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文档简介
河南省洛阳市栾川县实验高中2024年高三适应性调研考试化学试题考生请注意: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、H3PO2是精细磷化工产品。工业制备原理如下:(I)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑(II)Ba(H2PO2)2+H2SO4=BaSO4↓+2H3PO2下列推断错误的是()A.反应I是氧化还原反应,反应II是非氧化还原反应B.H3PO2具有强还原性,在空气中可能被氧化成磷酸C.在反应I中氧化剂与还原剂的质量之比为1:1D.在标准状况下生成2.24LPH3,同时转移0.3mol电子2、分子式为C4H8Cl2的链状有机物,只含有二个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异构)A.3种 B.4种 C.5种 D.6种3、下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是A.最外层都只有一个电子的X、Y原子B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与N层上仅有两个电子的Y原子C.2p轨道上有三个未成对电子的X原子与3p轨道上有三个未成对电子的Y原子D.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子4、关于一定条件下的化学平衡H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,下列说法正确的是()A.恒温恒容,充入H2,v(正)增大,平衡右移B.恒温恒容,充入He,v(正)增大,平衡右移C.加压,v(正),v(逆)不变,平衡不移动D.升温,v(正)减小,v(逆)增大,平衡左移5、某有机物W的结构简式为下列有关W的说法错误的是A.是一种酯类有机物 B.含苯环和羧基的同分异构体有3种C.所有碳原子可能在同一平面 D.能发生取代、加成和氧化反应6、对于2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),ΔH<0,根据下图,下列说法错误的是()A.t2时使用了催化剂 B.t3时采取减小反应体系压强的措施C.t5时采取升温的措施 D.反应在t6时刻,SO3体积分数最大7、常温下,向20.00mL0.1000mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入0.1000mol·L-1的NaOH溶液,pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.在滴定过程中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)B.pH=5时,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)C.pH=7时,消耗NaOH溶液的体积小于20.00mLD.在滴定过程中,随NaOH溶液滴加c(CH3COO-)持续增大8、下列说法正确的是A.烷烃的通式为CnH2n+2,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐减小B.乙烯与溴水发生加成反应的产物为溴乙烷C.1mol苯恰好与3mol氢气完全加成,说明一个苯分子中有三个碳碳双键D.C7H16,主链上有5个碳原子的同分异构体共有5种9、某学生利用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜以后,进行“铝毛”实验。在其实验过程中常有发生,但与实验原理不相关的反应是()A.Al2O3+2NaOH→2NaAlO2+H2OB.2Al+2H2O+2NaOH→2NaAlO2+3H2↑C.2Al+3Hg(NO3)2→2Al(NO3)3+3HgD.4Al+3O2→2Al2O310、下列说法正确的是A.Na2SO4晶体中只含离子键B.HCl、HBr、HI分子间作用力依次增大C.金刚石是原子晶体,加热熔化时需克服共价键与分子间作用力D.NH3和CO2两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构11、下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的原因的是A.铜久置空气中表面出现绿色固体:2Cu+O2+CO2+H2O═Cu2(OH)2CO3B.某种火箭发射阶段有少量N2O4,逸出,产生红色气体:N2O42NO2C.FeSO4·7H2O在空气中久置变黄:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2OD.SO2通入KMnO4溶液中,溶液紫色逐渐褪去:5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4十2H2SO412、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.无色透明溶液中:Ca2+、Cu2+、Br-、Cl-B.能使酚酞变红的溶液中:K+、Na+、CO32—、AlO2-C.c(ClO-)=1mol·L-1的溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、I-D.Kw/c(OH—)=0.1mol·L-1的溶液中:NH4+、Mg2+、SO42-、CH3COO-13、核能的和平利用对于完成“节能减排”的目标有着非常重要的意义。尤其是核聚变,因其释放能量大,无污染,成为当前研究的一个热门课题。其反应原理为+→+。下列说法中正确的是()A.D和T是质量数不同,质子数相同的氢的两种元素B.通常所说的氢元素是指C.、、是氢的三种核素,互为同位素D.这个反应既是核反应,也是化学反应14、设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.60g丙醇中含有的共价键数目为10NAB.过氧化钠与水反应生成0.lmolO2时,转移的电子数为0.2NAC.0.lmol•L-1碳酸钠溶液中阴离子总数大于0.1NAD.密闭容器中,1molN2与3molH2反应制备NH3,产生N—H键的数目为6NA个15、设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1molI2与4molH2反应生成的HI分子数为2NAB.标准状况下,2.24LH2O含有的电子数为NAC.1L1.1mol/L的NH4NO3溶液中含有的氮原子数为1.2NAD.7.8g苯中碳碳双键的数目为1.3NA16、下图是通过Li-CO2电化学技术实现储能系统和CO2固定策略的示意团。储能系统使用的电池组成为钌电极/CO2饱和LiClO4-(CH3)2SO(二甲基亚砜)电解液/锂片,下列说法不正确的是A.Li-CO2电池电解液为非水溶液B.CO2的固定中,转秱4mole-生成1mol气体C.