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文档简介
辽宁省沈阳重点高中2025年高三第二次联合模拟考试化学试题试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、常温下,现有0.1mol•L﹣1NH4HCO3溶液,pH=7.1.已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时,各微粒浓度占总微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示:下列说法不正确的是()A.当溶液的pH=9时,溶液中存在:c(HCO3﹣)>c(NH4+)>c(NH3•H2O)>c(CO32﹣)B.0.1mol•L﹣1NH4HCO3溶液中存在:c(NH3•H2O)=c(H2CO3)+c(CO32﹣)C.向pH=7.1的上述溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时,NH4+和HCO3﹣浓度逐渐减小D.分析可知,常温下Kb(NH3•H2O)>Ka1(H2CO3)2、铯(Cs)在自然界中只有一种稳定同位素Cs,核泄漏事故中会产生人工放射性同位素Cs、Cs。下列有关说法正确的是A.铯元素的相对原子质量约为133 B.Cs、Cs的性质相同C.Cs的电子数为79 D.Cs、Cs互为同素异形体3、下列说法正确的是()A.分子晶体中一定含有共价键B.pH=7的溶液一定是中性溶液C.含有极性键的分子不一定是极性分子D.非金属性强的元素单质一定很活泼4、有机物X分子式为C3H6O,有多种同分异构体。其中之一丙醛(液态)的燃烧热为1815kJ/mol。下列说法不正确的是A.X的同分异构体中,含单官能团的共5种B.1molX最多能和1molH2加成C.表示丙醛燃烧热的热化学方程式为:C3H6O(l)+4O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=+1815kJ/molD.X的同分异构体其中之一CH2=CHCH2OH可以发生取代反应、加成反应、加聚反应、氧化反应5、人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]。下列有关说法正确的是()A.a为电源的负极B.电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将升高C.除去尿素的反应为:CO(NH2)2+2Cl2+H2O==N2+CO2+4HClD.若两极共收集到气体0.6mol,则除去的尿素为0.12mol(忽略气体溶解,假设氯气全部参与反应)6、油炸虾条、薯片等易碎的食品,不宜选用真空袋装而应采用充气袋装。在实际生产中,充入此类食品袋的是下列气体中的()A.氧气 B.二氧化碳 C.空气 D.氮气7、铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3—发生氧化还原反应,转化关系如下图所示:下列说法错误的是A.B溶液含[Al(OH)4]—B.A溶液和B溶液混合无明显现象C.D与F反应生成盐D.E排入大气中会造成污染8、萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是A.a和b都属于芳香烃B.a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上C.在一定条件a、b和c均能与氢气发生加成反应D.b和c均能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀9、分类法是研究化学的一种重要方法,下列乙中的物质与甲的分类关系匹配的是()选项甲乙A干燥剂浓硫酸、石灰石、无水氯化钙B混合物空气、石油、干冰C空气质量检测物质氮氧化物、二氧化硫、PM2.5D酸性氧化物三氧化硫、一氧化碳、二氧化硅A.A B.B C.C D.D10、下列石油的分馏产品中,沸点最低的是()A.汽油 B.煤油 C.凡士林 D.石油气11、在2020年抗击新型冠状病毒肺炎的战役中化学品发挥了重要作用。下列说法中错误的是()A.医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%B.生产医用防护口罩的原料聚丙烯纤维属于有机高分子材料C.84消毒液、二氧化氯泡腾片可作为环境消毒剂D.硝酸铵制成的医用速冷冰袋利用了硝酸铵溶于水吸热的性质12、草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。