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文档简介
上海市徐汇中学2025届高三下学期五一化学试题作业注意事项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、厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中正确的是A.1molNH4+所含的质子总数为10NAB.联氨(N2H4)中含有离子键和非极性键C.过程II属于氧化反应,过程IV属于还原反应D.过程I中,参与反应的NH4+与NH2OH的物质的量之比为1∶22、跟水反应有电子转移,但电子转移不发生在水分子上的是A.CaO B.Na C.CaC2 D.Na2O23、常温下,关于pH=2的盐酸溶液的说法错误的是A.溶液中c(H+)=1.0×10-2mol/LB.此溶液中由水电离出的c(OH―)=1.0×10-12mol/LC.加水稀释100倍后,溶液的pH=4D.加入等体积pH=12的氨水,溶液呈酸性4、化合物M()是合成一种抗癌药物的重要中间体,下列关于M的说法正确的是A.所有原子不可能处于同一平面B.可以发生加聚反应和缩聚反应C.与互为同分异构体.D.1molM最多能与1molNa2CO3反应5、银Ferrozine法检测甲醛的原理:①在原电池装置中,氧化银将甲醛充分氧化为CO2②Fe3+与①中产生的Ag定量反应生成Fe2+③Fe2+与Ferrozine形成有色物质④测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法不正确的是()A.①中负极反应式:HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+B.①溶液中的H+由Ag2O极板向另一极板迁移C.测试结果中若吸光度越大,则甲醛浓度越高D.理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1:46、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+)7、中国传统诗词中蕴含着许多化学知识,下列分析不正确的是()。A.“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”,“紫烟”指“香炉”中碘升华的现象B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,金性质稳定,可通过物理方法得到C.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,爆竹的燃放涉及氧化还原反应D.“榆荚只能随柳絮,等闲缭乱走空园”,“柳絮”的主要成分为纤维素8、下列说法不正确的是A.石油分馏可获得汽油、煤油、石蜡等矿物油,煤焦油干馏可获得苯、甲苯等有机物B.生活中常见的聚乙烯、聚氯乙烯、纶、有机玻璃、合成橡胶都是通过加聚反应得到的C.按系统命名法,有机物可命名为2,2,4,4,5—五甲基—3,3—二乙基己烷D.碳原子数≤6的链状单烯烃,与HBr反应的产物只有一种结构,符合条件的单烯烃有4种(不考虑顺反异构)9、化学与资源利用、环境保护及社会可持续发展密切相关。下列说法错误的是A.煤转化为水煤气加以利用是为了节约燃料成本B.利用太阳能蒸发淡化海水的过程属于物理变化C.在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成的甲醇属于可再生燃料D.用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,实现“碳”的循环利用10、某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,充电时Na2S4还原为Na2S。下列说法错误的是A.充电时,太阳能转化为电能,又转化为化学能B.放电时,a极的电极反应式为:4S2--6e-=S42-C.充电时,阳极的电极反应式为:3I--2e-=I3-D.M是阴离子交换膜11、下图为某有机物的结构,下列说法错误的是()A.该物质的名称为2-甲基丙烷B.该模型为球棍模型C.该分子中所有碳原子均共面D.一定条件下,可与氯气发生取代反应12、下列有机物都可以在碱的醇溶液和加热条件下发生消去反应,条件相同时,转化率最高的是()A.B.C.D.13、工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程图如下。下列说法不正确的是A.在铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石B.石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐,都能与盐酸反应C.在制粗硅时,被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2∶1D.黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物14、某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物,物质转化关系如图所示:下列说法不正确的是()A.x为NaOH溶液,y为盐酸B.a→b发生的反应为:AlO2-+H++H2O═Al(OH)3↓C.b→c→Al的反应条件分别为:加热、电解D.a、b、c既能与酸又能与碱反应15、设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是()A.18gT2O和18gH2O中含有的质子数均为10NAB.1L1mol/L的Na2CO3溶液中CO32-和HCO3-离子数之和为NAC.78gNa2O2与足量CO2充分反应转移的电子数目为2NAD.加热条件下,含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数小于0.1NA16、下列电子排布式表示的基态原子中,第一电离能最小的是A.ns2np3 B.ns2np5 C.ns2np4 D.ns2np6二、非选择题(本题包括5小题)17、某有机物F()在自身免疫性疾病的治疗中有着重要的应用,工业上以乙烯和芳香族化合物B为基本原料制备F的路线图如下:已知:RCHO+CH3CHORCH=CHCHO(1)乙烯生成A的原子利用率为100%,则X是___________(填化学式),F中含氧官能团的名称为___________。(2)E→F的反应类型为___________,B的结构简式为___________,若E的名称为咖啡酸,则F的名称是___________。(3)写出D与NaOH溶液反应的化学方程式:_________________________________。(4)E的同系物G比E多一个碳原子,G有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有___________种①能发生水解反应、银镜反应且1mol该物质最多可还原出4molAg②遇FeCl3溶液发生显色反应③分子中没有甲基,且苯环上有2个取代基(5)以乙烯为基本原料,设计合成路线合成2-丁烯酸,写出合成路线:______________________________(其他试剂任选)。18、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)_____________19、苯甲醛是一种重要的化工原料,某小组同学利用如图所示实验装置(夹持装置已略去)制备苯甲醛。已知有机物的相关数据如下表所示:有机物沸点℃密度为g/cm3相对分子质量溶解性苯甲醛178.11.04106微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃苯甲醇205.71.04108微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃二氯甲烷39.81.33难溶于水,易溶于有机溶剂实验步骤:①向容积为500mL的三颈烧瓶加入90.0mL质量分数为5%的次氯酸钠溶液(稍过量),调节溶液的pH为9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不断搅拌。②充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,并将有机相合并。③向所得有机相中加入无水硫酸镁,过滤,得到有机混合物。④蒸馏有机混合物,得到2.08g苯甲醛产品。请回答下列问题:(1)仪器b的名称为______,搅拌器的作用是______。(2)苯甲醇与NaClO反应的化学方程式为_______。(3)步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多,原因是____;步骤③中加入无水硫酸镁,若省略该操作,可能造成的后果是______。(4)步骤②中,应选用的实验装置是___(填序号),该操作中分离出有机相的具体操作方法是___。(5)步骤④中,蒸馏温度应控制在_______左右。(6)本实验中,苯甲醛的产率为________(保留到小数点后一位)。20、四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题:(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是__,其目的是__,此时活塞K1,K2,K3的状态为__;一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时活塞K1,K2,K3的状态为____。(2)试剂A为__,装置单元X的作用是__;反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是___。(3)反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。