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文档简介
2025届河南省鹤壁高中高三第四次模拟考试化学试卷注意事项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、将40mL1.5mol·L-1的CuSO4溶液与30mL3mol·L-1的NaOH溶液混合,生成浅蓝色沉淀,假如溶液中c(Cu2+)或c(OH-)都已变得很小,可忽略,则生成沉淀的组成可表示为()A.Cu(OH)2 B.CuSO4·Cu(OH)2C.CuSO4·2Cu(OH)2 D.CuSO4·3Cu(OH)22、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是A.标准状况下,22.4L环丙烷和丙烯的混合气体中所含共用电子对数为9NAB.56g铁在足量氧气中完全燃烧,转移的电子数小于3NAC.16gO2和14C2H4的混合物中所含中子数为8NAD.常温下,1L0.5mol/LCH3COONH4溶液的pH=7,则溶液中CH3COO-与NH4+的数目均为0.5NA3、常温下,若要使0.01mol/L的H2S溶液pH值减小的同时c(S2﹣)也减小,可采取的措施是()A.加入少量的NaOH固体 B.通入少量的Cl2C.通入少量的SO2 D.通入少量的O24、反应2NO2(g)N2O4(g)+57kJ,若保持气体总质量不变。在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是A.a、c两点气体的颜色:a浅,c深B.a、c两点气体的平均相对分子质量:a>cC.b、c两点的平衡常数:Kb=KcD.状态a通过升高温度可变成状态b5、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y与W同族,W的核电荷数是Y的两倍,四种元素组成的一种化合物如图所示。下列说法一定正确的是()A.简单离子半径:Z>W>Y>XB.最简单氢化物的稳定性:W>YC.X与Z可形成离子化合物ZXD.W的氧化物对应的水化物为强酸6、下列气体能使湿润的蓝色石蕊试纸最终变红的是()A.NH3 B.SO2 C.Cl2 D.CO7、常温下,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系错误的是()A.pH为5的NaHSO3溶液中:c(HSO3-)>c(H2SO3)>c(SO32-)B.向NH4Cl溶液中加入NaOH固体至pH=7:c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)=c(NH3·H2O)>c(OH-)=c(H+)C.将等体积、等物质的量浓度的CH3COONH4与NaCl溶液混合,pH=7:c(CH3COO-)+c(Na+)=c(Cl-)+c(NH4+)D.20mL0.1mol/LNH4HSO4溶液与30mL0.1mol/LNaOH溶液混合,测得pH>7:c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)8、如图为某漂白剂的结构。已知:W、Y、Z是不同周期、不同主族的短周期元素,W、Y、Z原子最外层电子数之和等于X原子最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述错误的是()A.W、X对应的简单离子的半径:X>WB.电解W的氯化物水溶液可以制得W单质C.实验室可用X和Z形成的某种化合物制取单质XD.25℃时,Y的最高价氧化物对应水化物的钠盐溶液pH大于79、下列醇类物质中既能发生消去反应,又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是()A.B.C.D.10、用下列装置进行实验能达到相应实验目的的是A.装置配制100mL某浓度NaNO3溶液B.分离溴苯和水混合物C.验证质量守恒定律D.可以实现防止铁钉生锈11、化学与社会、环境密切相关,下列说法不正确的是()A.2022年冬奥会聚氨酯速滑服不属于无机非金属材料B.使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用C.氢键在形成蛋白质二级结构和DNA双螺旋结构中起关键作用D.港珠澳大桥使用新一代环氧涂层钢筋,可有效抵御海水浸蚀12、根据原子结构及元素周期律的知识,下列叙述正确的是()A.由于相对分子质量:HCl>HF,故沸点:HCl>HFB.锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性强弱顺序:Ge(OH)4>Sn(OH)4>Pb(OH)4C.硅在周期表中处于金属与非金属的交界处,硅可用作半导体材料D.Cl-、S2-、K+、Ca2+半径逐渐减小13、常温下,向1L0.1mol·L-1NH4C1溶液中,逐渐加入NaOH固体粉末,随着n(NaOH)的变化,c(NH4+)与c(NH3·H2O)的变化趋势如下图所示(不考虑体积变化、氨的挥发、温度的变化)。