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文档简介
2024届江苏省张家港市外国语学校高三最后一模化学试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.Ca(ClO)2(aq)HClO(aq)O2(g)B.H2SO4(稀)SO2(g)BaSO3(s)C.Fe2O3(s)FeCl3(aq)Fe(s)D.SiO2(s)H2SiO3(胶体)Na2SiO3(aq)2、T℃下,三种硫酸盐MSO4,(M表示Pb2+或Ba2+或Sr2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知pM=-lgc(M),p(SO42-)=-lgc(SO42-)。下列说法正确的是()A.BaSO4在任何条件下都不可能转化成PbSO4B.X点和Z点分别是SrSO4和BaSO4的饱和溶液,对应的溶液中c(M)=c(SO42-)C.在ToC时,用0.01mol.L-1Na2SO4溶液滴定20mL浓度均是0.01mol.L-1的Ba(NO3)2和Sr(NO3)2的混合溶液,Sr2+先沉淀D.ToC下,反应PbSO4(s)+Ba2+(aq)BaSO4(s)+Pb2+(aq)的平衡常数为102.43、下列说法正确的是()A.猪油和氢氧化钠溶液混合加热,充分反应后加入热的饱和食盐水,下层析出高级脂肪酸钠固体B.氨基酸分子中氨基连接在离羧基最近的碳原子上C.向鸡蛋清溶液中加入硫酸后产生了沉淀,再加水后沉淀可溶解D.工业上可用淀粉、纤维素为原料生产葡萄糖4、2019年化学诺贝尔奖授予拓展锂离子电池应用的三位科学家。如图是某锂—空气充电电池的工作原理示意图,下列叙述正确的是A.电解质溶液可选用可溶性锂盐的水溶液B.电池放电时间越长,Li2O2含量越少C.电池工作时,正极可发生Li++O2-e-=LiO2D.充电时,b端应接负极5、下列实验装置能达到实验目的的是()A.用图①装置进行石油的分馏B.用图②装置蒸干FeCl3溶液得到FeCl3固体C.用图③装置分离乙酸和乙醇的混合物D.用图④装置制取H2并检验H2的可燃性6、如图所示的X、Y、Z、W四种短周期元素的原子最外层电子数之和为22,下列说法正确的是A.X、Y、W三种元素最低价氢化物的沸点依次升高B.Z、X、W三种元素氧化物对应水化物的酸性依次增强C.由X、W和氢三种元素形成的化合物中只含共价键D.X、Z形成的二元化合物是一种新型无机非金属材料7、25℃时,用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.1mol·L-1的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是A.Ⅰ、Ⅱ分别表示盐酸和醋酸的滴定曲线B.pH=7时,滴定盐酸和醋酸消耗NaOH溶液的体积相等C.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)D.V(NaOH)=20.00mL时,两溶液中c(CH3COO-)>c(Cl-)8、NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.Cu与浓硝酸反应生成4.6gNO2和N2O4混合气体时,转移电子数为0.1NAB.标准状況下,2.24L己烷中共价键的数目为1.9NAC.在0.1mol/L的Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1NAD.34gH2O2中含有的阴离子数为NA9、元素周期表的第四周期为长周期,该周期中的副族元素共有A.32种 B.18种 C.10种 D.7种10、有机物M、N分子的模型如图所示,其中不同颜色的球表示不同的原子,原子之间的化学键可以是单键、双键。下列说法错误的是MNA.M与HCOOCH3互为同分异构体B.N的官能团为羟基C.在与钠的反应中N放出气泡比M快D.N能使酸性高锰酸钾溶液褪色11、下列反应或过程吸收能量的是()A.苹果缓慢腐坏 B.弱酸电离C.镁带燃烧 D.酸碱中和12、根据下列实验操作和现象能得到的结论正确的是A.A B.B C.C D.D13、下列转化不能通过一步实现的是()A.FeFe3O4 B.AlNaAlO2C.CuCuSO4 D.CuCuS14、下列化学用语对事实的表述正确的是A.常温下,0.1mol·L-1氨水的pH=11:NH3·H2O⇌NH4++OH-B.Mg和Cl形成离子键的过程:C.