常温下,向H2C2O4溶液中逐滴加入NaOH溶液,混合溶液中lgX[X为或]与pH的变化关系如图所示。下列说法一定正确的是A.Ⅰ表示lg与pH的变化关系B.pH=1.22的溶液中:2c(C2O42-)+c(HC2O4-)=c(Na+)C.根据图中数据计算可知,Ka2(H2C2O4)的数量级为10-4D.pH由1.22到4.19的过程中,水的电离程度先增大后减小13、有一种线性高分子,结构如图所示。下列有关说法正确的是A.该高分子由4种单体(聚合成高分子的简单小分子)缩聚而成B.构成该分子的几种羧酸单体互为同系物C.上述单体中的乙二醇,可被O2催化氧化生成单体之一的草酸D.该高分子有固定熔、沸点,1mol上述链节完全水解需要氢氧化钠物质的量为5mol14、实验室用Ca与H2反应制取氢化钙(CaH2)。下列实验装置和原理不能达到实验目的的是()A.装置甲制取H2 B.装置乙净化干燥H2C.装置丙制取CaH2 D.装置丁吸收尾气15、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.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)C.AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]+(aq)Ag(s)D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)16、铜锡合金,又称青铜,含锡量为~(质量比)的青铜被称作钟青铜,有一铜锡合金样品,可通过至少增加ag锡或至少减少bg铜恰好使其成为钟青铜,增加ag锡后的质量是减少bg铜后质量的2倍.则原铜锡合金样品中铜锡的质量之比为()A.7:17 B.3:2 C.12:1 D.7:1二、非选择题(本题包括5小题)17、A为只含有C、H、O三种元素的芳香烃衍生物,且苯环上只有两个取代基。各物质间的相互转化关系如下图所示。已知:D通过加聚反应得到E,E分子式为(C9H8O2)n;H分子式为C18H16O6;I中除含有一个苯环外还含有一个六元环。(1)写出A的分子式:A______________。(2)写出I、E的结构简式:I______________E_________________;(3)A+G→H的反应类型为____________________________;(4)写出A→F的化学方程式__________________________。(5)有机物A的同分异构体只有两个对位取代基,既能与Fe3+发生显色反应,又能发生水解反应,但不能发生银镜反应。则此类A的同分异构体有_______种,其中一种在NaOH溶液中加热消耗的NaOH最多。写出该同分异构体与NaOH溶液加热反应的化学方程式___________________。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、现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料,制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知这一过程中可能发生下列反应:①2Mg+O22MgO②3Mg+N2Mg3N2③2Mg+CO22MgO+C④Mg+H2O(蒸气)=MgO+H2⑤Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3可供选择的仪器和药品如下图所示。且假设正确操作时,装置内所发生的反应是完全的。试回答下列问题:(1)实验开始时,先点燃________装置中的酒精灯,原因是________;再将与g连接的自来水龙头打开,形成自h导管流出的气流,则气流依次流经的导管为(填字母代号):h→________;(2)你是否选择了B装置,理由是什么________________________;(3)你是否选择了C装置,理由是什么________________________;(4)如果同时点燃A、E装置的酒精灯,对实验结果产生的影响________为什么___20、氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组拟制备氮化钙并测定产品纯度。已知:①氮化钙极易与水反应;②实验室在加热条件下用饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液混合制备N2;③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。I.制备氮化钙。他们选择下列装置设计实验(装置可重复使用):(1)实验室将钙保存在________中(填物质名称)。