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文档简介
2024年河南省唐河一中高三第三次模拟考试化学试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.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、用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是A.用氢氧燃料电池电解饱和食盐水得到0.4molNaOH,在燃料电池的负极上消耗氧气分子数为0.1NAB.2molH3O+中含有的电子数为20NAC.密闭容器中1molN2(g)与3molH2(g)反应制备氨气,形成6NA个N-H键D.32gN2H4中含有的共用电子对数为6NA2、常温下,下列有关溶液的说法正确的是()A.pH相等的①NH4Cl②NH4Al(SO4)2③NH4HSO4溶液:NH4+浓度的大小顺序为①>②>③B.常温下,pH为5的氯化铵溶液和pH为5的醋酸溶液中水的电离程度相同C.HA的电离常数Ka=4.93×10-10,则等浓度的NaA、HA混合溶液中:c(Na+)>c(HA)>c(A-)D.已知在相同条件下酸性HF>CH3COOH,则物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中:c(Na+)-c(F-)>c(K+)-c(CH3COO-)3、COCl2的分解反应为:COCl2(g)=Cl2(g)+CO(g)△H=+108kJ•mol-1。某科研小组研究反应体系达到平衡后改变外界条件,各物质的浓度在不同条件下的变化状况,结果如图所示。下列有关判断不正确的是A.第4min时,改变的反应条件是升高温度B.第6min时,V正(COCl2)>V逆(COCl2)C.第8min时的平衡常数K=2.34D.第10min到14min未标出COCl2的浓度变化曲线4、下列说法正确的是A.古人煮沸海水制取淡水,现代可通过向海水加入明矾实现海水淡化B.我国山水画所用的炭黑与“嫦娥四号”卫星所使用的碳纤维互为同分异构体C.某些筒装水使用的劣质塑料桶常含有乙二醇(),乙二醇不溶于水D.“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称,真丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物5、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.28g晶体硅中含有NA个Si-Si键B.叠氮化铵(NH4N3)发生爆炸反应:NH4N3=2N2+2H2,当产生标准状况下22.4L气体时,转移电子的数目为NAC.pH=1的H3PO4溶液中所含H+的数目为0.1NAD.200mL1mol/LAl2(SO4)3溶液中A13+和SO42-的数目总和是NA6、为检验某固体物质中是否铵盐,你认为下列试纸或试剂一定用不到的是()①蒸馏水②氢氧化钠溶液③红色石蕊试纸④蓝色石蕊试纸⑤稀硫酸A.①⑤ B.④⑤ C.①③ D.①④⑤7、克伦特罗是一种平喘药,但被违法添加在饲料中,俗称“瘦肉精”,其结构简式如图。下列有关“瘦肉精”的说法正确的是A.它的分子式为C12H17N2Cl2OB.它含有氨基、氯原子、碳碳双键等官能团C.1mol克伦特罗最多能和3molH2发生加成反应D.一定条件下它能发生水解反应、酯化反应、消去反应、氧化反应、加聚反应等8、的名称是A.1-甲基-4-乙基戊烷 B.2-乙基戊烷C.1,4-二甲基己烷 D.3-甲基庚烷9、某抗癌药物的结构简式如图所示,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述正确的是A.元素的非金属性:W>Z>XB.Y的最高价氧化物的水化物是强酸C.W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟D.Y、Z形成的化合物中,每个原子均满足8电子结构10、关于实验室制备乙烯的实验,下列说法正确的是()A.反应物是乙醇和过量的3molB.控制反应液温度在140C.反应容器中应加入少许碎瓷片D.反应完毕后应先移去酒精灯,再从水中取出导管11、已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间以单键结合。下列有关C3N4晶体的说法中正确的是()A.C3N4晶体是分子晶体B.C3N4晶体中C—N键的键长比金刚石中的C—C键的键长长C.C3N4晶体中C、N原子个数之比为4∶3D.C3N4晶体中粒子间通过共价键相结合12、生物固氮与模拟生物固氮都是重大基础性研究课题。大连理工大学曲景平教授团队设计合成了一类新型邻苯二硫酚桥联双核铁配合物,建立了双铁分子仿生化学固氮新的功能分子模型。如图是所发论文插图。以下说法错误的是A.催化剂不能改变反应的焓变B.