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文档简介
上海市12校联考2025届高三下学期实战考试化学试题请考生注意: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、设NA为阿伏加德罗常数值。如图表示N2O在Pt2O+表面与CO反应转化成无害气体的过程。下列说法正确的是A.N2O转化成无害气体时的催化剂是Pt2O2+B.每1molPt2O+转化为Pt2O2+得电子数为3NAC.将生成的CO2通人含大量SiO32-、Na+、Cl-的溶液中,无明显现象D.1gCO2、N2O的混合气体中含有电子数为0.5NA2、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.78gNa2O2与足量CO2反应,转移电子的数目为NAB.0.1mol聚乙烯含有碳碳双键的数目为0.1NAC.标准状况下,2.24LH2O含有电子的数目为NAD.1L0.1mol/LNaHS溶液中硫原子的数目小于0.1NA3、下列物质的工业生产过程中,其主要反应不涉及氧化还原反应的是()A.纯碱 B.氨气 C.烧碱 D.盐酸4、下列叙述正确的是A.天然气主要成分的结构式: B.和互为同素异形体C.漂白粉主要成分的化学式:Ca(ClO)2 D.苯的比例模型:5、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-6、下列说法正确的是()A.分子式为C2H6O的有机化合物性质相同B.相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径a比途径b放出更多热能途径a:CCO+H2CO2+H2O途径b:CCO2C.食物中可加入适量的食品添加剂,如香肠中可以加少量的亚硝酸钠以保持肉质新鲜D.生石灰、铁粉、硅胶是食品包装中常用的干燥剂7、向氯化铁溶液中加入ag铜粉,完全溶解后再加入bg铁粉,充分反应后过滤得到滤液和固体cg。下列说法正确的是A.若a>c,则滤液中可能含三种金属离子,且b可能小于cB.若a>c,则cg固体中只含一种金属,且b可能大于cC.若a<c,则cg固体含两种金属,且b可能与c相等D.若a=c,则滤液中可能含两种金属离子,且b可能小于c8、化学是一门以实验为基础的学科。下列实验装置和方案能达到相应目的是()A.图装置,加热蒸发碘水提取碘B.图装置,加热分解制得无水MgC.图装置,验证氨气极易溶于水D.图装置,比较镁、铝的金属性强弱9、化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中正确的是A.可折叠柔性屏中的灵魂材料——纳米银与硝酸不会发生化学反应.B.2022年北京冬奧会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料C.“珠海一号”运载火箭中用到的碳化硅也是制作光导纤维的重要材料D.建设世界第一高混凝土桥塔用到的水泥和石灰均属于新型无机非金属材料10、关于下列装置的描述正确的是()A.甲装置可用于电解精炼铜B.乙装置红墨水水柱两边液面变为左低右高C.丙装置中的交换膜为阴离子交换膜D.丁装置可达到保护铁闸门的作用11、NaCl是我们生活中必不可少的物质。将NaCl溶于水配成1mol·L-1的溶液,溶解过程如图所示,下列说法正确的是A.b的离子为Cl-B.溶液中含有NA个Na+C.水合b离子的图示不科学D.40℃时该溶液的pH小于7,是由于Na+水解所致12、CO2和CH4催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要的意义,其反应历程示意图如下:下列说法不正确的是A.合成气的主要成分为CO和H2B.①→②既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成C.①→②吸收能量D.Ni在该反应中做催化剂13、某稀溶液中含有4molKNO3和2.5molH2SO4,向其中加入1.5molFe,充分反应(已知NO3-被还原为NO)。下列说法正确的是()A.反应后生成NO的体积为28LB.所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=1:1C.所得溶液中c(NO3-)=2.75mol/LD.所得溶液中的溶质只有FeSO414、下列属于强电解质的是A.蔗糖 B.甘氨酸 C.I2 D.CaCO315、下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A.Al2O3的熔点很高,可用作耐火材料B.NH3具有还原性,可用作制冷剂C.SO2具有氧化性,可用于纸浆的漂白D.