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文档简介
云南省砚山县二中2024年高考化学倒计时模拟卷考生请注意: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、某小组利用如图装置研究电化学原理,下列说法错误的是()A.K与a连接,则铁电极会加速锈蚀,发生的电极反应为Fe-2e-→Fe2+B.K与a连接,则该装置能将化学能转变为电能C.K与b连接,则该装置铁电极的电极反应2H++2e-→H2↑D.K与b连接,则铁电极被保护,该方法叫牺牲阳极的阴极保护法2、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z位于IA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是()A.熔沸点:Z2X<Z2W B.元素最高价:Y<ZC.气态氢化物的热稳定性:Y<W D.原子半径:X<Y<Z<W3、向100mLFeBr2溶液中通入标准状况下的氯气3.36L,测得所得溶液中c(Cl-)=c(Br-),则原FeBr2溶液物质的量浓度为A.0.75mol/L B.1.5mol/L C.2mol/L D.3mol/L4、常温下,电解质溶液的性质与变化是多样的,下列说法正确的是()A.pH相同的①CH3COONa②NaClO③NaOH三种溶液c(Na+)大小:①>②>③B.往稀氨水中加水,的值变小C.pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,存在下列等式:c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+2c(S2—)D.Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,ClO—水解程度增大,溶液碱性增强5、第三代混合动力车,可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低汽油的消耗;在刹车或下坡时,电池处于充电状态,其电路工作原理如图所示。下列说法中正确的是A.放电时甲为负极,充电时为阳极B.电池充电时,OH—由甲侧向乙侧移动C.放电时负极的电极反应式为:MHn—ne—=M+nH+D.汽车下坡时发生图中实线所示的过程6、下列实验方案正确,且能达到目的的是()A.A B.B C.C D.D7、设阿伏加德罗常数的数值为NA,下列说法正确的是A.4.8gMg在足量的CO2中完全燃烧,转移电子数目为0B.0.1mol葡萄糖C6H12OC.常温常压下,4.48LCO2和NOD.10.0g质量分数为46%的酒精与足量的钠反应产生氢分子数为08、下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是()A.用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度C.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化D.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀9、下列依据实验操作及现象得出的结论正确的是()选项实验操作现象结论A将待测液中,依次滴加氯水和KSCN溶液溶液变为红色待测溶液中含有Fe2+B向等体积等浓度的盐酸中分别加入ZnS和CuSZnS溶解而CuS不溶解Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)C向有少量铜粉的Cu(NO3)2溶液中滴入稀硫酸铜粉逐渐溶解稀硫酸能与铜单质反应D常温下,用pH计分别测0.1mol/LNaA溶液、0.1mol/LNa2CO3溶液的pHNaA溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH酸性:HA>H2CO3A.A B.B C.C D.D10、某溶液中可能含有Na+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、S2-。分别取样:①用pH计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是A.NH4+ B.SO42- C.Ba2+ D.Na+11、氰气[(CN)2]性质与卤素相似,分子中4个原子处于同一直线.下列叙述正确的是()A.是极性分子B.键长:N≡C大于C≡CC.CN﹣的电子式:D.和烯烃一样能发生加成反应12、实验室利用下列反应装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3,反应原理为:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,下列说法错误的是()A.通过活塞K可控制CO2的流速B.装置b、d依次盛装饱和Na2CO3溶液、稀硫酸C.