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文档简介
辽宁省阜新蒙古族自治县蒙古族实验中学2025届高三下学期联合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、元素周期表中短周期某主族只有两种元素,这两元素的单质在常态下分别为气体和固体,这两元素之间形成的化合物都能与水反应。则下列叙述错误的是()A.两元素具有相同的最高正价 B.两元素具有相同的负化合价C.两元素形成的是共价化合物 D.两元素各存在不同种的单质2、类推法是常见的研究物质性质的方法之一,可用来预测很多物质的性质,但类推是相对的,必须遵循客观实际,下列说法中正确的是()A.Cu与Cl2反应生成CuCl2,则Cu与S反应生成CuSB.Al与Fe2O3能发生铝热反应,则Al与MnO2也能发生铝热反应C.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3,则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3D.CO2通入Ba(NO3)2溶液中没有现象,则SO2通入Ba(NO3)2溶液中也无明显现象3、室温下,下列各组微粒在指定溶液中能大量共存的是A.pH=1的溶液中:CH3CH2OH、Cr2O72-、K+、SO42-B.c(Ca2+)=0.1mol·L-1的溶液中:NH4+、C2O42-、Cl-、Br-C.含大量HCO3-的溶液中:C6H5O-、CO32-、Br-、K+D.能使甲基橙变为橙色的溶液:Na+、NH4+、CO32-、Cl-4、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5、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中。常温下Z单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是A.元素Y的最高化合价为+6价B.最简单氢化物的沸点:Y>WC.原子半径的大小顺序:W>Z>X>YD.X、Z、W分别与Y均能形成多种二元化合物6、下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是A.A B.B C.C D.D7、下列叙述正确的是A.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同B.原电池中发生的反应达平衡时,该电池仍有电流产生C.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中D.反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应8、基于临床研究,抗疟疾药物磷酸氯喹被证实在治疗新冠肺炎过程中具有疗效。4,7-二氯喹啉是合成磷酸氯喹的一种中间体,其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法不正确的是A.属于芳香族化合物 B.分子中所有原子在同一平面上C.分子式为C9H6NCl2 D.可发生取代、加成、氧化反应9、关于新型冠状病毒,下来说法错误的是A.该病毒主要通过飞沫和接触传播 B.为减少传染性,出门应戴好口罩C.该病毒属于双链的DNA病毒,不易变异 D.该病毒可用“84消毒液”进行消毒10、如图所示装置能实现实验目的的是()A.图用于实验室制取氯气B.图用于实验室制取氨气C.图用于酒精萃取碘水中的I2D.图用于FeSO4溶液制备FeSO4•7H2O11、以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水,关于两个电解池反应的说法正确的是()A.阳极反应式相同B.电解结束后所得液体的pH相同C.阴极反应式相同D.通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压)12、同素异形体指的是同种元素形成的不同结构的单质,它描述的对象是单质。则同分异构体、同位素、同系物描述的对象依次为A.化合物、原子、化合物 B.有机物、单质、化合物C.无机化合物、元素、有机化合物 D.化合物、原子、无机化合物13、2018年11月16日,国际计量大会通过最新决议,将1摩尔定义为“精确包含6.02214076×1023个原子或分子等基本单元,这一常数称作阿伏伽德罗常数(NA),单位为mol−1。”