催化剂不能改变反应的活化能C.图中反应中间体NXHY数值X<3D.图示催化剂分子中包含配位键13、在恒容密闭容器中发生反应:2NO2(g)N2O4(g)ΔH=-akJ/mol(a>0),设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A.平衡后升高温度,容器中气体颜色加深B.每消耗44.8LNO2,生成N2O4的分子数一定为NAC.该容器中气体质量为46g时,原子总数为3NAD.若N2O4分子数增加0.5NA,则放出0.5akJ的热量14、如图是电解饱和食盐水(含少量酚酞)的装置,其中c、d为石墨电极。下列说法正确的是A.a为负极、b为正极B.a为阳极、b为阴极C.电解过程中,钠离子浓度不变D.电解过程中,d电极附近变红15、标准状态下,气态分子断开1mol化学键的能量称为键能。已知H—H、H—O和O=O键的键能分别为436kJ·mol-1、463kJ·mol-1和495kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是A.断开1molH2O(l)中的H—O键需要吸收926kJ的能量B.2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH=-485kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=+485kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-485kJ·mol-116、下列有关含氯物质的说法不正确的是A.向新制氯水中加入少量碳酸钙粉末能增强溶液的漂白能力B.向NaClO溶液中通入少量的CO2的离子方程式:CO2+2ClO-+H2O=2HClO+CO32-(已知酸性:H2CO3>HClO>HCO3-)C.向Na2CO3溶液中通入足量的Cl2的离子方程式:2Cl2+CO32-+H2O=CO2+2Cl-+2HClOD.室温下,向NaOH溶液中通入Cl2至溶液呈中性时,相关粒子浓度满足:c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO)二、非选择题(本题包括5小题)17、蜂胶是一种天然抗癌药,主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物I的路线如下图所示:已知:①②RCHO+HOOCCH2COOHRCH=CHCOOH请回答下列问题(1)化合物A的名称是_____________;化合物I中官能团的名称是___________。(2)G→H的反应类型是____________;D的结构简式是___________________。(3)写出化合物C与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_______________________。(4)化合物W与E互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上只有3个取代基,则W可能的结构有__________________(不考虑顺反异构)种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为21:2:1:1:1:1,写出符合要求的W的结构简式:________________________________________________________。(5)参照上述合成路线,设计由CH3CH—CH2和HOOCCH2COOH为原料制备CH2CH2CH=CHCOOH的合成路线(无机试剂及吡啶任选)。_________________________________。18、医药合成中可用下列流程合成一种治疗心脏病的特效药物(G)。已知:①RCH=CH2RCH2CH2CHO;②(1)B的核磁共振氢谱图中有________组吸收峰,C的名称为________。(2)E中含氧官能团的名称为________,写出D→E的化学方程式________。(3)E-F的反应类型为________。(4)E的同分异构体中,结构中有醚键且苯环上只有一个取代基结构有________种,写出其中甲基数目最多的同分异构体的结构简式________________________。(5)下列有关产物G的说法正确的是________A.G的分子式为C15H28O2B.1molG水解能消耗2molNaoHC.G中至少有8个C原子共平面D.合成路线中生成G的反应为取代反应(6)写出以1-丁醇为原料制备C的同分异构体正戊酸(CH3CH2CH2CH2COOH)的合成路线流程图。示例如下:H2C=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH,无机试剂任选______________________。