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文档简介
2024年湖北省黄冈实验学校高三第五次模拟考试化学试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.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、Mg-AgCl电池是一种用海水激活的一次性电池,在军事上用作电动鱼雷的电源。电池的总反应为Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag。下列说法错误的是A.该电池工作时,正极反应为2AgCl+2e-=2Cl-+2AgB.该电池的负极材料Mg用金属铝代替后,仍能形成原电池C.有1molMg被氧化时,可还原得到108gAgD.装备该电池的鱼雷在海水中行进时,海水作为电解质溶液2、原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、、P、Q分别位于三个周期,X与Z、Y与P分别位于同主族,Z与Y可形成原子个数比分别为1:1和2:1的离子化合物。则下列说法正确的是A.单质的沸点:Q>PB.简单氢化物的热稳定性:Y>PC.简单离子的半径:Z>Y>XD.X、Y、Z、P形成的化合物的水溶液显碱性3、线型PAA()具有高吸水性,网状PAA在抗压性、吸水性等方面优于线型PAA。网状PAA的制备方法是:将丙烯酸用NaOH中和,加入少量交联剂a,再引发聚合。其部分结构片段如图所示,列说法错误的是A.线型PAA的单体不存在顺反异构现象B.形成网状结构的过程发生了加聚反应C.交联剂a的结构简式是D.PAA的高吸水性与—COONa有关4、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述,下列说法中正确的是A.上述四种元素的原子半径大小为W<X<Y<ZB.W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20C.W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物D.由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点5、用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是A.制备乙酸乙酯B.配置一定物质的量浓度的NaOH溶液C.在铁制品表面镀铜D.制取少量CO2气体6、油炸虾条、薯片等易碎的食品,不宜选用真空袋装而应采用充气袋装。在实际生产中,充入此类食品袋的是下列气体中的()A.氧气 B.二氧化碳 C.空气 D.氮气7、在2019年9月25日,北京大兴国际机场正式投运。下列说法不正确的是A.机场航站楼使用的玻璃为无机非金属材料B.机场航站楼使用的隔震支座由橡胶和钢板相互粘结而成,属于新型无机材料C.机场航站楼采用的钢铁属于合金材料D.机场高速采用了新型自融冰雪路面技术,减少了常规融雪剂使用对环境和桥梁结构所造成的破坏8、W、X、Y、Z均是短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A.原子最外层电子数:X>Y>Z B.单质沸点:X>Y>ZC.离子半径:X2->Y+>Z- D.原子序数:X>Y>Z9、用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是A.用①装置除去CO2中含有的少量SO2B.用②装置蒸干饱和AlCl3溶液制备AlCl3晶体C.用③装置加热NH4Cl固体制取NH3D.用④装置分离乙酸乙酯与水的混合液10、下列物质的名称正确的是A.SiO2:刚玉B.(NH4)2CO3:碳铵C.CCl4:氯仿D.:3,3,5-三甲基庚烷11、下列化学用语正确的是()A.2﹣氨基丁酸的结构简式:B.四氯化碳的比例模型:C.氯化铵的电子式为:D.次氯酸的结构式为:H﹣Cl﹣O12、科学家利用电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如下图。下列说法中正确的是A.b膜为阳离子交换膜B.N室中,进口和出口NaOH溶液的浓度:a%<b%C.电子从左边石墨电极流出,先后经过a、b、c膜流向右边石墨电极D.理论上每生成1molH3BO3,两极室共生成33.6L气体(标准状况)13、下列实验操作,现象和结论都正确的是选项操作现象结论A用坩埚钳夹一块铝箔在酒精灯上灼烧铝箔熔化并滴落氧化铝的熔点较低B向亚硫酸钠溶液中滴加足量盐酸,将产生的气体通入品红溶液品红溶液褪色非金属性:C将用砂纸除去保护膜的镁片和铝片(大小、形状相同),分别插入同浓度的稀硫酸中镁片表面产生气泡速率大于铝片还原性:D常温下,将两根大小相同的铁钉分别插入浓硝酸和稀硝酸中浓硝酸中无明显现象,稀硝酸中产生气泡稀硝酸的氧化性比浓硝酸强A.A B.B C.C D.D14、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.含1mol/LC1-的NH4Cl与氨水的中性混合溶液中,NH4+数为NAB.60gSiO2和28gSi中各含有4NA个Si-O键和4NA个Si-Si键C.