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文档简介
浙江省温州市十五校联盟联合体2025年高三第二次诊断性检测化学试卷考生请注意: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、不同温度下,三个体积均为1L的密闭容器中发生反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ.mol-1,实验测得起始、平衡时的有关数据如表。下列说法正确的是容器编号温度/K起始物质的量/mol平衡物质的量/molCH4NO2N2CO2H2ONO2IT10.501.20000.40IIT20.300.800.200.200.400.60IIIT30.400.700.700.701.0A.T1<T2B.若升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆移C.平衡时,容器I中反应放出的热量为693.6kJD.容器III中反应起始时v正(CH4)<v逆(CH4)2、实验室制备硝基苯时,经过配制混酸、硝化反应(50~60℃)、洗涤分离、干燥蒸馏等步骤,下列图示装置和操作能达到目的的是A.配制混酸B.硝化反应C.洗涤分离D.干燥蒸馏3、实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯采用的相同措施是()A.水浴加热 B.冷凝回流C.用浓硫酸做脱水剂和催化剂 D.乙酸过量4、下列有关化工生产原理正确的是A.工业制取烧碱:Na2O+H2O=2NaOHB.工业合成盐酸:H2+Cl22HClC.工业制取乙烯:C2H5OHCH2=CH2↑+H2OD.工业制漂粉精:2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O5、下列对装置的描述中正确的是A.实验室中可用甲装置制取少量O2B.可用乙装置比较C、Si的非金属性C.若丙装置气密性良好,则液面a保持稳定D.可用丁装置测定镁铝硅合金中Mg的含量6、新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox,3<x<4,M=Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温与氢气反应制得。常温下,氧缺位铁酸盐能使工业废气中的氧化物(CO2、SO2、NO2等)转化为其单质而除去,自身变回铁酸盐。关于上述转化过程的叙述中不正确的是()A.MFe2O4在与H2的反应中表现了氧化性B.若4molMFe2Ox与1molSO2恰好完全反应则MFe2Ox中x的值为3.5C.MFe2Ox与SO2反应中MFe2Ox被还原D.MFe2O4与MFe2Ox的相互转化反应均属于氧化还原反应7、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A.遇苯酚显紫色的溶液:I-、K+、SCN-、Mg2+B.pH=12的溶液:K+、Na+、ClO-、SO32—C.水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Cl-、CH3COO-、Cu2+D.0.1mol·L-1的K2SO4溶液:Na+、Al3+、Cl—、NO3—8、化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是A.84消毒液具有强氧化性,可用于居家环境杀菌消毒B.加强生活垃圾分类与再生资源回收有利于践行“绿水青山就是金山银山”的理念C.中国华为自主研发的5G芯片巴龙5000的主要材料是SiD.太阳能光催化环境技术技术可以将二氧化碳转化为燃料,该燃料属于一次能源9、下图所示为某种胃药的核心合成反应部分过程:下列说法正确的是()A.甲中的两个N-H键的活性相同C.丙的分子式C22H10、短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,其中X原子的质子总数与电子层数相等,X、Z同主族,Y、W同主族,且Y、W形成的一种化合物甲是常见的大气污染物。下列说法正确的是A.简单离子半径:Z<Y<W<QB.Y能分别与X、Z、W形成具有漂白性的化合物C.非金属性:W<Q,故W、Q的氢化物的水溶液的酸性:W<QD.