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文档简介
湖南省益阳市龙湖中学2024-2025学年高三下学期第18周化学试题考试试题请考生注意: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、下列物质在生活或生成中的应用错误的是A.葡萄糖中添加二氧化硫用于杀菌、抗氧化B.在含较多Na2CO3的盐碱地中施加适量熟石灰降低了土壤碱性C.陶瓷坩埚不能用于熔融烧碱D.甲烷是一种强效温室气体,废弃的甲烷可用于生成甲醇2、某工厂排放的污水只可能含Na+、K+、NH4+、Mg2+、Fe3+、SO32-、SO42-和Cl-中的几种(忽略由水电离产生的H+、OH-)。将试样平均分成甲、乙、丙各l00mL三份,每次均加入足量的试剂,设计如下实验。下列说法正确的是()A.废水可能含有Na+、K+、Fe3+B.可能存在的离子用焰色反应进一步检验确认C.废水一定含有Cl-、SO42-和Mg2+,且c(Cl-)=0.2mol·L-1D.废水一定不含SO32-、Cl-、NH4+、Na+、K+、Fe3+3、高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示:原理如下:(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是A.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极B.充电时,Li+向左移动C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe−+nC=LixCnD.放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe−=xLiFePO44、2018年是“2025中国制造”启动年,而化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关,下列有关化学知识的说法错误的是A.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”B.我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维,是一种非金属材料C.用聚氯乙烯代替木材,生产快餐盒,以减少木材的使用D.碳纳米管表面积大,可用作新型储氢材料5、垃圾分类有利于资源回收利用。下列有关垃圾归类不合理的是A.A B.B C.C D.D6、下列物质中,按只有氧化性,只有还原性,既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是A.Cl2、Al、H2 B.F2、K、HClC.NO2、Na、Br2 D.HNO3、SO2、H2O7、在实验室中完成下列各组实验时,需要使用到相应实验仪器的是A.除去食盐中混有的少量碘:坩埚和分液漏斗B.用酸性高锰酸钾溶液滴定Fe2+:烧杯、烧瓶C.配制250mL1mol/L硫酸溶液:量筒、250mL容量瓶D.检验亚硫酸钠是否发生变质:漏斗、酒精灯8、中华民族有着光辉灿烂的发明史,下列发明创造不涉及氧化还原反应的是A.火法炼铜 B.转轮排字 C.粮食酿酒 D.钻木取火9、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为11;W与Y同族;W的氢化物为弱酸。下列说法正确的是()A.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性B.W和Y具有相同的最高化合价C.离子半径Y﹤ZD.Z的氢化物为离子化合物10、某烃的含氧衍生物的球棍模型如图所示下列关于该有机物的说法正确的是()A.名称为乙酸乙酯B.显酸性的链状同分异构体有3种C.能发生取代、加成和消除反应D.能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同11、下列实验过程中,始终无明显现象的是A.Cl2通入Na2CO3溶液中B.CO2通入CaCl2溶液中C.NH3通入AgNO3溶液中D.SO2通入NaHS溶液中12、有氯气参加的化学反应一定不属于A.复分解反应 B.置换反应 C.取代反应 D.加成反应13、下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂B.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维C.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料D.CaO能与水反应,可用作食品干燥剂14、下列实验合理的是()A.证明非金属性Cl>C>SiB.