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文档简介
上海市宝山区扬波中学2024年高三第四次模拟考试化学试卷考生请注意: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、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.标准状况下,11.2LNO2中含有的氧原子数目为NAB.1mol20Ne和22Ne的混合物中含有的中子数目为10NAC.8.4gNaHCO3和MgCO3的混合物中含有的阴离子数目为0.1NAD.已知某温度下硼酸(H3BO3)饱和溶液的pH=4.6,则溶液中H+的数目为1×10-4.6NA2、下列有关化学用语表示正确的是A.CCl4分子的比例模型: B.氟离子的结构示意图:C.CaCl2的电子式: D.氮分子的结构式:N—N3、化学和生活、社会发展息息相关,从古代文物的修复到现在的人工智能,我们时时刻刻能感受到化学的魅力。下列说法不正确的是A.银器发黑重新变亮涉及了化学变化B.煤综合利用时采用了干馏和液化等化学方法C.瓷器主要成分属于硅酸盐D.芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下成像,该过程并不涉及化学变化4、某小组设计如图装置,利用氢镍电池为钠硫电池(总反应为:)充电。已知氢镍电池放电时的总反应式为,其中M为储氢合金,下列说法正确的是A.a极为氢镍电池的正极B.充电时,通过固体陶瓷向M极移动C.氢镍电池的负极反应式为D.充电时,外电路中每通过2mol电子,N极上生成1molS单质5、可用于检测CO的某气敏传感器的工作原理如图所示。下列说法不正确的是A.工作过程中化学能转化为电能B.工作一段时间后溶液的pH几乎不变C.电极I上发生反应:CO-2e-+H2O=CO2+2H+D.电极II上发生反应:O2+2H2O+4e-=4OH6、下列说法错误的是A.在食品袋中放入盛有硅胶的透气小袋,可防止食物受潮B.在高温下煤和水蒸气作用得到CO、H2、CH4等气体的方法属于煤的气化C.由于含钠、钾、钙、铂等金属元素的物质焰色试验呈现各种艳丽色彩,可用于制造烟花D.淀粉可用于制取葡萄糖、乙醇、乙酸7、钨是高熔点金属,工业上用主要成分为FeWO4和MnWO4的黑钨铁矿与纯碱共熔冶炼钨的流程如下,下列说法不正确的是()A.将黑钨铁矿粉碎的目的是增大反应的速率B.共熔过程中空气的作用是氧化Fe(II)和Mn(II)C.操作II是过滤、洗涤、干燥,H2WO4难溶于水且不稳定D.在高温下WO3被氧化成W8、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.溴水中存在Br2+H2O⇌HBr+HBrO,当加入硝酸银溶液并静置后,溶液颜色变浅B.反应CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)+Q,Q>0,平衡后,升高温度体系颜色变深C.用饱和食盐水除去Cl2中的HClD.合成氨反应中,为提高原料的转化率,可采用高温加热的条件9、食盐加碘是往食盐中加入微量KIO3。工业中往KOH和KI混合溶液中通入Cl2制取KIO3,以下说法不正确的是()A.该条件下氧化性:Cl2>KIO3B.反应产物中含有KClC.制取KIO3的反应中消耗KOH和KI的物质的量比是6:1D.取少量反应后混合液,加足量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,若无黄色沉淀,则反应已完全10、关于化合物2−苯基丙烯(),下列说法正确的是A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色B.可以发生加成聚合反应C.分子中所有原子共平面D.易溶于水及甲苯11、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X和Y能形成两种常见离子化合物,Z原子最外层电子数与其电子层数相同;X与W同主族。下列叙述不正确的是()A.原子半径:Y>Z>W>XB.X、Y形成的Y2X2阴阳离子数目比为1:1C.Y、Z和W的最高价氧化物的水化物可以相互反应D.X与W形成的化合物可使紫色石蕊溶液变红12、普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质,利用如图中的双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。下列有关叙述正确的是()A.电极a为粗铜B.甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区C.乙膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区D.