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文档简介
甘肃省武威市古浪县职业技术教育中心2024年高考考前提分化学仿真卷注意事项: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、已知:A(g)+3B(g)⇌2C(g)。起始反应物为A和B,物质的量之比为1:3,且总物质的量不变,在不同压强和温度下,反应达到平衡时,体系中C的物质的量分数如下表:下列说法不正确的是()温度物质的量分数压强400℃450℃500℃600℃20MPa0.3870.2740.1890.08830MPa0.4780.3590.2600.12940MPa0.5490.4290.3220.169A.压强不变,降低温度,A的平衡转化率增大B.在不同温度下、压强下,平衡时C的物质的量分数可能相同C.达到平衡时,将C移出体系,正、逆反应速率均将减小D.为提高平衡时C的物质的量分数和缩短达到平衡的时间,可选择加入合适的催化剂2、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44.8L3、800℃时,可逆反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=1,800℃时,测得某一时刻密闭容器中各组分的浓度如表,下列说法正确的是()物质COH2OCO2H2浓度/mol•L-10.0020.0030.00250.0025A.此时平衡逆向移动B.达到平衡后,气体压强降低C.若将容器的容积压缩为原来的一半,平衡可能会向正向移动D.正反应速率逐渐减小,不变时,达到化学平衡状态4、高能固氮反应条件苛刻,计算机模拟该历程如图所示,在放电的条件下,微量的O2或N2裂解成游离的O或N原子,分别与N2和O2发生以下连续反应生成NO。下列说法错误的()A.图1中,中间体1到产物1的方程式为O-O═N→O+N═OB.NO的生成速率很慢是因为图2中间体2到过渡态4的能垒较大C.由O和N2制NO的活化能为315.72kJ•mol-1D.由N和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率慢5、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种元素形成的某种化合物(如图所示)是一种优良的防龋齿剂(用于制含氟牙膏)。下列说法错误的是()A.W、X、Y的简单离子的电子层结构相同B.W、Y形成的化合物中只含离子键C.该化合物中Z不满足8电子稳定结构D.X、Y形成的化合物溶于水能促进水的电离6、JohnBGoodenough是锂离子电池正极材料钴酸锂的发明人。某种钻酸锂电池的电解质为LiPF6,放电过程反应式为xLi+Li-xCoO2=LiCoO2。工作原理如图所示,下列说法正确的是A.放电时,电子由R极流出,经电解质流向Q极B.放电时,正极反应式为xLi++Li1-xCoO2+xe-=LiCoO2C.充电时,电源b极为负极D.充电时,R极净增14g时转移1mol电子7、分子式为C5H12的烃,其分子内含3个甲基,该烃的二氯代物的数目为A.8种 B.9种 C.10种 D.11种8、常温下将NaOH溶液滴加到已二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是()。A.常温下Ka1(H2X)的值约为10-4.4B.曲线N表示pH与C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)9、下列不能使氢氧化钠的酚酞溶液褪色的气体是()A.NH3 B.SO2C.HCl D.CO210、合成导电高分子材料PPV的反应如下。下列说法正确的是()+(2n-1)HIA.合成PPV的反应为加聚反应B.1molPPV最多能与4molH2发生加成反应C.与溴水加成后的产物最多有14个原子共平面D.和苯乙烯互为同系物11、我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示),闭合K2、断开K1时,制氢并储能。下列说法正确的是A.制氢时,X电极附近pH增大B.断开K2、闭合K1时,装置中总反应为Zn+2NiOOH+2H2O=Zn(OH)2+2Ni(OH)2C.断开K2、闭合K1时,K+向Zn电极移动D.