装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2吸收效率D.反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水充分冷却,过滤得到NaHCO3晶体13、己知通常情况下溶液中不同离子的电导率不同。现将相同浓度(1.5mol·L-1)NH3·H2O和KOH溶液分别滴入21mL1.12mol·L-1A1C13溶液中,随溶液加入测得导电能力变化曲线如图所示,下列说法中错误的是A.常温时,若上述氨水pH=11,则Kb≈2×11-6mol·L-1B.b、c两点对应溶液导电能力差异主要与离子电导率有关C.cd段发生的反应是Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-D.e、f溶液中离子浓度:c(NH4+)>c(K+)14、卤代烃C3H3Cl3的链状同分异构体(不含立体异构)共有A.4种 B.5种 C.6种 D.7种15、德国化学家利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖,该反应的微观历程及反应过程中的能量变化如图一、图二所示,其中分别表示N2、H2、NH3及催化剂。下列说法不正确的是()A.①→②过程中催化剂与气体之间形成离子键B.②→③过程中,需要吸收能量C.图二说明加入催化剂可降低反应的活化能D.在密闭容器中加入1molN2、3molH2,充分反应放出的热量小于92kJ16、常温下,NC13是一种油状液体,其分子空间构型为三角锥形,下列对NC13的有关叙述错误的是()A.NC13中N—C1键键长比CCl4中C—C1键键长短B.NC13分子中的所有原子均达到8电子稳定结构C.NCl3分子是极性分子D.NBr3的沸点比NCl3的沸点低二、非选择题(本题包括5小题)17、洛匹那韦(Lopinavir)是抗艾滋病毒常用药,在“众志成城战疫情”中,洛匹那韦,利托那韦合剂被用于抗新型冠状病毒(2019-nCoV)。洛匹那韦的合成路线可设计如图:回答下列问题:(1)A的化学名称是_______;A制备B反应的化学方程式为_________(注明反应条件)。(2)D生成E的反应类型为_____;F中能与氢气发生加成反应的官能团名称为___。(3)C的分子式为_____;一定条件下,C能发生缩聚反应,化学方程式为_____。(4)K2CO3具有碱性,其在制备D的反应中可能的作用是______。(5)X是C的同分异构体,写出一种符合下列条件的X的结构简式______。①含有苯环,且苯环上的取代基数目≤2②含有硝基③有四种不同化学环境的氢,个数比为6:2:2:1(6)已知:CH3COOHCH3COCl,(2,6-二甲基苯氧基)乙酰氯()是由G合成洛匹那韦的原料之一,写出以2,6-二甲基苯酚、ClCH2COOCH2CH3、K2CO3为原料制各该物质的合成路线________(其它无机试剂任选)。18、M为一种医药的中间体,其合成路线为:(1)A的名称____。(2)C中含有的含氧官能团名称是____。(3)F生成G的反应类型为____。(4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式____①能发生银镜反应②遇到FeCl3溶液显紫色③苯环上一氯代物只有两种(5)H与乙二醇可生成聚酯,请写出其反应方程式____(6)写出化合物I与尿素(H2N-CO-NH2)以2:1反应的化学方程式____(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)为原料,合成,写出合成路线流程图(无机试剂任选)____。19、苯甲醛是一种重要的化工原料,某小组同学利用如图所示实验装置(夹持装置已略去)制备苯甲醛。已知有机物的相关数据如下表所示:有机物沸点℃密度为g/cm3相对分子质量溶解性苯甲醛178.11.04106微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃苯甲醇205.71.04108微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃二氯甲烷39.81.33难溶于水,易溶于有机溶剂实验步骤:①向容积为500mL的三颈烧瓶加入90.0mL质量分数为5%的次氯酸钠溶液(稍过量),调节溶液的pH为9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不断搅拌。②充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,并将有机相合并。③向所得有机相中加入无水硫酸镁,过滤,得到有机混合物。④蒸馏有机混合物,得到2.08g苯甲醛产品。请回答下列问题:(1)仪器b的名称为______,搅拌器的作用是______。(2)苯甲醇与NaClO反应的化学方程式为_______。