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文档简介
北京市西城区北京市第四中学2024年高三压轴卷化学试卷注意事项: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、从海带中提取碘元素的步骤中,选用的实验仪器不能都用到的是A.海带灼烧灰化,选用①②⑧ B.加水浸泡加热,选用②④⑦C.过滤得到滤液,选用④⑤⑦ D.萃取和分液,选用③④⑥2、反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,作氧化剂的是()A.Fe2O3 B.CO C.Fe D.CO23、对FeC13溶液与KI溶液反应进行探究实验,按选项ABCD顺序依次进行操作,依据现象,所得结论错误的是A.A B.B C.C D.D4、科学的假设与猜想是科学探究的先导与价值所在。在下列假设(猜想)引导下的探究肯定没有意义的是A.探究Na与水反应可能有O2生成B.探究Na2O2与SO2反应可能有Na2SO4生成C.探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质中可能含有CuSD.探究向滴有酚酞的NaOH溶液中通入Cl2,溶液红色褪去的原因是溶液酸碱性改变所致,还是HClO的漂白性所致5、NA代表阿伏加德罗常数的值。4gα粒子(4He2+)含A.2NA个α粒子 B.2NA个质子 C.NA个中子 D.NA个电子6、用如图所示装置进行如下实验,能达到实验目的的是()A.瓶中盛满水,从b口进气,用排水法收集NO2B.瓶中盛适量浓硫酸,从a口进气干燥NH3C.从b口进气,用排空气法收集CO2D.瓶中装满水,a口连接导管并伸入量筒中,从b口进气,测量生成H2的体积7、屠呦呦因对青蒿素的研究而获得诺贝尔生理学或医学奖,青蒿素可以青蒿酸(结构简式如图所示)为原料合成,下列关于青蒿酸的说法中正确的是A.分子式为C15H24O2B.属子芳香族化合物C.能发生取代反应和加成反应D.分子中所有原子可能共平面8、根据下列事实书写的离子方程式中,错误的是A.向Na2SiO3溶液中加入稀盐酸得到硅酸胶体:SiO32-+2H+=H2SiO3(胶体)B.向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCO3沉淀:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2OC.向AlCl3溶液中加入足量稀氨水:Al3++4NH3·H2O=Al3++NH4++2H2OD.在稀硫酸存在下,MnO2将CuS中的硫元素氧化为硫单质:MnO2+CuS+4H+=Mn2++Cu2++S+2H2O9、我国是世界最大的耗煤国家,下列加工方法不属于煤的综合利用的是A.干馏 B.气化 C.液化 D.裂解10、氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,酸性条件下不稳定,易生成金属Cu和Cu2+,广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2•2H2O制备CuCl,并进行相关探究。下列说法不正确的是()A.途径1中产生的Cl2可以回收循环利用B.途径2中200℃时反应的化学方程式为:Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑C.X气体是HCl,目的是抑制CuCl2•2H2O加热过程可能的水解D.CuCl与稀硫酸反应的离子方程式为:2Cu++4H++SO42-═2Cu+SO2↑+2H2O11、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物。已知A的相对分子质量为28,B分子中含有18个电子,五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法错误的是()A.X、Y组成化合物的沸点一定比X、Z组成化合物的沸点低B.Y的最高价氧化物的水化物为弱酸C.Y、Z组成的分子可能为非极性分子D.W是所在周期中原子半径最小的元素12、草酸是二元中强酸,草酸氢钠溶液显酸性。常温下,向10mL0.01mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.01mol·L-1NaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,溶液中离子浓度关系正确的是()A.V[NaOH(aq)]=0时,c(H+)=1×10-2mol·L-1B.V[NaOH(aq)]<10mL时,不可能存在c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)C.V[NaOH(aq)]=10mL时,c(H+)=1×10-7mol·L-1D.V[NaOH(aq)]>10mL时,c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)13、在25℃时,向50.00mL未知浓度的氨水中逐滴加入0.5mol·L-1的HC1溶液。