电解Z与Q形成的化合物的水溶液可制得Z的单质11、下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是A.HClO的结构式:H—O—Cl B.HF的电子式:H+[::]-C.S2﹣的结构示意图: D.CCl4分子的比例模型:12、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.50mL1mol/L硝酸与Fe完全反应,转移电子的数目为0.05NAB.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,所得物质中的氧原子数为4NAC.30g乙酸和甲醛(HCHO)的混合物完全燃烧,消耗O2的分子数目为NAD.1L0.1mol/L的CH3COONH4溶液中,CH3COOH和CH3COO-的微粒数之和为0.1NA13、下列自然、生活中的事例不属于氧化还原反应的是A.空气被二氧化硫污染后形成酸雨 B.植物进行光合作用C.用漂粉精杀菌 D.明矾净水14、对某溶液中部分离子的定性检测流程如图所示。相关分析正确的是A.原溶液中可能含有Cl-、SO42-、S2-等阴离子B.步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液C.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的无色气体D.步骤②的反应为Al3++3HCO3-=A1(OH)3↓+CO2↑15、2019年8月《GreenChemistry》报道了我国学者发明的低压高效电催化还原CO2的新方法,其总反应为NaCl+CO2CO+NaClO。下列有关化学用语表示错误的是()A.中子数为12的钠原子:Na B.Cl-的结构示意图:C.CO2的结构式:O=C=O D.NaClO的电子式:16、X、Y、Z、W为四种短周期的主族元素,其中X、Z同族,Y、Z同周期,W与X、Y既不同族也不同周期;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法不正确的是()A.Y元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HYO4B.原子半径由小到大的顺序为W<X<ZC.X与W可以形成W2X、W2X2两种物质D.Y、Z两元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物更稳定。二、非选择题(本题包括5小题)17、聚酰亚胺是重要的特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、纳米、液晶、激光等领域。某聚酰亚胺的合成路线如下(部分反应条件略去)。已知:i、ii、iii、CH3COOH+CH3COOH(R代表烃基)(1)A所含官能团的名称是________。(2)①反应的化学方程式是________。(3)②反应的反应类型是________。(4)I的分子式为C9H12O2N2,I的结构简式是________。(5)K是D的同系物,核磁共振氢谱显示其有4组峰,③的化学方程式是________。(6)1molM与足量的NaHCO3溶液反应生成4molCO2,M的结构简式是________。(7)P的结构简式是________。18、以下是合成芳香族有机高聚物P的合成路线。已知:ROH+R’OHROR’+H2O完成下列填空:(1)F中官能团的名称_____________________;写出反应①的反应条件______;(2)写出反应⑤的化学方程式______________________________________________。(3)写出高聚物P的结构简式__________。(4)E有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式______。①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基;②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2(5)写出以分子式为C5H8的烃为主要原料,制备F的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如:____________________19、工业上用草酸“沉钴”,再过滤草酸钴得到的母液A经分析主要含有下列成分:H2C2O4Co2+Cl-质量浓度20.0g/L1.18g/L2.13g/L为了有效除去母液A中残留的大量草酸,一般用氯气氧化处理草酸,装置如下:回答下列问题:(1)母液A中c(CoO2)为____mol·L-1。