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文档简介
内蒙古鄂尔多斯市示范中学2024-2025学年高三4月联考化学试题试卷考生请注意: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、HIO3是强酸,其水溶液是强氧化剂。工业上,以KIO3为原料可制备HIO3。某学习小组拟用如图装置制备碘酸。M、N为惰性电极,ab、cd为交换膜。下列推断错误的是()A.光伏电池的e极为负极,M极发生还原反应B.在标准状况下收集6720mLX和Y的混合气体时KIO3溶液减少3.6gC.Y极的电极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+D.制备过程中要控制电压,避免生成HIO4等杂质2、水果、蔬菜中含有的维生素C具有抗衰老作用,但易被氧化成脱氢维生素C。某课外小组利用滴定法测某橙汁中维生素C的含量,其化学方程式如图所示,下列说法正确的是A.脱氢维生素C分子式为C6H8O6B.维生素C中含有3种官能团C.该反应为氧化反应,且滴定时不可用淀粉作指示剂D.维生素C不溶于水,易溶于有机溶剂3、关于下列各实验装置的叙述中正确的是A.装置①可用于吸收氯化氢气体 B.装置②可用于制取氯气C.装置③可用于制取乙酸乙酯 D.装置④可用于制取氨气4、“地沟油”可与醇加工制成生物柴油变废为宝。关于“地沟油”的说法正确的是A.属于烃类 B.由不同酯组成的混合物C.密度比水大 D.不能发生皂化反应5、分别含有下列各物质的废弃试剂,倒在同一废液缸中不会引起实验室污染或危险的一组是()A.氨水和NaOH B.硫酸铵和氯化钡C.硝酸亚铁和盐酸 D.电石和盐酸6、下列各组物质由于温度不同而能发生不同化学反应的是()A.纯碱与盐酸 B.NaOH与AlCl3溶液C.Cu与硫单质 D.Fe与浓硫酸7、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8、化学与我们的生活密切相关。下列说法错误的是()A.开发可燃冰,有利于节省化石燃料,并减少空气污染B.酒精能杀菌,浓度越大效果越好C.钻石、水晶、刚玉都是人们熟知的宝石,但其化学成分不同D.用热的纯碱溶液和直馏汽油去油污原理不同9、最近,一家瑞典公司发明了一种新型充电器"PowerTrekk'’,仅仅需要一勺水,它便可以产生维持10小时手机使用的电量。其反应原理为:Na4Si+5H2O=2NaOH+Na2SiO3+4H2↑,则下列说法正确的是()A.该电池可用晶体硅做电极材料B.Na4Si在电池的负极发生还原反应,生成Na2SiO3C.电池正极发生的反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-D.当电池转移0.2mol电子时,可生成标准状况下1.12LH210、下列反应的离子方程式书写正确的是()A.钠和冷水反应Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑B.金属铝溶于氢氧化钠溶液Al+2OH-=AlO2-+H2↑C.金属铝溶于盐酸中:2Al+6H+=2Al3++3H2↑D.铁跟稀硫酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑11、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是A.0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.4NAB.常温常压下,46gNO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NAC.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NAD.常温下,56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子12、下列说法中正确的是()A.气体单质中,一定有σ键,可能有π键B.PCl3分子是非极性分子C.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高D.ClO4-的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致13、化学与生活、环境、科技等密切相关。下列说法错误的是A.温室效应导致海水的酸度增大,贝壳类生物的生存将会受到威胁B.植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,长时间放置的植物油会因水解而变质C.常温下用3体积乙醇与1体积蒸馏水配制成的混合液,可以灭活新型冠状病毒D.白葡萄酒含维生素C等多种维生素,通常添加微量SO2的目的是防止营养成分被氧化14、纵观古今,化学与生产生活密切相关。下列对文献的描述内容分析错误的是()选项文献描述分析A《天工开物》“凡石灰,经火焚炼为用”此“石灰”是指石灰石B《物理小知识》“以汞和金涂银器上,成白色,入火则汞去金存,数次即黄”“入火则汞去”是指汞受热升华C《本草经集注》“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”利用焰色反应来辨别真假硝石D《本草纲目》“采蒿敳之属,晒干烧灰,以水淋汁,浣衣发面,去垢”利用灰烬中可溶盐水解呈碱性去污A.A B.B C.C D.D15、常温下,向20mL0.2mol·L-1H2A溶液中滴加0.2mol.L-1NaOH溶液,溶液中微粒H2A、HA-、A2-的物质的量的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A.