19、氮化铝(室温下与水缓慢反应)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。化学研究小组同学按下列流程制取氮化铝并测定所得产物中AlN的质量分数。己知:AlN+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+NH3↑。回答下列问题:(1)检查装置气密性,加入药品,开始实验。最先点燃___(“A”、“C”或“E”)处的酒精灯或酒精喷灯。(2)装置A中发生反应的离子方程式为___,装置C中主要反应的化学方程式为___,制得的AlN中可能含有氧化铝、活性炭外还可能含有___。(3)实验中发现氮气的产生速率过快,严重影响尾气的处理。实验中应采取的措施是___(写出一种措施即可)。(4)称取5.0g装置C中所得产物,加入NaOH溶液,测得生成氨气的体积为1.68L(标准状况),则所得产物中AlN的质量分数为___。(5)也可用铝粉与氮气在1000℃时反应制取AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,共主要原因是___。20、葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2↑相关物质的溶解性见下表:实验流程如下:回答下列问题:(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时,甲同学设计了如图所示装置。①你认为缺少的仪器是__。②甲同学在尾气吸收装置中使用倒立漏斗的目的是__。(2)第②步CaCO3固体过量,其目的是__。(3)本实验中___(填“能”或“不能”)用CaCl2替代CaCO3,理由是__。(4)第③步“某种操作”名称是__。(5)第④步加入乙醇的作用是__。(6)第⑥步中洗涤操作主要是除去沉淀表面可能含有的溴化钙,洗涤剂最合适的是__(填标号)。A.冷水B.热水C.乙醇D.乙醇—水混合溶液21、甲烷是天然气的主要成分,是一种重要的清洁能源和化工原料。(1)用煤制天然气时会发生多个反应,通过多种途径生成CH4。已知:C(s)十2H2(g)CH4(g)△H=-73kJ/mol2CO(g)C(s)+CO2(g)△H=-171kJ/molCO(g)十3H2(g)CH4(g)+H2O(g)△H=-203kJ/mol。写出CO(g)与H2O(g)反应生成H2(g)和CO2(g)的热化学方程式____________。(2)天然气中含有H2S杂质,某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液,已知T℃k(NH3·H2O)=1.74×10-5;k1(H2S)=1.07×10-7,k2(H2S)=1.74×10-13,NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是____________。Ac(NH4+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)Bc(HS-)>c(NH4+)>(S2-)>c(H+)Cc(NH4+)>c(HS-)>c(H2S)>c(H+)Dc(HS-)>c(S2-)>c(H+)>c(OH-)(3)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)①一定温度时,在一个体积为2L的恒容密闭容器中,加入1molCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应,5min后达平衡,生成0.2molCO,用H2表示该反应的速率为____________。此反应的平衡常数为____________(结果保留到小数点后三位)。②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是____________。A体系的压强不再发生变化B生成1molCH4的同时消耗3molH2C各组分的物质的量浓度不再改变D体系的密度不再发生变化E反应速率V(CH4):V(H2O):u(CO):u(H2)=1:1:1:3(4)甲醇水蒸气重整制氢反应:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49kJ/mol。某温度下,将[n(H2O):n(CH3OH)]=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为____________。
