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文档简介
2021-2022学年高考化学模拟试卷请考生注意: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、拉曼光谱证实,AlO2-在水中转化为[Al(OH)4]-。将一定量的Na2CO3、NaAlO2固体混合物溶于适量水中,再逐滴加入1mol/L盐酸,测得溶液中CO32-、HCO3-、[Al(OH)4]-、Al3+的物质的量与加入盐酸的体积变化关系如图所示,则下列说法正确的是A.CO32-、HCO3-和[Al(OH)4]-在水溶液中可大量共存B.d线表示的反应为:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2OC.原固体混合物中CO32-与AlO2-的物质的量之比为1:1D.V1=150mL,V2=300mL;M点生成的CO2为0.05mol2、已知某澄清溶液中含有NH4Fe(SO4)2和另外一种无机化合物,下列有关该溶液的说法正确的是A.检验溶液中的铁元素可加入铁氰化钾溶液,看是否有蓝色沉淀产生B.溶液中不可能含有Ba2+、I-、HS-,但可能含有ClO-、NO3-C.检验溶液中是否含有C1-,应先加入足量的Ba(NO3)2溶液,再取上层清液依次加入稀硝酸、硝酸银溶液D.该澄清溶液显中性或酸性3、下列离子方程式书写不正确的是A.用两块铜片作电极电解盐酸:Cu+2H+H2↑+Cu2+B.NaOH溶液与足量的Ca(HCO3)2溶液反应:2HCO3-+2OH-+Ca2+==CaCO3↓+2H2OC.等物质的量的FeBr2和Cl2在溶液中的反应:2Fe2++2Br-+2Cl2==2Fe3++Br2+4Cl-D.氨水吸收少量的二氧化硫:2NH3·H2O+SO2==2NH4++SO32-+H2O4、W、X、Y、Z均为短周期元素,原子序数依次增加,W的原子核最外层电子数是次外层的2倍,X-、Y+具有相同的电子层结构,Z的阴离子不能发生水解反应。下列说法正确的是()A.原子半径:Y>Z>X>WB.简单氢化物的稳定性:X>Z>WC.最高价氧化物的水化物的酸性:W>ZD.X可分别与W、Y形成化合物,其所含的化学键类型相同5、下列表示正确的是()A.丙烯的结构简式:CH3CH=CH2B.CO2的电子式:C.金刚石的比例模型:D.硫离子的结构示意图:6、化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是()A.自来水厂常用明矾作消毒杀菌剂B.高铁车用大部分材料是铝合金,铝合金材料具有强度大、质量轻、抗腐蚀能力强等优点C.硅胶可作瓶装药品的干燥剂及催化剂载体,也是重要的半导体材料D.使用肥皂洗手可预防病毒,肥皂的主要成分硬脂酸钠溶于水显酸性7、25℃时,在20mL0.1mol·L-1一元弱酸HA溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液中1g[c(A-)/c(HA)]与pH关系如图所示。下列说法正确的是A.A点对应溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)B.25℃时,HA酸的电离常数为1.0×10-5.3C.B点对应的NaOH溶液体积为10mLD.对C点溶液加热(不考虑挥发),则c(A-)/[c(HA)c(OH-)]一定增大8、某温度下,分别向20mL浓度均为xmol/L的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加0.1mol/LAgNO3溶液,滴加过程中和与AgNO3溶液的体积关系如图所示。下列说法不正确的是A.x=0.1 B.曲线I代表NaCl溶液C.Ksp(Ag2CrO4)约为4×10-12 D.y=99、屠呦呦因对青蒿素的研究而获得诺贝尔生理学或医学奖,青蒿素可以青蒿酸(结构简式如图所示)为原料合成,下列关于青蒿酸的说法中正确的是A.分子式为C15H24O2B.属子芳香族化合物C.能发生取代反应和加成反应D.分子中所有原子可能共平面10、设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.常温常压下,9.5g羟基()含有的中子数为B.中含有的键数量为C.与足量浓盐酸反应产生时转移电子数为D.溶液中含有的阴离子总数大于11、下列判断正确的是()A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解,可确定原溶液中有Cl—存在B.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定原溶液中有CO32—存在C.