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文档简介
2021-2022学年高考化学模拟试卷注意事项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、下列有关化合物的说法正确的是()A.所有原子共平面 B.其一氯代物有6种C.是苯的同系物 D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色2、下列能源不属于直接或间接利用太阳能的是()A.风能B.江河水流能C.生物质能D.地热温泉3、下列指定反应的离子方程式正确的是A.用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:Ca2++CO32-=CaCO3↓B.用稀硝酸洗涤做过银镜反应的试管:Ag+4H++NO3-=Ag++NO↑+2H2OC.用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OD.工业上用过量氨水吸收二氧化硫:NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3-4、下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物质的一个分子的是A.NaOH B.SiO2 C.Fe D.CO25、中国科学院科研团队研究表明,在常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理示意图。下列说法不正确的是A.该过程将太阳能转化成为化学能B.该过程中,涉及极性键和非极性健的断裂与生成C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1D.原料气N2可通过分离液态空气获得6、设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是A.10gNH3含有4NA个电子B.0.1mol铁和0.1mol铜分别与0.1mol氯气完全反应,转移的电子数均为0.2NAC.标准状况下,22.4LH2O中分子数为NA个D.1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中含有0.1NA个CO32-7、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A.标准状况下,22.4LCH4含有的共价键数为NAB.1molFe与1molCl2充分反应,电子转移数为3NAC.常温下,pH=2的醋酸溶液中含有的H+数目为0.02NAD.常温常压下,46g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NA8、下列实验操作对应的现象与结论均正确的是()选项实验操作现象结论A常温下将铝片加入浓H2SO4中生成有刺激性气味的气体Al在常温下与浓H2SO4反应生成SO2B向AlCl3溶液中滴加过量氨水生成白色胶状物质Al(OH)3不溶于氨水C向某溶液中加入KSCN溶液,再向溶液中加入新制氯水溶液先不显红色,加入氯水后变红色该溶液中含有Fe3+D向某溶液中加入CCl4,振荡后静置液体分层,下层呈紫红色该溶液中含有I-A.A B.B C.C D.D9、化学与社会生活息息相关,下列有关说法不正确的是()A.树林晨曦中缕缕阳光是丁达尔效应的结果B.为提高人体对钙的有效吸收,医学上常以葡萄糖为原料合成补钙药物C.2018年12月8日嫦娥四号发射成功,其所用的太阳能电池帆板的材料是二氧化硅D.城郊的农田上随处可见的农用塑料大棚,其塑料薄膜不属于新型无机非金属材料10、以物质a为原料,制备物质d(金刚烷)的合成路线如图所示,关于以上有机物的说法正确的是A.物质a最多有10个原子共平面 B.物质b的分子式为C10H14C.物质c能使高锰酸钾溶液褪色 D.物质d与物质c互为同分异构体11、用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是()A.加热装置I中的烧杯分离I2和高锰酸钾固体B.用装置II验证二氧化硫的漂白性C.用装置III制备氢氧化亚铁沉淀D.用装置IV检验氯化铵受热分解生成的两种气体12、已知:Br+H2HBr+H,其反应的历程与能量变化如图所示,以下叙述正确的是A.该反应是放热反应B.加入催化剂,E1-E2的差值减小C.H-H的键能大于H-Br的键能D.因为E1>E2,所以反应物的总能量高于生成物的总能量13、用下列装置进行实验,能达到实验目的的是选项ABCD实验装置目的制备干燥的氨气证明非金属性Cl>C>Si制备乙酸乙酯分离出溴苯A.A B.B C.C D.D14、下图为一定条件下采用多孔惰性电极的储氢电池充电装置(忽略其他有机物)。已知储氢装置的电流效率×100%,下列说法不正确的是A.