下列叙述正确的是A.标准状况下,22.4LSO3含有NA个分子B.4.6g乙醇中含有的C−H键为0.6NAC.0.1molNa2O2与水完全反应转移的电子数为0.1NAD.0.1mol·L─1的醋酸溶液中含有的H+数目小于0.1NA14、铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O研读右图,下列判断不正确的是A.K闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-B.当电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗的为0.2molC.K闭合时,Ⅱ中向c电极迁移D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极15、共价化合物分子中各原子有一定的连接方式,某分子可用球棍模型表示如图,A的原子半径最小,C、D位于同周期,D的常见单质常温下为气态,下列说法正确的是()A.B的同素异形体数目最多2种B.A与C不可以形成离子化合物C.通过含氧酸酸性可以比较元素B和C的非金属性D.C与D形成的阴离子CD2-既有氧化性,又有还原性16、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二、非选择题(本题包括5小题)17、香豆素-3-羧酸是一种重要的香料,常用作日常用品或食品的加香剂。已知:RCOOR1+R2OHRCOOR2+R1OH(R代表烃基)+R1OH(1)A和B均有酸性,A的结构简式:_____________;苯与丙烯反应的类型是_____________。(2)F为链状结构,且一氯代物只有一种,则F含有的官能团名称为_____________。(3)D→丙二酸二乙酯的化学方程式:_____________。(4)丙二酸二乙酯在一定条件下可形成聚合物E,其结构简式为:_____________。(5)写出符合下列条件的丙二酸二乙酯同分异构体的结构简式:_____________。①与丙二酸二乙酯的官能团相同;②核磁共振氢谱有三个吸收峰,且峰面积之比为3∶2∶1;③能发生银镜反应。(6)丙二酸二乙酯与经过三步反应合成请写出中间产物的结构简式:中间产物I_____________;中间产物II_____________。18、H(3一溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯)是重要的有机物中间体,可以由A(C7H8)通过下图路线合成。请回答下列问题:(1)C的化学名称为________,G中所含的官能团有醚键、_______、__________(填名称)。(2)B的结构简式为________,B生成C的反应类型为___________。(3)由G生成H的化学方程式为_________。E→F是用“H2/Pd”将硝基转化为氨基,而C→D选用的是(NH4)2S,其可能的原因是________。(4)化合物F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种。①氨基和羟基直接连在苯环上②苯环上有三个取代基且能发生水解反应(5)设计用对硝基乙苯为起始原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。_____19、某校学习小组的同学设计实验,制备(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O并探究其分解规律。实验步骤如下:Ⅰ.称取7.0g工业废铁粉放入烧杯中,先用热的Na2CO3溶液洗涤,再水洗,最后干燥。Ⅱ.称取6.0g上述处理后的铁粉加入25mL某浓度硫酸中加热,加热过程中不断补充蒸馏水,至反应充分。Ⅲ.冷却、过滤并洗涤过量的铁粉,干燥后称量铁粉的质量。Ⅳ.向步骤Ⅲ的滤液中加入适量(NH4)2SO4晶体,搅拌至晶体完全溶解,经一系列操作得干燥纯净的(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O。V.将(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O脱水得(NH4)2Fe(SO4)2,并进行热分解实验。