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文檔簡介
遼寧師大學(xué)附中2024屆高三第四次模擬考試化學(xué)試卷注意事項1.考生要認真填寫考場號和座位序號。2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答;第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3.考試結(jié)束后,考生須將試卷和答題卡放在桌面上,待監(jiān)考員收回。一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、偏二甲肼[(CH3)2N-NH2](N為-2價)與N2O4是常用的火箭推進劑,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下:(CH3)2N-NH2(l)+2N2O4(l)═2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)△H<0,下列說法不正確的是()A.該反應(yīng)在任何情況下都能自發(fā)進行B.1mol(CH3)2N-NH2含有11mol共價鍵C.反應(yīng)中,氧化產(chǎn)物為CO2,還原產(chǎn)物為N2D.反應(yīng)中,生成1molCO2時,轉(zhuǎn)移8mole-2、我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下,則下列說法正確的是()A.E為該反應(yīng)的反應(yīng)熱B.①→②吸收能量C.CH4→CH3COOH過程中,有極性鍵的斷裂和非極性鍵的形成D.加入催化劑能改變該反應(yīng)的能量變化3、根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象能得出相應(yīng)結(jié)論的是()選項實驗操作現(xiàn)象結(jié)論ASO2緩慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中溶液紅色褪去SO2具有漂白性B將充滿NO2的密閉玻璃球浸泡在熱水中氣體紅棕色加深2NO2(g)N2O4(g)為放熱反應(yīng)C某黃色溶液X中加入淀粉-KI溶液溶液變成藍色溶液X中含有Br2D無水乙醇中加入濃硫酸,加熱,產(chǎn)生的氣體Y通入酸性KMnO4溶液溶液紫色褪去氣體Y中含有乙烯A.A B.B C.C D.D4、下列物質(zhì)中,屬于電解質(zhì)的是()A.蔗糖 B.濃硫酸 C.硫酸氫鈉 D.二氧化硅5、鋰—銅空氣燃料電池(如圖)容量高、成本低,該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力,其中放電過程為:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列說法錯誤的是A.放電時,當(dāng)電路中通過0.2mol電子的電量時,有0.2molLi+透過固體電解質(zhì)向Cu極移動,有標準狀況下1.12L氧氣參與反應(yīng)B.通空氣時,銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2OC.放電時,正極的電極反應(yīng)式為:Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-D.整個反應(yīng)過程,空氣中的O2起了催化劑的作用6、下列有關(guān)有機化合物的說法中,正確的是A.淀粉、蛋白質(zhì)和油脂都屬于有機高分子化合物B.乙烯、苯和乙醇均能被酸性高錳酸鉀溶液氧化C.絕大多數(shù)的酶屬于具有高選擇催化性能的蛋白質(zhì)D.在的催化作用下,苯可與溴水發(fā)生取代反應(yīng)7、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,X、Y價電子數(shù)之比為2∶3。W的原子半徑在同周期主族元素中最小,金屬單質(zhì)Z在空氣中燃燒生成的化合物可用作呼吸面具的供氧劑。下列說法錯誤的是A.原子半徑X>Y,離子半徑Z>YB.化合物Z2Y存在離子鍵,ZWY中既有存在離子鍵又有共價鍵C.X的簡單氫化物與W的單質(zhì)在光照下產(chǎn)生W的氫化物D.Y、W的某些單質(zhì)或兩元素之間形成的某些化合物可作水的消毒劑8、下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是()A.FeCl3易發(fā)生水解,可用于蝕刻銅制的印制線路板B.漂白粉具有氧化性,可用于脫除煙氣中SO2和NOC.CaCO3高溫下能分解,可用于修復(fù)被酸雨侵蝕的土壤D.活性炭具有還原性,可用于除去水體中Pb2+等重金屬9、煉鐵、煉鋼過程中,先被氧化后被還原的元素是()A.煉鐵過程中的鐵元素 B.煉鐵過程中的氧元素C.煉鐵過程中的碳元素 D.煉鋼過程中的鐵元素10、25℃時,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1CH3COOH(Ka=1.75×10-5)溶液的過程中,消耗NaOH溶液的體積與溶液pH的關(guān)系如圖所示。下列各項中粒子濃度關(guān)系正確的是A.點①所示溶液中:2c(CH3COO-)-2c(CH3COOH)=c(H+)-c(OH-)B.點②所示溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.點③所示溶液中:c(CH3COO-)-C(CH3COOH)=c(Na+)+2c(H+)-2c(OH-)D.pH=12的溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)11、A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,其中A的原子序數(shù)是B和D原子序數(shù)之和的1/4,C的原子半徑在所有短周期主族元素中最大,甲和丙是D元素的兩種常見氧化物,乙和丁是B元素的兩種常見同素異形體,0.005mol/L戊溶液的pH=2,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物省略),下列敘述一定正確的是A.C、D兩元素形成的化合物的原子個數(shù)比為1:2B.C、E形成的化合物的水溶液呈堿性C.簡單離子半徑:D>C>BD.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:E>A12、某溶液中可能含有K+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、Cl-、NO3-中的幾種,將此溶液分成兩等份,進行如下實驗:①在一份溶液中加入足量NaOH,加熱,可收集到標準狀態(tài)下的氣體1.12L;②在另一份溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,過濾得到沉淀2.33g;③在②的濾液中加入足量AgNO3溶液,又有4.7g沉淀產(chǎn)生。有關(guān)該溶液中離子種類(不考慮H+和OH-)的判斷正確的是A.溶液中至少有2種陽離子 B.只能確定溶液中NH4+、SO42-是否存在C.溶液中最多有4種陰離子 D.溶液中不可能同時存在K+和NO3-13、CuSO4溶液中加入過量KI溶液,產(chǎn)生白色CuI沉淀,溶液變棕色。向反應(yīng)后溶液中通入過量SO2,溶液變成無色。下列說法不正確的是()A.滴加KI溶液時,KI被氧化,CuI是還原產(chǎn)物B.通入SO2后,溶液變無色,體現(xiàn)SO2的還原性C.整個過程發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)D.上述實驗條件下,物質(zhì)的氧化性:Cu2+>I2>SO214、短周期元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大,元素X的一種高硬度單質(zhì)是寶石,Y2+電子層結(jié)構(gòu)與氖相同,Z的質(zhì)子數(shù)為偶數(shù),室溫下M單質(zhì)為淡黃色固體,下列有關(guān)說法不正確的是()A.