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北京市大兴区魏善庄中学2025年高三化学试题综合试卷(14)化学试题考生请注意: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、氟氧酸是较新颖的氧化剂,应用性极强,可用被氮气稀释的氟气在细冰上缓慢通过制得:F2+H2O=HOF+HF。该反应中水的作用与下列反应中水的作用相同的是A.钠与水反应制氢气B.过氧化钠与水反应制氧气C.氯气与水反应制次氯酸D.氟单质与水反应制氧气2、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、Y同主族,W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应,气体颜色不断变浅,瓶壁上有油状液滴,X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟。下列说法正确的是A.“白烟”晶体中只含共价键 B.四种元素中,Z的原子半径最大C.X的简单氢化物的热稳定性比Y的强 D.W的含氧酸的酸性一定比Z的弱3、下列有关实验装置进行的相应实验,能达到目的的是A.用图1所示装置除去HCl中含有的少量Cl2B.用图2所示装置将硫酸铜溶液蒸干,制备胆矾C.用图3所示装置可以完成“喷泉”实验D.用图4所示装置制取并收集干燥纯净的NH34、下列物质性质与应用对应关系正确的是()A.晶体硅熔点高、硬度大,可用于制作半导体材料B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料5、(改编)在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。实验中Zn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量0~4.0mL,保持溶液总体积为100.0mL,记录获得相同体积(336mL)的气体所需时间,实验结果如图所示(气体体积均转化为标况下)。据图分析,下列说法不正确的是A.饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气B.a、c两点对应的氢气生成速率相等C.b点对应的反应速率为v(H2SO4)=1.0×10-3mol·L-1·s-1D.d点没有构成原电池,反应速率减慢6、下列有关化工生产原理正确的是A.工业制取烧碱:Na2O+H2O=2NaOHB.工业合成盐酸:H2+Cl22HClC.工业制取乙烯:C2H5OHCH2=CH2↑+H2OD.工业制漂粉精:2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O7、已知298K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0×10-18,其沉淀溶解平衡曲线如图所示(图中R表示Ni或Fe),下列说法正确的是(已知:≈2.4,≈3.2)()A.M点对应的溶液中,c(S2-)≈3.2×10-11mol·L-1B.与P点相对应的NiS的分散系是均一稳定的C.向Q点对应的溶液中加水,可转化成N点对应的溶液D.FeS+Ni2+NiS+Fe2+的平衡常数K=60008、化学在生产和生活中有着重要的作用。下列有关说法不正确的是()A.焊接金属时常用溶液做除锈剂B.嫦娥系列卫星中使用的碳纤维,是一种新型无机非金属材料C.只要符合限量,“食用色素”、“亚硝酸盐”可以作为某些食品的添加剂D.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,是发生雾霾天气的主要原因,这些颗粒物扩散在空气中都会形成胶体9、下列对化学用语的理解正确的是()A.乙烯的结构简式:CH2CH2B.电子式可以表示氢氧根离子,也可以表示羟基C.比例模型可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子D.结构示意图可以表示35Cl-,也可以表示37Cl-10、为探究铝片(未打磨)与Na2CO3溶液的反应,实验如下:下列说法不正确的是()A.Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-B.