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陕西韩城象山中学2024年高三最后一模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、探究Na2O2与水的反应,实验如图:已知:H2O2⇌H++HO2-;HO2-⇌H++O22-下列分析不正确的是A.①、④实验中均发生了氧化还原反应和复分解反应B.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃,说明存在H2O2C.③和④不能说明溶解性:BaO2>BaSO4D.⑤中说明H2O2具有还原性2、下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是A.Cl2和水:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-B.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O=Al(OH)3↓+3H+C.Na2O2溶于水产生O2:Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑D.Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O3、青霉素是一元有机酸,它的钠盐的1国际单位的质量为6.00×10﹣7克,它的钾盐1国际单位的质量为6.27×10﹣7克,(1国际单位的2种盐的物质的量相等),则青霉素的相对分子质量为()A.371.6 B.355.6 C.333.6 D.332.64、常温下,向20mL0.1mol·L-1一元酸HA中滴加相同浓度的KOH溶液,溶液中由水电离的氢离子浓度随加入KOH溶液体积的变化如图所示。则下列说法错误的是A.HA的电离常数约为10-5B.b点溶液中存在:c(A-)=c(K+)C.c点对应的KOH溶液的体积V=20mL,c水(H+)约为7×10-6mol·L-1D.导电能力:c>a>b5、能用元素周期律解释的是()A.酸性:H2SO3>H2CO3 B.熔、沸点:HF>HClC.碱性:NaOH>Al(OH)3 D.热稳定性:Na2CO3>CaCO36、含有酚类物质的废水来源广泛,危害较大。含酚废水不经处理排入水体,会危害水生生物的繁殖和生存;饮用水含酚,会影响人体健康。某科研结构研究出一种高效光催化剂BMO(Bi2MoO6),可用于光催化降解丁基酚,原理如图所示。下列说法错误的是()A.光催化剂BMO可降低丁基酚氧化反应的ΔHB.在丁基酚氧化过程中BMO表现出强还原性C.苯环上连有一OH和一C4H9的同分异构体共有12种(不考虑立体异构)D.反应中BMO参与反应过程且可以循环利用7、将3.9g镁铝合金,投入到500mL2mol/L的盐酸中,合金完全溶解,再加入4mol/L的NaOH溶液,若要生成的沉淀最多,加入的这种NaOH溶液的体积是A.125mL B.200mL C.250mL D.560mL8、一定条件下,下列单质与水反应不产生氢气的是()A.Cl2 B.Fe C.Na D.C9、已知钴酸锂电池的总反应方程式为Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C。用该电池作电源按如图所示装置进行电解。通电后,电极a上一直有气泡产生,电极d附近先出现白色沉淀(CuCl),tmin后白色沉淀全部转变成橙黄色沉淀(CuOH)。下列有关叙述不正确的是A.钴酸锂电池放电时的正极反应为Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2B.当电极a处产生标准状况下气体2.24L时。钴酸锂电池负极质量减少1.4gC.电极d为阳极,电解开始时电极d的反应式为Cu+C1--e-=CuClD.电解tmin后.装置II中电解质溶液的pH显著增大10、通常情况下,仅凭下列事实能证明乙酸是弱酸的是A.某乙酸溶液与锌粒反应产生气泡很慢 B.乙酸钠溶液pH>7C.乙酸溶液能使石蕊变红 D.某乙酸溶液能导电能力弱11、某课外活动小组的同学从采集器中获得雾霾颗粒样品,然后用蒸馏水溶解,得到可溶性成分的浸取液。在探究该浸取液成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论错误的是A.