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文档简介
河北省普通高中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、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,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、化学与生活密切相关。下列说法正确的是A.垃圾分类中可回收物标志:B.农谚“雷雨肥庄稼”中固氮过程属于人工固氮C.绿色化学要求从源头上减少和消除工业生产对环境的污染D.燃煤中加入CaO
可以减少酸雨的形成及温室气体的排放2、2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确的是()A.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7B.ΔH4的值数值上和Cl-Cl共价键的键能相等C.ΔH7<0,且该过程形成了分子间作用力D.ΔH5<0,在相同条件下,2Br(g)的ΔH5′>ΔH53、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、NH5属于离子晶体。与水反应的化学方程式为:NH5+H2O→NH3•H2O+H2↑,它也能跟乙醇发生类似的反应,并都产生氢气。有关NH5叙述正确的是()A.与乙醇反应时,NH5被氧化B.NH5中N元素的化合价为+5价C.1molNH5中含有5molN-H键D.1molNH5与H2O完全反应,转移电子2mol5、某澄清混合溶液中所含离子的浓度如下表所示,则M可能为()离子NO3-SO42-H+M浓度/(mol/L)2122A.Cl- B.Ba2+ C.Na+ D.Mg2+6、下列物质中,不属于合金的是A.水银 B.硬铝 C.青铜 D.碳素钢7、下列实验现象预测正确的是()A.实验Ⅰ:振荡后静置,溶液仍分层,且上层溶液颜色仍为橙色B.实验Ⅱ:铁片最终完全溶解,且高锰酸钾溶液变无色C.实验Ⅲ:微热稀硝酸片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色D.实验Ⅳ:当溶液至红褐色,停止加热,让光束通过体系时可产生丁达尔现象8、25℃时,向20.00mL0.100mol•L-1的氨水和醋酸铵溶液中分别滴加0.100mol•L-1的盐酸溶液,溶液pH随加入盐酸体积的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.25℃时,Kb(NH3•H2O)=Ka(CH3COOH)≈10-5B.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中的大C.在c点的溶液中:c(Cl﹣)>c(CH3COOH)>c(NH4+)>c(OH﹣)D.在a点的溶液中:c(NH4+)+2c(H+)═2c(CH3COO-)+c(NH3•H2O)+2c(OH-)9、《厉害了,我的国》展示了中国五年来探索太空,开发深海,建设世界第一流的高铁、桥梁、码头,5G技术联通世界等取得的举世瞩目的成就。它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是A.为打造生态文明建设,我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电,电能属一次能源B.大飞机C919采用大量先进复合材料、铝锂合金等,铝锂合金属于金属材料C.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅D.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐10、下列说法正确的是()A.淀粉、纤维素、油脂都是高分子化合物B.石油分馏和煤的干馏过程,都属于物理变化C.甲烷、汽油、柴油、酒精都是碳氢化合物,都可作燃料D.聚乙烯是无毒高分子材料,可用于制作食品包装袋11、鉴别二氧化碳和丙烯两种气体,下列方法或所选试剂中不可行的是()A.可燃性实验 B.酸性高锰酸钾C.澄清石灰水 D.品红试液12、镁、铝都是较活泼的金属,下列描述中正确的是A.高温下,镁、铝在空气中都有抗腐蚀性B.镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应C.镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应,铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应D.铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物13、对于达到化学平衡状态的可逆反应,改变某一条件,关于化学反应速率的变化、化学平衡的移动、化学平衡常数的变化全部正确的是()条件的改变化学反应速率的改变化学平衡的移动化学平衡常数的变化A加入某一反应物一定增大可能正向移动一定不变B增大压强可能增大一定移动可能不变C升高温度一定增大一定移动一定变化D加入(正)催化剂一定增大不移动可能增大A.A B.B C.C D.D14、设NA为阿伏加德罗常数的值。