制备少量氧气C.除去Cl2中的HClD.吸收氨气,并防止倒吸A.A B.B C.C D.D15、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.12g金刚石与12g石墨所含共价键数均为2NAB.常温下,lLpH=7的1mol/LHCOONH4溶液中HCOO-与NH4+数目均为NAC.0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NAD.100g34%的H2O2中加入MnO2充分反应转移电子数为2NA16、下列说法正确的是A.铅蓄电池充电时,阳极质量增大B.0.1mol·L-lCH3COONa溶液加热后,溶液的pH减小C.标准状况下,11.2L苯中含有的碳原子数为3×6.02×1023D.室温下,稀释0.1mol·L-1氨水,c(H+)·c(NH3·H2O)的值减小二、非选择题(本题包括5小题)17、化合物J是一种重要的医药中间体,其合成路线如图:回答下列问题:(1)G中官能团的名称是__;③的反应类型是__。(2)通过反应②和反应⑧推知引入—SO3H的作用是__。(3)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出F与足量氢气反应生成产物的结构简式,并用星号(*)标出其中的手性碳__。(4)写出⑨的反应方程式__。(5)写出D的苯环上有三个不相同且互不相邻的取代基的同分异构体结构简式_。(6)写出以对硝基甲苯为主要原料(无机试剂任选),经最少步骤制备含肽键聚合物的合成路线__。18、化合物F是一种食品保鲜剂,可按如下途径合成:已知:RCHO+CH3CHORCH(OH)CH2CHO。试回答:(1)A的化学名称是____,A→B的反应类型是____。(2)B→C反应的化学方程式为________。(3)C→D所用试剂和反应条件分别是_____。(4)E的结构简式是_____。F中官能团的名称是_____。(5)连在双键碳上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物有____种。其中苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有5个峰,峰面积比为2∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为____。19、亚氯酸钠常用作漂白剂。某化学小组设计实验制备亚氯酸钠,并进行杂质分析。实验I按图装置制备NaC1O2晶体已知:①C1O2为黄绿色气体,极易与水反应。②NaC1O2饱和溶液在低于38℃时析出NaC1O2·3H2O晶体,高于38℃时析出NaC1O2晶体,温度高于60℃时NaC1O2分解生成NaC1O3和NaCl。(1)装置A中b仪器的名称是____;a中能否用稀硫酸代替浓硫酸____(填“能”或“不能”),原因是____。(2)A中生成C1O2的化学反应方程式为____。(3)C中生成NaC1O2时H2O2的作用是____;为获得更多的NaC1O2,需在C处添加装置进行改进,措施为____。(4)反应后,经下列步骤可从C装置的溶液中获得NaC1O2晶体,请补充完善。i.55℃时蒸发结晶ii.__________ii.用40℃热水洗涤iv.低于60℃干燥,得到成品实验Ⅱ样品杂质分析(5)上述实验中制得的NaC1O2晶体中还可能含有少量中学常见的含硫钠盐,其化学式为____,实验中可减少该杂质产生的操作(或方法)是____(写一条)。20、三氯化氮(NCl3)是一种消毒剂,可利用氯气与氯化铵溶液反应来制备。已知:三氯化氮的相关性质如下:物理性质化学性质黄色油状液体,熔点为-40℃,沸点为71℃,不溶于冷水、易溶于有机溶剂,密度为1.65g•cm-395℃时爆炸,热水中发生水解某小组同学选择下列装置(或仪器)设计实验制备三氯化氮并探究其性质:(1)NCl3的电子式为__________________;仪器M的名称是______________;(2)如果气流的方向从左至右,装置连接顺序为A、G、_____________、B。(注明:F仪器使用单孔橡胶塞)(3)C中试剂是_________________;B装置的作用是________________;(4)写出E装置中发生反应的化学方程式_______________________________________(5)当E装置的烧瓶中出现较多油状液体时停止反应。控制水浴加热温度为__________;(6)已知三氯化氮不具有漂白性,三氯化氮与热水反应的化学方程式为NCl3+4H2O=NH3•H2O+3HClO,请设计实验证明该水解反应的产物______________21、用结构和原理阐释化学反应的类型、限度、速率和历程是重要的化学学科思维。回答下列问题:(1)用过氧化氢检验Cr(Ⅵ)的反应是Cr2O72-+4H2O2+2H+=2CrO5+5H2O。