氮化钙中所含化学键类型是_________。(2)气体从左至右,装置连接顺序为____________________________。(填代号)(3)写出A中发生反应的化学方程式:______________________________。(4)用化学方法检验氮化钙(Ca3N2)产品中是否混有Ca,设计实验方案:________。Ⅱ.测定产品纯度。利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体,氨气不溶于煤油)。(5)当产品与蒸馏水完全反应后,冷却至室温、调平液面、读数。调平液面的操作是___________________________________。(6)取产品质量为wg,开始量气管读数为V1mL,最终量气管读数为V2mL(折合成标准状况),则该样品纯度为________________________(用代数式表示)。如果开始仰视刻度线,终点时俯视刻度线,则测得结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。21、CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。(一)CO2的化学捕获:(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为___(写含碳粒子符号)。(室温下,H2CO3的Ka1=4.3×10﹣7;Ka2=5.6×10﹣11)(2)固体氧化物电解池(SOEC)用于高温共电解CO/H2,既可实现CO2的减排又可高效制备合成气(CO/H2),其工作原理如图。写出电极A发生的电极反应式___。(二)CO2的综合利用(1)CO2与CH4经催化重整制得合成气:反应Ⅰ.CH4(g)H+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1已知氢气、一氧化碳和甲烷的标准燃烧热(25℃)如表所示物质H2(g)CO(g)CH4(g)标准燃烧热△H/kJ•mol﹣1﹣285.8﹣283.0﹣890.3则反应I的△H=___kJ•mol﹣1。(2)用CO2催化加氢制取二甲醚的反应为:反应Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g),在10L恒容密闭容器中,均充入2molCO2和6moH2,分别以铱(Ir)和铈(Ce)作催化剂,反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率α(CO2)随反应温度的变化情况如图1。①根据图1,下列说法不正确的是___。A.反应Ⅱ的△H<0,△S<0B.用Ir和Ce作催化剂时,反应Ⅱ的活化能更低的是CeC.状态d时,v(正)<v(逆)D.从状态b到d,α(CO2)先增大后减小,减小的原因可能是温度升高平衡逆向移动②状态e(900K)时,α(CO2)=50%,则此时的平衡常数K=___。③若H2和CO2的物质的量之比为n:1,900K时相应平衡体系中二甲醚的物质的量分数为x,请在图2中绘制x随n变化的示意图。_______
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.当pH=9时,结合图象判断溶液中各离子浓度大小;B.0.1mol·L-1NH4HCO3溶液中存在的物料守恒分析,图象可知PH=7.1时c(NH4+)=c(HCO3-);C.该碳酸氢铵溶液的pH=7.1,结合图象判断滴入氢氧化钠溶液后NH4+和HCO3-浓度变化;D.碳酸氢铵溶液显示碱性,根据盐的水解原理判断二者的酸碱性强弱及电离平衡常数大小。【详解】A.结合图象可知,溶液的pH=9时,溶液中离子浓度大小为:c(HCO3﹣)>c(NH4+)>c(NH3•H2O)>c(CO32﹣),故A正确;B.NH4HCO3溶液中,pH=7.1溶液显碱性,图象可知PH=7.1时c(NH4+)=c(HCO3﹣),溶液中存在物料守恒:c(NH4+)+c(NH3•H2O)=c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3),得到c(NH3•H2O)=c(H2CO3)+c(CO32﹣),故B正确;C.0.1mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.1,根据图象可知,当溶液pH增大时,铵根离子浓度逐渐减小,而碳酸氢根离子能够先增大后减小,故C错误;D.由于0.1mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.1,说明碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度,则一水合氨的电离平衡常数大于Ka1(H2CO3),故D正确;故选:C。本题结合图象考查了离子浓度大小比较、盐的水解原理等知识,解题关键:明确图象曲线变化的含义,难点B,注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法。2、A【解析】
