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文档简介
江西省赣州市厚德外国语学校2023-2024学年高三考前热身化学试卷注意事项: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、高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:其中除杂过程包括:①向浸出液中加入一定量的X,调节浸出液的pH为3.5~5.5;②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤;③…下列说法正确的是()A.试剂X可以是MnO、MnO2、MnCO3等物质B.浸出时加入植物粉的作用是作为还原剂C.除杂过程中调节浸出液的pH为3.5~5.5可完全除去Fe、Al、Mg等杂质D.为提高沉淀MnCO3步骤的速率可以持续升高温度2、对于工业合成氨反应N2+3H2⇌2NH3+Q(Q>0),下列判断正确的是()A.3体积H2和足量N2B.使用合适的催化剂,可以提高提高原料的利用率C.500℃左右比室温更有利于向合成氨的方向进行D.及时使氨液化、分离的主要目的是提高N2和H3、《本草纲目》中有“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”的记载。下列说法正确的是A.“薪柴之灰”可与铵态氮肥混合施用 B.“以灰淋汁”的操作是萃取C.“取碱”得到的是一种碱溶液 D.“浣衣”过程有化学变化4、下列实验中根据现象得出的结论错误的是()选项实验现象结论A相同条件下,用1mol·L-1的CH3COOH和1mol·L-1的HCl分别做导电性实验CH3COOH溶液对应的灯泡较暗CH3COOH是弱电解质B向某溶液中加铜和浓H2SO4试管口有红棕色气体产生原溶液可能含有NO3-C向某钠盐中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液品红溶液褪色该钠盐为Na2SO3或NaHSO3D向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水先出现蓝色沉淀Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]A.A B.B C.C D.D5、下列说法正确的是()A.碘单质或NH4Cl的升华过程中,不需克服化学键B.Na2O2属于离子化合物,该物质中阴、阳离子数之比为1∶1C.CO2和SiO2中,都存在共价键,它们的晶体都属于分子晶体D.金刚石和足球烯(C60)虽均为碳单质,但晶体类别不同,前者属于原子晶体,后者属于分子晶体6、2019年4月25日,宣布北京大兴国际机场正式投运!该机场在建设过程中使用了当今世界机场多项尖端科技,被英国《卫报》评为“新世界七大奇迹”之首。化工行业在这座宏伟的超级工程中发挥了巨大作用,下列有关说法错误的是A.青铜剑科技制造的第三代半导体芯片,其主要成分是SiO2B.支撑航站楼的C形柱柱顶的多面体玻璃,属于硅酸盐材料C.机场中的虚拟人像机器人“小兴”表面的塑料属于高分子聚合物D.耦合式地源热泵系统,光伏发电系统及新能源汽车的使用,可以减轻温室效应及环境污染7、研究海水中金属桥墩的腐蚀及防护是桥梁建设的重要课题。下列有关说法错误的是A.桥墩的腐蚀主要是析氢腐蚀B.钢铁桥墩在海水中比在河水中腐蚀更快C.图1辅助电极的材料可以为石墨D.图2钢铁桥墩上发生的反应是O2+2H2O+4e一=4OH-8、常温下,向盛50mL0.100mol·L-1盐酸的两个烧杯中各自匀速滴加50mL的蒸馏水、0.100mol·L-1醋酸铵溶液,测得溶液pH随时间变化如图所示。已知Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列说法正确的是()A.曲线X是盐酸滴加蒸馏水的pH变化图,滴加过程中溶液各种离子浓度逐渐减小B.曲线Y上的任意一点溶液中均存在c(CH3COO-)<c(NH4+)C.a点溶液中n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)-n(NH4+)=0.01molD.b点溶液中水电离的c(H+)是c点的102.37倍9、25℃时,二元弱酸H2R的pKa1=1.85,pKa2=7.45(已知pKa=-lgKa)。