制氢时,每转移0.1NA电子,溶液质量减轻0.1g12、下列实验现象与实验操作不相匹配的是实验操作实现现象A分别向两只盛有等体积等浓度的稀硫酸烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片镁片表面产生气泡较快B向试管中加入2mL5%的硫酸铜溶液,再逐滴加入浓氨水至过量,边滴边振荡逐渐生成大量蓝色沉淀,沉淀不溶解C将镁条点燃后迅速伸入集满二氧化碳的集气瓶集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生D向盛有氯化铁溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加2—3滴KSCN溶液黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变A.A B.B C.C D.D13、在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下表:对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯沸点/点/℃13-25-476下列说法错误的是()A.该反应属于取代反应B.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来C.甲苯和氢气完全反应所得产物的分子式是
C7H16D.对二甲苯的一溴代物有
2
种14、YBa2Cu3Ox(Y元素钇)是一种重要超导材料,下列关于Y的说法错误的是()A.质量数是89 B.质子数与中子数之差为50C.核外电子数是39 D.Y与Y互为同位素15、在复盐NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,可能发生的反应的离子方程式是A.NH4++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+NH3·H2OB.Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2OC.2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓D.NH4++Al3++SO42-+Ba2++4OH-=BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O16、分枝酸可用于生化研究。其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是A.分子中含有2种官能团B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同C.1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同二、非选择题(本题包括5小题)17、苯丁酸氮芥是一种抗肿瘤药,其合成路线如下。其中试剂①是丁二酸酐(),试剂③是环氧乙烷(),且环氧乙烷在酸或碱中易水解或聚合。回答下列问题:(1)写出反应类型:反应Ⅱ____,反应Ⅴ_____。(2)写出C物质的结构简式___。(3)设计反应Ⅲ的目的是____。(4)D的一种同分异构体G有下列性质,请写出G的结构简式____。①属于芳香族化合物,且苯环上的一氯取代物只有一种②能与盐酸反应成盐,不能与碳酸氢钠溶液反应③能发生水解反应和银镜反应④0.1摩尔G与足量金属钠反应可放出标况下2.24升氢气(5)通过酸碱中和滴定可测出苯丁酸氮芥的纯度,写出苯丁酸氮芥与足量氢氧化钠反应的化学方程式____。(6)1,3-丁二烯与溴发生1,4加成,再水解可得1,4-丁烯二醇,设计一条从1,4-丁烯二醇合成丁二酸的合成路线(所需试剂自选)____18、化合物H是一种高效除草剂,其合成路线流程图如下:(1)E中含氧官能团名称为________和________。(2)A→B的反应类型为________。(3)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:________。①不能发生水解反应,能与FeCl3溶液发生显色反应:②分子中有4种不同化学环境的氢。(4)F的分子式为C15H7ClF3NO4,写出F的结构简式:________。(5)已知:—NH2与苯环相连时,易被氧化;—COOH与苯环相连时,再引入其他基团主要进入它的间位。请写出以A和D为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。__________19、乙酰苯胺是常用的医药中间体,可由苯胺与乙酸制备。反应的化学方程式如下:
+CH3COOH+H2O某实验小组分别采用以下两种方案合成乙酰苯胺:方案甲:采用装置甲:在圆底烧瓶中加入5.0mL苯胺、7.4mL乙酸,加热至沸,控制温度计读数100~105℃,保持液体平缓流出,反应40min后停止加热即可制得产品。方案乙:采用装置乙:加热回流,反应40min后停止加热。其余与方案甲相同。已知:有关化合物的物理性质见下表:化合物密度(g·cm-3)溶解性熔点(℃)沸点(℃)乙酸1.05易溶于水,乙醇17118苯胺1.02微溶于水,易溶于乙醇–6184乙酰苯胺—微溶于冷水,可溶于热水,易溶于乙醇114304请回答:(1)仪器a的名称是_________(2)分别从装置甲和乙的圆底烧瓶中获得粗产品的后续操作是____________(3)装置甲中分馏柱的作用是______________(4)下列说法正确的是__________A.从投料量分析,为提高乙酰苯胺产率,甲乙两种方案均采取的措施是乙酸过量B.实验结果是方案甲的产率比方案乙的产率高C.装置乙中b处水流方向是出水口D.装置甲中控制温度计读数在118℃以上,反应效果会更好(5)甲乙两方案获得的粗产品均采用重结晶方法提纯。操作如下:①请选择合适的编号,按正确的操作顺序完成实验(步骤可重复或不使用)____→____→____→____→过滤→洗涤→干燥a冷却结晶b加冷水溶解c趁热过滤d活性炭脱色e加热水溶解上述步骤中为达到趁热过滤的目的,可采取的合理做法是___________②趁热过滤后,滤液冷却结晶。一般情况下,有利于得到较大的晶体的因素有_____A.缓慢冷却溶液B.溶液浓度较高C.溶质溶解度较小D.缓慢蒸发溶剂③关于提纯过程中的洗涤,下列洗涤剂中最合适的是______________。A.蒸馏水B.乙醇C.5%Na2CO3溶液D.饱和NaCl溶液20、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、氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的热点。(1)NaBH4是一神重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为_________,反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为___________。(2)H2S热分解可制氢气。反应方程式:2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)△H;在恒容密闭容器中,测得H2S分解的转化率(H2S起始浓度均为cmol/L)如图1所示。图l中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度的关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。①△H______0(填“>”“<”或“=”);②若985℃时,反应经tmin达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=_____(用含c、t的代数式表示);③请说明随温度升高,曲线b向曲线a接近的原因____________。(3)使用石油裂解的副产物CH4可制取H2,某温度下,向体积为2L的密闭容器中充入0.40molCH4(g)和0.60molH2O(g)的浓度随时间的变化如下表所示:①写出此反应的化学方程式_________,此温度下该反应的平衡常数是_________。②3min时改变的反应条件是_________(只填一种条件的改变)。③一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。则P1_________P2填“>”、“<”或“=“)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A.由图可知温度越高C物质的量分数减小,平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,所以压强不变,降低温度,A的平衡转化率增大,故A正确;B.可调节压强和温度使C的物质的量分数相同,所以在不同温度下、压强下,平衡时C的物质的量分数可能相同,故B正确;C.浓度越小反应速率越小,达到平衡时,将C移出体系,反应物和生成物的浓度都减小,所以正、逆反应速率均将减小,故C正确;D.使用催化剂只改变反应的速率,平衡不移动,所以加入合适的催化剂不能提高平衡时C的物质的量分数,故D错误。故选D。2、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。3、A【解析】