,(2)分液漏斗中装入盐酸,写出制取氯气的离子方程式____________。反应后期使用调温电炉加热,当锥形瓶中____(填现象)时停止加热。(3)三颈烧瓶反应温度为50℃,水浴锅的温度应控制为____(填序号)。A.50℃B.5l-52℃C.45-55℃D.60℃(4)氯气氧化草酸的化学方程式为________。(5)搅拌器能加快草酸的去除速率,若搅拌速率过快则草酸去除率反而降低,主要原因是__________。(6)若用草酸铵代替草酸“沉钴”,其优点是____,其主要缺点为________。20、苯胺()是重要的化工原料。某兴趣小组在实验室里制取并纯化苯胺。已知:①与NH3相似,与盐酸反应生成(易溶于水的盐)。②用硝基苯制取苯胺的反应为:2+3Sn+12HCl2+3SnCl4+4H2O③有关物质的部分物理性质见下表:物质相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性密度/g·cm-3苯胺936.3184微溶于水,易溶于乙醚1.02硝基苯1235.7210.9难溶于水,易溶于乙醚1.23乙醚74116.234.6微溶于水0.7134Ⅰ.制备苯胺图1所示装置中加入20mL浓盐酸(过量),置于热水浴中回流20min,使硝基苯充分还原;冷却后,向三颈烧瓶中滴入一定量50%NaOH溶液,至溶液呈碱性。(1)滴加适量NaOH溶液的目的是___,写出主要反应的离子方程式___。Ⅱ.纯化苯胺ⅰ.取出图l所示装置中的三颈烧瓶,改装为图2所示装置。加热装置A产生水蒸气。用“水蒸气蒸馏”的方法把B中苯胺逐渐吹出,在烧瓶C中收集到苯胺与水的混合物;分离混合物得到粗苯胺和水溶液甲。ⅱ.向所得水溶液甲中加入氯化钠固体至饱和,再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固体干燥,蒸馏后得到苯胺1.86g。(2)装置A中玻璃管的作用是__。(3)在苯胺吹出完毕后,应进行的操作是先__,再___。(4)该实验中苯胺的产率为___(保留三位有效数字)。(5)欲在不加热条件下除去苯胺中少量的硝基苯杂质,简述实验方案___。21、铁单质及化合物与我们的生产、生活紧密相关。(1)Fe3+的基态核外价电子排布式为______,应用原子结构比较Fe与同周期的Mn第三电离能(I3)的大小:I3(Mn)_______I3(Fe)(填>、<、=)。理由是_______。(2)Fe、Fe2+、Fe3+可以与CO、SCN-、CN-、H2NCONH2(尿素)等多种配体形成很多的配合物。①配合物Fe(CO)5的熔点-20℃,沸点103℃,可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示:下列关于Fe(CO)5说法不正确的是________。A.Fe(CO)5是分子晶体B.Fe(CO)5中Fe原子的配体与C22-互为等电子体C.Fe(CO)5中σ键与π键之比为1:1D.Fe(CO)5=Fe+5CO反应中没有新化学键生成②CN-的电子式为__________。③H2NCONH2(尿素)中N、C原子的杂化方式分别为__________、__________,组成尿素的4种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________,1molH2NCONH2(尿素)分子中含有σ键的数目为__________。(3)NaCl和MgO都属于离子化合物,NaCl的熔点为801.3C,MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是________。(4)FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置的Fe或者b位置的Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy,FexNy转化为两种Cu的替代型产物的能量变化如图2所示,其中相对不稳定的Cu替代型产物的化学式为__________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
A.该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,平衡时二氧化氮的物质的量多,故有T1<T2,正确;B.升温,正逆速率都加快,平衡逆向移动,故错误;C.平衡时,容器I中二氧化氮的消耗量为1.2-0.4=0.8mol,则反应热为=346.8kJ,故错误;D.容器III中T3下平衡常数不确定,不能确定其反应进行方向,故错误。故选A。2、C【解析】