原子半徑:M<Z<Y B.Y的單質(zhì)起火燃燒時可用泡沫滅火劑滅火C.可用XM2洗滌熔化過M的試管 D.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:M>Z15、已知:乙醇、乙醛的沸點分別為78℃、20.8℃。某同學(xué)試圖利用下列實驗裝置來完成“乙醛的制備、收集和檢驗”一系列實驗,其中設(shè)計不合理的是A.提供乙醇蒸氣和氧氣B.乙醇的催化氧化C.收集產(chǎn)物D.檢驗乙醛16、核能的和平利用對于完成“節(jié)能減排”的目標有著非常重要的意義。尤其是核聚變,因其釋放能量大,無污染,成為當(dāng)前研究的一個熱門課題。其反應(yīng)原理為+→+。下列說法中正確的是()A.D和T是質(zhì)量數(shù)不同,質(zhì)子數(shù)相同的氫的兩種元素B.通常所說的氫元素是指C.、、是氫的三種核素,互為同位素D.這個反應(yīng)既是核反應(yīng),也是化學(xué)反應(yīng)17、在100mL的混合液中,硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是0.3mol/L、0.15mol/L,向該混合液中加入2.56g銅粉,加熱,待充分反應(yīng)后,所得溶液中銅離子的物質(zhì)的量濃度是A.0.15mol/LB.0.225mol/LC.0.30mol/LD.0.45mol/L18、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.標準狀況下,2.24LCl2通入NaOH溶液中反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NAB.常溫下,1LpH=11的NaOH溶液中由水電離出的H+的數(shù)目為10-11NAC.273K、101kPa下,22.4L由NO和O2組成的混合氣體中所含分子總數(shù)為NAD.100g34%雙氧水中含有H-O鍵的數(shù)目為2NA19、設(shè)NA代表阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.28g的乙烯和環(huán)丙烷混合氣體中所含原子總數(shù)為6NAB.在標準狀況下,9.2gNO2含有的分子數(shù)為0.2NAC.常溫下,56g鐵與足量的濃硫酸反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NAD.公共場所用75%的乙醇殺菌消毒預(yù)防新冠病毒,1mol乙醇分子中含有的共價鍵的數(shù)目為7NA20、北京冬奧會將于2022年舉辦,節(jié)儉辦賽是主要理念。在場館建設(shè)中用到一種耐腐、耐高溫的表面涂料是以某雙環(huán)烯酯為原料制得,該雙環(huán)烯酯的結(jié)構(gòu)如圖所示()。下列說法正確的是A.該雙環(huán)烯酯的水解產(chǎn)物都能使溴水褪色B.1mol該雙環(huán)烯酯能與3molH2發(fā)生加成反應(yīng)C.該雙環(huán)烯酯分子中至少有12個原子共平面D.該雙環(huán)烯酯完全加氫后的產(chǎn)物的一氯代物有7種21、能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式為()。A.向FeBr2溶液中通入過量Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-B.向碳酸鈉溶液中通入少量CO2:CO32-+2CO2+H2O=2HCO3-C.向碘化鉀溶液中加入少量雙氧水:3H2O2+I-=IO3-+3H2OD.向CuSO4溶液中通入H2S:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+22、短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,其中W的陰離子的核外電子數(shù)與X、Y、Z原子的核外內(nèi)層電子數(shù)相同。X的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代,工業(yè)上采用液態(tài)空氣分餾方法來生產(chǎn)Y的單質(zhì),而Z不能形成雙原子分子。根據(jù)以上敘述,下列說法中正確的是A.上述四種元素的原子半徑大小為W<X<Y<ZB.W、X、Y、Z原子的核外最外層電子數(shù)的總和為20C.W與Y可形成既含極性共價鍵又含非極性共價鍵的化合物D.由W與X組成的化合物的沸點總低于由W與Y組成的化合物的沸點二、非選擇題(共84分)23、(14分)艾司洛爾是預(yù)防和治療手術(shù)期心動過速或高血壓的一種藥物,艾司洛爾的一種合成路線如下:回答下列問題:(1)丙二酸的結(jié)構(gòu)簡式為_______;E中含氧官能團的名稱是_______。(2)D生成E的反應(yīng)類型為____________。(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為________________。(4)A遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反應(yīng)生成1molB、1molH2O和1molCO2,B能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),推測A生成B的化學(xué)方程式為____。(5)X是B的同分異構(gòu)體,X同時滿足下列條件的結(jié)構(gòu)共有____種,其中核磁共振氫譜有五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為____。①可與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳②遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)③除苯環(huán)外不含其他環(huán)(6)寫出以苯甲醇和丙二酸為原料制備的合成路線________(其他試劑任選)。24、(12分)藥物H(阿戈美拉汀)是一種抗抑郁藥,H的一種合成路線如下:已知:;化合物B中含五元環(huán)結(jié)構(gòu),化合物E中含兩個六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)?;卮鹣铝袉栴}:(1)A的名稱為_______(2)H中含氧官能團的名稱為_______(3)B的結(jié)構(gòu)簡式為_______(4)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為_______(5)⑤的反應(yīng)類型是_______(6)M是C的一種同分異構(gòu)體,M分子內(nèi)除苯環(huán)外不含其他的環(huán),能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng),其核磁共振氫譜有4組峰且峰面積之比為6:3:2:1。任寫出三種滿足上述條件的M的結(jié)構(gòu)簡式_______(不考慮立體異構(gòu))。(7)結(jié)合上述合成路線,設(shè)計以2—溴環(huán)己酮()和氰基乙酸(NCCH2COOH)為原料制備的合成路線_______(無機試劑及有機溶劑任選)25、(12分)一水硫酸四氨合銅晶體[Cu(NH3)4SO4·H2O]常用作殺蟲劑,媒染劑,在堿性鍍銅中也常用作電鍍液的主要成分,在工業(yè)上用途廣泛。常溫下該物質(zhì)可溶于水,難溶于乙醇,在空氣中不穩(wěn)定,受熱時易發(fā)生分解。