标准状况下,浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制备22.4LCl2,转移的电子数均为2NAD.10g46%甲酸(HCOOH)水溶液所含的氧原子数为0.5NA15、甲烷与氯气光照条件下取代反应的部分反应历程和能量变化如下:第一步:第二步:第三步:中其中表示氯原子,表示甲基,下列说法不正确的是()A.由题可知,甲烷和氯气在室温暗处较难反应B.C.形成中键放出的能量比拆开中化学键吸收的能量多D.若是甲烷与发生取代反应,则第二步反应16、化学与生产、生活、社会密切相关。下列叙述错误的是A.还原铁粉能用作食品抗氧化剂B.夜空中光柱的形成属于丁达尔效应C.浸泡过KMnO4溶液的硅土可作水果保鲜剂D.燃煤中加入CaO可减少温室气体的排放二、非选择题(本题包括5小题)17、根据文献报道,醛基可和双氧水发生如下反应:为了合成一类新药,选择了下列合成路线(部分反应条件已略去)(1)C中除苯环外能团的名称为____________________。(2)由D生成E的反应类型为_____________________。(3)生成B的反应中可能会产生一种分子式为C9H5O4Cl2的副产物,该副产物的结构简式为_________。(4)化合物C有多种同分异构体,请写出符合下列条件的结构简式:___________________。①能与FeCl3溶液发生显色反应②核磁共振氢谱图中有3个吸收峰(5)写出以和CH3OH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)___________。18、盐酸氨溴索(又称溴环己胺醇),可用于急、慢性支气管炎及支气管扩张、肺气肿、肺结核等疾病的治疗。某研究小组拟用以下流程合成盐酸氨溴索和糖精的中间体X(部分反应条件及产物已略)。已知信息:(Ⅰ)R1CHO+R2NH2R1CH=N﹣R2(Ⅱ)(易被氧化)请回答:(1)流程中A名称为_____;D中含氧官能团的名称是_____。(2)G的分子式为_____;化合物E的结构简式是_____。(3)A→B、F→G的反应类型分别为:_____、_____。(4)写出B+CD的化学方程式_____。(5)化合物X同时符合下列条件的同分异构体H有_____种;其中核磁共振氢谱有5组吸收峰的结构简式为_____。①苯环上有两个取代基,其中之一是氨基;②官能团与X相同,苯环上的一氯代物有两种。(6)以甲苯和甲醇为有机原料,参照盐酸氨溴索的合成路线图,设计X的合成路线______(无机试剂任选,标明试剂、条件及对应物质结构简式)。19、某学习小组以铝铁铜合金为主要原料制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O(一水硫酸四氨合铜)和Fe3O4胶体粒子,具体流程如下:已知:①Cu(NH3)42+=Cu2++4NH3②Fe2++2Fe3++8OH−Fe3O4↓+4H2O③[Cu(NH3)4]SO4易溶于水,难溶于乙醇。请回答:(1)滤渣的成分为________。(2)步骤Ⅰ中生成[Cu(NH3)4]SO4·H2O的离子方程式:________。步骤Ⅰ中加入(NH4)2SO4的作用是作为反应物和________。(3)步骤Ⅳ中加入95%乙醇时,缓慢加入的目的是________。(4)下列有关叙述正确的是________。A步骤Ⅰ缓慢滴加H2O2并不断搅拌,有利于提高H2O2的利用率B步骤Ⅳ若改为蒸发浓缩、冷却结晶,得到的一水硫酸四氨合铜晶体会含有较多Cu(OH)2等杂质C步骤Ⅳ、Ⅴ用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、吸滤瓶等D步骤Ⅴ中洗涤操作为关闭水龙头,加乙醇溶液浸没沉淀,缓慢流干,重复2~3次(5)步骤Ⅲ中,从滤渣制备Fe3O4胶体粒子需经过一系列操作。即:滤渣中加过量NaOH溶液搅拌溶解→________→过滤、洗涤、干燥得Fe3O4胶体粒子。根据下列提供的操作,请在空格处填写正确的操作次序(填写序号)。①氮气氛围下缓慢滴加NaOH溶液,加热溶液②过滤、洗涤③加入过量稀硫酸溶解④加入适量FeSO4固体,搅拌溶解⑤测定Fe3+含量(6)测定一水硫酸四氨合铜晶体产品的纯度,过程如下:取0.5000g试样溶于水,滴加3mol·L−1H2SO4至pH为3~4,加入过量KI固体。以淀粉溶液为指示剂,生成的碘用0.1000mol·L−1Na2S2O3标准溶液滴定,重复2~3次,平均消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。。该试样中一水硫酸四氨合铜的纯度为________。已知:M[Cu(NH3)4SO4·H2O]=246.0g·mol−1;2Cu2++4I−=2CuI+I2,I2+2S2O32-=2I−+S4O62-。20、K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。请回答下列问题:(1)晒制蓝图时,用)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑:显色反应的化学反应式为___FeC2O4+___K3[Fe(CN)6]一___Fe3[Fe(CN)6]2+_______,配平并完成该显色反应的化学方程式。