加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,可确定原溶液中有SO42—存在D.通入Cl2后,溶液由无色变为深黄色,加入淀粉溶液后,溶液变蓝,可确定原溶液中有I—存在12、下列实验不能不能用如图所示装置实现的是A.用CCl4提取碘水中的碘B.用NaOH溶液除去溴苯中的溴C.用酒精除去苯酚中的甘油D.用饱和Na2CO3溶液除去乙酸丁酯中的乙酸13、已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液,Na2S溶液的反应情况如下:(1)CuSO4溶液和Na2CO3溶液主要:Cu2++CO32-+H2O=Cu(OH)2↓+CO2↑次要:Cu2++CO32-=CuCO3↓(2)CuSO4溶液和Na2S溶液主要:Cu2++S2-=CuS↓次要:Cu2++S2-+2H2O=Cu(OH)2↓+H2S↑下列几种物质的溶解度大小的比较中,正确的是()A.CuS<Cu(OH)2<CuCO3 B.CuS>Cu(OH)2>CuCO3C.Cu(OH)2>CuCO3>CuS D.Cu(OH)2>CuCO3>CuS14、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.ns2np615、下列有关说法不正确的是()A.天然油脂都是混合物,没有恒定的熔点和沸点B.用饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙酸C.的名称为2-乙基丙烷D.有机物分子中所有碳原子不可能在同一个平面上16、亚硝酸钠广泛用于媒染剂、漂白剂等。某兴趣小组用下列装置制取较纯净的NaNO2。甲乙丙丁反应原理为:2NO+Na2O2=2NaNO2。已知:NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+。下列分析错误的是A.甲中滴入稀硝酸前需通人N2B.仪器的连接顺序为a-f-g-d-e-bC.丙中CaCl2用于干燥NOD.乙中吸收尾气时发生的离子反应为3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O二、非选择题(本题包括5小题)17、合成具有良好生物降解性的有机高分子材料是有机化学研究的重要课题之一。聚醋酸乙烯酯(PVAc)水解生成的聚乙烯醇(PVA),具有良好生物降解性,常用于生产安全玻璃夹层材料PVB。有关合成路线如图(部分反应条件和产物略去)。已知:Ⅰ.RCHO+R’CH2CHO+H2OⅡ.(R、R′可表示烃基或氢原子)Ⅲ.A为饱和一元醇,其氧的质量分数约为34.8%,请回答:(1)C中官能团的名称为_____,该分子中最多有_____个原子共平面。(2)D与苯甲醛反应的化学方程式为_____。(3)③的反应类型是____。(4)PVAc的结构简式为____。(5)写出与F具有相同官能团的同分异构体的结构简式____(任写一种)。(6)参照上述信息,设计合成路线以溴乙烷为原料(其他无机试剂任选)合成。____。18、下图是一种天然药物桥环分子合成的部分路线图(反应条件已经略去):已知:①LiBH4可将醛、酮、酯类还原成醇,但不能还原羧酸、羧酸盐、碳碳双键;LiBH4遇酸易分解。②RCH2COOR'RCH(CH3)COOR',RCOR'RCH(OH)R',RCOOR'RCH2OH+R'OH。(1)反应A→B中需要加入试剂X,其分子式为C4H8O2,X的结构简式为_____。(2)C用LiBH4还原得到D,C→D不直接用镍作催化剂H2还原的原因是______。(3)写出一种满足下列条件的A的同分异构体的结构简式为_____________。①属于芳香族化合物;②能使FeCl3溶液显色;③分子中有4种不同化学环境的氢。(4)写出E和银氨溶液反应的化学方程式_________。(5)根据已有知识并结合相关信息,设计B→C的合成路线图(CH3I和无机试剂任选),合成路线常用的表示方式为:。____________19、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)。20、工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。但某兴趣小组的同学发现将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体能完全溶解,并产生大量气体。为此他们进行了如下探究实验。[探究一]称取铁钉(碳素钢)6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X,并收集到气体Y。(1)(I)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要判断溶液X中是否含有Fe2+,可以选用___________。