对比Ⅰ、Ⅲ,推测Na2CO3溶液能破坏铝表面的氧化膜C.Ⅳ溶液中可能存在大量Al3+D.推测出现白色浑浊的可能原因:AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-11、常温下,将等浓度的NaOH溶液分别滴加到等pH、等体积的HA、HB两种弱酸溶液中,溶液的pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列叙述错误的是()A.a点时,溶液中由水电离的c(OH-)约为1×10-10mol·L-1B.电离平衡常数:Ka(HA)<Ka(HB)C.b点时,c(B-)=c(HB)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)D.向HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时:c(B-)>c(HB)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.NaCl(aq)
Cl2(g)FeCl2(s)B.S(s)SO3(g)H2SO4(aq)C.Al(s)AlCl3(aq)Al(OH)3(s)D.N2(g)
NH3(g)
Na2CO3(s)13、现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。该同学得出的结论正确的是()。A.根据现象1可推出该试液中含有Na+B.根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+D.根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+14、对下列溶液的分析正确的是A.常温下pH=12的NaOH溶液,升高温度,其pH增大B.向0.1mol/LNaHSO3溶液通入氨气至中性时C.0.01mol/L醋酸溶液加水稀释时,原溶液中水的电离程度增大D.在常温下,向二元弱酸的盐NaHA溶液中加入少量NaOH固体将增大15、向Ca(HCO3)2饱和溶液中加入一定量的Na2O2(设溶液体积不变),推断正确的是A.产生CO2气体 B.产生白色沉淀C.所得溶液的碱性一定减弱 D.所得溶液中一定不含HCO3-16、为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀(见图),关于B的说法合理的是()A.B是碳棒B.B是锌板C.B是铜板D.B极无需定时更换二、非选择题(本题包括5小题)17、化合物Ⅰ(戊巴比妥)是临床常用的镇静、麻醉药物,其合成路线如下:已知:B、C互为同分异构体R’、R’’、R’’’代表烃基,代表烃基或氢原子。ii.+R’’OHiii+R’’Br+CH3ONa+CH3OH+NaBriv+R’’’-NH2R’OH回答下列问题:(1)的官能团的名称为______,的反应类型是______。(2)试剂a的结构简式______;的结构简式______。(3)写出的化学方程式______。设计实验区分B、D所用的试剂及实验现象为______、______。(4)写出的化学方程式______。(5)已知:羟基与碳碳双键直接相连的结构不稳定,同一个碳原子上连接多个羟基的结构不稳定,满足下列要求的D的所有同分异构体共______种。a.能发生银镜反应b.能与反应c.能使Br2的溶液褪色(6)以、、为原料,无机试剂任选,制备的流程如下,请将有关内容补充完整_______________________________。CH2BrCH2CH2BrHOOCCH2COOHCH3OOCCH2COOCH318、合成有机溶剂M和高分子材料N的路线如图:己知:芳香族化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代.如:
(1)写出反应类型.反应Ⅰ__________反应Ⅱ____________。(2)写出D的分子式___________。写出G的结构简式_____________。(3)写出E生成F的化学反应方程式______________________________。(4)E在浓硫酸作用下转化为F时,除生成副产物G,还会生成高分子副产物,写出该副产物的结构简式____________________________。(5)属于酯类且含甲基F的同分异构体有多种,写出其中一种的结构简式______________。(6)写出高分子化合物N的结构简式_________________(任写一种)。A有2种结构,可通过定量实验来确定其准确结构,该定量实验可通过A与__________(填写物质名称)反应来实现。19、三苯甲醇()是重要的有机合成中间体。实验室中合成三苯甲醇时采用如图所示的装置,其合成流程如图:已知:①格氏试剂易潮解,生成可溶于水的Mg(OH)Br。②三苯甲醇可通过格氏试剂与苯甲酸乙酯按物质的量比2:1反应合成③相关物质的物理性质如下:物质相对分子量沸点熔点溶解性三苯甲醇260380℃164.2℃不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂乙醚-34.6℃-116.3℃微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂溴苯-156.2℃-30.7℃不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂苯甲酸乙酯150212.6℃-34.6℃不溶于水请回答下列问题:(1)合成格氏试剂:实验装置如图所示,仪器A的名称是____,已知制备格氏试剂的反应剧烈放热,但实验开始时常加入一小粒碘引发反应,推测I2的作用是____。使用无水氯化钙主要是为避免发生____(用化学方程式表示)。(2)制备三苯甲醇:通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入13mL苯甲酸乙酯(0.09mol)和15mL无水乙醚的混合液,反应剧烈,要控制反应速率除使用冷水浴外,还可以___(答一点)。回流0.5h后,加入饱和氯化铵溶液,有晶体析出。(3)提纯:冷却后析出晶体的混合液含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯和碱式溴化镁等杂质,可先通过___(填操作方法,下同)除去有机杂质,得到固体17.2g。再通过___纯化,得白色颗粒状晶体16.0g,测得熔点为164℃。(4)本实验的产率是____(结果保留两位有效数字)。本实验需要在通风橱中进行,且不能有明火,原因是____。20、硝基苯是制造染料的重要原料。某同学在实验室里用下图装置制取硝基苯,主要步骤如下:①在大试管里将2mL浓硫酸和1.5mL浓硝酸混合,摇匀,冷却到50~60℃以下。然后逐滴加入1mL苯,边滴边振荡试管。②按图连接好装置,将大试管放入60℃的水浴中加热10分钟。完成下列填空:(1)指出图中的错误__、__。(2)向混合酸中加入苯时,“逐滴加入”、“边滴边振荡试管”的目的是________________、____________。(3)反应一段时间后,混合液明显分为两层,上层呈__色,其中主要物质是__(填写物质名称)。把反应后的混和液倒入盛有冷水的烧杯里,搅拌,可能看到__。(选填编号)a.水面上是含有杂质的硝基苯b.水底有浅黄色、苦杏仁味的液体c.烧杯中的液态有机物只有硝基苯d.有无色、油状液体浮在水面(4)为了获得纯硝基苯,实验步骤为:①水洗、分离;②将粗硝基苯转移到盛有__的烧杯中洗涤、用__(填写仪器名称)进行分离;③__;④干燥;⑤__。(5)实验装置经改进后,该同学按照上述实验步骤重新进行了多次实验,充分反应后有两种情况出现,请帮助他作出分析:①产率低于理论值,原因是__;②产率高于理论值,原因是__。21、“循环经济”和“低碳经济”是目前备受关注的课题,因而对碳和硫的化合物的综合利用成为研究的热点。请回答下列问题:(1)下列事实中,不能用来比较碳元素和硫元素非金属性强弱的是______(填选项字母)。A.有漂白性而没有B.少量能与反应生成C.能使酸性溶液褪色而不能D.溶液显碱性而溶液显中性(2)下图是通过热循环进行能源的综合利用和污染治理的反应系统原理。系统(Ⅱ)制氢气的热化学方程式为_________;两个系统制得等量的H2所需能量较少的是________。(3)向10L恒容密闭容器中充入2molCO和1mol,发生反应2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g)。CO和CO2的平衡体积分数(φ)与温度(T)的关系如图所示。①图中能表示CO的平衡体积分数与温度关系的曲线为______(填“L1”或“L2”)。②T1℃时,的平衡转化率α1=_______,反应的平衡常数_________。③只改变下列条件,既能加快该反应速率,又能增大CO的平衡转化率的是_____(填选项字母)。A.增大压强B.充入一定量C.充入一定量D.加入适当催化剂④向起始温度为℃的10L绝热容器中充入2molCO和1mol,重复实验,该反应的平衡常数_____(填“>”“<”或“=”),理由为_____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