由一种阳离子与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐。向混盐CaOCl2中加入足量浓硫酸,发生反应:CaOCl2+H2SO4(浓)=CaSO4+Cl2↑+H2O。下列说法正确的是A.明矾、小苏打都可称为混盐B.在上述反应中,浓硫酸体现氧化剂和酸性C.每产生1molCl2,转移电子数为NAD.1molCaOCl2中共含离子数为4NA15、下列说法不正确的是()A.Na2CO3可用于治疗胃酸过多B.蓝绿藻在阳光作用下,可使水分解产生氢气C.CusO4可用于游泳池池水消毒D.SiO2导光能力强,可用于制造光导纤维16、探究氢氧化铝的两性,最适宜的试剂是()A.AlCl3、氨水、稀盐酸 B.Al2C.Al、NaOH溶液、稀盐酸 D.Al2二、非选择题(本题包括5小题)17、花椒毒素(Ⅰ)是白芷等中草药的药效成分,也可用多酚A为原料制备,合成路线如下:回答下列问题:(1)①的反应类型为_____________________;B分子中最多有_________个原子共平面。(2)C中含氧官能团的名称为______________________;③的“条件a”为____________________。(3)④为加成反应,化学方程式为__________________________________。(4)⑤的化学方程式为__________________________________。(5)芳香化合物J是D的同分异构体,符合下列条件的J的结构共有_________种,其中核磁共振氢谱为五组峰的J的结构简式为_________________。(只写一种即可)。①苯环上只有3个取代基;②可与NaHCO3反应放出CO2;③1molJ可中和3molNaOH。(6)参照题图信息,写出以为原料制备的合成路线(无机试剂任选):______________18、根据文献报道,醛基可和双氧水发生如下反应:为了合成一类新药,选择了下列合成路线(部分反应条件已略去)(1)C中除苯环外能团的名称为____________________。(2)由D生成E的反应类型为_____________________。(3)生成B的反应中可能会产生一种分子式为C9H5O4Cl2的副产物,该副产物的结构简式为_________。(4)化合物C有多种同分异构体,请写出符合下列条件的结构简式:___________________。①能与FeCl3溶液发生显色反应②核磁共振氢谱图中有3个吸收峰(5)写出以和CH3OH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见本题题干)___________。19、目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。碱式碳酸镍的制备:工业用电解镍新液(主要含NiSO4,NiCl2等)制备碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O],制备流程如图:(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化学式为__。(2)物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。分析如图,反应器中最适合的pH值为__。(3)检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是__。测定碱式碳酸镍晶体的组成:为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]组成,某小组设计了如图实验方案及装置:资料卡片:碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2和H2O实验步骤:①检查装置气密性;②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量并记录;④__;⑤打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气;⑥分别准确称量装置C、D、E的质量并记录;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)装置C/g装置D/g装置E/g加热前250.00190.00190.00加热后251.08190.44190.00实验分析及数据处理:(4)E装置的作用__。(5)补充④的实验操作___。(6)通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成__(填化学式)。镍的制备:(7)写出制备Ni的化学方程式__。20、氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料,在许多领域有广泛应用。