采用多孔电极增大了接触面积,可降低电池能量损失B.过程中通过C-H键的断裂实现氢的储存C.生成目标产物的电极反应式为C6H6+6e-+6H+===C6H12D.若=75%,则参加反应的苯为0.8mol15、钾长石(KAlSi3O8)是一种钾的铝硅酸盐,可用于制备Al2O3、K2CO3等物质,制备流程如图所示:下列有关说法正确的是A.上述流程中可以重复利用的物质只有Na2CO3B.钾长石用氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2C.煅烧过程中Si、K和Al元素转化为CaSiO3、KAlO2和NaAlO2D.沉淀过程中的离子方程式为CO2+2AlO2-+3H2O=CO32-+2Al(OH)3↓16、用某种仪器量取液体体积时,平视时读数为nmL,仰视时读数为xmL,俯视时读数为ymL,若X>n>y,则所用的仪器可能为A.滴定管 B.量筒 C.容量瓶 D.以上均不对二、非选择题(本题包括5小题)17、有机化合物P是合成抗肿瘤药物的中间体,其合成路线如下:已知:RClRCOOH(1)H的官能团名称___________。写出E的结构简式___________。(2)B→C中①的化学方程式___________。(3)检验F中官能团的试剂及现象_________。(4)D的同分异构体有多种,其中满足以下条件的有________种。①1molD能与足量NaHCO3反应放出2molCO2②核磁共振氢谱显示有四组峰(5)H→J的反应类型___________。(6)已知:K经过多步反应最终得到产物P:①K→L的化学方程式___________。②写出M的结构简式___________。18、某研究小组以环氧乙烷和布洛芬为主要原料,按下列路线合成药物布洛芬酰甘氨酸钠。己知:(1)RCOOHRCOC1RCOORˊ(2)R-Cl-R-NH2R-NH2HC1RCONHR请回答:(1)写出化合物的结构简式:B_________;D_________。(2)下列说法不正确的是_________。A.转化为A为氧化反应B.RCOOH与SOCl2反应的产物有SO2和HC1C.化合物B能发生缩聚反应D.布洛芬酰甘氨酸钠的分子式为C15H19NO3Na(3)写出同时符合下列条件的布洛芬的所有同分异构体_________。①红外光谱表明分子中含有酯基,实验发现能与NaOH溶液1∶2反应,也能发生银镜反应;②H—NMR谱显示分子中有三个相同甲基,且苯环上只有一种化学环境的氢原子。(4)写出F→布洛芬酰甘氨酸钠的化学方程式_________。(5)利用题给信息,设计以为原料制备()的合成路线(用流程图表示:无机试剂任选)_____________________。19、硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂,氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法。实验室合成硫酰氯的实验装置如下图所示(部分夹持装置未画出):已知:①SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l)ΔH=-97.3kJ/mol。②硫酰氯常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”。③100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解,生成二氧化硫和氯气。回答下列问题:(1)装置A中发生反应的离子方程式为___________。(2)装置B的作用为_______________________________,若缺少装置C,装置D中SO2与Cl2还可能发生反应的化学方程式为________________________。(3)仪器F的名称为_________________,E中冷凝水的入口是___________(填“a”或“b”),F的作用为_______________________________________________。(4)当装置A中排出氯气1.12L(已折算成标准状况)时,最终得到5.4g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为____________。为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有________(填序号)。①先通冷凝水,再通气②控制气流速率,宜慢不宜快③若三颈烧瓶发烫,可适当降温④加热三颈烧瓶(5)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯2ClSO3H=SO2Cl2+H2SO4,分离产物的方法是_____A.重结晶B.过滤C.蒸馏D.萃取(6)长期存放的硫酰氯会发黄,其原因可能为_______________________。