钠钾合金的密度小,可用作快中子反应堆的热交换剂16、下列离子方程式正确的是A.NaHSO3溶液中的水解方程式:HSO3−+H2O=H3O++B.FeI2溶液中加双氧水,出现红褐色沉淀:6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+C.10mL0.1mol·L−1NaOH溶液中滴加几滴AlCl3溶液:Al3++3OH−=Al(OH)3↓D.3amolCO2通入含2amolBa(OH)2的溶液中:3CO2+4OH−+Ba2+=BaCO3↓+2+H2O二、非选择题(本题包括5小题)17、肉桂酸是一种重要的有机合成中间体,被广泛应用于香料、食品、医药和感光树脂等精细化工产品的生产,它的一条合成路线如下:已知:完成下列填空:(1)反应类型:反应II________________,反应IV________________。(2)写出反应I的化学方程式____________________________________。上述反应除主要得到B外,还可能得到的有机产物是______________(填写结构简式)。(3)写出肉桂酸的结构简式______________________。(4)欲知D是否已经完全转化为肉桂酸,检验的试剂和实验条件是____________________。(5)写出任意一种满足下列条件的C的同分异构体的结构简式。①能够与NaHCO3(aq)反应产生气体②分子中有4种不同化学环境的氢原子。___________________________。(6)由苯甲醛()可以合成苯甲酸苯甲酯(),请设计该合成路线。(合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物)_____________18、某芳香烃X(分子式为C7H8)是一种重要的有机化工原料,研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物。已知:Ⅰ.Ⅱ.(苯胺,易被氧化)(1)写出:X→A的反应条件______;反应④的反应条件和反应试剂:______。(2)E中含氧官能团的名称:______;反应②的类型是_______;反应②和③先后顺序不能颠倒的原因是_______。(3)写出反应①的化学方程式:_______。(4)有多种同分异构体,写出1种含有1个醛基和2个羟基且苯环上只有2种一氯取代物的芳香族化合物的结构简式:_______。(5)写出由A转化为的合成路线________。(合成路线表示方法为:AB……目标产物)。19、硫酸铜是一种常见的化工产品,它在纺织、印染、医药、化工、电镀以及木材和纸张的防腐等方面有极其广泛的用途。实验室制备硫酸铜的步骤如下:①在仪器a中先加入20g铜片、60mL水,再缓缓加入17mL浓硫酸:在仪器b中加入39mL浓硝酸;在仪器c中加入20%的石灰乳150mL。②从仪器b中放出约5mL浓硝酸,开动搅拌器然后采用滴加的方式逐渐将浓硝酸加到仪器a中,搅拌器间歇开动。当最后滴浓硝酸加完以后,完全开动搅拌器,等反应基本停止下来时,开始用电炉加热直至仪器a中的红棕色气体完全消失,立即将导气管从仪器c中取出,再停止加热。③将仪器a中的液体倒出,取出未反应完的铜片溶液冷却至室温.析出蓝色晶体.回答下列问题:(1)将仪器b中液体滴入仪器a中的具体操作是__________。(2)写出装置a中生成CuSO4的化学方程式:_______。(3)步骤②电炉加热直至仪器a中的红棕色气体完全消失,此时会产生的气体是______,该气体无法直接被石灰乳吸收,为防止空气污染,请画出该气体的吸收装置(标明所用试剂及气流方向)______。(4)通过本实验制取的硫酸铜晶体中常含有少量Cu(NO3)2,可来用重结晶法进行提纯,检验Cu(NO3)2是否被除净的方法是_______。(5)工业上也常采用将铜在450°C左右焙烧,再与一定浓度的硫酸反应制取硫酸铜的方法,对比分析本实验采用的硝酸氧化法制取CuSO4的优点是_______。(6)用滴定法测定蓝色晶体中Cu2+的含量。取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL用cmol·L-1EDTA(H2Y)标准溶液滴定至终点,平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液bmL,滴定反应为Cu2++H2Y=CuY+2H+,蓝色晶体中Cu2+质量分数_____%.20、FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下:C6H5Cl(氯苯)C6H4Cl2(二氯苯)FeCl3FeCl2溶解性不溶于水,易溶于苯、乙醇不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,易溶于乙醇,易吸水熔点/℃-4553易升华沸点/℃132173(1)用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如下:①H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为_____________。