A.元素的相对原子质量是依照该元素在自然界中的稳定同位素的质量计算的,铯(Cs)在自然界中只有一种稳定同位素Cs,则铯元素的相对原子质量约为133,A正确;B.Cs、Cs的质子数相同,而中子数不同,二者互为同位素,同位素的化学性质相同,但物理性质有差别,B错误;C.电子数等于质子数,Cs的质子数为55,则电子数为55,C错误;D.Cs、Cs是同种元素的不同原子,互为同位素,不是同素异形体,D错误;故合理选项是A。3、C【解析】
A.稀有气体形成的分子晶体中不存在化学键,多原子构成的分子晶体中存在共价键,故A错误;B.pH=7的溶液可能为酸性、碱性、中性,常温下pH=7的溶液一定是中性溶液,故B错误;C.含有极性键的分子可能为极性分子,也可为非极性分子,如甲烷为极性键构成的非极性分子,故C正确;D.非金属性强的元素单质,性质不一定很活泼,如N的非金属性强,但氮气性质稳定,故D错误;故答案为C。4、C【解析】
A.X的同分异构体中,含单官能团的异构体分别为CH3CH2CHO、CH3COCH3、、、共5种,A正确;B.1molX中最多含1mol碳氧双键或1mol碳碳双键,最多能和1molH2加成,B正确;C.表示丙醛燃烧热的热化学方程式为:C3H6O(l)+4O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=-1815kJ/mol,C不正确;D.X的同分异构体之一CH2=CHCH2OH中-OH可发生取代反应、氧化反应,碳碳双键可发生加成反应、加聚反应,D正确;故选C。5、D【解析】
A、由图可以知道,左室电极产物为CO2和N2,发生氧化反应,故a为电源的正极,右室电解产物H2,发生还原反应,故b为电源的负极,故A错误;B、阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑,阳极反应为6Cl--6e-=3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等,阳极室中反应产生的H+,通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变,故B错误;C、由图可以知道,阳极室首先是氯离子放电生成氯气,氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳,同时会生成HCl,阳极室中发生的反应依次为6Cl--6e-=3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,故C错误;D、如图所示,阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑,阳极反应为6Cl--6e-=3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,若两极共收集到气体0.6mol,则n(N2)=n(CO2)=0.6×1/5mol=0.12mol,由反应CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl可知所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12mol,故D正确。答案选D。6、D【解析】
油炸虾条、薯片具有还原性,易被氧化性气体氧化而变质,保存时,充入气体应为非氧化性气体,空气和氧气相比较,氧气的浓度更大,氧化性更强,易使食品变质,在食品袋中冲入氮气既可以防挤压又可以防氧化,故选D。7、B【解析】
根据图像可知,Al在酸性条件下与硝酸根离子反应生成硝酸铝、NO和水,则溶液A为硝酸铝,气体C为NO;气体E则为二氧化氮,F为硝酸;铝在碱性条件下与硝酸根离子反应生成偏铝酸钠和氨气,则溶液B为偏铝酸钠,气体D为氨气。【详解】A.铝在碱性条件下与硝酸根离子反应生成偏铝酸钠和氨气,偏铝酸根离子可写为[Al(OH)4]—,与题意不符,A错误;B.硝酸铝溶液和偏铝酸钠溶液混合时,发生双水解,产生氢氧化铝沉淀,符合题意,B正确;C.D、F分别为氨气、硝酸,可反应生成硝酸铵,属于盐类,与题意不符,C错误;D.E为二氧化氮,有毒排入大气中会造成污染,与题意不符,D错误;答案为B。8、C【解析】
