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文档简介
河北保定市2024届高三第一次调研测试化学试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、下列制绿矾的方法最适宜的是用A.FeO与稀H2SO4B.Fe屑与稀H2SO4C.Fe(OH)2与稀H2SO4D.Fe2(SO4)3与Cu粉2、用下列装置完成相关实验,合理的是()A.图①:验证H2CO3的酸性强于H2SiO3B.图②:收集CO2或NH3C.图③:分离Na2CO3溶液与CH3COOC2H5D.图④:分离CH3CH2OH与CH3COOC2H53、美国《Science》杂志曾经报道:在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,人们成功制得了原子晶体干冰。有关原子晶体干冰的推断错误的是A.有很高的熔点和沸点 B.易汽化,可用作制冷材料C.含有极性共价键 D.硬度大,可用作耐磨材料4、将溶液和盐酸等体积混合,在混合溶液中,下列关系式正确的是A.B.C.D.5、将①中物质逐步加入②中混匀(②中离子均大量存在),预测的现象与实际相符的是()选项①②溶液预测②中的现象A稀盐酸Na+、SiO32-、OH-、SO42-立即产生白色沉淀B氯水K+、I-、Br-、SO32-溶液立即呈黄色C过氧化钠Ca2+、Fe2+、Na+、Cl-先产生白色沉淀,最终变红褐色D小苏打溶液Al3+、Mg2+、Ba2+、Cl-同时产生气体和沉淀A.A B.B C.C D.D6、油酸甘油酯和硬脂酸甘油酯均是天然油脂的成分。它们的结构简式如下图所示。下列说法错误的是A.油酸的分子式为C18H34O2B.硬脂酸甘油酯的一氯代物共有54种C.天然油脂都能在NaOH溶液中发生取代反应D.将油酸甘油酯氢化为硬脂酸甘油酯可延长保存时间7、从粗铜精炼的阳极泥(主要含有)中提取粗碲的一种工艺流程如图:(已知微溶于水,易溶于强酸和强碱)下列有关说法正确的是()A.“氧化浸出”时为使确元素沉淀充分,应加入过量的硫酸B.“过滤”用到的玻璃仪器:分液漏斗、烧杯、玻璃棒C.“还原”时发生的离子方程式为D.判断粗碲洗净的方法:取最后一次洗涤液,加入溶液,没有白色沉淀生成8、80℃时,1L密闭容器中充入0.20molN2O4,发生反应N2O42NO2△H=+QkJ·mol﹣1(Q>0),获得如下数据:时间/s020406080100c(NO2)/mol·L﹣10.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是A.升高温度该反应的平衡常数K减小B.20~40s内,v(N2O4)=0.004mol·L-1·s-1C.100s时再通入0.40molN2O4,达新平衡时N2O4的转化率增大D.反应达平衡时,吸收的热量为0.15QkJ9、下列说法不正确的是()A.乙烯的结构简式为CH2=CH2B.乙烯分子中6个原子共平面C.乙烯分子的一氯代物只有一种D.CHBr=CHBr分子中所有原子不可能共平面10、下列实验操作、现象、解释和所得到的结论都正确的是选项实验操作和现象实验解释或结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀苯酚的浓度小B向Na2SO3溶液中加入足量的Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,沉淀溶解BaSO3溶于稀盐酸C向10%NaOH溶液中滴加1mL某卤代烃,微热,然后向其中滴加几滴AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀该卤代烃中含有溴元素D向某溶液中滴加几滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,产生蓝色沉淀该溶液中含有Fe2+A.AB.BC.CD.D11、《天工开物》中对“海水盐”有如下描述:“凡煎盐锅古谓之牢盆……其下列灶燃薪,多者十二三眼,少者七八眼,共煎此盘……火燃釜底,滚沸延及成盐。”文中涉及的操作是()A.萃取 B.结晶C.蒸馏 D.过滤12、采用阴离子交换法合成了一系列不同Zn和Pt含量的PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂用于乙烷脱氢反应[CH3CH3(g)⇌CH2=CH2(g)+H2(g)△H>0],实验结果表明,在水滑石载体中掺杂少量的Zn对乙烷脱氢反应有明显影响,如图所示为不同Zn含量PtSn催化剂的乙烷催化脱氢反应中,乙烷的转化率随时间的变化。下列说法不正确的是()A.由图可知,PtSn/Mg(2-Zn)AlO催化剂的催化反应活性最优B.一定温度下,将nmol乙烷放入VL密闭容器中进行催化脱氢,维持容器体积不变,测得乙烷平衡转化率为a,则该温度下反应的平衡常数K=C.升高温度,平衡逆向移动D.随着反应时间的延长,乙烷转化率逐渐稳定,催化活性保持在相对稳定的阶段13、下列变化过程中,需要破坏离子键的是()A.氯化氢溶于水 B.铁熔化 C.干冰升华 D.氯化钠溶于水14、下列仪器名称为“烧杯”的是()A.B.C.D.15、对下列溶液的分析正确的是A.常温下pH=12的NaOH溶液,升高温度,其pH增大B.向0.1mol/LNaHSO3溶液通入氨气至中性时C.0.01mol/L醋酸溶液加水稀释时,原溶液中水的电离程度增大D.