CrO5结构式为,该反应是否为氧化还原反应?___(填“是”或“否”)。(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1H2(g)+O2(g)=H2O2(l)△H=-187.8kJ·mol-12H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=___kJ·mol-1。(3)一定条件下,H2O2分解时的c(H2O2)随t变化如图所示。已知该反应的瞬时速率可表示为v(H2O2)=k·cn(H2O2),k为速率常数。①0-20min内,v(H2O2)=___。②据图分析,n=___。③其它条件相同,使用活性更高的催化剂,下列说法正确的是___(填标号)。A.v(H2O2)增大B.k增大C.△H减小D.Ea(活化能)不变(4)气体分压pi=p总×xi(物质的量分数)。恒温50℃、恒压101kPa,将足量的CuSO4·5H2O、NaHCO3置于一个密闭容器中,再充入已除去CO2的干燥空气。假设只发生以下反应,达平衡时两者分解的物质的量比为2:1。CuSO4·5H2O(s)⇌CuSO4·3H2O(s)+2H2O(g)Kp1=36(kPa)22NaHCO3(s)⇌Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)Kp2①平衡时=___,Kp2=___。②平衡后,用总压为101kPa的潮湿空气[其中p(H2O)=8kPa、p(CO2)=0.4kPa]替换容器中的气体,50℃下达到新平衡。容器内CuSO4·5H2O的质量将___(填“增加”“减少”或“不变”,下同),NaHCO3质量将___。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
A.二氧化硫具有还原性,具有一定的杀菌作用,葡萄糖中添加二氧化硫用于杀菌、抗氧化,故A正确;B.熟石灰与Na2CO3反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,在含较多Na2CO3的盐碱地中施加适量熟石灰提高了土壤碱性,故B错误;C.陶瓷坩埚中二氧化硅能与烧碱反应,故C正确;D.甲烷是一种强效温室气体,废弃的甲烷可用于生成甲醇,故D正确;故选B。2、D【解析】甲中滴加溴水不褪色,说明溶液中没有还原性的SO32-;乙中滴加酸化的BaCl2溶液,生成2.33g白色沉淀,此沉淀为BaSO4,物质的量为0.01mol,可知含有0.01molSO42-,滤液滴加酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀AgCl的质量为2.87g,物质的量为0.02mol,则溶液中不存在Cl-,原因滴加BaCl2溶液生成0.01molBaSO4时引入的Cl-为0.02mol;丙中滴加NaOH溶液有白色沉淀生成,此沉淀为Mg(OH)2,同时无气体生成,说明没有Fe3+、NH4+,0.58gMg(OH)2的物质的量为0.01mol,可知溶液里含有0.01molMg2+恰好与0.01molSO42-组成中性溶液,故原溶液中也不存在Na+、K+;A.有分析可知废水不存在Na+、K+和Fe3+,故A错误;B.不存在Na+、K+,无须通过焰色反应进一步检验确认,故B错误;C.废水一定含有SO42-和Mg2+,不含Cl-,故C错误;D.有分析可知废水一定不含SO32-、Cl-、NH4+、Na+、K+、Fe3+,故D正确;答案为D。3、B【解析】
A.原电池中电子流向是负极−导线−用电器−导线−正极,则放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,故A正确,但不符合题意;B.充电过程是电解池,左边正极作阳极,右边负极作阴极,又阳离子移向阴极,所以Li+向右移动,故B错误,符合题意;C.充电时,阴极C变化为LixCn,则阴极电极反应式:xLi++xe−+nC=LixCn,故C正确,但不符合题意;D.放电正极上FePO4得到电子发生还原反应生成LiFePO4,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe−=xLiFePO4,故D正确,但不符合题意;故选:B。4、C【解析】
A.二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸钠和水,所以高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,二氧化硅能够被碱腐蚀而造成断路,A正确;B.碳纤维是碳的一种单质,属于非金属材料,B正确;C.聚氯乙烯难降解,大量使用能够引起白色污染,且聚氯乙烯塑料有毒不能用于食品包装以及生产快餐盒等,C错误;D.碳纳米管表面积大,据有较大的吸附能力,所以可以用作新型储氢材料,D正确;答案选C。5、D【解析】