电解CuCl2溶液:CuCl2==Cu2++2Cl-D.乙酸与乙醇发生酯化反应:CH3COOH+C2H518OHCH3COOC2H5+H218O15、常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-的水解)。已知Ksp(AgCl)数量级为10-10。下列叙述正确的是A.图中Y线代表的AgClB.n点表示Ag2C2O4的过饱和溶液C.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+C2O42-的平衡常数为10-0.7116、下列说法中不正确的是()A.D和T互为同位素B.“碳纳米泡沫”被称为第五形态的单质碳,它与石墨互为同素异形体C.CH3CH2COOH和HCOOCH3互为同系物D.丙醛与环氧丙烷()互为同分异构体二、非选择题(本题包括5小题)17、研究表明不含结晶水的X(由4种短周期元素组成),可作为氧化剂和漂白剂,被广泛应用于蓄电池工业等。为探究X的组成和性质,设计并完成了下列实验:已知:气体单质B可使带火星的木条复燃。(1)X中含有的元素为:____;图中被浓硫酸吸收的气体的电子式为:_____。(2)请写出①的化学方程式:_____。(3)已知X常用于检验Mn2+,它可将Mn2+氧化成MnO4-。请写出X溶液和少量MnCl2溶液反应的离子方程式:_____。18、阿司匹林()是有机合成过程中的中间体。已知:Ⅰ.Ⅱ.(具有较强的还原性)(1)反应④的试剂和条件为______;反应①的反应类型为______;反应②的作用是_____;(2)B的结构简式为_______;(3)下列关于G中的描述正确的是______;A.具有两性,既能与酸反应也能与碱反应B.能发生加成、消去、取代和氧化反应C.能聚合成高分子化合物D.1molG与足量NaHCO3溶液反应放出2molCO2(4)D与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为_______;反应②的化学方程式为_________;(5)符合下列条件的C的同分异构体有_____种;a.属于芳香族化合物,且含有两个甲基b.既能发生银镜反应又能发生水解反应其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6∶2∶1∶1的是______________;(6)已知:依据题意,写出以甲苯为原料合成邻氨基苯甲酸的流程图(无机试剂任选)________。19、硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]比FeSO4稳定,不易被氧气氧化,常用于代替FeSO4作分析试剂。某小组尝试制备少量(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O并探究其分解产物。I.制备硫酸亚铁铵晶体的流程如下:(1)铁屑溶于稀硫酸的过程中,适当加热的目的是_________。(2)将滤液转移到_________中,迅速加入饱和硫酸铵溶液,直接加热蒸发混合溶液,观察到_________停止加热。蒸发过程保持溶液呈较强酸性的原因是_________。Ⅱ.查阅资料可知,硫酸亚铁铵晶体受热主要发生反应:____(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O=____Fe2O3+____SO2↑+____NH3↑+____N2↑+____H2O但伴有副反应发生,生成少量SO3和O2。设计以下实验探究部分分解产物:(3)配平上述分解反应的方程式。(4)加热过程,A中固体逐渐变为_______色。(5)B中迅速产生少量白色沉淀,反应的离子方程式为______。(6)C的作用是_________。(7)D中集气瓶能收集到O2,____(填“能”或“不能”)用带火星木条检验。(8)上述反应结来后,继续证明分解产物中含有NH3的方法是_________。20、阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,反应原理如下:制备基本操作流程如下:主要试剂和产品的物理常数如下表所示:请根据以上信息回答下列问题:(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是___。(2)合成阿司匹林时,最合适的加热方法是___。