20、碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)z]常用作电子材料,磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。(1)请完成下列实验步骤:①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;②按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性;③加热甲中玻璃管,当乙装置中____________(填实验现象),停止加热;④打开活塞a,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;⑤计算。(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是_____________________(3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的______(填字母)连接在_________(填装置连接位置)。(4)若按正确装置进行实验,测得如下数据:乙装置的质量/g丙装置的质量/g加热前80.0062.00加热后80.3662.88则该碱式碳酸钴的化学式为_________________。(5)含有Co(AlO2)2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应,该玻璃的颜色为___________。(6)CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加剂,以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种工艺如下:已知:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2CO(OH)2Al(OH)2开始沉淀(PH)2.37.57.63.4完全沉淀(PH)4.19.79.25.2①净除杂质时,加入H2O2发生反应的离子方程式为______________。②加入CoCO3调PH为5.2~7.6,则操作Ⅰ获得的滤渣成分为_____________。③加盐酸调整PH为2~3的目的为__________________________________。④操作Ⅱ过程为___________(填操作名称)、过滤。21、有机物G是一种食品香料,其香气强度为普通香料的3~4倍.G的合成路线如下:已知:R﹣CH=CH2R﹣CHO+HCHO填空:(1)该香料长期暴露于空气中易变质,其原因是______.(2)写出A中任意一种含氧官能团的名称_______,由C到D的反应类型为_____.(3)有机物E的结构简式为______.(4)有机物G同时满足下列条件的同分异构体有_____种,写出其中一种的结构简式_________.①与FeCl3溶液反应显紫色;②可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应;③分子中有4种不同化学环境的氢.(5)写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)_____________________________合成路线流程图示例如下:CH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2Br.
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A.连接苯环和环丙烯基的碳碳单键可以旋转,苯平面和烯平面不一定共平面,故A错误;B.有一对称轴,如图,其一氯代物有5种,故B错误;C.苯的同系物中侧链是饱和烃基,故C错误;D.中有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;故选D。2、D【解析】
A.风能是因为地球表面受热不均匀而产生的空气流动,故A不选。B.江河水流能是利用水循环,水循环是太阳能促进的,故B不选。C.生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物之中的能量形式,故C不选。D.地热温泉是利用来自地球内部的熔岩的地热能,故D选。故选D。3、C【解析】