A、废易拉罐主要材料为铝质,属于可回收利用的材料,属于可回收物,选项A正确;B、卫生间用纸由于水溶性太强,不算可回收的“纸张”,属于其它垃圾,选项B正确;C、废荧光灯管中含有重金属等有害物质,所以属于有害垃圾,选项C正确;D、大棒骨属于其他垃圾,因为“难腐蚀”被列入“其他垃圾”,选项D错误;答案选D。6、B【解析】
物质的氧化性和还原性,需从两个反面入手。一是熟悉物质的性质,二是物质所含元素的化合价。如果物质所含元素处于中间价态,则物质既有氧化性又有还原性,处于最低价,只有还原性,处于最高价,只有氧化性。【详解】A.Cl2中Cl元素化合价为0价,处于其中间价态,既有氧化性又有还原性,而金属铝和氢气只有还原性,A错误;A.F2只有氧化性,F2化合价只能降低,K化合价只能升高,所以金属钾只有还原性,盐酸和金属反应表现氧化性,和高锰酸钾反应表现还原性,B正确;C.NO2和水的反应说明NO2既有氧化性又有还原性,金属钠只有还原性,溴单质既有氧化性又有还原性,C错误;D.SO2中硫元素居于中间价,既有氧化性又有还原性,D错误。故合理选项是B。本题主要考察对氧化性和还原性的判断和理解。氧化性是指物质得电子的能力,处于高价态的物质一般具有氧化性,还原性是在氧化还原反应里,物质失去电子或电子对偏离的能力,金属单质和处于低价态的物质一般具有还原性,元素在物质中若处于该元素的最高价态和最低价态之间,则既有氧化性,又有还原性。7、C【解析】
A.除去食盐中混有的少量碘,应当用升华的方法,所需要的仪器是烧杯和圆底烧瓶,A错误;B.用酸性高锰酸钾溶液滴定Fe2+,应当使用酸式滴定管和锥形瓶,B错误;C.配制250mL1mol/L硫酸溶液,用到量筒、250mL容量瓶,C正确;D.检验亚硫酸钠是否发生变质,主要是为了检验其是否被氧化为硫酸钠,故使用试管和胶头滴管即可,D错误;故答案选C。8、B【解析】
A.火法炼铜是指用氧气与硫化亚铜制取铜的反应,属于氧化还原反应,故A不选;B.转轮排字属于物理变化,故选B;C.用粮食酿酒过程实质是淀粉水解生成葡萄糖,在进行发酵生成乙醇的过程,中间有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不选;D.钻木取火是通过动能转化为热能使木材燃烧,属于氧化还原反应,故D不选;答案:B。9、D【解析】
W与Y同族;W的氢化物为弱酸,则W为第二周期的非金属元素,由此可推出W为氟(F),Y为Cl;W、X、Z最外层电子数之和为11,则X、Z的最外层电子数之和为4,Z可能为K或Ca,则X可能为Al或Mg。【详解】A.Y和Z形成的化合物,不管是CaCl2还是NaCl,其水溶液都呈中性,A错误;B.F没有正价,Cl的最高化合价为+7,B错误;C.离子半径Cl->K+>Ca2+,则离子半径Y>Z,C错误;D.CaH2、KH都是离子化合物,D正确;故选D。10、B【解析】
由结构模型可知有机物为CH3COOCH=CH2,含有酯基,可发生取代反应,含有碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,以此解答该题。【详解】A.有机物为CH3COOCH=CH2,不是乙酸乙酯,故A错误;B.该化合物的链状同分异构体中,显酸性的同分异构体有CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH、CH2=CH(CH3)COOH,共3种,故B正确;C.含有酯基,可发生水解反应,含有碳碳双键,可发生加成反应,不能发生消去反应,故C错误;D.含有碳碳双键,能使溴水褪色是发生了加成反应,与酸性高锰酸钾反应是发生了氧化还原反应,故原理不同,故D错误;答案选B。11、B【解析】
A、氯气与水反应生成次氯酸和盐酸,盐酸与碳酸钠反应,生成二氧化碳气体,所以有气体产生,A错误;B、氯化钙和二氧化碳不符合离子发生反应的条件,故不发生反应,溶液不会变浑浊,所以无现象,B正确;C、NH3通入硝酸和硝酸银的混合溶液中,先与硝酸反应,故开始没有沉淀,等硝酸全部反应完全后,再与硝酸银反应生成氢氧化银沉淀,再继续通入氨气会生成可溶性的银氨溶液,故沉淀又会减少,直至最终没有沉淀,反应方程式为NH3+HNO3=NH4NO3、NH3+AgNO3+H2O=AgOH↓+NH4NO3、AgOH+2NH3=Ag(NH3)2OH(银氨溶液),C错误;D、SO2通入NaHS溶液中,发生氧化还原反应,生成淡黄色固体,D错误;故选B。12、A【解析】
A.复分解反应中一定没有单质参与与生成,而氯气属于单质,则有氯气参加的化学反应一定不属于复分解反应,选项A选;B.氯气与KI等的置换反应,有氯气参加,选项B不选;C.甲烷等与氯气的取代反应,有氯气参加,选项C不选;D.乙烯等与氯气的加成反应中,有氯气参加,选项D不选;答案选A。本题考查氯气的化学性质及反应类型,为高频考点,把握氯气的氧化性及有机反应中氯气的作用为解答的关键,注重基础知识的考查,注意利用实例分析,氯气具有氧化性,有氯气参加的反应为氧化还原反应,也可发生有机的取代、加成反应,则不可能为复分解反应。13、D【解析】