某化学小组模拟工业制氮化铝原理,欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。查阅资料:①实验室用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液共热制N2:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O②工业制氮化铝:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,氮化铝在高温下能水解。③AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑。Ⅰ.氮化铝的制备(1)实验中使用的装置如上图所示,请按照氮气气流方向将各仪器接口连接:e→c→d_____。(根据实验需要,上述装置可使用多次)。(2)A装置内的X液体可能是_____;E装置内氯化钯溶液的作用可能是_________.Ⅱ.氮化铝纯度的测定(方案i)甲同学用左图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。(3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是________.a.CCl4b.H2Oc.NH4Cl饱和溶液d.植物油(4)用下列仪器也能组装一套量气装置,其中必选的仪器有_________(选下列仪器的编号)。a.单孔塞b.双孔塞c.广口瓶d.容量瓶e.量筒f.烧杯(方案ii)乙同学按以下步骤测定样品中AlN的纯度(流程如下图)。(5)步骤②的操作是_______(6)实验室里灼烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的硅酸盐仪器有_____等。(7)样品中AlN的纯度是_________(用含m1、m2、m3表示)。(8)若在步骤③中未洗涤,测定结果将_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”。)21、钛被称为继铁、铝之后的第三金属,请回答下列问题:(1)金红石(TiO2)是钛的主要矿物之一,基态Ti原子价层电子的排布图为_________,基态O原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形。(2)以TiO2为原料可制得TiCl4,TiCl4的熔、沸点分别为205K、409K,均高于结构与其相似的CCl4,主要原因是__________________。(3)TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6],向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体。该晶体中微观粒子之间的作用力有________。A.离子键B.共价键C.分子间作用力D.氢键E.范德华力(4)TiCl4可与CH3CH2OH、HCHO、CH3OCH3等有机小分子形成加合物。上述三种小分子中C原子的VSEPR模型不同于其他分子的是_____,该分子中C的轨道杂化类型为________。(5)TiO2与BaCO3一起熔融可制得钛酸钡。①BaCO3中阴离子的立体构型为________。②经X射线分析鉴定,钛酸钡的晶胞结构如下图所示(Ti4+、Ba2+均与O2-相接触),则钛酸钡的化学式为_________。已知晶胞边长为apm,O2-的半径为bpm,则Ti4+、Ba2+的半径分别为____________pm、___________pm。
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.垃圾分类中可回收物标志是,表示垃圾分类中的其他垃圾,故A错误;B.空气中的N2在放电条件下与O2反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成的硝酸随雨水降到地面,同土壤中的矿物相互作用,生成溶于水的硝酸盐可作氮肥,该过程属于自然固氮,故B错误;C.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除或减少工业生产对环境的污染,而不能污染后再治理,故C正确;D.煤燃烧生成CO2和SO2,CaO可以和SO2结合生成CaSO3,并最终被氧化成CaSO4,而CO2在高温下不能与CaO结合生成CaCO3,则燃煤中加入CaO后可减少酸雨的形成,但不能减少温室气体的排放,故D错误;答案选C。2、C【解析】
A.由盖斯定律可得,ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7,A正确;B.ΔH4为破坏1molCl-Cl共价键所需的能量,与形成1molCl-Cl共价键的键能在数值上相等,B正确;C.物质由气态转化为固态,放热,则ΔH7<0,且该过程形成了离子键,C不正确;D.Cl转化为Cl-,获得电子而放热,则ΔH5<0,在相同条件下,由于溴的非金属性比氯弱,得电子放出的能量比氯少,所以2Br(g)的ΔH5′>ΔH5,D正确;故选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、A【解析】