在F2+H2O=HOF+HF反应中,水中O元素的化合价升高,水是还原剂。【详解】A.水中H元素的化合价降低,水为氧化剂,错误;B.过氧化钠中O元素的化合价不变,水既不是氧化剂也不是还原剂,错误;C.只有Cl元素的化合价变化,水既不是氧化剂也不是还原剂,错误;D.水中O元素的化合价升高,水为还原剂,正确。答案选D。2、C【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应,气体颜色不断变浅,瓶壁上有油状液滴,所以Z是Cl,W是C,W、Y同主族,则Y为Si;X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟,X为N。【详解】A.根据上述分析知“白烟”为NH4Cl晶体,NH4Cl属于离子化合物,既有离子键又有含共价键,故A错误;B.四种元素的原子半径为Si>Cl>C>N,故B错误;C.X的简单氢化物为NH3,Y的简单氢化物为SiH4,非金属性:N>Si,热稳定性NH3>SiH4,故C正确;D.W的含氧酸为H2CO3,Z的含氧酸有HClO、HClO4等几种,酸性HClO<H2CO3<HClO4,故D错误;答案:C。3、C【解析】
A.HCl极易溶于水,则将HCl原物质除去,不能除杂,A错误;B.蒸干时硫酸铜晶体失去结晶水,应蒸发浓缩、冷却结晶制备胆矾,B错误;C.挤压胶头滴管,氯气与碱反应,使烧瓶的内压小于外因,形成喷泉,则图3所示装置可以完成“喷泉”实验,C正确;D.氨气的密度比空气的密度小,则图中为向上排空气法收集,应为向下排空气法收集,D错误;答案选C。本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及气体的制备及收集、晶体制备、混合物分离提纯等,把握物质的性质、反应原理、实验装置的作用等为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析。4、B【解析】
A、晶体硅能导电,可用于制作半导体材料,与熔点高硬度大无关系,A不正确;B、氢氧化铝具有弱碱性,能与酸反应生成铝盐和水,可用于制胃酸中和剂,B正确;C、漂白粉具有强氧化性,可用于漂白纸张,与其稳定性无关系,C不正确;D、氧化铁是红棕色粉末,可用于制作红色涂料,与是否能与酸反应无关系,D不正确,答案选B。5、D【解析】
A.根据图像可知,随着饱和硫酸铜溶液的用量增加,化学反应速率先加快后减慢,则饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气,A项正确;B.根据图像可知,a、c两点对应的氢气生成速率相等,B项正确;C.根据图像可知,b点收集336ml氢气用时150s,336ml氢气的物质的量为0.015mol,消耗硫酸0.015mol,则b点对应的反应速率为v(H2SO4)=0.015mol÷150s=1.0×10-3mol·L-1·s-1,C项正确;D.d点锌置换出铜,锌、铜和硫酸构成原电池,化学反应速率加快,但硫酸铜用量增多,锌置换出来的铜附着在锌表面,导致锌与硫酸溶液接触面积减小,反应速率减慢,D项错误;答案选D。6、D【解析】
A.工业上用电解饱和食盐水的方法来制取烧碱,化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,A错误;B.工业利用氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,HCl溶于水得到盐酸,而不是光照,B错误;C.C2H5OHCH2=CH2↑+H2O是实验室制备乙烯的方法,工业制备乙烯主要是石油的裂解得到,C错误;D.将过量的氯气通入石灰乳中制取漂粉精,化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,D正确;故合理选项是D。7、D【解析】
