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文档简介
2024年山东省泰安市泰安第四中学高三下学期一模考试化学试题请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、已知酸性溶液中还原性的顺序为SO32->I->Fe2+>Br->Cl-,下列反应不能发生的是A.2Fe3++SO32-+H2O→2Fe2++SO42-+2H+ B.I2+SO32-+H2O→SO42-+2I-+2H+C.2Fe2++I2→2Fe3++2I- D.Br2+SO32-+H2O→SO42-+2Br-+2H+2、我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。下列说法不正确的是A.丙烯醛分子中所有原子可能共平面 B.可用溴水鉴别异戊二烯和对二甲苯C.对二甲苯的二氯代物有6种 D.M能发生取代,加成,加聚和氧化反应3、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.50mL1mol/L硝酸与Fe完全反应,转移电子的数目为0.05NAB.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,所得物质中的氧原子数为4NAC.30g乙酸和甲醛(HCHO)的混合物完全燃烧,消耗O2的分子数目为NAD.1L0.1mol/L的CH3COONH4溶液中,CH3COOH和CH3COO-的微粒数之和为0.1NA4、根据所给信息和标志,判断下列说法错误的是A.A B.B C.C D.D5、加入少许下列一种物质,不能使溴水颜色显著变浅的是A.Mg粉 B.KOH溶液 C.KI溶液 D.CCl46、钠离子电池具有成本低、能量转换效率高、寿命长等优点。一种钠离子电池用碳基材料(NamCn)作负极,利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电,该钠离子电池的工作原理为Na1-mCoO2+NamCnNaCoO2+Cn。下列说法不正确的是A.放电时,Na+向正极移动B.放电时,负极的电极反应式为NamCn—me-=mNa++CnC.充电时,阴极质量减小D.充电时,阳极的电极反应式为NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+7、中国传统文化对人类文明贡献巨大,书中充分记载了古代化学研究成果。下列关于古代化学的应用和记载,对其说明不合理的是()A.《本草纲目》中记载:“(火药)乃焰消(KNO3)、硫黄、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”,其中利用了KNO3的氧化性B.杜康用高粱酿酒的原理是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来C.我国古代人民常用明矾除去铜器上的铜锈[Cu2(OH)2CO3]D.蔡伦利用树皮、碎布(麻布)、麻头等为原料精制出优质纸张,由他监制的纸被称为“蔡侯纸”。“蔡侯纸”的制作工艺中充分应用了化学工艺8、Y是合成香料、医药、农药及染料的重要中间体,可由X在一定条件下合成:下列说法错误的是()A.Y的分子式为C10H8O3B.由X制取Y过程中可得到乙醇C.一定条件下,Y能发生加聚反应D.等物质的量的X、Y分别与NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为3:29、我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理,其主反应历程如图所示(H2→*H+*H)。下列说法错误的是A.向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率B.带*标记的物质是该反应历程中的中间产物C.二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%D.第③步的反应式为*H3CO+H2O→CH3OH+*HO10、常温常压下,O3溶于水产生的游离氧原子[O]有很强的杀菌消毒能力,发生的反应如下:()反应①:O3O2+[O]ΔH>0平衡常数为K1反应②:[O]+O32O2ΔH<0平衡常数为K2总反应:2O33O2ΔH<0平衡常数为K下列叙述正确的是A.降低温度,K减小 B.K=K1+K2C.增大压强,K2减小 D.适当升温,可提高消毒效率11、下列各组物质既不是同系物又不是同分异构体的是()A.甲酸甲酯和乙酸 B.对甲基苯酚和苯甲醇C.油酸甘油酯和乙酸乙酯 D.软脂酸甘油酯和硬脂酸甘油酯12、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.Cu2S(s)Cu(s)CuCl2(s)B.SiO2(s)H2SiO3(s)Na2SiO3(aq)C.Fe(s)Fe2O3(s)Fe2(SO4)3(aq)D.NaCl(aq)Na2CO3(s)NaOH(aq)13、关于“植物油”的叙述错误的是()A.属于酯类 B.不含碳碳双键C.比水轻 D.在碱和加热条件下能完全水解14、在给定条件下,下列加点的物质在化学反应中完全消耗的是A.标准状况下,将1g铝片投入20mL18.4mol/L的硫酸中B.