A.用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4,水垢是难溶物,离子反应中不能拆,正确的离子反应:CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-,故A错误;B.用稀硝酸洗涤做过银镜反应的试管,电子转移不守恒,电荷不守恒,正确的离子反应:3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O,故B错误;C.用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜,是氢氧化钠与氧化铝反应,离子方程为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,故C正确;D.工业上用过量氨水吸收二氧化硫,反应生成亚硫酸铵,正确的离子方程式为:2NH3+SO2+H2O=2NH4++SO32−,故D错误;答案选C。4、D【解析】
A、NaOH是氢氧化钠的化学式,它是由钠离子和氢氧根离子构成的,不能表示物质的一个分子,A不符合题意;B、SiO2只能表示二氧化硅晶体中Si、O原子的个数比为1:2,不能表示物质的一个分子,B不符合题意;C、Fe是铁的化学式,它是由铁原子直接构成的,不能表示物质的一个分子,C不符合题意;D、CO2是二氧化碳的化学式,能表示一个二氧化碳分子,D符合题意;答案选D。【点睛】本题难度不大,掌握化学式的含义、常见物质的粒子构成是正确解题的关键。5、C【解析】
A.由图可知,该过程是由太阳能转化成化学能,故A正确;B.发生反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2,反应反应物和生成中均存在单质和化合物,即涉及极性键与非极性键的断裂与生成,故B正确;C.根据题意和图示,可以写出该反应的化学方程式为2N2+6H2O=4NH3+3O2,由于氮元素从0价降为−3价,氧元素从−2价升到0价,则氮气是氧化剂,水是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3,故C错误;D.由于空气中主要是氮气和氧气,而氧气和氮气的沸点不同,所以可以通过分离液态空气的方法获得氮气,故D正确;答案选C。【点睛】本题对氧化还原反应综合考查,需要学会观察图示物质转化关系,根据化合价的升降,确定氧化剂还原剂,利用氧化还原反应的规律,配平氧化还原反应。6、B【解析】
A.NH3的相对分子质量是17,每个分子中含有10个电子,所以10gNH3含有电子的个数是:(10g÷17g/mol)×10NA=5.88NA个电子,错误;B.Fe是变价金属,与氯气发生反应:2Fe+3Cl22FeCl3,根据反应方程式中两者的关系可知0.1mol的Cl2与Fe反应时,氯气不足量,所以反应转移的电子的物质的量应该以Cl2为标准,转移的电子数为0.2NA,Cu与Cl2发生反应产生CuCl2,0.1mol铜分别与0.1mol氯气完全反应,转移的电子数均为0.2NA,正确;C.标准状况下H2O是液体,不能使用气体摩尔体积计算H2O的物质的量,错误;D.Na2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中CO32-发生水解反应而消耗,所以1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中含有CO32-小于0.1NA个,错误;答案选B。7、D【解析】
A、标准状况下,22.4LCH4的物质的量为1mol,1mol甲烷中有4molC-H,因此22.4L甲烷中共价键的物质的量为22.4×4/22.4mol=4mol,故错误;B、2Fe+3Cl2=2FeCl3,铁过量,氯气不足,因此转移电子物质的量为1×2×1mol=2mol,故错误;C、没有说明溶液的体积,无法计算物质的量,故错误;D、由于N2O4的最简式为NO2,所以46g的NO2和N2O4混合气体N2O4看作是46gNO2,即1mol,原子物质的量为1mol×3=3mol,故正确。8、B【解析】
A.常温下将铝片加入浓H2SO4中,铝钝化,不能放出二氧化硫气体,故不选A;B.Al(OH)3不溶于氨水,向AlCl3溶液中滴加过量氨水,生成白色沉淀氢氧化铝,故选B;C.向某溶液中加入KSCN溶液,溶液不显红色,说明不含Fe3+,再向溶液中加入新制氯水,溶液变红色,说明含有Fe2+,故不选C;D.向某溶液中加入CCl4,振荡后静置,液体分层,下层呈紫红色,说明溶液中含有I2,故不选D;答案选B。9、C【解析】
A.空气中微小的尘埃或液滴分散在空气中形成气溶胶,阳光照射时产生丁达尔现象,A项正确;B.葡萄糖酸钙口服液是市面上常见的一种补钙药剂,葡萄糖酸钙属于有机钙,易溶解,易被人体吸收,医学上常以葡萄糖为原料合成补钙药物,B项正确;C.太阳能电池帆板的主要材料是硅而不是二氧化硅,C项错误;D.塑料薄膜属于有机高分子材料,不属于无机非金属材料,D项正确;所以答案选择C项。10、D【解析】
A.分子中有5个碳原子和4个氢原子可以在同一个平面内,故A错误;B.由结构可知b的分子式为C10H12,故B错误;C.物质c中不含有被高锰酸钾溶液氧化的基团,高锰酸钾溶液不褪色,故C错误;D.物质c与物质d的分子式相同都为C10H16、结构不同,互为同分异构体,故D正确;答案:D。11、D【解析】