在此温度下向20mL0.1mol•L-1H2R溶液中滴加0.1mol•L-1的NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列有关说法正确的是()A.a点所示溶液中:c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=0.1mol•L-1B.b点所示溶液中:c(Na+)>c(HR-)>c(H2R)>c(R2-)C.c点溶液中水电离程度大于d点溶液D.d点所示溶液中:c(Na+)>c(R2-)>c(HR-)10、化学与生活密切相关,下列说法错误的是()A.乙醇汽油可以减少汽车尾气污染B.化妆品中添加甘油可以起到保湿作用C.有机高分子聚合物不能用于导电材料D.葡萄与浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土放在一起可以保鲜11、化学与生产、生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是A.水滴石穿B.用沾有KMnO4的硅藻土做水果保鲜剂C.肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂D.NaCl固体加入蛋白质溶液中生成沉淀12、下列反应中,同一种气态反应物既被氧化又被还原的是()A.二氧化硫通入高锰酸钾溶液使之褪色B.将二氧化氮通入氢氧化钠溶液中C.将氯气与过量氨气混合,产生大量白烟D.过氧化钠固体露置在空气中变白13、在环境和能源备受关注的今天,开发清洁、可再生新能源已成为世界各国政府的国家战略,科学家发现产电细菌后,微生物燃料电池(MFC)为可再生能源的开发和难降解废物的处理提供了一条新途径。微生物燃料电池(MFC)示意图如下所示(假设有机物为乙酸盐)。下列说法错误的是A.A室菌为厌氧菌,B室菌为好氧菌B.A室的电极反应式为CH3COO−−8e−+2H2O2CO2+8H+C.微生物燃料电池(MFC)电流的流向为b→aD.电池总反应式为CH3COO−+2O2+H+2CO2+2H2O14、下列说法中不正确的是()A.石油的催化裂化是工业上生产乙烯的主要方法B.水煤气经过催化合成得到甲醇等液体燃料的过程属于煤的液化C.镧镍合金能吸收H2形成金属氢化物,可做贮氢材料D.Na2SO4•10H2O晶体可作为光与化学能转换的贮热材料,通过溶解与结晶实现对太阳能的直接利用15、人类使用材料的增多和变化,标志着人类文明的进步,下列材料与化学制备无关的是()A.青铜器 B.铁器 C.石器 D.高分子材料16、下列说法正确的是()A.H2与D2是氢元素的两种核素,互为同位素B.甲酸(HCOOH)和乙酸互为同系物,化学性质不完全相似C.C4H10的两种同分异构体都有三种二氯代物D.石墨烯(单层石墨)和石墨烷(可看成石墨烯与H2加成的产物)都是碳元素的同素异形体,都具有良好的导电性能二、非选择题(本题包括5小题)17、以下是合成芳香族有机高聚物P的合成路线。已知:ROH+R’OHROR’+H2O完成下列填空:(1)F中官能团的名称_____________________;写出反应①的反应条件______;(2)写出反应⑤的化学方程式______________________________________________。(3)写出高聚物P的结构简式__________。(4)E有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式______。①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基;②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2(5)写出以分子式为C5H8的烃为主要原料,制备F的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如:____________________18、高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下(A~I)均为有机物):已知:a.b.RCHO回答下列问题:(1)反应①的化学方程式为_______;F的官能团名称为______。(2)反应②的类型是_______。D→E所需试剂、条件分别是_______、______。(3)G的结构简式为____________。(4)芳香族化合物W的化学式为C8H8O2,且满足下列条件的W的结构共有_______种(不考虑立体异构)。i.遇FeCl3溶液显紫色;ii.能发生银镜反应。