在常温下,向二元弱酸的盐NaHA溶液中加入少量NaOH固体将增大16、在强酸性条件下因发生氧化还原反应不能大量共存的是A.Mg2+、Na+、SO42-、Cl- B.K+、CO32-、Cl-、NO3-C.Na+、Cl-、NO3-、Fe2+ D.NH4+、OH-、SO42-、NO3-二、非选择题(本题包括5小题)17、某芳香烃X(分子式为C7H8)是一种重要的有机化工原料,研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物。已知:Ⅰ.Ⅱ.(苯胺,易被氧化)(1)写出:X→A的反应条件______;反应④的反应条件和反应试剂:______。(2)E中含氧官能团的名称:______;反应②的类型是_______;反应②和③先后顺序不能颠倒的原因是_______。(3)写出反应①的化学方程式:_______。(4)有多种同分异构体,写出1种含有1个醛基和2个羟基且苯环上只有2种一氯取代物的芳香族化合物的结构简式:_______。(5)写出由A转化为的合成路线________。(合成路线表示方法为:AB……目标产物)。18、氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图:请回答下列问题:(1)A的化学名称为______;C中官能团的名称是_______。(2)③的反应试剂和反应条件分别是_______,该反应类型是________。(3)已知吡啶是一种有机碱,在反应⑤中的作用是________(4)反应④的化学方程式为__________(5)G的相对分子质量为__________。(6)是E在碱性条件下的水解产物,同时符合下列条件的T的同分异构体有___种。其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为_____。①直接连在苯环上;②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体。(7)参照上述合成路线,以CH3CH2COCl和为原料,经三步合成某化工产品的路线为(其他无机试剂任选)_____。19、硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2实验I:Na2S2O3的制备。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。c中试剂为_______(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______(写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。资料:Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)装置试剂X实验现象Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s后几乎变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:_______实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为25.00mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol∙L-120、氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。某化学研究小组利用Al2O3+3C+N22AlN+3CO制取氮化铝,设计如图实验装置:试回答:(1)实验中用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为___。(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是__(填写序号)。a.防止NaNO2饱和溶液蒸发b.保证实验装置不漏气c.使NaNO2饱和溶液容易滴下(3)按图连接好实验装置,检查装置气密性的方法是:在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,___。(4)化学研究小组的装置存在严重问题,请说明改进的办法:___。(5)反应结束后,某同学用如图装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。已知:氮化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氨气。①广口瓶中的试剂X最好选用___(填写序号)。a.汽油b.酒精c.植物油d.CCl4②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),则实验测得NH3的体积将___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g,测得氨气的体积为3.36L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为___。21、霾天气严重影响人们的生活,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。(1)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO(g)△H=QkJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表。