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文档简介
2023-2024学年北京市海淀区第二十中学高三第六次模拟考试化学试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、1,2—二苯乙烯(具有抗老年痴呆、抗癌等功能,下列关于该有机物的说法不正确的是A.难溶于水B.不能使高锰酸钾稀溶液褪色C.分子中所有原子可能共平面D.可以发生加成聚合反应2、下列生产过程属于物理变化的是()A.煤炭干馏 B.煤炭液化 C.石油裂化 D.石油分馏3、如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时,O2—可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是()A.电池内的O2—由电极甲移向电极乙B.电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2OC.当甲电极上有1molN2H4消耗时,标况下乙电极上有22.4LO2参与反应D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲4、已知CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)ΔH==-Q1;2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)ΔH==-Q2;H2O(g)→H2O(l)ΔH==-Q3常温下,取体积比为4:1的甲烷和H2的混合气体112L(标准状况下),经完全燃烧后恢复到常温,则放出的热量为A.4Q1+0.5Q2 B.4Q1+Q2+10Q3 C.4Q1+2Q2 D.4Q1+0.5Q2+9Q35、为实现随处可上网,中国发射了“中星16号”卫星。NH4ClO4是火箭的固体燃料,发生反应为2NH4ClO4N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是A.1molNH4ClO4溶于水含NH4+和ClO4-离子数均为NAB.产生6.4gO2反应转移的电子总数为1.4NAC.反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为3:1D.0.5molNH4ClO4分解产生的气体体积为44.8L6、下列实验合理的是()A.证明非金属性Cl>C>SiB.制备少量氧气C.除去Cl2中的HClD.吸收氨气,并防止倒吸A.A B.B C.C D.D7、NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.常温常压下,11.2LSO2含有的氧原子数小于NAB.0.1molNa2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.4NAC.10g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2NAD.100mL0.1mol/L醋酸中含有的醋酸分子数是0.01NA8、下列说法正确的是A.煤的干馏和石油的分馏都是化学变化B.漂白粉、水玻璃和碱石灰都是混合物C.纯碱、明矾和干冰都是电解质D.乙酸乙酯中混有乙酸,可加入饱和氢氧化钠溶液,振荡、静置后分液9、用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察时看到火焰呈黄色,下列判断正确的是()A.只含Na+ B.可能含有Na+,可能还含有K+C.既含有Na+,又含有K+ D.一定含Na+,可能含有K+10、下列有关化学用语使用正确的是A.T原子可以表示为 B.氧氯酸的结构式是:H-N≡CC.氧离子的结构示意图: D.比例模型可以表示CO2或SiO211、溶液A中可能含有如下离子:、、、、、、、。某同学设计并完成了如下的实验:下列说法正确的是A.气体F能使湿润的蓝色石蕊试纸变红B.溶液A中一定存在、、,可能存在C.溶液A中一定存在、、、,可能存在D.溶液A中可能存在,且12、某兴趣小组称取2.500g胆矾晶体逐渐升温使其失水,并准确测定不同温度下剩余固体的质量(m)得到如图所示的实验结果示意图。下列分析正确的是A.结晶水分子与硫酸铜结合的能力完全相同B.每个结晶水分子与硫酸铜结合的能力都不相同C.可能存在三种不同的硫酸铜结晶水合物D.加热过程中结晶水分子逐个失去13、部分共价键的键长和键能的数据如表,则以下推理肯定错误的是共价键C﹣CC=CC≡C键长(nm)0.1540.1340.120键能(kJ/mol)347612838A.0.154nm>苯中碳碳键键长>0.134nmB.C=O键键能>C﹣O键键能C.乙烯的沸点高于乙烷D.烯烃比炔烃更易与溴加成14、2017年9月25日,化学权威杂志《化学世界》、著名预测博客等预测太阳能电池材料—钙钛矿材料可能获得2017年诺贝尔化学奖。钛酸钙(CaTiO3)材料制备原理之一是CaCO3+TiO2===CaTiO3+CO2↑。下列有关判断不正确的是A.上述反应是氧化还原反应 B.TiO2和CO2属于酸性氧化物C.CaTiO3属于含氧酸盐 D.CaCO3属于强电解质15、下列实验方案不能达到实验目的的是()A.图A装置Cu和稀硝酸制取NOB.图B装置实验室制备Cl2C.图C装置实验室制取乙酸乙酯D.图D装置若溴水褪色则证明石蜡油分解产生不饱和烃16、在2019年9月25日,北京大兴国际机场正式投运。下列说法不正确的是A.机场航站楼使用的玻璃为无机非金属材料B.