已知在不同温度下FeSO4•7H2O的溶解度如表:温度(℃)1103050溶解度(g)14.017.025.033.0回答下列问题:(1)步骤Ⅰ用热的Na2CO3溶液洗涤工业废铁粉的目的是__,步骤Ⅱ中设计铁粉过量,是为了__,加热反应过程中需不断补充蒸馏水的目的是__。(2)步骤Ⅲ中称量反应后剩余铁粉的质量,是为了__。(3)(NH4)2Fe(SO4)2分解的气态产物可能有N2、NH3、SO2、SO3及水蒸气,用下列装置检验部分产物。①检验气态产物中的SO2和SO3时,装置连接顺序依次为__(气流从左至右);C中盛放的试剂为__。②装置A的作用是__。③检验充分分解并冷却后的瓷舟中铁的氧化物中是否含有二价铁,需用到的试剂为__。20、溴化钙晶体(CaBr2·2H2O)为白色固体,易溶于水,可用于制造灭火剂、制冷剂等。一种制备溴化钙晶体的工艺流程如下:(1)实验室模拟海水提溴的过程中,用苯萃取溶液中的溴,分离溴的苯溶液与水层的操作(装置如图):使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,将活塞拧开,使下面的水层慢慢流下,待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞,_______________。(2)“合成”主要反应的化学方程式为__________________。“合成”温度控制在70℃以下,其原因是_________。投料时控制n(Br2)∶n(NH3)=1∶0.8,其目的是_________________。(3)“滤渣”的主要成分为____________(填化学式)。(4)“滤液”呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,请补充从“滤液”中提取CaBr2·2H2O的实验操作:加热驱除多余的氨,用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,___________________。[实验中须使用的试剂:氢溴酸、活性炭、乙醇;除常用仪器外须使用的仪器:砂芯漏斗,真空干燥箱]21、元素周期表中第四周期的某些元素在生产、生活中有着广泛的应用。(1)硒常用作光敏材料,基态硒原子的价电子排布图为__________;与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有__________种;SeO3的空间构型是_______________。(2)科学家在研究金属矿物质组分的过程中,发现了Cu—Ni—Fe等多种金属互化物。确定某种金属互化物是晶体还是非晶体的方法是_____________________________________。(3)镍能与类卤素(SCN)2反应生成Ni(SCN)2。(SCN)2分子中硫原子的杂化方式是__________________,σ键和π键数目之比为_____________。(4)Co(NH3)5Cl3是钴的一种配合物,向100mL0.2mol·L-1该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成5.74g白色沉淀,则该配合物的化学式为_____________,中心离子的配位数为________________。(5)已知:r(Fe2+)为61pm,r(Co2+)为65pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3,实验测得FeCO3的分解温度低于CoCO3,原因是__________________________________。(6)某离子型铁的氧化物晶胞如下图所示,它由X、Y组成,则该氧化物的化学式为________________________。已知该晶体的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该品体的晶胞参数a=_______pm(用含d和NA的代数式表示)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
元素周期表中短周期某主族只有两种元素,这两元素的单质在常态下分别为气体和固体,周期表中满足条件为N和P、O和S;这两元素之间形成的化合物都能与水反应,N、P之间不反应,则这两种元素分别为O、S,据此解答。【详解】根据分析可知,这两种元素为O、S。A.O元素非金属性较强,没有最高价正价,故A错误;B.O和S都有最低价-2价,故B正确;C.O、S形成的化合物为二氧化硫、三氧化硫,二氧化硫和三氧化硫都是共价化合物,故C正确;D.O存在的单质有氧气和臭氧,S形成的单质有S2、S4、S6等多种,故D正确;故选:A。2、B【解析】