A、Qc==1.04>K,所以平衡逆向移动,故A正确;B、反应前后气体分子数不变,体系压强不变,所以达到平衡后,气体压强不变,故B错误;C、若将容器的容积压缩为原来的一半,相当于加压,但加压不对化学平衡产生影响,故C错误;D、反应逆向进行,说明v逆>v正,随着反应进行,CO和H2O的浓度增大,正反应速率增大,故D错误,故选:A。【点睛】本题考查化学平衡的移动,根据表中数据,利用Qc与K的大小关系判断反应的方向是解题的关键,难度不大。4、D【解析】
A、由图1可知,中间体1为O-O═N,产物1为O+N═O,所以中间体1到产物1的方程式为O-O═N→O+N═O,故A正确;B、反应的能垒越高,反应速率越小,总反应的快慢主要由机理反应慢的一步决定,由图2可知,中间体2到过渡态4的能垒较大、为223.26kJ/mol,决定了NO的生成速率很慢,故B正确;C、由图2可知,反应物2到过渡态4的能垒为315.72kJ•mol-1,过渡态4到反应物2放出能量为逆反应的活化能,所以由O和N2制NO的能垒或活化能为315.72kJ•mol-1,故C正确;D、由图1可知,N和O2制NO的过程中各步机理反应的能垒不大,反应速率较快;由图2可知,O原子和N2制NO的过程中多步机理反应的能垒较高、中间体2到过渡态4的能垒为223.26kJ/mol,导致O原子和N2制NO的反应速率较慢,所以由N和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率快,故D错误;故选:D。【点睛】明确图中能量变化、焓变与能垒或活化能关系为解答的关键,注意反应过程中能量变化和反应速率之间的关系。5、B【解析】
该化合物可用于制含氟牙膏,说明含有F元素,根据该化合物的结构可知,X原子可以形成一个共价键,则X为F元素;Y可以形成Y+,且原子序数大于X,则Y为Na;Z可以形成五条共价键,应为第ⅤA族元素,原子序数大于Na,则Z为P;根据W元素的成键特点,结合其原子序数最小,则W为O。【详解】A.氧离子、氟离子和钠离子都含有2个电子层,核外电子总数为10,其简单离子的电子层结构相同,故A正确;B.W、Y形成的化合物Na2O2中含有非极性共价键,故B错误;C.P最外层含有5个电子,该化合物中形成了5个共价键,则P最外层电子数为5+5=10,不满足8电子稳定结构,故C正确;D.HF为弱酸,所以NaF溶液中,氟离子会水解促进水的电离,故D正确;故答案为B。6、B【解析】
A.由放电反应式知,Li失电子,则R电极为负极,放电时,电子由R极流出,由于电子不能在溶液中迁移,则电子经导线流向Q极,A错误;B.放电时,正极Q上发生还原反应xLi++Li1-xCoO2+xe-=LiCoO2,B正确;C.充电时,Q极为阳极,阳极与电源的正极相连,b极为正极,C错误;D.充电时,R极反应为Li++e-=Li,净增的质量为析出锂的质量,n(Li)==2mol,则转移2mol电子,D错误。故选B。7、C【解析】
分子式为C5H12含3个甲基的烃为,该烃的一氯代物有4种:ClCH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CClCH2CH3、(CH3)2CHCHClCH3、(CH3)2CHCH2CH2Cl,采用“定一移二”法,第二个氯原子的位置如图:、、、,该烃的二氯代物的同分异构体有5+2+2+1=10种,答案选C。8、D【解析】
H2X为二元弱酸,以第一步电离为主,则Ka1(H2X)>Ka2(H2X),在酸性条件下,当pH相同时,>。根据图象可知N为lg的变化曲线,M为lg的变化曲线,当lg=0或lg=0时,说明=1或=1.浓度相等,结合图象可计算电离平衡常数并判断溶液的酸碱性。【详解】A.lg=0时,=1,此时溶液的pH≈4.4,所以Ka1(H2X)=c(H+)=10-4.4,A正确;B.根据上述分析可知曲线B表示lg的变化曲线,B正确;C.根据图象可知:当lg=0时,=1,即c(HX-)=c(X2-),此时溶液的pH约等于5.4<7,溶液显酸性,说明该溶液中c(H+)>c(OH-),C正确;D.根据图象可知当溶液pH=7时,lg>0,说明c(X2-)>c(HX-),因此该溶液中c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(OH-),D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查弱电解质的电离、电离常数的应用等知识。注意把握图象中曲线的变化和相关数据的处理,难度中等。9、A【解析】