其中核磁共振氢谱显示有5种不司化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1的是____________(写出结构简式)。(5)设计以甲苯和乙醛为原料制备的合成路线。无机试剂任选,合成路线的表示方式为:_____________.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、设计一个方案,在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下,分三步从含有Fe3+、Cu2+、Cl-和NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为Cu回收,各步反应加入的原料依次是________,________,________。各步反应的离子方程式是:(1)_________________________________;(2)_________________________________;(3)__________________________________。21、属于弱电解质的是(
)A.一水合氨 B.醋酸铵 C.乙醇 D.硫酸钡
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)中Mn元素显+4价,浸出并过滤后Mn元素以Mn2+的形式存在于滤液中,浓硫酸无还原性,据此可推知植物粉作还原剂;浸出后的滤液中,除了Mn2+还有Fe2+、Al3+、Mg2+,除杂时可调节pH使其中一些离子转化为沉淀,为了不引入新的杂质,可加入Mn(Ⅱ)的氧化物或碳酸盐;除杂过程中调节浸出液的pH为3.5~5.5,不能将Fe2+、Al3+、Mg2+完全转化为沉淀,之后加入双氧水可将Fe2+氧化为更易沉淀的Fe3+,加入的软锰矿也会再消耗一些H+;NH4HCO3受热易分解,因此加入NH4HCO3沉淀Mn2+时,温度不宜过高。【详解】A.试剂X用于调节pH,为了不引入新的杂质,可加入Mn(Ⅱ)的氧化物或碳酸盐,不宜加入MnO2,A项错误;B.浸出时,MnO2转化为Mn2+,植物粉作还原剂,B项正确;C.除杂过程中调节浸出液的pH为3.5~5.5不能完全除去Fe、Al、Mg等杂质,C项错误;D.沉淀MnCO3步骤中,NH4HCO3受热易分解,不能持续升高温度,D项错误;答案选B。【点睛】控制实验条件时要充分考虑物质的特性,如:①Fe3+在较低的pH环境下就可沉淀完全,要完全沉淀Fe元素,应将Fe2+转化为Fe3+;②NH4HCO3受热易分解,要注意控制反应的温度。2、D【解析】
A.合成氨为可逆反应,则3体积H2和足量N2反应,氢气不能完全转化,生成氨气小于2体积,选项A错误;B.催化剂不影响化学平衡,不能提高提高原料的利用率,选项B错误;C.该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则室温比500℃左右更有利于向合成氨的方向进行,选项C错误;D.及时使氨液化、分离,可使平衡正向移动,则提高N2和H2的利用率,选项D正确;答案选D。【点睛】本题考查化学平衡,为高频考点,把握温度、浓度、催化剂对反应的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项A为解答的易错点,合成氨为可逆反应。3、D【解析】
A.“薪柴之灰”中含有碳酸钾,与铵态氮肥共用时,发生水解反应,相互促进水解,降低肥效,故A错误;B.“以灰淋汁”的操作是过滤,故B错误;C.“取碱”得到的是碳酸钾溶液,属于盐溶液,故C错误;D.“浣衣”过程中促进油脂的水解,属于化学变化,故D正确;故选D。4、C【解析】
A.同浓度的两种一元酸做导电性实验,CH3COOH溶液对应的灯泡较暗,电离出的离子浓度小,所以醋酸为弱酸,A正确;B.铜在酸性条件下,被硝酸根离氧化为铜离子,硝酸根离子被还原为一氧化氮,遇到空气变为红棕色气体二氧化氮,因此原溶液可能含有NO3-,B正确;C.使品红溶液褪色的气体可能为氯气或二氧化硫,则盐可能为NaClO与浓盐酸反应生成氯气,也可能为Na2SO3或NaHSO3与浓盐酸反应生成二氧化硫,C错误;D.难溶电解质的溶度积越小,加入氨水时越容易生成沉淀,可以得出Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]结论,D正确。正确选项C。5、D【解析】