A.饱和的NiS溶液中c(Ni2+)=c(S2-)==3.2×10-11mol·L-1,同理饱和FeS溶液中c(Fe2+)=c(S2-)=2.4×10-9mol·L-1,因此I曲线代表的是FeS,II曲线代表的是NiS,即M点c(S2-)=2.4×10-9mol·L-1,故A错误;B.此时P点对应的NiS为过饱和溶液,不是稳定分散系,应有沉淀产生,故B错误;C.Q点加水,溶液中c(Ni2+)、c(S2-)减小,Q不能转化到N点,应在Q点上方,故C错误;D.平衡常数K==6000,故D正确。8、D【解析】
A.NH4Cl水解使溶液显酸性,该酸性溶液可以与金属氧化物反应,因此NH4Cl溶液常用作金属焊接时的除锈剂,A正确;B.嫦娥系列卫星中使用的碳纤维是碳元素的单质,因此该碳纤维是一种新型无机非金属材料,B正确;C.食用色素可作为着色剂,亚硝酸盐可作为防腐剂,正确使用食品添加剂可以延长食品保质期,增加食品的营养价值,因此对人体健康有益,C正确;D.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,而胶体粒子直径在1nm~100nm之间,所以PM2.5的颗粒物直径较大,扩散在空气中不会形成胶体,D错误;故合理选项是D。9、D【解析】
A、乙烯分子中含有官能团碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,故A错误;B、羟基是中性原子团,电子式为,氢氧根离子带有一个单位负电荷,电子式为,所以电子式只能表示羟基,不能表示氢氧根离子,故B错误;C、甲烷和四氯化碳分子均为正四面体结构,但Cl原子半径大于C,所以可以表示甲烷分子,但不可以表示四氯化碳分子,故C错误;D、35Cl-和37Cl−的中子数不同,但核电荷数和核外电子数相同,均为Cl−,核电荷数为17,核外电子数为18,结构示意图为,故D正确;故选:D。有机化合物用比例式表示其结构时,需注意原子之间的半径相对大小以及空间结构;多原子组成的离子的电子式书写需注意使用“[]”将离子团括起来,并注意电荷书写位置。10、C【解析】
A.溶液中碳酸根会水解,结合水电出来的氢离子,生成碳酸氢根,选项A正确;B.实验Ⅰ和Ⅱ没有气泡,根据所学Al可以和热水反应,但是此实验中没有气泡,说明有氧化膜的保护,实验Ⅲ中却有气泡,说明氧化膜被破坏,选项B正确;C.Ⅳ溶液中出现白色沉淀,白色沉淀应该为氢氧化铝,则不可能存在大量Al3+,选项C不正确;D.Na2CO3溶液呈碱性,铝片在碱性溶液中与OH-反应,生成偏铝酸根,2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,AlO2-和HCO3-反应生成氢氧化铝沉淀,选项D正确;答案选C。11、B【解析】
A.a点时,=0,c(A-)=c(HA),溶液为酸和盐的溶合溶液,pH=4,抑制水的电离,溶液中由水电离的c(OH-)约为1×10-10mol·L-1,选项A正确;B.=0,c(A-)=c(HA),电离平衡常数:Ka(HA)===10-4mol/L;=0,c(B-)=c(HB),电离平衡常数:Ka(HB)===10-5mol/L,Ka(HA)>Ka(HB),选项B错误;C.b点时,=0,c(B-)=c(HB),pH=5,c(B-)=c(HB)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),选项C正确;D.向HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时,>0,c(B-)>c(HB),选项D正确。答案选B。12、C【解析】
A、电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠溶液,氯气和铁反应生成氯化铁,不能生成FeCl2,则不能实现,故A不符合题意;B、S在空气中点燃只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,则不能实现,故B不符合题意;C、铝和盐酸反应生成氯化铝,加入氨水生成氢氧化铝沉淀,则物质间转化都能实现,故C符合题意;D、氮气与氢气反应生成氨气,食盐水、氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠,而不能生成碳酸钠,则不能实现,故D不符合题意。故选:C。侯氏制碱法直接制备的物质是NaHCO3,不是Na2CO3,生成物中NaHCO3在饱和食盐水中的溶解度较小而析出,NaHCO3固体经过加热分解生成Na2CO3。13、C【解析】