A.氯气的氧化性强,所以Cu与Cl2反应生成高价态的CuCl2,S的氧化性较弱,则Cu与S反应生成较低价态的Cu2S,故A错误;B.铝热反应是指活泼金属铝与不活泼金属氧化物在高温条件下发生的置换反应,所以Al与Fe2O3能发生铝热反应,Al与MnO2也能发生铝热反应,故B正确;C.过氧化钠具有氧化性,能将+4价S氧化为+6价,所以Na2O2与SO2反应生成Na2SO4,故C错误;D.CO2通入Ba(NO3)2溶液中不反应,没有现象;NO3-在酸性条件下具有强氧化性,可将+4价S氧化为+6价,所以SO2通入Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡沉淀,故D错误。故选B。【点睛】解决此题的关键是分析选项中前后两个反应是否可以类比,每个反应体现的反应物性质有可能不能,不能通过反应物的类别进行简单类比。3、C【解析】
A.pH=1的溶液显酸性,Cr2O72-有强氧化性,会把CH3CH2OH氧化,故A错误;B.草酸钙难溶于水,故B错误;C.C6H5OH的酸性比碳酸弱比碳酸氢根强,因此可以共存,故C正确;D.使甲基橙变为成橙色的溶液显酸性,其中不可能存在大量的CO32-,故D错误;故答案为C。4、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。5、B【解析】
X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,常用做溶剂的氢化物为H2O,则Y为O,极易溶于水的氢化物有HCl和NH3,X的原子序数小于Y,则X应为N;常温下Z单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液,可以联想到铝在浓硫酸和浓硝酸中钝化,而W的原子序数大于Z,所以Z为Al,W为S;综上所述X为N、Y为O、Z为Al、W为S。【详解】A.Y为O元素,没有+6价,故A错误;B.Y、W的简单氢化物分别为H2O、H2S,水分子间存在氢键,硫化氢分子之间为范德华力,氢键比范德华力更强,故沸点
H2O>H2S,故B正确;C.同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径Z(Al)>W(S)>X(N)>Y(O),故C错误;D.Al与O只能形成Al2O3,故D错误;故答案为B。6、B【解析】
A.氢氧化铝不能一步反应生成铝,不符合转化关系,A不符合题意;B.稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化氮氧化生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,符合转化关系,B符合题意;C.二氧化硅不溶于水,不能与水反应生成硅酸,不符合转化关系,C不符合题意;D.Cu与氧气反应生成氧化铜,氧化铜不能与水反应产生氢氧化铜,氢氧化铜不能直接变为铜单质,不符合转化关系,D不符合题意;故合理选项是B。7、C【解析】
A.NaCl溶液为强酸强碱盐,对水的电离无影响,而CH3COONH4在水溶液中存在水解平衡,对水的电离起促进作用,所以两溶液中水的电离程度不同,A项错误;B.原电池中发生的反应达平衡时,各组分浓度不再改变,电子转移总量为0,该电池无电流产生,B项错误;C.HF会与玻璃的成分之一二氧化硅发生反应而腐蚀玻璃,NH4F在水溶液中会水解生成HF,所以NH4F水溶液不能存放于玻璃试剂瓶中,C项正确;D.由化学计量数可知△S<0,且△H−T△S<0的反应可自发进行,常温下可自发进行,该反应为放热反应,D项错误;答案选C。8、C【解析】
A.由4,7-二氯喹啉的结构简式可知,该分子含有苯环,属于芳香族化合物,A选项正确;B.根据苯环、碳碳双键中所有原子共平面分析可知,该分子中所有原子在同一平面上,B选项正确;C.由结构简式可知,分子式为C9H5NCl2,C选项错误;D.该分子中苯环能够发生取代、加成反应,碳碳双键能够发生加成反应、氧化反应,D选项正确;答案选C。9、C【解析】
