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文档简介
2023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、下列物质的用途不正确的是ABCD物质硅生石灰液氨亚硝酸钠用途半导体材料抗氧化剂制冷剂食品防腐剂A.A B.B C.C D.D2、下列离子方程式正确的是A.钠粒投入硫酸铜溶液中:2Na+Cu2+=Cu+2Na+B.在硝酸铝溶液中滴加过量的烧碱溶液:Al3++4OH-=AlO2-+2H2OC.向溴化亚铁溶液中滴加过量氯水:2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1-D.磁性氧化铁溶于足量的稀硝酸中:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O3、X、Y、Z、R,W是原子序数依次递增的五种短周期主族元素,它们所在周期数之和为11。YZ气体遇空气变成红棕色,R的原子半径是五种元素中最大的,W与Z同主族。下列说法错误的是()A.简单离子的半径:Y>XB.气态氢化物的稳定性:Y>WC.X、Z和R形成强碱D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>R4、用下列实验方案及所选玻璃容器(非玻璃容器任选)就能实现相应实验目的的是实验目的实验方案所选玻璃仪器A除去KNO3中少量NaCl将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤酒精灯、烧杯、玻璃棒B证明CH3COOH与HClO的酸性强弱相同温度下用pH试纸测定浓度均为0.1mol·L-1NaClO、CH3COONa溶液的pH玻璃棒、玻璃片C配制1L1.6%的CuSO4溶液(溶液密度近似为1g·mL-1)将25gCuSO4·5H2O溶解在975g水中烧杯、量筒、玻璃棒D检验蔗糖水解产物具有还原性向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热试管、烧杯、酒精灯、滴管A.A B.B C.C D.D5、常温常压下,O3溶于水产生的游离氧原子[O]有很强的杀菌消毒能力,发生的反应如下:()反应①:O3O2+[O]ΔH>0平衡常数为K1反应②:[O]+O32O2ΔH<0平衡常数为K2总反应:2O33O2ΔH<0平衡常数为K下列叙述正确的是A.降低温度,K减小 B.K=K1+K2C.增大压强,K2减小 D.适当升温,可提高消毒效率6、下列与有机物的结构、性质或制取实验等有关叙述错误的是A.苯分子结构中不含有碳碳双键,但苯也可发生加成反应B.溴苯中溶解的溴可用四氯化碳萃取而除去C.苯与浓硝酸和浓硫酸的混合酸反应制取硝基苯的实验最好采用水浴加热D.乙烷和乙烯可用酸性高锰酸钾溶液加以鉴别7、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,最外层电子数之和为18。X、Z同一主族,Z的一种氧化物的水化物为具有还原性且不稳定的二元酸;Y的周期数是族序数的3倍。下列说法错误的是A.简单离子半径:W>X>YB.X、Z的最高化合价不相同C.简单氢化物的热稳定性:X>WD.Y与其他三种元素分别形成的化合物中均只含离子键8、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下,2.24LCl2通入NaOH溶液中反应转移的电子数为0.2NAB.常温下,1LpH=11的NaOH溶液中由水电离出的H+的数目为10-11NAC.273K、101kPa下,22.4L由NO和O2组成的混合气体中所含分子总数为NAD.100g34%双氧水中含有H-O键的数目为2NA9、已知有机物C2H4O、C3H6O2和C4H8组成的混合物中,碳元素的质量分数为a%,则氧元素的质量分数为A.(100—)% B.% C.% D.无法计算10、最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法中正确的是A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程11、下列对实验方案的设计或评价合理的是()A.经酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡后放入如图所示具支试管中,一段时间后导管口有气泡冒出B.图中电流表会显示电流在较短时间内就会衰减C.图中应先用燃着的小木条点燃镁带,然后插入混合物中引发反应D.可用图显示的方法除去酸式滴定管尖嘴中的气泡12、下列有关和混合溶液的叙述正确的是()A.向该溶液中加入浓盐酸,每产生,转移电子约为个B.该溶液中,可以大量共存C.滴入少量溶液,反应的离子方程式为:D.为验证的水解,用试纸测该溶液的13、2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。一种锂离子电池充电时的阳极反应式为:LiFePO4-xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4+xLi+,放电时的工作原理如图。下列叙述不正确的是A.该电池工作时Fe、P元素化合价均不变B.放电时,电子由铜箔经外电路流向铝箔C.充电时,铝箔电极应该接电源的正极D.充电时,Li+通过隔膜移向铜箔电极方向迁移14、下列有关叙述不正确的是A.能源是人类生活和社会发展的基础,地球上最基本的能源是太阳能B.