(3)步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多,原因是____;步骤③中加入无水硫酸镁,若省略该操作,可能造成的后果是______。(4)步骤②中,应选用的实验装置是___(填序号),该操作中分离出有机相的具体操作方法是___。(5)步骤④中,蒸馏温度应控制在_______左右。(6)本实验中,苯甲醛的产率为________(保留到小数点后一位)。20、苯胺是重要的化工原料。某兴趣小组在实验室里进行苯胺的相关实验。已知:①和NH3相似,与盐酸反应生成易溶于水的盐②用硝基苯制取苯胺的反应原理:+3Sn+12HCl+3SnCl4+4H2O③有关物质的部分物理性质见下表:I.比较苯胺与氨气的性质(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,反应的化学方程式为____;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是____。Ⅱ.制备苯胺往图1所示装置(夹持装置略,下同)的冷凝管口分批加入20mL浓盐酸(过量),置于热水浴中回流20min,使硝基苯充分还原;冷却后,往三颈烧瓶中滴入一定量50%NaOH溶液,至溶液呈碱性。(2)冷凝管的进水口是____(填“a”或“b”);(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为____。Ⅲ.提取苯胺i.取出图1所示装置中的三颈烧瓶,改装为图2所示装置。加热装置A产生水蒸气,烧瓶C中收集到苯胺与水的混合物;分离混合物得到粗苯胺和水溶液。ii.往所得水溶液中加入氯化钠固体,使溶液达到饱和状态,再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固体干燥,蒸馏后得到苯胺2.79g。(4)装置B无需用到温度计,理由是____。(5)操作i中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是____。(6)该实验中苯胺的产率为____。(7)欲在不加热条件下除去苯胺中的少量硝基苯杂质,简述实验方案:____。21、碳族元素(Carbongroup)包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、鈇(Fl)六种。(1)已知Sn为50号元素,其价电子排布式为______;价电子中成对电子数为______个。(2)已知CO与N2的结构相似,则CO的电子式为______,C、O、N第一电离能由大到小的顺序为______,三者最简单氢化物的熔沸点高低顺序为______(用“化学式”表示)。(3)甲硅烷(SiH4)可用来制取超纯半导体硅,工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得甲硅烷,该反应的化学方程式为___________。(4)碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,是由于HCO3-能够形成双聚或多聚链状离子的结果,HCO3-中C原子的杂化方式为_______,HCO3-能够双聚或多聚的原因是__________。(5)SiC作为C和Si唯一稳定的化合物,每个Si(或C)原子与周边包围的C(Si)原子通过________杂化相互结合。已经发现SiC具有250多种型体。某立方系晶体其晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,该晶胞中原子的坐标参数为:C部分原子:(0,0,0);(,,0);(,0,);(0,,)Si全部原子:(,,);(,,);(,,);(,)该立方晶胞中Si原子构成的空间构型为_______,晶体的密度可表示为________g/cm3。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A、K与a连接,在中性条件下,铁作负极、失电子、发生吸氧腐蚀,发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+,故A正确;B、K与a连接,石墨、Fe和饱和食盐水形成原电池,将化学能转变为电能,故B正确;C、K与b连接,Fe作阴极,阴极上氢离子得电子,电极反应为2H++2e-=H2↑,故C正确;D、K与b连接,Fe作阴极,Fe被保护,该方法叫外加电流的阴极保护法,故D错误。故选:D。2、B【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,则Y为F;X原子的最外层有6个电子,且原子序数小于F,则X为O元素;在周期表中Z位于IA族,其原子序数大于O,则Z为Na元素;W与X属于同一主族,则W为S元素,据此解答。【详解】根据分析可知,X为O,Y为F,Z为Na,W为S元素。A、Na2O和Na2S都是离子晶体,氧离子半径小于硫离子,则熔沸点Na2O>Na2S,故A错误;B、F最高价为0价,Na的最高价为+1价,则元素最高价:Y<Z,故B正确;C、非金属性F>S,则气态氢化物的热稳定性:Y>W,故C错误;D、同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Y<X<W<Z,故D错误;故选:B。【点睛】离子晶体熔沸点比较:阴阳离子半径越小,电荷数越多,离子键越强,熔沸点越高,反之越低,如:CsCl<NaCl;简单气体氢化物的稳定性与化学键强度有关。3、C【解析】