反应NH5+H2O→NH3∙H2O+H2↑,NH5的5个H原子中有1个H原子,化合价由﹣1价变为0价,水中H元素化合价由+1价变为0价,所以NH5作还原剂,水作氧化剂,【详解】A.NH5也能跟乙醇发生类似的反应,并都产生氢气,则乙醇作氧化剂,NH5作还原剂而被氧化,A正确;B.NH5的电子式为,N元素的化合价为﹣3价,B错误;C.NH5的电子式为,1molNH5中含有4molN-H键,C错误;D.1molNH5与H2O完全反应,转移电子的物质的量=1mol×[0-(-1)]=1mol,D错误;故选A。5、C【解析】
溶液中,单位体积内已知的阳离子所带电量为:2mol/L×1=2mol/L,单位体积内已知的阴离子所带总电量为:2mol/L×1+1mol/L×2=4mol/L,大于单位体积内已知的阳离子所带电量2mol/L,故M为阳离子,设M离子的电荷为x,由电荷守恒可知:4=2+x×2,解得x=+1,结合选项可知,M为Na+,正确答案是C。6、A【解析】
由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质是合金,硬铝是一种铝合金、青铜是Cu—Sn合金、碳素钢是含碳量为0.03%~2%的铁碳合金,水银是金属单质,不是合金,答案选A。7、D【解析】
A、溴单质能与氢氧化钠反应,生成溴化钠,易溶于水,所以苯层中不存在溴单质,所以苯层为无色,故A不正确;B、常温下铁在浓硫酸中发生钝化现象;阻止反应进行,铁片不能溶解,高锰酸钾溶液不变色,故B不正确;C、铜和稀硝酸发生生成一氧化氮气体在广口瓶中遇到空气中的氧气反应生成红棕色气体二氧化氮,故不正确;D、饱和氯化铁溶液加热到红褐色后制的氢氧化铁胶体,胶体具有丁达尔现象,光线通过出现一-条光亮的通路,故D正确;故选D。8、C【解析】
A.根据图象可知,0.100mol•L﹣1的氨水的pH=11,c(OH﹣)=10﹣3mol/L,Kb(NH3•H2O)==10﹣5,醋酸铵溶液的pH=7,说明铵根离子和醋酸的水解程度相等,则二者的电离平衡常数相等,即25℃时,Kb(NH3•H2O)=Ka(CH3COOH)≈10﹣5,故A正确;B.加入20mL等浓度的HCl溶液后,氨水恰好反应生成氯化铵,b点铵根离子水解促进了水的电离,而c点溶质为醋酸和氯化铵,醋酸电离出的氢离子使溶液呈酸性,抑制了水的电离,则b点溶液中水的电离程度比c点溶液中的大,故B正确;C.Kb(NH3•H2O)=Ka(CH3COOH)≈10﹣5,Kh(NH4+)=≈10﹣9<10﹣5,醋酸的电离程度较大,则c(NH4+)>c(CH3COOH),正确的离子浓度大小为:c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(CH3COOH)>c(OH﹣),故C错误;D.在a点的溶液中反应后溶质为等浓度的CH3COONH4、NH4Cl和CH3COOH,根据电荷守恒可知:c(NH4+)+c(H+)═c(CH3COO﹣)+c(Cl﹣)+c(OH﹣),根据物料守恒可得:2c(Cl﹣)=c(NH4+)+c(NH3•H2O),二者结合可得:c(NH4+)+2c(H+)═2c(CH3COO﹣)+c(NH3•H2O)+2c(OH﹣),故D正确。故选C。【点睛】明确图象曲线变化的意义为解答关键,注意掌握电荷守恒、物料守恒在盐的水解中的运用。9、B【解析】
A.电能不是一次能源,属于二次能源,故A错误;B.铝锂合金属于金属材料,故B正确;C.二氧化硅具有良好的光学特性,是制造光缆的主要原料,故C错误;D.新型无机非金属材料在性能上比传统无机非金属材料有了很大的提高,可适用于不同的要求。如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等都属于新型无机非金属材料,故D错误;故答案为B。10、D【解析】
A.油酯中相对分子质量比较大,但不属于高分子化合物,A错误;B.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使它发生分解反应,属于化学变化,B错误;C.酒精分子结构简式为CH3CH2OH,含有C、H、O三种元素,是烃的衍生物,不是碳氢化合物,C错误;D.聚乙烯是乙烯CH2=CH2发生加聚反应产生的无毒高分子材料,因此可用于制作食品包装袋,D正确;故合理选项是D。11、D【解析】
A.二氧化碳不可燃,丙烯可燃,现象不同,故A可行;B.二氧化碳与高锰酸钾不反应,丙烯使高锰酸钾溶液褪色,现象不同,故B可行;C.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,丙烯与澄清石灰水不反应,现象不同,故C可行;D.二氧化碳和丙烯两种气体都不与品红溶液反应,无法区别,故D不可行;故答案为D。12、C【解析】A、在常温下,镁和铝在空气里都能跟氧气反应,生成一层致密而坚固的氧化物薄膜,这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化,所以镁和铝都有抗腐蚀的性能,但是在高温下能剧烈反应,放出大量热,选项A错误;B、镁能跟酸反应不能跟碱反应,选项B错误;C、镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应生成铁和氧化铝,选项C正确;D、铝热剂是铝粉和氧化铁的混合物,在铝热剂反应时,为了引燃,在铝热剂上放供氧剂(氯酸钾),中间插一根镁条,是为引燃用的,选项D错误。答案选C。13、C【解析】