①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=____,T1℃时,该反应的平衡常数K=____。②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是____(填字母)。a.加入一定量的活性炭b.通入一定量的NOc.适当缩小容器的体积d.加入合适的催化剂③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3,则Q____0(填“>”、“=”或“<”)。(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图甲所示。①由图甲可知,SCR技术中的氧化剂为____,已知c(NO2)∶c(NO)=1∶1时脱氮效果最佳,若生成1molN2时反应放出的热量为QkJ。此时对应的脱氮反应的热化学方程式为____。②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业使用的最佳催化剂和相应的温度分别为_____、_____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
空气中的氧气能够氧化Fe2+,加入铁粉可以将铁离子转化为亚铁离子,据此分析。【详解】A.FeO与稀H2SO4生成硫酸亚铁,Fe2+易被氧化成三价铁,A错误;B.Fe屑与稀H2SO4反应生成硫酸亚铁,加入铁粉可以防止二价铁被氧化,B正确;C.Fe(OH)2与稀H2SO4反应生成硫酸亚铁,易被空气氧化,C错误;D.Fe2(SO4)3与Cu粉反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,产品不纯,D错误;答案选B。【点睛】绿矾是FeSO4·7H2O,二价铁不稳定易被空气氧化,所以在制备与二价铁有关的物质时都要考虑防止变质,一般可以隔绝空气,或者加入还原性物质。2、B【解析】
A、生成的二氧化碳中含有氯化氢,氯化氢也能与硅酸钠反应产生硅酸沉淀,干扰二氧化碳与硅酸钠反应,A错误;B.氨气的密度比空气密度小,二氧化碳的密度比空气密度大,则导管长进短出收集二氧化碳,短进长出收集氨气,B正确;C.Na2CO3溶液与CH3COOC2H5分层,应选分液法分离,C错误;D.CH3CH2OH与CH3COOC2H5互溶,不能分液分离,应选蒸馏法,D错误;答案选B。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,把握物质的性质、酸性比较、气体收集、混合物分离、实验技能为解答本题的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,选项A是解答的易错点,注意浓盐酸的挥发性。3、B【解析】
A.原子晶体具有很高的熔点、沸点,所以原子晶体干冰有很高的熔点、沸点,故A正确;B.原子晶体干冰有很高的沸点,不易汽化,不可用作制冷材料,故B错误;C.不同非金属元素之间形成极性键,二氧化碳中存在O=C极性键,故C正确D.原子晶体硬度大,所以原子晶体干冰的硬度大,可用作耐磨材料,故D正确;故选:B。4、B【解析】
混合后发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,混合溶液中含三种溶质(Na2CO3、NaCl、NaHCO3)且物质的量浓度相等。【详解】A.电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故A错误;B.CO32-的水解程度大于HCO3-,且溶液呈碱性,故c(Na+)>c(HCO3-)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),故B正确;C.物量守恒式应为c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3),故C错误;D.根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),物料守恒c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3),联立可得c(OH-)+c(Cl-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+),故D错误;答案:B【点睛】电荷守恒、物料守恒、质子守恒是比较离子浓度常用的方法。5、D【解析】
A.OH﹣优先稀盐酸反应,加入稀盐酸后不会立即生成白色沉淀,故A错误;B.SO32﹣的还原性大于I﹣,加入氯水后亚硫酸根离子优先反应,不会立即呈黄色,故B错误;C.加入过氧化钠后Fe2+立即被氧化成铁离子,生成的是红褐色沉淀,不会出现白色沉淀,故C错误;D.小苏打为碳酸氢钠,Al3+与碳酸氢钠发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,故D正确。故选D。6、B【解析】
A.油酸的结构简式为CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH,分子式为C18H34O2,故A正确;B.硬脂酸甘油酯的结构简式可以表示为,上面的酯基与下面的酯基互为对称结构,因此硬脂酸甘油酯的一氯代物共有36种,故B错误;C.天然油脂的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,都能在NaOH溶液中发生水解反应(或取代反应),故C正确;D.油酸甘油酯中含有碳碳双键,能够氧化变质,将油酸甘油酯氢化转化为硬脂酸甘油酯可延长保存时间,故D正确;答案选B。【点睛】本题的易错点为B,要注意分子的对称性对同分异构体数目的影响。7、D【解析】