某化學(xué)興趣小組以Cu粉、3mol·L-1的硫酸、濃氨水、10%NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500mol·L-1稀鹽酸、0.500mol·L-1的NaOH溶液來制備一水硫酸四氨合銅晶體并測定其純度。I.CuSO4溶液的制?、賹嶒炇矣勉~與濃硫酸制備硫酸銅溶液時,往往會產(chǎn)生有污染的SO2氣體,隨著硫酸濃度變小,反應(yīng)會停止,使得硫酸利用率比較低。②實際生產(chǎn)中往往將銅片在空氣中加熱,使其氧化生成CuO,再溶解在稀硫酸中即可得到硫酸銅溶液;這一過程缺點是銅片表面加熱易被氧化,而包裹在里面的銅得不到氧化。③所以工業(yè)上進行了改進,可以在浸入硫酸中的銅片表面不斷通O2,并加熱;也可以在硫酸和銅的混合容器中滴加H2O2溶液。④趁熱過濾得藍色溶液。(1)某同學(xué)在上述實驗制備硫酸銅溶液時銅有剩余,該同學(xué)將制得的CuSO4溶液倒入另一蒸發(fā)皿中加熱濃縮至有晶膜出現(xiàn),冷卻析出的晶體中含有白色粉末,試解釋其原因________________。(2)若按③進行制備,請寫出Cu在H2O2作用下和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。(3)H2O2溶液的濃度對銅片的溶解速率有影響?,F(xiàn)通過下圖將少量30%的H2O2溶液濃縮至40%,在B處應(yīng)增加一個設(shè)備,該設(shè)備的作用是____________餾出物是______________________。II.晶體的制備將上述制備的CuSO4溶液按如圖所示進行操作(1)硫酸銅溶液含有一定的硫酸,呈酸性,加入適量NH3·H2O調(diào)節(jié)溶液pH,產(chǎn)生淺藍色沉淀,已知其成分為Cu2(OH)2SO4,試寫出生成此沉淀的離子反應(yīng)方程式__________。(2)繼續(xù)滴加NH3·H2O,會轉(zhuǎn)化生成深藍色溶液,請寫出從深藍色溶液中析出深藍色晶體的方法____________。并說明理由____________。Ⅲ.產(chǎn)品純度的測定精確稱取mg晶體,加適量水溶解,注入圖示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,并用蒸餾水沖洗導(dǎo)管內(nèi)壁,用V1mL0.500mol·L-1的鹽酸標準溶液完全吸收。取下接收瓶,用0.500mol·L-1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl(選用甲基橙作指示劑),到終點時消耗V2mLNaOH溶液。1.水2.長玻璃管3.10%NaOH溶液4.樣品液5.鹽酸標準溶液(1)玻璃管2的作用________________。(2)樣品中產(chǎn)品純度的表達式________________。(不用化簡)(3)下列實驗操作可能使氨含量測定結(jié)果偏低的原因是_________________A.滴定時未用NaOH標準溶液潤洗滴定管B.滴定過程中選用酚酞作指示劑C.讀數(shù)時,滴定前平視,滴定后俯視D.取下接收瓶前,未用蒸餾水沖洗插入接收瓶中的導(dǎo)管外壁E.由于操作不規(guī)范,滴定前無氣泡,滴定后滴定管中產(chǎn)生氣泡26、(10分)硫酰氯(SO2Cl2)可用于有機合成和藥物制造等。實驗室利用SO2和Cl2在活性炭作用下制取SO2Cl2[SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)ΔH=-97.3kJ/mol],裝置如圖所示(部分裝置省略)。已知SO2Cl2的熔點為-54.1℃,沸點為69.1℃,有強腐蝕性,不宜接觸堿、醇、纖維素等許多無機物和有機物,遇水能發(fā)生劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生白霧。回答下列問題:I.SO2Cl2的制備(1)水應(yīng)從___(選填“a”或“b”)口進入。(2)制取SO2的最佳組合是___(填標號)。①Fe+18.4mol/LH2SO4②Na2SO3+70%H2SO4③Na2SO3+3mo/LHNO3(3)乙裝置中盛放的試劑是___。(4)制備過程中需要將裝置甲置于冰水浴中,原因是___。(5)反應(yīng)結(jié)束后,分離甲中混合物的最佳實驗操作是___。II.測定產(chǎn)品中SO2Cl2的含量,實驗步驟如下:①取1.5g產(chǎn)品加入足量Ba(OH)2溶液,充分振蕩、過濾、洗滌,將所得溶液均放入錐形瓶中;②向錐形瓶中加入硝酸酸化,再加入0.2000mol·L-1的AgNO3溶液l00.00mL;③向其中加入2mL硝基苯,用力搖動,使沉淀表面被有機物覆蓋;④加入NH4Fe(SO4)2指示劑,用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+,終點所用體積為10.00mL。已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10Ksp(AgSCN)=2×10-12(6)滴定終點的現(xiàn)象為___。(7)產(chǎn)品中SO2Cl2的質(zhì)量分數(shù)為___%,若步驟③不加入硝基苯則所測SO2Cl2含量將___(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。27、(12分)Ⅰ、研究性學(xué)習(xí)小組進行SO2的制備及性質(zhì)探究實驗,裝置如圖(a為活塞,加熱及固定裝置已略去)。(1)連接儀器、___、加藥品后,打開a,然后滴入濃硫酸,加熱;(2)銅與濃硫酸反應(yīng)制備SO2的化學(xué)方程式是___;(3)品紅溶液中的實驗現(xiàn)象是___;(4)從高錳酸鉀溶液中觀察到的現(xiàn)象說明SO2具有___性。Ⅱ、上述實驗中NaOH溶液用于吸收剩余的SO2生成Na2SO3,Na2SO3是抗氧劑。向燒堿和Na2SO3混合溶液中加入少許溴水,振蕩后溶液變?yōu)闊o色。(1)寫出在堿性溶液中Br2氧化Na2SO3的離子方程式___(2)反應(yīng)后的溶液含有SO32-、SO42-、Br-、OH-等陰離子,請?zhí)顚戣b定其中SO42-和Br-的實驗報告。___限選試劑:2mol·L-1HCl;1mol·L-1H2SO4;lmol·L-1BaCl2;lmol·L-1Ba(NO3)2;0.1mol·L-1AgNO3;CCl4;新制氯水。編號實驗操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟①取少量待測液加入試管中,加入過量的2mol·L-1鹽酸,再滴加有生成,證明待測液中SO42-步驟②取出步驟①中適量上層清液于試管中,加入適量氯水,再加入,振蕩,靜置。下層液體呈,證明待測液中含Br-。28、(14分)慶祝新中國成立70周年閱兵式上,“東風(fēng)-41洲際彈道導(dǎo)彈”“殲20”等護國重器閃耀亮相,它們都采用了大量合金材料?;卮鹣铝袉栴}:(1)某些導(dǎo)彈的外殼是以碳纖維為增強體,金屬鈦為基體的復(fù)合材料。基態(tài)鈦原子的外圍電子排布式為_____。鈦可與C、N、O等元素形成二元化合物,C、N、O元素的電負性由大到小的順序是_________。(2)鈦比鋼輕,比鋁硬,鈦硬度比鋁大的原因是_____。(3)鈦鎳合金可用于戰(zhàn)斗機的油壓系統(tǒng),該合金溶于熱的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,其中陰離子的立體構(gòu)型為_____,S的_____雜化軌道與O的2p軌道形成_____鍵(填“π”或“σ”)。(4)金屬鈦采用六方最密堆積的方式形成晶體,其晶胞的俯視圖為_____(填字母序號)。(5)氮化鈦熔點高,硬度大,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若氮化鈦晶體中Ti原子的半徑為apm,N原子的半徑為bpm,則氮化鈦晶體中原子的空間利用率的計算式為_____(用含a、b的式子表示)。碳氮化鈦化合物在航天航空領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)是用碳原子代替氮化鈦晶胞頂點的氮原子,則這種碳氮化鈦化合物的化學(xué)式為_____。