a.KSCN溶液和氯水b.K3[Fe(CN)6]溶液c.浓氨水d.酸性KMnO4溶液(Ⅱ)乙同学将336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发现溶液颜色变浅,试用化学方程式解释溴水颜色变浅的原因___________,然后向反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液,经适当操作得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为___________。(结果保留一位小数)。[探究二]甲乙两同学认为气体Y中除SO2外,还可能含有H2和CO2。为此设计如图实验装置(图中夹持仪器省略)进行验证。(2)简述该实验能产生少量H2的原因___________(用化学用语结合少量文字表述)。(3)装置B中试剂的作用是___________,装置F的作用是___________。(4)为了进一步确认CO2的存在,需在上述装置中添加M于___________(选填序号),M中所盛装的试剂可以是___________。a.A~B之间b.B~C之间c.C~D之间d.E~F之间21、2019年10月9日诺贝尔化学奖授予对锂电池方面研究有贡献的三位科学家。磷酸铁锂电池是绿色环保型电池,电池的总反应为:Li1-xFePO4+LixC6=LiFePO4+C6。磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。(1)基态Li原子中,核外电子排布式为_______,占据的最高能层的符号是_______。(2)该电池总反应中涉及第二周期的元素的第一电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。(3)FeCl3和LiFePO4中的铁元素显+3、+2价,请从原子结构角度解释Fe为何能显+3、+2价_______。(4)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(−5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(−95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是_______。(5)NH4H2PO4中,NH4+的空间构型为_______。与PO43-互为等电子体的分子或离子有_______(写两种),PO43-中磷原子杂化轨道类型为_______。(6)锂晶体为A2型密堆积即体心立方结构(见图),晶胞中锂的配位数为_______。若晶胞边长为apm,则锂原子的半径r为_______pm。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
将一定量的Na2CO3、NaAlO2固体混合物溶于适量水中,AlO2-转化为[Al(OH)4]-,除Na+外溶液中主要存在CO32-、[Al(OH)4]-;由于酸性:H2CO3>HCO3->Al(OH)3,则结合H+的能力:[Al(OH)4]->CO32->HCO3-,向溶液中逐滴加入盐酸,[Al(OH)4]-首先与H+反应转化为Al(OH)3,因此a线代表[Al(OH)4]-减少,发生的反应为:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,则[Al(OH)4]-的物质的量为1mol/L×0.05L=0.05mol,生成的Al(OH)3也为0.05mol;接下来CO32-与H+反应转化为HCO3-,b线代表CO32-减少,c线代表HCO3-增多,发生的反应为:CO32-+H+=HCO3-,可计算出n(CO32-)=n(HCO3-)=n(H+)=1mol/L×0.05L=0.05mol;然后HCO3-与H+反应生成H2CO3(分解为CO2和H2O),最后Al(OH)3与H+反应生成Al3+,d线代表HCO3-减少,e线代表Al3+增多。【详解】A.