(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。①通入氮气的目的是_________________。②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有______________,_____________。③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是______________。④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:______________。(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4,溶液滴定至终点。在滴定管中装入KMnO4溶液的前一步,应进行的操作为____。滴定终点的现象是__________________。②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。该晶体中铁的质量分数的表达式为_____________________。若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视KMnO4溶液液面,则测定结果_____________________。③过滤、洗涤实验操作过程需要的玻璃仪器有__________________________________________。21、最新“人工固氮”的研究成果表明,能在常温常压发生反应:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)﹣Q(Q>0)。常温下,实验室在10L恒容容器中模拟该反应,测得实验数据如表:0min2min4min5min6minN221.71.61.62.5H2O109.18.88.88.65O200.450.60.60.675(1)该反应的平衡常数表达式K=_____,0~2min内NH3的平均生成速率为_____。(2)若反应过程中气体的密度不再发生变化,请解释说明能否判断反应达到平衡_____。(3)在5~6min之间只改变了单一条件,该条件是_____。(4)以NH3和CO2为原料可生产化肥碳铵(NH4HCO3)。生产过程中首先需往水中通入的气体是_____,通入该气体后溶液中存在的电离平衡有_____(用方程式表示)。(5)常温下NH4HCO3溶液的pH>7,由此判断溶液中:c(NH4+)_____c(HCO3﹣)(选填“>”、“<”或“=”),理由是_____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A、由电池反应方程式看出,Mg是还原剂、AgCl是氧化剂,故金属Mg作负极,正极反应为:2AgCl+2e-═2C1-+2Ag,选项A正确;B、Al的活泼性大于Ag,所以铝和氯化银、海水也能构成原电池,故该电池的负极材料Mg用金属铝代替后,仍能形成原电池,选项B正确;C、电极反应式:Mg﹣2e﹣=Mg2+,1molMg被氧化时,转移电子是2mol,正极反应为:2AgCl+2e﹣═2C1﹣+2Ag,可还原得到216gAg,选项C错误;D、因为该电池能被海水激活,海水可以作为电解质溶液,选项D正确。答案选C。【点睛】本题考查原电池的应用。总结题技巧总结:电极类型的判断首先在明确属于电解池还是原电池基础上来分析的,原电池对应的是正、负两极,电解池对应的阴、阳两极,根据元素价态变化找出氧化剂与还原产物。2、B【解析】原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、P、Q分别位于三个周期,则X一定是H。X与Z、Y与P分别位于同主族,Z与Y可形成原子个数比分别为1:1和2:1的离子化合物,所以Z是Na,Y是O,P是S,则Q是Cl。A.常温下硫是固体,则单质的沸点:Q<P,A错误;B.氧元素非金属性强于硫元素,则简单氢化物的热稳定性:Y>P,B正确;C.核外电子排布相同的离子,离子半径随原子序数的增大而减小,则简单离子的半径:Y>Z>X,C错误;D.X、Y、Z、P形成的化合物是硫酸氢钠,水溶液显酸性,D错误,答案选B。点睛:本题属于元素周期表和元素周期律综合应用题型,通常考查的重点是原子序数排在前20号的元素,依据题给信息准确推断元素种类是解题关键。元素的非金属性越强,氧化性越强,与氢气化合越容易,形成气态氢化物越稳定,元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强;元素的金属性越强,还原性越强,置换酸(或水)中的氢越容易,元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强。同周期元素,从左到右,随着原子序数逐渐增大,原子半径减小,金属性减弱,非金属性增强;同主族元素,从上到下,随着原子序数逐渐增大,原子半径增大,非金属性减弱,金属性增强。注意元素周期律的灵活应用。3、C【解析】
A.线型PAA的单体为CH2=CHCOONa,单体不存在顺反异构现象,故A正确;B.