常温下,向100mL3mol/L的硝酸中加入6.4g铜C.在适当温度和催化剂作用下,用2molSO2和1molO2合成SO3D.将含有少量H2O(g)的H2通入盛有足量Na2O2容器中并不断用电火花点燃15、从古至今化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是()A.喝补铁剂(含Fe2+)时,加服维生素C效果更好,因维生素C具有氧化性B.汉代烧制岀“明如镜、声如馨”的瓷器,其主要原料为石灰石C.“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”,司南中的“杓”含Fe2O3D.港珠澳大桥采用超高分子聚乙烯纤维吊绳,其商品名为“力纶”是有机高分子化合物16、亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,主要用于农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。常温下,向1L0.500mol·L-1H3PO3溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,混合溶液中含磷粒子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,下列说法正确的是A.a、b两点时,水电离出的c水(OH-)之比为1.43:6.54B.b点对应溶液中存在:c(Na+)=3c(HPO32-)C.反应H3PO3+HPO32-2H2PO3-的平衡常数为105.11D.当V(NaOH)=1L时,c(Na+)>c(H2PO3-)>c(OH-)>c(H+)二、非选择题(本题包括5小题)17、苯氧布洛芬是一种解热、阵痛、消炎药,其药效强于阿司匹林。可通过以下路线合成:完成下列填空:(1)反应①中加入试剂X的分子式为C8H8O2,X的结构简式为_______。(2)反应①往往还需要加入KHCO3,加入KHCO3的目的是__________。(3)在上述五步反应中,属于取代反应的是________(填序号)。(4)B的一种同分异构体M满足下列条件:Ⅰ.能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。Ⅱ.分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环。则M的结构简式:____。(5)请根据上述路线中的相关信息并结合已有知识,写出以、CH2CHO。为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)____。合成路线流程图示例如下:CH3CH2OHCH2=CH218、聚酰亚胺是重要的特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、纳米、液晶、激光等领域。某聚酰亚胺的合成路线如下(部分反应条件略去)。已知:i、ii、iii、CH3COOH+CH3COOH(R代表烃基)(1)A所含官能团的名称是________。(2)①反应的化学方程式是________。(3)②反应的反应类型是________。(4)I的分子式为C9H12O2N2,I的结构简式是________。(5)K是D的同系物,核磁共振氢谱显示其有4组峰,③的化学方程式是________。(6)1molM与足量的NaHCO3溶液反应生成4molCO2,M的结构简式是________。(7)P的结构简式是________。19、实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是________________。(2)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→______→_____→______→______→f。_________装置A中发生反应的化学方程式为___________。D装置的作用________。(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量_______,充分反应后,经过滤操作得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。过滤所需的玻璃仪器有______________。(4)欲测定溶液Y中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液,用KMnO4标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。20、某化学课外小组在制备Fe(OH)2实验过程中观察到生成的白色沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后变为红褐色。该小组同学对产生灰绿色沉淀的原因,进行了实验探究。I.甲同学猜测灰绿色沉淀是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物,设计并完成了实验1和实验2。