29、(10分)“點擊化學(xué)”是指快速、高效連接分子的一類反應(yīng),例如銅催化的Huisgen環(huán)加成反應(yīng):我國科研人員利用該反應(yīng)設(shè)計、合成了具有特殊結(jié)構(gòu)的聚合物F并研究其水解反應(yīng)。合成線路如下圖所示:已知:(1)A生成B的反應(yīng)類型是____。(2)關(guān)于B和C,下列說法正確的是____(填字母序號)。a利用核磁共振氫譜可以鑒別B和CbB不能發(fā)生消去反應(yīng)c可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗C中含醛基(3)B生成C的過程中還有另一種生成物X,分子式為C3H6O,核磁共振氫譜顯示只有一組峰,X的結(jié)構(gòu)簡式為___。(4)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為___。(5)請根據(jù)以上流程,并推測聚合物F所具有的特殊結(jié)構(gòu),下列關(guān)于聚合物F的結(jié)構(gòu)說法正確的是___AF中必含-CH2=N-結(jié)構(gòu)BF中必含-N=N-結(jié)構(gòu)CF的結(jié)構(gòu)可能是(6)H是比A多一個碳原子的同系物。H的同分異構(gòu)體中符合下列條件的有___種。①苯環(huán)上有三個取代基②能和FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)(7)為了探究連接基團對聚合反應(yīng)的影響,設(shè)計了單體K,其合成路線如下,寫出H、I、J的結(jié)構(gòu)簡式:___
參考答案一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、C【解析】
A.自發(fā)反應(yīng)的判斷依據(jù),△G=△H-T△S<0,反應(yīng)能自發(fā)進行,根據(jù)方程式(CH3)2N-NH2(l)+2N2O4(l)═2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)△H<0可知,△H<0、△S>0,可得△G=△H-T△S<0,該反應(yīng)在任何情況下都能自發(fā)進行,A正確;B.1mol(CH3)2N-NH2含有11mol共價鍵,B正確;C.反應(yīng)中,C元素化合價由-4升高到+4,發(fā)生氧化反應(yīng),CO2為氧化產(chǎn)物,N元素化合價由-2升高到0,+4降低到0,即發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng),N2即為氧化產(chǎn)物又為還原產(chǎn)物,C錯誤;D.反應(yīng)中,C元素化合價由-4升高到+4,生成1molCO2時,轉(zhuǎn)移8mole-,D正確;故答案選C?!军c睛】自發(fā)反應(yīng)的判斷依據(jù),△G=△H-T△S<0,反應(yīng)自發(fā)進行,△G=△H-T△S>0,反應(yīng)非自發(fā),△S為氣體的混亂度。2、C【解析】
A.根據(jù)圖示E為該反應(yīng)的活化能,故A錯誤;B.①→②的能量降低,過程為放熱過程,故B錯誤;C.該過程中甲烷中的C-H鍵斷裂,為極性鍵的斷裂,形成CH3COOH的C-C鍵,為非極性鍵形成,故C正確;D.催化劑不能改變反應(yīng)的能量變化,只改變反應(yīng)的活化能,故D錯誤;故答案為C。3、B【解析】
A.SO2緩慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中,因為二氧化硫是酸性氧化物,與氫氧化鈉反應(yīng)而使紅色褪去,結(jié)論不正確,A項錯誤;B.對于平衡2NO2(g)N2O4(g),升高溫度,氣體顏色加深,二氧化氮濃度增大,說明反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),B項正確;C.能使淀粉-KI溶液變藍的黃色溶液不一定含有Br2,可能含有Fe3+,C項錯誤;D.乙醇易揮發(fā),若產(chǎn)生的氣體Y中含有乙醇和二氧化硫,乙醇和二氧化硫都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,所以無法證明氣體Y中一定含有乙烯,D項錯誤;答案選B?!军c睛】C項是易錯點,要注意Fe3+也為黃色溶液,且具有氧化性,可以氧化I-轉(zhuǎn)化為I2使淀粉變藍。平時做題要多思考,多總結(jié),將知識學(xué)以致用,融會貫通。4、C【解析】
A.蔗糖、酒精、淀粉等是在水溶液中或熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物,屬于非電解質(zhì),選項A錯誤;B.濃硫酸是混合物,既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),選項B錯誤;C.硫酸氫鈉在水溶液中或熔融狀態(tài)下均能導(dǎo)電的化合物,屬于電解質(zhì),選項C正確;D.二氧化硅:原子晶體,不溶于水,在熔融狀態(tài)下,沒有自由移動的離子生成,在兩種情況下都不導(dǎo)電,是非電解質(zhì),選項D錯誤。答案選C。【點睛】本題考查電解質(zhì)與非電解質(zhì)概念的判斷,在熔融狀態(tài)下或水溶液中能導(dǎo)電的化合物為電解質(zhì),首先必須是化合物,如單質(zhì)或混合物都既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。5、D【解析】
放電時,鋰失電子作負極,Cu上O2得電子作正極,負極上電極反應(yīng)式為Li-e-═Li+,正極上電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,據(jù)此分析解答。【詳解】A.放電時,電解質(zhì)中陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,當(dāng)電路中通過0.2mol電子的電量時,根據(jù)4Cu+O2===2Cu2O,O2+4e-+2H2O=4OH-,正極上參與反應(yīng)的氧氣為0.05mol,在標準狀況下的體積為0.05mol×22.4L/mol=1.12L,故A正確;B.該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕而產(chǎn)生電力,由方程式可知銅電極上并非是氧氣直接放電,正極反應(yīng)為Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-,因此通入空氣的目的是讓氧氣與銅反應(yīng)生成Cu2O,故B正確;C.該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕而產(chǎn)生電力,由方程式可知銅電極上并非是氧氣直接放電,正極反應(yīng)為Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-,故C正確;D.通空氣時,銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O,放電時Cu2O轉(zhuǎn)化為Cu,則整個反應(yīng)過程中,銅相當(dāng)于催化劑,氧化劑為O2,故D錯誤;故答案為D。6、C【解析】
A.淀粉、蛋白質(zhì)是有機高分子化合物,油脂不是有機高分子化合物,A項錯誤;B.苯不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,B項錯誤;C.酶是由活細胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機物,具有高度選擇性,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),C項正確;D.在FeBr3的催化下,苯可與液溴發(fā)生取代反應(yīng),但不與溴水反應(yīng),D項錯誤;答案選C。7、A【解析】