A.a中不含苯环,则不属于芳香族化合物,只有b属于芳香族化合物,但含有O元素,不属于芳香烃,A错误;B.a、c中含甲基、亚甲基、次甲基均为四面体构型,则a和c分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,B错误;C.a含碳碳双键、b含苯环、c含-CHO,均可与氢气发生加成反应,C正确;D.b中无醛基,不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,c分子中含有醛基,可以与新制Cu(OH)2悬浊液共热反应生成砖红色沉淀,D错误;故合理选项是C。9、C【解析】
A.石灰石是碳酸钙,不具有吸水性,故不能做干燥剂,故A错误;B.由两种或以上物质构成的是混合物,而干冰是固体二氧化碳,属于纯净物,故B错误;C.氮氧化物能导致光化学烟雾、二氧化硫能导致酸雨、PM2.5能导致雾霾,故氮氧化物、二氧化硫、PM2.5均能导致空气污染,均是空气质量检测物质,故C正确;D.和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物,而CO为不成盐的氧化物,故不是酸性氧化物,故D错误;故选:C。10、D【解析】
石油分馏首先得到的是石油气,这说明石油气的沸点最低,故答案为D。11、A【解析】
A.医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%,这个浓度的酒精使病毒中的蛋白质变性,从而杀死病毒,故A错误;B.PP纤维也称聚丙烯纤维,由聚丙烯及多种有机、无机材料,经特殊的复合技术精制而成的有机高分子材料,故B正确;C.84消毒液、二氧化氯具有强氧化性,可作为环境消毒剂,故C正确;D.硝酸铵溶于水是吸热的,可以用于医用速冷冰袋,故D正确;答案选A。12、A【解析】
H2C2O4H++HC2O4-Ka1=,lg=0时,=1,Ka1=c(H+)=10-pH;HC2O4-H++C2O42-Ka2=,lg=0时,=1,Ka2=c(H+)=10-pH。【详解】A.由于Ka1>Ka2,所以=1时溶液的pH比=1时溶液的pH小,所以,Ⅰ表示lg与pH的变化关系,A正确;B.电荷守恒:2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),pH=1.22,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),那么:2c(C2O42-)+c(HC2O4-)>c(Na+),B错误;C.由A可知,Ⅱ为lg与pH的变化关系,由分析可知,Ka2=c(H+)=10-pH=10-4.19=100.81×10-5,故Ka2(H2C2O4)的数量级为10-5,C错误;D.H2C2O4和NaOH恰好完全反应生成Na2C2O4,此时溶液呈碱性,水的电离程度最大。H2C2O4溶液中滴入NaOH溶液,pH由1.22到4.19的过程中,H2C2O4一直在减少,但还没有完全被中和,故H2C2O4抑制水电离的程度减小,水的电离程度一直在增大,D错误;答案选A。酸和碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离,判断水的电离程度增大还是减小,关键找准重要的点对应的溶质进行分析,本题中重要的点无非两个,一是还没滴NaOH时,溶质为H2C2O4,此时pH最小,水的电离程度最小,草酸和NaOH恰好完全反应时,溶质为Na2C2O4,此时溶液呈碱性,水的电离程度最大,pH由1.22到4.19的过程,介于这两点之间,故水的电离程度一直在增大。13、C【解析】
A.该高分子由乙二醇、乙二酸、1,2-丙二醇、对苯二甲酸、丙二酸5种单体缩聚而成,故A错误;B.对苯二甲酸与乙二酸、丙二酸不属于同系物,故B错误;C.乙二醇可被02催化氧化生成草酸,故C正确;D.高分子化合物没有固定熔沸点,故D错误;答案选C。14、D【解析】
A.装置甲利用稀盐酸与锌在简易装置中制取H2,实验装置和原理能达到实验目,选项A不选;B.装置乙利用氢氧化钠溶液吸收氢气中的氯化氢气体、利用浓硫酸干燥氢气,起到净化干燥H2的作用,实验装置和原理能达到实验目,选项B不选;C.装置丙利用纯净的氢气在高温条件下与钙反应制取CaH2,实验装置和原理能达到实验目,选项C不选;D.装置丁是用于防止空气中的水蒸气及氧气进入与钙或CaH2反应,实验原理与吸收尾气不符合,过量氢气应收集或点燃,选项D选。答案选D。15、A【解析】