A.加热碘升华,高锰酸钾分解,加热法不能分离两者混合物,故A错误;B.二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,与二氧化硫的还原性有关,与漂白性无关,故B错误;C.关闭止水夹,NaOH难与硫酸亚铁接触,不能制备氢氧化亚铁,故C错误;D.氯化铵分解生成氨气、HCl,氨气可使湿润的酚酞试纸变红,HCl可使蓝色石蕊试纸变红,P2O5可以吸收氨气,碱石灰可以吸收HCl,所以可检验氯化铵受热分解生成的两种气体,故D正确;本题答案:D。12、C【解析】
根据反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小来判断反应的热效应。反应的能量变化与反应途径无关,催化剂只改变反应速率,与该反应的能量变化无关。【详解】A.若反应物的总能量>生成物的总能量,则反应为放热反应;若反应物的总能量>生成物的总能量,则反应为吸热反应,此图中生成物总能量高于反应物,故该反应为吸热反应,A错误;B.E1-E2的差值即为此反应的焓变,催化剂只改变活化能,与焓值无关,B错误;C.此反应为吸热反应,故断开H-H键所需要的能量高于生成H-Br键放出的能量,C正确;D.因为E1>E2,所以反应物的总能量低于生成物的总能量,此反应吸收热量,D错误,故合理选项是C。【点睛】本题考查吸热反应和放热反应,在化学反应中,由于反应中存在能量的变化,所以反应物的总能量和生成物的总能量不可能相等,根据二者能量差异判断反应的热效应。13、D【解析】
A.氨气与浓硫酸反应,不能选浓硫酸干燥,故A错误;B.稀盐酸易挥发,盐酸与硅酸钠反应生成硅酸,且盐酸为无氧酸,不能比较非金属性,故B错误;C.导管在饱和碳酸钠溶液的液面下可发生倒吸,导管口应在液面上,故C错误;D.溴苯的密度比水的密度大,分层后在下层,图中分液装置可分离出溴苯,故D正确;故选D。【点睛】1、酸性干燥剂:浓硫酸、五氧化二磷,用于干燥酸性或中性气体,其中浓硫酸不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢等强还原性的酸性气体;五氧化二磷不能干燥氨气。2、中性干燥剂:无水氯化钙,一般气体都能干燥,但无水氯化钙不能干燥氨气和乙醇。3、碱性干燥剂:碱石灰(CaO与NaOH、KOH的混合物)、生石灰(CaO)、NaOH固体,用于干燥中性或碱性气体。14、B【解析】
A.多孔电极可增大电极与电解质溶液接触面积,降低能量损失,故A正确;B.该过程苯被还原为环己烷,C-H键没有断裂,形成新的C-H键,故B错误;C.储氢是将苯转化为环己烷,电极反应式为C6H6+6e-+6H+===C6H12,故C正确;D.根据图示,苯加氢发生还原反应生成环己烷,装置中左侧电极为阳极,根据放电顺序,左侧电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,生成1.6molO2失去的电子量为6.4mol,根据阴阳得失电子守恒,阴极得到电子总数为6.4mol,若η=75%,则生成苯消耗的电子数为6.4mol×75%=4.8mol,苯发生的反应C6H6+6e-+6H+===C6H12,参加反应的苯的物质的量为4.8mol/6=0.8mol,故D正确;故选B。15、C【解析】
A.CO2、Na2CO3既是反应的产物,也是反应过程中需要加入的物质,因此上述流程中可以重复利用的物质有Na2CO3、CO2,A错误;B.根据元素守恒可知钾长石用氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2,B错误;C.煅烧过程中钾长石中的Si元素与CaCO3转化为CaSiO3,K和Al元素与Na2CO3反应转化为KAlO2和NaAlO2,C正确;D.向KAlO2和NaAlO2溶液中通入过量CO2气体,会产生HCO3-,发生反应CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓,D错误;故合理选项是C。16、A【解析】
平视时读数为nmL,仰视时读数为xmL,所读数据偏下,俯视时读数为ymL所读数据偏上,若x>n>y,说明该仪器的刻度自上而下逐渐增大,所以该仪器为滴定管,答案选A。二、非选择题(本题包括5小题)17、醚键、硝基(C2H5OOC)2C=CHOC2H5ClCH2COOH+NaCN→CNCH2COOH+NaClFeCl3溶液,显紫色3还原反应+C2H5OH【解析】