A.由题中信息可知,TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱,是两性氧化物。Cu2Te与硫酸、氧气反应,生成硫酸铜和TeO2,硫酸若过量,会导致TeO2的溶解,造成原料的利用率降低,故A错误;B.“过滤”用到的玻璃仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒,故B错误;C.Na2SO3加入到Te(SO4)2溶液中进行还原得到固态碲,同时生成Na2SO4,该反应的离子方程式是2SO32-+Te4++2H2O=Te↓+2SO42-+4H+,故C错误;D.通过过滤从反应后的混合物中获得粗碲,粗碲表面附着液中含有SO42-,取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀生成,则说明洗涤干净,故D正确。故选D。8、D【解析】
A.正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大;
B.根据计算v(NO2),再利用速率之比等于其化学计量数之比计算v(N2O4);
C.100s时再通入0.40molN2O4,等效为在原平衡的基础上增大压强,与原平衡相比,平衡逆向移动;D.80s时到达平衡,生成二氧化氮为0.3mol/L×1L=0.3mol,结合热化学方程式计算吸收的热量。【详解】A.该反应为吸热反应,温度升高,平衡向吸热的方向移动,即正反应方向移动,平衡常数K增大,A项错误;B.20∼40s内,,则,B项错误;C.100s时再通入0.40molN2O4,相当于增大压强,平衡逆向移动,N2O4的转化率减小,C项错误;D.浓度不变时,说明反应已达平衡,反应达平衡时,生成NO2的物质的量为0.3mol/L×1L=0.3mol,由热化学方程式可知生成2molNO2吸收热量QkJ,所以生成0.3molNO2吸收热量0.15QkJ,D项正确;答案选D。【点睛】本题易错点为C选项,在有气体参加或生成的反应平衡体系中,要注意反应物若为一种,且为气体,增大反应物浓度,可等效为增大压强;若为两种反应物,增大某一反应物浓度,考虑浓度对平衡的影响,同等程度地增大反应物浓度的话,也考虑增大压强对化学平衡的影响,值得注意的是,此时不能用浓度的外界影响条件来分析平衡的移动。9、D【解析】
A.乙烯的结构简式为CH2=CH2,A正确;B.乙烯是平面型分子,分子中6个原子共平面,B正确;C.乙烯分子结构完全对称,只有一种等效氢原子,则一氯代物只有一种,C正确;D.乙烯是平面型分子,直接连在双键碳上的溴原子和2个碳原子、2个氢原子共平面,D错误;答案为D;10、D【解析】苯酚与三溴苯酚相似相溶,故向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀,不能说明苯酚的浓度小,A项错误;加入硫酸电离出的氢离子与前面硝酸钡电离出的硝酸根离子结合形成组合硝酸,将亚硫酸根氧化为硫酸根,B项错误;加入硝酸银之前应该将溶液调节至酸性,否则氢氧化钠会与硝酸银反应生成白色沉淀,C项错误;溶液中滴加几滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe2+,D项正确。11、B【解析】
“灶燃薪”是加热,“多者十二三眼,少者七八眼,共煎此盘”是蒸发结晶,B正确,故答案为:B。12、C【解析】
A.由图可知,当时间相同时,PtSn/Mg(2-Zn)AlO催化剂的催化反应活性最优,乙烷转化率最高,故A正确;B.一定温度下,将nmol乙烷放入VL密闭容器中进行催化脱氢,维持容器体积不变,测得乙烷平衡转化率为a,则该温度下反应的平衡常数K===,故B正确;C.CH3CH3(g)⇌CH2=CH2(g)+H2(g)△H>0,升高温度,平衡正向移动,故C错误;D.由图上曲线,随着反应时间的延长,曲线的斜率逐渐变小,乙烷转化率逐渐稳定,催化活性保持在相对稳定的阶段,故D正确;故选C。13、D【解析】
A.HCl溶于水发生电离生成氢离子和氯离子,破坏共价键,故A错误;B.铁熔化破坏金属键,故B错误;C.干冰升华发生物理变化,只破坏分子间作用力,故C错误;D.氯化钠中只存在离子键,溶于水发生电离而破坏离子键,故D正确;故选:D。【点睛】本题考查化学键,侧重考查基本概念,明确离子键和共价键区别是解本题关键,发生物理变化时不发生化学键断裂,C为解答易错点。14、A【解析】A.仪器的名称是烧杯,故A正确;B.仪器的名称是分液漏斗,故B错误;C.仪器的名称是容量瓶,故C错误;D.仪器的名称是烧瓶,故D错误;答案为A。15、C【解析】