由于酸性:HCO3->Al(OH)3,HCO3-会与[Al(OH)4]-发生反应生成Al(OH)3:HCO3-+[Al(OH)4]-=CO32-+Al(OH)3↓+H2O,HCO3-和[Al(OH)4]-在水溶液中不能大量共存,A项错误;B.d线代表HCO3-减少,发生的反应为:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,B项错误;C.a线代表[Al(OH)4]-与H+反应:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,b线代表CO32-与H+反应:CO32-+H+=HCO3-,由图象知两个反应消耗了等量的H+,则溶液中CO32-与[Al(OH)4]-的物质的量之比为1:1,原固体混合物中CO32-与AlO2-的物质的量之比为1:1,C项正确;D.d线代表HCO3-与H+的反应:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,n(HCO3-)=0.05mol,消耗H+的物质的量为0.05mol,所用盐酸的体积为50mL,V1=100mL+50mL=150mL;e线代表Al(OH)3与H+反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,Al(OH)3的物质的量为0.05mol,会消耗0.15molH+,所用盐酸的体积为150mL,V2=V1+150mL=300mL;M点生成的是HCO3-而非CO2,D项错误;答案选C。【点睛】在判断HCO3-、Al(OH)3与H+反应的先后顺序时,可用“假设法”:假设HCO3-先与H+反应,生成的H2CO3(分解为CO2和H2O)不与混合物中现存的Al(OH)3反应;假设Al(OH)3先与H+反应,生成的Al3+会与溶液中现存的HCO3-发生双水解反应,转化为Al(OH)3和H2CO3(分解为CO2和H2O),实际效果还是HCO3-先转化为H2CO3,因此判断HCO3-先与H+反应。2、C【解析】
A.该溶液中含有Fe3+,所以检验时应该加入KSCN溶液,看溶液是否显血红色,故A项错误;B.ClO-与Fe3+发生相互促进的水解反应而不能大量共存,故B项错误;C.溶液中含有的SO42-会干扰Cl-的检验,所以先加入足量的Ba(NO3)2溶液将SO42-完全沉淀,再检验Cl-,故C项正确;D.铵根和铁离子在溶液中发生水解会使溶液显酸性,故D项错误;故答案为C。3、B【解析】试题分析:A、用两块铜片作电极电解盐酸的离子反应为Cu+2H+H2↑+Cu2+,故A正确;B、NaOH溶液与足量的Ca(HCO3)2溶液反应的离子反应为HCO3-+OH-+Ca2+═CaCO3↓+H2O,故B错误;C、等物质的量的FeBr2和Cl2在溶液中反应,由电子守恒可知,亚铁离子全部被氧化,溴离子一半被氧化,离子反应为2Fe2++2Br-+2Cl2═2Fe3++Br2+4Cl-,故C正确;D、氨水吸收少量的二氧化硫的离子反应为2NH3•H2O+SO2═2NH4++SO32-+H2O,故D正确;故选B。【考点定位】考查离子方程式的书写【名师点晴】本题考查离子反应方程式的书写,明确发生的化学反应是解答本题的关键,注意氧化还原反应的离子反应中遵循电子守恒,选项B中量少的完全反应,选项C中等物质的量的FeBr2和Cl2在溶液反应,由电子守恒可知,亚铁离子全部被氧化,溴离子一半被氧化。4、B【解析】
W原子的最外层电子数是次外层的2倍,则W为碳(C);X-、Y+具有相同的电子层结构,则X为氟(F),Y为钠(Na);Z的阴离子不能发生水解反应,则Z为氯(Cl)。【详解】A.比较原子半径时,先看电子层数,再看最外层电子数,则原子半径Na>Cl>C>F,A错误;B.非金属性F>Cl>C,所以简单氢化物的稳定性X>Z>W,B正确;C.非金属性C<Cl,则最高价氧化物的水化物的酸性W<Z,C错误;D.X与W、Y形成的化合物分别为CF4、NaF,前者含共价键、后者含离子键,D错误。故选B。5、A【解析】
A、丙烯的结构简式表示为CH3CH=CH2,选项A正确;B、CO2的电子式为,选项B错误;C、该比例模型可表示甲烷等,金刚石是正四面体空间网状结构,选项C错误;D、硫离子的核电荷数是16,硫离子的结构示意图为,选项D错误;故答案是A。【点睛】本题考查化学用语的使用。易错点为选项C,该比例模型可表示甲烷等,金刚石是正四面体空间网状结构,且原子大小相同。6、B【解析】
A.自来水厂常用明矾作净水剂,明矾没有强氧化性,不能用于消毒杀菌剂,A错误;B.高铁车用大部分材料是铝合金,铝合金材料具有强度大、质量轻、抗腐蚀能力强等优点,B正确;C.硅胶吸水性强,可作瓶装药品的干燥剂及催化剂载体,硅胶不导电,不能用作半导体材料,C错误;D.使用肥皂洗手可预防病毒,肥皂的主要成分硬脂酸钠溶于水显碱性,D错误;答案选B。7、B【解析】
A.A点对应溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),结合电荷关系判断;
B.pH=5.3时,=0,即c(A-)=c(HA),结合HA酸的电离常数Ka的表达式进行计算;