(3)提纯粗产品流程如下,加热回流装置如图:①使用温度计的目的是控制加热的温度,防止___。②冷凝水的流进方向是___(填“a”或“b”)。③趁热过滤的原因是___。④下列说法不正确的是___(填字母)。A.此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是做溶剂B.此种提纯粗产品的方法叫重结晶C.根据以上提纯过程可以得出阿司匹林在乙酸乙酯中的溶解度低温时大D.可以用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸(4)在实验中原料用量:2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐(ρ=1.08g/cm3),最终称得产品质量为2.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为___%。21、硼和硼的化合物在工业上有着广泛的用途。(1)基态硼原子的电子排布式为___________________________。(2)晶体硼的基本结构单元是由硼原子构成的正二十面体(如下图),其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点各有一个硼原子。此结构单元中含有硼原子的数目为________________。(3)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方氮化硼与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法中,正确的是____(填标号)。a.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大b.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软c.两种晶体中的B—N键均为共价键d.两种晶体均为分子晶体(4)六方氮化硼晶体内硼原子的杂化方式为________,该晶体不导电的原因是___________。(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。与BF4—互为等电子体的一种分子的化学式为__,lmolNH4BF4晶体中含有配位键的数目为_____________。(6)立方氮化硼的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,则立方氮化硼的一个晶胞中含有______个硼原子,立方氮化硼的密度是____g•cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
A.Ca(ClO)2与二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸再受热分解会产生氧气,A项正确;B.根据金属活动性顺序已知,铜与稀硫酸不反应,B项错误;C.铜与氯化铁反应时生成氯化亚铁与氯化铜,不能得到铁单质,C项错误;D.二氧化硅不与水反应,D项错误;答案选A。2、D【解析】
A.硫酸根离子浓度和铅离子浓度乘积达到或大于PbSO4沉淀溶度积常数可以沉淀,一定条件下BaSO4可以转化成PbSO4,故A错误;B.Z点对应的溶液为饱和溶液,溶液中钡离子浓度和硫酸根离子浓度乘积为常数,pM=-lgc(M),p(SO42-)=-lgc(SO42-),则c(Ba2+)>c(SO42-),同理X点饱和溶液中c(Sr2+)<c(SO42-),故B错误;C.图象分析可知溶度积常数SrSO4、PbSO4、BaSO4分别为10-2.5×10-2.5、10-3.8×10-3.8、10-5×10-5,因此溶度积常数:BaSO4<PbSO4<SrSO4,因此在ToC时,用0.01mol·L-1Na2SO4溶液滴定20mL浓度均是0.01mol·L-1的Ba(NO3)2和Sr(NO3)2的混合溶液,Ba2+先沉淀,故C错误;D.ToC下,反应PbSO4(s)+Ba2+(aq)BaSO4(s)+Pb2+(aq)的平衡常数为=102.4,故D正确;答案选D。3、D【解析】
A.猪油在碱性条件下发生皂化反应,生成高级脂肪酸钠和甘油,加入热的饱和食盐水发生盐析,密度较小的高级脂肪酸钠溶解度变小而析出,上层析出的是高级脂肪酸钠,A项错误;B.氨基酸分子中含有氨基和羧基,但氨基不一定连接在离羧基最近的碳原子上,B项错误;C.向鸡蛋清溶液中加入硫酸,使蛋白质发生变性,产生沉淀,加水后沉淀不能溶解,C项错误;D.工业上可通过淀粉、纤维素的水解反应来生产葡萄糖,D项正确;答案选D。4、D【解析】