A.NaOH溶液是强碱,氢离子来自于水的电离,常温下pH=12的NaOH溶液,升高温度,溶液中Kw增大,其pH减小,故A错误;B.0.1mol⋅L−1的NaHSO3溶液中通NH3至pH=7,溶液中存在物料守恒,即c(Na+)=c(SO32−)+c(HSO3−)+c(H2SO3)①,溶液中存在电荷守恒,即c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=2c(SO32−)+c(HSO3−)+c(OH−),因为pH=7即c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO32−)+c(HSO3−)②,由①得c(Na+)>c(SO32−);将①式左右两边都加上c(NH4+)得c(Na+)+c(NH4+)=c(SO32−)+c(HSO3−)+c(H2SO3)+c(NH4+)③,结合②③得c(SO32−)=c(NH4+)+c(H2SO3),故c(SO32−)>c(NH4+),故c(Na+)>c(SO32−)>c(NH4+),故C错误;C.酸碱对水的电离都有抑制作用,0.01mol/L醋酸溶液加水稀释时,醋酸的浓度减小,对水的电离平衡抑制作用减弱,则原溶液中水的电离程度增大,故C正确;D.在常温下,向二元弱酸的盐NaHA溶液中,加入少量NaOH固体,溶液酸性减弱,氢离子浓度减小,该比值将减小,故D错误;答案选C。16、C【解析】
酸性条件下,离子之间不能结合生成沉淀、气体、水、弱电解质等可以大量共存;强酸性条件下具有氧化性与具有还原性的离子能发生氧化还原反应,以此来解答。【详解】A.这几种离子之间不反应且和氢离子不反应,所以能大量共存,A不符合题意;B.H+、CO32-反应生成CO2和H2O而不能大量共存,但是发生的是复分解反应,不是氧化还原反应,B不符合题意;C.H+、NO3-、Fe2+会发生氧化还原反应生成Fe3+和NO而不能大量共存,C符合题意;D.NH4+、OH-发生复分解反应生成NH3·H2O而不能大量共存,但发生的不是氧化还原反应,D不符合题意;故合理选项是C。【点睛】本题考查离子共存的知识,明确离子性质及离子共存的条件是解本题关键,注意结合题干中关键词“强酸性、氧化还原反应”来分析解答,题目难度不大。二、非选择题(本题包括5小题)17、光照O2、Cu,加热羧基氧化防止氨基被氧化(羧基不易被氧化,氨基容易被氧化)+HNO3(浓)+H2O、【解析】
分子式为芳香烃C7H8的不饱和度为:=4,则该芳香烃为甲苯();甲苯在光照条件下与氯气反应生成A,则A为;A生成B,且B能发生催化氧化,则B为、C为、D为、E为;发生硝化反应生成F,F通过题目提示的反应原理生成,以此解答。【详解】(1)甲苯在光照条件下与氯气反应生成A,反应条件是光照;B发生氧化反应生成C,条件是O2、Cu,加热;(2)由分析可知E为,氧官能团的名称为:羧基;F是,②的方程式为:,该反应是氧化反应;苯胺易被氧化,所以②和③先后顺序不能颠倒,以免氨基被氧化(羧基不易被氧化,氨基容易被氧化);(3)发生硝化反应生成F,方程式为:+HNO3(浓)+H2O;(4)含有1个醛基和2个羟基且苯环上只有2种一氯取代物的芳香族化合物应该是对称的结构,苯环上必须有3个取代基,可能的结构有、;(5)由分析可知A为,通过加成反应和消去反应,生成,用Cl2加成生成,再进行一步取代反应即可,整个合成路线为:。18、甲苯氟原子浓硫酸和浓硝酸、加热取代反应(或硝化反应)吸收反应产生的氯化氢,提高反应物转化率+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O27613【解析】
A中含有1个苯环,由B的分子式可知A为,则B为,B中的氯原子被氟原子取代生成了C,C的结构简式为,C发生硝化反应生成D,D中硝基被还原成氨基生成E,E与酰氯发生取代反应生成F,F的结构简式为,然后发生硝化反应生成G,结合对应的有机物的结构和性质解答。【详解】(1)由以上分析可知A为甲苯,结构简式为,C中官能团的名称为氟原子,故答案为甲苯;氟原子。(2)③为三氟甲苯的硝化反应,反应条件是在浓硫酸作用下,水浴加热,与浓硝酸发生取代反应,故答案为浓硫酸和浓硝酸、水浴加热;取代反应(或硝化反应)。(3)反应⑤的方程式为,反应中生成了HCl,加入吡啶这样的有机碱,可以消耗产生的氯化氢,促进平衡右移,提高反应转化率,故答案为消耗反应中生成的氯化氢,促进平衡右移,提高产率。(4)由题中转化关系可知反应④的化学方程式为:+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O,故答案为+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O。(5)由结构简式可知G的分子式为C11H11O3N2F3,则相对分子质量为276,故答案为276。(6)T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物,显然有1个羧基,它的同分异构体,要求:①—NH2直接连在苯环上②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体,说明结构中含有醛基。分析可知,T符合条件的同分异构体分两大类:一类是苯环上有2个取代基:—NH2和HCOO—,在苯环上按邻、间、对排列方式共有3种,另一类是苯环上有3个取代基:—OH、—CHO、—NH2,3个不同的取代基在苯环上的排列方式共有10种结构,所以一共有13种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为:,故答案为13;。(6)由目标产物逆推,需要合成氨基,推知原料要先发生硝化,引入硝基,再还原得到氨基,氨基与酰氯发生取代反应生成目标产物,合成路线为:,故答案为。【点睛】有机推断应以特征点为解题突破口,按照已知条件建立的知识结构,结合信息和相关知识进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确推断。一般可采用顺推法、逆推法、多法结合推断。19、分液漏斗蒸馏烧瓶硫化钠和碳酸钠的混合液调节酸的滴加速度若SO2过量,溶液显酸性.产物会发生分解加入铁氰化钾溶液.产生蓝色沉淀开始生成Fe(S2O3)33-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但Fe3+与S2O32-氧化还原反应的程度大,导致Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动,最终溶液几乎变为无色0.1600【解析】