下列说法正确的是()A.M点溶液中水的电离程度比原溶液大B.在M点时,n(OH-)+0.1mol=(a+0.05)molC.随着NaOH的加入,c(H+)/c(NH4+)不断减小D.当n(NaOH)=0.1mol时,c(Na+)<c(NH4+)+c(NH3·H2O)14、下列陈述I、II正确并且有因果关系的是()选项陈述I陈述IIA油脂和汽油都是油一定条件下都能发生皂化反应BCuSO4可以用作游泳池消毒剂铜盐能使蛋白质变性C蔗糖、淀粉、纤维素是还原性糖它们一定条件下都能发生银镜反应D蛋白质结构中存在肽键蛋白质能表现出两性A.A B.B C.C D.D15、下图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。说法正确的是A.元素非金属性:X>R>WB.X与R形成的分子内含两种作用力C.X、Z形成的化合物中可能含有共价键D.元素对应的离子半径:W>R>X16、锂空气充电电池有望成为电动汽车的实用储能设备。工作原理示意图如下,下列叙述正确的是A.该电池工作时Li+向负极移动B.Li2SO4溶液可作该电池电解质溶液C.电池充电时间越长,电池中Li2O含量越多D.电池工作时,正极可发生:2Li++O2+2e-=Li2O2二、非选择题(本题包括5小题)17、两种重要的有机化工合成中间体F和Y可用甲苯为主要原料采用以下路线制得:已知:①②2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH=CHCHO请回答下列问题:(1)写出A的结构简式___________。(2)B→C的化学方程式是________。(3)C→D的反应类型为__________。(4)1molF最多可以和________molNaOH反应。(5)在合成F的过程中,设计B→C步骤的目的是_________。(6)写出符合下列条件的3种A的同分异构体的结构简式_________、______、_______。①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子②能发生银镜反应(7)以X和乙醇为原料通过3步可合成Y,请设计合成路线______(无机试剂及溶剂任选)。18、某杀菌药物M的合成路线如下图所示。回答下列问题:(1)A中官能团的名称是_______________。B→C的反应类型是__________________。(2)B的分子式为________________________。(3)C→D的化学方程式为__________________________。(4)F的结构简式为___________________________。(5)符合下列条件的C的同分异构体共有____________种(不考虑立体异构);①能发生水解反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱为4组峰的结构简式为_______________(任写一种)。(6)请以和CH3CH2OH为原料,设计制备有机化合物的合成路线(无机试剂任选)_______________。19、二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂,易溶于水,沸点为11.0℃,极易爆炸。在干燥空气稀释条件下,用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯,装置如图:(1)仪器a的名称为_____________,装置A中反应的离子方程式为_______________。(2)试剂X是_______________________。(3)装置D中冰水的主要作用是___________。装置D内发生反应的化学方程式为_______________。(4)装置E中主要反应的离子方程式为:____________________________。(5)已知NaClO2饱和溶液在不同温度时析出的晶体情况如下表。温度<38℃38℃~60℃>60℃析出晶体NaClO2·3H2ONaClO2分解成NaClO3和NaCl利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体的操作步骤:55℃蒸发结晶、_________、38~60℃的温水洗涤、低于60℃干燥。(6)工业上也常用以下方法制备ClO2。①酸性条件下双氧水与NaClO3反应,则反应的离子方程式为_______________________。②如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。则阴极电极反应式为____________。20、以黄铜矿(CuFeS2)、FeCl3和乳酸[CH3CH(OH)COOH]为原料可制备有机合成催化剂CuCl和补铁剂乳酸亚铁{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。