钛合金主要用于制作飞机发动机部件,工业上可用钠与四氯化钛溶液反应制取C.借助扫描道显微镜,应用STM技术可以实现对原子或分子的操纵D.燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都可以减少酸雨的产生15、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,W简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物,m可做制冷剂,无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法正确的是()A.简单离子半径:W>Z>Y>XB.Y原子的价电子轨道表示式为C.r与m可形成离子化合物,其阳离子电子式为D.一定条件下,m能与Z的单质反应生成p16、乙酸和乙醛的鉴别有多种方法,下列可行的操作中最不简便的一种是A.使用蒸馏水B.使用NaHCO3溶液C.使用CuSO4和NaOH溶液D.使用pH试纸二、非选择题(本题包括5小题)17、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:。____________18、A为只含有C、H、O三种元素的芳香烃衍生物,且苯环上只有两个取代基。各物质间的相互转化关系如下图所示。已知:D通过加聚反应得到E,E分子式为(C9H8O2)n;H分子式为C18H16O6;I中除含有一个苯环外还含有一个六元环。(1)写出A的分子式:A______________。(2)写出I、E的结构简式:I______________E_________________;(3)A+G→H的反应类型为____________________________;(4)写出A→F的化学方程式__________________________。(5)有机物A的同分异构体只有两个对位取代基,既能与Fe3+发生显色反应,又能发生水解反应,但不能发生银镜反应。则此类A的同分异构体有_______种,其中一种在NaOH溶液中加热消耗的NaOH最多。写出该同分异构体与NaOH溶液加热反应的化学方程式___________________。19、乙醇是制取饮料、香精、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料。完成下列填空:(1)实验室用乙醇制取乙烯时,浓硫酸的用量远远超过作为催化剂的正常用量,原因是______。(2)验证乙烯加成反应性质时,需对乙烯气体中的干扰物质进行处理,可选用的试剂是_____(填写化学式);能确定乙烯通入溴水中发生了加成反应的事实是______。(选填编号)a.溴水褪色b.有油状物质生成c.反应后水溶液酸性增强d.反应后水溶液接近中性(3)实验室用乙醇和乙酸制备乙酸乙酯时,甲、乙两套装置如图1都可以选用。关于这两套装置的说法正确的是______。(选填编号)a.甲装置乙酸转化率高b.乙装置乙酸转化率高c.甲装置有冷凝回流措施d.乙装置有冷凝回流措施(4)用乙装置实验时,提纯乙中乙酸乙酯的流程如图3以上流程中试剂A的化学式是______;操作Ⅱ的名称是______;操作Ⅲ一般适用于分离______混合物。(5)如图2是用乙醇制备溴乙烷的装置,实验中有两种加料方案:①先加溴化钠→再加乙醇→最后加1:1浓硫酸;②先加溴化钠→再加1:1浓硫酸→最后加乙醇。按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,若在试管中加入______,产物可变为无色。与方案①相比较,方案②的明显缺点是______。20、Ⅰ.含氨废水和废气对环境造成的污染越来越严重,某课外活动小组先测定废水中含NO3-为3×10-4mol/L,而后用金属铝将NO3-还原为N2,从而消除污染。(1)配平下列有关离子方程式:_____NO3-+_______Al+_______H2O→_______N2↑+______Al(OH)3+________OH-。(2)上述反应中被还原的元素是____________,每生成2mol
N2转移_________mol电子。(3)有上述废水100m3,若要完全消除污染,则所消耗金属铝的质量为_________g。Ⅱ.NO与Cl2在常温常压下可以合成亚硝酰氯(NOCl)。它是一种红褐色液体或黄色气体,其熔点-64.5℃,沸点-5.5
℃,遇水易水解。亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂。实验室制备原料气Cl2的装置如图所示:(4)实验室制Cl2时,装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式为_________________________。(5)将上述收集到的Cl2充入D的集气瓶中,按图示装置制备亚硝酰氯。①装置D中发生的反应方程式为__________________________。②如果不用装置E会引起什么后果:__________________。③某同学认为装置F不能有效吸收尾气中的某种气体,该气体为_____________,为了充分吸收尾气,可将尾气与________________同时通入氢氧化钠溶液中。21、K、Al、Si、Cu、N
i均为重要的合金材料,在工业生产、科技、国防领域有着广泛的用途,请回答下列问题:(1)K元素处于元素同期表的_____区。(2)下列状态的铝中,电离最外层一个电子所需能量最大的是______(填标号)。A.[Ne]
B.