取浸取液少许,滴入AgNO3溶液有白色沉淀产生,则可能含有Cl-B.取浸取液少许,加入Cu和浓H2SO4,试管口有红棕色气体产生,则可能含有NO3-C.取浸取液少许,滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则一定含SO42-D.用洁净的铂丝棒蘸取浸取液,在酒精灯外焰上灼烧,焰色呈黄色,则一定含有Na+12、实验室进行下列实验时,一定不需要使用“沸石”的是A.制乙酸丁酯 B.分馏石油 C.制取乙烯 D.溴乙烷的水解13、下列化学用语正确的是A.丙烯的结构简式:C3H6 B.镁离子的结构示意图:C.CO2的电子式: D.中子数为18的氯原子符号14、新型锂空气电池具有使用寿命长、可在自然空气环境下工作的优点。其原理如图所示(电解质为离子液体和二甲基亚砜),电池总反应为:下列说法不正确的是()A.充电时电子由Li电极经外电路流入Li2O2B.放电时正极反应式为2Li++O2+2e-=Li2O2C.充电时Li电极与电源的负极相连D.碳酸锂涂层既可阻止锂电极的氧化又能让锂离子进入电解质15、已知:锂硫电池的总反应为2Li+xS=Li2Sx。以锂硫电池为电源,通过电解含(NH4)2SO4的废水制备硫酸和化肥的示意图如图(不考虑其他杂质离子的反应)。下列说法正确的是()A.b为电源的正极B.每消耗32g硫,理论上导线中一定通过2mole-C.N室的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+D.SO42-通过阴膜由原料室移向M室16、25℃时,关于某酸(用H2A表示)下列说法中,不正确的是()A.pH=a的Na2A溶液中,由水电离产生的c(OH-)=10a-14B.将pH=a的H2A稀释为pH=a+l的过程中,c(H2A)/c(H+)减小,则H2A为弱酸C.测NaHA溶液的pH,若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸D.0.2mol·L-1H2A溶液中的c(H+)=a,0.1mol·L-1H2A溶液中的c(H+)=b,若a<2b,则H2A为弱酸二、非选择题(本题包括5小题)17、中国科学家运用穿山甲的鳞片特征,制作出具有自我恢复性的防弹衣,具有如此神奇功能的是聚对苯二甲酰对苯二胺(G)。其合成路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称为___。(2)B中含有的官能团名称为___,B→C的反应类型为___。(3)B→D的化学反应方程式为___。(4)G的结构简式为___。(5)芳香化合物H是B的同分异构体,符合下列条件的H的结构共有___种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有四组峰的结构简式为___。①能与NaHCO3溶液反应产生CO2;②能发生银镜反应(6)参照上述合成路线,设计以为原料(其他试剂任选),制备的合成路线:___。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、纳米TiO2是一种重要的光催化剂。以钛酸酯Ti(OR)4为原料制备纳米TiO2的步骤如下:①组装装置如下图所示,保持温度约为65℃,先将30mL钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]加入盛有无水乙醇的三颈烧瓶,再加入3mL乙酰丙酮,充分搅拌;②将含水20%的乙醇溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,得到二氧化钛溶胶;③将二氧化钛溶胶干燥得到二氧化钛凝胶,灼烧凝胶得到纳米TiO2。已知,钛酸四丁酯能溶于除酮类物质以外的大部分有机溶剂,遇水剧烈水解;Ti(OH)4不稳定,易脱水生成TiO2,回答下列问题:(1)仪器a的名称是_______,冷凝管的作用是________。(2)加入的乙酰丙酮可以减慢水解反应的速率,其原理可能是________(填标号)。a.增加反应的焓变b.增大反应的活化能c.减小反应的焓变d.降低反应的活化能制备过程中,减慢水解反应速率的措施还有________。(3)步骤②中制备二氧化钛溶胶的化学方程式为________。下图所示实验装置中,可用于灼烧二氧化钛凝胶的是________(填标号)。