A、配制混酸时,应先将浓硝酸注入烧杯中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却,故A错误;B、由于硝化反应控制温度50~60℃,应采取50~60℃水浴加热,故B错误;C、硝基苯是油状液体,与水不互溶,分离互不相溶的液态混合物应采取分液操作,故C正确;D、蒸馏时为充分冷凝,应从下端进冷水,故D错误。答案:C。【点睛】本题考查了硝基苯的制备实验,注意根据实验原理和实验基本操作,结合物质的性质特点和差异答题。3、C【解析】
A.乙酸乙酯沸点770。C,乙酸正丁酯沸点1260。C,制备乙酸乙酯和乙酸丁酯,需要的温度较高,需要用酒精灯直接加热,不能用水浴加热,A项错误;B.乙酸乙酯采取边反应边蒸馏的方法,但乙酸丁酯则采取直接冷凝回流的方法,待反应后再提取产物,B项错误;C.制备乙酸乙酯和乙酸丁酯都为可逆反应,用浓硫酸做脱水剂和催化剂,能加快反应速率,两者措施相同,C项正确;D.制备乙酸乙酯时,为了提高冰醋酸的转化率,由于乙醇价格比较低廉,会使乙醇过量,制备乙酸丁酯时,采用乙酸过量,以提高丁醇的利用率,这是因为正丁醇的价格比冰醋酸高,D项错误;答案选C。4、D【解析】
A.工业上用电解饱和食盐水的方法来制取烧碱,化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,A错误;B.工业利用氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,HCl溶于水得到盐酸,而不是光照,B错误;C.C2H5OHCH2=CH2↑+H2O是实验室制备乙烯的方法,工业制备乙烯主要是石油的裂解得到,C错误;D.将过量的氯气通入石灰乳中制取漂粉精,化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,D正确;故合理选项是D。5、A【解析】
A.甲中H2O2,在MnO2作催化剂条件下发生反应2H2O22H2O+O2↑生成O2,故A正确;B.乙中浓盐酸具有挥发性,烧杯中可能发生的反应有2HCl+Na2SiO3=2NaCl+H2SiO3,故B错误;C.丙中橡皮管连接分液漏斗和圆底烧瓶,气压相等,两仪器中不可能出现液面差,液面a不可能保持不变,故C错误;D.丁中合金里Al、Si与NaOH溶液反应生成H2,根据H2体积无法计算合金中Mg的含量,因为Al、Si都能与NaOH溶液反应生成H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,故D错误;答案选A。【点睛】镁和硅都可以和氢氧化钠发生反应释放出氢气。6、C【解析】
A.MFe2O4在与H2的反应中,氢元素的化合价升高,铁元素的化合价降低,则MFe2O4在与H2的反应中表现了氧化性,故A正确;B.若4molMFe2Ox与1molSO2恰好完全反应,设MFe2Ox中铁元素的化合价为n,由电子守恒可知,4mol×2×(3-n)=1mol×(4-0),解得n=2.5,由化合物中正负化合价的代数和为0可知,+2+(+2.5)×2+2x=0,所以x=3.5,故B正确;C.MFe2Ox与SO2反应中铁元素的化合价升高,MFe2Ox被氧化,故C错误;D.MFe2O4与MFe2Ox的相互转化反应中有元素化合价的升降,则均属于氧化还原反应,故D正确;综上所述,答案为C。【点睛】氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)中可先假设M为二价的金属元素,例如锌离子,即可用化合价的代数和为0,来计算铁元素的化合价了。7、D【解析】
A.遇苯酚显紫色的溶液,说明溶液中含有Fe3+,Fe3+与I-因发生氧化还原反应而不能大量共存,Fe3+与SCN-能反应生成络合物,而不能大量共存,A不符合题意;B.ClO-具有强氧化性,SO32-具有还原性,ClO-与SO32-能发生氧化还原反应而不能大量共存,B不符合题意;C.酸碱抑制水的电离,溶液中水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1,该溶液可能显酸性或碱性;酸性溶液中,H+与CH3COO-不能大量共存,C不符合题意;D.0.1mol·L-1的K2SO4溶液,溶液中的Na+、Al3+、Cl-、NO3-能够大量共存,D符合题意;答案选D。【点睛】在做离子共存题的时候,重点要注意题目中暗含的信息,例如溶液中水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1,这个溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液,弱酸根离子与H+不能够大量共存,弱碱阳离子与OH-不能够大量共存。8、D【解析】