当V[NaOH(aq)]=20mL时.c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)B.在P点时,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)C.当V[NaOH(aq)]=30mL时,2c(Na+)=3[c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)]D.当V[NaOH(aq)]=40mL.时.c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H2A)>c(H+)16、下列实验原理或操作,正确的是()A.用广泛pH试纸测得0.1mol/LNH4Cl溶液的pH=5.2B.酸碱中和滴定时锥形瓶用蒸馏水洗涤后,再用待测液润洗后装液进行滴定C.将碘水倒入分液漏斗,加入适量苯振荡后静置,从分液漏斗放出碘的苯溶液D.在溴化钠中加入少量的乙醇,再加入2倍于乙醇的1﹕1的硫酸制取溴乙烷二、非选择题(本题包括5小题)17、艾司洛尔是预防和治疗手术期心动过速或高血压的一种药物,艾司洛尔的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)丙二酸的结构简式为_______;E中含氧官能团的名称是_______。(2)D生成E的反应类型为____________。(3)C的结构简式为________________。(4)A遇FeCl3溶液发生显色反应,1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1molB、1molH2O和1molCO2,B能与溴水发生加成反应,推测A生成B的化学方程式为____。(5)X是B的同分异构体,X同时满足下列条件的结构共有____种,其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为____。①可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳②遇FeCl3溶液发生显色反应③除苯环外不含其他环(6)写出以苯甲醇和丙二酸为原料制备的合成路线________(其他试剂任选)。18、有机物A有如下转化关系:已知:①有机物B是芳香烃的含氧衍生物,其相对分子质量为108,B中氧的质量分数为14.8%。②CH3-CH2-COOH+Cl2+HCl根据以上信息,回答下列问题:(1)B的分子式为___________;有机物D中含氧官能团名称是_____________。(2)A的结构简式为_________________;检验M中官能团的试剂是______________。(3)条件I为_________________;D→F的反应类型为________________。(4)写出下列转化的化学方程式:F→E______________________________________F→G_____________________________________。(5)N的同系物X比N相对分子质量大14,符合下列条件的X的同分异构体有_________种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱有五组峰,且吸收峰的面积之比为1∶1∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式______________(写一种)。①含有苯环;②能发生银镜反应;③遇FeCl3溶液显紫色。19、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__。20、某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:操作现象取4g漂粉精固体,加入100mL水部分固体溶解,溶液略有颜色过滤,测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝(约为12),后褪色液面上方出现白雾;
稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;
稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去(1)C12和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程是_________。(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_________。(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象i的白雾由HC1小液滴形成,进行如下实验:a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。①实验a目的是______。②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1,理由是________。(4)现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是______。(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X①向沉淀X中加入稀HC1,无明显变化。取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是_____。②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因:________。21、CO2催化加氢制甲醇,是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某CO催化加氢制甲醇的反应体系中,发生的主要反应有:i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.4kJ·mol-1ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ·mol-1ⅲ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H3(1)△H3________kJ·mol-1(2)5MPa时,往某密闭容器中按投料比n(H2):n(CO2)=3:1充入H2和CO2。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大,原因是____。②250℃时,反应ii的平衡常数____1(填“>”“<”或“=”)。③下列措施中,无法提高甲醇产率的是____(填标号)。A加入适量COB增大压强C循环利用原料气D升高温度④如图中X、Y分别代表____(填化学式)。(3)反应i可能的反应历程如下图所示。注:方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量(括号里的数字或字母,单位:eV)。其中,TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。①反应历程中,生成甲醇的决速步骤的反应方程式为____。②相对总能量E=____(计算结果保留2位小数)。(已知:leV=1.6×10-22kJ)(4)用电解法也可实现CO2加氢制甲醇(稀硫酸作电解质溶液)。电解时,往电解池的____极通入氢气,阴极上的电极反应为____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
根据图示,左室增加KOH,右室增加HIO3,则M室为阴极室,阴极与外加电源的负极相接,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以原料室中K+透过ab膜进入阴极室生成KOH,即ab膜为阳离子交换膜,N室为阳极室,原料室中IO3-透过cd膜进入阳极室生成HIO3,即cd膜为阴离子交换膜。【详解】A.由上述分析可知,M室为阴极室,阴极与外加电源的负极相接,即e极为光伏电池负极,阴极发生得到电子的还原反应,故A正确;B.N室为阳极室,与外加电源的正极相接,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,M极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,标准状况下6720mL气体即6.72L气体物质的量为6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,其中含有O2为0.1mol,转移电子0.4mol,为平衡电荷,KIO3溶液中0.4molK+透过ab膜进入阴极室,0.4molIO3-透过cd膜进入阳极室,KIO3溶液质量减少0.4mol×214g/mol=85.6g,故B错误;C.N室为阳极室,与外加电源的正极相接,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故C正确;D.制备过程中若电压过高,阳极区(N极)可能发生副反应:IO3--2e-+H2O=IO4-+2H+,导致制备的HIO3不纯,所以制备过程中要控制电压适当,避免生成HIO4等杂质,故D正确;故答案选B。2、B【解析】
A.根据物质结构简式可知脱氢维生素C的分子式为C6H6O6,A错误;B.根据维生素C结构可知维生素C含有羟基、碳碳双键、酯基三种官能团,B正确;C.1分子维生素C与I2发生反应产生1分子脱氢维生素C和2个HI分子,维生素C分子失去两个H原子生成脱氢维生素C,失去H原子的反应为氧化反应;碘遇淀粉变蓝,所以滴定时可用淀粉溶液作指示剂,终点时溶液由无色变蓝色,C错误;D.羟基属于亲水基团,维生素C含多个羟基,故易溶于水,而在有机溶剂中溶解度比较小,D错误;故合理选项是B。3、A【解析】
A、导管口插入四氯化碳中,氯化氢气体易溶于水不易溶于四氯化碳,能防止倒吸且能吸收氯化氢,选项A正确;B、制备氯气时应为二氧化锰和浓盐酸共热,装置中缺少加热装置,选项B错误;C、收集乙酸乙酯时导管末端不能伸入液面以下,选项C错误;D、制备氨气时应加热氯化铵和氢氧化钙混合固体,选项D错误。答案选A。4、B【解析】