其主要实验流程如下:(1)FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为_________。(2)向溶液1中加入过量铁粉的目的是_____________。(3)过滤后得到的FeCO3固体应进行洗涤,检验洗涤已完全的方法是___________。(4)实验室制备乳酸亚铁的装置如图1所示。①实验前通入N2的目的是________。②某兴趣小组用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数,结果测得产品的质量分数总是大于111%,其原因可能是______________。(5)已知:①CuCl为白色晶体,难溶于水和乙醇,在空气中易氧化;可与NaCl溶液反应,生成易溶于水的NaCuCl2。②NaCuCl2可水解生成CuCl,温度、pH对CuCl产率的影响如图2、3所示。由CuCl(s)、S(s)混合物提纯CuCl的实验方案为:将一定量的混合物溶于饱和NaCl溶液中,______。(实验中须使用的试剂有:饱和NaCl溶液,1.1mol·L-1H2SO4、乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:真空干燥箱)。21、2019年10月1日,在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上,最后亮相的DF-31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志。其制作材料包含了Fe、Cr、Ni、C等多种元素。回答下列问题:(1)基态铁原子的价电子排布式为___。(2)与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素,可能位于周期表的___区。(3)实验室常用KSCN溶液、苯酚()检验Fe3+。其中N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为___(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为___。(4)铁元素能于CO形成Fe(CO)5。羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1molFe(CO)5分子中含___molσ键,与CO互为等电子体的一种离子的化学式为___。(5)碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积,然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞,C60分子占据顶点和面心处,K+占据的是C60分子围成的___空隙和___空隙(填几何空间构型);若C60分子的坐标参数分别为A(0,0,0),B(,0,),C(1,1,1)等,则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为___。(6)Ni可以形成多种氧化物,其中一种NiaO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,a的值为0.88,且晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+,则晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为___,晶胞参数为428pm,则晶体密度为___g/cm3(NA表示阿伏加德罗常数的值,列出表达式)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
Cu2+或OH-浓度都已变得很小,说明二者恰好反应。硫酸铜和氢氧化钠的物质的量分别是0.06mol和0.09mol,则铜离子和OH-的物质的量之比是2︰3,而只有选项D中符合,答案选D。2、D【解析】
A标准状况下,22.4L环丙烷和丙烯的混合气体中所含共用电子对数为=9NA,故不选A;B.铁在足量氧气中燃烧生成Fe3O4,56克铁转移的电子数为8NA/3,因此转移电子数小于3NA,故不选B;C.1molO2和1mol14C2H4均含有16个中子,摩尔质量均为32g/mol,故混合物中所含中子数为=8NA,故不选C;D.CH3COONH4为弱酸弱碱盐,醋酸根离子和铵根离子均会水解,因此溶液中CH3COO-与NH4+的数目均小于0.5NA;答案:D【点睛】易错选项C,注意O2和14C2H4摩尔质量相同,中子数相同。3、B【解析】
A.氢硫酸和氢氧化钠反应生成硫化钠和水,反应方程式为:H2S+2NaOH=Na2S+H2O,所以加入氢氧化钠后促进氢硫酸的电离,使硫离子浓度增大,氢离子浓度减小,溶液pH值增大,故A错误;B.通入少量的Cl2,发生反应H2S+Cl2=2HCl+S,溶液中的pH值减小,同时c(S2-)减小,故B正确;C.SO2和H2S发生反应,SO2+2H2S=3S↓+2H2O,c(S2-)减小,溶液中的pH值增大,故C错误;D.O2和H2S发生反应,O2+2H2S=2S↓+2H2O,溶液中的pH值增大,同时c(S2-)减小,故D错误;故答案为B。4、A【解析】