机场航站楼使用的隔震支座由橡胶和钢板相互粘结而成,属于新型无机材料C.机场航站楼采用的钢铁属于合金材料D.机场高速采用了新型自融冰雪路面技术,减少了常规融雪剂使用对环境和桥梁结构所造成的破坏二、非选择题(本题包括5小题)17、某药物G,其合成路线如下:已知:①R-X+②试回答下列问题:(1)写出A的结构简式_________。(2)下列说法正确的是__________A.化合物E具有碱性B.化合物B与新制氢氧化铜加热产生砖红色沉淀C.化合物F能发生还原反应D.化合物G的分子式为C16H17N5O2Br(3)写出C+D→E的化学方程式___________。(4)请设计以用4-溴吡啶()和乙二醇()为原料合成化合物D的同系物的合成路线________(用流程图表示,无机试剂任选)。(5)写出化合物A可能的同分异构体的结构简式__________。须同时符合:①分子中含有一个苯环;②1H-NMR图谱显示分子中有3种氢原子。18、已知:R-CH=CH-O-R′→H2O/H+R-烃基烯基醚A的分子式为C12H16O。与A相关的反应如下:完成下列填空:43、写出A的结构简式_______________________________。44、写出C→D化学方程式____________________________________________________。45、写出一种满足下列条件的F的同分异构体的结构简式________________________。①能与FeCl3溶液发生显色反应;②光照时与氯气反应所得的一氯取代产物不能发生消除反应;③分子中有4种不同化学环境的氢原子。46、设计一条由E合成对甲基苯乙炔()的合成路线。(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:_________________________19、测定硫铁矿(主要成分为FeS2)中硫和铁含量的实验步骤如下:(硫含量的测定)①准确称取0.5g硫铁矿粉于坩埚中,加入4.5gNa2O2,用玻璃棒充分搅拌,上面再盖一层Na2CO3,在700℃下焙烧15min。②将坩埚及其盖放入100mL沸水中,浸泡10min并洗净坩埚。将所得溶液转移至烧杯中。③向上述烧杯中先加入过量硝酸,再加入足量Pb(NO3)2溶液。过滤,洗涤、干燥,称得固体为2.02g。(铁含量的测定)④准确称取0.5g硫铁矿粉,加入盐酸和硝酸使其溶解。趁热加入稍过量的SnCl2溶液(Sn2++2Fe3+==2Fe2++Sn4+),再用HgCl2氧化除去多余的SnCl2。⑤以二苯胺磷酸钠为指示剂,用0.05mol/L的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+(K2Cr2O7被还原为Cr3+),直至终点,消耗11.20mLK2Cr2O7溶液。回答下列问题。(1)步骤①适宜材质的坩埚是_____(填字母)。a.铁坩埚b.铝坩埚c.陶瓷坩埚(2)步骤①中上面盖一层Na2CO3的主要目的是_________________,焙烧时,FeS2和Na2O2反应生成硫酸盐和氧化钠的化学方程式为______________________________________。(3)步骤③中得到的固体的化学式为__________________。(4)步骤④若不除去过量的SnCl2,则会造成铁的含量测量值___(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(5)步骤⑤滴定时,K2Cr2O7溶液应盛放在_______(填“酸”或“碱”)式滴定管中;实验室配制100mL0.05mol/LK2Cr2O7溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、_____和_____。20、目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。碱式碳酸镍的制备:工业用电解镍新液(主要含NiSO4,NiCl2等)制备碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O],制备流程如图:(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化学式为__。(2)物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。分析如图,反应器中最适合的pH值为__。(3)检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是__。测定碱式碳酸镍晶体的组成:为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]组成,某小组设计了如图实验方案及装置:资料卡片:碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2和H2O实验步骤:①检查装置气密性;②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量并记录;④__;⑤打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气;⑥分别准确称量装置C、D、E的质量并记录;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)装置C/g装置D/g装置E/g加热前250.00190.00190.00加热后251.08190.44190.00实验分析及数据处理:(4)E装置的作用__。(5)补充④的实验操作___。