X原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,且四種元素中原子序數(shù)最小,則X為C,X、Y價電子數(shù)之比為2∶3,則Y為O,金屬單質(zhì)Z在空氣中燃燒生成的化合物可用作呼吸面具的供氧劑,則Z為Na,W的原子序數(shù)比Z大且半徑在同周期中最小,則W為Cl,綜上所述,X、Y、Z、W分別為:C、O、Na、Cl,據(jù)此解答?!驹斀狻緼.C和O位于同周期且C原子序數(shù)小于O,所以C原子的半徑大于O原子半徑,Na+和O2-電子排布相同,O2-的原子序數(shù)更小,所以Na+的半徑小于O2-,即原子半徑X>Y,離子半徑Z﹤Y,A錯誤;B.Na+和O2-通過離子鍵結(jié)合成Na2O,Na+和ClO-通過離子鍵結(jié)合成NaClO,Cl和O通過共價鍵結(jié)合,B正確;C.CH4和Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成四種氯甲烷和HCl,C正確;D.O3、Cl2、ClO2等均可作水的消毒劑,D正確。答案選A。8、B【解析】
A.FeCl3具有強氧化性,能與Cu等金屬反應(yīng),可用于蝕刻銅制的印制線路板,與FeCl3易發(fā)生水解無關(guān),A錯誤;B.漂白粉的主要成分是次氯酸鈣,次氯酸鈣具有強氧化性,能氧化SO2和NO生成硫酸鹽和硝酸鹽,所以漂白粉可用于脫除煙氣中SO2和NO有害氣體,B正確;C.CaCO3能與酸反應(yīng),能改良、修復(fù)被酸雨浸蝕的土壤,與CaCO3高溫下能分解無關(guān),C錯誤;D.活性炭與Pb2+等金屬離子不反應(yīng),不能用于除去水體中Pb2+等重金屬離子,D錯誤;故合理選項是B。9、D【解析】
煉鋼過程中反應(yīng)原理:Fe+O2FeO、FeO+CFe+CO,2FeO+Si2Fe+SiO2。反應(yīng)中C元素化合價升高,F(xiàn)e元素發(fā)生Fe﹣FeO﹣Fe的一系列反應(yīng)中,則Fe元素既失去電子也得到電子,所以既被氧化又被還原,故選D。10、C【解析】
A.點①時,NaOH溶液與CH3COOH溶液反應(yīng)生成等物質(zhì)的量濃度的醋酸和醋酸鈉的混合溶液,溶液中的電荷守恒式為,溶液中的物料守恒式為,兩式聯(lián)立得c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-2c(OH-),A項錯誤;B.點②處溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),B項錯誤;C.點③處NaOH溶液與CH3COOH恰好反應(yīng)生成醋酸鈉,溶液中的電荷守恒式為,溶液中的物料守恒式為,兩式聯(lián)立得c(CH3COO-)-C(CH3COOH)=c(Na+)+2c(H+)-2c(OH-),C項正確;D.pH=12的溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D項錯誤。答案選C?!军c睛】本題首先要根據(jù)反應(yīng)原理分析各點溶液的成分,不論在哪一點,均從物料守恒、電荷守恒、質(zhì)子守恒來分析溶液中的離子即可。11、D【解析】
A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,0.005mol/L戊溶液的pH=2,說明戊為二元強酸,則戊為硫酸,丙為SO3;甲和丙是D元素的兩種常見氧化物,甲為SO2,D為S元素,E為Cl元素;乙和丁是B元素的兩種常見同素異形體,二氧化硫被乙氧化生成三氧化硫,可知乙為O3,丁為O2,則B為O元素;A的原子序數(shù)是B和D原子序數(shù)之和的,A的原子序數(shù)為(8+16)×=6,可知A為C元素;C的原子半徑在所有短周期主族元素中最大,C為Na元素,據(jù)此分析解答?!驹斀狻坑缮鲜龇治隹芍?,A為C,B為O,C為Na,D為S,E為Cl。A.C、D形成離子化合物Na2S,原子個數(shù)比為2:1,故A錯誤;B.C、E形成的化合物為氯化鈉,為強酸強堿鹽,不水解,水溶液呈中性,故B錯誤;C.一般而言,離子的電子層數(shù)越大,離子半徑越大,硫離子半徑最大;電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,鈉離子半徑小于氧離子,簡單離子半徑:D>B>C,故C錯誤;D.非金屬性Cl>C,則E的最高價氧化物水化物的酸性大于A的最高價氧化物水化物的酸性,故D正確;故選D?!军c睛】本題考查無機物的推斷及原子結(jié)構(gòu)與元素周期律,把握圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系、元素化合物知識來推斷物質(zhì)和元素為解答的關(guān)鍵。本題的突破口為“0.005mol/L戊溶液的pH=2”。本題的易錯點為C,要注意離子半徑比較方法的理解和靈活運用。12、C【解析】
①在一份溶液中加入足量NaOH,加熱,可收集到標準狀態(tài)下的氣體1.12L;和過量NaOH溶液加熱產(chǎn)生的氣體只能是氨氣,故一定存在NH4+,其物質(zhì)的量為n(NH3)==0.05mol;②在另一份溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,過濾得到沉淀2.33g,則一定存在SO42-,其物質(zhì)的量為n(SO42-)=n(BaSO4)==0.01mol,Ba2+與SO42-會發(fā)生離子反應(yīng)不能大量共存,含有SO42-,則一定不含有Ba2+;③在②的濾液中加入足量AgNO3溶液,又有4.7g沉淀產(chǎn)生,此沉淀未說明顏色,故可能為AgCl或AgI,且I-或Cl-的物質(zhì)的量之和≥0.05-0.01×2=0.03mol。A.依據(jù)分析可知,溶液中可能只存在銨根離子,故A錯誤;B.依據(jù)分析可知,溶液中一定存在NH4+、SO42-,還有Cl-或I-中的一種或兩種,B錯誤;C.依據(jù)分析可知,溶液中SO42-、Cl-、I-、NO3-均可能存在,C正確;D.依據(jù)分析可知,溶液中可能存在K+和NO3-,D錯誤;故合理選項是C。13、C【解析】
CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液化學(xué)方程式為2CuSO4+4KI═2K2SO4+2CuI↓+I2,反應(yīng)中Cu元素的化合價降低,I元素的化合價升高;向反應(yīng)后的混合物中不斷通入SO2氣體,反應(yīng)方程式為SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,該反應(yīng)中S元素的化合價升高,I元素的化合價降低?!驹斀狻緼、滴加KI溶液時,I元素的化合價升高,KI被氧化,Cu元素的化合價降低,則CuI是還原產(chǎn)物,故A正確;B、通入SO2后溶液逐漸變成無色,發(fā)生了氧化還原反應(yīng),S元素的化合價升高,體現(xiàn)其還原性,故B正確;C、發(fā)生2CuSO4+4KI═2K2SO4+2CuI↓+I2、SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI均為氧化還原反應(yīng),沒有復(fù)分解反應(yīng),故C錯誤;D、2CuSO4+4KI═2K2SO4+2CuI↓+I2反應(yīng)中Cu元素的化合價降低是氧化劑,I2是氧化產(chǎn)物,氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性,所以物質(zhì)的氧化性:Cu2+>I2,SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI中碘元素化合價由0價降低為-1價,I2是氧化劑,SO2被氧化,所以物質(zhì)氧化性I2>SO2,所以氧化性Cu2+>I2>SO2,故D正確。答案選C?!军c睛】本題考查氧化還原反應(yīng),根據(jù)題目信息推斷實驗中發(fā)生的反應(yīng),素材陌生,難度較大,考查學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的利用,把握反應(yīng)中元素的化合價變化為解答的關(guān)鍵,選項B為易錯點。14、B【解析】