根据电子的流向可知b极为负极,锂单质失电子被氧化,a极为正极,氧气得电子被还原。【详解】A.负极单质锂与水反应,所以电解溶液不能用水溶液,故A错误;B.电池放电过程中锂单质被氧化成锂离子,锂离子移动到正极发生xLi++O2+xe-=LixO2,所以时间越长正极产生的Li2O2越多,而不是越少,故B错误;C.正极发生得电子的还原反应,当x=1时发生:Li++O2+e-=LiO2,故C错误;D.充电时,b极锂离子转化为锂,发生还原反应,即为电解池的阴极,则充电时,b端应接负极,故D正确;故选D。5、A【解析】
A.用图①装置进行石油的分馏,故A正确;B.用图②装置蒸干FeCl3溶液不能得到FeCl3固体,氯化铁要在HCl气流中加热蒸干,故B错误;C.乙酸和乙醇是互溶的混合物,不能用分液漏斗分离,故C错误;D.用图④装置制取H2,先要验纯,在点燃检验H2的可燃性,故D错误。综上所述,答案为A。6、D【解析】
根据在短周期中,X、Y、Z、W的位置,可以知道,X和Y位于第二周期,Z和W位于第三周期,设Z元素原子的最外层电子数为a,则X、Y、W的原子的最外层电子数分别为a+1、a+2、a+3;有a+a+1+a+2+a+3=22,得a=4,Z的最外层电子数为4,Z元素为Si,同理可知X、Y、W分别为N、O、Cl。A.X、Y、W三种元素最低价氢化物分别为NH3、H2O、HCl,由于NH3、H2O分子间存在氢键,沸点会升高,因此沸点最高的是H2O,最低的是HCl,A项错误;B.Z、X、W元素氧化物对应的水化物的酸性不一定增强,如Cl的含氧酸中的HClO为弱酸,其酸性比N的最高价氧化物的水化物HNO3的弱,B项错误;C.X、W和H三种元素形成的化合物为NH4Cl等,NH4Cl为离子化合物,其中既存在离子键又存在共价键,C项错误;D.Z和X形成的二元化合物为氮化硅,氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,它是一种新型无机非金属材料,D项正确;本题答案选D。7、C【解析】
A.盐酸为强酸,醋酸为弱酸,浓度相同时盐酸的pH较小;B.浓度、体积相等时,醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠溶液呈碱性,而盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠溶液呈中性;C.V(NaOH)=10.00mL时,反应后为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合液,醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,溶液呈酸性;D.V(NaOH)=20.00mL时,反应后得到等物质的量浓度的醋酸钠、氯化钠溶液,醋酸根离子部分水解,则醋酸根离子浓度较小。【详解】A.根据图示可知,Ⅰ的起始pH较大,Ⅱ的起始pH较小,则Ⅰ表示的是醋酸,Ⅱ表示盐酸,选项A错误;B.醋酸为弱酸,溶液体积相同时,醋酸和氯化氢的物质的量相等,醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠,溶液呈碱性,而盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠溶液呈中性;若pH=7时,醋酸消耗的NaOH溶液体积应该稍小,选项B错误;C.V(NaOH)=10.00mL时,反应后为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合液,醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),反应后溶液中离子浓度大小为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),选项C正确;D.V(NaOH)=20.00mL时,两溶液都恰好反应得到等物质的量浓度的醋酸钠和NaCl溶液,由于醋酸根离子部分水解,则两溶液中c(CH3COO-)<c(Cl-),选项D错误;答案选C。【点睛】本题考查了酸碱混合的定性判断,题目难度中等,明确图象曲线变化的含义为解答关键,注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。8、A【解析】