(4)测定样品中TiO2纯度的方法是:精确称取0.2000g样品放入锥形瓶中,加入硫酸和硫酸铵的混合溶液,加强热使其溶解。冷却后,加入一定量稀盐酸得到含TiO2+的溶液。加入金属铝,将TiO2+全部转化为Ti3+。待过量的金属铝完全溶解并冷却后,加入指示剂,用0.1000mol·L-lNH4Fe(SO4)2溶液滴定至终点。重复操作2次,消耗0.1000mol·L-1NH4Fe(SO4)2溶液的平均值为20.00mL(已知:Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+)。①加入金属铝的作用除了还原TiO2+外,另一个作用是________________。②滴定时所用的指示剂为____________(填标号)a.酚酞溶液b.KSCN溶液c.KMnO4溶液d.淀粉溶液③样品中TiO2的质量分数为________%。20、为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯,并制得纯净的KNO3溶液(E),某学生设计如下实验方案:(1)操作①主要是将固体溶解,则所用的主要玻璃仪器是_______、_______。(2)操作②~④所加的试剂顺序可以为_______,_______,_______(填写试剂的化学式)。(3)如何判断SO42-已除尽_____________(4)实验过程中产生的多次沉淀_____(选填“需要”或“不需要”)多次过滤,理由是__________。(5)该同学的实验设计方案中某步并不严密,请说明理由___________。21、苯乙烯是一种重要的化工原料,可采用乙苯催化脱氢法制备,反应如下:(g)(g)+H2(g)△H=+17.6kJ/mol(1)在刚性容器中要提高乙苯平衡转化率,可采取的措施有______(2)实际生产中往刚性容器中同时通入乙苯和水蒸气,测得容器总压和乙苯转化率随时间变化结果如图所示。①平衡时,p(H2O)=_____kPa,平衡常数Kp=_____kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)②反应速率V=V正-V逆=k正P乙苯-k逆p苯乙烯p氢气,k正、k逆分别为正逆反应速率常数。计算a处的______。(3)O2气氛下乙苯催化脱氢同可时存在以下两种途径:①a=________。②途径I的反应历程如图所示,下列说法正确的是_____a.CO2为氧化剂b.状态1到状态2形成了O-H键c.中间产物只有()d.该催化剂可提高乙苯的平衡转化率③pCO2与乙苯平衡转化率关系如图分析,pCO2为15kPa时乙苯平衡转化率最高的原因______。
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.①中的反应机理可以认为过氧化钠与水反应生成过氧化氢与氢氧化钠,过氧化氢分解生成水和氧气,发生的反应为复分解反应与氧化还原反应,④中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧化氢与硫酸钡沉淀,过氧化氢分解生成了氧气,因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应。A项正确;B.①中过氧化钠与水反应生成氧气,不能说明存在H2O2,B项错误;C.④中BaO2与硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,证明酸性:硫酸>过氧化氢,不能说明溶解性:BaO2>BaSO4,C项正确;D.⑤中产生的气体为氧气,氧元素化合价升高,做还原剂,说明H2O2具有还原性,D项正确;答案选B。2、D【解析】
A.氯气溶于水生成氯化氢和次氯酸,正确的离子方程式为:Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,故A错误;B.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体,不能使用沉淀符号,且应该用可逆号,正确的离子方程式为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,故B错误;C.Na2O2溶于水生成氢氧化钠和O2,正确的离子方程式为:2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑,故C错误;D.Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应生成碳酸钙沉淀、碳酸氢钠和水,反应的离子方程式为:HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O,故D正确;答案选D。3、C【解析】