C.在20mLHA溶液中加入10mLNaOH溶液,得到等浓度的HA和NaA混合溶液,根据题意判断出电离程度与水解程度的大小关系,再分析作答;D.===,Kh为A-的水解常数,据此分析判断。【详解】A.A点对应溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),溶液中电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),所以离子浓度关系为c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A项错误;
B.pH=5.3时,=0,即c(A-)=c(HA),HA酸的电离常数Ka==c(H+)=10-pH=10-5.3,B项正确;
C.由于Ka=10-5.3>==Kh,所以20mLHA溶液中加入10mLNaOH溶液,得到等浓度的HA和NaA混合溶液,混合溶液以电离为主,使c(A-)>c(HA),即>0,故B点对应的NaOH溶液的体积小于10mL,C项错误;
D.A-的水解常数Kh随温度升高而增大,所以===,随温度升高而减小,D项错误;
答案选B。8、D【解析】
A.根据图像可知,未滴加AgNO3溶液时或均为1,则NaCl和Na2CrO4溶液均为0.1mol·L-1,即x=0.1,A选项正确;B.1molCl-和CrO42-分别消耗1mol和2molAg+,由图像可知,滴加AgNO3溶液过程中,曲线I突跃时加入的AgNO3溶液的体积为20mL,则曲线I代表NaCl溶液,B选项正确;C.b点时,=4,则c(CrO42-)=10-4mol·L-1,c(Ag+)=2×10-4mol·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)·c2(Ag+)=4×10-12,C选项正确;D.a点时,Cl-恰好完全沉淀,=5,则c(Cl-)=10-5mol·L-1,c(Ag+)=10-5mol·L-1,Ksp(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+)=10-10,c点加入40mLAgNO3溶液,溶液中,,则-lgc(Cl-)=9-lg3≈8.52,D选项错误;答案选D。9、C【解析】
A、根据结构可知,分子式为C15H22O2,故A错误;B、分子结构中没有苯环,不属子芳香族化合物,故B错误;C、分子结构中含有碳碳双键,能发生加成反应,含有羧基,能发生酯化反应(取代反应),故C正确;D、分子中含有—CH3等结构,所有原子不可能共平面,故D错误。答案选C。10、A【解析】
A.一个中含有10中子,常温常压下,9.5g羟基()的物质的量为0.5mol,含有的中子数为,故A正确;B.在SiO2晶体中,,每个Si原子形成4个Si-O键,的物质的量为1mol,则含有的键数量为4NA,故B错误;C.未指明Cl2的状态,不知Vm的值,则无法计算22.4LCl2的物质的量,也无法确定反应中转移的电子数,故C错误;D.没有指明溶液的体积,根据n=cV,则无法计算溶液中含有的阴离子的物质的量,故D错误;故答案为A。【点睛】顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算。特别要注意气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的适用范围和使用条件。关于气体摩尔体积的使用注意:①气体的摩尔体积适用的对象为气体,而标况下水、CCl4、HF等为液体,SO3为固体;②必须明确温度和压强是0℃,101kPa,只指明体积无法求算物质的量;③22.4L/mol是标准状态下或一定温度、一定压强下的气体摩尔体积。11、D【解析】
A、在加HCl之前生成的可能是AgCl沉淀,也可能是别的白色沉淀,但是后面加上HCl中含有大量Cl-,所以不能确定Cl-是原溶液里的还是后来加进去的,故A错误;B、碳酸根、碳酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根遇到盐酸,均会生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故B错误;C、若溶液中含有亚硫酸根,加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸相当于存在了硝酸,亚硫酸根能被硝酸氧化成硫酸根,会生成硫酸钡沉淀,故C错误;D、氯气能将碘离子氧化为碘单质,碘水溶液为棕黄色,碘遇淀粉变蓝色,故D正确;综上所述,本题应选D。12、C【解析】
A.碘不易溶于水,易溶于四氯化碳,则利用图中萃取、分液可分离,故A正确;B.溴与NaOH反应后,与溴苯分层,然后利用图中分液装置分离,故B正确;C.酒精、甘油、苯酚互溶,不能萃取、分液分离,故C错误;D.乙酸与碳酸钠溶液反应后,与酯分层,然后利用图中分液装置分离,故D正确;故选:C。【点睛】萃取剂与原溶剂不能互溶,不能反应,并且溶质在两种萃取剂中溶解度差别比较大,酒精易溶于水,不能当作萃取剂。13、A【解析】