滴定过程中,溶液的pOH[pOH=-lgc(OH-)]与滴入HCl溶液体积的关系如图所示,则下列说法中正确的是A.图中②点所示溶液的导电能力弱于①点B.③点处水电离出的c(H+)=1×10-8mol·L-1C.图中点①所示溶液中,c(C1-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)D.25℃时氨水的Kb约为5×10-5.6mo1·L-114、以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图,则下列说法正确的是()A.A的结构简式是B.①②的反应类型分别是取代、消去C.反应②③的条件分别是浓硫酸加热、光照D.加入酸性KMnO4溶液,若溶液褪色则可证明已完全转化为15、在化学能与电能的转化过程中,下列叙述正确的是A.电解饱和食盐水时,阳极得到Cl2和NaOH(aq)B.教材所示的铜-锌原电池在工作时,Zn2+向铜片附近迁移C.电镀时,电镀槽里的负极材料发生氧化反应D.原电池与电解池连接后,电子从原电池负极流向电解池阳极16、常温下,下列关于pH=3的CHA.该溶液中由H2OB.与等体积pH=11的NaOHC.该溶液中离子浓度大小关系:cD.滴加0.1mol⋅L-1二、非选择题(本题包括5小题)17、A~J均为有机化合物,它们之间的转化如下图所示:实验表明:①D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气:②核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1;③G能使溴的四氯化碳溶液褪色;④1molJ与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)。请根据以上信息回答下列问题:(1)A的结构简式为____________(不考虑立体结构),由A生成B的反应类型是____________反应;(2)D的结构简式为_____________;(3)由E生成F的化学方程式为_______________,E中官能团有_________(填名称),与E具有相同官能团的E的同分异构体还有________________(写出结构简式,不考虑立体结构);(4)G的结构简式为_____________________;(5)由I生成J的化学方程式______________。18、香料G的一种合成工艺如图所示。已知:①核磁共振氢谱显示A有两个峰,其强度之比为1∶1。②CH3CH2CH=CH2CH3CHBrCH=CH2③CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O请回答下列问题:(1)A的结构简式为________,G中官能团的名称为________。(2)检验M已完全转化为N的实验操作是______(3)有学生建议,将M→N的转化用KMnO4(H+)代替O2,你认为是否合理______(填“是”或“否”)原因是_________(若认为合理则不填此空)。(4)写出下列转化的化学方程式,并标出反应类型:K→L________,反应类型________。(5)F是M的同系物,比M多一个碳原子。满足下列条件的F的同分异构体有_____种。(不考虑立体异构)①能发生银镜反应②能与溴的四氯化碳溶液加成③苯环上只有2个对位取代基(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),请设计合成路线______(其他无机原料任选)。请用以下方式表示:AB目标产物19、对甲基苯胺可用对硝基甲苯作原料在一定条件制得。主要反应及装置如下:主要反应物和产物的物理性质见下表:实验步骤如下:①向三颈烧瓶中加入50mL稀盐酸、10.7mL(13.7g)对硝基甲苯和适量铁粉,维持瓶内温度在80℃左右,同时搅拌回流、使其充分反应;②调节pH=7~8,再逐滴加入30mL苯充分混合;③抽滤得到固体,将滤液静置、分液得液体M;④向M中滴加盐酸,振荡、静置、分液,向下层液体中加入NaOH溶液,充分振荡、静置;⑤抽滤得固体,将其洗涤、干燥得6.1g产品。回答下列问题:(1)主要反应装置如上图,a处缺少的装置是____(填仪器名称),实验步骤③和④的分液操作中使用到下列仪器中的_____(填标号)。