编号实验操作实验现象实验1向2mL0.1mol·L-1FeSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液(两溶液中均先加几滴维生C溶液)液面上方出现白色沉淀,一段时间后变为灰绿色,长时间后变为红褐色实验2取实验1中少量灰绿色沉淀,洗净后加盐酸溶解,分成两份。①中加入试剂a,②中加入试剂b①中出现蓝色沉淀,②中溶液未变成红色(1)实验中产生红褐色沉淀的化学方程式为_________________________(2)实验1中加入维生素C溶液是利用了该物质的___性(3)实验2中加入的试剂a为___溶液,试剂b为____溶液。实验2的现象说明甲同学的猜测_____(填“正确”或“不正确”)。Ⅱ.乙同学查阅资料得知,Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性,猜测灰绿色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的,设计并完成了实验3—实验5。编号实验操作实验现象实验3向10mL4mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1FeSO4溶液(两溶液中均先加几滴维生素C溶液)液面上方产生白色沉淀(带有较多灰绿色)。沉淀下沉后,部分灰绿色沉淀变为白色实验4向10mL8mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1FeSO4溶液(两溶液中均先加几滴维生素C溶液)液面上方产生白色沉淀(无灰绿色)。沉淀下沉后,仍为白色实验5取实验4中白色沉淀,洗净后放在潮湿的空气中______________(4)依据乙同学的猜测,实验4中沉淀无灰绿色的原因为_____。(5)该小组同学依据实验5的实验现象,间接证明了乙同学猜测的正确性,则实验5的实验现象可能为____。Ⅲ.该小组同学再次查阅资料得知当沉淀形成时,若得到的沉淀单一,则沉淀结构均匀,也紧密;若有杂质固体存在时,得到的沉淀便不够紧密,与溶液的接触面积会更大。(6)当溶液中存在Fe3+或溶解较多O2时,白色沉淀更容易变成灰绿色的原因为______。(7)该小组同学根据上述实验得出结论:制备Fe(OH)2时能较长时间观察到白色沉淀的适宜的条件和操作有________、____。21、奥司他韦是一种高效、高选择性神经氨酸酶抑制剂,可治疗流感。以莽草酸作为起始原料合成奥司他韦的主流路线如图:已知:+H2O回答下列问题:(1)下列关于莽草酸说法正确的有___。A.莽草酸化学式是C7H8O5B.与浓溴水反应可以生成白色沉淀C.易溶于水和酒精D.可以发生加成反应、消去反应、加聚反应、缩聚反应、取代反应(2)奥司他韦中的官能团名称为___(写两种)。(3)反应①所需的试剂和条件为___。反应②的化学方程式为___。反应③的反应类型为___。(4)芳香化合物X是B的同分异构体,测得其核磁共振氢谱有6组峰,其中两组峰面积最大比值为9:1,则该物质的结构简式是___。(5)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。C中有___个手性碳。(6)参照上述合成路线,写出由制备的合成路线(其它试剂任选):___。
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、因该反应中S元素的化合价升高,Fe元素的化合价降低,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->Fe2+,与已知的还原性强弱一致,能发生,故A不选;B、因该反应中S元素的化合价升高,I元素的化合价降低,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->I-,与已知的还原性强弱一致,能发生,故B不选;C、因该反应中Fe元素的化合价升高,I元素的化合价降低,则Fe2+为还原剂,还原性强弱为Fe2+>I-,与已知的还原性强弱不一致,反应不能发生,故C选;D、因该反应中Br元素的化合价降低,S元素的化合价升高,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->Br-,与已知的还原性强弱一致,能发生,故D不选。答案选C。2、C【解析】
A.丙烯醛分子中的碳碳双键是平面结构,醛基也是平面结构,中间是一个可以旋转的单键,所以分子里所有原子有可能在同一平面,A正确;B.异戊二烯里含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应而导致溴水褪色,而对二甲苯与溴水不反应,可以鉴别,B正确;C.对二甲苯里面有两种类型的H,其二氯代物共有7种:①当两个氯取代甲基上的H时有两种,②当有一个氯取代甲基上的H,另一个取代苯环上的H,有邻、间两种结构,③当两个氯都取代苯环上的H,采用定一议二的方法,当其中一个氯在甲基邻位时,另一个氯有3种结构,此二氯代物有3种,C错误;D.M中有碳碳双键,可以发生加成、加聚反应,醛基可以发生氧化、加成反应,烃基可以发生取代反应,D正确;答案选C。3、A【解析】