酚酞遇碱变红,在酸性、中性或弱碱性环境下褪色。氢氧化钠的酚酞溶液显红色。【详解】A.氨气不与氢氧化钠溶液反应,且氨气溶于水生成氨水具有碱性,不能使酚酞褪色,故A选;B.SO2溶于水生成亚硫酸,可以和氢氧化钠溶液反应,使溶液褪色,故B不选;C.HCl溶于水生成盐酸,可以和氢氧化钠溶液反应生成中性的氯化钠,使溶液褪色,故C不选;D.CO2溶于水生成碳酸,碳酸可以和氢氧化钠溶液反应,使溶液褪色,故D不选;故选A。【点睛】SO2和CO2是酸性氧化物,和NaOH反应生成Na2SO3和Na2CO3,如果SO2和CO2过量,和NaOH反应生成NaHSO3和NaHCO3。这四种物质除了NaHSO3溶液是酸性的,其他三种都是碱性的,含酚酞的溶液可能褪色。但如果继续通入气体SO2和CO2,溶液中会生成酸,最终溶液一定会褪色。10、C【解析】
A、合成PPV通过缩聚反应生成,同时有小分子物质HI生成,不属于加聚反应,选项A错误;B、1molPPV中含有2nmol碳碳双键,最多能与4nmolH2发生加成反应,选项B错误;C.与溴水加成后的产物为,根据苯分子中12个原子共面、甲烷为正四面体结构可知,该分子中最多有14个原子共平面,选项C正确;D.和苯乙烯相差C2H2,不是相差n个CH2,不互为同系物,选项D错误。答案选C。11、B【解析】
A.X电极为电解池阳极时,Ni元素失电子、化合价升高,故X电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O,X电极附近pH减小,故A错误;B.断开K2、闭合K1时,构成原电池,供电时,X电极作正极,发生还原反应,氧化剂为NiOOH,Zn作负极,发生氧化反应,装置中总反应为Zn+2NiOOH+2H2O=Zn(OH)2+2Ni(OH)2,故B正确;C.断开K2、闭合K1时,构成原电池,X电极作正极,Zn作负极,阳离子向正极移动,则K+向X电极移动,故C错误;D.制氢时,为电解池,Pt电极上产生氢气,Pt电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,X电极反应式为:Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O,根据电极反应,每转移0.1NA电子,溶液质量基本不变,故D错误;答案选B。12、B【解析】
A选项,分别向两只盛有等体积等浓度的稀硫酸烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片,由于镁的金属性比铝的金属性强,因此镁片表面产生气泡较快,故A正确,不符合题意;B选项,向试管中加入2mL5%的硫酸铜溶液,再逐滴加入浓氨水至过量,边滴边振荡,先生成大量蓝色沉淀,后沉淀溶解生成硫酸四氨合铜溶液,故B错误,符合题意;C选项,将镁条点燃后迅速伸入集满二氧化碳的集气瓶,镁条与二氧化碳反应生成氧化镁和黑色的碳,并伴有浓烟,故C正确,不符合题意;D选项,向盛有氯化铁溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加2—3滴KSCN溶液,铁离子和铁粉反应生成亚铁离子,亚铁离子与KSCN不显色,故D正确,不符合题意。综上所述,答案为B。【点睛】硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,先生成蓝色沉淀,后沉淀逐渐溶解,硝酸银溶液中逐滴加入氨水也有类似的性质。13、C【解析】
甲苯发生取代反应生成二甲苯,由表中数据可知苯与二甲苯的沸点相差较大,可用蒸馏的方法分离,而对二甲苯熔点较低,可结晶分离,结合有机物的结构特点解答该题。【详解】A、甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应,故A不符合题意;B、苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,且二者能够互溶,因此可以用蒸馏的方法分离,故B不符合题意;C、甲苯和氢气完全反应所得产物为甲基环己烷,分子式是
C7H14,故C符合题意;D、对二甲苯结构对称,有2种H,则一溴代物有
2
种,故D不符合题意。故选:C。14、B【解析】
A选项,原子符号左上角为质量数,所以钇原子质量数为89,胡A正确;
B选项,质子数+中子数=质量数,中子数=质量数-质子数=89-39=50,质子数与中子数之差为50-39=11,故B错误;
C选项,原子的核外电子数=核内质子数,所以核外有39个电子,故C正确;D选项,Y与Y质子数相同,中子数不同,互为同位素,故D正确;综上所述,答案为B。【点睛】原子中质子数、中子数、质量数之间的关系为质量数=质子数+中子数,原子中的质子数与电子数的关系为核电荷数=核外电子数=核内质子数=原子序数,同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子互称同位素。15、C【解析】
在NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,开始时,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当Al3+沉淀完全时,SO42-未完全沉淀,此时溶液含有硫酸铵;再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3・H2O,所以沉淀质量继续增加;当SO42-完全沉淀时,生成Al(OH)3、硫酸钡沉淀、一水合氨;再滴加Ba(OH)2,氢氧化铝逐渐溶解,据此分析解答。【详解】A.逐滴加入Ba(OH)2溶液,氢氧根离子先与氯离子反应,故A错误;B.以1∶2反应时,硫酸根离子、铝离子均转化为沉淀,同时生成一水合氨,故B错误;C.以2∶3反应时,生成硫酸钡、氢氧化铝和硫酸铵,离子反应为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,故C正确;D.以1∶2反应时,生成硫酸钡、氢氧化铝和一水合氨,离子反应为NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3•H2O,故D错误;答案选C。【点睛】把握发生的反应及离子方程式的书写方法为解答的关键。本题的易错点和难点为铵根离子和铝离子与氢氧根离子反应的先后顺序的确定。16、B【解析】
A项,该化合物分子中含有羧基、醇羟基、醚键和碳碳双键4种官能团,故A项错误;B项,该物质中含有羧基和羟基,既可以与乙醇发生酯化反应,也可以与乙酸发生酯化反应,反应类型相同,故B项正确;C项,分枝酸中只有羧基能与NaOH溶液发生中和反应,一个分子中含两个羧基,故1mol分枝酸最多能与2molNaOH发生中和反应,故C项错误;D项,该物质使溴的四氯化碳溶液褪色的原理是溴与碳碳双键发生加成反应,而是使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生氧化反应,原理不同,故D项错误。综上所述,本题正确答案为B。【点睛】本题考查了有机化合物的结构与性质,包含了通过分析有机化合物的结构简式,判断有机化合物的官能团、反应类型的判断、有机物的性质,掌握官能团的性质是解题的关键。二、非选择题(本题包括5小题)17、还原反应取代反应将羧酸转化成酯,防止环氧乙烷水解或聚合+3NaOH+2NaCl+H2OHOCH2-CH2-CH2-CH2OHHOOC-CH2-CH2-COOH【解析】
(1)对比A、B的结构简式可知,A中羰基转化为亚甲基;对比D与苯丁酸氮芥的结构可知,反应V为取代反应;(2)试剂③是环氧乙烷,对比B、D的结构简式,反应Ⅲ是B与甲醇发生酯化反应;(3)试剂③是环氧乙烷(),环氧乙烷在酸或碱中易水解或聚合,结合B的结构分析解答;(4)①属于芳香族化合物,且苯环上的一氯取代物只有一种,②能与盐酸反应成盐,不能与碳酸氢钠溶液反应,说明含有氨基,不含羧基,③能发生水解反应和银镜反应,说明含有酯基、醛基,④0.1摩尔G与足量金属钠反应可放出标况下2.24升氢气,说明结构中含有2个羟基,加成分析书写G的结构简式;(5)苯丁酸氮芥中的Cl原子、羧基均能与氢氧化钠反应;(6)以1,4-丁烯二醇()合成丁二酸(HOOC-CH2-CH2-COOH),为了防止羟基氧化过程中碳碳双键断裂,需要首先将碳碳双键转化为单键,再氧化,加成分析解答。【详解】(1)对比A、B的结构简式可知,A中转化为氨基,羰基转化为亚甲基,属于还原反应(包括肽键的水解反应);对比D与苯丁酸氮芥的结构可知,反应V为取代反应,而反应VI为酯的水解反应,故答案为:还原反应;取代反应;(2)试剂③是环氧乙烷,对比B、D的结构简式,反应Ⅲ是B与甲醇发生的酯化反应,故C的结构简式为:,故答案为:;(3)试剂③是环氧乙烷(),环氧乙烷在酸或碱中易水解或聚合,根据流程图,设计反应Ⅲ的目的是:将B中的羧酸转化成酯,防止环氧乙烷水解或聚合,故答案为:将羧酸转化成酯,防止环氧乙烷水解或聚合;(4)D()的一种同分异构体G有下列性质:①属于芳香族化合物,且苯环上的一氯取代物只有一种,②能与盐酸反应成盐,不能与碳酸氢钠溶液反应,说明含有氨基,不含羧基,③能发生水解反应和银镜反应,说明含有酯基、醛基,④0.1摩尔G与足量金属钠反应可放出标况下2.24升氢气,说明含有2个羟基,符合条件的结构为等,故答案为:;(5)苯丁酸氮芥中Cl原子、羧基均能够与氢氧化钠反应,与足量的氢氧化钠反应的化学方程式为:+3NaOH+2NaCl+H2O,故答案为:+3NaOH+2NaCl+H2O;(6)以1,4-丁烯二醇()合成丁二酸(HOOC-CH2-CH2-COOH),1,4-丁烯二醇可以首先与氢气加成生成1,4-丁二醇(HOCH2-CH2-CH2-CH2OH),然后将HOCH2-CH2-CH2-CH2OH催化氧化即可,合成路线为HOCH2-CH2-CH2-CH2OHHOOC-CH2-CH2-COOH,故答案为:HOCH2-CH2-CH2-CH2OHHOOC-CH2-CH2-COOH。18、醚键羧基取代反应【解析】