A.NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O,Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH,两步反应均能实现,故A正确;B.NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O,第二步反应不能实现,故B错误;C.蔗糖中不含醛基,蔗糖不能发生银镜反应,第二步反应不能实现,故C错误;D.Fe与HCl反应生成FeCl2和H2,第二步反应不能实现,故D错误;答案选A。16、C【解析】
设原青铜中铜的质量为x,锡的质量为y,根据题意有①,②,③,联立三个关系式可以解出,,因此铜锡之比为12:1,答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、C9H10O3取代反应(或酯化反应)2+O22+2H2O4种+3NaOH+CH3CH2COONa+2H2O【解析】
A能发生连续的氧化反应,说明结构中含有-CH2OH,D通过加聚反应得到
E,E分子式为(C9H8O2)n,D的分子式为C9H8O2,D中含碳碳双键,由A在浓硫酸作用下发生消去反应生成D,A为只含有C、H、O三种元素的芳香烃衍生物,且芳环上只有两个取代基,A中含有苯环,A在浓硫酸作用下生成的I中除含有一个苯环外还含有一个六元环,应是发生的酯化反应,A中含有羧基,A的结构应为,D为,E为,I为,反应中A连续氧化产生G,G为酸,F为,G为,A与G发生酯化反应产生H,根据H分子式是C18H16O6,二者脱去1分子的水,可能是,也可能是,据此解答。【详解】根据上述分析可知:A为,D为,E为,F为,G为,I为,H的结构可能为,也可能是。(1)A为,则A的分子式为C9H10O3;(2)根据上面的分析可知,I为,E为;(3)A为,A分子中含有羟基和羧基,G为,G分子中含有羧基,二者能在浓硫酸存在和加热条件下发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,A+G→H的反应类型为取代反应;(4)A中含有醇羟基和羧基,由于羟基连接的C原子上含有2个H原子,因此可以发生催化氧化反应,产生醛基,因此A→F的化学方程式为2+O22+2H2O;(5)有机物A的同分异构体只有两个对位取代基,能与Fe3+发生显色反应,说明苯环对位上有-OH,又能发生水解反应,但不能发生银镜反应,说明含有酯基,不含醛基,同分异构体的数目由酯基决定,酯基的化学式为-C3H5O2,有—OOCCH2CH3、—COOCH2CH3、—CH2OOCCH3和—CH2COOCH3,共4种同分异构体。其中的一种同分异构体在NaOH溶液中加热消耗的NaOH最多,酯基为—OOCCH2CH3,1mol共消耗3molNaOH,其它异构体1mol消耗2molNaOH,该异构体的结构简式为,该反应的化学方程式为:+3NaOH+CH3CH2COONa+2H2O。本题考查有机物的推断和合成的知识,有一定的难度,做题时注意把握题中关键信息,采用正、逆推相结合的方法进行推断,注意根据同分异构体的要求及各种官能团的性质判断相应的同分异构体的结构和数目。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: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、E避免从E装置出来的气流中还含有氧气f→e→d→c→m(n)→n(m)→a(b)→b(a)选择,以除去水蒸气,避免反应④发生选择,以除去空气中的CO2,避免反应③发生使氮化镁不纯如果E中的铜粉没有达到反应温度时,氧气不能除尽,导致氧气同镁反应,而使氮化镁中混入氧化镁【解析】
实验室里用空气和镁粉为原料,制取少量氮化镁(Mg3N2)。根据可能发生下列反应:①2Mg+O22MgO;②3Mg+N2Mg3N2;③2Mg+CO22MgO+C;④Mg+H2O(蒸气)=MgO+H2;⑤Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3;利用该装置是制取氮化镁的装置的事实,联系镁可以与氧气及氮化镁能与水反应的性质,对实验的过程进行设计与分析:为防止反应过程中镁被氧化一般要排净容器中的空气,为防止氮化镁与水的反应所以要先把通入的氮气干燥。【详解】根据分析可知:利用该装置是制取氮化镁的装置的事实,联系镁可以与氧气及氮化镁能与水反应的性质,对实验的过程进行设计与分析:为防止反应过程中镁被氧化一般要排净容器中的空气,为防止氮化镁与水的反应所以要先把通入的氮气干燥。则:(1)因为氧气与灼热的铜反应,所以实验开始时,先点燃E装置中的酒精灯,原因是避免从E装置出来的气流中还含有氧气,因为需要先除二氧化碳,再除水分,后除氧气,故将与g连接的自来水龙头打开,形成自h导管流出的气流,则气流依次流经的导管为(填字母代号):h→f→e→d→c→m(n)→n(m)→a(b)→b(a);(2)选择B装置,可以除去水蒸气,避免反应④发生;(3)选择C装置,可以除去空气中的CO2,避免反应③发生;(4)如果同时点燃A、E装置的酒精灯,对实验结果产生的影响为使氮化镁不纯。如果E中的铜粉没有达到反应温度时,氧气不能除尽,导致氧气同镁反应,而使氮化镁中混入氧化镁。20、煤油离子键A、D、C、B、C2NaNO2+(NH4)2SO4Na2SO4+2N2↑+4H2O取少量产品溶于足量的蒸馏水中,将产生的气体依次通过足量的浓硫酸、赤热的氧化铜粉末,若黑色粉末变成红色,则原产品中含有钙,否则不含钙上下移动水准瓶偏低【解析】