A项、50mL1mol/L硝酸与Fe完全反应生成硝酸铁或硝酸亚铁,若硝酸的还原产物只有一氧化氮,50mL1mol/L硝酸的物质的量为0.05mol,则生成一氧化氮转移的电子数目为0.0375mol,故A错误;B项、2molNO与1molO2所含O原子的物质的量为4mol,由质量守恒定律可知,反应前后原子个数不变,则所得物质中的氧原子数为4NA,故B正确;C项、乙酸和甲醛(HCHO)的最简式相同,均为CH2O,30gCH2O的物质的量为1mol,1molCH2O完全燃烧消耗O2的物质的量为1mol,故C正确;D项、1L0.1mol/L的CH3COONH4的物质的量为0.1mol,由物料守恒可知溶液中CH3COOH和CH3COO-的物质的量为0.1mol,故D正确。故选A。【点睛】本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键。4、B【解析】
A.阿司匹林主要成分是乙酰水杨酸,含有羧基,具有酸性,可以与NaHCO3发生反应,因而可解毒,A正确;B.将Cu片制成纳米铜,增加了铜与空气的接触面积,导致反应速率加快,并不是金属活动性发生改变,B错误;C.带有该标识,证明该物质具有放射性,会对人产生危害,因此看到要随时报警,C正确;D.粮食酿酒,涉及淀粉的水解反应,产生的葡萄糖在酒化酶的作用下产生乙醇的氧化还原反应,D正确;故合理选项是B。5、C【解析】
溴水溶液与氯水溶液成分相似,存在平衡Br2+H2OHBr+HBrO,据此分析作答。【详解】A.Mg与溴水反应生成无色溶液,颜色变浅,故A不符合题意;B.KOH与溴水反应生成无色溶液,颜色变浅,故B不符合题意;C.溴水与KI发生反应生成碘,溶液颜色加深,故C符合题意;D.溴水与四氯化碳发生萃取,使溴水颜色显著变浅,故D不符合题意;故答案为:C。6、C【解析】
A.放电时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故A不选;B.放电时,负极是金属钠失去电子,故电极反应式为NamCn—me-=mNa++Cn,故B不选;C.充电时,阴极的电极反应式为mNa++Cn+me-=NamCn,电极质量增加,故C选;D.充电时,阳极是NaCoO2中的Co失去电子转化为Na1-mCoO2,电极反应式为NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+,故D不选。故选C。【点睛】碳基材料NamCn中,Na和C都为0价,Na是嵌在碳基里的。在NaCoO2中,Co的化合价比Na1-mCoO2中的Co的化合价低,所以充电时,阳极是NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+。7、B【解析】
A项,火药发生化学反应时,KNO3中N元素的化合价降低,得到电子,被还原,作氧化剂,体现氧化性,故A合理;B项,高粱中不含乙醇,用高粱酿酒是高粱中的淀粉在酒曲作用下反应产生乙醇,然后用蒸馏方法将乙醇分离出来,故B不合理;C项,明矾是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,酸性溶液中H+与铜锈[Cu2(OH)2CO3]发生反应,达到除锈目的,故C合理;D项,蔡伦利用树皮、碎布(麻布)、麻头等原料精制出优质纸张,体现了化学的物理和化学分离方法,因此充分应用了化学工艺,故D合理;故答案为B。8、D【解析】
A.Y分子中含有10个C原子,3个O原子,不饱和度为:7,所以分子式为:C10H8O3,故A正确;B.根据质量守恒定律可知:由X制取Y的过程中可得到乙醇,故B正确;C.Y含有酚羟基和碳碳双键,碳碳双键可能发生加聚反应,酚可与甲醛发生缩聚反应,故C正确;D.X中酚羟基、酯基可与氢氧化钠溶液反应,1mol可与3molNaOH反应,Y中酚羟基、酯基可与氢氧化钠反应,且酯基可水解生成酚羟基和羧基,则1molY可与3molNaOH反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为1:1,故D错误;故选:D。9、C【解析】
A.反应历程第③步需要水,所以向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率,故A正确;B.根据图知,带*标记的物质在反应过程中最终被消耗,所以带*标记的物质是该反应历程中的中间产物,故B正确;C.根据图知,二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,该反应中除了生成甲醇外还生成水,所以二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率不是100%,故C错误;D.第③步中•H3CO、H2O生成CH3OH和•HO,反应方程式为•H3CO+H2O→CH3OH+•HO,故D正确;故答案为C。10、D【解析】
A.降低温度向放热反应移动即正向移动,K增大,故A错误;B.方程式相加,平衡常数应该相乘,因此K=K1∙K2,故B错误;C.增大压强,平衡向体积减小的方向移动,即逆向移动,平衡常数不变,故C错误;D.适当升温,反应速率加快,消毒效率提高,故D正确。综上所述,答案为D。11、C【解析】
A.甲酸甲酯和乙酸分子式相同,结构不同,属于同分异构体,A不合题意;B.对甲基苯酚和苯甲醇分子式相同,结构不同,属于同分异构体,B不合题意;C.油酸甘油酯是不饱和酯,乙酸乙酯是饱和酯,分子式不同,结构不相似,则既不是同系物,又不是同分异构体,C符合题意;D.软脂酸甘油酯和硬脂酸甘油酯,结构相似,分子组成上相差2个CH2,互为同系物,D不合题意;故选C。12、A【解析】