a.烧杯b.漏斗c.玻璃棒d.铁架台(2)步骤②中用5%的碳酸钠溶液调pH=7~8的目的之一是使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,另一个目的是____。(3)步骤③中液体M是分液时的____层(填“上”或“下”)液体,加入盐酸的作用是____。(4)步骤④中加入氢氧化钠溶液后发生反应的离子方程式有____。(5)步骤⑤中,以下洗涤剂中最合适的是____(填标号)。a.乙醇b.蒸馏水c.HCl溶液d.NaOH溶液(6)本实验的产率是_____%。(计算结果保留一位小数)20、18世纪70年代,瑞典化学家舍勒首先发现并制得了氯气(Cl2)。氯气是一种黄绿色、密度比空气大且有毒的气体,它能与水发生化学反应生成盐酸和次氯酸(HClO)。氯气也能与碱溶液发生化学反应。在实验室中,通常用二氧化锰固体与浓盐酸在加热的条件下制取氯气。现提供如下图所示实验装置,试回答下列问题:(1)实验室中制取氯气应采用的发生装置是________,收集并吸收氯气应选用的装置为________。(均填序号)(2)上述装置的烧杯中盛有的氢氧化钠溶液的作用是用于吸收多余的氯气,防止氯气污染空气,试写出氯气和氢氧化钠溶液反应的化学方程式:________。(3)自来水厂经常用氯气做消毒剂。目前市场上出售的某些假冒“纯净水”是用自来水灌装的,请你利用所学的化学知识加以鉴别,并写出有关的化学方程式________,_______。(4)次氯酸具有漂白性,它可以将某些有色物质氧化成无色物质。某同学用滴管将饱和氯水(氯气的水溶液)逐滴滴入含有酚酞试液的NaOH溶液中,当滴到最后一滴时,红色突然褪去。红色褪去的原因可能有两种情况(用简要的文字说明):①_____;②_____。(5)请设计一个简单的实验,确定(4)中红色褪去的原因是①还是②?________。21、钒被称为“现代工业味精”,是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。常见的钒氧化物为VO、V2O3、VO2、V2O5,低价氧化钒在空气中易被氧化成高价氧化钒。请回答下列问题:(1)已知:①2V(s)+O2(g)=2VO(s)△H1=-825.6kJ·mol-1②4VO(s)+O2(g)=2V2O3(s)△H2=-788.8kJ·mol-1③V2O3(s)+O2(g)=V2O5(s)△H3=-334.6kJ·mol-1④4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s)△H4据上述反应热效应之间的关系,可知△H4=___。(2)V2O5是钒氧化物中最重要的,也是最常用的钒化工制品。工业上制备V2O5的一个方法是利用VOCl3水解,则VOCl3中V的化合价为___,水解反应的化学方程式为___。(3)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热法,该反应的化学方程式为___。(4)工业制硫酸常用V2Os作催化剂,已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196kJ·mol-1,500℃时将2molSO2和1molO2装入一容积恒定的10L密闭容器中,达到平衡时容器中SO3的浓度为0.1mol·L-1。①该反应的平衡常数K=___。某温度时,该反应的平衡常数K=50,则该温度___(填“>”“<”或“=”)500℃。②下列措施能使的值减小的是___(填字母)。A.升温B.其他条件不变,再充入2molHeC.其他条件不变,再充入2molSO2和1molO2D.不用V2O5作催化剂,改用其他更高效的催化剂(5)酸性条件下,V2O5和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成可溶性的VOSO4,请写出该反应的离子方程式:___。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
先将海带在坩埚中灼烧灰化,然后在烧杯中加水浸泡加热促进物质的溶解,在漏斗中过滤,最后用分液漏斗分液,以此解答该题。【详解】A.将海带灼烧灰化,应在坩埚中加热,用到的仪器有①、②和⑧,必要时还可用到三脚架或铁架台带铁圈,A正确;B.加水浸泡加热,应在烧杯中进行,加热用酒精灯,用玻璃棒搅拌,B正确;C.过滤时用到④、⑤和⑦,C正确;D.萃取和分液用到④⑥,不用试管,D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查物质的检验和鉴别的实验设计的分析能力和实验能力,注意把握实验的原理、步骤和实验仪器的使用,着重考查学生对基础知识的掌握和应用。2、A【解析】