A.如加入反应物为固体,由于不改变反应物浓度,则反应速率不变,平衡不移动,故A错误;B.如反应前后气体的体积不变,则增大压强,平衡不移动,平衡常数只受温度的影响,改变压强,平衡常数不变,故B错误;C.升高温度,反应速率增大,平衡向吸热方向移动,且平衡常数改变,故C正确;D.加入催化剂,反应速率增大,平衡不移动,且不影响平衡常数,故D错误。故选:C。14、C【解析】
A选项,明矾是两种阳离子和一种阴离子组成的盐,小苏打是一种阳离子和一种阴离子组成的盐,因此都不能称为混盐,故A错误;B选项,在上述反应中,浓硫酸化合价没有变化,因此浓硫酸只体现酸性,故B错误;C选项,CaOCl2中有氯离子和次氯酸根,一个氯离子升高一价,生成一个氯气,因此每产生1molCl2,转移电子数为NA,故C正确;D选项,CaOCl2中含有钙离子、氯离子、次氯酸根,因此1molCaOCl2共含离子数为3NA,故D错误;综上所述,答案为C。【点睛】读清题中的信息,理清楚CaOCl2中包含的离子。15、A【解析】
A、Na2CO3碱性太强;B、氢气燃烧放出大量的热量,且燃烧产物是水没有污染,所以氢气是21世纪极有前途的新型能源;C、铜是重金属,能杀菌消毒;D、SiO2导光能力强,能传递各种信号。【详解】A、Na2CO3碱性太强,不可用于治疗胃酸过多,故A错误;B、氢气燃烧放出大量的热量,且燃烧产物是水没有污染,所以氢气是21世纪极有前途的新型能源,科学家可以利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气从而利用氢能,故B正确;C、铜是重金属,能杀菌消毒,CuSO4可用于游泳池池水消毒,故C正确;D、SiO2导光能力强,能传递各种信号,可用于制造光导纤维,故D正确,故选:A。16、D【解析】
既能与酸反应,又能与强碱反应的氢氧化物属于两性氢氧化物,但氢氧化铝只能溶于碱中的强碱,据此分析。【详解】A、由于氢氧化铝只能溶于碱中的强碱,故探究氢氧化铝的两性,不能用氨水,选项A错误;B、由于氢氧化铝只能溶于碱中的强碱,故探究氢氧化铝的两性,不能用氨水,选项B错误;C、Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,偏铝酸钠溶液中滴加少量盐酸产生氢氧化铝沉淀,氢氧化铝沉淀会溶于过量的盐酸,操作步骤较多,不是最适宜的试剂,选项C错误;D、Al2(SO4)3溶液和少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀,继续滴加氢氧化钠溶液沉淀溶解,向氢氧化铝沉淀加稀盐酸沉淀也溶解,说明氢氧化铝具有两性,选项D正确。答案选D。【点睛】本题考查了金属元素化合物的性质,注意把握氢氧化铝的性质是解题的关键,既能与强酸反应生成盐和水,又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。二、非选择题(本题包括5小题)17、取代反应18羰基、醚键浓硫酸、加热(或:P2O5)30【解析】根据B的结构简式和生成B的反应条件结合A的化学式可知,A为;根据C和D的化学式间的差别可知,C与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成D,D为,结合G的结构可知,D消去结构中的羟基生成碳碳双键得到E,E为;根据G生成H的反应条件可知,H为。(1)根据A和B的结构可知,反应①发生了羟基上氢原子的取代反应;B()分子中的苯环为平面结构,单键可以旋转,最多有18个原子共平面,故答案为取代反应;18;(2)C()中含氧官能团有羰基、醚键;反应③为D消去结构中的羟基生成碳碳双键得到E,“条件a”为浓硫酸、加热,故答案为羰基、醚键;浓硫酸、加热;(3)反应④为加成反应,根据E和G的化学式的区别可知F为甲醛,反应的化学方程式为,故答案为;(4)反应⑤是羟基的催化氧化,反应的化学方程式为,故答案为;(5)芳香化合物J是D()的同分异构体,①苯环上只有3个取代基;②可与NaHCO3反应放出CO2,说明结构中含有羧基;③1molJ可中和3molNaOH,说明结构中含有2个酚羟基和1个羧基;符合条件的J的结构有:苯环上的3个取代基为2个羟基和一个—C3H6COOH,当2个羟基位于邻位时有2种结构;当2个羟基位于间位时有3种结构;当2个羟基位于对位时有1种结构;又因为—C3H6COOH的结构有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(CH3)COOH、—CH(CH3)CH2COOH、—C(CH3)2COOH、—CH(CH2CH3)COOH,因此共有(2+3+1)×5=30种,其中核磁共振氢谱为五组峰的J的结构简式有,故答案为30;;(6)以为原料制备。根据流程图C生成的D可知,可以与氢气加成生成,羟基消去后生成,与溴化氢加成后水解即可生成,因此合成路线为,故答案为。点睛:本题考查了有机合成与推断,根据反应条件和已知物质的结构简式采用正逆推导的方法分析是解题的关键。本题的易错点为B分子中共面的原子数的判断,要注意单键可以旋转;本题的难点是(6)的合成路线的设计,要注意羟基的引入和去除的方法的使用。本题的难度较大。18、氯原子、羟基加成反应【解析】