当电路中通过1mol电子时,可生成32g精铜13、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6NA14、氢硫酸中加入或通入少量下列物质,溶液酸性增强的是()A.O2 B.Cl2 C.SO2 D.NaOH15、人剧烈运动后肌肉发酸是因为当体内氧气缺少时葡萄糖发生反应产生了乳酸,其结构简式为。下列关于乳酸的说法正确的是()A.乳酸的系统命名为1-羟基丙酸B.与乳酸具有相同官能团的所有同分异构体(包括乳酸)共3种C.乳酸既可发生取代反应、消去反应又可发生加成反应D.乳酸发生缩聚反应的方程式为n+nH2O16、某恒定温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行如下反应:3A(g)+2B(g)⇌4C(?)+2D(?),“?”代表状态不确定。反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molC,且反应前后压强之比为5:4,则下列说法正确的是A.增加C,B的平衡转化率不变B.此时B的平衡转化率是35%C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大D.该反应的化学平衡常数表达式是K=二、非选择题(本题包括5小题)17、普鲁卡因M(结构简式为)可用作临床麻醉剂,熔点约60℃。它的一条合成路线如下图所示(部分反应试剂和条件已省略):已知:B和乙醛互为同分异构体;的结构不稳定。完成下列填空:(1)比A多两个碳原子,且一氯代物只有3种的A的同系物的名称是____________。(2)写出反应①和反应③的反应类型反应①_______________,反应③_______________。(3)写出试剂a和试剂b的名称或化学式试剂a________________,试剂b____________________。(4)反应②中将试剂a缓缓滴入C中的理由是_____________________________。(5)写出B和F的结构简式B________________________,F________________(6)写出一种同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式________________。①能与盐酸反应②能与碳酸氢钠反应③苯环上有2种不同环境的氢原子18、(化学——选修5:有机化学基础)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:回答下列问题:(1)反应①所需试剂、条件分别是____________;F的化学名称为____________。(2)②的反应类型是______________;A→B的化学方程式为_____________________。(3)G的结构简式为______________;H中所含官能团的名称是____________。(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件,W的可能结构有___种。①遇FeCl3溶液显紫色②属于芳香族化合物③能发生银镜反应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,写出符合要求的W的结构简式____________。(5)设计用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线,其他无机试剂任选(合成路线常用的表示方式为:)____________。19、四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题:(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是__,其目的是__,此时活塞K1,K2,K3的状态为__;一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时活塞K1,K2,K3的状态为____。(2)试剂A为__,装置单元X的作用是__;反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是___。(3)反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。(4)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为__、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。20、氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于乙醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解、氧化。