A和Cl2反应生成B,B中只有1个Cl,所以应该是取代反应,B发生了给出的已知中的反应,所以C中有羧基,C有4个氧原子,而且C的不饱和度为2,再根据D的结构简式,可知C为丙二酸,B为ClCH2COOH,A为CH3COOH。根据K和J的结构简式可知E的结构简式为(C2H5OOC)2C=CH(OC2H5),根据G的结构简式可知F为苯酚。【详解】(1)根据H的结构简式,H的官能团名称为醚键和硝基。E的结构简式为(C2H5OOC)2C=CH(OC2H5)。(2)B→C中①的化学方程式为ClCH2COOH+NaCNNCCH2COOH+NaCl。(3)F为苯酚,苯酚遇FeCl3溶液显紫色,或和浓溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀。(4)D的同分异构体有多种,1molD能与足量NaHCO3反应放出2molCO2,说明1个D分子中有2个羧基。核磁共振氢谱显示有四组峰,说明D分子有比较高的对称性。符合要求的有HOOCCH2CH2CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH(CH3)COOH和,共3种。(5)H→J是H中的硝基变成了氨基,是还原反应。(6)①根据已知,K→L发生了苯环上的一个氢原子和酯基上的乙氧基断裂结合成乙醇,苯环上的碳原子和断裂乙氧基的碳原子结合成新的碳碳单键的反应,再结合P的结构可知,苯环上断裂的氢原子是和氮原子处于邻位、和甲氧基处于对位的氢原子,所以K→L的化学方程式为:+C2H5OH。②得到的L继续发生给出的已知的反应,生成Q(),Q在NaOH溶液中发生水解,Cl被羟基代替,同时羧基和NaOH发生中和反应生成钠盐,故M的结构简式为。18、D【解析】氧化得到的A为ClCH2COOH,ClCH2COOH与NH3作用得到的B为H2NCH2COOH,H2NCH2COOH再与SOCl2作用生成的C为,再与CH3OH作用得到的D为;与SOCl2作用生成的E为,E与D作用生成的F为,F再在NaOH溶液中水解可得布洛芬酰甘氨酸钠;(1)写出化合物的结构简式:B为H2NCH2COOH;D为;(2)A.催化氧化为转化为ClCH2COOH,反应类型为氧化反应,故A正确;B.RCOOH与SOCl2发生取代反应,所得产物为RCOOCl、SO2和HC1,故B正确;C.化合物B为氨基酸,一定条件下能发生缩聚反应,故B正确;D.布洛芬酰甘氨酸钠的分子式为C15H20NO3Na,故D错误;答案为D。(3)①红外光谱表明分子中含有酣基,实验发现能与NaOH溶液1∶2反应,也能发生银镜反应,说明苯环上直接连接HCOO—;②H—NMR谱显示分子中有三个相同甲基,说明同一碳原子上连接三个甲基;苯环上只有一种化学环境的氢原子,因苯环上不可能只有对位有两个不同的取代基,可以保证对称位置上的氢原子环境相同,满足条件的同分异构体有;(4)F→布洛芬酰甘氨酸钠的化学方程式为;(5)以为原料制备的合成路线为。点睛:本题题干给出了较多的信息,学生需要将题目给信息与已有知识进行重组并综合运用是解答本题的关键,需要学生具备准确、快速获取新信息的能力和接受、吸收、整合化学信息的能力,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型;难点是有机物D的结构确定,可先根据F的碱性水解,结合产物确定出F,再利用D和E生成F,可借助碳架结构、反应原理及原子守恒分析推测D的结构。19、2MnO4—+10Cl—+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O除去HClSO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4球形干燥管a防止空气中的水蒸汽进入;吸收尾气,防治污染空气80%①②③C硫酰氯分解产生氯气溶解在硫酰氯中导致其发黄【解析】
由合成硫酰氯的实验装置可知,A中发生2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,因浓盐酸易挥发,B中饱和食盐水可除去氯气中的HCl气体杂质,C中浓硫酸可干燥氯气,D为三颈烧瓶,D中发生SO2(g)+Cl2(g)═SO2Cl2(l),E中冷却水下进上出效果好,结合信息②可知,F中碱石灰吸收尾气、且防止水蒸气进入D中,据此解答(1)~(3);(4),由SO2(g)+Cl2(g)═SO2Cl2(l)可知,理论上生成SO2Cl2为;为提高本实验中硫酰氯的产率,应在低温度下,且利于原料充分反应;(5)生成物均为液体,但沸点不同;(6)由信息③可知,硫酰氯易分解。【详解】(1)装置A中发生反应的离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,故答案为:2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;(2)装置B的作用为除去HCl,若缺少装置C,装置D中SO2与Cl2还可能发生反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,故答案为:除去HCl;SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4;(3)仪器F的名称为三颈烧瓶,为保证良好的冷凝效率,E中冷凝水的入口是a。