在氧化还原反应中化合价降低,得电子的物质为氧化剂,据此分析。【详解】A、反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,中Fe元素的化合价降低,得电子,则Fe2O3是氧化剂,故A正确;B、CO中碳在氧化还原反应中化合价升高,失电子,作还原剂,故B错误;C、铁是还原产物,故C错误;D、CO2是氧化产物,故D错误;故选:A。3、C【解析】
A.取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中,滴加0.1mol/LFeCl3溶液3滴,振荡,充分反应,溶液呈深棕黄色,是因为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,所以A正确;B.试管1中滴加2滴0.1mol/LKSCN溶液,溶液显红色说明溶液中有Fe3+,证明FeCl3与KI的反应具有可逆性,故B正确;C.向试管2中加入1mLCCl4,充分振荡、静置,溶液分层,上层为浅棕黄色,试管2中上层溶液变为浅棕黄色还可能是少量的碘溶解于水的结果,故C错误;D.试管2中上层为浅棕黄色,下层为紫色说明有碘单质被萃取出来,导致溶液中Fe3+浓度减小,试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果,故D正确;答案:C。【点睛】本实验探究FeC13溶液与KI溶液发生反应的实验。根据FeCl3具有强氧化性,KI具有还原性,两者反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2;再根据I2易溶于有机溶剂,Fe3+能使KSCN溶液变红色的特征进行判断。4、A【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,钠和水中含有钠、氢和氧三种元素,产生的气体如果为氧气,不符合氧化还原反应的基本规律,钠是还原剂,水只能做氧化剂,元素化合价需要降低,氧元素已是最低价-2价,不可能再降低,故A选;B、二氧化硫具有还原性,过氧化钠具有氧化性,SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成,故B不选;C、根据氧化还原反应化合价变化,浓硫酸与铜反应,硫酸中的硫元素被还原,铜有可能被氧化为硫化铜,有探究意义,故C不选;D.氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠次氯酸钠和水,消耗氢氧化钠溶液红色褪去,氯气可以与水反应生成的次氯酸或生成的次氯酸钠水解生成次氯酸具有漂白性,有探究意义,故D不选;故选A。点睛:本题考查化学实验方案评价,涉及生成物成分推测,解题关键:氧化还原反应规律、物质性质,易错点:C选项,注意氧化还原反应特点及本质,题目难度中等。5、B【解析】
A.4gα粒子(4He2+)的物质的量为=1mol,共有NA个α粒子,故A错误;B.1个4He2+含有2个质子,4gα粒子(4He2+)的物质的量为=1mol,共有2NA个质子,故B正确;C.1个4He2+含有2个中子,gα粒子(4He2+)的物质的量为=1mol,共有2NA个中子,故C错误;D.4He2+中没有电子,故D错误;正确答案是B。【点睛】本题考查阿伏加德罗常数的综合应用,注意掌握分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系。6、D【解析】
A.二氧化氮易与水反应生成硝酸和一氧化氮,故不能用排水法。只能用向上排空气法,A项错误;B.氨气与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,B项错误;C.二氧化碳密度大于空气的密度,应用向上排空气法,对此图应该从长导管(a)进,短导管(b)出,C项错误;D.测量氢气体积,瓶内装满水,因为氢气的密度小于水的密度,氢气应从短导管进,长导管接量筒,D项正确;答案选D。【点睛】观察图示可知,此装置被称为“万能装置”,用途很广泛,可用于排空气法或排水法收集气体、净化、检验气体、监控气体流速、测量气体体积等,根据用途不同,选择不同的进气导管或选择加入合适的实验试剂进行试验。7、C【解析】
A、根据结构可知,分子式为C15H22O2,故A错误;B、分子结构中没有苯环,不属子芳香族化合物,故B错误;C、分子结构中含有碳碳双键,能发生加成反应,含有羧基,能发生酯化反应(取代反应),故C正确;D、分子中含有—CH3等结构,所有原子不可能共平面,故D错误。答案选C。8、C【解析】