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.电解饱和食盐水的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2,反应中氯元素的化合价由-1价升高为0价,得到0.4molNaOH时,生成0.2molCl2,转移电子数为0.4NA,氢氧燃料电池正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,因此正极上消耗氧气分子数为0.1NA,故A错误;B.1个H3O+中含有10个电子,因此2molH3O+中含有的电子数为20NA,故B正确;C.N2与H2反应的化学方程式为:N2+3H22NH3,该反应属于可逆反应,因此密闭容器中1molN2(g)与3molH2(g)反应生成氨气物质的量小于2mol,形成N-H键的数目小于6NA,故C错误;D.32gN2H4物质的量为=1mol,两个氮原子间有一个共用电子对,每个氮原子与氢原子间有两个共用电子对,因此1molN2H4中含有的共用电子对数为5NA,故D错误;故选B。【点睛】本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断,题目难度中等,注意明确H3O+中含有10个电子,要求掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系。2、A【解析】
A.氢离子抑制铵根离子水解,NH4HSO4溶液呈强酸性,NH4Al(SO4)2中两种阳离子水解显酸性,要使这三种溶液的pH相等,则NH4Cl和NH4Al(SO4)2溶液中阳离子的水解程度相等,硫酸氢铵浓度最小,所以NH4+浓度的大小顺序为①>②>③,故A正确;B.氯化铵溶液中铵根水解促进水的电离,醋酸溶液中醋酸电离抑制水的电离,当pH相同时,溶液中水的电离程度不同,故B错误;C.Kh=>Ka,可知混合溶液中盐的水解大于弱酸的电离,则等浓度的NaA、HA混合溶液中:c(HA)>c(Na+)>c(A−),故C错误;D.酸性HF>CH3COOH,则酸根离子水解程度F−<CH3COO−,则溶液中c(F−)>c(CH3COO−),物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中由物料守恒得c(Na+)=c(K+),可知c(Na+)−c(F−)<c(K+)−c(CH3COO−),故D错误;故答案选A。【点睛】本题C选项注意利用HA的电离常数计算A-的水解常数,判断混合溶液中水解和电离程度的相对大小,进而得出溶液中粒子浓度的相对大小。3、C【解析】
A选项,第4min时,改变的反应条件是升高温度,平衡正向移动,COCl2浓度减小,故A正确;B选项,第6min时,平衡正向移动,因此V正(COCl2)>V逆(COCl2),故B正确;C选项,第8min时的平衡常数,故C错误;D选项,第10min移走了一氧化碳,平衡正向移动,氯气,一氧化碳浓度增加,COCl2浓度减小,因此COCl2浓度变化曲线没有画出,故D正确。综上所述,答案为C。4、D【解析】
A.明矾不能淡化海水,不能实现海水淡化,故A错误;B.碳纤维是一种新型无机非金属材料,炭黑的主要成分为碳,炭黑与碳纤维不互为同分异构体,故B错误;C.乙二醇()分子中含有两个羟基,羟基属于亲水基,故乙二醇易溶于水,故C错误;D.丝绸的主要原料为蚕丝,蚕丝成分为蛋白质,蛋白质是天然高分子化合物,故D正确。故选D。5、B【解析】
A.1个Si原子周围有4个Si-Si,而1个Si-Si周围有2个Si原子,则Si和Si-Si的比例为2:4=1:2,28gSi其物质的量为1mol,则含有的Si-Si的物质的量为2mol,其数目为2NA,A错误;B.叠氮化铵发生爆炸时,H的化合价降低,从+1降低到0,1mol叠氮化铵发生爆炸时,生成4mol气体,则总共转移4mol电子;现生成22.4:L,即1mol气体,则转移的电子数为NA,B正确;C.不知道磷酸溶液的体积,无法求出其溶液中的H+数目,C错误;D.200mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,如果Al3+不水解,则Al3+和SO42-的物质的量=0.2L×1mol·L-1×2+0.2L×1mol·L-1×3=1mol,其数目为NA,但是Al3+为弱碱的阳离子,在溶液中会水解,因此Al3+数目会减少,Al3+和SO42-的总数目小于NA,D错误。答案选B。6、B【解析】
铵根离子和氢氧化钠溶液反应生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则需要红色石蕊试纸,且需要蒸馏水润湿试纸,则不需要的物质是蓝色石蕊试纸及稀硫酸,④⑤正确,故答案为B。7、C【解析】
A、根据克伦特罗结构简式知它的分子式为C12H18N2Cl2O,错误;B、根据克伦特罗结构简式知它含有苯环、氨基、氯原子、羟基等官能团,不含碳碳双键,错误;C、该有机物含有1个苯环,1mol克伦特罗最多能和3molH2发生加成反应,正确;D、该有机物不含碳碳双键,不能发生加聚反应,错误;故答案选C。8、D【解析】根据主链最长原则,主链有7个碳原子;根据支链最近原则,从右端开始第3个碳原子上连有一个甲基,所以的名称是3-甲基庚烷,故D正确。9、C【解析】