A.通常病毒传播主要有三种方式:一是飞沫传播,二是接触传播,三是空气传播,该病毒主要通过飞沫和接触传播,A正确;B.飞沫传播就是通过咳嗽、打喷嚏、说话等产生的飞沫进入易感黏膜表面,为了减少传染性,出门应戴好口罩,做好防护措施,B正确;C.该冠状病毒由核酸和蛋白质构成,其核酸为正链单链RNA,C错误;D.“84消毒液”的主要成分NaClO具有强的氧化性,能够使病毒的蛋白质氧化发生变性而失去其生理活性,因此“84消毒液”具有杀菌消毒作用,D正确;故合理选项是C。10、B【解析】
A.实验室制取氯气,二氧化锰与浓盐酸需要加热,常温下不反应,A错误;B.实验室制取氨气,氯化铵固体与氢氧化钙固体加热,B正确;C.酒精和水互溶,不能作萃取剂,C错误;D.Fe2+容易被空气氧化变为Fe3+,加热后得不到亚铁盐,D错误;故答案选B。11、C【解析】
A.以石墨为电极电解水,阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,以石墨为电极电解饱和食盐水,阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,阳极的电极反应式不同,故A错误;B.电解水时其pH在理论上是不变的,但若加入少量硫酸则变小,若加入少量氢氧钠则变大,若加入硫酸钠则不变;电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠和氯气和氢气,pH变大,所以电解结束后所得液体的pH不相同,故B错误;C.以石墨为电极电解水和饱和食盐水的阴极反应式为:2H++2e-=H2↑,所以电极反应式相同,故C正确;D.若转移电子数为4mol,则依据电解方程式2H2O2H2↑+O2↑~4e-,电解水生成3mol气体;依据电解方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑~2e-,电解食盐水生成4mol气体,在同温同压下气体的总体积不相等,故D错误;故选C。【点睛】明确电解池工作原理、准确判断电极及发生反应是解题关键。本题的易错点为D,要注意氧化还原反应方程式中根据转移电子的相关计算。12、A【解析】
同分异构体是一种有相同分子式而有不同的原子排列的化合物;同种元素的不同的原子互称同位素;同系物是结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的化合物的互称。同分异构体、同位素、同系物描述的对象依次是化合物、原子、化合物;故A正确;答案:A13、C【解析】
A.标准状况下,SO3为固态,22.4LSO3含有分子不等于NA,选项A错误;B.4.6g乙醇的物质的量是0.1mol,含有的C-H键的个数为0.5NA,选项B错误;C.过氧化钠与水的反应中过氧化钠既是氧化剂,也是还原剂,则0.1molNa2O2与水反应转移电子数为0.1NA,选项C正确;D、没有给定溶液的体积,无法计算氢离子的数目,选项D错误。答案选C。14、C【解析】
根据铅蓄电池的工作原理,可知左边是原电池,右边是电解池。【详解】A.d连的是原电池的正极,所以为电解池的阳极,电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-,正确;B.根据Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O,转移2mol电子,则消耗2mol硫酸,所以当电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗的为0.2mol,正确;C.K闭合时,Ⅱ是电解池,阴离子移向阳极,d是阳极,所以向d电极迁移,错误;D.K闭合一段时间后,Ⅱ中发生了充电反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO,c、d电极上的PbSO4分别转化为Pb和PbO2,所以可单独作为原电池,d电极上附着PbO2,放电时得到电子,为正极,正确;故选C。15、D【解析】
A的原子半径最小,为氢原子,C、D位于同周期,C形成三个共价键,B形成4个共价键,C为N,B为C,D的常见单质常温下为气态,D形成两个共价键,D为O,然后分析;【详解】A.根据分析,B为C,它的同素异形体有金刚石,石墨,C60等,数目不是最多2种,故A错误;B.N和H可以形成氢化铵,属于离子化合物,故B错误;C.通过最高氧化物对应的水化物的酸性比较元素C和N的非金属性,不能比较含氧酸酸性,故C错误;D.N与O形成的阴离子NO2-中,氮元素的化合价为+3,处于中间价态,既可以升高,也可以降低,既具有氧化性又具有还原性,故D正确;答案选D。【点睛】判断出这种分子的结构式是关键,需要从题目中提取有效信息,根据球棍模型判断出分子的结构。16、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。【点睛】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。二、非选择题(本题包括5小题)17、CH3COOH加成反应羰基+2C2H5OH2H2O【解析】