A选项,向Na2SiO3溶液中加入稀盐酸得到硅酸胶体:SiO32-+2H+=H2SiO3(胶体),故A正确;B选项,向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCO3沉淀、二氧化碳气体和水:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,故B正确;C选项,向AlCl3溶液中加入足量稀氨水生成氢氧化铝和铵根离子:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故C错误;D选项,在稀硫酸存在下,MnO2将CuS中的硫元素氧化为硫单质、水、硫酸锰和硫酸铜:MnO2+CuS+4H+=Mn2++Cu2++S+2H2O,故D正确;综上所述,答案为C。9、D【解析】
煤的综合利用是指通过物理或化学加工等途径,回收和利用煤中的各种有益组分,以获得多种产品的方法,包括煤的气化、液化和干馏,均属于煤的综合利用;而裂解是石油的综合利用的方法。故选:D。10、D【解析】
A.途径1中产生的Cl2能转化为HCl,可以回收循环利用,A正确;B.从途径2中可以看出,Cu2(OH)2Cl2→CuO,配平可得反应式Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑,B正确;C.CuCl2•2H2O加热时会挥发出HCl,在HCl气流中加热,可抑制其水解,C正确;D.2Cu++4H++SO42-═2Cu+SO2↑+2H2O反应中,只有价态降低元素,没有价态升高元素,D错误。故选D。11、A【解析】
根据分析A相对原子质量为28的两种或三种元素组成化合物,容易想到一氧化碳和乙烯,而B分子有18个电子的化合物,容易想到氯化氢、硫化氢、磷化氢、硅烷、乙烷、甲醇等,但要根据图中信息要发生反应容易想到A为乙烯,B为氯化氢,C为氯乙烷,D为水,E为甲醇,从而X、Y、Z、W分别为H、C、O、Cl。【详解】A选项,C、H组成化合物为烃,当是固态烃的时候,沸点可能比H、O组成化合物的沸点高,故A错误;B选项,C的最高价氧化物的水化物是碳酸,它为弱酸,故B正确;C选项,Y、Z组成的分子二氧化碳为非极性分子,故C正确;D选项,同周期从左到右半径逐渐减小,因此Cl是第三周期中原子半径最小的元素,故D正确。综上所述,答案为A。12、D【解析】
A.因为草酸是二元弱酸,HC2O4-不能完全电离,所以0.01mol/LNaHC2O4溶液中c(H+)<1×10-2mol/L,A项错误;B.NaHC2O4+NaOH=Na2C2O4+H2O,NaHC2O4溶液显酸性,Na2C2O4溶液因水解而显碱性,NaHC2O4溶液中加入NaOH溶液过程中溶液由酸性逐渐变为碱性,所以当V(NaOH)aq<10mL时,溶液存在呈中性的可能,即c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒可知可能存在c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-),B项错误;C.当V(NaOH)aq=10mL时,NaHC2O4和NaOH恰好完全反应生成Na2C2O4,C2O42-发生水解而使溶液呈碱性,故常温下c(H+)<1×10-7mol/L,C项错误;D.当V(NaOH)aq>10mL时,所得溶液的溶质是Na2C2O4和NaOH,C2O42-发生水解生成HC2O4-,水解是微弱的且NaOH电离的OH-抑制C2O42-的水解,故c(Na+)>c(C2O42-)<c(HC2O4-),D项正确;答案选D。13、D【解析】
A.向50.00mL未知浓度的氨水中逐滴加入0.5mol·L-1的HC1,盐酸和氨水恰好完全反应生成氯化铵和水,氯化铵中铵根水解显酸性,因而②(pH=7)时,氨水稍过量,即反应未完全进行,从①到②,氨水的量减少,氯化铵的量变多,又溶液导电能力与溶液中离子浓度呈正比,氯化铵为强电解质,完全电离,得到的离子(铵根的水解不影响)多于氨水电离出的离子(氨水为弱碱,少部分NH3·H2O发生电离),因而图中②点所示溶液的导电能力强于①点,A错误;B.观察图像曲线变化趋势,可推知③为盐酸和氨水恰好完全反应的点,得到氯化铵溶液,盐类的水解促进水的电离,因而溶液pOH=8,则c溶液(OH-)=10-8mol/L,c水(OH-)=c水(H+)=Kw/c溶液(OH-)=10-6mol/L,B错误;C.①点盐酸的量是③点的一半,③为恰好完全反应的点,因而易算出①点溶液溶质为等量的NH3·H2O和NH4Cl,可知电荷守恒为c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),又①pOH=4,说明溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),那么c(NH4+)>c(Cl-),C错误;D.V(HCl)=0时,可知氨水的pOH=2.8,则c(OH-)=10-2.8mol/L,又NH3·H2O⇌NH4++OH-,可知c(NH4+)=c(OH-)=10-2.8mol/L,③点盐酸和氨水恰好反应,因而c(NH3·H2O)=20×0.550mol/L=0.2mol/L,因而Kb=cNH4+cOH-cNH故答案选D。14、B【解析】