A、NH4Cl的分解生成气体过程中,需克服离子键和共价键,选项A错误;B、Na2O2中阴离子(O22-)、阳离子(Na+)数之比为1∶2,选项B错误;C、SiO2中,Si原子、O原子向空间伸展,不存在小分子,属于原子晶体,选项C错误;D、金刚石和足球烯(C60)虽均为碳单质,但晶体类别不同,前者属于原子晶体,后者属于分子晶体,选项D正确。答案选D。【点睛】本题主要是化学键、分子晶体和物质三态变化克服的作用力等知识,正确理解信息是解题关键,试题培养了学生分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。注意晶体类型的判断方法,离子间通过离子键形成的晶体是离子晶体,分子间通过分子间作用力形成的晶体是分子晶体,原子间通过共价键形成的空间网状结构的晶体是原子晶体,由金属阳离子和自由电子构成的晶体是金属晶体。6、A【解析】
A.第三代半导体芯片的主要成分不是SiO2,而是GaN,A项错误,符合题意;B.普通玻璃属于硅酸盐材料,B项正确,不符合题意;C.塑料属于高分子聚合物,C项正确,不符合题意;D.大兴国际机场是全国可再生能源使用比例最高的机场,耦合式地源热泵系统,可实现年节约1.81万吨标准煤,光伏发电系统每年可向电网提供600万千瓦时的绿色电力,相当于每年减排966吨CO2,并同步减少各类大气污染物排放,D项正确,不符合题意;答案选A。【点睛】解答本题时需了解:第一代半导体材料主要是指硅(Si)、锗元素(Ge)半导体材料。第二代半导体材料主要是指化合物半导体材料,如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。第三代半导体材料主要以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。7、A【解析】
A.桥墩浸泡在接近中性的海水中,主要发生析氧腐蚀,故A错误;B.海水中含有氯化钠等电解质,导电性比河水强,钢铁桥墩在海水中比在河水中腐蚀更快,故B正确;C.图1为外加电源的阴极保护法,辅助电极的材料可以为石墨等,故C正确;D.图2为牺牲阳极的阴极保护法,钢铁桥墩充当正极,正极上发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e一=4OH-,故D正确;故选A。8、B【解析】
HCl中加水配成500mL,即增大到101倍,此时PH=1+1=2,现在加50ml水,溶液体积远远小于500mL,所以加50mL水的溶液PH比2小,故X代表加50mL水的,Y代表加了醋酸铵的,据此回答。【详解】A.由分析可知曲线X是盐酸中滴加水的pH变化图,HCl被稀释,H+和Cl-浓度减小,但有Kw=[H+]·[OH-]可知,[OH-]在增大,A错误;B.当加入50mL醋酸按时,醋酸铵和HCl恰好完全反应,溶质为等物质的量、浓度均为0.05mol·L-1的CH3COOH和NH4Cl,CH3COO-浓度最大,因为Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,所以C(CH3COO-)=,而C(NH4+)≈0.05mol/L,所以Y上任意一点C(NH4+)>C(CH3COO-),B正确;C.a点溶液中电荷守恒为:n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)=n(NH4+)+n(H+),所以n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)-n(NH4+)=n(H+),a点pH=2,C(H+)=0.01mol·L-1,溶液总体积约为100ml,n(H+)=0.01mol·L-1×0.1L=0.001mol,所以n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)-n(NH4+)=0.001mol,C错误;D.b点位HCl溶液,水的电离受到HCl电离的H+抑制,c点:一方面CH3COOH为弱酸,另一方面,NH4+水解促进水的电离,综合来看b点水的电离受抑制程度大于c点,D错误。答案选B。【点睛】A.一定温度下,电解质溶液中,不可能所有离子同时增大或者减小;B.对于一元弱酸HX,C(H+)=C(X-)。9、D【解析】