由有机物的转化关系可知,与KMnO4或K2Cr2O7等氧化剂发生氧化反应生成,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则B为;与LiAlH4反应生成,则C为;发生氧化反应生成,与双氧水发生加成反应生成,酸性条件下与ROH反应生成,则F为。【详解】(1)C的结构简式为,含有的官能团为氯原子和羟基,故答案为氯原子、羟基;(2)由D生成E的反应为与双氧水发生加成反应生成,故答案为加成反应;(3)由副产物的分子式为C9H5O4Cl2可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则副产物的结构简式为,故答案为;(4)化合物C的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基,核磁共振氢谱图中有3个吸收峰说明结构对称,结构简式为,故答案为;(5)由题给转化关系可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,与LiAlH4反应生成,催化氧化生成,与过氧化氢发生加成反应生成,合成路线如下:,故答案为。【点睛】本题考查有机化学基础,解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变,这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。19、CO28.3取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净吸收空气中的H2O和CO2关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O【解析】
(1)根据元素守恒分析判断;(2)使各种杂质相对最少的pH即为最适合的pH;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留;(4)根据实验目的和各个装置的作用分析;(5)根据实验目的和前后操作步骤分析;(6)先计算生成水蒸气和CO2的质量,再根据质量守恒确定化学式;(7)氧化还原反应中电子有得,必有失,根据化合价变化确定生成物,进而配平方程式。【详解】(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,反应前Ni原子共3个、S原子共3个、O原子共23个、Na原子6个、C原子3个、H原子4个,反应后现有:Ni原子3个、S原子共3个、O原子共19个、Na原子6个、C原子1个、H原子4个,少O原子4个,C原子2个,而这些微粒包含在2个X分子中,所以X的化学式为CO2,故答案为:CO2;(2)物料在反应器中反应时需要控制反应条件,根据图可知,在pH=8.3时,各种杂质相对最少,所以反应器中最适合的pH8.3,故答案为:8.3;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留,故答案为:取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净;(4)C装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的H2O,D装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的CO2,E装置可以防止空气中的H2O和CO2进入D装置中,影响实验数据的测定,故答案为:吸收空气中的H2O和CO2;(5)步骤③反应前左侧通空气是为了排尽装置中原有的CO2和水蒸气,避免装置内的CO2和水蒸气造成数据干扰,排空气后,应该开始进行反应,因此步骤④的操作为关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,说明固体分解完全,停止加热;步骤⑤再打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气,将装置中残留的CO2和水蒸气全部赶入C、D装置,被完全吸收,故答案为:关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热;(6)水的质量为251.08g−250g=1.08g,CO2的质量为190.44g−190g=0.44g,由于发生的是分解反应,所以生成的NiO的质量为3.77g−1.08g−0.44g=2.25g,则分解反应中水、二氧化碳和NiO的系数比(也就是分子个数比)为即:,xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O
.