由环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线,根据逆向思维的方法推导,C为,B为,A为,据此分析解答。【详解】A.由上述分析可知,A为,故A错误;B.根据合成路线,反应①为光照条件下的取代反应,反应②为在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应,反应③为加成反应,反应④为在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应,故B正确;C.反应②为卤代烃的消去反应,需要的反应试剂和反应条件为氢氧化钠醇溶液、加热,反应③为烯烃的加成反应,条件为常温,故C错误;D.B为环戊烯,含碳碳双键,环戊二烯含碳碳双键,均能使高锰酸钾褪色,则酸性KMnO4溶液褪色不能证明环戊烷已完全转化成环戊二烯,故D错误;答案选B。【点睛】把握官能团与性质的关系为解答的关键。本题的易错点为A,要注意根据目标产物的结构和官能团的性质分析推导,环烷烃可以与卤素发生取代反应,要制得,可以再通过水解得到。15、B【解析】
A.电解饱和食盐水时,阳极得到Cl2和NaOH(aq));B.教材所示的铜-锌原电池在工作时,Zn2+向铜片附近迁移;C.电镀池——特殊的电解池。电镀槽里的电极分为阴极和阳极,阳极发生氧化反应;D.原电池与电解池连接后,跟原电池的负极相连的那个电极叫阴极。电子从原电池负极流向电解池阴极。16、C【解析】
A.pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)=10-3mol/L,由于Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14mol/L,则c(OH-)=10-11mol/L,溶液中只有水电离产生OH-,所以该溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-11mol/L,A错误;B.醋酸是一元弱酸,c(CH3COOH)>c(H+)=10-3mol/L,NaOH是一元强碱,NaOH溶液的pH=11,则c(OH-)=10-3mol/L,c(NaOH)=c(OH-)=10-3mol/L,两种溶液等体积混合,醋酸过量,溶液显酸性,B错误;C.在CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,还存在着水的电离平衡H2OH++OH-,根据电离产生的离子关系可知:c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),C正确;D.在该混合溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由于c(CH3COO-)=c(Na+),所以c(OH-)=c(H+),溶液显中性,D错误;故合理选项是C。二、非选择题(本题包括5小题)17、BrCH2CH=CHCH2Br取代(或水解)HOCH2CH2CH2CHO羧基、羟基、、、【解析】
CH2=CH—CH=CH2与Br21:1发生加成反应生成A,A发生水解反应生成B,B属于二元醇,B与H2发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气,说明D中既含—CHO、又含—OH,D发生银镜反应生成E,E中含羧基和羟基,E脱去1分子水生成F,核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1,则CH2=CH-CH=CH2与Br2发生的是1,4-加成,A为BrCH2CH=CHCH2Br,依次可得B为HOCH2CH=CHCH2OH,C为HOCH2CH2CH2CH2OH,D为HOCH2CH2CH2CHO,E为HOCH2CH2CH2COOH,F为;B脱去1分子水生成G,G能使溴的四氯化碳溶液褪色,则G为;G→H应该是G与HClO发生加成反应,H应该为;H→I→J,1molJ与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)说明J中含2个—OH,则H→I的化学方程式为2+Ca(OH)2→2+CaCl2+2H2O,I→J其实就是醚的开环了,反应为,据此分析作答。