(4)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为__、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。21、氮、铜及其化合物以及乙醇、氯化钠的用途广泛。回答下列问题:(1)基态氮原子中含有______种运动状态不同的电子,与N3-含有相同电子数的四原子分子是_______(写化学式),其立体构型是________。(2)C、N、O、F四种元素的第一电离能由小到大的顺序为_____。(3)Cu+价层电子的轨道表达式(电子排布图)为______。CuO在高温下能分解生成Cu2O,其原因是_______。(4)在加热和Cu的催化作用下,乙醇可被空气氧化为乙醛(CH3CHO),乙醛分子中碳原子的杂化方式是____,乙醛分子中H一C—O的键角____(填“大于”等于”或“小于”)乙醇分子中的H—C—O的键角。(5)[Cu(H2O)4]2+为平面正方形结构,其中的两个H2O被Cl-取代后有两种不同的结构,其中[Cu(H2O)2(Cl)2]是非极性分子的结构式为________。(6)如图所示为NaCl晶体的晶胞结构图和晶胞截面图(截面图中的大球为Cl-,小球为Na+);①晶胞中距离1个Na+最近的Cl-有_____个,这些C1-围成的图形是___________。②若晶体密度为ρg●cm-3,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则Na+的离子半径为_______pm(列出计算表达式)。
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选项,1molNH4+所含的质子总数为11NA,故A错误;B选项,联氨()中含有极性键和非极性键,故B错误;C选项,过程II中N元素化合价升高,发生氧化反应,过程IV中N化合价降低,发生还原反应,故C正确;D选项,过程I中,参与反应的NH4+到N2H4化合价升高1个,NH2OH到N2H4化合价降低1个,它们物质的量之比为1∶1,故D错误;综上所述,答案为C。利用化合价升降进行配平来分析氧化剂和还原剂的物质的量之比。2、D【解析】
A.水与氧化钙反应生成氢氧化钙,元素化合价没有发生变化,故A错误;B.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,水中氢元素的化合价降低,得到电子,故B错误;C.碳化钙与水反应生成氢氧化钙和乙炔,化合价没有发生变化,故C错误;D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠中的氧元素化合价既升高又降低,水中的元素化合价没有发生变化,故D正确;故选:D。3、D【解析】
A.pH=2的盐酸,溶液中c(H+)=1.0×10-2mol/L,故不选A;B.盐酸溶液中OH-完全由水电离产生,根据水的离子积,c(OH-)=KW/c(H+)=10-14/10-2=1.0×10-12mol/L,故不选B;C.盐酸是强酸,因此稀释100倍,pH=2+2=4,故不选C;D.氨水为弱碱,部分电离,氨水的浓度大与盐酸,反应后溶液为NH3▪H2O、NH4Cl,NH3▪H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,溶液显碱性,故选D;答案:D4、C【解析】
A.M中苯环、碳碳双键、碳氧双键均为平面结构,由于单键可以旋转,可知分子中所有原子有可能在同一个平面上,A错误;B.该物质分子中含有碳碳双键,可发生加聚反应,但由于分子中只有一个羧基,所以不能发生缩聚反应,B错误;C.M与分子式都是C9H8O2,结构不同,二者互为同分异构体,C正确;D.M分子中只含有1个羧基,所以1molM最多能与0.5molNa2CO3反应,D错误;故合理选项是C。5、B【解析】
A.①在原电池装置中,氧化银将甲醛充分氧化为CO2,则负极HCHO失电子变成CO2,其电极反应式为:HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+,A项正确;B.Ag2O极板作正极,原电池中阳离子向正极移动,则①溶液中的H+由负极移向正极,B项错误;C.甲醛浓度越大,反应生成的Fe2+的物质的量浓度越大,形成有色配合物的浓度越大,吸光度越大,C项正确;D.甲醛充分氧化为CO2,碳元素的化合价从0价升高到+4价,转移电子数为4,Fe3+反应生成Fe2+转移电子数为1,则理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1:4,D项正确;答案选B。本题的难点是D选项,原电池有关的计算主要抓住转移的电子数相等,根据关系式法作答。6、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。7、A【解析】