(制备)方法一:(资料查阅)(1)仪器X的名称是______,在实验过程中,B中试纸的颜色变化是______。(2)实验操作的先后顺序是______(填操作的编号)a.检查装置的气密性后加入药品b.熄灭酒精灯,冷却c.在气体入口处通入干燥HCld.点燃酒精灯,加热e.停止通入HCI,然后通入(3)反应结束后发现含有少量CuO杂质,产生的原因是______。方法二:(4)向,溶液中加入一定量NaCl和可生成自色沉淀CuCl离子方程式为______,过滤,沉淀用的酸洗,水洗,乙醇洗三步操作,酸洗采用的酸是______(写名称),用乙醇洗涤的原因是______(任写一点)。(含量测定)(5)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg,将其置于过量的溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用amol/L的溶液滴定到终点,消耗溶液bmL,反应中被还原为,样品中CuCl的质量分数为______(CuCl分子量:)(应用)利用如下图所示装置,测定高炉煤气中CO、、和)的百分组成。(6)已知:i.CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成。ii.保险粉和KOH的混合溶液能吸收氧气。①出保险粉和KOH混合溶液吸收的离子方程式:______。②D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是______、______。21、铁、碳等元素的单质及其化合物在化工医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:(1)Fe(H2NCONH2)6](NO3)3的名称是三硝酸六尿素合铁(Ⅲ),是一种重要的配合物。该化合物中Fe3+的核外电子排布式为___,所含非金属元素的电负性由大到小的顺序为___。碳原子为____杂化,NO3-的空间构型为____。(2)目前发现的铝原子簇Al13的性质与卤素相似,则原子簇Al13属于____晶体。Na[Al(OH)4]存在的化学键有___(填字母)。A离子键B极性键C非极性键D配位键E氢键F金属键(3)已知:反应后,当σ键增加了1mol时,π键___(填“增加”或“减少”)了____个。(4)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”,如SO2分子中存在“离域π键”,可表示成π34,则(咪唑)中的“离域兀键”可表示为_______(5)奥氏体是碳溶解在r-Fe中形成的一种间隙固溶体,晶胞为面心立方结构,如图所示。若晶体密度为dg·cm-3,则晶胞中最近的两个碳原子之间的距离为_____pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示,写出简化后的计算式即可)。
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.标准状况下,NO2液化且部分转化为N2O4,无法计算含有的氧原子数目,A不正确;B.1mol20Ne和22Ne的混合物中含有的中子数目介于10NA~12NA之间,B不正确;C.8.4gNaHCO3和8.4gMgCO3含有的阴离子数目都为0.1NA,则8.4g混合物所含阴离子数目也应为0.1NA,C正确;D.硼酸饱和溶液的体积未知,无法计算溶液中H+的数目,D不正确;故选C。2、B【解析】
A.原子半径Cl>C,所以不能表示CCl4分子的比例模型,A不符合题意;B.F是9号元素,F原子获得1个电子变为F-,电子层结构为2、8,所以F-的结构示意图为:,B正确;C.CaCl2是离子化合物,Ca2+与Cl-之间通过离子键结合,2个Cl-不能合并写,应该表示为:,C错误;D.N2分子中2个N原子共用三对电子,结构式为N≡N,D错误;故合理选项是B。3、D【解析】
A.银器发黑的原因就是因与空气里的氧气等物质发生氧化而腐蚀,重新变亮就是又变成原来的银,在这个过程中涉及到化学变化,A正确;B.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热,生成焦炭、煤焦油、出炉煤气等产物的过程;煤的液化是利用煤制取液体燃料,均为化学变化,B正确;C.瓷器是混合物,主要成分是二氧化硅和硅酸盐(硅酸铝,硅酸钙)等,C正确;D.光敏树脂遇光会改变其化学结构,它是由高分子组成的胶状物质,在紫外线照射下,这些分子结合变成聚合物高分子,属于化学变化,D错误;答案选D。【点睛】复习时除了多看课本,还要多注意生活中的热点现象,思考这些现象与化学之间的关系。4、B【解析】