(6)通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成__(填化学式)。镍的制备:(7)写出制备Ni的化学方程式__。21、往有机聚合物中添加阻燃剂,可增加聚合物的使用安全性,扩大其应用范围。Mg(OH)2是一种常用的阻燃剂,生产工艺如下:完成下列填空:(1)精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx•mH2O],反应的化学方程式为___。(2)合成反应后,继续在393K~523K下水热处理8h,发生反应:Mg(OH)2-xClx•mH2O→(1-)Mg(OH)2+MgCl2+mH2O,水热处理后,进行过滤、水洗。水洗的目的是___。(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大,易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是___。(4)已知热化学方程式:Mg(OH)2(s)→MgO(s)+H2O(g)-81.5kJ•mol-1Al(OH)3(s)→Al2O3(s)+H2O(g)-87.7kJ•mol-1Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是___。等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比,阻燃效果较好的是___,原因是___。(5)该工业生产的原料还可以用来提取金属镁。请设计提取金属镁的工艺流程(框内写产物名称,箭头上标明转化条件):___
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.所有的碳氢化合物均难溶于水,A项正确;B.该物质分子结构中含有碳碳双键,可以使高锰酸钾溶液褪色,B项错误;C.乙烯和苯都是平面型分子,当苯环与碳碳双键之间的单键旋转到特定位置时,可以共平面,所以分子中所有原子可能共平面,C项正确;D.该物质分子中含有碳碳双键,故可以发生加聚反应,D项正确;答案选B。2、D【解析】
A.煤干馏是隔绝空气加强热,使之发生复杂的化学变化,得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气,故A错误;B.煤炭液化是利用化学反应将煤炭转变为液态燃料的过程,故B错误;C.石油裂化的目的是将长链的烷烃裂解后得到短链的轻质液体燃料烯烃,是化学变化,故C错误;D.石油分馏是利用沸点的不同将其中的组分分离开来,没有新物质生成,为物理变化,故D正确。故选:D。【点睛】注意变化中是有无新物质生成:无新物质生成的变化是物理变化,有新物质生成的变化是化学变化。3、C【解析】
该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O,故电极甲作负极,电极乙作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-=2O2-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电子的方向分析解答。【详解】A.放电时,阴离子向负极移动,即O2−由电极乙移向电极甲,A项错误;B.反应生成物均为无毒无害的物质,负极上反应生成氮气,则电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O,B项错误;C.由电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O可知,当甲电极上有1molN2H4消耗时,乙电极上有1molO2被还原,所以标况下乙电极上有22.4LO2参与反应,C项正确;D.电池外电路的电子从电源的负极流向正极,即由电极甲移向电极乙,D项错误;答案选C。4、D【解析】
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-Q1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-Q2;H2O(g)→H2O(l)ΔH=-Q3;根据盖斯定律①+2③得
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-Q1-2Q3;
根据盖斯定律②+2③得
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=Q2-2Q3,标准状况下,112L体积比为4:
1的甲烷和H2的混合气体的物质的量为=
=
5mol
,故甲烷的物质的量为5mol=4mol,完全燃烧生成液体水放出的热量为(Q1+2Q3)
=4
(Q1+2Q3),氢气的物质的量为5mol-4mol=1mol,完全燃烧生成液体水放出的热量为(Q2+2Q3)
=0.5
(Q2+2Q3)
,故甲烷、氢气完全燃烧,放出的热量为:4
(Q1+2Q3)
+0.5
(Q2+2Q3)=4Q1+0.5Q2+9Q3,故选D。
答案:
D。【点睛】先根据混合气体的物质的量
结合体积分数计算甲烷、氢气各自物质的量,再根据盖斯定律,利用已知的三个热化学反应方程式进行计算甲烷、氢气完全燃烧生成液体水和二氧化碳的反应热。5、B【解析】
A.铵根离子水解,浓度减小,则1molNH4ClO4溶于水含ClO4-离子数为NA,含NH4+离子数小于NA,故A错误;B.产生6.4g即0.2molO2,同时生成0.1molCl2,Cl元素化合价由+7价降低到0价,转移的电子总数为1.4NA,故B正确;C.