A、由于试液中外加了NaOH和Na2CO3,所以不能确定原试液中是否含有钠离子,故A错误;B、试液中有没有葡萄糖酸根离子,都无银镜生成,因为葡萄糖酸根离子中不含醛基,故B错误;C、滤液中加氨水无沉淀产生,说明无镁离子,加入碳酸钠溶液,有白色沉淀,说明有钙离子,故C正确;D、试液中可能含亚铁离子,也可能只含铁离子而不含亚铁离子,故D错误;答案选C。14、C【解析】
A.NaOH溶液是强碱,氢离子来自于水的电离,常温下pH=12的NaOH溶液,升高温度,溶液中Kw增大,其pH减小,故A错误;B.0.1mol⋅L−1的NaHSO3溶液中通NH3至pH=7,溶液中存在物料守恒,即c(Na+)=c(SO32−)+c(HSO3−)+c(H2SO3)①,溶液中存在电荷守恒,即c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=2c(SO32−)+c(HSO3−)+c(OH−),因为pH=7即c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO32−)+c(HSO3−)②,由①得c(Na+)>c(SO32−);将①式左右两边都加上c(NH4+)得c(Na+)+c(NH4+)=c(SO32−)+c(HSO3−)+c(H2SO3)+c(NH4+)③,结合②③得c(SO32−)=c(NH4+)+c(H2SO3),故c(SO32−)>c(NH4+),故c(Na+)>c(SO32−)>c(NH4+),故C错误;C.酸碱对水的电离都有抑制作用,0.01mol/L醋酸溶液加水稀释时,醋酸的浓度减小,对水的电离平衡抑制作用减弱,则原溶液中水的电离程度增大,故C正确;D.在常温下,向二元弱酸的盐NaHA溶液中,加入少量NaOH固体,溶液酸性减弱,氢离子浓度减小,该比值将减小,故D错误;答案选C。15、B【解析】
A.过氧化钠溶于水生成氢氧化钠,NaOH和Ca(HCO3)2反应生成CaCO3和H2O,不会产生CO2气体,故A错误;B.过氧化钠固体与溶液中的水反应,生成的NaOH会与Ca(HCO3)2反应,生成碳酸钙白色沉淀,故B正确;C.当Na2O2量较多时,生成的NaOH和Ca(HCO3)2反应后有剩余,会使溶液碱性增强,故C错误;D.当Na2O2量较小时,生成的NaOH较少,没有把Ca(HCO3)2反应完,所得溶液中可能含有HCO3-,故D错误;正确答案是B。本题考查过氧化钠与水的反应及复分解反应,明确物质之间的化学反应及反应中的现象是解答本题的关键,注意饱和溶液中溶剂和溶质的关系来解答。16、B【解析】
钢闸门A和B在海水中形成原电池时,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,Fe应作正极被保护,则要选择活泼性比Fe强的锌作负极被损耗,故选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、酯基取代反应新制的Cu(OH)2悬浊液是否有砖红色沉淀生成3【解析】
B(乙酸甲酯)与C发生信息iii中取代反应生成D,(3)中B、C互为同分异构体,可推知C为HCOOC2H5,则D为,D氧化生成E为,E与甲醇发生酯化反应生成F.F与A发生信息i中的反应生成G,可推知A为C2H5Br.对比G、H的结合,结合信息i可知试剂a为.结合I分子式及信息ii中取代反应,可知H与NH2CONH2脱去2分子CH3OH形成六元环状,故I为;(6)以、、为原料,制备,可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再与CH3OH酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa发生信息iii的反应即得到。【详解】(1)F的结构简式为,所含官能团的名称为酯基;G为,则F→G是F的上的H原子被乙基替代生成G,属于取代反应;(2)对比G、H的结合,结合信息i可知试剂a为;结合I分子式及信息ii中取代反应,可知H与NH2CONH2脱去2分子CH3OH形成六元环状,故I为;(3)B、C互为同分异构体,二者发生信息iii中取代反应生成D,可推知C为HCOOC2H5,则D为,B→D的化学方程式:;B和D均含有酯基,但D中还含有醛基,则可利用新制的Cu(OH)2悬浊液来鉴别,用新制的Cu(OH)2悬浊液分别与B或D混合加热,有砖红色沉淀生成的为D,不生成砖红色沉淀生成的为B;(4)E→F的化学方程式:;(5)D为,其分子式为C4H6O3,其同分异构体满足a.