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文档简介
吉林省白城市通渭县三校高三第六次模拟考试新高考化学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、己知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3C1O-+4OH-=2RO4n-+3Cl-+5H2O。则RO4n-中R的化合价是()A.+3 B.+4 C.+5 D.+62、苯甲酸在水中的溶解度为:0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、6.8g(95℃)。某苯甲酸晶体中含少量可溶性杂质X和难溶性杂质Y。现拟用下列装置和操作进行提纯:装置:操作:①常温过滤②趁热过滤③加热溶解④结晶⑤洗涤、干燥下列有关说法正确的是_________A.用甲装置溶解样品,X在第①步被分离B.用乙装置趁热过滤,Y在第②步被分离C.用丙装置所示的方法结晶D.正确的操作顺序为:③→④→②→①→⑤3、反应A(g)+B(g)⇋3X,在其他条件不变时,通过调节容器体积改变压强,达平衡时c(A)如下表:平衡状态①②③容器体积/L40201c(A)(mol/L)0.022a0.05a0.75a下列分析不正确的是()A.①→②的过程中平衡发生了逆向移动B.①→③的过程中X的状态发生了变化C.①→③的过程中A的转化率不断增大D.与①②相比,③中X的物质的量最大4、在实验室进行下列有关的物质制备中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是A.CCOCO2Na2CO3B.CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2C.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液D.CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液5、过渡金属硫化物作为一种新兴的具有电化学性能的电极材料,在不同的领域引起了研究者的兴趣,含有过渡金属离子废液的回收再利用有了广阔的前景,下面为S2−与溶液中金属离子的沉淀溶解平衡关系图,若向含有等浓度Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+的废液中加入含硫的沉淀剂,则下列说法错误的是A.由图可知溶液中金属离子沉淀先后顺序为Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+B.控制S2−浓度可以实现铜离子与其他金属离子的分离C.因Na2S、ZnS来源广、价格便宜,故常作为沉铜的沉淀剂D.向ZnS中加入Cu2+的离子方程式为:S2−+Cu2+CuS↓6、全钒液流电池是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中,通过外接泵把电解液压入电池堆体内,在机械动力作用下,使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动,采用质子交换膜作为电池组的隔膜,电解质溶液流过电极表面并发生电化学反应,进行充电和放电。下图为全钒液流电池放电示意图:下列说法正确的是()A.放电时正极反应为:B.充电时阴极反应为:C.放电过程中电子由负极经外电路移向正极,再由正极经电解质溶液移向负极D.该电池的储能容量,可以通过增大电解液存储罐的容积并增加电解液的体积来实现7、下列有关化学和传统文化关系的说法中不正确的是A.东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述:“太阳流珠,常欲去人…得火则飞,不见埃尘,将欲制之,黄芽为根……”,这里的“黄芽”是指硫B.三国时期曹植在《七步诗》中写到“煮豆持作羹,漉菽以为汁。萁在釜中燃,豆在釜中泣。……”,文中“漉”涉及的操作原理类似于化学实验中的过滤C.《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“强烧之,紫青烟起……云是真硝石也”,该方法用了焰色反应D.《本草图经》在绿矾项载:“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤……”,因为绿矾能电离出H+,所以“味酸”8、高能LiFePO4电池多应用于公共交通,结构如图所示。电池中间是聚合物的隔膜,其主要作用是在反应过程中只让Li+通过,原理如下:(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法错误的是()A.放电时,Li+向正极移动B.放电时,电子由负极→用电器→正极C.充电时,阴极反应为xLi++nC+xe-=LixCnD.充电时,阳极质量增重9、《Chem.sci.》