[Ne]C.
[Ne]D.[Ne]3s3s3p3s3p3s3p3p(3)从核外电子排布角度解释高温下Cu2O比CuO更稳定的原因是_____________。(4)一些化合物的熔点如下表所示:化合物NaClKClSiO2熔点/°C8017701723解释表中化合物之间熔点差异的原因________________________________。(5)NiSO4
溶于氨水形成[Ni
(NH3)6]SO4。①N、O、S三种元素中电负性最大的是_______。②写出一种与[Ni
(NH3)6]SO4中的阴离子互为等电子体的分子的分子式_________。③1mol[Ni
(NH3)6]SO4中含有δ键的数目为___________。④NH3
的VSEPR模型为____
;NH3、SO42-的中心原子的杂化类型分别为___、___。(6)K、Ni、F三种元素组成的一种晶体的长方体晶胞结构如图所示。若NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度ρ=______g·cm-3(用代数式表示)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
A项、硅位于金属和非金属分界线处,可用于制作半导体材料,故A正确;B项、生石灰具有吸水性,不具有还原性,可以做干燥剂,不能做抗氧化剂,故B错误;C项、液氨汽化吸收大量的热,具有制冷作用,常用作制冷剂,故C正确;D项、亚硝酸盐具有还原性,可以做食品防腐剂,注意用量应在国家规定范围内,故D正确;故选B。2、B【解析】A、钠粒投入硫酸铜溶液中,钠先与水反应:2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2+2Na++H2↑,故A错误;B、在硝酸铝溶液中滴加过量的烧碱溶液,氢氧化铝具有两性,溶于过量的碱中:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,故B正确;C、向溴化亚铁溶液中滴加过量氯水,氯水能将溴离子和亚铁离子均氧化:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2,故C错误;D、磁性氧化铁溶于足量的稀硝酸中,亚铁离子被氧化成铁离子:3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O,故D错误;故选B。3、C【解析】
X、Y、Z、R、W是原子序数依次递增的五种短周期主族元素,YZ气体遇空气变成红棕色,则YZ为NO,故Y为N元素、Z为O元素;W与Z同主族,则W为S元素;R的原子半径是五种元素中最大的,R处于第三周期,可能为Na、Mg、Al、Si、P中的一种;五元素所在周期数之和为11,则X处于第一周期,故X为H元素。【详解】A.X、Y简单离子分别为H+(或H-)、N3-,电子层越多离子半径越大,故离子半径;N3->H+(或H-),故A正确;B.非金属性N>S,故氢化物稳定性NH3>H2S,故B正确;C.X、Z和R可能形成NaOH、氢氧化镁、氢氧化铝、硅酸、磷酸等,故C错误;D.W的非金属性比R的强,最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>R,故D正确。故选:C。【点睛】本题的突破口为“YZ气体遇空气变成红棕色”,可知YZ为NO;本题中无法确定R代表的具体元素,但并不影响对选项的判断。4、C【解析】
A.二者溶解度受温度影响不同,冷却结晶后过滤可分离,则玻璃仪器还需要漏斗,故A错误;B.HClO具有漂白性,不能用pH试纸测pH,故B错误;C.在烧杯中配制一定质量分数的溶液,计算后称量、溶解,则25gCuSO4·5H2O溶解在975g水中,质量分别为16%,但溶液体积是=1000mL=1L,故C正确;D.向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,此时溶液呈酸性,要加NaOH溶液中和至中性或弱碱性,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热,故D错误;故选C。5、D【解析】
A.降低温度向放热反应移动即正向移动,K增大,故A错误;B.方程式相加,平衡常数应该相乘,因此K=K1∙K2,故B错误;C.增大压强,平衡向体积减小的方向移动,即逆向移动,平衡常数不变,故C错误;D.适当升温,反应速率加快,消毒效率提高,故D正确。综上所述,答案为D。6、B【解析】