由(1)可知,Cu(OH)2比CuCO3易生成,说明Cu(OH)2比CuCO3溶解度小;由(2)可知,CuS比Cu(OH)2易生成,说明CuS比Cu(OH)2溶解度更小。由此可以得出,溶解度CuS<Cu(OH)2<CuCO3。故选A。14、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。15、C【解析】
A.油脂属于高级脂肪酸甘油酯,分子中碳原子数不相同,所以天然油脂都是混合物,没有恒定的熔点和沸点,故A正确;B.乙酸具有酸的通性,可以与碳酸钠反应,所以可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸,故B正确;C.选定碳原子数最多的碳链为主链,所以2号位不能存在乙基,的名称为2-甲基丁烷,故C错误;D.该有机物中存在手性碳原子,该碳原子为sp3杂化,与与之相连的碳原子不可能在同一个平面上,所以该分子中所有碳原子不可能在同一个平面上,故D正确。故选C。【点睛】有机物中共面问题参考模型:①甲烷型:四面体结构,凡是C原子与其它4个原子形成共价键时,空间结构为四面体型。小结1:结构中每出现一个饱和碳原子,则整个分子不再共面。②乙烯型:平面结构,当乙烯分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的的平面内。小结2:结构中每出现一个碳碳双键,至少有6个原子共面。③乙炔型:直线结构,当乙炔分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定和乙炔分子中的其它原子共线。小结3:结构中每出现一个碳碳三键,至少有4个原子共线。④苯型:平面结构,当苯分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在苯分子所在的平面内。小结4:结构中每出现一个苯环,至少有12个原子共面。16、B【解析】
A.甲中稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化氮易被空气中的氧气氧化,需要将装置中的空气全部排尽,空气中有少量二氧化碳,也会和过氧化钠反应,否则丁装置中无法制得亚硝酸钠,则滴入稀硝酸前需通人N2排空气,故A正确;B.制取的一氧化氮含有水蒸气,过氧化钠可与水反应,导致制取产物不纯,可用氯化钙吸收水蒸气,一氧化氮有毒,不能排放的大气中,可用高锰酸钾溶液吸收,则仪器的连接顺序为a-d-e-f-g-b或a-d-e-g-f-b,故B错误;C.根据B选项分析,制取的一氧化氮含有水蒸气,过氧化钠可与水反应,导致制取产物不纯,可用氯化钙吸收水蒸气,故丙中CaCl2用于干燥NO,故C正确;D.根据已知信息:NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+,则乙中吸收尾气时发生的离子反应为3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O,故D正确;答案选B。【点睛】过氧化钠与NO制取亚硝酸钠的过程中,需要考虑过氧化钠的性质,过氧化钠和二氧化碳反应,会和水反应,导致实验有误差,还要考虑尾气处理装置。二、非选择题(本题包括5小题)17、碳碳双键、醛基9CH3CH2CH2CHO++H2O加成反应HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2【解析】
A为饱和一元醇,通式为CnH2n+2O,其氧的质量分数约为34.8%,则有×100%=34.8%,解得n=2,A为CH3CH2OH,根据PVAc可知,A氧化成E,E为CH3COOH,E与乙炔发生加成反应生成F,F为CH3COOCH=CH2,F发生加聚反应得到PVAc,PVAc的结构简式为,碱性水解得到PVA(),A在铜作催化剂的条件下氧化得到B,B为CH3CHO,根据信息I,C结构简式为CH3CH=CHCHO,C发生还原反应生成D,D结构简式为CH3CH2CH2CHO,据此分析;【详解】A为饱和一元醇,通式为CnH2n+2O,其氧的质量分数约为34.8%,则有×100%=34.8%,解得n=2,A为CH3CH2OH,根据PVAc可知,A氧化成E,E为CH3COOH,E与乙炔发生加成反应生成F,F为CH3COOCH=CH2,F发生加聚反应得到PVAc,PVAc的结构简式为,碱性水解得到PVA(),A在铜作催化剂的条件下氧化得到B,B为CH3CHO,根据信息I,C结构简式为CH3CH=CHCHO,C发生还原反应生成D,D结构简式为CH3CH2CH2CHO,(1)C的结构简式为CH3CH=CHCHO,含有官能团是碳碳双键和醛基;利用乙烯空间构型为平面,醛基中C为sp2杂化,-CHO平面结构,利用三点确定一个平面,得出C分子中最多有9个原子共平面;答案:碳碳双键、醛