②按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为_________(填字母,装置可多次使用);C中盛放的试剂是_____________。③该制备装置的缺点为________________。(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按下图装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。①仪器a的名称是__________。②反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是____,回收滤液中C6H5C1的操作方法是______。③反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40mol/LNaOH溶液滴定,终点时消耗NaOH溶液为19.60mL,则氯化铁的转化率为__________。④为了减少实验误差,在制取无水FeCl2过程中应采取的措施有:________(写出一点即可)。21、2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子电池的广泛应用使锂的需求量大增,自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。(1)i.为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈_______,可以认为存在锂元素。A.紫红色B.绿色C.黄色D.紫色(需透过蓝色钴玻璃)ii锂离子电池的广泛应用同样也要求处理电池废料以节约资源、保护环境。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成)中的资源,部分流程如图:查阅资料,部分物质的溶解度(s),单位g,如下表所示:(2)将回收的废旧锂离子电池进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理,筛分后获得正极片。下列分析你认为合理的是___。A.废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电,否则在后续处理中,残余的能量会集中释放,可能会造成安全隐患。B.预放电时电池中的锂离子移向负极,不利于提高正极片中锂元素的回收率。C.热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等。(3)工业上为了最终获得一种常用金属,向碱溶一步所得滤液中加入一定量硫酸,请写出此时硫酸参与反应的所有离子方程式____________(4)有人提出在―酸浸时,用H2O2代替HNO3效果会更好。请写出用双氧水代替硝酸时主要反应的化学方程式__________________(5)若滤液②中c(Li+)=4mol/L加入等体积的Na2CO3后,沉淀中的Li元素占原Li元素总量的95.5%,计算滤液③中c(CO32-)___________。(Ksp(LiCO)=1.62×10-3)(6)综合考虑,最后流程中对―滤渣③‖洗涤时,常选用下列________(填字母)洗涤。A.热水B.冷水C.酒精原因是_______________________(7)工业上将回收的Li2CO3和滤渣②中FePO4粉碎与足量炭黑混合高温灼烧再生制备LiFePO4,实现了物质的循环利用,更好的节省了资源,保护了环境。请写出反应的化学方程式:___________________________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A.根据转化关系,N2O转化N2时,Pt2O+转化为Pt2O2+,则该过程的催化剂是Pt2O+,故A错误;B.根据转化关系,结合得失电子守恒,N2O转化N2时,Pt2O+转化为Pt2O2+,氧化还原反应方程式为:N2O+Pt2O+=N2+Pt2O2+,反应中氮元素由+1价得电子变为0价,1molN2O转化为N2得到2mol电子,则每1molPt2O+转化为Pt2O2+失电子为2mol,数目为2NA,故B错误;C.将生成的CO2通人含大量SiO32-、Na+、Cl-的溶液中,碳酸的酸性大于硅酸,SiO32-+CO2(少量)+H2O=CO32-+H2SiO3↓,有白色沉淀生成,故C错误;D.CO2和N2O的摩尔质量都为44g/mol,一个分子中含有电子数都为22个,则1gCO2、N2O的混合气体的物质的量为mol,含有电子数为mol×22×NA=0.5NA,故D正确;答案选D。B项计算转移的电子数时,必须正确写出反应方程式,根据化合价的变化,物质的关系,计算出转移的电子数。2、A【解析】