6H2O↑+CO2↑+3NiO,根据元素守恒可得可得x=1,y=2,z=4即xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O中x:y:z的值1:2:4,故答案为:NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O;(7)NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O与N2H4·H2O反应生成Ni,Ni元素得电子,被还原,同时还生成气体X和Y,由第(1)问知X为CO2,氧化还原反应有得电子,必有失电子的物质,由此判断另一种气体为N2,根据得失电子守恒、元素守恒配平制备Ni的化学方程式,故答案为:2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O。20、浓硫酸吸收CO防污染adbce通入过量气体坩埚、泥三角(玻璃棒写与不写都对)或偏高【解析】
(1)利用装置B制备氮气,通过装置A中浓硫酸溶液除去氮气中杂质气体水蒸气,得到干燥氮气通过装置C和铝发生反应生成AlN,通过装置A避免AlN遇到水蒸气反应,最后通过装置D吸收尾气一氧化碳;(2)根据A装置的作用分析判断A装置内的X液体,根据CO有毒,会污染空气解答;(3)根据测定的气体为NH3,结合氨气的性质分析解答;(4)根据排液体量气法测定气体体积选取装置;(5)样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,结合铝元素守恒计算纯度;(6)实验室中灼烧固体在坩埚内进行,据此选择仪器;(7)氮化铝含杂质为C和氧化铝,氧化铝质量不变,碳转化为滤渣,样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,结合差量法计算纯度;(8)若在步骤③中未洗涤,则煅烧后的氧化铝中含有部分碳酸钠,结合(7)的计算结果表达式分析判断。【详解】(1)制备过程是利用装置B制备氮气,通过装置A中浓硫酸溶液除去氮气中杂质气体水蒸气,得到干燥氮气通过装置C和铝发生反应生成AlN,通过装置A避免AlN遇到水蒸气反应,最后通过装置D吸收尾气一氧化碳,氮气气流方向将各个仪器接口连接顺序:e→c→d→f(g)→g(f)→c→d→i,故答案为f(g)→g(f)→c→d→i;(2)A装置内的X液体可能是浓硫酸,用来干燥氮气,D装置内氯化钯溶液的作用是吸收一氧化碳,防止污染空气,故答案为浓硫酸;吸收CO防污染;(3)AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑,测定生成的气体为NH3,Y液体不能溶解氨气、不能和氨气反应,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是CC14或植物油,故答案为ad;(4)利用通入的气体排出液体体积测定生成气体的体积,可以选择双孔塞、广口瓶、量筒组装一套量气装置测定,故答案为bce;(5)样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液后过滤得到的滤液中含有偏铝酸钠溶液,滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中含有偏铝酸钠溶液,可以通入过量二氧化碳,生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,因此步骤②的操作为:通入过量CO2气体,故答案为通入过量CO2气体;(6)实验室里煅烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的硅酸盐仪器有:坩埚、泥三角、故答案为坩埚、泥三角;(7)氮化铝含杂质为C和氧化铝,氧化铝质量不变,碳转化为滤渣,样品m1g溶
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