还原性Fe2+>Br-,所以通入氯气先发生反应2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,剩余的氯气再反应反应2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,溶液中含有Br-,说明氯气完全反应,据此分析计算。【详解】还原性Fe2+>Br-,所以通入氯气后,先发生反应2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,剩余的氯气再发生反应2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,溶液中含有Br-,说明氯气完全反应,Cl2的物质的量为=0.15mol,若Br-没有反应,则n(FeBr2)=0.5n(Br-)=0.15mol,0.15molFe2+只能消耗0.075mol的Cl2,故有部分Br-参加反应;设FeBr2的物质的量为x,则n(Fe2+)=xmol,n(Br-)=2xmol,未反应的n(Br-)=0.3mol,参加反应的n(Br-)=(2x-0.3)mol,根据电子转移守恒有x×1+[2x-0.3]×1=0.15mol×2,解得:x=0.2mol,所以原FeBr2溶液的物质的量浓度为=2mol/L,故选C。4、A【解析】
A、醋酸的酸性强于次氯酸,CH3COONa与NaClO水解显碱性,根据越弱越水解的规律,若溶液的pH相同,CH3COONa的浓度最大,所以三种溶液c(Na+)大小顺序为:①>②>③,故A正确;B、NH3•H2O的电离常数K=c(NH4+)•c(OH‾)/c(NH3•H2O)=c(NH4+)•Kw/c(NH3•H2O)•c(H+),所以的值为常数,不发生变化,故B错误;C、因为H2S为弱酸,所以pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,H2S过量,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+2c(S2—)+c(HS‾),故C错误;D、Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,生成CaCO3与HClO,溶液碱性减弱,故D错误。答案选A。5、B【解析】
A.根据电解池的工作原理,充电时甲电极是阴极,放电时是原电池,甲是负极,故A错误;B.电池充电时是电解池的工作原理,电解池中的甲电极是阴极,阴极发生氢离子得电子的还原反应,乙是阳极,所以OH-由甲侧向乙侧移动,故B正确;C.放电时负极发生氧化反应,电极反应式为M-ne-+nH+=MHn,故C错误;D.汽车下坡时电池处于充电状态,发生图中虚线所示的过程,故D错误;答案选B。6、D【解析】
A.强碱滴定弱酸时,化学计量点pH>7,应该用酚酞做指示剂,不能用甲基橙,因为变色pH范围大于7,而且由无色变成浅红色,颜色加深,便于确定终点,故A错误;B.将少量氯水滴入溴化亚铁溶液中,Cl2首先和Fe2+反应,不能证明Cl2的氧化性比Br2强,故B错误;C.二氧化锰是粉末状,不能用镊子取,故C错误;D.CO32-和SO32-在水溶液中水解使溶液呈碱性,碱性强弱取决于对应酸的电离程度,电离常数越小,酸性越弱,对应盐的碱性越强,pH越大,故D正确;正确答案是D。7、A【解析】
A.镁原子最外层只有2个电子,易失去,4.8gMg在足量CO2中燃烧,转移的电子数为0.4NA,故A正确;B.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,一个葡萄糖分子中含有5个羟基,所以0.1mol葡萄糖(C6H12O6)含羟基(-OH)数目为0.5NA,故B错误;C.常温常压下,4.48LCO2和NO2混合气体不是0.2mol,所含原子总数不是0.6NA,故C错误;D.钠与水也可以反应生成氢气,故D错误。故选A。8、D【解析】
A.反应开始时生成的氢气进入B中,可排出氧气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化,一段时间后关闭止水夹C,A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2,故A正确;B.FeCl3易水解,配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀,可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度,故B正确;C.Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,故C正确;D.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,无沉淀,故D错误;故选:D。9、B【解析】