CH2=CHCOONa中的碳碳双键发生的加成聚合反应,形成网状结构,过程发生了加聚反应,故B正确;C.分析结构可知交联剂a的结构简式是,故C错误;D.线型PAA()具有高吸水性,和−COONa易溶于水有关,故D正确;故选:C。4、C【解析】
X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,用的是14C;工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,这是工业上生产氮气的方法,Z的原子序数大于X、Y,且不能形成双原子,X、Y、Z核外内层电子数相同,均是2个,所以Z只能是稀有气体Ne,W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同,则W是H。【详解】A.X为C,Y为N,同周期元素从左到右元素的原子半径逐渐减小,则原子半径C>N,Z为Ne,原子半径测定依据不同,一般不与主族元素的原子半径相比较,A错误;B.W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为1+4+5+8=18,B错误;C.W与Y可形成N2H4的化合物,既含极性共价键又含非极性共价键,C正确;D.W为H元素,X为C元素,Y为N元素,C和H可形成多种烃类化合物,当相对分子质量较大时,形成的烃在常温下为液体或固体,沸点较高,可能高于W与Y形成的化合物,D错误;答案选C。5、A【解析】
A.将乙醇加入大试管中,再注入浓硫酸并振荡冷却后加入冰醋酸,混合加热制备乙酸乙酯,产物用饱和碳酸钠溶液吸收,导管末端置于液面上,能达到实验目的,选项A正确;B.容量瓶不能直接用于配置溶液,必须将NaOH固体倒入烧杯中,加入蒸馏水溶解后,冷却至室温,再转移至容量瓶,选项B错误;C.在铁制品表面镀铜时应将铁制品连接在电源的负极作为阴极,铜连接在电源的正极,电解质溶液为可溶性铜盐溶液,选项C错误;D.实验室制取CO2用的是大理石或石灰石和稀盐酸反应,纯碱与盐酸反应速率快不易收集,另外纯碱易溶于水,不能停留在有孔塑料板上,不能达到反应随时发生随时停止的作用,选项D错误。答案选A。6、D【解析】
油炸虾条、薯片具有还原性,易被氧化性气体氧化而变质,保存时,充入气体应为非氧化性气体,空气和氧气相比较,氧气的浓度更大,氧化性更强,易使食品变质,在食品袋中冲入氮气既可以防挤压又可以防氧化,故选D。7、B【解析】
A.玻璃的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,A正确;B.橡胶属于有机高分子材料,钢板属于合金材料,它们都不属于新型无机材料,B不正确;C.钢铁是铁碳的合金,属于合金材料,C正确;D.常规融雪剂主要成分为氯化镁等,会腐蚀水泥路面和桥梁,新型自融冰雪路面技术可减少对路面及桥梁的影响,D正确;故选B。8、D【解析】
X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为ⅦA族元素;Y+和Z-具有相同的电子层结构,则Y在Z的下一周期,则Y为Na元素,Z为F元素,X、Y同周期,则X为S元素,A.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子最外层电子数分别为6、1、7,即原子最外层电子数:Z>X>Y,故A错误;B.常温下Na、S为固体,F2为气体,Na的熔点较低,但钠的沸点高于硫,顺序应为Na>S>F2,故B错误;C.Na+、F-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,应为F->Na+,S2-电子层最多,离子半径最大,故离子半径S2->F->Na+,故C错误;D.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子序数分别为16、11、9,则原子序数:X>Y>Z,故D正确。答案选D。9、D【解析】
A.CO2和SO2都会和饱和碳酸钠溶液反应,不能到达除杂效果,A项错误;B.AlCl3为强酸弱碱盐,在溶液中发生水解生成氢氧化铝胶体和氯化氢,直接蒸干AlCl3饱和溶液,氯化氢挥发,导致水解平衡右移,使水解趋于完全生成氢氧化铝沉淀,不能得到无水AlCl3,B项错误;C.加热NH4Cl固体分解为NH3和HCl,两者遇冷又会生成NH4Cl,堵住导管,存安全隐患,C项错误;D.乙酸乙酯的密度比水小,有机层在上层,水层在下层,与图中装置分层现象相符,D项正确;答案选D。10、D【解析】
A.刚玉为三氧化二铝,故A错误;B.碳铵为NH4HCO3,故C错误;C.氯仿为CHCl3,故C错误;D.的主链为7个碳:3,3,5-三甲基庚烷,故D正确;故选D。11、A【解析】