A项,NaHCO3能与HCl反应,NaHCO3用于制胃酸中和剂,NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系;B项,SiO2传导光的能力非常强,用于制光导纤维,SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系;C项,Al2O3的熔点很高,用作耐高温材料,Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系;D项,CaO能与水反应,用于食品干燥剂,CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系;答案选D。14、D【解析】
A.盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,因此不能通过盐酸的酸性大于碳酸的酸性比较Cl与C的非金属性强弱,同时盐酸易挥发,与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,干扰二氧化碳、水与硅酸钠的反应,因此图中装置不能说明碳酸的酸性大于硅酸的酸性,则不能比较C与Si的非金属性强弱,故A错误;
B.过氧化钠为粉末固体,隔板不能使固体与液体分离,关闭止水夹,不能使反应随时停止,图中装置不合理,故B错误;
C.碳酸氢钠与氯化氢会发生反应生成二氧化碳气体,引入新的杂质,应用饱和食盐水,故C错误;
D.四氯化碳的密度比水大,不溶于水,可使气体与水隔离,从而可防止倒吸,故D正确;
故选D。A项是学生们的易错点,其中盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,因此不能通过盐酸的酸性大于碳酸的酸性比较Cl与C的非金属性强弱,应用高氯酸;同时盐酸易挥发,能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,会干扰二氧化碳、水与硅酸钠的反应,因此图中装置不能说明碳酸的酸性大于硅酸的酸性,则不能比较C与Si的非金属性强弱。15、C【解析】
A.石墨中每个碳通过三个共价键与其他碳原子相连,所以每个碳所属的共价键应为1.5,12g石墨是1mol碳,即有1.5NA个共价键,而1mol金刚石中含2mol共价键,A错误;B.甲酸为弱酸,一水合氨为弱碱,故HCOO-与NH4+在溶液发生水解,使其数目小于NA,B错误;C.每有一个氯气分子与甲烷发生取代反应,则生成1个HCl分子,故0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NA,C正确;D.100g34%H2O2为1mol,1molH2O2分解生成1molH2O和0.5molO2,转移电子1mol,数目为NA,D错误;答案选C。16、D【解析】A.铅蓄电池充电时,阳极反应为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO42-+4H+,阳极质量减小,故A错误;B.0.1mol·L-lCH3COONa溶液加热后,水解程度增大,溶液的碱性增强,pH增大,故B错误;C.标准状况下,苯不是气体,无法计算11.2L苯中含有的碳原子数,故C错误;D.室温下,稀释0.1mol·L-1氨水,氨水的电离程度增大,但电离平衡常数不变,K==,则c(H+)·c(NH3·H2O)=,随着稀释,铵根离子浓度减小,因此c(H+)·c(NH3·H2O)的值减小,故D正确;故选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、羧基、肽键(或酰胺键)取代反应定位+2H2O+CH3COOH+H2SO4或(任写1种)【解析】
(1)根据流程图中的结构简式和反应物转化关系分析;(2)通过反应②和反应⑧推知引入—SO3H的作用是控制反应中取代基的位置;(3)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳,根据结构简式分析;(4)根据流程图中H和J的结构简式可断定I的结构简式为;(5)根据题目要求分析,结合取代基位置异构,判断同分异构体的数目。(6)先用酸性高锰酸钾溶液将甲基氧化为羧基,然后用“Fe/HCl”将硝基还原为氨基,得到对氨基苯甲酸,然后在催化剂作用下,发生缩聚反应生成含肽键的聚合物。