基;9;(2)利用信息I,D与苯甲醛反应的方程式为CH3CH2CH2CHO++H2O;答案:CH3CH2CH2CHO++H2O;(3)根据上述分析,反应③为加成反应;答案:加成反应;(4)根据上述分析PVAc的结构简式为;答案:;(5)F为CH3COOCH=CH2,含有官能团是酯基和碳碳双键,与F具有相同官能团的同分异构体的结构简式为HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2;答案:HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2;(6)溴乙烷发生水解反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛与乙醇反应得到,合成路线流程图为:;答案:。【点睛】难点是同分异构体的书写,同分异构体包括官能团异构、官能团位置异构、碳链异构,因为写出与F具有相同官能团的同分异构体,因此按照官能团位置异构、碳链异构进行分析,从而得到HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2。18、CH3COOC2H5避免碳碳双键被氢气加成(还原),酯很难和氢气加成(还原)或【解析】
(1)反应A→B中需要加入试剂X,其分子式为C4H8O2,属于加成反应,则X为CH3COOC2H5;
(2)避免碳碳双键被H2加成或还原,酯很难和H2发生还原反应;(3)①属于芳香族化合物,说明含有苯环;②能使FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基;③核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,结构应对称;(4)E中醛基与银氨溶液发生氧化反应;(5)比较B与C的结构简式可知,B先在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,生成羧酸钠,然后将羰基用LiBH4还原为醇,然后酸化,将羧酸钠变为羧基,羧基与羟基在浓硫酸、加热条件下发生取代反应,生成酯基,最后再与CH3I发生增加C原子的反应得到C。【详解】(1)根据A与B的结构简式的异同,结合X的分子式可知,A转化为B属于加成反应,则X是CH3COOC2H5;(2)C→D不直接用H2(镍作催化剂)还原的原因是:因为C中含有碳碳双键,碳碳双键也能与氢气发生加成反应,酯很难和H2发生还原反应,故答案为避免碳碳双键被氢气加成(还原),酯很难和氢气加成(还原);(3)A的同分异构体满足:①属于芳香族化合物,说明含有苯环;②能使FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基;③核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,A的分子式是C10H14O,则分子中存在对称结构,所以符合题意的A的同分异构体的结构简式是或;(4)E分子中的醛基可与银氨溶液反应,醛基被氧化为羧基,同时生成氨气、银单质、水,化学方程式是;(5)比较B与C的结构简式可知,B先在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,生成羧酸钠,然后将羰基用LiBH4还原为醇,然后酸化,将羧酸钠变为羧基,羧基与羟基在浓硫酸、加热条件下发生取代反应,生成酯基,最后再与CH3I发生增加C原子的反应得到C,合成流程图是:。19、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,因此整套装置需要保持干燥,因此进入的CO2气体必须干燥,所以试剂A为浓硫酸(作干燥剂),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。反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险,用热源间歇性微热连接管可以使产品四溴化钛加热熔化,流入收集装置中,故答案为: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。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,故答案为:排出残留在装置中的TiBr4和溴蒸气。⑷实验结束后,将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。在产品四溴化钛中还有残留的液溴,因此根据题中给出的四溴化钛的沸点233.5°C,可以使用蒸馏法提纯;此时应将a
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