A.2﹣氨基丁酸,氨基在羧基邻位碳上,其结构简式为:,故A正确;B.四氯化碳分子中,氯原子的原子半径大于碳原子,四氯化碳的正确的比例模型为:,故B错误;C.氯化铵为离子化合物,氯离子中的最外层电子应该标出,正确的电子式为:,故C错误;D.次氯酸的电子式为:,所以次氯酸的结构式为:H﹣O﹣Cl,故D错误;故答案为A。【点睛】考查电子式、结构简式、结构式、比例模型的判断,题目难度中等,注意掌握常见化学用语的概念及表示方法,明确离子化合物与共价化合物的电子式区别,离子化合物中存在阴阳离子,而共价化合物中不存在离子微粒。12、B【解析】
A.M室与电源正极相连为阳极,N室为阴极,则电解质溶液中阳离子向N室移动,阴离子向M室移动,电解过程中原料室中的B(OH)4-需要移动到产品室,且不能让产品室中氢离子移动到右侧,所以b膜为阴离子交换膜,故A错误;B.原料室中的Na+会移动到阴极即N室,N室中发生电极反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以经N室后NaOH溶液浓度变大,所以NaOH溶液的浓度:a%<b%,故B正确;C.电子不能在电解质溶液中移动,故C错误;D.理论上每生成1molH3BO3,则M室中就有1mol氢离子通过a膜进入产品室即转移1mole-,M、N室电极反应式分别为2H2O-4e-=O2↑+4H+、2H2O+2e-=H2↑+2OH-,M室生成0.25molO2、N室生成0.5molH2,则两极室共产生标准状况下16.8
L气体,故D错误;故答案为B。13、C【解析】
A.用坩埚钳夹一块铝箔在酒精灯上灼烧,由于铝外面包着一层氧化铝,而氧化铝熔点高,所以铝箔融化,但不滴落,A错误;B.应当比较最高价氧化物对应水化物的酸性来推断元素非金属性的强弱,B错误;C.将用砂纸除去保护膜的镁片和铝片(大小、形状相同),分别插入同浓度的稀硫酸中,镁片表面产生气泡速率大于铝片,说明Mg比Al更活泼,即还原性更强,C正确;D.Fe在冷的浓硝酸中会发生钝化,故D错误;故答案选C。14、D【解析】
A.没有提供溶液的体积,无法计算混合溶液中NH4+的数目,A不正确;B.60gSiO2和28gSi都为1mol,分别含有4NA个Si-O键和2NA个Si-Si键,B不正确;C.标准状况下22.4LCl2为1mol,若由浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制得,则转移的电子数分别为2NA、NA,C不正确;D.10g46%甲酸(HCOOH)水溶液所含的氧原子数为=0.5NA,D正确;故选D。15、D【解析】
光照下发生取代反应,常温下不能反应,故A正确;B.由第二步与第三步相加得到,故B正确;C.由第三步反应可知,形成键,拆开中化学键,且为放热反应,则形成中键放出的能量比拆开中化学键吸收的能量多,故C正确;D.若是甲烷与发生取代反应,形成HCl比形成HBr更容易,即形成HBr需要的能量大于形成HCl需要的能量,则第二步反应,故D错误;故选:D。16、D【解析】
A.Fe具有还原性,能够吸收空气中的氧气,则还原铁粉可以用作食品袋中的抗氧化剂,故A正确;B.含有灰尘的空气属于胶体,光柱是胶体的丁达尔效应,故B正确;C.乙烯具有催熟效果,能够被高锰酸钾溶液氧化,所以浸泡过KMnO4溶液的硅藻土放在水果箱里可延长水果的保鲜期,故C正确;D.加入氧化钙,可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,燃煤中加入CaO后可减少酸雨的发生,但不能减少温室气体二氧化碳的排放量,故D错误;故选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、氯原子、羟基加成反应【解析】
由有机物的转化关系可知,与KMnO4或K2Cr2O7等氧化剂发生氧化反应生成,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则B为;与LiAlH4反应生成,则C为;发生氧化反应生成,与双氧水发生加成反应生成,酸性条件下与ROH反应生成,则F为。【详解】(1)C的结构简式为,含有的官能团为氯原子和羟基,故答案为氯原子、羟基;(2)由D生成E的反应为与双氧水发生加成反应生成,故答案为加成反应;(3)由副产物的分子式为C9H5O4Cl2可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则副产物的结构简式为,故答案为;(4)化合物C的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基,核磁共振氢谱图中有3个吸收峰说明结构对称,结构简式为,故答案为;(5)由题给转化关系可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,与LiAlH4反应生成,催化氧化生成,与过氧化氢发生加成反应生成,合成路线如下:,故答案为。【点睛】本题考查有机化学基础,解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变,这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。18、邻硝基甲苯或1﹣硝基甲苯硝基、羟基C13H18N1OBr1氧化反应取代反应3【解析】