O、N元素化合价升高,N2、O2为氧化产物,Cl元素的化合价降低,Cl2为还原产物,则反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为1:3,故C错误;D.没有说明是否是标准状况下,无法计算0.5molNH4ClO4分解产生的气体体积,故D错误;故选:B。6、D【解析】
A.盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,因此不能通过盐酸的酸性大于碳酸的酸性比较Cl与C的非金属性强弱,同时盐酸易挥发,与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,干扰二氧化碳、水与硅酸钠的反应,因此图中装置不能说明碳酸的酸性大于硅酸的酸性,则不能比较C与Si的非金属性强弱,故A错误;
B.过氧化钠为粉末固体,隔板不能使固体与液体分离,关闭止水夹,不能使反应随时停止,图中装置不合理,故B错误;
C.碳酸氢钠与氯化氢会发生反应生成二氧化碳气体,引入新的杂质,应用饱和食盐水,故C错误;
D.四氯化碳的密度比水大,不溶于水,可使气体与水隔离,从而可防止倒吸,故D正确;
故选D。【点睛】A项是学生们的易错点,其中盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,因此不能通过盐酸的酸性大于碳酸的酸性比较Cl与C的非金属性强弱,应用高氯酸;同时盐酸易挥发,能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,会干扰二氧化碳、水与硅酸钠的反应,因此图中装置不能说明碳酸的酸性大于硅酸的酸性,则不能比较C与Si的非金属性强弱。7、A【解析】
A.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,故11.2L二氧化硫的物质的量小于0.5mol,则含有的氧原子个数小于NA,故A正确;B.由Na2O2的电子式为,Na2O的电子式为可知,1molNa2O中含3mol离子,1molNa2O2中含3mol离子,则0.1molNa2O和Na2O2混合物中离子为0.3mol,即含有的阴、阳离子总数是0.3NA,故B错误;C.H2O2溶液中,除了H2O2,水也含氢原子,故10g质量分数为34%的H2O2溶液中溶质的质量10g×34%=3.4g,物质的量n===0.1mol,一个过氧化氢分子中含有两个氢原子,1mol过氧化氢分子中含有2mol氢原子,0.1mol过氧化氢分子中含有0.2mol氢原子,0.2mol氢原子个数等于0.2NA,水也含氢原子,氢原子的个数大于0.2NA,故C错误;D.醋酸为弱酸,在水中不完全电离,100mL0.1mol/L醋酸的物质的量n=cV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol,含有的醋酸分子数小于0.01NA,故D错误;答案选A。【点睛】计算粒子数时,需要先计算出物质的量,再看一个分子中有多少个原子,可以计算出原子的数目。8、B【解析】
A、石油的分馏是物理变化而煤的干馏是化学变化,选项A错误;A、漂白粉是由氯化钙和次氯酸钙构成的,是混合物;水玻璃是硅酸钠的水溶液,是混合物;碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,选项B正确;C、纯碱是碳酸钠属于盐类,是电解质;明矾是硫酸铝钾属于盐,是电解质;干冰是固态的二氧化碳,属于非电解质,选项C错误;D、乙酸乙酯中混有乙酸,可加入饱和碳酸钠溶液,振荡、静置后分液,选项D错误。答案选B。9、D【解析】
钠元素的焰色是黄色,钾元素的焰色是紫色,但观察钾元素的焰色时要透过蓝色钴玻璃,以滤去钠元素的黄光的干扰。做焰色反应实验时,直接观察时看到火焰呈黄色,说明肯定含有Na+,不能判断K+的存在与否,故D是正确的。故选D。10、A【解析】
A.T原子为氢元素的同位素,质子数为1,中子数为2,可以表示为,故A正确;B.氧氯酸是共价化合物,但所给结构式中没有氯元素,故B错误;C.氧原子的质子数为8,氧离子的结构示意图为,故C错误;D.CO2为分子晶体,碳原子的相对体积较大,应该用表示,而SiO2为原子晶体,不存在SiO2分子,故D错误;答案选A。11、D【解析】