A.苯分子结构中不含有碳碳双键,但苯也可与H2发生加成反应,故A正确;B.溴苯与四氯化碳互溶,则溴苯中溶解的溴不能用四氯化碳萃取而除去,故B错误;C.苯与浓硝酸和浓硫酸的混合酸反应制取硝基苯的实验最好采用水浴加热,便于控制反应温度,故C正确;D.乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可用酸性高锰酸钾溶液加以鉴别,故D正确;故答案选B。7、D【解析】
Z的一种氧化物的水化物是具有还原性且不稳定的二元酸,判断Z为S元素;X、Z同一主族,可知X为O元素。Y的周期数是族序数的3倍,可推出Y为Na元素,再结合W、X、Y和Z原子的最外层电子数之和为18,可知W为N元素。【详解】A.N3-、Na+和O2-具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径顺序为:W>X>Y,与题意不符,A错误;B.O最高价+2,而S最高价为+6,与题意不符,B错误;C.简单氢化物热稳定性强弱与元素的非金属性强弱一致,而非金属性:O>N,稳定性:H2O>NH3,与题意不符,C错误;D.Na与O可形成Na2O2,含有离子键和共价键,符合题意,D正确;答案为D。【点睛】具有相同的核外电子排布简单离子,原子序数越大,微粒半径越小。8、B【解析】
A.Cl2通入NaOH溶液中发生反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,这是一个歧化反应,每消耗0.1molCl2转移电子数为0.1mol,A项错误;B.碱溶液中的H+均是水电离产生的,pH等于11的NaOH溶液中水电离出的H+浓度为10-11mol/L,故1L该溶液中H+的数目为10-11mol,B项正确;C.所给条件即为标准状况,首先发生反应:2NO+O2=2NO2,由于NO和O2的量未知,所以无法计算反应生成NO2的量,而且生成NO2以后,还存在2NO2N2O4的平衡,所以混合气体中的分子数明显不是NA,C项错误;D.100g34%双氧水含有过氧化氢的质量为34g,其物质的量为1mol,含有H-O键的数目为2mol,但考虑水中仍有大量的H-O键,所以D项错误;答案选择B项。【点睛】根据溶液的pH可以求出溶液中的c(H+)或c(OH-),计算微粒数时要根据溶液的体积进行计算。在计算双氧水中的H-O键数目时别忘了水中也有大量的H-O键。9、A【解析】
根据三种有机物中碳、氢的质量比相等,可根据碳元素的质量分数求出氧元素的质量分数,进而求出氧元素的质量分数。【详解】在三种化合物中碳、氢元素的原子个数比都为1:2,故碳元素和氢元素的质量比都为:12:1×2=6:1,故氢元素的质量分数为%,而三种有机物是由碳、氢、氧三种元素组成的,故氧元素的质量分数为:100%−a%−%=(100−)%;故答案选A。10、C【解析】
A.根据能量--反应过程的图像知,状态I的能量高于状态III的能量,故该过程是放热反应,A错误;B.根据状态I、II、III可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂,故B错误;C.由图III可知,生成物是CO2,具有极性共价键,故C正确;D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,故D错误。故选C。11、B【解析】
A.铁钉遇到饱和食盐水发生吸氧腐蚀,右侧试管中的导管内水柱上升,导管内没有气泡产生,A不合理;B.该装置的锌铜电池中,锌直接与稀硫酸相连,原电池效率不高,电流在较短时间内就会衰减,应改为用盐桥相连的装置,效率会更高,B合理;C.铝热反应中,铝热剂在最下面,上面铺一层氯酸钾,先把镁条插入混合物中,再点燃镁条用来提供引发反应的热能,C不合理;D.该图为碱式滴定管,可用图显示的方法除去碱式滴定管尖嘴中的气泡,D不合理;故答案为:B。12、A【解析】
A.发生Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,由反应可知,生成1mol气体转移1mol电子,则转移电子约为6.02×1023个,A正确;B.Ag+、Cl-结合生成沉淀,且乙醛易被ClO-氧化,不能共存,B错误;C.NaClO为强碱弱酸盐,水解呈碱性,NaCl为中性,溶液中不存在大量的氢离子,离子方程式为2Fe2++2ClO-+2H2O=Fe3++Fe(OH)3↓+HClO+Cl-,C错误;D.ClO-的水解使溶液显碱性,使pH试纸显蓝色,但ClO-具有强的氧化性,又会使变色的试纸氧化为无色,因此不能用pH测定该溶液的的pH,D错误;故合理选项是A。13、A【解析】