元素X的一種高硬度單質(zhì)是寶石,X是C元素;Y2+電子層結(jié)構(gòu)與氖相同,Y是Mg元素;M單質(zhì)為淡黃色固體,M是S元素;Z的質(zhì)子數(shù)為偶數(shù),Z是Si元素。【詳解】A.同周期元素從左到右半徑減小,所以原子半徑:S<Si<Mg,故A正確;B.Mg是活潑金屬,能與二氧化碳反應(yīng),鎂起火燃燒時可用沙子蓋滅,故B錯誤;C.S易溶于CS2,可用CS2洗滌熔化過S的試管,故C正確;D.同周期元素從左到右非金屬性增強,最高價含氧酸酸性增強,最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性H2SO4>H2SiO3,故D正確;答案選B。15、D【解析】
A、乙醇易揮發(fā),向熱的乙醇中通入空氣,可以向后續(xù)裝置中提供乙醇蒸氣和氧氣,選項A正確;B、在銅粉催化下,乙醇發(fā)生催化氧化生成乙醛,選項B正確;C、乙醛易揮發(fā),應(yīng)用冰水浴收集乙醛產(chǎn)物,選項C正確;D、產(chǎn)物中混有乙醇,乙醇也能還原酸性高錳酸鉀溶液,使其褪色,選項D錯誤。答案選D。16、C【解析】
A項、D和T是質(zhì)量數(shù)不同,質(zhì)子數(shù)相同的氫的兩種核素,故A錯誤;B項、是氫元素的一種核素,氫元素是指核電荷數(shù)即質(zhì)子數(shù)為1的原子,符號為H,故B錯誤;C項、、、的質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,屬于同種元素的不同核素,互為同位素,故C正確;D項、該反應(yīng)是原子核內(nèi)發(fā)生的反應(yīng),屬于核反應(yīng),不是化學(xué)反應(yīng),故D錯誤;故選C。17、B【解析】溶液中n(H+)=0.15mol/L×2×0.1L+0.3mol/L×0.1L=0.06mol,反應(yīng)計算如下:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。3×64g8mol2mol3mol2.56g0.06mol0.03moln∵3×642.56<80.06∴Cu過量,∵80.06>n=0.0225mol,c(Cu2+)=0.0225mol/0.1L=0.225mol/L,正確答案B。點睛:由于Cu與HNO3反應(yīng)生成Cu(NO3)2,Cu(NO3)2電離生成的NO3-可以在H2SO4電離生成的H+作用下氧化單質(zhì)Cu,因此利用銅與硝酸反應(yīng)方程式計算存在后續(xù)計算的問題,恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒ㄊ怯肅u與NO3-、H+反應(yīng)的離子方程式進行一步計算。18、B【解析】
A.Cl2通入NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng):Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,這是一個歧化反應(yīng),每消耗0.1molCl2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1mol,A項錯誤;B.堿溶液中的H+均是水電離產(chǎn)生的,pH等于11的NaOH溶液中水電離出的H+濃度為10-11mol/L,故1L該溶液中H+的數(shù)目為10-11mol,B項正確;C.所給條件即為標準狀況,首先發(fā)生反應(yīng):2NO+O2=2NO2,由于NO和O2的量未知,所以無法計算反應(yīng)生成NO2的量,而且生成NO2以后,還存在2NO2N2O4的平衡,所以混合氣體中的分子數(shù)明顯不是NA,C項錯誤;D.100g34%雙氧水含有過氧化氫的質(zhì)量為34g,其物質(zhì)的量為1mol,含有H-O鍵的數(shù)目為2mol,但考慮水中仍有大量的H-O鍵,所以D項錯誤;答案選擇B項?!军c睛】根據(jù)溶液的pH可以求出溶液中的c(H+)或c(OH-),計算微粒數(shù)時要根據(jù)溶液的體積進行計算。在計算雙氧水中的H-O鍵數(shù)目時別忘了水中也有大量的H-O鍵。19、A【解析】
A.乙烯和環(huán)丙烷最簡式是CH2,其中含有3個原子,式量是14,28g的乙烯和環(huán)丙烷中含有最簡式的物質(zhì)的量是2mol,則混合氣體中所含原子總數(shù)為6NA,A正確;B.NO2的式量是46,9.2gNO2的物質(zhì)的量是0.2mol,由于NO2與N2O4在密閉容器中存在可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡,所以其中含有的分子數(shù)目小于0.2NA,B錯誤;C.在常溫下鐵遇濃硫酸會發(fā)生鈍化不能進一步發(fā)生反應(yīng),所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)小于3NA,C錯誤;D.乙醇分子結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH,一個分子中含有8個共價鍵,則1mol乙醇分子中含有的共價鍵的數(shù)目為8NA,D錯誤;故合理選項是A。20、A【解析】
該雙環(huán)烯酯水解產(chǎn)物中都含有碳碳雙鍵,都能使溴水褪色,選項A正確;1mol該雙環(huán)烯酯的兩個碳碳雙鍵能與2molH2發(fā)生加成反應(yīng),酯基中的碳氧雙鍵不能加成,選項B不正確;分子中不存在苯環(huán),共平面的原子從碳碳雙鍵出發(fā),至少是6個,分子中分別與兩個碳碳雙鍵共平面的原子不一定共面,選項C不正確;分子加氫后,兩邊環(huán)分別有4種一氯代物,—CH2—上有1種,共有9種,選項D不正確。21、D【解析】
A.向FeBr2溶液中通入過量Cl2,溴離子和亞鐵離子都被氧化,正確的離子方程式為:4Br?+2Fe2++3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl?,故A錯誤;B.向碳酸鈉溶液中通入少量CO2,反應(yīng)生成碳酸氫鈉,該反應(yīng)的離子方程式為:CO32?+CO2+H2O=2HCO3-,故B錯誤;C.向碘化鉀溶液中加入少量雙氧水,反應(yīng)生成碘單質(zhì),該反應(yīng)的離子方程式為:2H++H2O2+2I-=I2+2H2O,故C錯誤;D.向CuSO4溶液中通入H2S,生成CuS沉淀,該反應(yīng)的離子方程式為:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,故D正確。綜上所述,答案為D。22、C【解析】
X的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代,用的是14C;工業(yè)上采用液態(tài)空氣分餾方法來生產(chǎn)Y的單質(zhì),這是工業(yè)上生產(chǎn)氮氣的方法,Z的原子序數(shù)大于X、Y,且不能形成雙原子,X、Y、Z核外內(nèi)層電子數(shù)相同,均是2個,所以Z只能是稀有氣體Ne,W的陰離子的核外電子數(shù)與X、Y、Z原子的核外內(nèi)層電子數(shù)相同,則W是H?!驹斀狻緼.X為C,Y為N,同周期元素從左到右元素的原子半徑逐漸減小,則原子半徑C>N,Z為Ne,原子半徑測定依據(jù)不同,一般不與主族元素的原子半徑相比較,A錯誤;B.W、X、Y、Z原子的核外最外層電子數(shù)的總和為1+4+5+8=18,B錯誤;C.W與Y可形成N2H4的化合物,既含極性共價鍵又含非極性共價鍵,C正確;D.W為H元素,X為C元素,Y為N元素,C和H可形成多種烴類化合物,當(dāng)相對分子質(zhì)量較大時,形成的烴在常溫下為液體或固體,沸點較高,可能高于W與Y形成的化合物,D錯誤;答案選C。二、非選擇題(共84分)23、HOOC-CH2-COOH醚鍵、酯基取代反應(yīng)15【解析】
