能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应,故C正确;D.含O、N等元素,不是芳香烃,故D错误;故选C。14、C【解析】
根据描述氮化硅应该是一种原子晶体,原子晶体是由原子直接通过共价键形成的,再来分析选项:A.白磷是分子晶体,熔融时克服的是范德华力,A项错误;B.硫酸钠是离子晶体,熔融时电离,克服的是离子键,B项错误;C.水晶和金刚石同为原子晶体,因此熔融时克服的是共价键,C项正确;D.碘是分子晶体,熔融时克服的是范德华力,而汞作为一种特殊的金属,原子间无金属键,熔融时克服的也是范德华力,D项错误;答案选C。【点睛】由于惰性电子对效应,汞原子的6s电子很难参与成键,仅以原子间的范德华力结合,这也是为什么汞是唯一一种常温下为液态的金属。15、A【解析】
A.根据反应过程示意图,过程Ⅰ中1个水分子中的化学键断裂,过程Ⅱ另一个水分子中的化学键断裂的过程,过程Ⅲ中形成了新的水分子,因此起始时的2个H2O最终都参与了反应,A项正确;B.根据反应过程示意图,过程Ⅰ、Ⅱ中水分子中的化学键断裂的过程,为吸热过程,B项错误;
C.过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气,H2中的化学键为非极性键,C项错误;
D.催化剂不能改变反应的△H,D项错误;答案选A。【点睛】值得注意的是D选项,催化剂只能降低活化能,改变化学反应速率,不能改变反应的热效应。16、B【解析】
A.将含有SO2的废气通入BaCl2溶液中,不能生成白色沉淀,弱酸不能制取强酸,故A错误;B.常温下,分别测定同浓度Na2CO3溶液与CH3COONa溶液的pH,Na2CO3溶液的pH大于CH3COONa溶液,说明Na2CO3的水解程度大于CH3COONa溶液,水解程度越大,相应的酸电离程度越弱,则HCO3-电离出H+能力比CH3COOH的弱,故B正确;C.Fe与Fe(NO3)3反应生成Fe(NO3)2,再加盐酸,酸性条件下亚铁离子、硝酸根离子发生氧化还原反应,滴入KSCN溶液,溶液变红,不能说明是否部分被还原,也可能全部被还原,故C错误;D.溴单质具有挥发性,生成的HBr及挥发的溴均与硝酸银反应,观察是否有淡黄色沉淀生成不能证明发生取代反应,故D错误;答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、对甲基苯酚或4-甲基苯酚取代反应碳碳双键、羧基、酚羟基C9H8O4+3NaOH+NaCl+2H2O8、、【解析】
A与Cl2在FeCl3作用下反应,说明A分子中含有苯环,发生苯环上的氯代反应,产生B,B的核磁共振氢谱有3组峰,说明B分子中有3种H原子,B与NaOH水溶液共热,然后酸化得的C,C的分子式为C7H8O,在反应过程中C原子数不变,碳链结构不变,逆推可知A是,B是,C是,C被H2O2氧化产生D,结合题中已知信息:D分子中有两个相同且处于相邻位置的含氧官能团,E的相对分子质量比D大34.5,则D为,D与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生E:,E与NaOH水溶液共热发生反应产生F:,F被O2催化氧化产生G:,G与CH3CHO发生题干信息反应产生H为:,H与新制Cu(OH)2在加热条件下发生醛基的氧化反应,然后酸化可得I:,据此分析解答。【详解】根据上述分析可知A为,B为,C为,D为,E为,F为,G为,H为,I为。(1)C为,名称为对甲基苯酚或4-甲基苯酚;B结构简式为,D为,D与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生E:,所以D转化为E的反应类型是取代反应;(2)I为,其中含有的官能团名称为:碳碳双键、羧基、酚羟基;I结构简式为,结合C原子价电子为4,可知其分子式为C9H8O4;(3)E为,E与NaOH水溶液共热发生反应产生F为,该反应的方程式为:+3NaOH+NaCl+2H2O;(4)G为,X是G酸化后的产物,则X为,X的芳香族同分异构体,能发生银镜反应,且符合下列条件:①遇FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两种类型的取代基,可能的结构:若有三个官能团-OH、-OH、-CHO,可能有、、、、;若含有两个官能团HCOO-、-OH,可能有、、,因此符合条件的同分异构体种类为5+3=8种;核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式为:、、;(5)CH3CH2OH催化氧化产生CH3CHO,CH3CHO与CH3CHO在NaOH水溶液中加热发生反应产生CH3CH=CHCHO,CH3CH=CHCHO与新制Cu(OH)2悬浊液加热煮沸发生醛基氧化反应,然后酸化得到CH3CH=CHCOOH,故以乙醇为原料制取2-丁烯酸的合成路线为:。【点睛】本题考查有机物的推断、反应类型的判断、同分异构体的种类的判断与书写,注意根据苯酚的性质、芳香烃侧链及苯环的取代反应的条件的区别,是对有机化合物知识的综合考查,能较好的考查学生分析推理能力,(4)中同分异构体数目判断为易错点,能够发生银镜反应的物质可能是含有醛基,也可能含有甲酸酯基,若有三个取代基,可利用定二移一的方法,结合官能团位置不同分析解答。18、氯原子、酯基加成反应+2CH3OH+2H2O5【解析】