A.78gNa2O2物质的量为1mol,由关系式Na2O2—e-,可得出转移电子数为NA,A正确;B.聚乙烯分子中不含有碳碳双键,B不正确;C.标准状况下,H2O呈液态,不能使用22.4L/mol计算含有电子的数目,C不正确;D.1L0.1mol/LNaHS溶液中不含有硫原子,D不正确;故选A。3、A【解析】
A.工业生产纯碱的化学方程式为:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑都为复分解反应,不涉及氧化还原反应,故A正确;B.工业制氨气的化学方程式为:
N2+3H22NH3,有化合价变化,是氧化还原反应,故B错误;C.工业制取烧碱的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
,有化合价变化,是氧化还原反应,故C错误;D.工业制取盐酸:H2+Cl22HCl,HCl溶于水形成盐酸,有化合价变化,是氧化还原反应,故D错误;故答案为A。4、D【解析】
A.天然气主要成分是甲烷,结构式:,故A错误;B.和互为同位素,故B错误;C.漂白粉主要成分的化学式:Ca(ClO)2和CaCl2,故C错误;D.苯的比例模型:,故D正确;故选D。5、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。6、C【解析】
A.分子式为C2H6O的有机化合物存在同分异构体,可能为二甲醚,也可能是乙醇,二者的化学性质不同,故A错误;B.途径a:CCO+H2CO2+H2O,途径b:CCO2,两个途径中,只是反应途径的不同,根据盖斯定律可知,途径a与途径b放出的热能一定相同,故B错误;C.亚硝酸钠有强的氧化性,可起到杀菌消毒的作用,香肠中可以加少量的亚硝酸钠以保持肉质新鲜,注意加入的量必须适量,否则会影响人的健康,故C正确;D.铁粉无法吸水,为抗氧化剂,不是干燥剂,故D错误;答案选C。选择食品添加剂时,要根据物质的性质适量的添加,否则有些添加剂过量,会造成身体的危害。7、B【解析】
在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,向氯化铁溶液中加入ag铜粉,反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;完全溶解后再加入bg铁粉,充分反应后过滤得到滤液和固体cg,可能发生反应为2FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=FeCl2+Cu,根据发生的反应分析。【详解】发生的化学反应有三个,化学方程式如下:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;CuCl2+Fe=FeCl2+Cu;2FeCl3+Fe=3FeCl2,则A.若a>c,加入的铁是不足量的,此时溶液中还有部分铜未完全置换出来,由方程式CuCl2+Fe=FeCl2+Cu可知,56gFe可以置换64gCu,所以b一定小于c,选项A错误;B.若a>c,加入的铁是不足量的,此时溶液中还有部分铜未完全置换出来,cg固体中只含一种金属Cu,由方程式CuCl2+Fe=FeCl2+Cu可知,b一定小于c,选项B错误;C.若a<c,加入的铁是过量的,溶液中只有Fe2+,cg固体中含两种金属Fe、Cu,由方程式2FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=FeCl2+Cu可知b可能与c相等,选项C正确;D.若a=c,加入的铁恰好把铜离子完全置换出来,溶液中只有Fe2+,选项D错误。答案选C。本题考查了Fe、Cu及其化合物之间的反应,注意把握Fe与铜离子、铁离子之间的反应,侧重于考查学生的分析判断能力。8、C【解析】
A、蒸发碘水,水、碘均易挥发;B、加热促进水解,且生成盐酸易挥发;C、挤压胶头滴管,气球变大;D、Al与NaOH反应,Al为负极。【详解】A项、蒸发碘水,水、碘均易挥发,应萃取分离,故A错误;B项、加热促进水解,且生成盐酸易挥发,应在HCl气流中蒸发,故B错误;C项、挤压胶头滴管,气球变大,可验证氨气极易溶于水,故C正确;D项、Al与NaOH反应,Al为负极,而金属性Mg大于Al,图中装置不能比较金属性,故D错误。故选C。本题考查化学实验方案的评价,侧重分析与实验能力的考查,把握物质的性质、混合物分离提纯、电化学,注意实验的评价性分析为解答的关键,D项为易错点,注意金属Al的特性。9、B【解析】