由B与C的分子式、D的结构简式,结合信息①,可知B为、C为,对比甲苯与B的结构,可知甲苯发生硝化反应生成A,A发生氧化反应生成B,故A为,D发生信息②中还原反应生成E为,由盐酸氨溴索的结构简式可知E→F发生还原反应生成F,F与溴发生苯环上取代反应生成G,G与HCl反应生成盐酸氨溴索,故F为、G为。(6)、甲基用酸性高锰酸钾溶液氧化引入羧基,硝基用Fe/HCl还原引入氨基,羧基与甲醇发生酯化反应引入酯基,氨基易被氧化且能与羧基反应,结合生成A的转化,应先发生硝化反应反应生成,再发生氧化反应生成,然后发生酯化反应生成,最后发生还原反应生成目标产物。【详解】(1)A的结构简式为,其名称为:邻硝基甲苯或1﹣硝基甲苯。D中含氧官能团的名称是:硝基、羟基,故答案为:邻硝基甲苯或1﹣硝基甲苯;硝基、羟基;(1)G的结构简式为,其分子式为:C13H18N1OBr1.由分析可知,化合物E的结构简式是:,故答案为:C13H18N1OBr1;;(3)A→B是转化为,甲基转化为醛基,属于氧化反应。F→G是转化为,F中苯环上氢原子被溴原子替代,属于取代反应,故答案为:氧化反应;取代反应;(4)B+CD的化学方程式为,故答案为:;(5)化合物X同时符合下列条件的同分异构体:①苯环上有两个取代基,其中之一是氨基;②官能团与X相同,另外一个取代基含有酯基,可能为﹣COOCH3、﹣OOCCH3、﹣CH1OOCH,苯环上的一氯代物有两种,1个不同的取代基处于对位,符合条件的H共有3种,其中核磁共振氢谱有5组吸收峰的结构简式为:,故答案为:3;;(6)甲基用酸性高锰酸钾溶液氧化引入羧基,硝基用Fe/HCl还原引入氨基,羧基与甲醇发生酯化反应引入酯基,氨基易被氧化且能与羧基反应,结合生成A的转化,应先发生硝化反应反应生成,再发生氧化反应生成,然后发生酯化反应生成,最后发生还原反应生成目标物,合成路线流程图为:,故答案为:。19、Al(OH)3、Fe(OH)3Cu+H2O2+2NH3+2=Cu(NH3)42++2H2O或Cu+H2O2+2NH3·H2O+2=Cu(NH3)42++4H2O抑制NH3·H2O的电离或促进生成Cu(NH3)42+(与反应生成的OH−成NH3·H2O,控制pH不能太大,以防H2O2在强碱条件下的分解)有利于得到较大颗粒的晶体ABC②③⑤④①98.40%【解析】
(1)合金粉末进行分离,铝铁应转化为滤渣形式,从所给物质分析,只能是氢氧化铝和氢氧化铁形式,铜转化为[Cu(NH3)4]SO4,利用[Cu(NH3)4]SO4难溶于乙醇,进行分离。【详解】(1)合金粉末溶于氨水和硫酸铵以及过氧化氢的作用下,能进行分离,铁和铝都转化为滤渣,说明滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3;(2)铜在氨水和硫酸铵和过氧化氢存在反应生成[Cu(NH3)4]SO4,离子方程式为Cu+H2O2+2NH3+2=Cu(NH3)42++2H2O或Cu+H2O2+2NH3·H2O+2=Cu(NH3)42++4H2O;硫酸铵不仅提供铵根离子抑制氨水的电离,还可以抑制pH不能太大,以防H2O2在强碱条件下的分解;(3)因为[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小,加入95%乙醇有利于得到较大颗粒的晶体;(4)A.因为过氧化氢能够分解,所以在步骤Ⅰ缓慢滴加H2O2并不断搅拌,有利于提高H2O2的利用率,故正确;B.步骤Ⅳ若改为蒸发浓缩、冷却结晶,蒸发过程中促进反应,Cu(NH3)42+Cu2++4NH3,氨气逸出,铜离子水解生成氢氧化铜,所以得到的一水硫酸四氨合铜晶体会含有较多Cu(OH)2等杂质,故正确;C.步骤Ⅳ、Ⅴ是进行抽滤和洗涤,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、吸滤瓶等,故正确;D.步骤Ⅴ中洗涤操作为关闭水龙头,加乙醇溶液浸没沉淀,然后进行抽滤,不能缓慢流干,故错误。