(1)由C的结构简式可知其含有的官能团有:氯原子、酯基;(2)E发生信息中的加成反应生成F;(3)对比D、F的结构简式,结合E到F的反应条件、给予的反应信息,可知D中-CH2OH转化为-CHO生成E,E发生信息中加成反应生成F;(4)B→C是B与甲醇发生酯化反应生成C;(5)与B互为同分异构体属于芳香二元羧酸,且核磁共振氢谱为两组峰(峰面积比为1:1)的有机物,苯环侧重为2个羧基、1个氯原子且为对称结构;(6)模仿D→E→F→G的转化,苯甲醇氧化生成苯甲醛,然后与双氧水反应,最后与甲醇反应得到。【详解】(1)由C的结构简式可知其含有的官能团有:氯原子、酯基;(2)E发生信息中的加成反应生成F,所以反应类型为加成反应;(3)对比D、F的结构简式,结合E到F的反应条件、给予的反应信息,可知D中-CH2OH转化为-CHO生成E,E发生信息中加成反应生成F,故E的结构简式为:;(4)B是,C的结构简式为,所以B→C是B与甲醇发生酯化反应生成C,反应方程式为:+2CH3OH+2H2O;(5)与B互为同分异构体属于芳香二元羧酸,且核磁共振氢谱为两组峰(峰面积比为1:1)的有机物,苯环侧链为2个羧基、2个氯原子且为对称结构,可能的结构简式还有为:、、、,共5种;(6)模仿D→E→F→G的转化,苯甲醇被催化氧化生成苯甲醛,然后与双氧水反应产生,与甲醇反应得到,则合成路线流程图为:。【点睛】本题考查有机物的合成,涉及官能团的识别、反应类型的判断、反应方程式的书写、限制条件同分异构体书写、合成路线设计等,熟练掌握官能团的性质与转化是本题解答的关键,要对比有机物的结构、明确发生的反应,充分利用题干信息分析解答。19、MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2OHClCl2取少量氯水于试管中,加入硝酸银和稀硝酸,产生白色沉淀,说明有Cl-不正确,从实验可知,氯水中含H+、Cl-,即氯气与水反应生成了H+和Cl-,氯的化合价从零价降低到-1价,必然要有元素化合价升高,H已是最高价,不再升高,一定有其他元素化合价的升高,而氯元素不一定只升高到+1价。酸性和漂白性加入蒸馏水溶液接近无色,说明c(Cl2)几乎降低为零,加入等体积的饱和氯化钠溶液,溶液还是浅黄绿色,说明氯离子的加入又生成了Cl2,即氯气和水的反应是可逆反应,增大氯离子浓度,平衡向反应物方向移动,使Cl2增多,所以呈现浅绿色【解析】
(1)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水;(2)①浓盐酸易挥发,制取的氯气含有氯化氢,依据氯化氢能够与碳酸氢钠反应生成二氧化碳解得;依据氯气和氯化氢在饱和食盐水中溶解性不同,选择除杂方法;②验证氯气与水反应的产物具有漂白性应首先排除干燥氯气的影响,需要进行对比实验;③依据氯离子能够与银离子反应生成氯化银白色沉淀,白色沉淀不溶于硝酸的性质检验氯离子的存在;根据元素化合价的升降来判断丙同学的推断;④正确的实验装置和操作进行实验,观察到实验现象与实验Ⅰ、Ⅱ中相似,说明氯水具有漂白性和酸性;(3)依据氯气溶液水,部分与水反应生成氯化氢和次氯酸,存在Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,依据化学平衡移动影响因素分析解答。【详解】(1)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水,离子学方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;(2)①浓盐酸易挥发,制取的氯气含有氯化氢,依据氯化氢能够与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,也会有无色气泡产生,对氯水性质检验造成干扰;氯气在饱和食盐水中溶解度不大,氯化氢易溶于水,所以可以用盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢;故答案为:HCl;;②实验Ⅰ:没有事先证明干燥的氯气无漂白性,则不能证明氯气与水反应的产物是否具有漂白性;故答案为:Cl2;③氯离子能够与银离子反应生成氯化银白色沉淀,白色沉淀不溶于硝酸,所以检验氯离子存在的方法:取少量氯水于试管中,加入硝酸银和稀硝酸,若有白色沉淀产生,说明有Cl-存在;从实验可