A.c点压强高于a点,c点NO2浓度大,则a、c两点气体的颜色:a浅,c深,A正确;B.c点压强高于a点,增大压强平衡向正反应方向进行,气体质量不变,物质的量减小,则a、c两点气体的平均相对分子质量:a<c,B错误;C.正方应是放热反应,在压强相等的条件下升高温度平衡向逆反应方向进行,NO2的含量增大,所以温度是T1>T2,则b、c两点的平衡常数:Kb>Kc,C错误;D.状态a如果通过升高温度,则平衡向逆反应方向进行,NO2的含量升高,所以不可能变成状态b,D错误;答案选A。5、C【解析】
首先发现Y形成了双键,因此推测Y是氧或者硫,考虑到四种元素的原子序数依次增大,Y与W同族,W的核电荷数是Y的两倍,因此Y只能是氧,W是硫,X为氢,Z则只能是钠,故该物质为亚硫酸氢钠,据此来分析本题即可。【详解】根据以上分析可知X、Y、Z、W分别是H、O、Na、S。A.根据分析,四种简单离子半径的大小为,A项错误;B.元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,氧的非金属性强于硫,最简单氢化物的稳定性:W<Y,B项错误;C.氢和Na可以形成氢化钠,这是一种金属氢化物,C项正确;D.硫只有最高价氧化物对应的水化物(硫酸)才是强酸,二氧化硫对应的水化物(亚硫酸)是一种弱酸,D项错误;答案选C。6、B【解析】
A.NH3溶于水生成一水合氨,一水合氨在水中电离出OH-,水溶液呈碱性,NH3使湿润的蓝色石蕊试纸变蓝,A不符合题意;B.SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸在水中电离出H+,溶液显酸性,SO2使湿润的蓝色石蕊试纸变红,B符合题意;C.Cl2溶于水生成盐酸、次氯酸,盐酸具有酸性,HClO具有强氧化性,Cl2能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,C不符合题意;D.CO不溶于水,CO不能使湿润的蓝色石蕊试纸发生颜色变化,D错误;答案为B。【点睛】Cl2溶于水生成盐酸、次氯酸,盐酸使蓝色石蕊变红,次氯酸氧化后红色褪去。7、A【解析】
A.pH=5的NaHSO3溶液显酸性,亚硫酸根离子电离大于水解程度,离子浓度大小:c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3),故A错误;B.向NH4Cl溶液中加入NaOH固体至pH=7,加入的NaOH少于NH4Cl,由电荷守恒:c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-),物料守恒:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-),则c(NH3·H2O)=c(Na+),NH3·H2O电离大于NH4+水解,c(NH4+)>c(NH3·H2O),所得溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)=c(NH3·H2O)>c(OH-)=c(H+),故B正确;C.CH3COONH4中醋酸根离子和铵根离子的水解程度相同溶液呈中性,NaCl也呈中性,c(Na+)=c(Cl-),c(NH4+)=c(CH3COO-),c(CH3COO-)+c(Na+)=c(Cl-)+c(NH4+),故C正确;D.滴入30mLNaOH溶液时(pH>7),其中20mL氢氧化钠溶液与硫酸氢铵中的氢离子发生中和反应,剩余的10mL氢氧化钠溶液与铵根离子反应,则反应后的溶液中含有0.001mol一水合氨、0.0005mol硫酸铵,溶液的pH>7,说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,则:c(NH4+)>c(NH3·H2O)、c(OH-)>c(H+),则溶液中离子浓度大小为:c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+),故D正确;故选A。【点睛】本题考查了离子浓度大小比较、酸碱混合的定性判断等知识,解题关键:明确反应后溶质组成,难点突破: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。8、B【解析】
W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,那么其中一种为H,根据漂白剂结构可知,Z为H,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,从结构图中可知,W为Mg,X为O,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y为B,据此解答。【详解】A.O2-和Mg2+电子层数相同,但O2-为阴离子,原子序数更小,半径更大,A正确;B.工业上电解熔融状态的MgCl2来制备Mg,B错误;C.实验室可用H2O2在MnO2催化作用下制备O2,C正确;D.硼酸(H3BO3)是一元弱酸,其钠盐会水解显碱性,D正确。答案选B。9、C【解析】A、被氧化为酮,不能被氧化为醛,选项A错误;B、不能发生消去反应,选项B错误;C、-OH邻位C上含有H原子,能发生消去反应,含有-CH2OH的结构,可被氧化为醛,选项C正确;D、被氧化为酮,不能被氧化为醛,选项D错误。答案选C。10、B【解析】