A.该电池在充电时Fe元素化合价由反应前LiFePO4中的+2价变为反应后中的FePO4中的+3价,可见Fe元素化合价发生了变化,A错误;B.根据电池充电时的阳极反应式为:LiFePO4-xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4+xLi+,充电时铝箔为阳极,则放电时铝箔为正极,铜箔为负极,放电时,电子由铜箔经外电路流向铝箔,B正确;C.根据题意可知充电时Al箔为阳极,则充电时,铝箔电极应该接电源的正极,C正确;D.根据图示可知:电池放电时Li+通过隔膜向铝箔电极方向迁移,充电是放电的逆过程,则Li+要由铝箔通过隔膜向铜箔电极方向迁移,D正确;故答案选A。14、B【解析】
A.地球上的能源主要来源于太阳能,通过植物的光合作用被循环利用,故A正确;B.钛合金工业上可用钠与四氯化钛固体反应制取,钠可以和盐溶液中的水反应,不能置换出单质钛,故B错误;C.科学仪器的使用利于我们认识物质的微观世界,现在人们借助扫描隧道显微镜,应用STM技术可以“看”到越来越细微的结构,并实现对原子或分子的操纵,故C正确;D.SO2和NOx的排放可导致酸雨发生,则燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施,故D正确;答案选B。15、D【解析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。m可做制冷剂,则m为NH3,则X为H;无色气体p遇空气变为红棕色,则p为NO;N元素的简单氢化物是非电解质,所W不是O、N,则Y为N,Z为O,W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,且其简单氢化物r溶于水完全电离,则W为Cl。【详解】A.电子层数越多离子半径越大,电子层数相同,原子序数越小半径越大,所以简单离子半径:Cl->N3->O2->H+,故A错误;B.Y为N,其价层电子为2s22p3,价电子轨道表示式为:,故B错误;C.r与m可形成离子化合物氯化铵,铵根的正确电子式为,故C错误;D.氨气与氧气在催化剂加热的条件下可以生成NO,故D正确;故答案为D。16、C【解析】
乙酸具有酸性,可与碳酸盐、碱等发生复分解反应,乙醛含有醛基,可发生氧化反应,以此解答该题。【详解】A.二者都溶于水,没有明显现象,不能鉴别,故A错误;B.乙酸具有酸性,可与NaHCO3溶液生成气体,乙醛与NaHCO3溶液不反应,可鉴别,方法简便,操作简单,故B错误;C.是可行的方案但使用CuSO4和NaOH溶液,需先生成氢氧化铜,然后与乙酸发生中和反应,检验乙醛需要加热,操作较复杂,故C正确;D.使用pH试纸乙酸具有酸性,可使pH试纸变红,乙醛不能使pH试纸变红,可鉴别,方法简单,操作简便,故D错误;答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、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:。18、C9H10O3取代反应(或酯化反应)2+O22+2H2O4种+3NaOH+CH3CH2COONa+2H2O【解析】
A能发生连续的氧化反应,说明结构中含有-CH2OH,D通过加聚反应得到
E,E分子式为(C9H8O2)n,D的分子式为C9H8O2,D中含碳碳双键,由A在浓硫酸作用下发生消去反应生成D,A为只含有C、H、O三种元素的芳香烃衍生物,且芳环上只有两个取代基,A中含有苯环,A在浓硫酸作用下生成的I中除含有一个苯环外还含有一个六元环,应是发生的酯化反应,A中含有羧基,A的结构应为,D为,E为,I为,反应中A连续氧化产生G,G为酸,F为,G为,A与G发生酯化反应产生H,根据H分子式是C18H16O6,二者脱去1分子的水,可能是,也可能是,据此解答。【详解】根据上述分析可知:A为,D为,E为,F为,G为,I为,H的结构可能为,也可能是。(1)A为,则A的分子式为C9H10O3;(2)根据上面的分析可知,I为,E为;(3)A为,A分子中含有羟基和羧基,G为,G分子中含有羧基,二者能在浓硫酸存在和加热条件下发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,A+G→H的反应类型为取代反应;(4)A中含有醇羟基和羧基,由于羟基连接的C原子上含有2个H原子,因此可以发生催化氧化反应,产生醛基,因此A→F的化学方程式为2+O22+2H2O;(5)有机物A的同分异构体只有两个对位取代基,能与Fe3+发生显色反应,说明苯环对位上有-OH,又能发生水解反应,但不能发生银镜反应,说明含有酯基,不含醛基,同分异构体的数目由酯基决定,酯基的化学式为-C3H5O2,有—OOCCH2CH3、—COOCH2CH3、—CH2OOCCH3和—CH2COOCH3,共4种同分异构体。其中的一种同分异构体在NaOH溶液中加热消耗的NaOH最多,酯基为—OOCCH2CH3,1mol共消耗3molNaOH,其它异构体1mol消耗2molNaOH,该异构体的结构简式为,该反应的化学方程式为:+3NaOH+CH3CH2COONa+2H2O。【点睛】本题考查有机物的推断和合成的知识,有一定的难度,做题时注意把握题中关键信息,采用正、逆推相结合的方法进行推断,注意根据同分异构体的要求及各种官能团的性质判断相应的同分异构体的结构和数目。19、利用浓硫酸的吸水性,使反应向有利于生成乙烯的方向进行NaOHdb、dNa2CO3分液相互溶解但沸点差别较大的液体混合物Na2SO3先加浓硫酸会有较多HBr气体生成,HBr挥发会造成HBr的损耗【解析】