【详解】CH2=CH—CH=CH2与Br21:1发生加成反应生成A,A发生水解反应生成B,B属于二元醇,B与H2发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气,说明D中既含—CHO、又含—OH,D发生银镜反应生成E,E中含羧基和羟基,E脱去1分子水生成F,核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1,则CH2=CH-CH=CH2与Br2发生的是1,4-加成,A为BrCH2CH=CHCH2Br,依次可得B为HOCH2CH=CHCH2OH,C为HOCH2CH2CH2CH2OH,D为HOCH2CH2CH2CHO,E为HOCH2CH2CH2COOH,F为;B脱去1分子水生成G,G能使溴的四氯化碳溶液褪色,则G为;G→H应该是G与HClO发生加成反应,H应该为;H→I→J,1molJ与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)说明J中含2个—OH,则H→I的化学方程式为2+Ca(OH)2→2+CaCl2+2H2O,I→J其实就是醚的开环了,反应为;(1)A的结构简式为BrCH2CH=CHCH2Br;A生成B是溴代烃在强碱水溶液中的水解反应,也是一种取代反应。(2)D的结构简式为HOCH2CH2CH2CHO。(3)E为HOCH2CH2CH2COOH,E发生分子内酯化生成F,反应的方程式为;E中含有官能团的名称为羧基和羟基;与E具有相同官能团的同分异构体有、、、。(4)G的结构简式为。(5)I生成J的化学方程式为。18、碳碳双键、酯基取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N否KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键+CH3CHO加成反应6CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br【解析】
由流程:E和N发生酯化反应得到的G为,则E、N分别为和中的一种,C反应得到D,D发生卤代烃水解反应得到E,故E属于醇,E为,则N为,逆推出M为、L为,结合信息③,逆推出K为,由E逆推出D为,结合信息②,逆推出C为,C由B在浓硫酸加热条件下发生消去反应所得、B为,又知A催化加氢得B,核磁共振氢谱显示A有两个峰,其强度之比为1∶1,即A分子内有2种氢原子且二者数目相同,则A为;(1)据上分析,写出A的结构简式及G中官能团的名称;(2)检验M已完全转化为N,主要检验醛基即可,碱性环境下检验;(3)该学生建议是否合理,主要通过用KMnO4(H+)代替O2发生转化时,有没有其它基团也被氧化,如果有,那么就不可行;(4)K为,则K→L的反应可通过信息类推,按反应特点确定反应类型;(5)F是M的同系物,M为,而F比M多一个碳原子。求满足下列条件的F的同分异构体数目,主要找出满足条件的基团进行有序组合就可以了,条件①能发生银镜反应,意味着有—CHO,条件②能与溴的四氯化碳溶液加成意味着有碳碳双键,③苯环上只有2个对位取代基,且取代基中碳原子数目为4,据此回答;(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),则主要通过取代反应引入一个溴原子,通过加成反应引入2个溴原子,再水解即可;【详解】(1)据上分析,A为,;答案为:;G为,G中官能团为碳碳双键、酯基;答案为:碳碳双键、酯基;(2)M为,N为,N呈酸性,检验M已完全转化为N,主要检验醛基即可,碱性环境下检验,故检验操作为:取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N;答案为:取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N;(3)学生建议用KMnO4(H+)代替O2把M转化为N,醛基确实被氧化为羧基,但是碳碳双键同时被氧化,那么建议就不可行;答案为:否;KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键;(4)K为,则K→L的反应可通过信息③类推,反应为:+CH3CHO,从反应特点看是加成反应;答案为:+CH3CHO;加成反应;(5)F是M的同系物,M为,而F比M多一个碳原子。