根据流程可知,B被酸性重铬酸钠氧化生成C,结合A的结构简式可知B为,在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应(也属于取代反应)生成和水;与发生反应生成分子式为C15H7ClF3NO4的F,F与发生反应生成,结构两者的结构简式可知F为,据此分析解答。【详解】根据流程可知,B被酸性重铬酸钠氧化生成C,结合A的结构简式可知B为,在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应(也属于取代反应)生成和水;与发生反应生成分子式为C15H7ClF3NO4的F,F与发生反应生成,结构两者的结构简式可知F为。(1)E为,含氧官能团名称为醚键和羧基;(2)A→B是在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应(也属于取代反应)生成和水;反应类型为取代反应;(3)D为,满足条件①不能发生水解反应,能与FeCl3溶液发生显色反应,则不含有肽键及酯基,含有酚羟基;②分子中有4种不同化学环境的氢,则高度对称,若苯环上只有两个取代基则应为对位且有一个是酚羟基,则为;若苯环上有多个取代基,则为两个酚羟基且对称、一个醛基和一个氨基,符合条件的有、;(4)F的结构简式为:;(5)A()和D()为原料制备,在氯化铁的催化下与氯气发生取代反应生成,氧化得到,与在碳酸钾作用下反应生成,在浓硝酸、双氧水及冰醋酸作用下生成,合成路线流程图如下:。【点睛】本题考查有机合成及推断,解题的关键是分析反应类型、推出各有机物及反应原理,本题的难点是结合题中合成路线设计合理的合成方案,注意题中信息的解读。19、直形冷凝管将圆底烧瓶中的液体趁热倒入盛有100mL水的烧杯,冷却后有乙酰苯胺固体析出,过滤得粗产物利用分馏柱进行多次气化和冷凝,使醋酸和水得到有效的分离,或“可提高引馏体与外部空气热交换效率,从而使柱内温度梯度增加,使不同沸点的物质得到较好的分离。”ABCedca将玻璃漏斗放置于铜制的热漏斗内,热漏斗内装有热水以维持溶液的温度,进行过滤(即过滤时有保温装置)或趁热用减压快速过滤ADA【解析】
两套装置都是用来制备乙酰苯胺的,区别在于甲装置使用分馏柱分离沸点在100℃至105℃左右的组分,主要是水,考虑到制备乙酰苯胺的反应可逆,这种做法更有利于获得高的转化率;题干中详细提供了乙酸,苯胺和乙酰苯胺的物理性质,通过分析可知,三者溶解性和熔点上存在较明显的差异,所以从混合溶液中获得乙酰苯胺粗品的方法就是利用溶解性和熔点差异实现的;在获取乙酰苯胺粗品后,再采用合适的方法对其进行重结晶提纯即可得到纯度较高的乙酰苯胺。【详解】(1)仪器a的名称即直形冷凝管;(2)由于乙酸与水混溶,乙酰苯胺可溶于热水而苯胺只易溶于乙醇,并且,乙酰苯胺熔点114℃,而乙酸和苯胺的熔点分别仅为17℃和-6℃;所以分离乙酰苯胺粗品时,可将圆底烧瓶中的液体趁热倒入盛有热水的烧杯中,冷却后,乙酰苯胺固体析出,再将其过滤出来,即可得到乙酰苯胺粗品;(3)甲装置中温度计控制在100℃至105℃,这与水和乙酸的沸点很接近,因此甲装置中分馏柱的作用主要是将体系内的水和乙酸有效地分离出去;(4)A.增加乙酸的投料,可以使平衡正向移动获得更高的产率,A项正确;B.由于甲装置中的分馏柱能够有效地将产物中的水从体系内分离出去,水被分离出去后,对于乙酰苯胺制备反应的正向进行更有利,因此甲装置可以获得更高的转化率,B项正确;C.冷凝管水流的方向一般是下口进水,上口出水,C项正确;D.甲装置中温度计示数若在118℃以上,那么反应物中的乙酸会大量的气化溢出,对于反应正向进行不利,无法获得更高的产率,D项错误;答案选ABC;(5)①乙酰苯胺可以溶解在热水中,所以重结晶提纯乙酰苯胺粗品,首先要把粗品在热水中溶解,然后加入活性炭吸附杂质以及其他有色物质,过滤的时候为了避免乙酰苯胺的析出,应当趁热过滤,过滤后的滤液再冷却结晶,将结晶再过滤后,对其进行洗涤和干燥即可;趁热过滤时为了维持温度,可以将玻璃漏斗置于铜制的热漏斗内,热漏斗内装热水以维持温度,再进行过滤即可;②结晶时,缓慢降温,或者缓慢蒸发溶剂有利于获得较大的晶体,答案选AD;③在对重结晶出的乙酰苯胺晶体进行洗涤时,要避免洗涤过程中产品溶解造成的损耗,考虑到乙酰苯胺的溶解性,应当用冷水对其进行洗涤。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Na
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