【详解】(1)根据G的结构图,G中官能团的名称是羧基和肽键(或酰胺键);反应③中C的—SO3H被取代生成D,则反应类型是取代反应;(2)通过反应②和反应⑧推知引入—SO3H的作用是控制反应过程中取代基的连接位置,故起到定位的作用;(3)F是邻氨基苯甲酸,与足量氢气发生加成反应生成,与羧基、氨基连接的碳原子是手性碳原子,可表示为:;(4)根据流程图中H和J的结构简式可断定I的结构简式为,⑨的反应方程式:+2H2O+CH3COOH+H2SO4;(5)D的结构简式为,苯环上有三个不相同且互不相邻的取代基的同分异构体,即三个取代基在苯环上处于邻间对位置上,同分异构体结构简式或(任写1种);(6)先用酸性高锰酸钾溶液将甲基氧化为羧基,然后用“Fe/HCl”将硝基还原为氨基,得到对氨基苯甲酸,然后在催化剂作用下,发生缩聚反应生成含肽键的聚合物,不能先把硝基还原为氨基,然后再氧化甲基,因为氨基有还原性,容易被氧化,故合成路线如下:。18、对二甲苯(或1,4-二甲苯)取代反应+2NaOH+NaClO2/Cu或Ag,加热碳碳双键、醛基8,【解析】
由流程转化关系,结合题给信息可知,D为。运用逆推法,C为,催化氧化生成;B为,在氢氧化钠溶液中,共热发生水解反应生成;A为,在光照条件下与氯气发生侧链的取代反应生成;与乙醛发生信息反应生成,加热发生消去反应生成。据此解答。【详解】(1)A的结构简式为,名称为对二甲苯或1,4-二甲苯;A→B的反应为在光照条件下与氯气发生侧链的取代反应生成。(2)B→C反应为在氢氧化钠溶液中,共热发生水解反应生成,反应的化学方程式为:+2NaOH+NaCl。(3)C→D的反应为在铜或银作催化剂,在加热条件下与氧气发生氧化反应生成,因此C→D所用试剂和反应条件分别是O2/Cu或Ag,加热。(4)E的结构简式是。F的结构简式为,分子中官能团的名称是碳碳双键、醛基。(5)D为,D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物说明侧链为链状结构,其可能为醛、酮、含苯环的乙烯基醚和乙烯基酚,其中芳香醛有3种(除去D)、芳香酮1种、含苯环的乙烯基醚1种、乙烯基酚3种,共8种;苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有5个峰,峰面积比为2∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为和。19、蒸馏烧瓶不能ClO2极易与稀硫酸中的水反应,影响NaC1O2产率2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O作还原剂将C装置放置于水浴中进行反应,控制温度在38℃~60℃趁热过滤(或38℃以上过滤)Na2SO4控制浓硫酸滴速(或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等)【解析】
装置A中制备得到ClO2,所以A中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成ClO2和Na2SO4,二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2,A中可能发生Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,产生的SO2
被带入C中与NaOH反应生成Na2SO3,Na2SO3与H2O2
反应生成Na2SO4,由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl;装置B的作用是安全瓶,有防倒吸作用,从装置C的溶液获得NaClO2晶体,需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,装置D是吸收多余气体防止污染。据此解答。【详解】(1)根据仪器构造,装置A中b仪器的名称是蒸馏烧瓶;A中反应为氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠,本身被还原为二氧化氯。由信息可知,C1O2极易与水反应,所以a中不能用稀硫酸代替浓硫酸,防止ClO2与稀硫酸中的水反应,影响NaC1O2产率。故答案为蒸馏烧瓶;不能;ClO2极易与稀硫酸中的水反应,影响NaC1O2产率;(2)A中氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠,本身被还原为二氧化氯,反应的化学方程式应为2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,