F的同分异构体,要满足条件——条件①能发生银镜反应,意味着有—CHO,条件②能与溴的四氯化碳溶液加成意味着有碳碳双键,③苯环上只有2个对位取代基,且取代基中碳原子数目为4,由此可把2个位于对位的取代基分成以下几种情况:①—CHO、②—CHO、③—CHO、④—CH2CHO、⑤、⑥、;故共有6种;答案为:6;(6)由流程图知,C和NBS试剂可通过取代反应引入一个溴原子而碳碳双键不变,故以丙烯和NBS发生取代反应,引入一个溴原子,得到CH2=CH-CH2-Br,通过加成反应引入2个溴原子,得到BrCH2-CHBr-CH2-Br,水解即可制备甘油(丙三醇),流程为:CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br;答案为:CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br。19、球形冷凝管ad使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺上与对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐进入水层与对硝基甲苯的分离H++OH-=H2O、+OH-+H2Ob57.0%【解析】
首先向三颈烧瓶中加稀盐酸、对硝基甲苯和适量铁粉加热进行反应,生成对甲基苯胺盐酸盐,调节pH=7~8,沉淀铁离子并使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,加入苯溶解生成的对甲基苯胺和未反应的对硝基甲苯,抽滤静置分液得到有机层,向有机层中加入盐酸使对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐,生成的对甲基苯胺盐酸盐易溶于水,静置分液得到无机层,向无机层加入NaOH溶液,使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,对甲基苯胺常温下为不溶于水的固体,所以在加入氢氧化钠溶液后会有对甲基苯胺固体析出,抽滤得到固体,洗涤、干燥得到产品。【详解】(1)该反应中反应物沸点较低,加热反应过程中会挥发,需要在a处加装球形冷凝管冷凝回流;分液操作需要烧杯、分液漏斗、铁架台,所以选ad;(2)根据题目所给信息可知,pH值升高会使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,达到分离提纯的目的;(3)根据分析步骤③中液体M为有机层,溶剂为苯,密度比水小,所以在上层;加入盐酸使对甲基苯胺转化为易溶于水的对甲基苯胺盐酸盐,从而实现与对硝基甲苯的分离;(4)下层液体中有未反应的盐酸和生成的对甲基苯胺盐酸盐都与NaOH发生反应,离子方程式为:H++OH-=H2O、+OH-+H2O;(5)洗涤过程是为了洗去对甲基苯胺可能附着的对甲基苯胺盐酸盐、NaCl和NaOH等可溶于水的杂质,为降低对甲基苯胺洗涤过程的溶解损失,最好的洗涤剂应为蒸馏水,所以选b;(6)原料中有13.7g对硝基甲苯,即=0.1mol,所以理论上生成的对甲基苯胺应为0.1mol,实际得到产品6.1g,所以产率为=57.0%。20、CHCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O取少量的“纯净水”于一支洁净的试管中,滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,证明该“纯净水”是自来水AgNO3十HCl=AgCl↓+HNO3氯水中的酸与碱发生中和反应次氯酸将有色物质漂白取“红色褪去”溶液1~2mL于试管中,滴加NaOH溶液,若红色恢复,则是由氯水的酸性所致;否则是由次氯酸的漂白性所致【解析】
(1)在实验室中,通常用二氧化锰固体与浓盐酸在加热的条件下制取氯气,因此需要加热;氯气是一种黄绿色、密度比空气大且有毒的气体,氯气可以用氢氧化钠溶液吸收,因此选择H;故答案为:C;H;(2)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠和水,配平即可,故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;(3)假冒“纯净水”中有盐酸和次氯酸,可以用硝酸银溶液检验,盐酸和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸;故答案为:取少量的“纯净水”于一支洁净的试管中,滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,证明该“纯净水”是自来水;AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;(4)红色褪去的原因可能有两种情况:酸和碱发生了中和反应,红色褪去;次氯酸具有漂白性,也可以使红色褪去;故答案为:氯水中的酸与碱
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