A.84消毒液主要成分是NaClO,具有强氧化性,有杀菌消毒作用,因此可用于居家环境杀菌消毒,A正确;B.生活垃圾分类处理,使能够回收利用的物质物尽其用,再生资源回收利用,有害物质集中处理,就可以减少污染物的排放,有利于社会持续发展,B正确;C.5G芯片主要材料是Si单质,C正确;D.太阳能光催化环境技术技术可以将二氧化碳转化为燃料,涉及太阳能与化学能的转移,产生的燃料为氢气、CO等属于二次能源,D错误;故合理选项是D。9、D【解析】
A.反应物甲中的两个N-H键的N原子连接不同的原子团,故两个N受其他原子或原子团的影响不同,则两个N-H键的活性不同,A错误;B.乙分子中含有饱和碳原子,与饱和碳原子成键的原子构成的是四面体结构,因此乙分子中所有原子不在同一平面上,B错误;C.由丙的结构简式可知其分子式为C22H24O2N5Cl,C错误;D.根据图示可知:化合物甲与乙反应产生丙外还有HCl生成,该反应生成丙的原子利用率小于100%,D正确;故合理选项是D。10、B【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,其中X原子的质子总数与电子层数相等,则X为氢;Y、W同主族,且Y、W形成的一种化合物甲是常见的大气污染物,该物质为二氧化硫,则Y为氧,W为硫;X、Z同主族,则Z为钠;Q为氯;A.核外电子排布相同,核电荷越大半径越小,则S2->Cl-,O2->Na+,电子层多的离子半径大,则S2->Cl->O2->Na+,即Z<Y<Q<W,故A错误;B.氧能分别与氢、钠、硫形成过氧化氢、过氧化钠、三氧化硫具有漂白性的化合物,故B正确;C.同周期元素,核电荷数越大非金属性越强,则非金属性:W<Q;非金属性越强其最高价氧化物的水化物酸性越强,而不是氢化物水溶液的酸性,故C错误;D.电解氯化钠的水溶液可制得氢气、氯气和氢氧化钠,无法得到钠单质,故D错误;故选B。【点睛】比较元素非金属性可以根据其氢化物的稳定性,也可以根据其最高价氧化物的水化物酸性强弱,或是单质的氧化性。11、A【解析】
A.次氯酸的中心原子为O,HClO的结构式为:H−O−Cl,A项正确;B.
HF是共价化合物,不存在离子键,分子中氟原子与氢原子形成1对共用电子对,电子式为,B项错误;C.硫离子质子数为16,核外电子数为18,有3个电子层,由里到外各层电子数分别为2、8、8,离子结构示意图为,C项错误;D.氯原子的半径比碳原子的大,中心原子的半径小,D项错误;答案选A。【点睛】A项是易错点,要特别注意原子与原子之间形成的共价键尽可能使本身达到稳定结构。12、A【解析】
A项、50mL1mol/L硝酸与Fe完全反应生成硝酸铁或硝酸亚铁,若硝酸的还原产物只有一氧化氮,50mL1mol/L硝酸的物质的量为0.05mol,则生成一氧化氮转移的电子数目为0.0375mol,故A错误;B项、2molNO与1molO2所含O原子的物质的量为4mol,由质量守恒定律可知,反应前后原子个数不变,则所得物质中的氧原子数为4NA,故B正确;C项、乙酸和甲醛(HCHO)的最简式相同,均为CH2O,30gCH2O的物质的量为1mol,1molCH2O完全燃烧消耗O2的物质的量为1mol,故C正确;D项、1L0.1mol/L的CH3COONH4的物质的量为0.1mol,由物料守恒可知溶液中CH3COOH和CH3COO-的物质的量为0.1mol,故D正确。故选A。【点睛】本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键。13、D【解析】
A.二氧化硫溶于与水生成亚硫酸,亚硫酸容易被空气中的氧气氧化生成硫酸,是氧化还原反应,故A不选;B.植物光合作用利用光能将二氧化碳和水合成有机物,并产生氧气,O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故B不选;C.用漂粉精杀菌利用了次氯酸根的强氧化性,发生了氧化还原反应,故C不选;D.明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮杂质,具有净水作用,没有发生氧化还原反应,故D选;故答案选D。14、B【解析】