能发生银镜反应说明有醛基,也可能是甲酸酯;b.能与反应说明分子组成含有羟基或羧基;c.能使Br2的CCl4溶液褪色,再结合在羟基与碳碳双键直接相连的结构不稳定,同一个碳原子上连接多个羟基的结构不稳定,可知分子结构中不可能有碳碳双键,应该包含2个醛基和1个羟基,具体是:OHCCH(OH)CH2CHO、CH2(OH)CH(CHO)2、CH3C(OH)(CHO)2,共3种;(6)以、、为原料,制备,可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再与CH3OH酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa发生信息iii的反应即得到,具体流程图为:。本题解题关键是根据反应条件推断反应类型:(1)在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。(2)在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。(3)在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。(4)能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。(5)能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。(6)在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。(7)与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。(8)在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。(9)在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。18、消去反应加聚反应C10H18HOC(CH3)2COOHCH2=C(CH3)COOH+H2OHCOOCH(CH3)=CH2或CH3COOCH=CH2或CH2=COOCH3或HCOOCH2=CHCH3或浓溴水【解析】
根据题中各物质转化关系可知,A遇FeCl3溶液显紫色,所以A中有酚羟基,A→B发生了类似题已知的反应,结合M的结构简式可以反应推得A为,B为,C为,D为,根据E的分子式,且E在浓硫酸条件下能生成G,可知E为,G为,根据F的分子式可知,F为,所以H为,据此分析解答。【详解】(1)反应Ⅰ是醇羟基脱水生成碳碳双键,所以是消去反应,反应Ⅱ是由单体发生加聚生成高分子化合物,所以是加聚反应;(2)根据上面的分析可知,D为,所以D的分子式为C10H18,G的结构简式为;(3)E生成F的化学反应方程式为HOC(CH3)2COOHCH2=C(CH3)COOH+H2O;(4)E在浓硫酸作用下转化为F时,除生成副产物G,还会进行分子间的缩聚生成高分子,该产物的结构简式为;(5)属于酯类且含甲基F的同分异构体有多种,其中一种的结构简式为HCOOCH(CH3)=CH2或CH3COOCH=CH2或CH2=COOCH3或HCOOCH2=CHCH3;(6)根据上面的分析可知,高分子化合物N的结构简式为或,A有2种结构,可通过定量实验来确定其准确结构,该定量实验可通过A与浓溴水反应来实现,根据用去的溴的物质量判断;19、球形干燥管与Mg反应放出热量,提供反应需要的活化能+H2O→+Mg(OH)Br缓慢滴加混合液蒸馏重结晶68%乙醚有毒,且易燃【解析】