溶液A中滴加过量BaCl2溶液所得沉淀B溶解于稀盐酸,部分溶解,并得到沉淀D为BaSO4,物质的量是0.01mol,溶解的为BaSO3,质量为2.17g,物质的量为0.01mol,由此推断原溶液中含有SO42-和SO32-,物质的量均为0.01mol;排除原溶液中含有Ba2+;滤液C中加入足量NaOH溶液,无沉淀可知溶液中无Mg2+,有气体放出,可知溶液中有NH4+,根据生成氨气448mL,可知溶液中NH4+的物质的量为0.02mol;溶液是电中性的,根据电荷守恒可知,溶液中一定还含有Na+,其物质的量为0.02mol,可能还含有Cl-。【详解】A.气体F能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A错误;B.由分析可知,溶液A中一定存在Na+,B错误;C.由分析可知,溶液A中一定不存在Mg2+,C错误;D.由分析可知,溶液A中不存在Cl-时Na+物质的量为0.02mol,若溶液A中存在Cl-,Na+物质的量大于0.02mol,即c(Na+)≥0.20mol·L-1,D正确;故答案选D。12、C【解析】
胆矾(CuSO45H2O)的分子量为250,如果失去1个水分子,则剩下晶体质量232g,失去2个水分子,则剩下晶体质量214g,如果失去3个水分子,则剩下晶体质量196g,如果失去4个水分子,则剩下晶体质量178g,如果失去5个水分子,则剩下晶体质量160g,由图可知明显不是同时失去,而是分三阶段失水,102℃时失去2个水分子,115℃时,又失去2个水分子,258℃时失去1个水分子,则:A.因为固体质量是分三次降低的,而三次温度变化值不同,所以失去结晶水克服的作用力大小不同,则结晶水分子与硫酸铜结合的能力不完全相同,故A错误;B.由上述分析可知,硫酸铜晶体分三次失去结晶水,同一次失去的结晶水与硫酸铜结合的能力相同,故B错误;C.因为固体质量是分三次降低的,所以晶体中的水分子所处化学环境可以分为3种,故C正确;D.由图可知明显不是逐个失去,而是分三阶段失水,第一次失去2个,第二次失去2个,第三次失去1个,故D错误;故答案选C。13、C【解析】
A.苯中的化学键键长介于碳碳单键与碳碳双键之间,所以0.154nm>苯中碳碳键键长>0.134nm,故A正确;B.单键的键能小于双键的键能,则C=O键键能>C−O键键能,故B正确;C.乙烷的相对分子质量大于乙烯,则乙烷的沸点高于乙烯,故C错误;D.双键键能小于三键,更易断裂,所以乙烯更易发生加成反应,则烯烃比炔烃更易与溴加成,故D正确;答案选C。【点睛】D项为易错点,由于炔烃和烯烃都容易发生加成反应,比较反应的难易时,可以根据化学键的强弱来分析,化学键强度越小,越容易断裂,更容易发生反应。14、A【解析】A、CaCO3+TiO2===CaTiO3+CO2↑,反应中没有化合价变化,是非氧化还原反应,故A错误;B、TiO2和CO2均能与碱反应生成盐和水,均属于酸性氧化物,故B正确;C、CaTiO3=Ca2++TiO32-,CaTiO3由含氧酸根和钙离子构成,属于含氧酸盐,故C正确;D、CaCO3虽然难溶,但溶于水的部分全部电离,属于强电解质,故D正确;故选A。15、C【解析】
A.Cu和稀硝酸反应生成一氧化氮,一氧化氮不溶于水,能够用排水法收集,可制取NO,故A正确;B.高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,氯气密度大于空气,氯气有毒,尾气需要用氢氧化钠溶液吸收,可以制备氯气,故B正确;C.乙酸乙酯在NaOH溶液中水解,应选饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,故C错误;D.不饱和烃能和溴水发生加成反应而使溴水褪色。该实验产生的气体能使溴水褪色,说明石蜡油分解生成不饱和烃,故D正确;答案选C。16、B【解析】
A.玻璃的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,A正确;B.橡胶属于有机高分子材料,钢板属于合金材料,它们都不属于新型无机材料,B不正确;C.钢铁是铁碳的合金,属于合金材料,C正确;D.常规融雪剂主要成分为氯化镁等,会腐蚀水泥路面和桥梁,新型自融冰雪路面技术可减少对路面及桥梁的影响,D正确;故选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、A、B、C+→+HBr、、【解析】