报道麻生明院士团队合成非天然活性化合物b(结构简式如下)的新方法。下列说法不正确的是A.b的分子式为C18H17NO2 B.b的一氯代物有9种C.b存在一种顺式结构的同分异构体 D.b能使酸性高锰酸钾溶液褪色10、某学习小组在实验室从海带中提取碘,设计实验流程如下:下列说法错误的是A.过滤操作主要除去海带灰中难溶于水的固体,它们主要是无机物B.氧化剂参加反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2OC.萃取过程所用有机溶剂可以是酒精或四氯化碳D.因I2易升华,I2的有机溶液难以通过蒸馏法彻底分离11、W、X、Y、Z四种短周期主族元素的原子序数依次增大,其最高价氧化物对应的水化物的溶液,浓度均为0.1mol/L时的pH如表所示。下列说法正确的是元素对应的溶液WXYZpH(25℃)1.013.00.71.0A.简单离子半径大小顺序为:X>Y>Z>WB.Z元素的氧化物对应的水化物一定是强酸C.X、Z的简单离子都能破坏水的电离平衡D.W、Y都能形成含18个电子的氢化物分子12、设为阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是()A.标准状况下,与足量反应转移的电子数为B.的原子核内中子数为C.25℃时,的溶液中含的数目为D.葡萄糖和蔗糖的混合物中含碳原子的数目为13、下列关于铝及其化合物的说法中不正确的是()A.工业上冶炼金属铝时,通过在氧化铝中添加冰晶石的方法降低电解能耗B.铝制品表面可以形成耐腐蚀的致密氧化膜保护层,因此可以用铝罐盛放咸菜,用铝罐车运输浓硫酸C.铝合金具有密度小、强度高、塑性好等优点,广泛应用于制造飞机构件D.在饱和明矾溶液中放入几粒形状规则的明矾晶体,静置几天后可观察到明矾小晶体长成明矾大晶体14、用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列判断正确的是()A.1molCl2参加反应转移电子数一定为2NAB.一定条件下,足量铜与200g98%的浓硫酸充分反应,转移电子数为2NAC.0.01molMg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2,转移的电子数目为0.02NAD.标准状况下,22.4L氦气与22.4L氟气所含原子数均为2NA15、已知:SO32—+I2+H2O===SO42—+2H++2I-,某溶液中可能含有I-、NH4+、Cu2+、SO32—,向该无色溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,下列判断正确的是()A.肯定不含I-B.肯定不含NH4+C.可能含有SO32—D.可能含有I-16、查阅资料可知,苯可被臭氧氧化,发生化学反应为:。则邻甲基乙苯通过上述反应得到的有机产物最多有()A.5种 B.4种 C.3种 D.2种二、非选择题(本题包括5小题)17、某药物中间体X的合成路线如下:已知:①RX++HX;②-NH2+RCHORCH=N-;③R-OH;④。请回答:(1)F的结构简式为________。(2)下列说法正确的是________。AH→X的反应类型属于加成反应B化合物F具有弱碱性C化合物G能发生取代、消去、还原反应D化合物X的分子式为C23H27O3N9(3)写出B→C的化学方程式________。(4)可以转化为。设计以苯酚和乙烯为原料制备的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)________。(5)写出化合物B同时符合下列条件的同分异构体的结构简式。①分子中有一个六元环,无其它环状结构;________②1H−NMR谱表明分子中有2种氢原子;IR谱显示存在-CN________。18、化合物H是合成治疗心血管疾病药物的中间体,可通过以下途径合成:已知:①(苯胺易被氧化)②甲苯发生一硝基取代反应与A类似。回答下列问题:(1)写出化合物H的分子式__________,C中含氧官能团的名称___________。(2)写出有关反应类型:BC___________;FG___________。(3)写出AB的反应方程式:___________________________。(4)写出同时满足下列条件D的所有同分异构体的结构简式:____________①能发生银镜反应②能发生水解反应,水解产物之一与FeCl3溶液反应显紫色③核磁共振氢谱(1显示分子中有4种不同化学环境的氢(5)合成途径中,C转化为D的目的是_____________________。(6)参照上述合成路线,以甲苯和(CH3CO)2O为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:_________________________19、肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼(N2H4·H2O)。