设青霉素的相对分子质量为x,则钠盐的相对分子质量分别为23+x﹣1=22+x,钾盐的相对分子质量为39+x﹣1=38+x,1国际单位的2种盐的物质的量相等,则,解得x=333.6,答案选C。4、D【解析】
A.由a点可知,0.1mol/L一元酸HA中c水(H+)=c水(OH-)=1×10-11mol/L,则c(H+)=1×10-14÷10-11=1×10-3mol/L,则HA的电离常数,A选项正确;B.b点溶液中c水(H+)=1×10-7mol/L,c点c水(H+)最大,则溶质恰好为KA,显碱性,a点显酸性,c点显碱性,则中间c水(H+)=1×10-7mol/L的b点恰好显中性,根据电荷守恒可得c(A-)+c(OH-)=c(K+)+c(H+),又c(OH-)=c(H+),则c(A-)=c(K+),B选项正确;C.c点时加入的KOH的物质的量n(KOH)=20mL×0.1mol/L÷0.1mol/L=20mL,由HA的Ka=1×10-5,可得A-的则c(A-)≈0.05mol/L,则c(OH-)≈7×10-6mol/L,在KA中c(OH-)都是由水电离处的,则c水(OH-)=c水(H+)≈7×10-6mol/L,C选项正确;D.向一元弱酸中加入相同浓度的一元强碱,溶液的导电能力逐渐增强,则导电能力:c>b>a,D选项错误;答案选D。5、C【解析】
A、不是最高价含氧酸,不能用元素周期律解释,A错误;B、氢化物的熔沸点与元素周期律没有关系,B错误;C、金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,可以用元素周期律解释,C正确;D、碳酸盐的热稳定性与元素周期律没有关系,D错误,答案选C。【点晴】素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律,具体表现为
同周期(从左到右)
同主族(从上到下)
原子序数
依次递增
依次递增
电子层数
相同
依次递增
最外层电子数
依次递增(从1至8)
相同(He除外)
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
主要化合价
最高正价由+1价到+7价价(O、F除外)最低负价由-4价到-1价
一般相同
金属性
逐渐减弱
逐渐增强
非金属性
逐渐增强
逐渐减弱
6、A【解析】
A.催化剂可降低丁基酚氧化反应的活化能,不会改变ΔH,A项错误;B.BMO被氧气氧化成变为BMO+,说明该过程中BMO表现出较强还原性,B项正确;C.-C4H9有4种结构异构,苯环上还存在羟基,可以形成邻间对三种位置异构,总共有12种,C项正确;D.催化剂在反应过程中,可以循环利用,D项正确;答案选A。7、C【解析】试题分析:镁铝合金与盐酸反应,金属完全溶解,发生的反应为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,氯化镁和氯化铝,分别与NaOH溶液反应的方程式为:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl.Mg2+和Al3+全部转化为沉淀,所以溶液中的溶质只有NaCl;根据氯原子和钠原子守恒得到如下关系式:HCl~NaCl~NaOH112mol/L×0.5L4mol/L×VV=0.25L=250ml,故选C。【考点定位】考查化学计算中常用方法终态法【名师点晴】注意Mg2+和Al3+全部转化为沉淀时,NaOH不能过量,即全部转化为沉淀的Al3+,不能溶解是解题关键;镁铝合金与盐酸反应,金属完全溶解,生成氯化镁和氯化铝,氯化镁和氯化铝,加入4mol•L-1的NaOH溶液,生成的沉淀最多时,Mg2+和Al3+全部转化为沉淀,所以溶液中的溶质只有NaCl,根据氯原子和钠原子守恒解题。8、A【解析】
A.Cl2与水反应生成氯化氢和次氯酸,不产生氢气,故A正确;B.Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故B错误;C.Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,故C错误;D.C与水反应生成氢气和一氧化碳,故D错误;答案选A。【点睛】熟知元素及其化合物的性质是解题的关键,还要注意氯气是常见的氧化剂,与水反应发生歧化反应,其余物质是还原剂,可将水中的氢元素还原为氢气。9、D【解析】