由电池总反应可知,氢镍电池放电时为原电池反应,负极反应式为MH+OH--e-=M+H2O,正极反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-;钠硫电池充电时为电解池反应,阴极反应式为2Na++2e-=2Na,阳极反应式为Sx2--2e-=xS;充电时,两个电池的电极负接负,正接正,固体Al2O3中的Na+(阳离子)向阴极(电池的负极)移动,据此解答。【详解】A.根据以上分析,与a极相连的是钠硫电池的负极,所以a极为氢镍电池的负极,故A错误;B.电解时阳离子向阴极移动,所以充电时,通过固体Al2O3陶瓷向M极移动,故B正确;C.氢镍电池的负极发生氧化反应,反应式为MH+OH--e-=M+H2O,故C错误;D.充电时,N电极为阳极,反应式为Sx2--2e-=xS,根据电子守恒,外电路中每通过2mol电子,N极上生成xmolS单质,故D错误。故选B。5、D【解析】
该传感器在工作过程中,负极上CO失电子生成CO2,,则Ⅰ为负极,氧气在正极上得电子,Ⅱ为正极,,其电池的总反应为。【详解】A.装置属于原电池装置,工作过程中化学能转化为电能,故A正确;B.电池的总反应为,工作一段时间后溶液的pH几乎不变,故B正确;C.由图可知,CO在负极上失去电子生成二氧化碳,则通CO的电极反应式为,故C正确;D.氧气在正极上得电子,Ⅱ为正极,酸性环境中电极反应式为:,故D错误;故选:D。【点睛】该装置是燃料电池,通入燃料的一断为负极,通入氧气的一端为正极;判断溶液pH是否变化,要根据总反应去判断,观察总反应中是否消耗氢离子或氢氧根,是否生成或氢氧根,是否消耗或生成水。6、C【解析】
A.在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,硅胶(具有吸湿性)能吸收水分,铁是较活泼的金属,具有还原性,能防止食品被氧化,A正确;B.煤的气化是指以煤为原料,以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂(或称气化介质),在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化为气体的过程,所以在高温下煤和水蒸气作用得到CO、H2、CH4等气体的方法属于煤的气化,B正确;C.金属铂灼烧时无色,不用于烟花制作中,C错误;D.淀粉可以被水解成为葡萄糖,葡萄糖进步氧化变成乙醇、乙酸,D正确;故选C。7、D【解析】
A.根据影响反应速率的外界因素分析知,将黑钨铁矿粉碎的目的是增大反应的速率,故A正确;B.根据流程图知,FeWO4和MnWO4在空气中与纯碱共熔反应生成MnO2、Fe2O3,Fe(II)和Mn(II)化合价升高为Fe(III)和Mn(IV),碳酸钠无氧化性,则过程中空气的作用是氧化Fe(II)和Mn(II),故B正确;C.根据流程图可知Na2WO4为可溶性钠盐,与硫酸发生复分解反应生成H2WO4,H2WO4难溶于水,可以通过过滤、洗涤、干燥,分离出来,加热后分解生成WO3,所以H2WO4难溶于水且不稳定,故C正确;D.WO3生成W的过程中,元素化合价降低,应该是被氢气还原,故D错误。故选D。8、D【解析】
A.溴水中有下列平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入AgNO3(s)后,硝酸银与溴离子反应生成溴化银沉淀,平衡正向移动,溶液颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故A不选;B.反应CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)+Q,Q>0,正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释,故C不选;C.增大氯离子的浓度,平衡Cl2+H2O=H++Cl-+HClO逆向移动使得氯气难溶于饱和食盐水,能用勒夏特列原理解释,故C不选;D.合成氨反应是放热反应,升高温度,反应逆向移动,原料的转化率减小,不能通过升高温度提高原料的转化率,故D选;正确答案是D。【点睛】本题考查平衡移动原理,明确平衡移动原理内涵及适用范围是解本题关键,注意:改变条件时不影响平衡移动的不能用平衡移动原理解释。9、D【解析】
A.该反应中,Cl2为氧化剂,KIO3为氧化产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,所以该条件下氧化性:Cl2>KIO3,故A正确;B.还原产物为KCl,所以反应产物中含有KCl,故B正确;C.方程式为6KOH+3Cl2+KI=KIO3+6KCl+3H2O,制取KIO3的反应中消耗KOH和KI的物质的量比是6:1,故C正确;D.如果反应中碘化钾过量,则加入稀硝酸后碘离子也能被氧化为碘酸钾,不会出现黄色沉淀,所以不能据此说明反应不完全,故D错误。故答案选D。【点睛】选项D是解答的易错点,注意硝酸的氧化性更强,直接加入硝酸也能氧化碘离子。10、B【解析】