A.“地沟油”的主要成分为油脂,含有氧元素,不属于烃类,选项A错误;B.“地沟油”的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,是由不同酯组成的混合物,选项B正确;C.“地沟油”的主要成分为油脂,油脂的密度比水小,选项C错误;D.皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应,“地沟油”的主要成分为油脂,能发生皂化反应,选项D错误。答案选B。本题主要考查了油脂的性质与用途,熟悉油脂结构及性质是解题关键,注意皂化反应的实质是高级脂肪酸甘油酯的水解反应,“地沟油”的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,密度比水小,油脂在碱性条件下的水解反应为皂化反应。5、B【解析】
A.氨水和NaOH混合会释放出氨气,有刺激性气味,会引起污染,A不符合题意;B.硫酸铵和氯化钡,生成BaSO4沉淀,但是不会产生污染,B符合题意;C.硝酸亚铁和盐酸会发生:,有有毒气体NO生成,会污染空气,C不符合题意;D.电石和盐酸混合,电石会和盐酸生成乙炔(C2H2)气体,具有可燃性气体,遇明火会发生爆炸,D不符合题意;答案选B。6、D【解析】
A.纯碱与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,反应不受温度影响,故A错误;B.NaOH与AlCl3溶液反应时,NaOH少量反应生成氢氧化铝和氯化钠,NaOH过量生成偏铝酸钠、氯化钠,反应不受温度影响,故B错误;C.Cu与硫单质在加热条件下反应只能生成硫化亚铜,故C错误;D.常温下浓硫酸使铁发生钝化生成致密的氧化膜,加热时可持续发生氧化还原反应生成二氧化硫,与温度有关,故D正确;故答案为D。7、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。8、B【解析】
A.“可燃冰”是天然气水合物,燃烧生成二氧化碳和水,属于清洁能源,有利于节省化石燃料,并减少空气污染,故A正确;B.医用酒精的浓度为75%,并不是越大越好,浓度过大的酒精能够使细菌表明的蛋白质凝固,形成一层硬膜,这层硬膜阻止酒精分子进一步渗入细菌内部,反而保护了细菌,故B错误;C.钻石的成分是碳单质,水晶的成分是二氧化硅、刚玉的成分是氧化铝,三者成分不同,故C正确;D.纯碱水解显碱性,油脂在碱性环境下水解,直馏汽油去油污是利用相似相溶原理,所以二者去油污原理不同,故D正确;故选:B。9、C【解析】试题分析:由该电池的反应原理可知,硅化钠是还原剂,其在负极上发生氧化反应;水是氧化剂,其在正极上发生还原反应;反应中电子转移的数目是8e-。A.该电池工作时生成氢氧化钠溶液,而硅可以与氢氧化钠反应,所以不能用晶体硅做电极材料,A不正确;B.Na4Si在电池的负极发生氧化反应,B不正确;C.电池正极发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,C正确;D.当电池转移0.2mol电子时,可生成标准状况下2.24LH2,D不正确。本题选C。10、C【解析】
A项,反应前后电荷不守恒,正确离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,A错误;B项,电荷不守恒,正确离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,B错误;C项,Al与盐酸反应生成AlCl3和H2,符合离子方程式的书写,C正确;D项,不符合反应事实,Fe和稀硫酸反应生成Fe2+和H2,D错误;答案选C。注意电荷守恒在判断中的灵活应用,还要注意所给方程式是否符合实际反应事实。11、B【解析】
A.FeI2与足量氯气反应生成氯化铁和碘单质,0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.6NA,故A错误;B.NO2和N2O4的最简式都是NO2,46gNO2和N2O4混合气体含有的原子数3NA,故B正确;C.标准状况下CCl4是液体,2.24LCCl4的物质的量不是0.1mol,故C错误;D.常温下,铁在浓H2SO4中钝化,故D错误。12、D【解析】
A.稀有气体是单原子分子,没有σ键,A选项错误;B.PCl3分子中心原子P为sp3杂化,有一对孤对电子,所以分子构型为三角锥形,是极性分子,B选项错误;C.邻羟基苯甲醛的羟基和醛基形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低,C选项错误;D.ClO4-的价层电子对数为(7+1)÷2=4,所以ClO4-VSEPR模型为正四面体;中心原子Cl没有孤对电子,配位原子均为O,所以其空间立体构型也为正四面体,D选项正确;答案选D。分子间氢键加强了分子之间的作用力,使物质熔、沸点升高,而分子内氢键不能加强分子之间的作用力。13、B【解析】
A.二氧化碳和水反应生成碳酸,可以增加酸度,碳酸能与碳酸钙反应,所以珊瑚、贝壳类等生物的生存将会受到威胁,故A正确;B.植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,长时间放置会被氧化而变质,故B错误;C.常温下用3体积乙醇与1体积蒸馏水配制成的混合液中酒精含量约为75%,即医用酒精,可以杀菌消毒,故C正确;D.二氧化硫具有还原性,可防止营养成分被氧化,故D正确;故答案为B。14、B【解析】