A.配制溶液时,NaNO3固体不能直接放在容量瓶中溶解,故A错误;B.溴苯的密度大于水,不溶于水,溴苯在下层,故B正确;C.盐酸与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳,反应后容器中物质的总质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,故C错误;D.作原电池正极或电解池阴极的金属被保护,作原电池负极或电解池阳极的金属加速被腐蚀,该装置中Fe作负极而加速被腐蚀,不能防止铁钉生锈,故D错误;答案选B。【点睛】本题的易错点为C,验证质量守恒定律的实验时,选用药品和装置应考虑:①只有质量没有变化的化学变化才能直接用于验证质量守恒;②如果反应物中有气体参加反应,或生成物中有气体生成,应该选用密闭装置。11、B【解析】
A.聚氨酯,属于有机高分子材料,A正确;B.太阳能热水器将太阳能转化为热能,与生物质能无关,B错误;C.蛋白质二级结构是通过骨架上的羰基和酰胺基之间形成的氢键维持,氢键是稳定二级结构的主要作用力;DNA双螺旋结构中,碱基对以氢键维系,A与T间形成两个氢键,G与C间形成三个氢键。C正确;D.环氧涂层钢筋,是将环氧树脂粉末喷涂在钢筋表面,由于环氧涂层能抵抗海水浸蚀,从而保护钢筋不受腐蚀,D正确。故选B。【点睛】环氧树脂涂层钢筋是在工厂生产条件下,采用静电喷涂方法,将环氧树脂粉末喷涂在普通带肋钢筋和普通光圆钢筋的表面生产的一种具有涂层的钢筋。环氧树脂涂层钢筋有很好的耐蚀性,与混凝土的粘结强度无明显降低,适用于处在潮湿环境或侵蚀性介质中的工业与民用房屋、一般构筑物及道路、桥梁、港口,码头等的钢筋混凝土结构中。12、C【解析】
A.HF分子之间存在氢键,沸点高于HCl,故A错误;B.同主族金属性增强,形成的碱的碱性增强,锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性强弱顺序:Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4,故B错误;C.Si处于金属与非金属交界处,表现一定的金属性、非金属性,可用作半导体材料,故C正确;D.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:S2->Cl->K+>Ca2+,故D错误;答案选C。13、C【解析】
A.M点,向1L0.1mol•L-1NH4Cl溶液中,不断加入NaOH固体后反应得到氯化铵和一水合氨溶液,铵根离子浓度和一水合氨浓度相同,一水合氨是一元弱碱抑制水电离,此时水的电离程度小于原氯化铵溶液中水的电离程度,A项错误;B.在M点时溶液中存在电荷守恒,n(OH−)+n(Cl−)=n(H+)+n(Na+)+n(NH4+),则n(OH−)+0.1mol=0.05+n(H+)+a=(a+0.05)mol+n(H+),B项错误;C.铵根离子水解显酸性,因=,随氢氧化钠固体加入,反应生成一水合氨浓度增大,平衡常数不变,则c(H+)/c(NH4+)不断减小,C项正确;D.当n(NaOH)=0.1mol时,恰好反应生成氯化钠和一水合氨,根据物料守恒可知,c(Na+)=c(NH4+)+c(NH3·H2O),D项错误;答案选C。14、B【解析】
A.汽油的成分为烃类物质,不能发生皂化反应,而油脂一定条件下能发生皂化反应,A项错误;B.硫酸铜可使蛋白质发生变性,则CuSO4可以用作游泳池消毒剂,B项正确;C.蔗糖、淀粉、纤维素均不含−CHO,不具有还原性,不能发生银镜反应,C项错误;D.蛋白质含−COOH和氨基具有两性,与在肽键无关,D项错误;答案选B。15、C【解析】
都是短周期元素,由最外层电子数与原子序数关系可知,X、Y处于第二周期,X的最外层电子数为6,故X为O元素,Y的最外层电子数为7,故Y为F元素;Z、R、W处于第三周期,最外层电子数分别为1、6、7,故Z为Na元素、R为S元素、W为Cl元素,则A.同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,应为O>Cl>S,选项A错误;B.X与R形成的分子可为SO2或SO3,分子内只存在极性键,选项B错误;C.X、Z形成的化合物如为Na2O2,含有共价键,选项C正确;D.核外电子排布相同的离子核电荷数越大离子半径越小,半径O2-<Cl﹣<S2﹣,选项D错误。答案选C。【点睛】本题考查元素周期表元素周期律的应用,根据最外层电子数及原子序数的关系确定元素是解题的关键,注意整体把握元素周期表的结构,都是短周期元素,根据图中信息推出各元素,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识解答该题。16、D【解析】