2-苯基丙烯的分子式为C9H10,官能团为碳碳双键,能够发生加成反应、氧化反应和加聚反应。【详解】A项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,能够与高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;B项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,一定条件下能够发生加聚反应生成聚2-苯基丙烯,故B正确;C项、有机物分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基,所有原子不可能在同一平面上,故C错误;D项、2-苯基丙烯为烃类,分子中不含羟基、羧基等亲水基团,难溶于水,易溶于有机溶剂,则2-苯基丙烯难溶于水,易溶于有机溶剂甲苯,故D错误。故选B。【点睛】本题考查有机物的结构与性质,侧重分析与应用能力的考查,注意把握有机物的结构,掌握各类反应的特点,并会根据物质分子结构特点进行判断是解答关键。11、B【解析】
X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X和Y能形成两种常见离子化合物,这两种离子化合物为Na2O2和Na2O,X为O元素,Y为Na元素,Z原子最外层电子数与其电子层数相同,Z为Al元素;X与W同主族,W为S元素。【详解】A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,Y>Z>W,同主族元素从上到下逐渐增大:W>X,即Na>Al>S>O,故A正确;B.O22-是原子团,X、Y形成的Y2X2阴阳离子数目比为1:2,故B错误;C.Al(OH)3具有两性,Y、Z和W的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4,可以相互反应,故C正确;D.X与W形成的化合物SO2、SO3的水溶液呈酸性,可使紫色石蕊溶液变红,故D正确;故选B。12、D【解析】
A.电解精炼铜中,粗铜作阳极,接电源正极,因此电极a为精铜,电极b为粗铜,故A错误;B.甲膜为阴离子交换膜,防止阳极溶解的杂质阳离子进入阴极区,同时NO3-可穿过该膜,平衡阳极区电荷,故B错误;C.乙膜为过滤膜,先对阳极区的阳极泥及漂浮物过滤,故C错误;D.阴极只有Cu2+放电,转移1mol电子时,生成0.5molCu,因此质量=0.5mol×64g/mol=32g,故D正确;故答案选D。【点睛】本题关键是通过装置原理图判断该电解池的阴阳极,通过阴阳极的反应原理,判断甲膜和乙膜的种类和作用。13、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。14、B【解析】
H2S具有还原性,能被强氧化剂氧化,H2S的水溶液呈酸性,能和碱发生中和反应,以此解答该题。【详解】A.发生2H2S+O2=S↓+2H2O反应,溶液由酸性变为中性,所以酸性减弱,故A错误;B.发生2H2S+Cl2=S↓+2HCl反应,溶液酸性增强,故B正确;C.发生2H2S+SO2=3S↓+2H2O反应,溶液由酸性变为中性,则溶液的酸性减弱,故C错误;D.加入氢氧化钠溶液,生成硫化钠,溶液的酸性减弱,故D错误;故答案选B。15、B【解析】
A.乳酸的系统命名为2-羟基丙酸,故A错误;B.与乳酸具有相同官能团的同分异构体,乳酸分子有对称碳原子有两种旋光异构体,包括乳酸共3种,故B正确;C.乳酸分子含有羟基、羧基,可发生取代反应、消去反应,不能发生加成反应,故C错误;D.乳酸分子含有羟基、羧基,乳酸发生缩聚反应生成聚乳酸,反应的方程式为n+(n-1)H2O,故D错误;故选B。16、A【解析】
由题意可知反应的前后压强之比为5:4,说明反应正向是体积减小的反应,即C、D物质中只有一种是气体,列三段式:由于(4+2):(2.8+1.2+1.6)=15:14≠5:4,(4+2):(2.8+1.2+0.8)=5:4,所以C物不是气体,D物为气体。【详解】A.增大反应体系中物质的浓度,平衡向浓度减小的方向移动,但C不是气体,增加C不能使平衡正向移动,所以B的平衡转化率不变,故A正确;B.B的平衡转化率=0.8mol÷2mol×100%=40%,故B错误;C.化学平衡常数只与温度有关,温度不变则平衡常数不变,故C错误;D.由于生成物C为非气体,其浓度为1,所以该反应的化学平衡常数表达式K=,故D错误;故答案为A。【点睛】注意掌握外界条件对化学平衡的影响和反应三段式的应用。二、非选择题(本题包括5小题)17、1,2-二甲苯(或邻二甲苯)取代反应还原反应浓硝酸,浓硫酸浓硫酸防止出现多硝基取代的副产物(CH3)2NH(任写一种)【解析】