丙二酸二乙酯由D和乙醇反应得到,可知D为丙二酸;由(1)可知A和B均有酸性,则存在羧基,故A为CH3COOH;A与溴水和红磷反应得到B,B再与NaCN反应得到C,则B为BrCH2COOH,C为NCCH2COOH;根据信息提示,高聚物E为。【详解】(1)由分析可知A为CH3COOH;苯与丙烯反应得到异丙基苯,为加成反应,故答案为:CH3COOH;加成反应;(2)F为C3H6O,不饱和度为1,链状结构,且一氯代物只有一种,则存在两个甲基,故F为丙酮,官能团为羰基,故答案为:羰基;(3)丙二酸二乙酯由D和乙醇反应得到,方程式为+2C2H5OH2H2O,故答案为:+2C2H5OH2H2O;(4)根据信息提示,则丙二酸二乙酯()要形成高聚物E,则要发生分子间的缩聚反应,高聚物E为,故答案为:;(5)丙二酸二乙酯(C7H12O4)同分异构体满足①与丙二酸二乙酯的官能团相同,说明存在酯基;②核磁共振氢谱有三个吸收峰,且峰面积之比为3∶2∶1,故氢个数分别为6,4,2;③能发生银镜反应,说明要存在醛基或者甲酯,官能团又要为酯基,只能为甲酯,根据②可知,含有两个甲酯,剩下-C5H10,要满足相同氢分别为6、4,只能为两个乙基,满足的为,故答案为:;(6)与丙二酸二乙酯反生加成反应,故双键断裂,苯环没有影响,则醛基碳氧双键断裂,生成,进过消去反应得到,根据题干信息RCOOR1+R2OHRCOOR2+R1OH(R代表烃基)提示,可反生取代得到,故答案为:;。【点睛】本题难点(5),信息型同分异构体的确定,一定要对所给信息进行解码,确定满足条件的基团,根据核磁共振或者取代物的个数,确定位置。18、3,5-二硝基苯甲酸羧基溴原子取代反应防止两个硝基都转化为氨基30【解析】
由C的结构简式和A到B,A到C的反应条件逆推可知B为;A为;在以工业合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯的流程和各部反应条件对物质进行推断、命名、官能团、反应类型判定、反应方程式、同分异构体的书写、有机合成路线的设计。【详解】(1)由于羧基定位能力比硝基强,故C名称为3,5-二硝基苯甲酸,由结构式可知G中含官能团名称有醚键、羧基、溴原子。答案:3,5-二硝基甲酸;羧基;溴原子。(2)根据框图C结构逆向推理,B为苯甲酸,结构简式为;A为甲苯,B生成C是在浓硫酸作用下硝酸中硝基取代苯环上的氢,所以B生成C反应类型为硝化反应,是取代反应中一种。答案:;取代反应。(3)由G生成H反应为G与CH3OH在浓硫酸、加热的作用下发生的酯化反应,化学方程式为;C→D、E→F都是将硝基还原为氨基,但选用了不同条件,E的结构尚保留一个硝基,可以推知D的结构中也有一个硝基,故C→D反应中,(NH4)2S只将其中一个硝基还原,避免用H2/Pd将C中所有的硝基都转化为氨基。答案:;防止两个硝基都转化为氨基。(4)化合物F苯环上有3个不同取代基,其中有氨基和羟基直接连在苯环上,先将2个取代基分别定于邻、对、间三种位置,第三个取代基共有4+4+2=10种连接方式,故有10种同分异构体,环上有3个不同取代基,其中两个取代基是氨基和羟基,另一种取代基有三种情况,-OOCCH3、-CH2OOCH、-COOCH3,化合物F的同分异构体中能同时满足条件的共有10×3=30种。答案:30。(5)根据缩聚反应规律,可以推出聚合物单体的结构,而由原料合成该单体,需要将苯环上的乙基氧化为羧基和硝基还原为氨基,由于氨基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,故而合成中需要先氧化,再还原,合成路线流程图示如下,依试题框图信息,还原硝基的条件也可以选择(NH4)2S。答案:。【点睛】本题是有机物的综合考查。本题以工业合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯为载体,考查物质推断、有机物命名、官能团、反应类型、反应方程式、同分异构体的判断、有机合成路线的设计等。突破口由C逆推B、A的结构简式,再根据各物质之间的反应条件和官能图的性质进行判定。19、除去油污防止Fe2+被氧化保持溶液的体积,防止硫酸亚铁析出,减少损失计算加入硫酸铵晶体的质量盐酸酸化的氯化钡溶液吸收尾气SO2,避免污染环境稀硫酸和铁氰化钾溶液或稀硫酸和酸性高锰酸钾溶液【解析】