A.银可以与硝酸反应,浓硝酸:Ag+2HNO3=AgNO3+NO2↑+H2O,稀硝酸:3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O,故A错误;B.聚乙烯塑料属于塑料,是一种合成有机高分子材料,故B正确;C.光导纤维的主要成分为二氧化硅,故C错误;D.建设世界第一高混凝土桥塔用到的水泥和石灰均属于传统无机非金属材料,故D错误;故选B。硝酸属于氧化性酸,浓度越大氧化性越强,所以稀硝酸和浓硝酸在反应时产物不同。10、A【解析】
A.粗铜与电源正极相连,为阳极,阴极上铜离子得到电子生成Cu,可电解精炼铜,故A正确;B.左侧发生吸氧腐蚀,右侧发生析氢腐蚀,则红墨水水柱两边液面变为左高右低,故B错误;C.由图可知,需要钠离子透过交换膜,精制饱和食盐水,则交换膜为阳离子交换膜,故C错误;D.铁闸门与电源正极相连,失去电子,加速腐蚀,故D错误;答案选A。11、C【解析】
NaCl在溶液中电离出Na+和Cl−,Na+含有2个电子层,Cl−离子含有3个电子层,则离子半径Cl−>Na+,根据图示可知,a为Cl−、b为Na+,A.离子半径Cl−>Na+,则a离子为Cl−,b离子为Na+,故A错误;B.没有告诉该NaCl溶液的体积,无法计算该溶液中含有Na+的数目,故B错误;C.b为Na+,带正电荷,会使水分子中带有负电的氧原子受到吸引,故图示b离子不科学,故C正确;D.Cl−、Na+都不水解,NaCl溶液呈中性,故D错误;故选C。B项是学生们的易错点,往往忽视了题中并没有给出溶液的体积,直接认为溶液体积是1L,进行计算,这种错误只要多加留意,认真审题即可避免。12、C【解析】
A.由图示可知CO2和CH4在Ni催化作用下,最终生成CO和H2,故A正确;B.化学反应的过程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成,由图示可知①→②过程中既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成,故B正确;C.①的能量总和大于②的能量总和,则①→②的过程放出能量,故C错误;D.由图示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的过程中Ni的质量和化学性质没有发生变化,则Ni为催化剂,故D正确;故答案为C。13、B【解析】
铁在溶液中发生反应为Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O,已知,n(Fe)=1.5mol,n(H+)=5mol,n(NO3-)=4mol,氢离子少量,则消耗1.25molFe,生成1.25mol的铁离子,剩余的n(Fe)=0.25mol,发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,生成0.75molFe2+,剩余0.75molFe3+;【详解】A.分析可知,反应后生成NO的物质的量为1.25mol,标况下的体积为28L,但题目未说明是否为标准状况,故A错误;B.所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=0.75mol:0.75mol=1:1,故B正确;C.未给定溶液体积,无法计算所得溶液中c(NO3-),故C错误;D.所得溶液中含有Fe2+、Fe3+、SO42-、NO3-,故D错误;答案为B。14、D【解析】
完全电离的电解质是强电解质,部分电离的电解质是弱电解质,强酸、强碱和大部分的盐是强电解质,弱酸和弱碱都是弱电解质。【详解】A.蔗糖是非电解质,故A不选;B.甘氨酸是弱电解质,故B不选;C.I2是单质,不是电解质,故C不选;D.CaCO3属于盐,是强电解质,故D选;故选D。本题考查了强弱电解质的判断,电解质强弱与电离程度有关,与溶液的导电性强弱无关,D为易错点,CaCO3难溶,但溶于水的部分全电离。15、A【解析】
A、氧化铝熔点很高,所以可以做耐火材料,选项A正确;B、氨气中的氮元素化合价是-3价,具有还原性,做制冷剂,是氨气易液化的原因,选项B错误;C.二氧化硫可用于漂白纸浆是因为其具有漂白性,与二氧化硫的氧化性无关,选项C错误;D.在快中子反应堆中,不能使用水来传递堆芯中的热量,因为它会减缓快中子的速度,钠和钾的合金可用于快中子反应堆作热交换剂,选项D错误;答案选A。16、D【解析】
A.HSO3−+H2O=H3O++为HSO3−的电离方程式,故错误;B.FeI2溶液中加双氧水,应是碘离子被氧化,生成碘单质,再亚铁离子反应生成铁离子,故错误;C.10mL0.1mol·L−1NaOH溶液中滴加几滴AlCl3溶液,说明碱过量,反应生成偏铝酸钠,不是氢氧化铝,故错误;D.3amolCO2通入含2amolBa(OH)2的溶液中,反应生成碳酸钡和碳酸氢钡,离子方程式3CO2+4OH−+Ba2+=BaCO3↓+2+H2O,故正确;故选D。掌握酸式盐的水解或电离方程式的书写,通常都有水参与反应,关键是看离子是分开还是结合的问题,若分开,则为电离,若结合,则为水解。或结合电离或水解后的酸碱性判断,如亚硫酸氢根离子电离显酸性,所以反应产物有氢离子,水解显碱性,则反应产物有氢氧根离子。二、非选择题(本题包括5小题)17、取代反应消去反应、新制Cu(OH)2悬浊液、加热(或银氨溶液、加热)或【解析】