故答案为2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;(3)C中二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2,氯元素化合价从+4价降到+3价,二氧化氯被还原,所以C中生成NaC1O2时H2O2的作用是作还原剂;由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,所以为获得更多的NaC1O2,将C装置放置于水浴中进行反应,控制温度在38℃~60℃。故答案为作还原剂;将C装置放置于水浴中进行反应,控制温度在38℃~60℃;(4)从溶液中制取晶体,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2•3H2O,应趁热过滤,由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃进行洗涤,低于60℃干燥,所缺步骤为趁热过滤(或38℃以上过滤)。故答案为趁热过滤(或38℃以上过滤);(5)A中可能发生Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,产生的SO2
被带入C中与NaOH反应生成Na2SO3,Na2SO3与H2O2
反应生成Na2SO4,所以制得的NaC1O2晶体中混有Na2SO4;为减少Na2SO4产生,应尽量减少生成SO2,采取的操作可以是控制浓硫酸滴速(或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等)。故答案为Na2SO4;控制浓硫酸滴速(或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等)。20、直形冷凝管C、E、D、F饱和食盐水吸收尾气中氯气,避免污染环境3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl71℃~95℃用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体(F装置中的黄色油状液体)滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;再滴加数滴热水后,试纸先变蓝色后褪色【解析】
题干信息显示,利用氯气与氯化铵溶液反应制备三氯化氮,所以制得的氯气不必干燥,但须除去氯化氢,以防干扰三氯化氮的制备。先用A装置制取Cl2,然后经过安全瓶G防止倒吸,再利用C装置除去Cl2中混有的HCl;此时混有少量水蒸气的Cl2进入E装置与蒸馏烧瓶中加入的氯化铵溶液反应,生成三氯化氮和氯化氢;当E装置的烧瓶中出现较多油状液体时停止反应,用水浴加热蒸馏烧瓶,并控制温度在三氯化氮的沸点与95℃(爆炸点)之间,将三氯化氮蒸出,用D冷凝,用F承接;由于Cl2可能有剩余,所以需使用装置B进行尾气处理。【详解】(1)NCl3为共价化合物,N原子与Cl各形成一对共用电子,其电子式为;仪器M的名称是直形冷凝管。答案为:;直形冷凝管;(2)依据分析,如果气流的方向从左至右,装置连接顺序为A、G、C、E、D、F、B。答案为:C、E、D、F;(3)装置C用于除去Cl2中混有的HCl,所以C中试剂是饱和食盐水;最后所得尾气中可能混有污染环境的Cl2,应除去,由此确定B装置的作用是吸收尾气中氯气,避免污染环境。答案为:饱和食盐水;吸收尾气中氯气,避免污染环境;(4)E装置中,氯气与氯化铵溶液反应,生成三氯化氮和氯化氢,化学方程式为3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl。答案为:3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl;(5)由以上分析可知,水浴加热温度应控制在三氯化氮的沸点与95℃(爆炸点)之间,应为71℃~95℃。答案为:71℃~95℃;(6)设计实验时,应能证明现象来自产物,而不是反应物,所以使用的物质应与反应物不反应,但能与两种产物反应,且产生不同的现象,可设计为:用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体(F装置中的黄色油状液体)滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;再滴加数滴热水后,试纸先变蓝色后褪色。答案为:用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体(F装置中的黄色油状液体)滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;再滴加数滴热水后,试纸先变蓝色后褪色。分析仪器的连接顺序时,要有一个整体观、全局观,依据实验的操作顺序,弄清每步操作可能使用什么装置,会产生什么杂质,对实验过程或结果产生什么影响,于是注意选择合适的试剂,合理安排装置的连接顺序。21、否-1960.
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