(1)工业废铁粉中含有油脂,热的Na2CO3溶液显碱性可以洗涤油污;(2)根据目标产品NH4Fe(SO4)2分析需要硫酸铵与硫酸亚铁的比例关系;(3)①检验气态产物中的SO2和SO3时,要考虑检验气体的试剂及连接的顺序问题;③检验氧化物中是否含有二价铁,先将氧化物溶解,再检验。【详解】(1)用热的Na2CO3溶液洗涤工业废铁粉表面油脂,;再搅拌过程中Fe2+可能会被氧气氧化为Fe3+,步骤Ⅱ中设计铁粉过量,把Fe3+还原变为Fe2+;在加热的过程中水会不断减少,可能会造成硫酸亚铁固体的析出,造成损失,所以不断补充蒸馏水维持溶液体积;答案:除去油污;防止Fe2+被氧化;保持溶液的体积,防止硫酸亚铁析出,减少损失;(2)步骤Ⅲ中称量反应后剩余铁粉的质量,计算出生成硫酸亚铁的物质的量,根据硫酸亚铁和硫酸铵反应生成NH4Fe(SO4)2;答案:计算加入硫酸铵晶体的质量。(3)①检验气态产物中的SO2和SO3时,A中的NaOH溶液适用于吸收尾气SO2,B中的品红溶液适用于检验SO2,明显仅剩C装置用于检验SO3,但不能影响二氧化硫,那么用盐酸酸化的氯化钡溶液来检验SO3比较合理,同时避免二氧化硫溶解,由于考虑SO3会溶于水中,所以先检验SO2,再检验SO3,最后进行尾气吸收,综合考虑连接顺序为;②装置A的作用是吸收尾气SO2,避免污染环境;③检验充分分解并冷却后的瓷舟中铁的氧化物中是否含有二价铁,先将氧化物溶解,用硫酸溶解,再滴加铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀或滴加酸性高锰酸钾溶液,紫红色褪去,证明有二价铁;答案:;盐酸酸化的氯化钡溶液;处理尾气,避免污染环境;稀硫酸和铁氰化钾溶液或稀硫酸和酸性高锰酸钾溶液。【点睛】一般工业使用的金属表面会有防锈油脂,热的Na2CO3溶液显碱性可以洗涤油污;对于原料的加入我们一般是要有估算的,要根据产品化学式的原子比例来估算原料的加入量;检验固体中的离子时,要是固体本身溶于水可直接加水溶解即可,要是难溶于水,可根据固体性质加入酸溶液或碱溶液等其他不干扰检验的溶液进行溶解。20、打开玻璃塞,将上层液体从上口倒入另一烧杯中3CaO+3Br2+2NH3=3CaBr2+N2↑+3H2O温度过高,Br2、NH3易挥发使NH3稍过量,确保Br2被充分还原Ca(OH)2将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥(或低温干燥,或用滤纸吸干)【解析】
制备溴化钙晶体的工艺流程:将液氨、液溴、CaO与水混合发生反应3CaO+3Br2+2NH3=3CaBr2+N2↑+3H2O、CaO+H2O=Ca(OH)2,过滤,滤渣为Ca(OH)2,滤液为CaBr2溶液,呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,加热驱除多余的氨,用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥,得到CaBr2•2H2O晶体,据此分析作答。【详解】(1)实验室模拟海水提溴的过程中,用苯萃取溶液中的溴,分离溴的苯溶液与水层的操作是:使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,将活塞拧开,使下面的水层慢慢流下,待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞,将上层液体从上口倒入另一烧杯中;(2)在“合成”中为液氨、液溴、CaO发生反应:3CaO+3Br2+2NH3=3CaBr2+N2↑+3H2O;其中液溴、液氨易挥发,所以合成过程温度不能过高;投料时控制n(Br2)∶n(NH3)=1∶0.8,确保Br2被充分还原;(3)合成反应中:CaO+H2O=Ca(OH)2,故滤渣为Ca(OH)2;(4)滤液为CaBr2溶液,呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,加热驱除多余的氨,用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却
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