Ⅰ为电解饱和食盐水,电极a为铜棒,且一直有气泡产生,所以a为阴极,发生反应2H++2e⁻===H2↑,则b为阳极,c为阴极,d为阳极。【详解】A.放电时为原电池,原电池正极失电子发生氧化反应,根据总反应可知放电时Li1-xCoO2得电子生成LiCoO2,所以电极方程式为:Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2,故A正确;B.a电极发生反应2H++2e⁻===H2↑,标况下2.24L氢气的物质的量为=0.1mol,则转移的电子为0.2mol,钴酸锂电池负极发生反应LixC6=xLi++6C+xe-,当转移0.2mol电子时有0.2molLi+生成,所以负极质量减少0.2mol×7g/mol=1.4g,故B正确;C.根据分析可知d为阳极,电极材料铜,所以铜在阳极被氧化,根据现象可知生成CuCl,所以电极方程式为Cu+C1--e-=CuCl,故C正确;D.开始时阴极发生反应2H2O+2e⁻===H2↑+2OH-,阳极发生Cu+C1--e-=CuCl,可知生成的Cu+与OH-物质的量相等,tmin后白色沉淀全部转变成橙黄色沉淀(CuOH),说明随着电解的进行发生反应CuCl+OH-═CuOH+Cl-,即电解过程生成的氢氧根全部沉淀,整个过程可用方程式:2H2O+2Cu=2CuOH↓+H2↑表示,可知溶液的pH值基本不变,故D错误;故答案为D。10、B【解析】
证明CH3COOH为弱酸,可从以下角度判断:①等浓度的HCl、CH3COOH导电能力;②等浓度的HCl、CH3COOH比较二者与金属反应速率大小;③判断是否存在电离平衡;④比较二者对应的盐溶液的酸碱性等,以此解答该题。【详解】A.某乙酸溶液与锌粒反应产生气泡很慢,说明该乙酸中氢离子浓度很小,但是不能说明乙酸部分电离,不能证明乙酸是弱电解质,A错误;B.乙酸钠的pH>7,说明乙酸钠是强碱弱酸盐,乙酸是弱酸,B正确;C.乙酸溶液能使石蕊试液变红色,说明乙酸电离出氢离子,但不能说明部分电离,所以不能证明是弱电解质,C错误;D.某乙酸导电能力弱,说明该酸中离子浓度较小,但是不能说明乙酸部分电离,则不能证明乙酸是弱电解质,D错误;故合理选项是B。【点睛】本题考查弱电解质判断的知识。明确强、弱电解质根本区别是解本题关键,溶液导电性强弱与离子浓度及离子所带电荷有关,与电解质强弱无关,题目难度不大。11、C【解析】
A.滴入AgNO3溶液有白色沉淀产生,则可能含有Cl-、SO42-等,A正确;B.取浸取液少许,加入Cu和浓H2SO4,试管口有红棕色气体产生,红棕色气体应该是NO2,说明溶液中可能含有NO3-,B正确;C.取浸取液少许,滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,原浸取液中可能含SO32-、SO42-等,不一定含SO42-,C错误;D.焰色反应呈黄色,则浸取液中一定含有Na+,D正确;答案选C。12、D【解析】
A.制乙酸丁酯温度较高,需要加入沸石防止混合液体暴沸,故A错误;B.分馏石油时,需要通过蒸馏操作完成,需要加入沸石防止混合液体暴沸,故B错误;C.制取乙烯,需要将混合液体加热到170℃,为了防止混合液体暴沸,需要使用沸石,故C错误;D.溴乙烷的水解温度较低,所以不需要使用沸石,故D正确;故选:D。13、B【解析】
A.丙烯的结构简式为:CH2=CH-CH3,故A错误;B.镁离子核外有10个电子,结构示意图,故B正确;C.CO2是共价化合物,其结构式为O=C=O,碳原子和氧原子之间有2对电子,其电子式为,故C错误;D.从符号的意义可知A表示质量数,由质子数(Z)+中子数(N)=质量数(A)得:A=17+18=35,原子符号:,故D错误;故答案为B。【点睛】解化学用语类题型需要重点关注的有:①书写电子式时应特别注意如下几个方面:阴离子及多核阳离子均要加“[]”并注明电荷,书写共价化合物电子式时,不得使用“[]”,没有成键的价电子也要写出来。②书写结构式、结构简式时首先要明确原子间结合顺序(如HClO应是H—O—Cl,而不是H—Cl—O),其次是书写结构简式时,碳碳双键、碳碳三键应该写出来。③比例模型、球棍模型要能体现原子的相对大小及分子的空间结构。14、A【解析】