溶液中加入物质后产生红褐色沉淀同时产生气体,所以加入的物质是碱,铵根离子和碱反应得到氨气,Fe3+和碱反应生成Fe(OH)3沉淀,溶液X是偏铝酸盐的溶液,偏铝酸根和碳酸氢根之间反应可以得到氢氧化铝沉淀。【详解】A.因溶液中存在Fe3+离子,故一定不存在S2-离子,A错误;B.根据上述分析,步骤①所加试剂可以是弄KOH溶液或是其他强碱溶液,B正确;C.可以使湿润的红色石蕊试纸检验生成的无色气体是氨气,会变蓝,C错误;D.步骤②反应的离子方程式为H2O+AlO2-+HCO3-=Al(OH)3↓+CO32-,D错误;故选B。15、D【解析】
A.钠是11号元素,中子数为12的钠原子,质量数为23:Na,故A正确;B.氯的核电荷为17,最外层得到1个电子形成稳定结构,Cl-的结构示意图:,故B正确;C.二氧化碳的碳与氧形成四个共用电子对,CO2的结构式:O=C=O,故C正确;D.NaClO是离子化合物,NaClO的电子式:,故D错误;故选D。16、D【解析】
X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则X为O元素,X、Z同族,则Z为S元素,Y的最高正价与最低负价的代数和为6,则Y的最高价为+7价,且与S同周期,所以Y为Cl元素,W与X、Y既不同族也不同周期,W为H元素,据此解答。【详解】A.根据上述分析,Y为Cl,Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,A项正确;B.在元素周期表中,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径由小到大的顺序为H<O<Cl<S(H<O<S),B项正确;C.根据上述分析,X、W分别为O、H,两者可形成H2O、H2O2两者物质,C项正确;D.Y、Z分别为Cl、S,非金属性Cl>S,元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,HCl(Y的气态氢化物)更稳定,D项错误;答案选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、碳碳双键+C2H5OH+H2O取代反应(硝化反应)+2CH3Cl+2HCl【解析】
根据合成路线可知,A为乙烯,与水加成生成乙醇,B为乙醇;D为甲苯,氧化后生成苯甲酸,E为苯甲酸;乙醇与苯甲酸反应生成苯甲酸乙酯和水,F为苯甲酸乙酯;根据聚酰亚胺的结构简式可知,N原子在苯环的间位,则F与硝酸反应,生成;再与Fe/Cl2反应生成,则I为;K是D的同系物,核磁共振氢谱显示其有4组峰,则2个甲基在间位,K为;M分子中含有10个C原子,聚酰亚胺的结构简式中苯环上碳原子的位置,则L为;被氧化生成M,M为;【详解】(1)分析可知,A为乙烯,含有的官能团为碳碳双键;(2)反应①为乙醇与苯甲酸在浓硫酸的作用下发生酯化反应,方程式为+C2H5OH+H2O;(3)反应②中,F与硝酸反应,生成,反应类型为取代反应;(4)I的分子式为C9H12O2N2,根据已知ii,可确定I的分子式为C9H16N2,氨基的位置在-COOC2H5的间位,结构简式为;(5)K是D的同系物,D为甲苯,则K中含有1个苯环,核磁共振氢谱显示其有4组峰,则其为对称结构,若为乙基苯,有5组峰值;若2甲基在对位,有2组峰值;间位有4组;邻位有3组,则为间二甲苯,聚酰亚胺中苯环上碳原子的位置,则L为,反应的方程式为+2CH3Cl+2HCl;(6)1molM可与4molNaHCO3反应生成4molCO2,则M中含有4mol羧基,则M的结构简式为;(7)I为、N为,氨基与羧基发生缩聚反应生成酰胺键和水,则P的结构简式为。【点睛】确定苯环上N原子的取代位置时,可以结合聚酰亚胺的结构简式中的N原子的位置确定。18、羧基、氯原子光照+3NaOH+NaCl+3H2O、、(任选其一)CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH(或与溴1,4-加成、氢氧化钠溶液水解、与氯化氢加成、催化氧化、催化氧化)【解析】
本题为合成芳香族高聚物的合成路线,C7H8经过反应①生成的C7H7Cl能够在NaOH溶液中反应可知,C7H8为甲苯,甲苯在光照条件下,甲基上的氢原子被氯原子取代,C7H7Cl为,C为苯甲醇,结合已知反应和反应条件可知,D为,D→E是在浓硫酸作用下醇的消去反应,则E为,据M的分子式可知,F→M发生了消去反应和中和反应。M为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,据此进行分析。【详解】(1)根据F的结构简式可知,其官能团为:羧基、氯原子;反应①发生的是苯环侧链上的取代反应,故反应条件应为光照。答案为:羧基、氯原子;光照;(2)F→M发生了消去反应和中和反应。