A.a点溶液体积是原来的1.5倍,则含有R元素的微粒浓度是原来的,根据物料守恒得c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=mol•L-1,故A错误;B.b点二者恰好完全反应生成NaHR,溶液呈酸性,说明HR-的电离程度大于水解程度,但其水解和电离程度都较小,钠离子不水解,所以离子微粒浓度大小顺序是c(Na+)>c(HR-)>c(R2-)>c(H2R),故B错误;C.c点是浓度相等的NaHR和Na2R的混合溶液,NaHR抑制水的电离,Na2R促进水的电离;d点是Na2R溶液,对水的电离有促进作用,故d点的水的电离程度大于c点,故C错误;D.d点溶液中溶质为Na2R,R2-水解但程度较小,所以存在c(Na+)>c(R2-)>c(HR-),故D正确;答案选D。【点睛】明确曲线上对应点溶液中溶质成分及其性质是解本题关键。本题的易错点为C,要注意HR-的电离程度大于水解程度,即NaHR抑制水的电离。10、C【解析】
A选项,乙醇汽油燃烧生成二氧化碳和水,可以减少污染,故A正确;B选项,甘油丙三醇可以起到保湿作用,故B正确;C选项,聚乙炔膜属于导电高分子材料,故C错误;D选项,浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土反应掉葡萄释放出的乙烯气体,起保鲜作用,故D正确。综上所述,答案为C。【点睛】乙烯是水果催熟剂,与高锰酸钾反应,被高锰酸钾氧化。11、D【解析】
A.水滴石穿是指滴水产生的力在不断的作用在石头上,时间长了和碳酸钙、二氧化碳反应生成溶于水的碳酸氢钙,使石头上出现了小孔,有新物质生成,属于化学变化,A错误;B.水果释放出的乙烯能催熟水果,高锰酸钾能氧化乙烯,所以用浸有酸性高锰酸钾的硅藻土作水果保鲜剂,与氧化还原反应有关,B错误;C.肥皂水显碱性,与蚊虫叮咬处释放的酸发生中和反应,发生了化学反应,C错误;D.蛋白质溶液中加入饱和NaCl溶液发生盐析,没有新物质生成,属于物理变化,D正确;故合理选项是D。12、B【解析】
A.二氧化硫与酸性高锰酸钾反应中二氧化硫是还原剂,高锰酸钾是氧化剂,则不是同一种气态反应物既被氧化又被还原,故A错误;B.将二氧化氮(N为+4价)通入氢氧化钠溶液中生成亚硝酸钠(N为+3价)和硝酸钠(N为+5价),所以该反应中N元素既被氧化又被还原,故B正确;C.将氯气与过量氨气混合,产生大量白烟氯化铵,氯气是氧化剂,部分氨气是还原剂,则不是同一种气态反应物既被氧化又被还原,故C错误;D.过氧化钠与空气中的水、二氧化碳反应,是过氧化钠自身的氧化还原反应,气体既未被氧化也未被还原,故D错误;故选:B。13、B【解析】
根据装置图可知B室中氧气参与反应,应为好氧菌,选项A正确;方程式中电荷和氢原子不守恒,选项B错误;MFC电池中氢离子向得电子的正极移动,即向b极移动,b为正极,电流方向是由正极流向负极,即b→a,选项C正确;电池的总反应是醋酸根离子在酸性条件下被氧化成CO2、H2O,即CH3COO−+2O2+H+2CO2+2H2O,选项D正确。14、A【解析】
A.石油的裂解是工业上生产乙烯的主要方法,故A错误;B.煤液化是把固体煤炭通过化学加工过程,使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术,水煤气经过催化合成得到甲醇等液体燃料的过程属于煤的液化,故B正确;C.储氢材料是一类能可逆的吸收和释放氢气的材料,镧镍合金能大量吸收氢气形成金属氢化物,是目前解决氢气的储存和运输问题的材料,故C正确;D.Na2SO4•10H2O晶体在太阳光照射时能够分解失去结晶水,温度降低后又形成Na2SO4•10H2O晶体释放能量,故D正确;综上所述,答案为A。15、C【解析】
冶金(青铜器、铁器制备)、高分子材料合成均涉及化学反应,石器加工只需物理处理,与化学制备无关,答案为C;16、B【解析】
A.H2与D2是氢元素的两种单质,不是同位素的关系,同位素是原子之间的互称,故A错误;B.甲酸(HCOOH)和乙酸分子结构相似,官能团的种类和数目一样,分子组成上差1个﹣CH2﹣,甲酸还具有醛类物质的性质,故B正确;C.C4H10的两种同分异构体分别是正丁烷和异丁烷,正丁烷有6种二氯代物,异丁烷有4种二氯代物,故C错误;D.同素异形体是同种元素的单质之间的互称,石墨烷不是碳元素的单质,二者不是同素异形体,故D错误。故选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、羧基、氯原子光照+3NaOH+NaCl+3H2O、、(任选其一)CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH(或与溴1,4-加成、氢氧化钠溶液水解、与氯化氢加成、催化氧化、催化氧化)【解析】