A.若原溶液中有Fe3+,加入氯水,再加入KSCN溶液,也会变红,不能确定溶液中是否含有Fe2+,结论错误;应该先加入KSCN溶液不变红,说明没有Fe3+,再加入氯水,溶液变红,说明氯气将Fe2+氧化成Fe3+,A错误;B.ZnS溶解而CuS不溶解,可知CuS更难溶;这两种物质的类型相同,可通过溶解度大小直接比较Ksp大小,则Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),B正确;C.Cu(NO3)2溶液中有NO3-,加入稀硫酸酸化,则混合溶液中的Cu、H+、NO3-发生氧化还原反应,而不是Cu与稀硫酸反应,结论错误,C错误;D.CO32-HCO3-电离得到CO32-。相同条件下,NaA溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH,说明CO32-水解能力强,则酸性HA>HCO3-,而不是强于H2CO3,结论错误,D错误。答案选B。【点睛】容易误选D项,需要注意,CO32-是由HCO3-电离得到的,因此通过比较NaA溶液和Na2CO3溶液的pH比较酸的强弱,其实比较的是HA和HCO3-的强弱。若需要比较HA和H2CO3的酸性强弱,则应该同浓度NaA和NaHCO3溶液的pH大小。10、D【解析】
由①可知溶液显弱酸性,上述离子只有NH4+水解使溶液显酸性,则一定含有NH4+,而S2-水解显碱性,且其水解程度比NH4+大,则溶液中一定不含有S2-;再由氯水能氧化I-生成碘单质,而碘遇淀粉变蓝,而②中加氯水和淀粉无明显现象,则一定不含有I-;又溶液呈电中性,有阳离子必有阴离子,则溶液中有NH4+,必须同时存在阴离子,即SO42-必然存在,而Ba2+、SO42-能结合生成沉淀,则这两种离子不能共存,即一定不存在Ba2+;显然剩下的Na+是否存在无法判断,则需检验的离子是Na+,故D符合题意;所以答案:D。11、D【解析】
A.[(CN)2]的结构为N≡C﹣C≡N,结构对称,为非极性分子,为A错误;B.N原子半径小于C,则键长:N≡C小于C≡C,故B错误;C.CN﹣的电子式为,故C错误;D.N≡C﹣C≡N含有不饱和键,可发生加成反应,故D正确;选D。12、B【解析】
A.关闭活塞K时,气体可将球形容器内的液体压入漏斗内,从而使碳酸钙脱离液面,反应停止,所以通过调节活塞K可控制CO2的流速,A正确;B.装置b的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢,故装置b内应盛装饱和NaHCO3溶液,B错误;C.装置c中含氨的饱和食盐水呈碱性,CO2的溶解度增大,C正确;D.反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水,NaHCO3降温结晶,过滤得NaHCO3晶体,D正确;故选B。13、D【解析】
A.常温时,若上述氨水pH=11,则c(OH-)=11-3mol/L,Kb=≈2×11-6mol·L-1,选项A正确;B.曲线2为氢氧化钾滴入氯化铝溶液,溶液中离子浓度不断增大,溶液中离子浓度越大,导电能力越强,b、c两点对应溶液导电能力差异主要与离子电导率有关,选项B正确;C、根据曲线1可知b点产生最大量沉淀,对应的曲线2为氢氧化钾滴入氯化铝溶液,c点产生沉淀量最大,后沉淀开始溶解,cd段发生的反应是Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,选项C正确;D、相同浓度(1.5mol·L-1)NH3·H2O和KOH溶液且滴入体积相等,考虑铵根离子水解,e、f溶液中加入离子浓度:c(NH4+)<c(K+),选项D错误。答案选D。14、C【解析】
由C3H3Cl3的不饱和度为3+1-=1可知碳链上有一个双键,C3H3Cl3的链状同分异构体相当于丙烯的三氯代物,采用定二移一的方法进行讨论。【详解】卤代烃C3H3Cl3的链状同分异构体中三个氯原子在一个碳原子的有一种:CH2=CH−CCl3;两个氯原子在一个碳原子上一个氯原子在另一个碳原子上的有四种:CCl2=CCl−CH3、CCl2=CH−CH2Cl、CHCl=CH−CHCl2、CH2=CCl−CHCl2;三个氯原子在三个碳原子上的有一种:CHCl=CCl−CH2Cl,共6种。答案选C。【点睛】卤代烃的一氯代物就是看等效氢,二氯代物可以看作是一氯代物的一氯代物,三氯代物可以看作是二氯代物的一氯代物。15、A【解析】
A.①→②过程中催化剂与气体之间是吸附,没有形成离子键,故A错误;B.②→③过程中,化学键断键需要吸收能量,故B正确;C.图二中通过a、b曲线说明加入催化剂可降低反应的活化能,故C正确;D.在密闭容器中加入1molN2、3molH2,该反应是可逆反应,不可能全部反应完,因此充分反应放出的热量小于92kJ,故D正确。综上所述,答案为A。16、D【解析】