由分子结构可知Y形成5个共价键,则Y原子最外层有5个电子,由于W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,则W是N,Y是P,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍,P最外层有5个电子,Z最外层电子数也是奇数,X最外层电子数为偶数,结合都是短周期元素,则Z是Cl最外层有7个电子,所以X最外层电子数为(5+7)÷2=6,原子序数比P小中,则X是O元素,然后分析解答。【详解】根据上述分析可知:W是N,X是O,Y是P,Z是Cl元素。A.元素的非金属性:O>N,即X>W,A错误;B.Y是P,P的最高价氧化物的水化物是H3PO4是弱酸,B错误;C.W是N,Z是Cl,W的最简单氢化物NH3与Z的单质Cl2混合后会发生氧化还原反应:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,反应产生的NH4Cl在室温下呈固态,因此可看到产生白烟现象,C正确;D.Y是P,Z是Cl,二者可形成PCl3、PCl5,其中PCl3中每个原子均满足8电子结构,而PCl5中P原子不满足8电子结构,D错误;故合理选项是C。【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的应用。把握原子结构与原子最外层电子数目关系,结合物质分子结构简式推断元素是解题关键,侧重考查学生分析与应用能力,注意规律性知识的应用。10、C【解析】
实验室制备乙烯所用的原料为乙醇和浓硫酸,反应条件是加热到170℃,反应装置为液液加热装置,据此进行解答。【详解】A.3mol/L硫酸为稀硫酸,必须使用浓硫酸,选项A错误;B.反应温度在140℃时,生成的是乙醚,170℃时才生成乙烯,选项B错误;C.溶液加热为防暴沸,需要加入碎瓷片,选项C正确;D.为了防止倒吸,应先把导管从水中取出再熄灭酒精灯,选项D错误;答案选C。【点睛】本题考查乙烯的实验室制法,明确乙烯的制备原理为解答关键,注意有机反应的反应条件不同时,反应产物可能不同,反应温度在140℃时,生成的是乙醚,170℃时才生成乙烯,试题培养了学生的化学实验能力。11、D【解析】
A.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,则C3N4晶体是原子晶体,故A错误;B.因N的原子半径比C原子半径小,则C3N4晶体中,C−N键的键长比金刚石中C−C键的键长要短,故B错误;C.原子间均以单键结合,则C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子,所以晶体中C、N原子个数之比为3:4,故C错误;D.C3N4晶体中构成微粒为原子,微粒间通过共价键相结合,故D正确;故选:D。【点睛】C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合,则为原子晶体,每个C原子周围有4个N原子,每个N原子周围有3个C原子,形成空间网状结构,C-N键为共价键,比C-C键短。12、B【解析】
A.催化剂能够改变反应途径,不能改变反应物、生成物的能量,因此不能改变反应的焓变,A正确;B.催化剂能够改变反应途径,降低反应的活化能,B错误;C.在过渡态,氮气分子可能打开叁键中部分或全部共价键,然后在催化剂表面与氢原子结合形成中间产物,故x可能等于1或2,C正确;D.根据图示可知,在中间体的Fe原子含有空轨道,在S原子、N原子上含有孤对电子,Fe与S、N原子之间通过配位键连接,D正确;故合理选项是B。13、B【解析】
A.升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,c(NO2)增大,使容器中气体颜色加深,A正确;B.由于未指明反应的温度、压强,因此不能根据气体体积确定气体的物质的量及含有的分子数目,B错误;C.NO2、N2O4最简式是NO2,1个NO2中含有3个原子,其式量是46,所以46g混合气体中含有NO2的物质的量是1mol,其中含有的原子数目为3NA,C正确;D.根据方程式可知:每反应产生1molN2O4,放出akJ的热量,若N2O4分子数增加0.5NA,产生N2O40.5mol,因此放出热量为0.5akJ,D正确;故合理选项是B。14、A【解析】
原电池中,电子从负极流出,所以a是负极,b是正极,c是阴极,d是阳极。【详解】A.根据图象知,a是负极,b是正极,故A正确;B.外加电源中为正负极,不是阴阳极,则c是阴极,d是阳极,故B错误;C.电解时消耗水,溶液的体积减小,钠离子的物质的量不变,则钠离子的浓度增大,故C错误;D.c是阴极,电极上氢离子放电生成氢气,同时生成氢氧根离子,则c电极附近变红,故D错误。故选A。15、D【解析】