这是二次电池,放电时Li是负极,充电时Li是阴极;【详解】A.充电时电子经外电路流入Li,A错误;B.放电时正极为还原反应,O2得电子化合价降低,反应式为2Li++O2+2e-=Li2O2,B正确;C.充电时Li电极为阴极,与电源的负极相连,C正确;D.碳酸锂涂层的覆盖可阻止锂电极的氧化,但是涂层能让锂离子进入电解质定向移动形成闭合回路,D正确;答案选A。【点睛】关键之一是正确判断电极。关于负极的判断可以从这几方面入手:如果是二次电池,与电源负极相连的那一极,在放电时是负极;电子流出那一极是负极;发生氧化反应的一极是负极;阴离子向负极移动。15、D【解析】
结合题干信息,由图可知M室会生成硫酸,说明OH-放电,电极为阳极,则a为正极,b为负极,据此分析解答问题。【详解】A.根据上述分析,b为电源负极,A选项错误;B.根据电池的总反应为2Li+xS=Li2Sx,没通过2mole-需要消耗32xg硫,B选项错误;C.N室为阴极,氢离子放电,电极反应式为2H++2e-===H2↑,C选项错误;D.M室生成硫酸,为阳极,电解池中阴离子向阳极移动,原料室中的SO42-通过阴膜移向M室,D选项正确;答案选D。16、C【解析】A.若H2A为强酸,则Na2A为中性,pH=7,水电离产生的c(OH-)=10-7,若H2A为弱酸,则Na2A为碱性,pH=a的Na2A溶液中因A2-的水解促进水的电离,溶液中的OH-来源于水的电离,则由水电离产生的c(OH-)=10a-14,故A正确;B.若H2A为强酸,c(H2A)/c(H+)=0,若H2A为弱酸将pH=a的H2A稀释为pH=a+l的过程中,c(H2A)/c(H+)减小,故B正确;C.测NaHA溶液的pH,若pH>7,说明HA-在溶液中水解,则H2A是弱酸;若pH<7,H2A不一定是强酸,可能是HA-的电离大于HA-的水解,故C错误;D.若H2A为强酸,0.2mol·L-1H2A溶液中的c(H+)=a=0.4mol·L-1,0.1mol·L-1H2A溶液中的c(H+)=b=0.2mol·L-1,此时a=2b,现a<2b,则H2A为弱酸,故D正确;答案为C。二、非选择题(本题包括5小题)17、对二甲苯(或1,4-二甲苯)羧基取代反应+2CH3OH+2H2O;13【解析】
根据合成路线可知,经氧化得到B,结合D的结构简式可逆推得到B为,B与甲醇发生酯化反应可得到D,D与氨气发生取代反应生成E,E与次氯酸钠反应得到F,F与C发生缩聚反应生成聚对苯二甲酰对苯二胺(G),可推知G的结构简式为:,结合有机物的结构与性质分析作答。【详解】(1)根据A的结构,两个甲基处在对位,故命名为对二甲苯,或系统命名为1,4-二甲苯,故答案为:对二甲苯(或1,4-二甲苯);(2)由D的结构逆推,可知B为对苯二甲酸(),含有的官能团名称为羧基,对比B与C的结构,可知B→C的反应类型为取代反应,故答案为:羧基;取代反应;(3)B→D为酯化反应,反应的方程式为:+2CH3OH+2H2O;故答案为:+2CH3OH+2H2O;(4)已知G为聚对苯二甲酰对苯二胺,可知C和F在一定条件下发生缩聚反应而得到,其结构简式为;故答案为:(4)芳香化合物H是B的同分异构体,能与溶液反应产生;能发生银镜反应,说明含有羧基和醛基,可能的结构有一个苯环连有三个不同官能团:—CHO、—COOH、—OH,有10种同分异构体;还可能一个苯环连两个不同官能团:HCOO—、—COOH,有邻、间、对三种;共10+3=13种。其中核磁共振氢谱有四组峰的H的结构简式为,故答案为:13;;(6)设计以为原料,制备的合成路线,根据题目B→D、D→E、E→F信息,可实现氨基的引入及碳链的缩短,具体的合成路线为。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、温度计冷凝回流b用含水20%的乙醇溶液代替水、缓慢滴液Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OHa与酸反应生成氢气,形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化b80【解析】