A.“紫烟”是水产生的雾气,它是水蒸发产生的水蒸气遇冷液化而形成的小液滴,是一种液化现象,不是碘升华,故A错误;B.自然界中金单质的密度比较大,且化学性质稳定,可通过物理方法得到,故B正确;C.“爆竹”中含黑火药,燃放过程中有新物质二氧化碳、二氧化硫等生成,属于化学变化,故C正确;D.“柳絮”的主要成分和棉花的相同,都是纤维素,故D正确。答案选A。.本题体现了化学与生产、生活的密切关系,难度不大,注意知识的迁移应用、化学基础知识的积累是解题的关键。8、A【解析】
A.石油分馏主要得到汽油、煤油、柴油、石蜡等,煤干馏发生化学变化可得到苯和甲苯,煤焦油分馏可获得苯、甲苯等有机物,故A错误;B.由乙烯发生聚合反应生成聚乙烯;氯乙烯发生聚合反应生成聚氯乙烯;纶又叫做合成纤维,利用石油、天然气、煤和农副产品作原料得单体经过特殊条件发生聚合反应生成如:氯纶:、腈纶:;有机玻璃有机玻璃是甲基丙烯酸甲酯聚合生成:;合成橡胶是由不同单体在引发剂作用下,经聚合而成的品种多样的高分子化合物,单体有丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、异丁烯、氯丁二烯等多种,故B正确;C.按系统命名法,有机物的结构简式中的每个节点和顶点为C,根据有机物中每个碳原子连接四个键,与碳原子相连的其他键用氢补充。六个碳的最长链作为主链,其余五个甲基、两个乙基做支链,主链编号时以相同取代基位数之和最,因此该有机物为2,2,4,4,5—五甲基—3,3—二乙基己烷,故C正确;D.碳原子数≤6的链状单烯烃,与HBr反应的产物只有一种结构,符合条件的单烯烃有CH2=CH2;CH3CH=CHCH3;CH3CH2CH=CHCH2CH3;(CH3)2CH=CH(CH3)2(不考虑顺反异构),共4种,故D正确;答案选A。9、A【解析】
A.煤转化为水煤气加以利用是为了减少环境污染,A错误;B.利用太阳能蒸发淡化海水得到含盐量较大的淡水,其过程属于物理变化,B正确;C.在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成甲醇,甲醇为燃料,可再生,C正确;D.用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,聚碳酸酯再降解回归自然,实现“碳”的循环利用,D正确;答案为A。10、D【解析】
TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,所以充电时,太阳能转化为电能,电能又能转化为化学能,充电时Na2S4还原为Na2S,放电和充电互为逆过程,所以a是负极,b是正极,在充电时,阳极失电子发生氧化反应,3I--2e-=I3-,据此回答。【详解】A.TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,所以充电时,太阳能转化为电能,电能又能转化为化学能,A正确;B.充电时Na2S4还原为Na2S,放电和充电互为逆过程,所以a是负极,a极的电极反应式为:4S2--6e-=S42-,B正确;C.在充电时,阳极I-失电子发生氧化反应,极反应为3I--2e-=I3-,C正确;D.通过图示可知,交换膜只允许钠离子自由通过,所以M是阳离子交换膜,D错误;答案选D。本题考查了原电池的原理,明确正负极上得失电子及反应类型是解题的关键,难点是电极反应式的书写,明确哪种离子能够自由通过交换膜,可以确定交换膜的类型。11、C【解析】
A.有机物为CH3CH(CH3)CH3,为2-甲基丙烷,选项A正确;B.由图可知该模型为球棍模型,选项B正确;C.为烷烃,每个碳原子都与其它原子形成四面体结构,所有的碳原子不可能共平面,选项C错误;D.烷烃在光照条件下可发生取代反应,选项D正确。答案选C。本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重分析与迁移能力的考查,由结构简式可知有机物为CH3CH(CH3)CH3,为2-甲基丙烷,结合烷烃的结构和性质解答该题。12、C【解析】
卤代烃消去反应的机理是断裂卤原子和连卤原子的碳原子的相邻碳原子上的氢形成双键或三键,相邻碳原子上的C﹣H键极性越强的氢原子,越容易断裂,而碳氢键的极性受其他原子团的影响,据此解答。【详解】碳碳双键为吸电子基团,ABC三种溴代烃中连溴原子碳原子的相邻碳上的C﹣H键受双键吸电子的影响程度不同,按照C﹣H键极性由强到弱的顺序排列依次是:C、A、B,所以碳氢键断裂由易到难的顺序为:C、A、B;D分子中不存在碳碳双键,相邻碳上的C﹣H键极性比前三者弱,所以在碱的醇溶液和加热条件下发生消去反应,条件相同时,转化率有高到低的顺序是:C、A、B、D,答案选C。13、B【解析】A.用铝土矿制备较高纯度A1,首先用NaOH溶液将铝土矿中的氧化铝溶解转化为偏铝酸钠溶液,然后过滤、向滤液中通入CO2气体把偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀,再过滤得氢氧化铝,接着加热氢氧化铝让其分解为氧化铝,最后用冰晶石作助熔剂,电解熔融的氧化铝得到铝,所以A正确;B.、石英的主要成分是二氧化硅,它属于酸性氧化物不与盐酸反应。玻璃的主要成分有二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙,组成中有盐故被称为硅酸盐产品,它也不能与盐酸反应,实验室经常用玻璃瓶盛放盐酸,所以B不正确;C.在制粗硅时,发生反应SiO2+2C=Si+2CO,被氧化的物质C与被还原的物质SiO2的物质的量之比为2∶1,C是正确的;D.黄铜矿(CuFeS2)与O2反应,铜由+2价降为+1价被还原得到Cu2S、氧由0价降至-2得到FeO,所以Cu2S、FeO均是还原产物,D正确。14、D【解析】