A.4.6gNO2的物质的量是0.1mol,若反应完全产生4.6gNO2,转移电子0.1NA;若完全转化为N2O4,4.6gN2O4的物质的量是0.05mol,转移电子数为2×0.05×NA=0.1NA,故Cu与浓硝酸反应生成4.6gNO2和N2O4混合气体时,转移电子数一定为0.1NA,A正确;B.标准状況下,已烷不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算其物质的量及化学键的数目,B错误;C.缺体积,无法计算溶液中微粒的数目,C错误;D.34gH2O2的物质的量为1mol,由于H2O2是共价化合物,在水中部分电离,存在电离平衡,因此含有的阴离子数小于NA,D错误;故合理选项是A。9、D【解析】
第四周期过渡元素有10种,但是从左到右的第8、9、10三列的元素为第Ⅷ族元素,不属于副族元素,所以副族元素共有7种,故答案选D。10、C【解析】
根据分子模型可知,白球代表氢原子,绿球代表碳原子,红球代表氧原子,则M、N的结构简式为CH3COOH和CH3CH2OH。【详解】A.M的结构简式为CH3COOH,与HCOOCH3的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故A正确;B.N的结构简式为CH3CH2OH,官能团为羟基,故B正确;C.CH3COOH和CH3CH2OH分别与钠反应时,CH3COOH中羧基中的氢比CH3CH2OH中羟基中的氢更活泼,故放出氢气速率快,故C错误;D.N为CH3CH2OH,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为乙酸,高锰酸钾被还原成锰离子,故会褪色,故D正确;答案选C。【点睛】判断出M、N的分子结构是关键,根据图中信息可以得到白球代表氢原子,绿球代表碳原子,红球代表氧原子。11、B【解析】
A、苹果缓慢腐坏,属于氧化反应,该反应为放热反应,故A不符合题意;B、弱酸的电离要断开化学键,吸收能量,故B符合题意;C、镁带燃烧,属于放热反应,故C不符合题意;D、酸碱中和,属于放热反应,故D不符合题意;答案选B。12、C【解析】
A.要探究浓度对化学反应速率影响实验,应该只有浓度不同,其它条件必须完全相同,该实验没有明确说明温度是否相同,并且NaHSO3溶液与H2O2溶液反应生成硫酸钠、硫酸和水,无明显现象,故A错误;B.向NaCl、NaI的混合溶液中滴加少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,说明先达到AgI的溶度积,但由于NaCl、NaI浓度未知,不能由此判断溶度积大小,故B错误;C.由于维生素C能把氯化铁还原成氯化亚铁,会看到溶液由黄色变成浅绿色,故C正确;D.银镜反应必须在碱性条件下进行,该实验中加入银氨溶液前没有加入NaOH溶液中和未反应的稀硫酸,所以实验不成功,则实验操作及结论错误,故D错误。故答案选C。13、D【解析】
A.Fe与氧气反应生成四氧化三铁,可一步实现转化,故A正确;B.Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,可一步实现转化,故B正确;C.Cu与浓硫酸加热反应生成硫酸铜,可一步实现转化,故C正确;D.S具有弱氧化性,与Cu反应生成Cu2S,则Cu与S不能一步转化为CuS,故D错误;答案选D。【点睛】只有强氧化剂(如:氯气)能使变价金属在氧化还原反应中转化为最高价。氧化剂较弱的只能生成低价态的金属离子。14、A【解析】
A选项,温下,0.1mol·L-1氨水的pH=11,说明氨水部分电离,其电离方程式为NH3·H2O⇌NH4++OH-,故A正确;B选项,Mg和Cl形成离子键的过程:,故B错误;C选项,CuCl2==Cu2++2Cl-是CuCl2电离方程式,故C错误;D选项,乙酸与乙醇发生酯化反应,酸脱羟基醇脱羟基上的氢,因此CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OC2H5+H2O,故D错误。综上所述,答案为A。【点睛】酯化反应一定是羧酸脱羟基,醇脱羟基上的氢,醇中的氧生成在酯中,羧酸中羟基中的氧在水中。15、C【解析】
若曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−5.75=10−9.75=100.25×10−10,则数量级为10-10,若曲线Y为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−2.46=10−6.46=100.54×10−7,则数量级为10-7,又已知Ksp(AgCl)数量级为10-10,则曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)⋅c(C2O42-)=(10−4)2×(10−2.46)=10−10.46,据此分析解答。【详解】若曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−5.75=10−9.75=100.25×10−10,则数量级为10-10,若曲线Y为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−2.46=10−6.46=100.54×10−7,则数量级为10-7,又已知Ksp(AgCl)数量级为10-10,则曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)⋅c(C2O42-)=(10−4)2×(10−2.46)=10−10.46,A.由以上分析知,图中X线代表AgCl,故A错误;B.曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,在n点,c(Ag+)小于平衡浓度,故n点的离子Qc(Ag2C2O4)<Ksp(Ag2C2O4),故为Ag2C2O4的不饱和溶液,故B错误;C.根据图象可知,当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小于生成Ag2C2O4沉淀所需的c(Ag+),故向c(Cl−)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先析出氯化银沉淀,故C正确;D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+C2O42-的平衡常数,此时溶液中的c(Ag+)相同,故有,故D错误;故选C。16、C【解析】
A.D和T均为氢元素,但中子数不同,互为同位素,故A正确;B.“碳纳米泡沫”和石墨均为碳元素形成的单质,互为同素异形体,故B正确;C.CH3CH2COOH属于羧酸类,HCOOCH3属于酯类,官能团不同,不是同系物,故C错误;D.丙醛与环氧丙烷()分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确;综上所述,答案为C。二、非选择题(本题包括5小题)17、N、H、S、O2(NH4)2S2O8+8NaOH=4Na2SO4+4NH3+O2↑+6H2O7S2O82-+2Mn2++4Cl-+8H2O=2Cl2↑+2MnO4-+14SO42-+16H+【解析】
从图中可以采集以下信息:m(X)=4.56g,m(BaSO4)=9.32g,V(O2)=0.224L,V(NH3)=1.12L-0.224L=0.896L。n(BaSO4)=,n(O2)=,n(NH3)=。在X中,m(NH4+)=0.04mol×18g/mol=0.72g,m(S)=0.04mol×32g/mol=1.28g,则X中所含O的质量为m(O)=4.56g-0.72g-1.28g=2.56g,n(O)=。X中所含NH4+、S、O的个数比为0.04:0.04:0.16=1:1:4,从而得出X的最简式为NH4SO4,显然这不是X的化学式,X可作为氧化剂和漂白剂,则其分子中应含有过氧链,化学式应为(NH4)2S2O8。(1)从以上分析,可确定X中含有的元素;图中被浓硫酸吸收的气体为NH3。(2)反应①中,(NH4)2S2O8与NaOH反应,生成BaSO4、NH3、O2等。(3)已知X常用于检验Mn2+,它可将Mn2+氧化成MnO4-。则(NH4)2S2O8与MnCl2反应生成MnO4-、Cl2、SO42-等。【详解】(1)从以上分析,可确定X中含有的元素为N、H、S、O;图中被浓硫酸吸收的气体为NH3,电子式为。答案为:N、H、S、O;;(2)反应①中,(NH4)2S2O8与NaOH反应,生成BaSO4、NH3、O2等,且三者的物质的量之比为4:4:1,化学方程式为2(NH4)2S2O8+8NaOH=4Na2SO4+4NH3+O2↑+6H2O。