A.硫化亚铜与氧气反应生成氧化铜和二氧化硫,反应的化学方程式为:Cu2S+2O22CuO+SO2,铜与氯气反应生成氯化铜,反应为:Cu+Cl2CuCl2,A正确;B.SiO2不溶于水,也不能和水反应,所以二者不能直接生成H2SiO3,B错误;C.铁和水蒸气在高温时反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,C错误;D.在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,所以析出NaHCO3,加热NaHCO3分解生成碳酸钠,不是一步生成碳酸钠,D错误;故合理选项是A。13、B【解析】
植物油是高级脂肪酸的甘油酯,密度比水小,结构中含有不饱和键,在碱性条件下可发生水解。【详解】A.植物油是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类,A项正确;B.植物油结构中含有不饱和的碳碳双键键,B项错误;C.密度比水小,浮在水面上,C项正确;D.在碱性条件下可发生水解,生成高级脂肪酸盐和甘油,D项正确;答案选B。14、D【解析】
A、铝在冷浓硫酸中发生钝化现象;B、根据3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O计算知稀硝酸有剩余;C、SO2和O2的反应为可逆反应;D、2H2O(g)+2Na2O2=4NaOH+O2,2H2+O2=2H2O,两式相加,则相当于Na2O2+H2=2NaOH,故D项符合要求,正确。15、D【解析】
A.亚铁离子易被人体吸收,维生素C具有还原性,可以防止亚铁离子被氧化,则喝补铁剂时,加维生素C效果较好,故A错误;B.瓷器的成分为硅酸盐,主要原料为黏土,不是石灰石,故B错误;C.“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”,与磁铁的磁性有关,则司南中的“杓”含Fe3O4,故C错误;D.聚乙烯纤维属于合成高分子材料,属于有机高分子化合物,故D正确;答案选D。16、C【解析】
A.a点为H3PO3与NaH2PO3的混合液,溶液显酸性,水电离出的c水(OH-)等于溶液中的氢氧根离子浓度,则a点溶液中,b点为Na2HPO3与NaH2PO3的混合液,溶液显酸性,水电离出的c水(OH-)等于溶液中的氢氧根离子浓度,则b点溶液中,则a、b两点时,水电离出的c水(OH-)之比为10-5.11,A项错误;B.由图可知,b点溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH−),且有c(H2PO3−)=c(HPO32−),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c(H2PO3−)+2c(HPO32−),则c(Na+)<c(H2PO3−)+2c(HPO32−)=3c(HPO32-),B项错误;C.反应H3PO3+HPO32-2H2PO3-的平衡常数为,C项正确;D.当V(NaOH)=1L时,H3PO3与NaOH物质的量相等,二者恰好反应生成NaH2PO3溶液,由图可知,该溶液显酸性,则c(Na+)>c(H2PO3-)>c(H+)>c(OH-),D项错误;答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、中和生成的HBr①③④【解析】
反应①中加入试剂X的分子式为C8H8O2,对比溴苯与B的结构可知X为,B中羰基发生还原反应生成D,D中羟基被溴原子取代生成E,E中-Br被-CN取代生成F,F水解得到苯氧布洛芬,据此解答。【详解】(1)根据以上分析可知X的结构简式为,故答案为:;(2)反应①属于取代反应,有HBr生成,加入KHCO3中和生成的HBr,故答案为:中和生成的HBr;(3)在上述五步反应中,反应①③④属于取代反应,故答案为:①③④;(4)B的一种同分异构体M满足下列条件:Ⅰ.能发生银镜反应,说明含有醛基,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,含有甲酸与酚形成的酯基(-OOCH);Ⅱ.分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环,两个苯环相连,且甲基与-OOCH分别处于不同苯环中且为对位,则M的结构简式为:,故答案为:;(5)苯乙醛用NaBH4还原得到苯乙醇,在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成苯乙烯,苯乙烯与HBr发生加成反应得到,然后与NaCN发生取代反应得到,最后酸化得到,合成路线流程图为:,故答案为:。【点睛】能发生银镜反应的官能团是醛基,有机物类别是醛、甲酸、甲酸某酯、甲酸盐、与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基。18、碳碳双键+C2H5OH+H2O取代反应(硝化反应)+2CH3Cl+2HCl【解析】