已知:N2H4·H2O高温易分解,易氧化制备原理:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl(实验一)制备NaClO溶液(实验装置如图所示)(1)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外,还有_____(填标号)A.容量瓶B.烧杯C.烧瓶D.玻璃棒(2)锥形瓶中发生反应化学程式是_____________________________。(实验二)制取水合肼。(实验装置如图所示)控制反应温度,将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,充分反应。加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集108-114馏分。(3)分液漏斗中的溶液是____________(填标号)。A.CO(NH2)2溶液B.NaOH和NaClO混合溶液选择的理由是____________。蒸馏时需要减压,原因是______________。(实验三)测定馏分中肼含量。(4)水合肼具有还原性,可以生成氮气。测定水合肼的质量分数可采用下列步骤:a.称取馏分5.000g,加入适量NaHCO3固体(保证滴定过程中溶液的pH保持在6.5左右),配制1000mL溶液。b.移取10.00mL于锥形瓶中,加入10mL水,摇匀。c.用0.2000mol/L碘溶液滴定至溶液出现______________,记录消耗碘的标准液的体积。d.进一步操作与数据处理(5)滴定时,碘的标准溶液盛放在______________滴定管中(选填:“酸式”或“碱式”)水合肼与碘溶液反应的化学方程式________________________。(6)若本次滴定消耗碘的标准溶液为8.20mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为______。20、高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。已知:温度溶解度/gK2CO3KHCO3KMnO420℃11133.76.38请回答:(1)反应①的化学方程式为______________________________________,加热软锰矿、KClO3和KOH固体,除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外,还用到的仪器有___,不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是______________(2)反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________________;上述流程中可以循环利用的物质是__________________________。(3)实验时,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a为___________________,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低其原因是________。21、化合物H是一种香料合成中间体,其合成路线如图:回答下列问题:(1)A的化学名称是___。(2)A到B的反应方程式是___。(3)C的结构简式是___。(4)④的反应类型是___。(5)H中的含氧官能团的名称是___。(6)X是F的同分异构体,X所含官能团的种类和数量与F完全相同,其核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6:1:1。写出两种符合上述条件的X的结构简式___。(7)设计由苯甲醇和制备的合成路线___(无机试剂任选)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
根据方程式两端电荷守恒可知n==2,O元素是-2价,所以R的化合价是+6价,答案选D。2、A【解析】
A.苯甲酸在水中的溶解度为0.18g(4℃),、0.34g(25℃)、6.8g(95℃)用甲装置溶解样品,Y末溶,X溶解形成不饱和溶液,苯甲酸形成热饱和溶液,X在第①步被分离到溶液中,故A正确;B.乙是普通漏斗,不能用乙装置趁热过滤,且过滤装置错误,故B错误;C.根据苯甲酸的溶解度受温度影响,应用冷却热饱和溶液的方法结晶,故C错误;D.正确的操作顺序为:③加热溶解:X和苯甲酸溶解②趁热过滤:分离出难溶物质Y④结晶:苯甲酸析出①常温过滤:得到苯甲酸,X留在母液中⑤洗涤、干燥,得较纯的苯甲酸,正确的顺序为③→②→④→①→⑤,故D错误;故选A。3、C【解析】