B和乙醛互为同分异构体,且的结构不稳定,则B为,由F与B反应产物结构可知,C2H7N的结构简式为H3C﹣NH﹣CH3。由普鲁卡因M的结构简式(),可知C6H6的结构简式为,与环氧乙烷发生类似加成反应得到C为,对比C、D分子式可知,C发生硝化反应得到D,由普鲁卡因M的结构可知发生对位取代反应,故D为,D发生氧化反应得到E为,E与HOCH2CH2N(CH3)2发生酯化反应得到G为,G中硝基被还原为氨基得到普鲁卡因,据此解答。【详解】(1)比A多两个碳原子,且一氯代物只有3种的A的同系物为,名称是1,2﹣二甲苯,故答案为1,2﹣二甲苯;(2)反应①属于取代反应,反应③属于还原反应,故答案为取代反应;还原反应;(3)反应②为硝化反应,试剂a为浓硝酸、浓硫酸,反应③为酯化反应,试剂b为浓硫酸,故答案为浓硝酸、浓硫酸;浓硫酸;(4)反应②中将试剂a缓缓滴入C中的理由是:防止出现多硝基取代的副产物,故答案为防止出现多硝基取代的副产物;(5)B的结构简式为,F的结构简式:H3C﹣NH﹣CH3,故答案为;H3C﹣NH﹣CH3;(6)一种同时满足下列条件的D()的同分异构体:①能与盐酸反应,含有氨基,②能与碳酸氢钠反应,含有羧基,③苯环上有2种不同环境的氢原子,可以是含有2个不同的取代基处于对位,符合条件的同分异构体为等,故答案为。18、Cl2、光照辛醛取代反应羟基13【解析】
甲苯发生取代反应生成,在氢氧化钠水溶液加热条件下发生取代反应生成,则A为,该分子继续氧化为B,可推知B为,C为;D经过先水解后消去反应可得到HCHO,所以E为HCHO,根据给定的已知信息及逆合成分析法可知,G为,据此分析作答。【详解】甲苯→,发生的是取代反应,所需试剂、条件分别是Cl2、光照;F为,根据系统命名法可知其名称为辛醛,故答案为Cl2、光照;辛醛;(2)反应②是C和H发生的酸和醇的酯化反应(取代反应),A→B的化学方程式为,故答案为取代反应;;(3)结合给定的已知信息推出G的结构简式为;G→H,是-CHO和H2的加成反应,所以H中所含官能团的名称是羟基,故答案为;羟基。(4)C为,化合物W的相对分子质量比化合物C大14,W比C多一个CH2,遇FeCl3溶液显紫色含有酚羟基,属于芳香族化合物含有苯环,能发生银镜反应含有醛基,①苯环上有三个取代基,分别为醛基、羟基和甲基,先固定醛基和羟基的位置,邻间对,最后移动甲基,可得到10种不同结构;②苯环上有两个取代基,分别为-OH和-CH2CHO,邻间对位共3种,所以W的可能结构有10+3=13种;符合①遇FeCl3溶液显紫色、②属于芳香族化合物、③能发生银镜反应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要求的W的结构简式:,故答案为13;;(5)根据题目已知信息和有关有机物的性质,用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线具体如下:,故答案为。19、打开K1,关闭K2和K3先通入过量的CO2气体,排除装置内空气打开K1,关闭K2和K3打开K2和K3,同时关闭K1浓硫酸吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险排出残留在装置中的TiBr4和溴蒸气直形冷凝管温度计(量程250°C)【解析】
⑴检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行排除装置内的空气,防止反应物碳单质与氧气反应,浪费原料,还可能产生有毒气体CO等,污染空气,开始仅仅是通入CO2气体,所以只需要打开K1,关闭K2和K3,打开电炉并加热反应管,此时需要打开K2和K3,同时关闭K1,保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中。⑵因为产品四溴化钛易发生水解,因此整套装置需要保持干燥,因此进入的CO2气体必须干燥,装置单元X应为尾气处理装置,吸收多余的溴蒸气,同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验,防止产品四溴化钛水解变质。⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染。⑷实验结束后,将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯,因此需要用到直形冷凝管。【详解】⑴检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行排除装置内的空气,防止反应物碳单质与氧气反应,浪费原料,还可能产生有毒气体CO等,污染空气,因此加热实验前应先通入过量的CO2气体,其目的是排除装置内空气。此时仅仅是通入CO2气体,所以只需要打开K1,关闭K2和K3;而反应开始一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时需要打开K2和K3,同时关闭K1,保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中,故答案为:先通入过量的CO2气体;排除装置内空气;打开K1,关闭K2和K3;打开K2和K3,同时关闭K1。