答案为:2(NH4)2S2O8+8NaOH=4Na2SO4+4NH3+O2↑+6H2O;(3)已知X常用于检验Mn2+,它可将Mn2+氧化成MnO4-。则(NH4)2S2O8与MnCl2反应生成MnO4-、Cl2、SO42-等。S2O82-中有两个O从-1价降低到-2价,共得2e-;MnCl2中,Mn2+由+2价升高到+7价,Cl-由-1价升高到0价,MnCl2共失7e-,从而得到下列关系:7S2O82-+2Mn2++4Cl-——2Cl2↑+2MnO4-+14SO42-,再依据电荷守恒、质量守恒进行配平,从而得出反应的离子方程式为7S2O82-+2Mn2++4Cl-+8H2O=2Cl2↑+2MnO4-+14SO42-+16H+。答案为:7S2O82-+2Mn2++4Cl-+8H2O=2Cl2↑+2MnO4-+14SO42-+16H+。18、浓硫酸、浓硝酸、加热取代反应保护酚羟基,以防被氧化AC+3NaOH+CH3COONa+2H2O+(CH3CO)2O→+CH3COOH6或【解析】
乙酰氯和乙酸反应生成A,A和B反应生成C,C被酸性高锰酸钾溶液氧化生成D,根据D的结构简式()知,C为,B中含有苯环,根据B的分子式C7H8O知,B为,根据信息I,A为(CH3CO)2O;D发生水解反应然后酸化得到E,E为,E反应生成F,F发生还原反应生成G,根据G的结构简式()结合题给信息知,F为;(6)甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,邻硝基甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸被还原生成邻氨基苯甲酸,据此分析解答。【详解】(1)反应④为转化为,发生的是苯环上的硝化反应,反应的条件为浓硫酸、浓硝酸和加热;反应①为乙酰氯()转化为乙酸,反应类型为取代反应;酚羟基也容易被酸性高锰酸钾溶液氧化,反应②的作用是保护酚羟基,防止被氧化,故答案为浓硫酸、浓硝酸和加热;取代反应;保护酚羟基,防止被氧化;(2)根据上述分析,B的结构简式为,故答案为;(3)A.G()中含有羧基和氨基,所以具有酸性和碱性,则具有两性,既能与酸反应也能和碱反应,故A正确;B.G()中含有酚羟基,能发生氧化反应,但不能发生消去反应,羧基能发生取代反应,苯环能发生加成反应,故B错误;C.G()中含有羧基和酚羟基(或氨基),能发生缩聚反应生成高分子化合物,故C正确;D.只有羧基能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,所以1molG与足量NaHCO3溶液反应放出1molCO2,故D错误;故选AC;(4)D中含有羧基和酯基,酯基水解生成的酚羟基都能与氢氧化钠反应,与足量的NaOH反应的化学方程式为+3NaOH+CH3COONa+2H2O,反应②的化学方程式为+(CH3CO)2O→+CH3COOH,故答案为+3NaOH+CH3COONa+2H2O;+(CH3CO)2O→+CH3COOH;(5)C为,C的同分异构体符合下列条件:a.属于芳香族化合物,说明含有苯环,且含有两个甲基;b.能发生银镜反应,说明含有醛基;又能发生水解反应,说明含有酯基,则为甲酸酯类物质,如果两个-CH3位于邻位,HCOO-有2种位置;如果两个-CH3位于间位,HCOO-有3种位置;如果两个-CH3位于对位,HCOO-有1种位置;共6种同分异构体,其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6∶2∶1∶1的是或,故答案为6;或;(6)甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,邻硝基甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸被还原生成邻氨基苯甲酸,其合成流程图为,故答案为。【点睛】本题的易错点为(6),根据题意,苯环上引入取代基的位置与苯环上已有取代基的种类有关,要注意硝化反应和氧化反应的先后顺序不能颠倒。19、加快反应速率蒸发皿有晶膜出现(或大量固体出现时)防止硫酸亚铁水解214215红棕Ba2++SO3+H2O=BaSO4↓+2H+(说明:分步写也给分2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+也给分)检验产物中是否含有SO2不能取B中少量溶液于试管中,滴加少量NaOH溶液并加热,能产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体【解析】