A.①到②的过程中,体积缩小了一半,平衡时A物质的量由0.88amol变为1amol,说明增大压强,平衡逆向移动,X此时应为气态;故A正确;B.②到③的过程中,体积继续缩小,平衡时A物质的量由1amol变为0.75amol,说明增大压强平衡正向移动,说明X在压缩的某个过程中变成了非气态,结合A项分析,①到③的过程中X的状态发生了变化;故B正确;C.结合A、B项的分析,平衡首先逆向移动然后正向移动,A的转化率先减小后增大,故C错误;D.③状态下A物质的量最小,即A转化率最大,X的物质的量最大,故D正确;答案选C。4、D【解析】
A.碳不完全燃烧可生成一氧化碳,一氧化碳高温下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠;理论上正确,反应过程中产生、利用污染环境的物质CO,不符合绿色化学,一氧化碳是有毒的气体,碳在氧气中燃烧生成的进行实验时要进行尾气处理,且一氧化碳是可燃性气体,不纯时加热或点燃引起爆炸,操作上较为复杂,故A错误;B.铜与与硝酸银反应可生成硝酸铜,硝酸铜与氢氧化钠可生成氢氧化铜沉淀;理论上正确,操作上也较简便,但利用硝酸银、氢氧化钠制取氢氧化铜,经济上不合理,故B错误;C.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁而不能生成三氧化二铁,因此该方案在理论上就是错误的,故C错误;D.氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应可生成氢氧化钠;理论上正确,操作也只需要加入液体较为简便,利用碳酸钠获得氢氧化钠,经济上也合理,符合绿色化学,故D正确;答案选D。5、D【解析】
由图可知溶液中金属硫化物沉淀的Ksp大小顺序为CuS<CdS<ZnS<CoS<FeS,溶液中金属离子沉淀先后顺序为:Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+,选项A正确;CuS的Ksp最小,控制S2−浓度可以使铜离子从溶液中沉淀出来,实现铜离子与其他金属离子的分离,选项B正确;因Na2S、ZnS来源广、价格便宜,可作沉铜的沉淀剂,选项C正确;ZnS不溶于水,向ZnS中加入Cu2+的离子方程式为:ZnS+Cu2+CuS+Zn2+,选项D不正确。6、D【解析】
放电时,消耗H+,溶液pH升高,由此分析解答。【详解】A.正极反应是还原反应,由电池总反应可知放电时的正极反应为VO2++2H++e-═VO2++H2O,故A错误;B.充电时,阴极反应为还原反应,故为V3+得电子生成V2+的反应,故B错误;C.电子只能在导线中进行移动,在电解质溶液中是靠阴阳离子定向移动来形成闭合回路,故C错误;D.该电池的储能容量,可以通过增大电解液存储罐的容积并增加电解液的体积来实现,正确;故答案为D。【点睛】本题综合考查原电池知识,侧重于学生的分析能力的考查,为高考常见题型和高频考点,注意把握原电池的工作原理,答题时注意体会电极方程式的书写方法,难度不大。7、D【解析】
A.液态的金属汞,受热易变成汞蒸气,汞属于重金属,能使蛋白质变性,属于有毒物质,但常温下,能和硫反应生成硫化汞,从而防止其变成汞气体,黄芽指呈淡黄色的硫磺,故A正确;B.煮豆持作羹,漉豉以为汁意思为煮熟的豆子来做豆豉而使豆子渗出汁水,分离豆豉与豆汁,实际是分离固体与液体,应选择过滤的方法,故B正确;C.鉴别硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4),灼烧时焰色反应不同,分别为紫色、黄色,可鉴别,故C正确;D.FeSO4⋅7H2O电离生成二价铁离子、硫酸根离子,不能电离产生氢离子,硫酸亚铁为强酸弱碱盐,在溶液中水解使溶液显酸性,故D错误;答案选D。8、D【解析】
A.放电时,工作原理为原电池原理,阳离子向正极移动,A正确;B.放电时,工作原理为原电池原理,电子由负极→用电器→正极,B正确;C.充电时,工作原理为电解池原理,阴极反应为xLi++nC+xe-=LixCn,C正确;D.充电时,工作原理为电解池原理,阳极反应为LiFePO4-xe-=(1−x)LiFePO4+xFePO4+xLi+,很明显,阳极质量减小,D错误。答案选D。【点睛】涉及x的电池或者电解池的电极反应书写,切不可从化合价入手,而应该以电荷守恒或者原子守恒作为突破口进行书写,如本题D中先根据总反应写出LiFePO4-e-→(1−x)LiFePO4+xFePO4,很显然右边少着x个Li+,故右边加上xLi+,右边加上xLi+后,根据电荷守恒可知左边应该-xe-,最终阳极反应为LiFePO4-e-→(1−x)LiFePO4+xFePO4。9、B【解析】
A.由结构简式()可知,该有机物分子式为C18H17NO2,故A正确;B.有机物b中含有10种()不同的H原子,一氯代物有10种,故B错误;C.C=C两端碳原子上分别连接有2个不同的基团,存在一种顺式结构的同分异构体,故C正确;D.含有碳碳双键,可发生氧化反应,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;答案选B。【点睛】本题的易错点为C,要注意有机物存在顺反异构的条件和判断方法。10、C【解析】