根据上述反应流程看出,结合及有机物B的分子式看出,有机物A为甲苯;甲苯发生侧链二取代,然后再氢氧化钠溶液中加热发生取代反应,再根据信息,可以得到;与乙醛发生加成反应生成,加热失水得到含有碳碳双键的有机物D,有机物D被弱氧化剂氧化为肉桂酸。【详解】(1)综上所述,反应II为氯代烃的水解反应,反应IV为加热失水得到含有碳碳双键的有机物D,为消去反应;正确答案:取代反应;消去反应。(2)甲苯与氯气光照条件下发生取代反应,方程式为:;氯原子取代甲苯中甲基中的氢原子,可以取代1个氢或2个氢或3个氢,因此还可能得到的有机产物是、;正确答案:;、。(3)反应IV为加热失水得到含有碳碳双键的有机物D,有机物D被弱氧化剂氧化为肉桂酸,结构简式;正确答案:。(4)有机物D中含有醛基,肉桂酸中含有羧基,检验有机物D是否完全转化为肉桂酸,就是检验醛基的存在,所用的试剂为新制的氢氧化铜悬浊液、加热或银氨溶液,加热,若不出现红色沉淀或银镜现象,有机物D转化完全;正确答案:新制Cu(OH)2悬浊液、加热(或银氨溶液、加热)。(5)有机物C分子式为C9H10O2,①能够与NaHCO3(aq)反应产生气体,含有羧基;②分子中有4种不同化学环境的氢原子,有4种峰,结构满足一定的对称性;满足条件的异构体有2种,分别为:和;正确答案:或。(6)根据苯甲酸苯甲酯结构可知,需要试剂为苯甲醇和苯甲酸;苯甲醛还原为苯甲醇,苯甲醛氧化为苯甲酸;苯甲醇和苯甲酸在一定条件下发生酯化反应生成苯甲酸苯甲酯;具体流程如下:;正确答案:;。18、光照O2、Cu,加热羧基氧化防止氨基被氧化(羧基不易被氧化,氨基容易被氧化)+HNO3(浓)+H2O、【解析】
分子式为芳香烃C7H8的不饱和度为:=4,则该芳香烃为甲苯();甲苯在光照条件下与氯气反应生成A,则A为;A生成B,且B能发生催化氧化,则B为、C为、D为、E为;发生硝化反应生成F,F通过题目提示的反应原理生成,以此解答。【详解】(1)甲苯在光照条件下与氯气反应生成A,反应条件是光照;B发生氧化反应生成C,条件是O2、Cu,加热;(2)由分析可知E为,氧官能团的名称为:羧基;F是,②的方程式为:,该反应是氧化反应;苯胺易被氧化,所以②和③先后顺序不能颠倒,以免氨基被氧化(羧基不易被氧化,氨基容易被氧化);(3)发生硝化反应生成F,方程式为:+HNO3(浓)+H2O;(4)含有1个醛基和2个羟基且苯环上只有2种一氯取代物的芳香族化合物应该是对称的结构,苯环上必须有3个取代基,可能的结构有、;(5)由分析可知A为,通过加成反应和消去反应,生成,用Cl2加成生成,再进行一步取代反应即可,整个合成路线为:。19、打开玻璃塞[或旋转玻璃塞,使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔],再将分液漏斗下面的活塞拧开,使液体滴下Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2ONO取少量除杂后的样品,溶于适量稀硫酸中,加入铜片,若不产生无色且遇空气变为红棕色的气体,说明已被除净能耗较低,生成的NO2可以被碱液吸收制取硝酸盐或亚硝酸盐等副产品,步骤简单易于操作(答对两个或其他合理答案即可给分)【解析】
Cu和H2SO4、HNO3反应生成CuSO4、NO2和H2O,本实验采用的硝酸氧化法制取CuSO4,减少了能源消耗,生成的NO2和碱液反应生成硝酸盐或亚硝酸盐,制得的硫酸铜中含有少量Cu(NO3)2,可用重结晶法进行提纯,检验Cu(NO3)2是否被除净,主要是检验硝酸根,根据硝酸根在酸性条件下与铜反应生成NO,NO与空气变为红棕色现象来分析。【详解】⑴将仪器b中液体滴入仪器a中的具体操作是打开玻璃塞[或旋转玻璃塞,使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔],再将分液漏斗下面的活塞拧开,使液体滴下;故答案为:打开玻璃塞[或旋转玻璃塞,使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔],再将分液漏斗下面的活塞拧开,使液体滴下。⑵根据题中信息得到装置a中Cu和H2SO4、HNO3反应生成CuSO4、NO2和H2O,其化学方程式:Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O;故答案为:Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O。⑶步骤②电炉加热直至仪器a中的红棕色气体完全消失,二氧化氮与水反应生成NO,因此会产生的气体是NO,该气体无法直接被石灰乳吸收,NO需在氧气的作用下才能被氢氧化钠溶液吸收,因此为防止空气污染,该气体的吸收装置为;故答案为:NO;。