M为,反应的化学方程式为:+3NaOH+NaCl+3H2O,故答案为:+3NaOH+NaCl+3H2O。(3)E为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,故答案为:。(4)E为,其同分异构体具有①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基,②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2,则该物质一个官能团应是酚羟基,且酚羟基的邻对位位置应无取代基,则另一取代基和酚羟基为间位关系。故其同分异构体为:、、,故答案为:、、(任选其一)。(5)分析目标产物F的结构简式:,运用逆推方法,根据羧酸醛醇卤代烃的过程,可选择以为原料进行合成,合成F的流程图应为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH,故答案为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH。【点睛】卤代烃在有机物转化和合成中起重要的桥梁作用:烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。19、0.02ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O黄绿色气体变成无色BH2C2O4+Cl2=2CO2+2HCl搅拌过快,增加了氯气的逸出,从而使草酸去除率降低残存于母液A中c(CoCl2)会更小母液A处理中消耗更多的氯气【解析】
利用浓盐酸和Ca(ClO)2反应制备氯气,氯气在氧化草酸,除去母液中的草酸。【详解】(1)根据表格中的信息,Co2+的质量浓度为1.18g/L,则1L溶液中的,则;(2)加入盐酸,与Ca(ClO)2反应生成Cl2,为归中反应,离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O;氯气为黄绿色气体,当反应完全之后,无氯气产生,装置中的气体由黄绿色变成无色,则答案为黄绿色气体变成无色;(3)由于热传递,只能由温度高的传递到温度低的部分,三颈烧瓶反应温度为50℃,那么水浴锅的温度应该高一点,这样热量才能传递到反应液中,B符合题意;(4)氯气具有氧化性,草酸具有还原性,能够发生氧化还原反应,草酸被氧化成CO2,化学方程式为H2C2O4+Cl2=2CO2+2HCl;(5)搅拌过快,Cl2来不及反应,就从母液中逸出,因此草酸去除率反而降低,答案为搅拌过快,增加了氯气的逸出,从而使草酸去除率降低;(6)草酸铵为强电解质,而草酸是弱电解质,草酸铵溶液中的草酸根浓度更大,能够使Co2+沉淀得更加完全;由于母液中有NH4+,在Cl2也会与NH4+反应,因此在处理母液时,需要消耗更多的氯气。答案:残存于母液A中c(CoCl2)会更小母液A处理中消耗更多的氯气。20、与C6H5NH3+发生中和反应,生成C6H5NH2C6H5NH3++OH-C6H5NH2+H2O安全管、平衡压强、防止气压过大等打开止水夹d撤掉酒精灯或停止加热40.0%在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再向水溶液中加氢氧化钠溶液,析出苯胺,分液后用氢氧化钠固体(或碱石灰)干燥苯胺中含有的少量水分,滤去氢氧化钠固体即可得较纯净的苯胺【解析】
(1)与NH3相似,NaOH与反应生成;(2)装置A中玻璃管与空气连通,能平衡烧瓶内外的压强;(3)为防止倒吸,在苯胺吹出完毕后,打开止水夹d,再停止加热;(4)根据硝基苯的体积计算苯胺的理论产量,实际产量÷理论产量=产率;(5)根据易溶于水、硝基苯难溶于水设计分离方案;【详解】(1)与NH3相似,加入氢氧化钠,NaOH与反应生成,反应的离子方程式是;(2)装置A中玻璃管与空气连通,能平衡烧瓶内外的压强,所以玻璃管的作用是安全管、平衡压强、防止气压过大;(3)为防止倒吸,先打开止水夹d,再停止加热;(4)5mL硝基苯的质量是5mL×1.23g·cm-3=6.15g,物质的量是=0.05mol,根据质量守恒定律,生成苯胺的物质的量是0.05mol,苯胺的质量是0.05mol×93g/mol=4.65g,苯胺的产率是=40.0%;(5)在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再向水溶液中加氢氧化钠溶
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