本题为合成芳香族高聚物的合成路线,C7H8经过反应①生成的C7H7Cl能够在NaOH溶液中反应可知,C7H8为甲苯,甲苯在光照条件下,甲基上的氢原子被氯原子取代,C7H7Cl为,C为苯甲醇,结合已知反应和反应条件可知,D为,D→E是在浓硫酸作用下醇的消去反应,则E为,据M的分子式可知,F→M发生了消去反应和中和反应。M为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,据此进行分析。【详解】(1)根据F的结构简式可知,其官能团为:羧基、氯原子;反应①发生的是苯环侧链上的取代反应,故反应条件应为光照。答案为:羧基、氯原子;光照;(2)F→M发生了消去反应和中和反应。M为,反应的化学方程式为:+3NaOH+NaCl+3H2O,故答案为:+3NaOH+NaCl+3H2O。(3)E为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,故答案为:。(4)E为,其同分异构体具有①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基,②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2,则该物质一个官能团应是酚羟基,且酚羟基的邻对位位置应无取代基,则另一取代基和酚羟基为间位关系。故其同分异构体为:、、,故答案为:、、(任选其一)。(5)分析目标产物F的结构简式:,运用逆推方法,根据羧酸醛醇卤代烃的过程,可选择以为原料进行合成,合成F的流程图应为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH,故答案为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH。【点睛】卤代烃在有机物转化和合成中起重要的桥梁作用:烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。18、+Cl2+HCl醛基取代反应(或酯化反应)NaOH溶液加热13【解析】
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成D(CH2Cl2),D在氢氧化钠的水溶液、加热条件下发生取代反应,但同一个碳原子上含有两个羟基不稳定会失水生成醛,则E为HCHO,F是CH3(CH2)6CHO和甲醛反应生成G,根据题给信息知G为,G和氢气发生加成反应生成H为;甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成,水解得到A为,A氧化生成B为,B进一步氧化生成C为,C与H发生酯化反应生成I为;(5)苯与氯气在光照条件下生成,然后发生水解反应生成,最后与乙醛在碱性条件下反应生成目标物。【详解】根据上述分析可知:A为,B为,C为,D为CH2Cl2,E为HCHO,F为CH3(CH2)6CHO,G为,H为,I为。(1)反应①为甲苯和氯气的取代反应,方程式为:+Cl2+HCl;F为CH3(CH2)6CHO,官能团名称为醛基;(2)反应②是C()与H()发生酯化反应或取代反应产生I(),反应类型为酯化反应或取代反应;D为CH2Cl2,E为HCHO,D与NaOH水溶液混合加热发生取代反应产生E,所以D→E所需试剂、条件分别是NaOH溶液、加热;(3)G的结构简式为;(4)化合物W化学式为C8H8O2,W比C多一个-CH2原子团,且满足下列条件,①遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基、苯环;②能发生银镜反应,说明含有醛基,根据不饱和度知,除了苯环外不含双键或环状结构;如果存在-OH、-CH2CHO,有邻、间、对3种不同结构;如果取代基为-OH、-CH3、-CHO,有10种不同结构;所以符合条件的同分异构体有13种,其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式为;(5)苯与氯气在光照条件下生成,发生水解反应生成,与CH3CHO发生醛的加成反应产生,故合成路线流程图为:。【点睛】本题考查了有机物的推断与合成,熟练掌握官能团的性质与转化是关键,注意信息中醛的加成反应特点,利用顺推法与逆推法相结合进行推断,易错点是同分异构体种类判断,关键是确定取代基的种类及数目。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
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