(1)a的名称即为分液漏斗,b的名称即为蒸馏烧瓶;b中是通过浓硫酸和Na2SO3反应生成SO2,所以方程式为:;c中是制备硫代硫酸钠的反应,SO2由装置b提供,所以c中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液;(2)从反应速率影响因素分析,控制SO2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应温度;(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,如果通过量的SO2,会使溶液酸性增强,对制备产物不利,所以原因是:SO2过量,溶液显酸性,产物会发生分解;(4)检验Fe2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀即证明有Fe2+生成;解释原因时一定要注意题干要求,体现出反应速率和平衡两个角度,所以解释为:开始阶段,生成的反应速率快,氧化还原反应速率慢,所以有紫黑色出现,随着Fe3+的量逐渐增加,氧化还原反应的程度变大,导致平衡逆向移动,紫黑色逐渐消失,最终溶液几乎变为无色;(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应:①;②;反应①I-被氧化成I2,反应②中第一步所得的I2又被还原成I-,所以①与②电子转移数相同,那么滴定过程中消耗的得电子总数就与消耗的失电子总数相同;在做计算时,不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。所以假设c(Na2S2O3)=amol/L,列电子得失守恒式:,解得a=0.1600mol/L。20、NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2Oc用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,证明气密性良好在干燥管D末端连接一个尾气处理装置c不变61.5%【解析】
制取氮化铝:用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A,平衡内外压强,使NaNO2饱和溶液容易滴下,制得的氮气排尽装置中的空气,碱石灰干燥氮气,氧化铝、碳和氮气在高温的条件下生成氮化铝和一氧化碳,方程式为:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,D防止空气进入反应装置干扰实验;(1)饱和NaNO2与NH4Cl溶液应生成氯化钠、氮气和水;(2)根据实验的需要结合大气压强原理来回答;(3)只要先将装置密封再利用热胀冷缩原理进行气密性验证;(4)实验必须对有毒气体进行尾气处理,防止空气污染;(5)氮化铝和氢氧化钠反应会生成氨气,氨气进入广口瓶后,如果装置密闭,广口瓶中压强会增大,那么就会有水通过广口瓶的长管进入量筒中,根据等量法可知,进入到广口瓶中水的体积就等于生成的氨气的体积.所以通过量筒中排出的水的体积就可以知道氨气的体积,然后有氨气的密度求出氨气的质量,进而根据方程式求出氮化铝的质量。①产生的氨气极易溶于水,为防止氨气溶于水需要把气体与水隔离,因此应选择不能与氨气产生作用的液体作为隔离液;选用的试剂应是和水不互溶,且密度大于水的;②反应前广口瓶的上方留有的少量空间填充的是空气,反应后广口瓶的上方留有的少量空间填充的是氨气,氨气代替了开始的空气,把最后空间中充入的氨气当成开始时的空气即可;③根据氨气的体积计算出物质的量,得出其中氮原子的物质的量,根据氮原子守恒,来计算氮化铝的百分含量。【详解】制取氮化铝:用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A,平衡内外压强,使NaNO2饱和溶液容易滴下,制得的氮气排尽装置中的空气,碱石灰干燥氮气,氧化铝、碳和氮气在高温的条件下生成氮化铝和一氧化碳,方程式为:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,D防止空气进入反应装置干扰实验。(1)饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应生成氯化钠、氮气和水,反应为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;故答案为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A具有平衡气压的作用,这样可以保证NaNO2饱和溶液容易滴下,故选c;(3)关闭分液漏斗开关,使装置处于密闭体系,将导管一端浸入水中,用手紧握锥形瓶外壁,由于热胀冷缩,锥形瓶内气体受热膨胀,如果导管口有气泡冒出,说明气密性良好,否则装置漏气,故答案为:用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口
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