故选ABC;(5)滤渣为氢氧化铝和氢氧化铁的混合物,加过量NaOH溶液搅拌,氢氧化铝溶解生成偏铝酸钠,然后过滤出氢氧化铁沉淀,加入过量的稀硫酸将其溶解生成铁离子,测定铁离子的含量,控制量,加入适量的硫酸亚铁固体,在氮气的氛围下缓慢加入氢氧化钠溶液,加热使其按方程式Fe2++2Fe3++8OH−Fe3O4↓+4H2O中的比例进行反应,生成四氧化三铁,再进行过滤、洗涤、干燥得Fe3O4胶体粒子.,故操作顺序为②③⑤④①;(6)根据反应2Cu2++4I−2CuI+I2,I2+2S2O32-2I−+S4O62-得关系式为2Cu2+----I2---2S2O32-,Na2S2O3的物质的量为0.1000×0.02=0.002mol则铜离子的物质的量为0.002mol,则Cu(NH3)4SO4·H2O的质量为0.002mol×246.0g/mol=0.492g,质量分数为。20、3213K2C2O4隔绝空气,使反应产生的气体全部进入后续装置CO2CO先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1-2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3用KMnO4溶液进行润洗粉红色出现偏低烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(可不填“胶头滴管”)【解析】
(1)根据元素守恒规律配平亚铁离子能与K3[Fe(CN)6]发生的显色反应;(2)①根据氮气能隔绝空气和排尽气体分析;②根据CO2、CO的性质分析;③要防止倒吸可以根据外界条件对压强的影响分析;③根据铁离子的检验方法解答;(3)①标准滴定管需用标准液润洗,再根据酸性高锰酸钾溶液显红色回答;②根据电子得失守恒计算;结合操作不当对标准液浓度的测定结果的影响进行回答;③根据操作的基本步骤及操作的规范性作答。【详解】(1)光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,反应后有草酸亚铁产生,根据元素守恒规律可知,所以显色反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4,因此已知方程式中所缺物质化学式为K2C2O4,故答案为3;2;1;3K2C2O4。(2)①装置中的空气在高温下能氧化金属铜,能影响E中的反应,所以反应前通入氮气的目的是隔绝空气排尽装置中的空气;反应中有气体生成,不会全部进入后续装置,故答案为隔绝空气,使反应产生的气体全部进入后续装置。②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,说明反应中一定产生二氧化碳。装置E中固体变为红色,说明氧化铜被还原为铜,即有还原性气体CO生成,由此判断热分解产物中一定含有CO2、CO,故答案为CO2;CO;③为防止倒吸,必须保证装置中保持一定的压力,所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气即可,故答案为先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气;④要检验Fe2O3存在首先要转化为可溶性铁盐,因此方法是取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3,故答案为取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1-2滴KSCN溶液;溶液变红色,证明含有Fe2O3;(3)①滴定管需用标准液润洗后才能进行滴定操作;高锰酸钾氧化草酸根离子,其溶液显红色,所以滴定终点的现象是粉红色出现,故答案为用KMnO4溶液进行润洗;粉红色出现。②锌把Fe3+还原为亚铁离子,酸性高锰酸钾溶液又把亚铁离子氧化为铁离子。反应中消耗高锰酸钾是0.001cVmol,Mn元素化合价从+7价降低到+2价,所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是0.005cVmol,则该晶体中铁的质量分数的表达式为;滴定终点读取滴定管刻度时,俯视KMnO4溶液液面,则消耗的标准液的体积偏小,导致最终结果偏低,故答案为;偏低;③过滤和洗涤需要的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(可不填“胶头滴管”),故答案为烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(可不填“胶头滴管”)。【点睛】本题主要是考查物质分解产物检验、元素含量测定等实验方案设计与评价,题目难度中等,明确实验原理和相关物质的性质是解答的关键。关于化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下:净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2
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