根据流程图,混合物中加入试剂x过滤后得到铁,利用铝与氢氧化钠反应,铁不与氢氧化钠反应,因此试剂x为NaOH,a为NaAlO2,a生成b加入适量的y,因此y是盐酸,b为氢氧化铝,氢氧化铝受热分解成Al2O3,然后电解氧化铝得到铝单质;A.根据上述分析,A正确;B.a→b发生的反应为:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,故B正确;C.根据上述分析,b→c→Al的反应条件分别为:加热、电解,故C正确;D.a为NaAlO2,NaAlO2与碱不反应,故D错误;答案选D。15、D【解析】
A.T2O的摩尔质量为22,18gT2O的物质的量为mol,含有的质子数为NA,A选项错误;B.1mol/L的Na2CO3溶液中,由物料守恒有c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)=2mol/L,则c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=1mol/L,c(CO32-)+c(HCO3-)<1mol/L,即离子数之和小于NA,B选项错误;C.78gNa2O2的物质的量为1mol,与足量CO2充分反应转移电子数应为1NA,C选项错误;D.随着反应的进行,浓硫酸的浓度降低变成稀硫酸后,不会再与铜发生反应,故加热条件下,含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数小于0.1NA,D选项正确;答案选D。16、C【解析】
同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但ⅤA族3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能的大小顺序为:D>B>A>C,
故选:C。二、非选择题(本题包括5小题)17、O2(酚)羟基、酯基取代反应(或酯化反应)咖啡酸乙酯+5NaOH+2NaCl+3H2O9CH2=CH2CH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH【解析】
根据流程图中有机物的结构式、分子式及反应条件分析各步反应的反应类型及产物;根据已知条件分析同分异构体的种类;根据题干信息设计有机物合成路线。由C的结构简式、反应信息知,A、B中均含有醛基,再结合乙烯与A的转化关系知,A是乙醛,B是,由C转化为D的反应条件知,D为,由E的分子式、F的结构式及反应条件知,E为,由E、F之间的关系知Y是乙醇,由酯的命名方法知F的名称为咖啡酸乙酯;【详解】由C的结构简式、反应信息知,A、B中均含有醛基,再结合乙烯与A的转化关系知,A是乙醛,B是,由C转化为D的反应条件知,D为,由E的分子式、F的结构式及反应条件知,E为,由E、F之间的关系知Y是乙醇,由酯的命名方法知F的名称为咖啡酸乙酯;(1)乙烯生成乙醛,则X是O2;F中含氧官能团的名称为羟基、酯基;(2)E→F的反应类型为酯化反应或取代反应;B的结构简式为;F的名称是咖啡酸乙酯;(3)D为,与NaOH溶液反应的化学方程式:;(4)由②得出分子中含有苯环且苯环上含有酚羟基;由①及分子中氧原子数目知分子中含有一个-CHO、一个HCOO-,苯环上有2个官能团一定有-OH,还含有-CH2CH(CHO)OOCH或-CH(CHO)CH2OOCH或-CH(OOCH)CH2CHO,苯环上有3种不同的位置关系,故共有9种同分异构体;(5)乙烯先被氧化成乙醛,乙醛再转化为2-丁烯醛,最后氧化为目标产物:CH2=CH2CH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH。本题难点是问题(4),应根据题中信息进行分析,遇FeCl3溶液发生显色反应,说明G中含有苯环和酚羟基,能发生水解反应,说明含有酯基,能发生银镜反应,说明含有醛基,1mol该物质最多还原出4molAg,说明酯基为HCOO-,分子不含有甲基,且苯环上有2个取代基,取代基的位置为邻间对三种,然后根据官能团位置异构进行分析。18、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:;。19、球形冷凝管使物质充分混合+NaClO→+NaCl+H2O防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低产品中混有水,纯度降低③打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞178.1℃67.9%【解析】