硫酰氯在潮湿空气中“发烟”说明其与水蒸汽可以发生反应;实验中涉及两种有毒的反应物气体,它们有可能过量,产物也易挥发,因此,F的作用为吸收尾气,防止污染空气,防止水蒸气进入。故答案为:球形干燥管;a;吸收尾气,防止污染空气,防止水蒸气进入;(4),由SO2(g)+Cl2(g)═SO2Cl2(l)可知,理论上生成SO2Cl2为,最终得到5.4g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为,为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有:①先通冷凝水,再通气,以保证冷凝效率;②控制气流速率,宜慢不宜快,这样可以提高原料气的利用率;③若三颈烧瓶发烫,可适当降温,这样可以减少产品的挥发和分解。结合信息可知不能加热。故答案为:80%;①②③;(5)生成物均为液体,但沸点不同,可选择蒸馏法分离,故答案为:C;(6)由信息③可知,硫酰氯易分解,则长期存放的硫酰氯会发黄,其原因可能为硫酰氯分解产生氯气,故答案为:硫酰氯分解产生氯气溶解在硫酰氯中导致其发黄。【点睛】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握实验装置的作用、制备原理、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意习题中的信息及应用。20、不再有气泡产生时将装置中产生的CO2和H2O(g)全部排入乙、丙装置中D活塞a前(或装置甲前)Co2(OH)2CO3蓝色2Fe2++H2O2+2H=2Fe3++2H2OAl(OH)3、Fe(OH)3抑制COCl2的水解蒸发浓缩、冷却结晶【解析】
(1)加热甲中玻璃管,当乙装置中不再有气泡产生,即碱式碳酸钴分解完毕;(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟,将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中,以免影响测量结果;(3)在活塞a前,加装装置D,装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳;(4)碱式碳酸钴样品3.65g,反应前乙装置的质量为80.00g,反应后质量为80.36g,据此可以计算生成水的量;反应前丙装置的质量为62.00g,反应后质量为62.00g,据此计算产生二氧化碳的量,得到Co的质量和Co原子物质的量,根据Co、H、C元素守恒可知,来推导碱式碳酸钴的化学式;(5)含有Co(A102)2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应,该玻璃为蓝色,可以滤去黄光的干扰;(6)向含钴废料中加入过量稀盐酸,Fe、Al和稀盐酸反应生成FeCl2、AlCl3、CoCl2,向溶液中加入双氧水和CoCO3,双氧水具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入CoCO3,调节溶液的pH至7.6,使Fe(OH)3、Al(OH)3生成沉淀,然后过滤,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液中含有CoCl2,然后向滤液中加入稀盐酸,抑制CoCl2水解,然后采用蒸发浓缩、冷却结晶和过滤方法得到CoCl2•6H2O;①双氧水具有氧化性,能氧化还原性离子;②加入CoCO3调pH为5.2~7.6,则操作I获得的滤渣成分为Fe(OH)3、Al(OH)3;③CoCl2为强酸弱碱盐,阳离子水解导致溶液呈酸性,加入稀盐酸能抑制水解;④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。【详解】(1)加热甲中玻璃管,当乙装置中不再有气泡产生,即碱式碳酸钴分解完毕;(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟,将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中,以免影响测量结果;(3)在活塞a前,加装装置D,装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳;(4)碱式碳酸钴样品3.65g,反应前乙装置的质量为80.00g,反应后质量为80.36g,故生成水的质量为80.36g-80.00g=0.36g,物质的量为=0.02mol;反应前丙装置的质量为62.00g,反应后质量为62.00g,生成二氧化碳的质量为62.88g-62.00g=0.88g,物质的量为=0.02mol,故氧化钴的质量为3.65g-0.36g-0.88g=2.41g,物
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