A.原电池中,阳离子应该向正极移动,选项A错误;B.单质锂会与水反应生成氢氧化锂和氢气,所以电解质溶液不能使用任何水溶液,选项B错误;C.电池充电的时候应该将放电的反应倒过来,所以将正极反应逆向进行,正极上的Li应该逐渐减少,所以电池充电时间越长,Li2O含量应该越少,选项C错误;D.题目给出正极反应为:xLi++O2+xe-=LixO2,所以当x=2时反应为:2Li++O2+2e-=Li2O2;所以选项D正确。二、非选择题(本题包括5小题)17、+(CH3CO)2O→+CH3COOH氧化反应3氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基CH3CH2OHCH3CHO【解析】
分析有机合成过程,A物质为发生苯环上的对位取代反应生成的,故A为,结合已知条件①,可知B为,结合B→C的过程中加入的(CH3CO)2O以及D的结构可知,C为B发生了取代反应,-NH2中的H原子被-COCH3所取代生成肽键,C→D的过程为苯环上的甲基被氧化成羧基的过程。D与题给试剂反应,生成E,E与H2O发生取代反应,生成F。分析X、Y的结构,结合题给已知条件②,可知X→Y的过程为,据此进行分析推断。【详解】(1)从流程分析得出A为,答案为:;(2)根据流程分析可知,反应为乙酸酐与氨基反应形成肽键和乙酸。反应方程式为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH。答案为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;(3)结合C、D的结构简式,可知C→D的过程为苯环上的甲基被氧化为羧基,为氧化反应。答案为:氧化反应;(4)F分子中含有羧基、氨基和溴原子,其中羧基消耗1mol氢氧化钠,溴原子水解得到酚羟基和HBr各消耗1mol氢氧化钠,共消耗3mol。答案为:3;(5)分析B和F的结构简式,可知最后氨基又恢复原状,可知在流程中先把氨基反应后又生成,显然是在保护氨基。答案为:氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基;(6)由①得出苯环中取代基位置对称,由②得出含有醛基或甲酸酯基,还有1个氮原子和1个氧原子,故为、、。答案为:、、;(7)根据已知条件②需要把乙醇氧化为乙醛,然后与X反应再加热可得出产物。故合成路线为:CH3CH2OHCH3CHO。答案为:CH3CH2OHCH3CHO。18、羟基取代反应C7H6O3+HNO3+H2O19或CH3CH2OHCH2=CH2【解析】
本题主要采用逆推法,通过分析C的结构可知B()与CH3I发生取代反应生成C;分析B()的结构可知A()与CH2Cl2发生取代反应生成B;C()在浓硫酸、浓硝酸条件下发生硝化反应生成D,D在Fe+HCl条件下,-NO2还原为-NH2,根据M中肽键的存在,可知E与F发生分子间脱水生成M;分析M的结构,可知E为,F为;根据E()可知D为。【详解】(1)根据上面分析可知A()中官能团的名称是羟基。B→C的反应类型是取代反应;答案:羟基取代反应(2)B()的分子式为C7H6O3;答案:C7H6O3。(3)C()在浓硫酸、浓硝酸条件下发生硝化反应生成D,化学方程式为+HNO3+H2O;答案:+HNO3+H2O(4)根据上面分析可知F的结构简式为;答案:(5)符合下列条件的C()的同分异构体:①能发生水解反应,说明必有酯基;②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明必有酚羟基;符合条件的有苯环外面三个官能团:HCOO-、-CH3、-OH,符合条件的共有10种;苯环外面两个官能团:-OH、-COOCH3,符合条件的共有3种;苯环外面两个官能团:-OH、-OOCCH3,符合条件的共有3种;-CH2OOCH、-OH,符合条件的共有3种;因此同分异构体共19种,其中核磁共振氢谱只有4组峰的结构肯定对称,符合条件的结构简式为或;答案:19或(6)逆推法:根据题干A生成B的信息可知:的生成应该是与一定条件下发生取代反应生成;可以利用乙烯与溴水加成反应生成,乙烯可由乙醇消去反应生成,据此设计合成路线为;答案:。19、分液漏斗MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O饱和食盐水冷凝二氧化氯Cl2+2NaClO2=2ClO2+NaCl2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O趁热过滤H2O2+2H++2ClO3-=2ClO2+2H2O+O2↑ClO2+e-=ClO2-【解析】