A.断开1molH2O(g)中的H—O键需要吸收926kJ的能量,故A错误;B.2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH=463kJ·mol-1×4-436kJ·mol-1×2-495kJ·mol-1=+485kJ·mol-1,故B错误;C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)应该是放热反应,故C错误;D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-485kJ·mol-1,故D正确。综上所述,答案为D。16、B【解析】
A.新制氯水中存在Cl2+H2OHCl+HClO的平衡,加碳酸钙,消耗氢离子,平衡正向移动,HClO浓度增大,漂白能力增强,选项A正确;B.酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,故HClO与CO32-不能同时产生,选项B错误;C.足量氯气和水产生的盐酸将CO32-全部反应成CO2气体,选项C正确;D.中性时由电荷守恒得到c(Na+)=c(ClO-)+c(Cl-),由于发生氧化还原反应,由得失电子守恒得到c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),两式联立可得c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO),选项D正确。答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、对羟基苯甲醛(酚)羟基、酯基、碳碳双键取代反应11【解析】
由有机物的转化关系可知,发生信息①反应生成,与(CH3O)SO2发生取代反应生成,与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则D为;在BBr3的作用下反应生成,则E为;与HBr在过氧化物的作用下发生加成反应生成,则G为;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,则H为;与在浓硫酸作用下共热发生酯化反应生成。【详解】(1)化合物A的结构简式为,名称为对羟基苯甲醛;化合物I的结构简式为,官能团为酚羟基、碳碳双键和酯基,故答案为对羟基苯甲醛;酚羟基、碳碳双键和酯基;(2)G→H的反应为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成;与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则D为,故答案为取代反应;;(3)C的结构简式为,能与新制的氢氧化铜悬浊液共热发生氧化反应,反应的化学方程式为,故答案为;(4)化合物W与E()互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上有3个取代基,三个取代基为-OH、-OH、-CH=CHCOOH,或者为-OH、-OH、-C(COOH)=CH2,2个-OH有邻、间、对3种位置结构,对应的另外取代基分别有2种、3种、1种位置结构(包含E),故W可能的结构有(2+3+1)×2-1=11种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:1:1:1:1,符合要求的W的结构简式为:,故答案为11;;(5)结合题给合成路线,制备CH3CH2CH=CHCOOH应用逆推法可知,CH3CH=CH2与HBr在过氧化物条件下反应生成CH3CH2CH2Br,然后碱性条件下水解生成CH3CH2CH2OH,再发生氧化反应生成CH3CH2CHO,最后与HOOCCH2COOH在吡啶、加热条件下反应得到CH3CH2CH=CHCOOH,合成路线流程图为:,故答案为。【点睛】本题考查有机物推断与合成,充分利用转化中物质的结构简式与分子式进行分析判断,熟练掌握官能团的性质与转化是解答关键。18、43-甲基丁酸羟基加成反应或还原反应13、AD【解析】分析:在合成路线中,C+F→G为酯化反应,由F和G的结构可推知C为:,结合已知①,可推知B为:,由F的结构和E→F的转化条件,可推知E的结构简式为:,再结合已知②,可推知D为:。详解:(1)分子中有4种等效氢,故其核磁共振氢谱图中有4组吸收峰,的名称为3-甲基丁酸,因此,本题正确答案为:.4;3-甲基丁酸;(2)中含氧官能团的名称为羟基,根据已知②可写出D→E的化学方程式为。(3)E-F为苯环加氢的反应,其反应类型为加成反应或还原反应。故答案为加成反应或还原反应;(4)的同分异构体中,结构中有醚键且苯环上只有一个取代基结构:分两步分析,首先从分子组成中去掉-O-,剩下苯环上只有一个取代基结构为:,由于丁基有4种,所以也有4种,、、、,第二步,将-O-插入C-C之间形成醚分别有4种、4种、3种和2种,共有13种,其中甲基数目最多的同分异构体的结构简式为、。所以,本题答案为:13;、;(5)A.由结构简式知G的分子式为C15H28O2,故A正确;B.1molG水解能消耗1mol
NaOH,故B错误;C.G中六元碳环上的C原子为饱和碳原子,不在同一平面上,故至少有8个C原子共平面是错误的;D.合成路线中生成G的反应为酯化反应,也属于取代反应,故D正确;所以,本题答案为:AD(6)以1-丁醇为原料制备正戊酸(