根据合成路线可知,A为乙烯,与水加成生成乙醇,B为乙醇;D为甲苯,氧化后生成苯甲酸,E为苯甲酸;乙醇与苯甲酸反应生成苯甲酸乙酯和水,F为苯甲酸乙酯;根据聚酰亚胺的结构简式可知,N原子在苯环的间位,则F与硝酸反应,生成;再与Fe/Cl2反应生成,则I为;K是D的同系物,核磁共振氢谱显示其有4组峰,则2个甲基在间位,K为;M分子中含有10个C原子,聚酰亚胺的结构简式中苯环上碳原子的位置,则L为;被氧化生成M,M为;【详解】(1)分析可知,A为乙烯,含有的官能团为碳碳双键;(2)反应①为乙醇与苯甲酸在浓硫酸的作用下发生酯化反应,方程式为+C2H5OH+H2O;(3)反应②中,F与硝酸反应,生成,反应类型为取代反应;(4)I的分子式为C9H12O2N2,根据已知ii,可确定I的分子式为C9H16N2,氨基的位置在-COOC2H5的间位,结构简式为;(5)K是D的同系物,D为甲苯,则K中含有1个苯环,核磁共振氢谱显示其有4组峰,则其为对称结构,若为乙基苯,有5组峰值;若2甲基在对位,有2组峰值;间位有4组;邻位有3组,则为间二甲苯,聚酰亚胺中苯环上碳原子的位置,则L为,反应的方程式为+2CH3Cl+2HCl;(6)1molM可与4molNaHCO3反应生成4molCO2,则M中含有4mol羧基,则M的结构简式为;(7)I为、N为,氨基与羧基发生缩聚反应生成酰胺键和水,则P的结构简式为。【点睛】确定苯环上N原子的取代位置时,可以结合聚酰亚胺的结构简式中的N原子的位置确定。19、将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热恢复原色d→e→c→bCu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O防止倒吸铁屑烧杯、漏斗、玻璃棒酸式【解析】
制备聚铁和绿矾(FeSO4•7H2O)流程为:硫酸厂烧渣与硫酸、氧气反应,得到滤液X和不溶物(S、二氧化硅等)W;滤液X中加入铁粉生成硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液通过浓缩蒸发、冷却结晶得到绿矾;将滤液X通过调节pH获得溶液Z,在70~80℃条件下得到聚铁胶体,最后得到聚铁,以此解答该题。【详解】(1)检验SO2的一般方法是:将气体通入品红溶液中,如果品红褪色,加热后溶液又恢复红色,证明含有SO2;(2)实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2气体,该反应为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,收集SO2前应先干燥然后再收集。由于SO2的密度比空气大,要从c口进气,SO2是有毒气体,在排放前要进行尾气处理,然后再进行排放,所以最后进行尾气处理。因为SO2易于氢氧化钠反应,故D瓶的作用是安全瓶,以防止倒吸现象的发生,故仪器接口顺序为a→d→e→c→b→f;(3)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气,所以溶液Y中含有Fe3+,故应先加入过量的铁粉(或铁屑),发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,除去Fe3+,然后过滤除去过量的铁粉,得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾,过滤使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;(4)KMnO4溶液具有强的氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,所以用KMnO4标准溶液滴定Fe2+的溶液时,要使用酸式滴定管盛装。【点睛】本题考查了制备方案的设计,涉及实验室中二氧化硫的制取方法、常见尾气的处理方法以及铁离子的检验等,明确实验目的、了解仪器结构与作用是解答关键,注意掌握制备方案的设计方法,试题培养了学生的化学实验能力。20、4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3还原K3[Fe(CN)6](或铁氰化钾)KSCN(或硫氰化钾)不正确NaOH溶液浓度高,反应后溶液中Fe2+浓度较小,不易被吸附在Fe(OH)2表面白色沉淀变为红褐色,中间过程无灰绿色出现沉淀中混有Fe(OH)3,不够紧密,与溶液接触面积更大,更容易吸附Fe2+向高浓度NaOH溶液中滴加FeSO4溶液除去溶液中Fe3+和O2【解析】
(1)实验1中产生红褐色沉淀是因为Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3,反应方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3;(2)实验1中加入维生素C是为了防止Fe2+被氧化,利用了其还原性,故答案为:还原;(3)根据实验现象可知,①中加入试剂出现蓝色沉淀,是在检验Fe2+,试剂a为K3[Fe(CN)6],②中溶液是否变红是在检验Fe3+,试剂b为KSCN,由于②中溶液没有变红,则不存在Fe3+,即灰绿色沉淀中没有Fe(OH)3,甲同学的猜测错误,故答案为:K3[Fe(CN)6](或铁氰化钾);KSCN(或硫氰化钾);不正确;(4)根据已知,Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性,灰绿色可能是Fe(OH)
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