(1)看图得出仪器a的名称,装置A是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化锰和水。(2)试剂X是除掉HCl气体。(3)二氧化氯(ClO2)沸点为11.0℃,因此得装置D中冰水的主要作用,装置D内发生反应是氯气与固体亚氯酸钠生成二氧化氯。(4)装置E中主要是氯气的尾气处理。(5)由于<38℃是以NaClO2·3H2O晶体,操作要注意不能低于38℃。(6)①H2O2、H+与ClO3-反应得到ClO2。②左边为ClO2反应生成ClO2-,得到电子,发生还原反应。【详解】(1)仪器a的名称为分液漏斗,装置A是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化锰和水,其反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;故答案为:分液漏斗;MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)试剂X是除掉HCl气体,因此用饱和食盐水;故答案为:饱和食盐水。(3)二氧化氯(ClO2)沸点为11.0℃,因此装置D中冰水的主要作用是冷凝二氧化氯。装置D内发生反应是氯气与固体亚氯酸钠生成二氧化氯,其化学方程式为Cl2+2NaClO2=2ClO2+NaCl;故答案为:冷凝二氧化氯;Cl2+2NaClO2=2ClO2+NaCl。(4)装置E中主要是氯气的尾气处理,其反应的离子方程式为:2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O;故答案为:2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O。(5)利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体的操作步骤:由于<38℃是以NaClO2·3H2O晶体,因此55℃蒸发结晶、趁热过滤、38~60℃的温水洗涤、低于60℃干燥;故答案为:趁热过滤。(6)①酸性条件下双氧水与NaClO3反应,则反应的离子方程式为H2O2+2H++2ClO3-=2ClO2+2H2O+O2↑。②如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。左边为ClO2反应生成ClO2-,得到电子,发生还原反应,其为阴极,其电极反应式为ClO2+e-=ClO2-;故答案为:ClO2+e-=ClO2-。20、CuFeS2+3Fe3++Cl-===4Fe2++CuCl+2S除去溶液中的Fe3+,提高产品的纯度取最后一次洗涤后的滤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀,则洗涤完全排尽装置中的空气,防止Fe2+被氧化KMnO4具有强氧化性,可将Fe2+和乳酸根离子中的羟基一同氧化过滤,控制温度61℃左右,向滤液中滴加1.1mol·L-1H2SO4,控制溶液的pH为2.1~2.5左右,搅拌、趁热过滤。用乙醇洗净所得固体,置于真空干燥箱中干燥【解析】
由实验流程可知,向黄铜矿(CuFeS2)中加入FeCl3溶液发生氧化还原反应生成FeCl2、CuCl固体和硫单质,经过滤得到固体为CuCl和S,进一步分离可得CuCl;溶液1中含有FeCl2和FeCl3,加入过量的铁粉除去溶液中的Fe3+得到溶液2为纯度较高的FeCl2溶液,向溶液2中加入碳酸钠溶液生成FeCO3沉淀,过滤后加乳酸得到乳酸亚铁{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,实验前通入N2排尽装置中的空气,装置中FeCO3和乳酸发生反应制备乳酸亚铁{[CH3CH(OH)COO]2Fe},据此解答。【详解】(1)由上述分析可以知道,FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为CuFeS2+3Fe3++Cl-===4Fe2++CuCl+2S。因此,本题正确答案是:CuFeS2+3Fe3++Cl-===4Fe2++CuCl+2S;
(2)溶液1中含有FeCl3,向溶液1中加入过量铁粉的目的是除去溶液中的Fe3+,提高产品的纯度。因此,本题正确答案是:除去溶液中的Fe3+,提高产品的纯度;(3)FeCO3固体会吸附溶液中的Cl-,所以检验洗涤已完全应检验是否含有Cl-,方法为:取最后一次洗涤后的滤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀,则洗涤完全,因此,本题正确答案是:取最后一次洗涤后的滤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀,则洗涤完全;(4)①亚铁离子容易被氧气氧化,实验前通入N2的目的是排尽装置中的空气,防止Fe2+被氧化。因此,本题正确答案是:排尽装置中的空气,防止Fe2+被氧化;②乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰
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