A.N的半径小于C的半径,NC13中N—C1键键长比CCl4中C—C1键键长短,A正确;B.由电子式可知,B正确;C.NC13的分子空间构型是三角锥型结构不是正四面体结构,NCl3分子空间构型不对称,所以NCl3分子是极性分子,C正确;D.无氢键的分子晶体中物质的熔沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大其熔沸点越高,所以NBr3比NCl3的熔沸点高,D错误;故答案为:D。二、非选择题(本题包括5小题)17、甲苯+Cl2+HCl取代反应羰基、碳碳双键C9H11O2N吸收反应生成的HCl,提高反应转化率或【解析】
甲苯()与Cl2在光照时发生饱和C原子上的取代反应产生一氯甲苯:和HCl,与在K2CO3作用下反应产生D,D结构简式是,D与CH3CN在NaNH2作用下发生取代反应产生E:,E与发生反应产生F:,F与NaBH4在CH3SO3H作用下发生还原反应产生G:,G经一系列反应产生洛匹那韦。【详解】(1)A是,名称为甲苯,A与Cl2光照反应产生和HCl,反应方程式为:+Cl2+HCl;(2)D与CH3CN在NaNH2作用下反应产生E:,是D上的被-CH2CN取代产生,故反应类型为取代反应;F分子中的、与H2发生加成反应形成G,故F中能够与氢气发生加成反应的官能团名称为羰基、碳碳双键;(3)C结构简式为,可知C的分子式为C9H11O2N;C分子中含有羧基、氨基,一定条件下,能发生缩聚反应,氨基脱去H原子,羧基脱去羟基,二者结合形成H2O,其余部分结合形成高聚物,该反应的化学方程式为:;(4)K2CO3是强碱弱酸盐,CO32-水解使溶液显碱性,B发生水解反应会产生HCl,溶液中OH-消耗HCl电离产生的H+,使反应生成的HCl被吸收,从而提高反应转化率;(5)C结构简式是,分子式为C9H11O2N,C的同分异构体X符合下列条件:①含有苯环,且苯环上的取代基数目≤2;②含有硝基;③有四种不同化学环境的氢,个数比为6:2:2:1,则X可能的结构为或;(6)2,6-二甲基苯酚()与ClCH2COOCH2CH3在K2CO3作用下发生取代反应产生,该物质与NaOH水溶液加热发生水解反应,然后酸化得到,与SOCl2发生取代反应产生,故合成路线为。【点睛】本题考查有机物推断、反应类型的判断。正确推断各物质结构简式是解本题关键,注意题给信息、反应条件的灵活运用。限制性条件下同分异构体结构简式的确定是易错点,题目侧重考查学生的分析、推断及信息迁移能力。18、甲苯醛基取代反应、(也可写成完全脱水)【解析】
(l)根据图示A的结构判断名称;(2)根据图示C的结构判断含氧官能团名称;(3)根据图示物质结构转化关系,F在氯化铁的作用下与一氯甲烷发生取代反应生成G;(4)D的结构为,①能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,②遇到FeCl3溶液显紫色说明分子结构中含有酚羟基,③苯环上一氯代物只有两种,说明醛基和酚羟基属于对位,根据以上条件书写D同分异构体的结构简式;(5)H与乙二醇在催化剂作用下发生缩聚反应生成聚酯;(6)结合流程图中I和E的反应机理书写化合物I与尿素(H2N-CO-NH2)以2:1反应的化学方程式;(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)与溴单质发生1,4加成,生成,在碱性条件下水解生成,再经过催化氧化作用生成,用五氧化二磷做催化剂,发生分子内脱水生成,最后和氨气反应生成。【详解】(l)根据图示,A由苯环和甲基构成,则A为甲苯;(2)根据图示,C中含有的含氧官能团名称是醛基;(3)根据图示物质结构转化关系,F在氯化铁的作用下与一氯甲烷发生取代反应生成G;(4)D的结构为,①能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,②遇到FeCl3溶液显紫色说明分子结构中含有酚羟基,③苯环上一氯代物只有两种,说明醛基和酚羟基属于对位,则D同分异构体的结构简式为或;(5)H与乙二醇可生成聚酯,其反应方程式(也可写成完全脱水);(6)化合物I与尿素(H2N-CO-NH2)以2:1反应的化学方程式;(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)与溴单质发生1,4加成,生成,在碱性条件下水解生成,再经过催化氧化作用生成,用五氧化二磷做催化剂,发生分子内脱水生成,最后和氨气反应生成,则合成路线为:。19、球形冷凝管使物质充分混合+NaClO→+NaCl+H2O防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低产品中混有水,纯度降低③打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞178.1℃67.9%【解析】