A、石灰石加热后能制得生石灰;B、汞为液态金属,受热易挥发;C、依据钾的焰色反应解答;D、依据油脂在碱性环境下水解生成可溶性高级脂肪酸盐和甘油解答。【详解】A项、石灰石加热后能制得生石灰,“石灰”指的是石灰石,故A正确;B项、汞和金形成液态的合金,涂在银器上,加热,汞转化为蒸气,被蒸发,剩下的金附着在银的表面,所以“入火则汞去”是指蒸发,故B错误;C项、硝石为硝酸钾,含有的钾元素在灼烧时产生紫色火焰来辨别,故C正确;D项、衣服上油污主要成分为油脂,油脂在碱性环境下水解生成可溶性高级脂肪酸盐和甘油,草木灰中含有碳酸钾,碳酸钾水解显碱性,所以可以用草木灰水溶液洗衣服,故D正确。故选B。本题考查物质的性质与用途,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,把握物质的性质、发生的反应、性质与用途为解答的关键。15、A【解析】
A.当V(NaOH)=20mL时,二者恰好完全反应生成NaHA,根据电荷守恒得:c(OH-)+2c(A2-)+c(HA-)=c(H+)+c(Na+),根据物料守恒得c(Na+)=c(HA-)+c(H2A)+c(A2-),二者结合可得:c(OH-)+c(A2-)=c(H+)+c(H2A),则c(OH-)<c(H+)+c(H2A)<c(H+)+c(HA-)+2c(H2A),故A错误;B.P点满足电荷守恒:c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),根据图象可知,P点c(A2-)=c(H2A),则c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),,故B正确;C.当V(NaOH)=30
mL时,混合溶液中溶质为等物质的量浓度的NaHA、Na2A,根据物料守恒可得:2c(Na+)=3[c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)],故C正确;D.当V(NaOH)=40mL时,反应后溶质为Na2A,A2-部分水解生成等浓度的OH-、HA-,溶液中还存在水电离的氢氧根离子,则c(OH-)>c(HA-),正确的离子浓度大小为:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H2A)>c(H+),故D正确;故选B。16、D【解析】
A.广泛pH试纸只能读出整数,所以无法用广泛pH试纸测得pH约为5.2,故A错误;B.中和滴定中,锥形瓶不能用待测液润洗,否则造成实验误差,故B错误;C.苯的密度比水小,位于上层,故C错误;D.药品混合后在加热条件下生成HBr并和乙醇发生取代反应,故D正确;正确答案是D。本题考查化学实验方案的评价,涉及试纸使用、中和滴定、物质的分离以及有机物的反应等,侧重基础知识的考查,题目难度不大,注意中和滴定中,锥形瓶不能润洗。二、非选择题(本题包括5小题)17、HOOC-CH2-COOH醚键、酯基取代反应15【解析】
本题主要考查有机合成综合推断以及逆向合成。合成路线分析:由E的结构简式以及D的分子式可推断出D的结构简式为,由C与甲醇发生酯化反应生成D,可推断出C的结构简式为,B与氢气发生加成反应生成C,结合B的分子式与第(4)问中“B能与溴水发生加成反应”,可推断出B的结构简式为,A与丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成B,结合A的分子式以及第(4)问中“A遇FeCl3溶液发生显色反应,1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1molB、1molH2O和1molCO2”,可推断出A的结构简式为。【详解】(1)丙二酸的结构简式为:;观察E结构简式可知,所含含氧官能团有:醚键、酯基;(2)D生成E的方程式为:,故反应类型为取代反应;(3)由上述分析可知,C的结构简式为:;(4)根据化学方程式配平可写出A生成B的化学方程式为:;(5)条件①:该结构简式中含有羧基;条件②:该结构简式中含有酚羟基;条件③:除苯环外,不含有其它杂环;可以酚羟基作为移动官能团,书写出主要碳骨架,再进行判断同分异构体总数,(1)中酚羟基有2个取代位置(不包含本身),(2)中酚羟基有3个取代位置,(3)中酚羟基有4个取代位置,(4)中酚羟基有4个取代位置,(5)中酚羟基有2个取代位置,故同分异构体一共有2+3+4+4+2=15种;核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为。(6)对比苯甲醇和结构简式,根据题干信息,需将苯甲醇氧化生成苯甲醛,再模仿A生成B的方程式生成,再根据碳碳双键与卤素单质加成再取代合成,故合成路线为:本题主要考查有机物的推断与合成,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型。官能团是决定有机物化学性质的原子或原子团,有机反应绝大多数都是围绕官能团展开,而高中教材中的反应原理也只是有机反应的一部分,所以有机综合题中经常会出现已知来推断部分没有学习过的有机反应原理,认识这些反应原理时可以从最简单的断键及变换的方法进行,而不必过多追究。18、C7H8O羧基银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液NaOH的醇溶液,加热水解反应(或取代反应)+H2O+2H2O13【解析】