实验室从海带中提取碘:将海带在坩埚中灼烧得到海带灰,将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液,然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离,得到含有碘化钾的溶液,向水溶液中加入氧化剂,将I-氧化成I2,向含有碘单质的溶液中加入萃取剂萃取分液得到碘单质的有机溶液,据此分析解答。【详解】A.海带在坩埚中灼烧得到海带灰,有机物燃烧生成二氧化碳和水,过滤操作主要除去海带灰中难溶于水的固体,主要是无机物,故A正确;B.氧化剂可以选用过氧化氢溶液,反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,故B正确;C.萃取过程所用有机溶剂可以是四氯化碳或苯,不能选用酒精,因为酒精易溶于水,故C错误;D.因I2易升华,有机溶剂的沸点一般较低,因此I2的有机溶液通过蒸馏法难以彻底分离,故D正确;故选C。11、D【解析】
W与Z的最高价氧化物对应水化物的溶液,浓度均为0.1mol/L时pH=1(H+浓度为0.1mol/L),是一元强酸,则W为N(最高价氧化物对应水化物为HNO3),Z为Cl(最高价氧化物对应水化物为HClO4);Y的最高价氧化物对应水化物的溶液,浓度为0.1mol/L时pH=0.7(H+浓度为0.2mol/L),是二元强酸,则Y为S(最高价氧化物对应水化物为H2SO4);X的最高价氧化物对应水化物的溶液,浓度为0.1mol/L时pH=13(OH-浓度为0.1mol/L),是一元强碱,且X的原子序数介于N与S之间,可知X为Na(最高价氧化物对应水化物为NaOH)。【详解】A.S2-、Cl-的核外电子排布相同,其中S2-的核电荷数较小,半径较大;N3-、Na+的核外电子排布相同,半径比S2-、Cl-的小,其中N3-的核电荷数较小,半径比Na+大,则简单离子半径大小顺序为:S2->Cl->N3->Na+,即Y>Z>W>X,A项错误;B.Z为Cl,其氧化物对应的水化物可能为强酸(如HClO4),也可能为弱酸(如HClO),B项错误;C.X的简单离子为Na+,Z的简单离子为Cl-,均不会破坏水的电离平衡,C项错误;D.W能形成N2H4,Y能形成H2S,均为18电子的氢化物分子,D项正确;答案选D。12、A【解析】
A.二者的反应方程式为,当有2mol二氧化碳参加反应时,一共转移2mol电子,因此当有二氧化碳参加反应时,转移0.1mol电子,A项正确;B.碳原子的物质的量是,根据质量数=质子数+中子数算出其1个原子内有8个中子,故一共有中子,B项错误;C.pH=2的溶液中,根据算出的物质的量为,C项错误;D.葡萄糖的分子式为,蔗糖的分子式为,二者的最简式不一样,因此无法计算,D项错误;答案选A。13、B【解析】
A.电解熔融氧化铝加冰晶石是为了降低电解液工作温度,降低电解能耗,故A正确;B.长时间用铝罐盛放咸菜,铝表面的氧化膜会被破坏失去保护铝的作用;浓硫酸具有强吸水性,容器口部的浓硫酸吸收空气中的水蒸汽后稀释为稀硫酸,稀硫酸能溶解铝罐口部的氧化膜保护层,故B错误;C.铝合金具有密度小、强度高、塑性好等优点,被广泛地应用于航空工业等领域,例如用于制造飞机构件,故C正确;D.培养明矾晶体时,在饱和明矾溶液中放入几粒形状规则的明矾晶体,静置几天后可观察到明矾小晶体长成明矾大晶体,故D正确;综上所述,答案为B。14、C【解析】
A.1molCl2参加反应,可以是自身氧化还原反应,也可以是氯气做氧化剂,转移电子数不一定为2NA,故A错误;B.足量铜与200g98%的浓硫酸充分反应,浓硫酸浓度变稀后不能与铜反应,转移电子数目小于2NA,故B错误;C.1mol镁从游离态变成化合态转移电子数目为2NA,0.01molMg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子数目为0.02NA,故C正确;D.氦气为单原子分子,氟气为双原子分子,故标况下22.4L氦气和氟气即1mol氦气和氟气所含的原子个数不同,故D错误。答案选C。【点睛】本题考查阿伏伽德罗常数的分析应用,主要是微粒数的计算,氧化还原反应的电子转移。15、D【解析】据题给方程式确定还原性:SO32->I-。其溶液呈无色,则Cu2+一定不存在,由于SO32-还原性强,首先被Br2氧化成SO,若Br2过量会继续氧化I-生成I2,致使溶液呈黄色,则根据溶液颜色未变,确定SO32-一定存在,I-可能存在,根据电荷守恒,溶液中的阳离子只能为NH,则NH一定存在。故D正确。16、B【解析】
邻甲基乙苯的结构简式为:,根据题目所给反应信息,四种不同的断键方式可生成最多4种有机产物,故答案为B。二、非选择题(本题包括5小题)17、或HOCH2CH2NHNH2BCD++HCl、、【解析】