(1)乙醇在浓硫酸作催化剂、脱水剂的条件下迅速升温至170℃可到乙烯,反应为可逆反应,浓硫酸还具有吸水性;(2)乙醇生成乙烯的反应中,浓硫酸作催化剂和脱水剂,浓硫酸还有强氧化性,与乙醇发生氧化还原反应,因此产物中有可能存在SO2,会对乙烯的验证造成干扰,选择氢氧化钠溶液吸收SO2;乙烯与溴水发生加成反应生成1,2—二溴乙烷,据此分析解答;(3)甲装置边反应边蒸馏,乙装置采用冷凝回流,等反应后再提取产物,使反应更充分;(4)分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物时加入饱和的碳酸钠溶液,吸收挥发出的乙酸和乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,分液可将其分离,得到的乙酸乙酯再进一步进行提纯即可;(5)按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,是由于有溴单质生成,溶于水后出现橙红色;方案②中把浓硫酸加入溴化钠溶液,会有HBr生成,HBr具有挥发性,会使HBr损失。【详解】(1)乙醇制取乙烯的同时还生成水,浓硫酸在反应中作催化剂和脱水剂,浓硫酸的用量远远超过作为催化剂的正常用量,原因是:浓硫酸还具有吸水性,反应生成的水被浓硫酸吸收,使反应向有利于生成乙烯的方向进行;(2)乙醇生成乙烯的反应中,浓硫酸作催化剂和脱水剂,浓硫酸还有强氧化性,与乙醇发生氧化还原反应,因此产物中有可能存在SO2,会对乙烯的验证造成干扰,选择碱性溶液吸收SO2;a.若乙烯与溴水发生取代反应也可使溴水褪色;b.若乙烯与溴水发生取代反应也有油状物质生成;c.若反应后水溶液酸性增强,说明乙烯与溴水发生了取代反应;d.反应后水溶液接近中性,说明反应后没有HBr生成,说明乙烯与溴水发生了加成反应;答案选d;(3)甲装置边反应边蒸馏,而乙醇、乙酸易挥发,易被蒸出,使反应物转化率降低,乙装置采用冷凝回流,等充分反应后再提取产物,使反应更充分,乙酸的转化率更高;答案选bd。(4)分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物时加入饱和的碳酸钠溶液,吸收挥发出的乙酸和乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,分液可将其分离;分液得到的乙酸乙酯中还含有少量杂质,再精馏,精馏适用于分离互溶的沸点有差异且差异较大的液态混合物;(5)按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,是由于有溴单质生成,溶于水后出现橙红色,可用亚硫酸钠溶液吸收生成的溴单质;方案②中把浓硫酸加入溴化钠溶液,会有HBr生成,HBr具有挥发性,会使HBr损失。20、610183106N201350MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O2NO+Cl2═2NOClF中的水蒸气进入D装置中,会导致产品水解NOO2【解析】
Ⅰ.N元素化合价由+5降低为0,铝元素化合价由0升高为+3;根据反应的离子方程式计算消耗金属铝的质量;Ⅱ.实验室在加热条件下用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气;NO与Cl2发生化合反应生成NOCl,根据NOCl遇水易水解分析装置E的作用;尾气中含有NO,NO不能与氢氧化钠溶液反应。【详解】(1)N元素化合价由+5降低为0,铝元素化合价由0升高为+3,根据得失电子守恒、元素守恒、电荷守恒配平离子方程式为6NO3-+10Al+18H2O==3N2↑+10Al(OH)3+6OH-。(2)上述反应中,N元素化合价由+5降低为0,被还原的元素是N,每生成2mol
N2转移2mol×2×(5-0)=20mol电子。(3)100m3废水含有NO3-的物质的量是100×103L×3×10-4mol/L=30mol,设反应消耗铝的物质的量是n=50mo
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