本題主要考查有機合成綜合推斷以及逆向合成。合成路線分析:由E的結(jié)構(gòu)簡式以及D的分子式可推斷出D的結(jié)構(gòu)簡式為,由C與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成D,可推斷出C的結(jié)構(gòu)簡式為,B與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成C,結(jié)合B的分子式與第(4)問中“B能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)”,可推斷出B的結(jié)構(gòu)簡式為,A與丙二酸在吡啶、苯胺中反應(yīng)生成B,結(jié)合A的分子式以及第(4)問中“A遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反應(yīng)生成1molB、1molH2O和1molCO2”,可推斷出A的結(jié)構(gòu)簡式為?!驹斀狻浚?)丙二酸的結(jié)構(gòu)簡式為:;觀察E結(jié)構(gòu)簡式可知,所含含氧官能團有:醚鍵、酯基;(2)D生成E的方程式為:,故反應(yīng)類型為取代反應(yīng);(3)由上述分析可知,C的結(jié)構(gòu)簡式為:;(4)根據(jù)化學(xué)方程式配平可寫出A生成B的化學(xué)方程式為:;(5)條件①:該結(jié)構(gòu)簡式中含有羧基;條件②:該結(jié)構(gòu)簡式中含有酚羥基;條件③:除苯環(huán)外,不含有其它雜環(huán);可以酚羥基作為移動官能團,書寫出主要碳骨架,再進行判斷同分異構(gòu)體總數(shù),(1)中酚羥基有2個取代位置(不包含本身),(2)中酚羥基有3個取代位置,(3)中酚羥基有4個取代位置,(4)中酚羥基有4個取代位置,(5)中酚羥基有2個取代位置,故同分異構(gòu)體一共有2+3+4+4+2=15種;核磁共振氫譜有五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為。(6)對比苯甲醇和結(jié)構(gòu)簡式,根據(jù)題干信息,需將苯甲醇氧化生成苯甲醛,再模仿A生成B的方程式生成,再根據(jù)碳碳雙鍵與鹵素單質(zhì)加成再取代合成,故合成路線為:【點睛】本題主要考查有機物的推斷與合成,采用正推和逆推相結(jié)合的方法,逐步分析有機合成路線,可推出各有機物的結(jié)構(gòu)簡式,然后分析官能團推斷各步反應(yīng)及反應(yīng)類型。官能團是決定有機物化學(xué)性質(zhì)的原子或原子團,有機反應(yīng)絕大多數(shù)都是圍繞官能團展開,而高中教材中的反應(yīng)原理也只是有機反應(yīng)的一部分,所以有機綜合題中經(jīng)常會出現(xiàn)已知來推斷部分沒有學(xué)習(xí)過的有機反應(yīng)原理,認識這些反應(yīng)原理時可以從最簡單的斷鍵及變換的方法進行,而不必過多追究。24、苯甲醚醚鍵、酰胺鍵+H2O消去反應(yīng)【解析】
已知化合物B分子式為C4H4O3,有3個不飽和度,且含有五元環(huán),那么必有一個O原子參與成環(huán);考慮到B與A反應(yīng)后產(chǎn)物C的結(jié)構(gòu)為,所以推測B的結(jié)構(gòu)即為。C生成D時,反應(yīng)條件與已知信息中給出的反應(yīng)條件相同,所以D的結(jié)構(gòu)即為。D經(jīng)過反應(yīng)③后,分子式中少了1個H2O,且E中含有兩個六元環(huán),所以推測E的結(jié)構(gòu)即為?!驹斀狻?1)由A的結(jié)構(gòu)可知,其名稱即為苯甲醚;(2)由H的結(jié)構(gòu)可知,H中含氧官能團的名稱為:醚鍵和酰胺鍵;(3)B分子式為C4H4O3,有3個不飽和度,且含有五元環(huán),那么必有一個O原子參與成環(huán);考慮到B與A反應(yīng)后產(chǎn)物C的結(jié)構(gòu)為,所以推測B的結(jié)構(gòu)簡式即為;(4)D經(jīng)過反應(yīng)③后,分子式中少了1個H2O,且E中含有兩個六元環(huán),所以推測E的結(jié)構(gòu)即為,所以反應(yīng)③的方程式為:+H2O;(5)F經(jīng)過反應(yīng)⑤后分子結(jié)構(gòu)中多了一個碳碳雙鍵,所以反應(yīng)⑤為消去反應(yīng);(6)M與C互為同分異構(gòu)體,所以M的不飽和度也為6,去除苯環(huán),仍有兩個不飽和度。結(jié)合分子式以及核磁共振氫譜的面積比,可知M中應(yīng)該存在兩類一共3個甲基??紤]到M可水解的性質(zhì),分子中一定存在酯基。綜合考慮,M的分子中苯環(huán)上的取代基個數(shù)為2或3時都不能滿足要求;如果為4時,滿足要求的結(jié)構(gòu)可以有:,,,,,;如果為5時,滿足要求的結(jié)構(gòu)可以有:,;(7)氰基乙酸出現(xiàn)在題目中的反應(yīng)④處,要想發(fā)生反應(yīng)④需要有機物分子中存在羰基,經(jīng)過反應(yīng)④后,有機物的結(jié)構(gòu)中會引入的基團,并且形成一個碳碳雙鍵,因此只要得到環(huán)己酮經(jīng)過該反應(yīng)就能制備出產(chǎn)品。原料相比于環(huán)己酮多了一個取代基溴原子,所以綜合考慮,先將原料中的羰基脫除,再將溴原子轉(zhuǎn)變?yōu)轸驶纯?,因此合成路線為:【點睛】在討論復(fù)雜同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)時,要結(jié)合多方面信息分析;通過分子式能獲知有機物不飽和度的信息,通過核磁共振氫譜可獲知有機物的對稱性以及等效氫原子的信息,通過性質(zhì)描述可獲知有機物中含有的特定基團;分析完有機物的結(jié)構(gòu)特點后,再適當(dāng)?shù)胤诸愑懻?,同分異?gòu)體的結(jié)構(gòu)就可以判斷出來了。25、反應(yīng)中硫酸過量,在濃縮過程中,稀硫酸變濃,濃硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失去結(jié)晶水變?yōu)镃uSO4Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O減壓設(shè)備水(H2O)2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+加入乙醇或醇析Cu(NH3)4SO4·H2O晶體難溶于乙醇,能溶于水平衡氣壓,防止堵塞和倒吸AB【解析】