从E到F的分子式的变化分析,物质E和NH2NH2的反应为取代反应,另外的产物为氯化氢,则推断B的结构简式为,根据信息①分析,C的结构简式为,E的结构简式为HOCH2CH2Cl,F的结构简式为HOCH2CH2NHNH2。【详解】(1)根据以上分析可知F的结构简式为或HOCH2CH2NHNH2;(2)A.H的结构中含有氯原子,结合信息①分析,H→X的反应类型属于取代反应,故错误;B.化合物F的结构简式为HOCH2CH2NHNH2,含有氨基,具有弱碱性,故正确;C.化合物G含有的官能团为羟基,羰基,碳氮双键,碳碳双键,所以能发生取代、消去、还原反应,故正确;D.结合信息①分析,H的分子式为C12H12O2N7Cl,与之反应的分子式为C11H16ON2,该反应为取代反应,生成的另外的产物为氯化氢,则化合物X的分子式为C23H27O3N9,故正确。选BCD;(3)B到C为取代反应,方程式为:++HCl;(4)以苯酚和乙烯为原料制备的合成路线,从逆推方法入手,需要合成的物质为和HN(CH2CH2Br)2,由苯酚和浓硝酸反应生成,乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,再与氨气反应生成HN(CH2CH2Br)2即可。合成路线为:;(5)化合物B的分子式为C5H6O2N2,其同分异构体同时符合下列条件:①分子中有一个六元环,无其它环状结构;②1H−NMR谱表明分子中有2种氢原子;IR谱显示存在-CN,说明结构有对称性,除了-CN外另一个氮原子在对称轴上,两个氧原子在六元环上,且处于对称位,所以结构可能为、、、。18、C12H15NO醚键还原反应消去反应+HNO3(浓)+H2O、、保护氨基,防止合成过程中被氧化【解析】
A是,A与浓HNO3、浓H2SO4加热发生取代反应产生B:,B与Fe、HCl发生还原反应产生C:,C与(CH3CO)2O发生取代反应产生D:,E为,E与NaBH4发生反应产生F为。【详解】(1)根据H的结构简式可知其分子式是C12H15NO;C结构简式是,其中含氧官能团的名称为醚键;(2)B为,C为,B与Fe、HCl反应产生C,该反应类型为还原反应;F为,G为,根据二者结构的不同可知:FG的类型是消去反应;(3)A是,A与浓HNO3、浓H2SO4加热发生取代反应产生B:,所以AB的反应方程式为:+HNO3(浓)+H2O;(4)D结构简式为:,D的同分异构体符合下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基-CHO;②能发生水解反应,水解产物之一与FeCl3溶液反应显紫色,说明含有酯基,水解产物含有酚羟基,即该物质含酚羟基形成的酯基;③核磁共振氢谱(1显示分子中有4种不同化学环境的氢,则符合题意的同分异构体结构简式为:、、;(5)合成途径中,C转化为D时—NH2发生反应产生-NHCOCH3,后来转化为氨基,目的是保护氨基,防止其在合成过程被氧化;(6)参照上述合成路线,以甲苯和(CH3CO)2O为原料,设计制备的合成路线。甲苯首先被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,苯甲酸与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生间硝基甲苯,在Fe、HCl作用下反应产生,与(CH3CO)2在加热条件下发生取代反应产生,所以甲苯转化为的合成路线为:【点睛】本题考查有机物的合成与推断的知识,涉及有机反应类型、官能团结构与性质、限制条件同分异构体书写,在进行物质推断的过程中,要充分利用题干信息,结合已有的知识分析、判断,要注意氨基容易被氧化,为防止其在转化过程中氧化,先使其反应得到保护,在其他基团形成后再将其还原回来。19、BDCl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2OB如果次氯酸钠溶液装在三颈烧瓶中,生成的水合肼会被次氯酸钠氧化减压蒸馏可使产品在较低温度下气化,避免高温分解淡黄色且半分钟不消失酸式N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O82.00%【解析】
(1)配制一定质量分数的溶液时,具体步骤是计算、称量、溶解,NaOH固体时需要放在烧杯中称,量取水时需要量筒,溶解时需要烧杯、玻璃棒;(2)氯气通入到盛有NaOH的锥形瓶中与NaOH发生反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;(3)依据制取水合肼(N2H4·H2O)的反应原理为:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl,结合反应产物和反应物分析判断;水合肼(N2H4·H2O)具有还原性,易被次氯酸钠氧化;(4)根据反应原理确定反应终点;(5)根据碘溶液的性质确定所用仪器;(6)根据N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O进行计算。