(1).钙的密度比煤油的大,钙是活泼金属能与氧气、水反应;氮化钙是活泼金属与活泼非金属形成的离子化合物;(2).金属钙与氮气反应生成氮化钙,氮化钙与水能反应,所以装置B前后都应加装干燥剂,钙能与氧气反应,所以需要用焦性没食子酸溶液除掉氮气中的氧气。(3)装置A中饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液在加热条件下发生归中反应生成氮气;(4)氮化钙与水反应放出氨气,钙与水反应生成氢气。(5)调平液面是将量气管和水准瓶中的液面保持相平。(6)氮化钙与水反应的方程式是Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑,根据氨气的体积计算样品纯度。如果开始仰视刻度线,终点时俯视刻度线,则测得氨气的体积偏小。【详解】(1).钙的密度比煤油的大,钙是活泼金属能与氧气、水反应,所以实验室将钙保存在煤油中;氮化钙是活泼金属与活泼非金属形成的离子化合物,所以氮化钙含有离子键;(2).金属钙与氮气反应生成氮化钙,氮化钙与水能反应,所以装置B前后都应加装干燥剂,钙能与氧气反应,所以需要用焦性没食子酸溶液除掉氮气中的氧气,装置连接顺序为A→D→C→B→C。(3)装置A中饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液在加热条件下发生归中反应生成氮气,反应化学方程式是2NaNO2+(NH4)2SO4Na2SO4+2N2↑+4H2O;(4)氮化钙与水反应放出氨气,钙与水反应生成氢气。检验氮化钙(Ca3N2)产品中是否混有Ca方法是取少量产品溶于足量的蒸馏水中,将产生的气体依次通过足量的浓硫酸、赤热的氧化铜粉末,若黑色粉末变成红色,则原产品中含有钙,否则不含钙。(5)调平液面是将量气管和水准瓶中的液面保持相平,操作方法是上下移动水准瓶;(6)样品与水反应生成氨气的体积是(V2mL-V1mL),设样品中Ca3N2的质量为xg;Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑148g44.8Lxg(V2-V1)×10-3Lx=则该样品纯度为;如果开始仰视刻度线,终点时俯视刻度线,则测得氨气的体积偏小,所以测得结果偏低。本题考查物质的制备实验,把握实验装置的作用、发生的反应及制备原理为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意物质性质的综合应用。21、CO32﹣CO2+2e﹣═CO+O2﹣、H2O+2e﹣=H2+O2﹣+247.3BC或23.15【解析】
(一)(1)K2==5×10﹣11,当溶液的pH=13,c(H+)=10-13,有==500,即c(CO32﹣)>>c(HCO3﹣);(2)电解池中,根据O2-移动方向可知:A电极为阴极,该电极上发生还原反应,CO2、H2O分别在A极得到电子发生还原反应生成CO、H2,同时生成O2-;(二)(1)写出H2、CO、CH4燃烧热的热化学方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=﹣285.8kJ•mol﹣1、②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣283.0kJ•mol﹣1、③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890.3kJ•mol﹣1,再利用盖斯定律求出CH4(g)H+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的△H1;(2)①A.反应2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)正向是体积减小的反应,△S<0;由图1可知,状态d是用Ce作催化剂的平衡状态,随着温度的升高,反应物CO2的转化率降低,说明反应正向放热;B.催化剂能降低反应物的活化能,加快反应速率,使可逆反应快速达到平衡,用
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