I.(1)得到的為硫酸銅和硫酸溶液,濃縮時,硫酸變濃,具有吸水性;(2)雙氧水與銅、稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水;(3)過氧化氫受熱易分解,故采用減壓蒸餾的方式;Ⅱ.(1)硫酸銅與NH3?H2O反應(yīng)生成Cu2(OH)2SO4,據(jù)此書寫離子方程式;(2)根據(jù)Cu(NH3)4SO4?H2O可溶于水,難溶于乙醇分析;Ⅲ.(1)玻璃管2起到了平衡氣壓的作用;(2)根據(jù)關(guān)系式計算;(3)氨含量測定結(jié)果偏低,說明中和滴定時消耗氫氧化鈉溶液體積V2偏大?!驹斀狻縄.(1)得到的為硫酸銅和硫酸溶液,濃縮時,硫酸變濃,濃硫酸具有吸水性,使CuSO4·5H2O失去結(jié)晶水變?yōu)镃uSO4,可使固體變?yōu)榘咨?2)Cu在H2O2作用下與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;(3)過氧化氫受熱易分解,故采用減壓蒸餾的方式,則B處增加一個減壓設(shè)備,餾出物為H2O;II.(1)淺藍色沉淀的成分為Cu2(OH)2SO4,反應(yīng)的離子方程式為:2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+;(2)由題中信息,Cu(NH3)4SO4·H2O晶體難溶于乙醇,可溶于水,故加入乙醇(或醇析)可從深藍色溶液中析出深藍色晶體;Ⅲ.(1)裝置中長導(dǎo)管可起到平衡氣壓,防止堵塞和倒吸;(2)與氨氣反應(yīng)的n(HCl)=10?3V1L×0.500mol?L?1?0.500mol?L?1×10?3V2L=5×10?4(V1?V2)mol,根據(jù)NH3~HCl可知,n(NH3)=n(HCl)=5×10?4(V1?V2)mol,則n[Cu(NH3)4SO4·H2O]=n(NH3)=×5×10?4(V1?V2)mol,樣品中產(chǎn)品純度的表達式為:×100%=×100%;(3)A.滴定時未用NaOH標準溶液潤洗滴定管,濃度偏低,則V2偏大,氨含量偏低,故A正確;B.滴定過程中選用酚酞作指示劑,滴定終點時溶液呈堿性,消耗NaOH溶液體積偏大,測定的氨含量偏低,故B正確;C.讀數(shù)時,滴定前平視,滴定后俯視,導(dǎo)致V2偏小,則含量偏高,故C錯誤;D.取下接收瓶前,未用蒸餾水沖洗插入接收瓶中的導(dǎo)管外壁,導(dǎo)致鹽酸偏少,需要的氫氧化鈉偏少,則V2偏小,含量偏高,故D錯誤;E.由于操作不規(guī)范,滴定前無氣泡,滴定后滴定管中產(chǎn)生氣泡,導(dǎo)致消耗氫氧化鈉溶液體積V2偏小,測定的氨含量偏高,故E錯誤;故答案選AB。26、b②堿石灰制取硫酰氯的反應(yīng)時放熱反應(yīng),降低溫度使平衡正向移動,有利于提高SO2Cl2產(chǎn)率蒸餾溶液變?yōu)榧t色,而且半分鐘內(nèi)不褪色85.5%偏小【解析】
(1)用來冷卻的水應(yīng)該從下口入,上口出;(2)制備SO2,鐵與濃硫酸反應(yīng)需要加熱,硝酸能氧化SO2,所以用70%H2SO4+Na2SO3來制備SO2;(3)冷凝管的作用是冷凝回流而反應(yīng)又沒有加熱,故SO2與氯氣間的反應(yīng)為放熱反應(yīng),由于會有一部分Cl2、SO2通過冷凝管逸出,故乙中應(yīng)使用堿性試劑,又因SO2Cl2遇水易水解,故用堿石灰;(4)制取硫酰氯的反應(yīng)時放熱反應(yīng),降低溫度使平衡正向移動,有利于提高SO2Cl2產(chǎn)率;(5)分離沸點不同的液體可以用蒸餾的方法,所以甲中混合物分離開的實驗操作是蒸餾;(6)用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點,當(dāng)?shù)味ㄟ_到終點時NH4SCN過量,加NH4Fe(SO4)2作指示劑,F(xiàn)e3+與SCN?反應(yīng)溶液會變紅色,半分鐘內(nèi)不褪色,即可確定滴定終點;(7)用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點,記下所用體積V,則過量Ag+的物質(zhì)的量為Vcmol,與Cl?反應(yīng)的Ag+的物質(zhì)的量為0.1000mol/L×0.1L?Vc×10?3mol,則可以求出SO2Cl2的物質(zhì)的量;AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力搖動,使AgCl沉淀表面被有機物覆蓋,避免在滴加NH4SCN時,將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀,若無此操作,NH4SCN與AgCl反應(yīng)生成AgSCN沉淀,則滴定時消耗的NH4SCN標準液的體積偏多,即銀離子的物質(zhì)的量偏大,則與氯離子反應(yīng)的銀離子的物質(zhì)的量偏小。【詳解】(1)用來冷卻的水應(yīng)該從下口入,上口出,故水應(yīng)該從b口進入;(2)制備SO2,鐵與濃硫酸反應(yīng)需要加熱,硝酸能氧化SO2,所以用②70%H2SO4+Na2SO3來制備SO2,故選②;(3)根據(jù)裝置圖可知,冷凝管的作用是冷凝回流而反應(yīng)又沒有加熱,故SO2與氯氣間的反應(yīng)為放熱反應(yīng),由于會有一部分Cl2、SO2通過冷凝管逸出,故乙中應(yīng)使用堿性試劑,又因SO2Cl2遇水易水解,故用堿石灰,可以吸收氯氣、SO2并防止空氣中的水蒸氣進入冷凝管中,故乙裝置中盛放的試劑是堿石灰;(4)制取硫酰氯的反應(yīng)時放熱反應(yīng),降低溫度使平衡正向移動,有利于提高SO2Cl2產(chǎn)率;(5)分離沸點不同的液體可以用蒸餾的方法,所以甲中混合物分離開的實驗操作是蒸餾;(6)用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點,當(dāng)?shù)味ㄟ_到終點時NH4SCN過量,加NH4Fe(SO4)2作指示劑,F(xiàn)e3+與SCN?反應(yīng)溶液會變紅色,半分鐘內(nèi)不褪色,即可確定滴定終點;故答案為:溶液變?yōu)榧t色,而且半分鐘內(nèi)不褪色;(7)用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點,記下所用體積10.00mL,則過量Ag+的物質(zhì)的量為Vcmol=0.01×0.1000mol·L-1=1×10-3mol,與Cl?反應(yīng)的Ag+的物質(zhì)的量為0.2000mol/L×0.1L?Vc×10?3mol=1.9×10-2mol,則SO2Cl2的物質(zhì)的量為1.9×10-2mol×0.5=9.5×10-3mol,產(chǎn)品中SO2Cl2的質(zhì)量分數(shù)為×100%=85.5%;已知:Ksp(AgCl)=3.2×10?10,Ksp(AgSCN)=2×10?12,則AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力搖動,使AgCl沉淀表面被有機物覆蓋,避免在滴加NH4SCN時,將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀,若無此操作,NH4SCN與AgCl反應(yīng)生成AgSCN沉淀,則滴定時消耗的NH4SCN標準液的體積偏多,即銀離子的物質(zhì)的量偏大,則與氯離子反應(yīng)的銀離子的物質(zhì)的量偏小,所以測得的氯離子的物質(zhì)的量偏??;故答案為:85.5%;偏小。27、檢查裝置氣密性Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O品紅溶液紅色褪去變?yōu)闊o色還原性SO32-+Br2+2OH-=H2O+SO42-+2Br-編號實驗操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟①lmol·L-1BaCl2溶液有白色沉沉淀生成步驟②四氯化碳橙黃色【解析】
Ⅰ、(1)依據(jù)裝置制備氣體驗證氣體性質(zhì)分析步驟;(2)銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水;(3)依據(jù)二氧化硫的漂白性解釋;(4)二氧化硫通入高錳酸鉀溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色;II、(1)Na2SO3和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng);(2)檢驗SO42-,可用硝酸酸化的BaCl2;檢驗Br2,可用氯水,加入四氯化碳后,根據(jù)四氯化碳層的顏色進行判斷。【詳解】Ⅰ、(1)裝置是制備氣體的反應(yīng),連接好裝置需要檢驗裝置的氣密性,再加入試劑發(fā)生反應(yīng);故答案為檢驗裝置氣密性;(2)銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;故答案為Cu+2H2SO4(濃)Cu
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