(1)根据图示结合常见的仪器的形状解答;搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分;(2)根据实验目的,苯甲醇与NaClO反应生成苯甲醛;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水;(4)步骤②中萃取后要进行分液,结合实验的基本操作分析解答;(5)步骤④是将苯甲醛蒸馏出来;(6)首先计算3.0mL苯甲醇的物质的量,再根据反应的方程式计算理论上生成苯甲醛的质量,最后计算苯甲醛的产率。【详解】(1)根据图示,仪器b为球形冷凝管,搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分,故答案为球形冷凝管;使物质充分混合;(2)根据题意,苯甲醇与NaClO反应,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的化学方程式为+NaClO→+NaCl+H2O,故答案为+NaClO→+NaCl+H2O;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化,因此步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水,提高产品的纯度,若省略该操作,产品中混有水,纯度降低,故答案为防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低;产品中混有水,纯度降低;(4)步骤②中,充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取应该选用分液漏斗进行分液,应选用的实验装置是③,分液中分离出有机相的具体操作方法为打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞,故答案为③;打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞;(5)根据相关有机物的数据可知,步骤④是将苯甲醛蒸馏出来,蒸馏温度应控制在178.1℃左右,故答案为178.1℃;(6)根据+NaClO→+NaCl+H2O可知,1mol苯甲醇理论上生成1mol苯甲醛,则3.0mL苯甲醇的质量为1.04g/cm3×3.0cm3=3.12g,物质的量为,则理论上生成苯甲醛的质量为×106g/mol=3.06g,苯甲醛的产率=×100%=67.9%,故答案为67.9%。20、打开K1,关闭K2和K3先通入过量的CO2气体,排除装置内空气打开K1,关闭K2和K3打开K2和K3,同时关闭K1浓硫酸吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险排出残留在装置中的TiBr4和溴蒸气直形冷凝管温度计(量程250°C)【解析】
⑴检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行排除装置内的空气,防止反应物碳单质与氧气反应,浪费原料,还可能产生有毒气体CO等,污染空气,开始仅仅是通入CO2气体,所以只需要打开K1,关闭K2和K3,打开电炉并加热反应管,此时需要打开K2和K3,同时关闭K1,保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中。⑵因为产品四溴化钛易发生水解,因此整套装置需要保持干燥,因此进入的CO2气体必须干燥,装置单元X应为尾气处理装置,吸收多余的溴蒸气,同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验,防止产品四溴化钛水解变质。⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染。⑷实验结束后,将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯,因此需要用到直形冷凝管。【详解】⑴检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行排除装置内的空气,防止反应物碳单质与氧气反应,浪费原料,还可能产生有毒气体CO等,污染空气,因此加热实验前应先通入过量的CO2气体,其目的是排除装置内空气。此时仅仅是通入CO2气体,所以只需要打开K1,关闭K2和K3;而反应开始一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时需要打开K2和K3,同时关闭K1,保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中,故答案为:先通入过量的CO2气体;排除装置内空气;打开K1,关闭K2和K3;打开K2和K3,同时关闭K1。⑵因为产品四溴化钛易发生水解,因此整套装置需
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