(1)根据水、无水乙醇和乙酰丙酮容易挥发分析解答;(2)反应的焓变只与初始状态和终了状态有关;增大反应的活化能,反应速率减慢;降低反应的活化能,反应速率加快,据此分析判断;根据实验步骤②的提示分析判断;(3)Ti(OH)4不稳定,易脱水生成TiO2,钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]水解生成二氧化钛溶胶,据此书写反应的化学方程式;灼烧固体需要在坩埚中进行;(4)根据Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+,说明Ti3+容易被氧化;并据此分析判断可以选用的指示剂,结合消耗的NH4Fe(SO4)2的物质的量计算样品中TiO2的质量分数。【详解】(1)根据装置图,仪器a为温度计,实验过程中为了防止水、无水乙醇和乙酰丙酮挥发,可以使用冷凝管冷凝回流,提高原料的利用率,故答案为温度计;冷凝回流;(2)a.反应的焓变只与初始状态和终了状态有关,加入的乙酰丙酮,改变是反应的条件,不能改变反应的焓变,故a错误;b.增大反应的活化能,活化分子数减少,反应速率减慢,故b正确;c.反应的焓变只与初始状态和终了状态有关,加入的乙酰丙酮,改变是反应的条件,不能改变反应的焓变,故c错误;d.降低反应的活化能,活化分子数增多,反应速率加快,故d错误;故选b;根据实验步骤②的提示,制备过程中,用含水20%的乙醇溶液代替水、缓慢滴液,减慢钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]水解的反应速率,故答案为b;用含水20%的乙醇溶液代替水、缓慢滴液;(3)Ti(OH)4不稳定,易脱水生成TiO2,步骤②中钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]水解生成二氧化钛溶胶,反应的化学方程式为Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OH;灼烧二氧化钛凝胶需要在坩埚中进行,故选择的装置为a,故答案为Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OH;a;(4)①根据Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+,说明Ti3+容易被氧化,铝与酸反应生成氢气,在液面上方形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化,故答案为与酸反应生成氢气,形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化;②酚酞溶液、淀粉溶液与NH4Fe(SO4)2溶液,现象不明显;KMnO4溶液也能氧化Ti3+,影响滴定结果,KMnO4不与Fe3+反应;根据滴定反应Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+可知,可以选用KSCN溶液作指示剂,当滴入最后一滴NH4Fe(SO4)2溶液,容易变成血红色,且半分钟不褪色,说明到达了滴定终点,故答案为b;③消耗的NH4Fe(SO4)2的物质的量=0.02L×0.1000mol·L-1=0.002mol,则根据钛原子守恒,n(TiO2)=n(Ti3+)=n(Fe3+)=0.002mol,样品中TiO2的质量分数=×100%=80%,故答案为80。20、烧杯玻璃棒;Ba(NO3)2K2CO3KOH或(KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3)静置,取少量上层澄清溶液,再加入少量Ba(NO3)2溶液,若不变浑浊,表明SO42-已除尽不需要因为几个沉淀反应互不干扰,因此只过滤一次,可减少操作程序因为加入盐酸调节溶液的pH会引进Cl-【解析】
混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体,加入硝酸钡、碳酸钾除去硫酸根离子;加入氢氧化钾除去镁离子;稍过量的氢氧根离子、碳酸根离子用硝酸除去;【详解】(1)固体溶解一般在烧杯中进行,并要用玻璃棒搅拌加快溶解,故答案为:烧杯;玻璃棒;(2)KNO3中混有的杂质离子是SO42-和Mg2+,为了完全除去SO42-应该用稍过量的Ba2+,这样稍过量的Ba2+也变成了杂质,需要加CO32-离子来除去,除去Mg2+应该用OH-,OH-的顺序没有什么要求,过量的CO32-、OH-可以通过加入的盐酸来除去,故答案为:Ba(NO3)2;K2CO3;KOH或(KOH、B
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