【详解】(1)配制一定质量分数的溶液时,溶解时需要烧杯、玻璃棒,故答案为:BD;(2)锥形瓶中氯气和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,故答案为:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O;(3)水合肼(N2H4·H2O)中氮元素为—2价,具有还原性,若次氯酸钠过量,具有强氧化性的次氯酸钠会氧化水合肼,为防止水合肼被氧化,分液漏斗中的溶液应是NaOH和NaClO混合溶液;水合肼高温易分解,减压会降低物质的沸点,则为防止水合肼分解需要减压蒸馏,故答案为:B;如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中,反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化;馏分高温易分解,减压会降低物质的沸点;(4)根据反应N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O,终点时碘过量,用0.2000mol/L碘溶液滴定至溶液出现淡黄色且半分钟不消失,记录消耗碘的标准液的体积,故答案为:淡黄色且半分钟不消失;(5)滴定时,碘具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,则碘的标准溶液盛放在酸式滴定管中,故答案为:酸式;(6)由题意可知,水合肼与碘溶液反应生成氮气、碘化氢和水,反应的化学方程式为N2H2·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O,由方程式可知n(N2H2·H2O)=0.2000mol·L-1×0.0082L×=0.00082mol,250ml溶液中含有的物质的量=0.00082mol×=0.082mol,水合肼(N2H2·H2O)的质量分数=×100%=82%,故答案为:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O;82%。【点睛】水合肼(N2H4·H2O)中氮元素为—2价,具有还原性,若次氯酸钠过量,具有强氧化性的次氯酸钠会氧化水合肼是解答关键,也是易错点。20、(1)KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O酒精灯、坩埚钳瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应2:1KOH、MnO2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥KHCO3的溶解度较小,滤液蒸发浓缩降温结晶时KHCO3会随KMnO4一同结晶析出【解析】
以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4晶体,软锰矿固体和KOH固体混合在铁坩埚中煅烧,得到墨绿色熔块,为K2MnO4,冷却后溶于水其水溶液呈深绿色,这是锰酸根在碱溶液中的特征颜色,边加热边通入适量二氧化碳气体,调节溶液pH趁热过滤得到MnO2和KMnO4溶液,冷却结晶得到KMnO4晶体。⑴加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物含有碱性物质KOH应该用铁坩埚;瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应,坩埚被腐蚀;⑵工艺流程可知,CO2使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入CO2太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4;氧化还原反应中的氧化剂是元素化合价降低的物质,还原剂是元素化合价升高的物质,结合化学方程式定量关系和电子守恒计算;流程中需要加入的物质在后面有生成该物质,该物质可以循环利用;⑶从滤液中得到物质的方法是浓缩蒸发,冷却结晶,过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、高锰酸钾;【详解】(1).加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,反应的化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;加热软锰矿、KClO3和KOH固体混合物时,由于KOH会与瓷坩埚中的SiO2发生反应:2KOH+SiO2K2SiO3+H2O腐蚀坩埚,而不与Fe发生反应,所以要用铁坩埚;故答案为KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;酒精灯、坩埚钳;瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应;(2).由流程图可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO
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