⑵因为产品四溴化钛易发生水解,因此整套装置需要保持干燥,因此进入的CO2气体必须干燥,所以试剂A为浓硫酸(作干燥剂),装置单元X应为尾气处理装置,吸收多余的溴蒸气,同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验,防止产品四溴化钛水解变质。反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险,用热源间歇性微热连接管可以使产品四溴化钛加热熔化,流入收集装置中,故答案为:浓硫酸;吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解;防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险。⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染,故答案为:排出残留在装置中的TiBr4和溴蒸气。⑷实验结束后,将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。在产品四溴化钛中还有残留的液溴,因此根据题中给出的四溴化钛的沸点233.5°C,可以使用蒸馏法提纯;此时应将a端的仪器改装为直形冷凝管、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是温度计(量程是250°C),故答案为:直形冷凝管;温度计(量程250°C)。20、干燥管先变红后褪色cdb通入的HCl的量不足2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+硫酸醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化×100%2S2O42-+3O2+4OH-=
4SO42-+2H2ONaOH溶液CuCl的盐酸溶液【解析】
CuCl2·2H2O晶体在氯化氢气流中加热失水得到CuCl2,温度高于300℃分解生成CuCl和Cl2;向硫酸铜溶液中加入一定量NaCl和Na2SO3发生氧化还原反应生成CuCl,得到的CuCl经硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗涤,可快速除去固体表面的水分,防止水解、氧化;氯化亚铜与氯化铁发生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-,加入K2Cr2O7溶液,发生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,结合关系式解答该题;保险粉和KOH的混合溶液吸收O2,发生氧化还原反应;CuCl易被氧化,因此吸收CO前,要先吸收O2;NaOH溶液能吸收CO2,则吸收O2前,要先吸收CO2;N2的体积可用排水法测定,据此解答。【详解】(1)根据仪器X的构造,其名称是干燥管;由制备CuCl的原理可知,反应生成了Cl2,故B中湿润的石蕊试纸试纸先变红后褪色,故答案为干燥管;先变红后褪色;(2)实验时检查装置的气密性后加入药品后,要先在气体入口处通入干燥HCl,再点燃酒精灯,加热,实验结束时要先熄灭酒精灯,冷却,再停止通入HCl,然后通入,所以操作的先后顺序是cdb,故答案为cdb;(3)根据以上分析,若实验中通入的HCl的量不足,则氯化铜晶体加热时发生水解,最后生成少量CuO,故答案为通入的HCl的量不足;(4)向硫酸铜溶液中加入一定量NaCl和Na2SO3发生氧化还原反应生成CuCl,离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+;由制备反应可知,有硫酸钠生成,则应加入硫酸,为防止CuCl溶解,不能加入硝酸等氧化性酸,也不能加入盐酸,防止引入新杂质;因乙醇沸点低,易挥发,则用乙醇洗涤,可快速除去固体表面的水分,防止水解、氧化;故答案为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+;硫酸;醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化;(5)氯化亚铜与氯化铁发生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-,加入K2Cr2O7溶液,发生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,反应的关系式为6CuCl~6Fe2+~Cr2O
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