I.(1)适当加热使溶液温度升高,可加快反应速率;(2)加入饱和的硫酸铵溶液后直接加热蒸发,加热溶液至有晶膜出现(或大量固体出现时),停止加热;溶液一直保持强酸性防止硫酸亚铁水解;Ⅱ.(3)根据化合价升降法配平;(4)加热过程,A逐渐变为氧化铁;(5)B为酸性溶液,二氧化硫、氧气与氯化钡反应生成少量硫酸钡白色沉淀;(6)C中品红溶液可以二氧化硫反应,导致溶液褪色;(7)D中集气瓶能收集到SO2和少量的O2;(8)溶液B显酸性,氨气能够在此装置中被吸收,检验B中是否含有铵根离子即可。【详解】I.(1)适当加热使溶液温度升高,可加快反应速率;(2)加入饱和的硫酸铵溶液后直接加热蒸发,则滤液转移到蒸发皿中;加热溶液至有晶膜出现(或大量固体出现时),停止加热,利用余热进行蒸发结晶;为防止硫酸亚铁水解,溶液一直保持强酸性;Ⅱ.(3)反应中Fe的化合价由+2变为+3,N的化合价由-3变为0,S的化合价由+6变为+4,根据原子守恒,硫酸亚铁铵的系数为2,SO2的系数为4,则电子转移总数为8,Fe得到2个电子,产生1个氮气,得到6个电子,则系数分别为2、1、4、2、1、5;(4)加热过程,A逐渐变为氧化铁,固体为红棕色;(5)B为酸性溶液,二氧化硫、氧气与氯化钡反应生成少量硫酸钡白色沉淀,离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+;(6)C中品红溶液可与二氧化硫反应,导致溶液褪色,则可检验二氧化硫的存在;(7)D中集气瓶能收集到SO2和少量的O2,不能使带火星的木条燃烧;(8)溶液B显酸性,氨气能够在此装置中被吸收,检验B中是否含有铵根离子即可,方法为取B中少量溶液于试管中,滴加少量NaOH溶液并加热,能产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。20、醋酸酐和水易发生反应水浴加热乙酰水杨酸受热易分解a防止乙酰水杨酸结晶析出ABC84.3%【解析】
醋酸酐和水杨酸混合,然后向混合溶液中加入浓硫酸,摇匀后加热至85℃,然后冷却、过滤、水洗得到粗产品;(1)醋酸酐和水易发生反应生成乙酸;(2)合成阿司匹林时要控制温度在85℃~90℃,该温度低于水的沸点;(3)向粗产品中加入乙酸乙酯,增大乙酰水杨酸的溶解性,然后加热回流,趁热过滤,然后冷却、减压过滤、洗涤、干燥得到乙酰水杨酸,①乙酰水杨酸受热易分解;②冷凝水采用逆流方法;③乙酰水杨酸在温度低时易结晶析出;不同进行分离提纯,水杨酸与乙酰水杨酸均含有羧基,且在水中微弱,不能用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸;
(4)水杨酸的相对分子质量为138,n(水杨酸)=2.0g÷138g/mol=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×1.08g/cm3)÷102g/mol=0.0529mol,由于乙酸酐的物质的量大于水杨酸,所以得到的乙酰水杨酸应该按照水杨酸来计算,故理论上得到乙酰水杨酸的质量为0.0145mol×180g/mol=2.61g,产率=实际质量理论质量×100%.【详解】醋酸酐和水杨酸混合,然后向混合溶液中加入浓硫酸,摇匀后加热至85℃,然后冷却、过滤、水洗得到粗产品;(1)醋酸酐和水易发生反应生成乙酸,生成的乙酸抑制水杨酸和乙酸酐反应,所以需要干燥仪器,故答案为:醋酸酐和水易发生反应;(2)合成阿司匹林时要控制温度在85℃∼90℃,该温度低于水的沸点,所以合适的加热方法是水浴加热,故答案为:水浴加热;(3)①乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃∼135℃,使用温度计的目的是控制加热的温度,防止乙酰水杨酸受热易分解,故答案为:乙酰水杨酸受热易分解;②采取逆流原理通入冷凝水,充满冷凝管,充分冷凝回流,冷凝水从a口进,从b口出,故答案为:a;③趁热过滤,防止乙酰水杨酸结晶析出,减少损失,故答案为:防止乙酰水杨酸结晶析出;④乙酸乙酯起溶剂作用,趁热过滤除去水杨酸,再冷却结晶析出乙酰水杨酸,说明低温时乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度较小,利用水杨酸、乙酰水杨酸在乙酸乙酯中溶解度不
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