有机物B是芳香烃的含氧衍生物,其相对分子质量为108,B中氧的质量分数为14.8%,B中O原子个数==1,碳原子个数==7…8,所以B分子式为C7H8O,B中含有苯环且能连续被氧化,则B为,B被催化氧化生成M,M为,N为苯甲酸,结构简式为;
A发生水解反应生成醇和羧酸,C为羧酸,根据题给信息知,C发生取代反应生成D,D发生反应然后酸化得到E,E能生成H,D是含有氯原子的羧酸,则D在氢氧化钠的醇溶液中加热生成E,E发生加聚反应生成H,所以D为、E为、C为;D反应生成F,F能反应生成E,则D发生水解反应生成F,F为,F发生酯化反应生成G,根据G分子式知,G为;根据B、C结构简式知,A为,以此解答该题。【详解】(1)B为,分子式为C7H8O,D为,含氧官能团为羧基;
(2)由以上分析可知A为,M为,含有醛基,可用银氨溶液或新制备氢氧化铜浊液检验;
(3)通过以上分析知,条件I为氢氧化钠的醇溶液、加热;D为,D发生水解反应(取代反应)生成F;
(4)F发生消去反应生成E,反应方程式为+2H2O,F发生酯化反应生成G,反应方程式为+2H2O;
(5)N为苯甲酸,结构简式为,X是N的同系物,相对分子质量比N大14,即X中含有羧基,且分子中碳原子数比N多一个,根据条件:①含有苯环
②能发生银镜反应,说明含有醛基,③遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,如苯环含有2个取代基,则分别为-CH2CHO、-OH,有邻、间、对3种,如苯环含有3个取代基,可为-CH3、-CHO、-OH,有10种,共13种;其中核磁共振氢谱有五组峰,且吸收峰的面积之比为1:1:2:2:2的同分异构体的结构简式为。以B为突破口采用正逆结合的方法进行推断,注意结合反应条件、部分物质分子式或结构简式、题给信息进行推断,注意:卤代烃发生反应条件不同其产物不同。19、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。20、2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白性检验氯气SO2也能和酸化的硝酸银生成白色沉淀要证明现象II中黄绿色为溶液酸性的增强引起的,可以在原溶液中滴加稀硫酸,观察溶液的颜色变化即可CaSO4Cl2+SO2+2H2O===2Cl-+4H++SO42-【解析】
(1)漂粉精的制备,氯气和碱反应,利用氢氧化钙和氯气发生反应生成次氯酸钙、氯化钙和水;(2)pH试纸先变蓝(约为12),后褪色说明溶液呈碱性,具有漂白性;(3)①反应中生成Cl2,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾中是否Cl2,排除Cl2干扰;②白雾中含有SO2,可以被硝酸氧化为硫酸,故SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀;(4)依据次氯酸根离子和氯离子在酸溶液中会发生归中反应生成氯气,向漂粉精溶液中逐滴滴入硫酸,观察溶液颜色是否变为黄绿色;(5)二氧化硫通入漂白精溶液中,形成酸溶液,次氯酸根离子具有强氧化性可以氧化二氧化硫为硫酸和钙离子形成硫酸钙沉淀;二氧化硫继续通入后和生成的氯气发生反应生成硫酸和盐酸。【详解】(1)氯气和碱反应,利用氢氧化钙和氯气发生反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;故答案为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;(2)pH试纸先变蓝(约为12)溶液呈碱性,后褪色溶液具有漂白性,所以说明溶液呈碱性,具有漂白性;(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾.推测现象的白雾由HCl小液滴形成,①用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;为了检验白雾中是否含有氯气,因为含有氯气在检验氯化氢存在时产生干扰;故答案为检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰;②用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀,若含有二氧化硫气体,通入硝酸酸化的硝酸银溶液,会被硝酸氧化为硫酸,硫酸和硝酸银反应也可以生成硫酸银沉淀,所以通过实验不能证明一定含有氯化氢;故答案为白雾中混有SO2,SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀;(4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应.通过进一步实验确认了这种可能性,漂粉精中成分为次氯酸钙、氯化钙,次氯酸根具有强氧化性在酸性溶液中可以氧化氯离子为氯气;故答案为:向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色;(5)①取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀,说明SO2被氧化为SO42-,故沉淀X为CaSO4;②溶液呈黄绿色,有C
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