A的分子式为C6H6N2Br2,A生成分子式为C7H6N2Br2O的B,再结合B的结构推测由A生成B的反应即取代反应,生成了一个肽键,所以A的结构为。B经过反应后生成分子式为C7H4N2Br2的C,相比于B,C的分子中少了1个H2O,所以推测B生成C额外产生了不饱和结构。由C生成E的条件以及E的分子式为C16H20N3O2Br且其中仅含1个Br推测,C生成E发生的是已知信息中给出的反应①类型的取代反应;进一步由G的结构原子的排列特点可以推测,C的结构为,那么E的结构为。E反应生成分子式为C14H16N3OBr的产物F,再结合反应条件分析可知,E生成F的反应即已知信息中提供的反应②,所以F的结构为。【详解】(1)通过分析可知,A生成B的反应即取代反应,所以A的结构即为;(2)A.通过分析可知,E的结构为,结构中含有咪唑环以及胺的结构,所以会显现碱性,A项正确;B.化合物B的结构中含有醛基,所以可以与新制氢氧化铜在加热条件下产生砖红色沉淀,B项正确;C.通过分析可知,F的结构为,可以与氢气加成生成醇,所以F可以发生还原反应,C项正确;D.由化合物G的结构可知其分子式为C16H18N5O2Br,D项错误;答案选ABC;(3)C与D反应生成E的方程式为:++HBr;(4)原料中提供了乙二醇,并且最终合成了,产物的结构中具有特征明显的五元环结构,因此考虑通过已知信息中的反应②实现某步转化;所以大致思路是,将4-溴吡啶中的溴原子逐渐转变为羰基,再与乙二醇发生反应②即可,所以具体的合成路线为:;(5)化合物A为,分子中含有4个不饱和度,1个苯环恰好有4个不饱和度,所以符合条件的A的同分异构体除苯环外其他结构均饱和;除去苯环外,有机物中还含有2个溴原子,以及2个都只形成单键的氮原子;若苯环上只安排1个取代基,没有能够满足核磁共振氢谱有3组峰的要求的结构;若苯环上有2个取代基,只有;若苯环上有3个取代基,没有能够满足核磁共振氢谱有3组峰的要求的结构;若苯环上有4个取代基,则满足要求的结构有和,至此讨论完毕。【点睛】推断有机物结构时,除了反应条件,物质性质等信息外,还可以从推断流程入手,对比反应前后,物质结构上的差异推测反应的具体情况。18、CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O【解析】
由信息可知,A反应生成B为醇,E为醛,由B的相对分子质量为60,则B为CH3CH2CH2OH,B→C发生催化氧化反应,所以C为CH3CH2CHO,C→D为银镜反应,则D为CH3CH2COONH4;由B、E及A的分子式可知,烃基烯基醚A结构简式为;有机物E为:;由E转化为对甲基苯乙炔(),先发生-CHO的加成,再发生醇的消去反应,然后与溴发生加成引入两个溴原子,最后发生卤代烃在NaOH醇溶液中的消去反应生成C≡C,然后结合物质的结构与性质来解答。【详解】43.结合以上分析可知,A的结构简式为:;1.C→D反应的化学方程式为CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;故答案为:CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;2.分子式和有机物F相同,①光能与FeCl3溶液发生显色反应,属于酚类;②光照时与氯气反应所得的一氯取代产物不能发生消去反应,说明Cl直接相连的C原子的邻位C上没有H原子,③分子中有4种不同化学环境的氢原子,要求结构具有一定的对称性,满足这三个条件的F的同分异构体可以有:;故答案是:;46.由合成可以将醛基先与H2加成得到醇,再进行醇的消去引进碳碳双键,再与Br2进行加成,最后再进行一次卤代烃的消去就可以得到目标产物了。具体流程为:;故答案为:。19、a防止产生的少量SO2
逸出(或隔绝空气,防止空气与过氧化钠反应等合理答案)2FeS2+15Na2O2=Fe2(SO4)3
+
NaSO4+14Na2OPbSO4偏大酸玻璃棒100mL容量瓶【解析】(1)铝坩埚和陶瓷坩埚在高温下可以与过氧化钠或碳酸钠反应,而铁坩埚不会,所以,步骤①适宜材质的坩埚是a。(2)步骤①中上面盖一层Na2CO3的主要目的是:防止产生的少量SO2
逸出。焙烧时,FeS2和Na2O2反应生成硫酸盐和氧化钠的化学方程式为2FeS2+15Na2O2=Fe2(SO4)3
+
NaSO4+14Na2O。(3)PbSO4不溶于水和酸,所以,步骤③中得到的固体为PbSO4。(4)步骤④若不除去过量的SnCl2,因为Sn2+的还原性强于Fe2+,后面用K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+时,会消耗过多的K2Cr2O7溶液,必然会造成铁的含量测量值偏大。(5)步骤⑤滴定时,K2Cr2O7溶液有强氧化性,故应将其盛放在酸式滴定管中;实验室配制100