首先利用镁条、溴苯和乙醚制取格氏试剂,由于格氏试剂易潮解,所以需要在无水环境中进行反应,则装置A中的无水氯化钙是为了防止空气中的水蒸气进入反应装置;之后通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入苯甲酸抑制和无水乙醚混合液,由于反应剧烈,所以需要采用冷水浴,同时控制混合液的滴入速率;此时得到的三苯甲醇溶解在有机溶剂当中,而三苯甲醇的沸点较高,所以可采用蒸馏的方法将其分离,除去有机杂质;得到的粗品还有可溶于水的Mg(OH)Br杂质,可以通过重结晶的方法分离,三苯甲醇熔点较高,所以最终得到的产品为白色颗粒状晶体。【详解】(1)根据装置A的结构特点可知其为球形干燥管;碘与Mg反应放热,可以提供反应需要的活化能;无水氯化钙防止空气中的水蒸气进入反应装置,使格氏试剂潮解,发生反应:+H2O→+Mg(OH)Br;(2)控制反应速率除降低温度外(冷水浴),还可以缓慢滴加混合液、除去混合液的杂质等;(3)根据分析可知应采用蒸馏的方法除去有机杂质;进一步纯化固体可采用重结晶的方法;(4)三苯甲醇可以通过格氏试剂与苯甲酸乙酯按物质的量比2:1反应,由于格氏试剂过量,所以理论生成的n(三苯甲醇)=n(苯甲酸乙酯)=0.09mol,所以产率为=68%;本实验使用的乙醚易挥发,有毒且易燃,所以需要在通风橱中进行。本题易错点为第3题,学生看到三苯甲醇的熔点较高就简单的认为生成的三苯甲醇为固体,所以通过过滤分离,应还要注意三苯甲醇的溶解性,实验中使用的有机溶剂都可以溶解三苯甲醇,所以要用蒸馏的方法分离。20、缺少温度计大试管接触烧杯底部使苯与混酸混合均匀能及时移走反应产生的热量浅黄色硝基苯、苯b、d氢氧化钠溶液分液漏斗水洗、分离蒸馏温度过高引起硝酸的分解、苯的挥发温度过高,有其他能溶于硝基苯的产物生成【解析】
⑴水浴加热需精确控制实验温度;为使受热均匀,试管不能接触到烧杯底部;⑵苯不易溶于混酸,需设法使之充分混合;该反应放热,需防止温度过高;⑶混合酸密度比硝基苯大,但稀释后会变小,硝基苯无色,但溶解的杂质会使之有色;⑷粗硝基苯中主要含未反应完的酸和苯,酸可用水和碱除去,苯可用蒸馏的方法分离;⑸在本实验中使用的硝酸易分解、苯易挥发,有机反应的一个特点是副反应比较多,这些因素会使产率降低或使得实验值偏离理论值,而这些因素都易受温度的影响。【详解】⑴在水浴装置中为了精确控制实验温度,需要用温度计测量水浴的温度;为使受热均匀,试管不能接触到烧杯底部,所以在图中错误为缺少温度计、大试管接触烧杯底部。答案为:缺少温度计;大试管接触烧杯底部;⑵在向混合酸中加入苯时边逐滴加入边振荡试管,能使苯与混酸混合均匀;苯的硝化反应是一个放热反应,在向混合酸中加入苯时边逐滴加入边振荡试管,能及时移走反应产生的热量,有利于控制温度,防止试管中液体过热发生更多的副反应,甚至发生危险。答案为:使苯与混酸混合均匀;能及时移走反应产生的热量;⑶混合酸与苯反应一段时间后,生成的硝基苯与未反应的苯相溶,有机层密度比混酸小,不能与混酸相溶,会浮在混合酸的上层,有机层因溶解了少量杂质(如浓硝酸分解产生的NO2等)而呈浅黄色,所以反应一段时间后,混合液明显分为两层,上层呈浅黄色;把反应后的混合液倒入盛有冷水的烧杯里,搅拌:a.与水混合后,形成的水层密度比硝基苯小,硝基苯不在水面上,a选项错误;b.苦杏仁味的硝基苯密度比水层大,沉在水底,且因溶有少量杂质而呈浅黄色,b选项正确;c.烧杯中的液态有机物有硝基苯、苯及其它有机副产物,c选项错误;d.反应后的混和液倒入冷水中,可能有部分未反应的苯浮上水面,苯为无色、油状液体,d选项正确;答案为:浅黄色;硝基苯、苯;b、d;⑷在提纯硝基苯的过程中,硝基苯中有酸,能与碱反应,硝基苯中有苯,与硝基苯互溶,所以操作步骤为:①水洗、分离,除去大部分的酸;②将粗硝基苯转移到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中洗涤、用分液漏斗进行分离,除去剩余的酸;③水洗、分离,除去有机层中的盐及碱;④干燥;⑤蒸馏,使硝基苯与苯及其它杂质分离。答案为:氢氧化钠溶液;分液漏斗;水洗、分离;蒸馏;⑸本实验中反应为放热反应,需控制好温度。如果温度过高会导致硝酸的分解、苯的挥发,使产率降低;温度过高会也有不易与硝基苯分离的副产物产生并溶解在生成的硝基苯中,使实验值高于理论值。答案为:温度过高引起硝酸的分解、苯的挥发;温度过高,有其他能溶于硝基苯的产物生成。1.平时注重动手实验并仔细观察、认真思考有助于解此类题。2.硝基苯的密度比水大、比混酸小。所以,与混酸混合时硝基苯上浮,混和液倒入水中后混酸溶于水被稀释,形成的水溶液密度减小至比硝基苯小,所以,此时硝基苯下沉。21、DS(g)+2H2O(g)SO2(g)+2H2(g)H=-90.0kJ/mol系统(Ⅱ)L250%1B<该反应为吸热反应,平衡时绝热容器内的温度低于恒温器内的温度,平衡逆向移动,平衡常数减小【解析】
(1)比较非金属性,可利用非金属元素气态氢化物的稳定
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