CH3CH2CH2CH2COOH),属于增长碳链的合成,结合题干中A→B→C的转化过程可知,1-丁醇先消去生成1-丁烯,再和CO/H2反应生成戊醛,最后氧化生成正戊酸,合成路线为:19、ANH4++NO2-N2↑+2H2OAl2O3+N2+3C2AlN+3COAl4C3减缓亚硝酸钠的滴加速度或降低A处酒精灯加热的温度61.5%NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢破坏了Al表面的氧化膜,便于Al快速反应【解析】
⑴A装置制取氮气,浓硫酸干燥,氮气排除装置内的空气,反之Al反应时被空气氧化。⑵根据氧化还原反应写出A、C的反应式,利用物质之间的反应推出C中可能出现的产物。⑶从影响反应速率的因素思考减缓氮气生成速率。⑷根据关系得出AlN的物质的量,计算产物中的质量分数。⑸氯化铵在反应中易分解,生成的HCl在反应中破坏了Al表面的氧化膜,加速反应。【详解】⑴A处是制取氮气的反应,可以排除装置内的空气,反之反应时Al被氧气氧化,因此最先点燃A处的酒精灯或酒精喷灯,故答案为:A。⑵装置A是制取氮气的反应,A中发生反应的离子方程式为NH4++NO2-N2↑+2H2O,装置C中主要反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,制得的AlN中可能含有氧化铝、活性炭外还可能是Al和C形成的化合物Al4C3,故答案为:NH4++NO2-N2↑+2H2O;Al2O3+N2+3C2AlN+3CO;Al4C3。⑶实验中发现氮气的产生速率过快,严重影响尾气的处理,减缓氮气的生成速度采取的措施是减缓亚硝酸钠的滴加速度或降低A处酒精灯加热的温度,故答案为:减缓亚硝酸钠的滴加速度或降低A处酒精灯加热的温度。⑷生成氨气的体积为1.68L即物质的量为0.075mol,根据方程式关系得出AlN的物质的量为0.075mol,则所得产物中AlN的质量分数为,故答案为:61.5%。⑸在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,可能是NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢破坏了Al表面的氧化膜,从而Al直接和氮气反应,因此其主要原因是NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢破坏了Al表面的氧化膜,故答案为:NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢破坏了Al表面的氧化膜,便于Al快速反应。20、温度计防止倒吸使葡萄糖酸充分反应,提高葡萄糖酸的转化率不能氯化钙与葡萄糖酸不反应趁热过滤降低葡萄糖酸钙的溶解度,有利于其析出D【解析】
葡萄糖中加入3%的溴水并且加热,发生反应C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr,得到葡萄糖酸和HBr,加入过量碳酸钙并加热,发生反应2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→(C6H11O7)2
Ca
(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2、CaCO3+2HBr=CaBr2+CO2↑+H2O,趁热过滤,然后加入乙醇得到葡萄糖酸钙悬浊液,过滤、洗涤、干燥得到葡萄糖酸钙,据此进行分析。【详解】(1)①根据流程可知溴水氧化葡萄糖时需要控制温度为55℃,所以还需要温度计;②倒置的漏斗可以起到防止倒吸的作用;(2)CaCO3固体需有剩余,可使葡萄糖酸充分反应,提高葡萄糖酸的转化率,符合强酸制弱酸原理,以确保葡萄糖酸完全转化为钙盐;(3)盐酸为强酸,酸性比葡萄糖酸强,氯化钙不能与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙,所以不宜用CaCl2替代CaCO3;(4)根据表格中葡萄糖酸钙的溶解度与温度可知葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出,应趁热过滤;(5)葡萄糖酸钙在乙醇中的溶解度是微溶,可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度,有利于葡萄糖酸钙的析出;(6)利用水可以将无机杂质溶解除掉,同时利用葡萄糖酸钙在乙醇中的微溶,减少葡萄糖酸钙的损失,所以应选“乙醇—水的混合溶液”进行洗涤。21、CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=−41kJ∙mol−1ac0.
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