mL0.05mol/LK2Cr2O7溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒和100mL容量瓶。20、CO28.3取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净吸收空气中的H2O和CO2关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O【解析】
(1)根据元素守恒分析判断;(2)使各种杂质相对最少的pH即为最适合的pH;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留;(4)根据实验目的和各个装置的作用分析;(5)根据实验目的和前后操作步骤分析;(6)先计算生成水蒸气和CO2的质量,再根据质量守恒确定化学式;(7)氧化还原反应中电子有得,必有失,根据化合价变化确定生成物,进而配平方程式。【详解】(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,反应前Ni原子共3个、S原子共3个、O原子共23个、Na原子6个、C原子3个、H原子4个,反应后现有:Ni原子3个、S原子共3个、O原子共19个、Na原子6个、C原子1个、H原子4个,少O原子4个,C原子2个,而这些微粒包含在2个X分子中,所以X的化学式为CO2,故答案为:CO2;(2)物料在反应器中反应时需要控制反应条件,根据图可知,在pH=8.3时,各种杂质相对最少,所以反应器中最适合的pH8.3,故答案为:8.3;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留,故答案为:取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净;(4)C装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的H2O,D装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的CO2,E装置可以防止空气中的H2O和CO2进入D装置中,影响实验数据的测定,故答案为:吸收空气中的H2O和CO2;(5)步骤③反应前左侧通空气是为了排尽装置中原有的CO2和水蒸气,避免装置内的CO2和水蒸气造成数据干扰,排空气后,应该开始进行反应,因此步骤④的操作为关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,说明固体分解完全,停止加热;步骤⑤再打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气,将装置中残留的CO2和水蒸气全部赶入C、D装置,被完全吸收,故答案为:关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热;(6)水的质量为251.08g−250g=1.08g,CO2的质量为190.44g−190g=0.44g,由于发生的是分解反应,所以生成的NiO的质量为3.77g−1.08g−0.44g=2.25g,则分解反应中水、二氧化碳和NiO的系数比(也就是分子个数比)为即:,xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O
.
6H2O↑+CO2↑+3NiO,根据元素守恒可得可得x=1,y=2,z=4即xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O中x:y:z的值1:2:4,故答案为:NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O;(7)NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O与N2H4·H2O反应生成Ni,Ni元素得电子,被还原,同时还生成气体X和Y,由第(1)问知X为CO2,氧化还原反应有得电子,必有失电子的物质,由此判断另一种气体为N2,根据得失电子守恒、元素守恒配平制备Ni的化学方程式,故答案为:2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O。21、2
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