⑷通过本实验制取的硫酸铜晶体中常含有少量Cu(NO3)2,可用重结晶法进行提纯,检验Cu(NO3)2是否被除净,主要是检验硝酸根,根据硝酸根在酸性条件下与铜反应生成NO,NO与空气变为红棕色,故答案为:取少量除杂后的样品,溶于适量稀硫酸中,加入铜片,若不产生无色且遇空气变为红棕色的气体,说明已被除净。⑸工业上也常采用将铜在450°C左右焙烧,再与一定浓度的硫酸反应制取硫酸铜的方法,对比分析本实验采用的硝酸氧化法制取CuSO4,工业上铜在450°C左右焙烧,需要消耗能源,污染较少,工艺比较复杂,而本实验减少了能源的消耗,生成的氮氧化物可以被碱液吸收制取硝酸盐或亚硝酸盐等副产品,步骤简单易于操作;故答案为:能耗较低,生成的NO2可以被碱液吸收制取硝酸盐或亚硝酸盐等副产品,步骤简单易于操作(答对两个或其他合理答案即可给分)。⑹根据反应为Cu2++H2Y=CuY+2H+,得出n(Cu2+)=n(H2Y)=cmol∙L−1×b×10−3L×5=5bc×10−3mol,蓝色晶体中Cu2+质量分数;故答案为:。20、H2+2FeCl32FeCl2+2HClBACDCE(或BCDCE)碱石灰氯化铁易升华导致导管易堵塞球形冷凝管苯蒸馏滤液,并收集沸点132℃的馏分78.4%反应开始前先通N2一段时间,反应完成后继续通N2一段时间;在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管【解析】
(1)①②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,B装置用锌和稀盐酸制备H2,A装置用来除去氢气中的氯化氢,C装置用来干燥氢气,可以盛放碱石灰,D装置H2还原FeCl3,再用C装置吸收反应产生的HCl,最后用E点燃处理未反应的氢气;③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华分析;(2)①根据仪器结构判断其名称;②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,可以用苯洗涤;根据滤液中各种物质沸点的不同对滤液进行蒸馏可回收C6H5Cl,据此答题;③根据消耗的NaOH计算反应生成的HCl,结合方程式2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑计算转化的FeCl3,最终计算FeCl3的转化率;④FeCl3、FeCl2易吸水,反应产生的HCl会在容器内滞留。【详解】(1)①H2具有还原性,可以还原无水FeCl3制取FeCl2,同时产生HCl,反应的化学方程式为H2+2FeCl32FeCl2+2HCl;②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,装置连接顺序:首先是使用B装置,用锌和稀盐酸制备H2,所制H2中混有HCl和H2O(g),再用A装置用来除去氢气中的氯化氢,然后用C装置干燥氢气,C装置中盛放碱石灰,再使用D装置使H2还原FeCl3,反应产生的HCl气体用C装置的碱石灰来吸收,未反应的H2通过装置E点燃处理,故按照气流从左到右的顺序为BACDCE;也可以先使用B装置制取H2,然后通过C的碱石灰除去氢气中的杂质HCl、水蒸气,然后通过D发生化学反应制取FeCl2,再用碱石灰吸收反应产生的HCl,最后通过点燃处理未反应的H2,故按照装置使用的先后顺序也可以是BCDCE;C中盛放的试剂是碱石灰,是碱性干燥剂,可以吸收HCl或水蒸气;③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华,导致导气管发生堵塞;(2)①根据图示装置中仪器a的结构可知该仪器名称为球形冷凝管;②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,C6H5Cl、C6H4Cl2容易溶解在苯、乙醇中,不溶于水,而FeCl3、FeCl2易溶于水、乙醇,难溶于苯,所以洗涤时洗涤剂用苯;根据滤液中C6H5Cl、C6H4Cl2这两种物质沸点的不同,对滤液进行蒸馏,并收集沸点132℃的馏分,可回收C6H5Cl;③n(HCl)=n(NaOH)=0.40mol/L×0.0196L×=0.0784mol,根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,反应的FeCl3的物质的量为n(FeCl3)反应=2n(HCl)=0.0784mol×2=0.1568mol,n(FeCl3)总=32.5g÷162.5g/mol=0.2mol,所以氯化铁转化率为×100%=78.4%;④FeCl3、FeCl2易吸水,为防止B装置中的水蒸气进入A装置,导致FeCl2等吸水而变质,可以在装置A和B之间连接一个
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