(1)根据图示结合常见的仪器的形状解答;搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分;(2)根据实验目的,苯甲醇与NaClO反应生成苯甲醛;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水;(4)步骤②中萃取后要进行分液,结合实验的基本操作分析解答;(5)步骤④是将苯甲醛蒸馏出来;(6)首先计算3.0mL苯甲醇的物质的量,再根据反应的方程式计算理论上生成苯甲醛的质量,最后计算苯甲醛的产率。【详解】(1)根据图示,仪器b为球形冷凝管,搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分,故答案为球形冷凝管;使物质充分混合;(2)根据题意,苯甲醇与NaClO反应,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的化学方程式为+NaClO→+NaCl+H2O,故答案为+NaClO→+NaCl+H2O;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化,因此步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水,提高产品的纯度,若省略该操作,产品中混有水,纯度降低,故答案为防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低;产品中混有水,纯度降低;(4)步骤②中,充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取应该选用分液漏斗进行分液,应选用的实验装置是③,分液中分离出有机相的具体操作方法为打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞,故答案为③;打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞;(5)根据相关有机物的数据可知,步骤④是将苯甲醛蒸馏出来,蒸馏温度应控制在178.1℃左右,故答案为178.1℃;(6)根据+NaClO→+NaCl+H2O可知,1mol苯甲醇理论上生成1mol苯甲醛,则3.0mL苯甲醇的质量为1.04g/cm3×3.0cm3=3.12g,物质的量为,则理论上生成苯甲醛的质量为×106g/mol=3.06g,苯甲醛的产率=×100%=67.9%,故答案为67.9%。20、NH3+HCl=NH4Cl苯胺沸点较高,不易挥发bC6H5NH3++OH-C6H5NH2+H2O蒸出物为混合物,无需控制温度防止B中液体倒吸60.0%加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤【解析】
制备苯胺:向硝基苯和锡粉混合物中分批加入过量的盐酸,可生成苯胺,分批加入盐酸可以防止反应太剧烈,减少因挥发而造成的损失,且过量的盐酸可以和苯胺反应生成C6H5NH3Cl,之后再加入NaOH与C6H5NH3Cl反应生成苯胺。【详解】(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,因为两者都有挥发性,在空气中相遇时反应生成NH4Cl白色固体,故产生白烟方程式为NH3+HCl=NH4Cl;依据表中信息,苯胺沸点较高(184℃),不易挥发,因此用苯胺代替浓氨水,观察不到白烟;(2)图中球形冷凝管的水流方向应为“下进上出”即“b进a出”,才能保证冷凝管内充满冷却水,获得充分冷凝的效果;(3)过量浓盐酸与苯胺反应生成C6H5NH3Cl,使制取反应正向移动,充分反应后加入NaOH溶液使C6H5NH3Cl生成C6H5NH2,离子反应方程式为C6H5NH3++OH-=C6H5NH2+H2O;(4)由于蒸出物为水和苯胺的混合物,故无需控制温度;(5)水蒸气蒸馏装置中,虽然有玻璃管平衡气压,但是在实际操作时,装置内的气压仍然大于外界大气压,这样水蒸气才能进入三颈烧瓶中;所以,水蒸气蒸馏结束后,在取出烧瓶C前,必须先打开止水夹d,再停止加热,防止装置内压强突然减小引起倒吸;(6)已知硝基苯的用量为5.0mL,密度为1.23g/cm3,则硝基苯的质量为6.15g,则硝基苯的物质的量为,根据反应方程式可知理论生成的苯胺为0.05mol,理论质量为=4.65g,实际质量为2.79g,所以产率为60.0%;(7)“不加热”即排除了用蒸馏的方法除杂,苯胺能与HCl溶液反应,生成可溶于水的C6H5NH3Cl而硝基苯则不能与HCl溶液反应,且不溶于水。所以可在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺,分液后用NaOH固体干燥苯胺中还含有的少量水分,滤去NaOH固体,即可得较纯净的苯胺。【点睛】水蒸气蒸馏是在难溶或不溶于水的有机物中通入水蒸气共热,使有机物随水蒸气一起蒸馏出来,是分离和提纯有机化合物的常用方法。21、5s25p22N>O>CH2O>NH3>CH4Mg2Si+4NH4Cl=
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