知,氯水中含H+、Cl-,即氯气与水反应生成了H+和Cl-,氯的化合价从零价降低到-1价,必然要有元素化合价升高,H已是最高价,不再升高,一定有其他元素化合价的升高,而氯元素不一定只升高到+1价;④正确的实验装置和操作进行实验,观察到实验现象与实验Ⅰ、Ⅱ中相似,说明氯水具有漂白性和酸性,故答案为:酸性和漂白性;(3)氯气溶液水,部分与水反应生成氯化氢和次氯酸,存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO,加入蒸馏水溶液接近无色,说明c(Cl2)几乎降低为零,加入等体积的饱和氯化钠溶液,溶液还是浅黄绿色,说明氯离子的加入又生成了Cl2,即氯气和水的反应是可逆反应,增大氯离子浓度,平衡向反应物方向移动,使Cl2增多,所以呈现浅绿色。【点睛】氯气本身不具有漂白性,与水反应生成的次氯酸具有漂白性,氯水的成分有:氯气,次氯酸,水,氢离子,氯离子,次氯酸根离子,氢氧根离子。20、(1)KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O酒精灯、坩埚钳瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应2:1KOH、MnO2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥KHCO3的溶解度较小,滤液蒸发浓缩降温结晶时KHCO3会随KMnO4一同结晶析出【解析】
以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4晶体,软锰矿固体和KOH固体混合在铁坩埚中煅烧,得到墨绿色熔块,为K2MnO4,冷却后溶于水其水溶液呈深绿色,这是锰酸根在碱溶液中的特征颜色,边加热边通入适量二氧化碳气体,调节溶液pH趁热过滤得到MnO2和KMnO4溶液,冷却结晶得到KMnO4晶体。⑴加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物含有碱性物质KOH应该用铁坩埚;瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应,坩埚被腐蚀;⑵工艺流程可知,CO2使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入CO2太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4;氧化还原反应中的氧化剂是元素化合价降低的物质,还原剂是元素化合价升高的物质,结合化学方程式定量关系和电子守恒计算;流程中需要加入的物质在后面有生成该物质,该物质可以循环利用;⑶从滤液中得到物质的方法是浓缩蒸发,冷却结晶,过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、高锰酸钾;【详解】(1).加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,反应的化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;加热软锰矿、KClO3和KOH固体混合物时,由于KOH会与瓷坩埚中的SiO2发生反应:2KOH+SiO2K2SiO3+H2O腐蚀坩埚,而不与Fe发生反应,所以要用铁坩埚;故答案为KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;酒精灯、坩埚钳;瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应;(2).由流程图可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,实验中通入适量二氧化碳时体系中可能发生反应的离子方程式为:3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-,2OH-+CO2=CO32-+H2O,其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂都是KMnO4,所以氧化剂和还原剂的质量比即为反应的物质的量之比为1:2,调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;从流程图可以看出,需要加入的物质有MnO2、KOH、KClO3、CO2(水可以不考虑),反应中又生成KOH、MnO2,故KOH、MnO2是可以循环利用的物质,故答案为:2:1;KOH、MnO2;(3).依据流程中的信息,滤液中含有大量的高锰酸钾和碳酸钾,再根据表中的溶解度
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