钌电极上的电极反应式为2Li2CO3+C-4e-=4Li++3CO2↑D.通过储能系统和CO2固定策略可将CO2转化为固体产物C二、非选择题(本题包括5小题)17、普罗帕酮,为广谱高效膜抑制性抗心律失常药。具有膜稳定作用及竞争性β受体阻滞作用。能降低心肌兴奋性,延长动作电位时程及有效不应期,延长传导。化合物I是合成普罗帕酮的前驱体,其合成路线如图:已知:CH3COCH3+CH3CHOCH3COCH=CHCH3+H2O回答下列问题:(1)H的分子式为_____________;化合物E中含有的官能团名称是_________。(2)G生成H的反应类型是______。(3)F的结构简式为_____。(4)B与银氨溶液反应的化学方程式为__________。(5)芳香族化合物M与E互为同分异构体,M中除苯环外,不含其他环状结构,且1molM能与2molNaOH反应,则M的结构共有___种,其中能发生银镜反应且核磁共振氢谱上显示4组峰的M的结构简式为:_______。(6)参照上述合成路线,以2-丙醇和苯甲醛为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:____。18、两种重要的有机化工合成中间体F和Y可用甲苯为主要原料采用以下路线制得:已知:①②2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH=CHCHO请回答下列问题:(1)写出A的结构简式___________。(2)B→C的化学方程式是________。(3)C→D的反应类型为__________。(4)1molF最多可以和________molNaOH反应。(5)在合成F的过程中,设计B→C步骤的目的是_________。(6)写出符合下列条件的3种A的同分异构体的结构简式_________、______、_______。①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子②能发生银镜反应(7)以X和乙醇为原料通过3步可合成Y,请设计合成路线______(无机试剂及溶剂任选)。19、1-乙氧基萘常用作香料,也可合成其他香料。实验室制备1-乙氧基萘的过程如下:已知:1-萘酚的性质与苯酚相似,有难闻的苯酚气味。相关物质的物理常数:物质相对分子质量状态熔点(℃)沸点(℃)溶解度水乙醇1-萘酚144无色或黄色菱形结晶或粉末96℃278℃微溶于水易溶于乙醇1-乙氧基萘172无色液体5.5℃267℃不溶于水易溶于乙醇乙醇46无色液体-114.1℃78.5℃任意比混溶(1)将72g1-萘酚溶于100mL无水乙醇中,加入5mL浓硫酸混合。将混合液置于如图所示的容器中加热充分反应。实验中使用过量乙醇的原因是________。(2)装置中长玻璃管的作用是:______________。(3)该反应能否用实验室制备乙酸乙酯的装置_____(选填“能”或“不能”),简述理由_____________。(4)反应结束,将烧瓶中的液体倒入冷水中,经处理得到有机层。为提纯产物有以下四步操作:①蒸馏;②水洗并分液;③用10%的NaOH溶液碱洗并分液;④用无水氯化钙干燥并过滤。正确的顺序是____________(选填编号)。a.③②④①b.①②③④c.②①③④(5)实验测得1-乙氧基萘的产量与反应时间、温度的变化如图所示,时间延长、温度升高,1-乙氧基萘的产量下降可能的两个原因是____________。(6)提纯的产品经测定为43g,本实验中1-乙氧基萘的产率为________。20、四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题:(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是__,其目的是__,此时活塞K1,K2,K3的状态为__;一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时活塞K1,K2,K3的状态为____。(2)试剂A为__,装置单元X的作用是__;反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是___。(3)反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。(4)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为__、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。21、工业上用以下流程从铜沉淀渣中回收铜、硒、碲等物质。某铜沉淀渣,其主要成分如表。沉淀渣中除含有铜(Cu)、硒(Se)、碲(Te)外,还含有少量稀贵金属,主要物质为Cu、Cu2Se和Cu2Te。某铜沉淀渣的主要元素质量分数如下:AuAgPtCuSeTe质量分数(%)0.040.760.8343.4717.349.23(1)16S、34Se、52Te为同主族元素,其中34Se在元素周期表中的位置______。其中铜、硒、碲的主要回收流程如下:(2)经过硫酸化焙烧,铜、硒化铜和碲化铜转变为硫酸铜。其中碲化铜硫酸化焙烧的化学方程式如下,填入合适的物质或系数:Cu2Te+____H2SO42CuSO4+____TeO2+____+____H2O(3)SeO2与吸收塔中的H2O反应生成亚硒酸。焙烧产生的SO2气体进入吸收塔后,将亚硒酸还原成粗硒,其反应的化学方程式为______。(4)沉淀渣经焙烧后,其中的铜转变为硫酸铜,经过系列反应可以得到硫酸铜晶体。①“水浸固体”过程中补充少量氯化钠固体,可减少固体中的银(硫酸银)进入浸出液中,结合化学用语,从平衡移动原理角度解释其原因__________。②滤液2经过、____、过滤、洗涤、干燥可以得到硫酸铜晶体。(5)目前碲化镉薄膜太阳能行业发展迅速,被认为是最有发展前景的太阳能技术之一。用如下装置可以完成碲的电解精炼。研究发现在低的电流密度、碱性条件下,随着TeO32-浓度的增加,促进了Te的沉积。写出Te的沉积的电极反应式为___________________。
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选项,P化合价有升高,也有降低,因此反应I是氧化还原反应,反应II是复分解反应,因此为非氧化还原反应,故A正确;B选项,H3PO2中的磷为+1价,易升高,具有强还原性,在空气中可能被氧化成磷酸,故B正确;C选项,在反应I中有2个磷作氧化剂降低变为PH3,有6个磷作还原剂升高变为Ba(H2PO2)2,故氧化剂和还原剂质量之比为1:3,故C错误;D选项,根据反应方程式2个白磷中有2个磷作氧化剂降低变为2个PH3,转移6个电子,即生成2molPH3气体转移6mol电子,在标准状况下生成2.24LPH3即0.1mol,则转移0.3mol电子,故D正确;综上所述,答案为C。2、B【解析】
根据有机物的分子式可知,C4H8Cl2的链状有机物,只含有二个甲基的同分异构体共有4种,分别是CH3CHClCHClCH3、CH3CCl2CH2CH3、(CH3)2CClCH2Cl、(CH3)2CHCHCl2;答案选B。3、C【解析】
A.最外层都只有一个电子有H、Na、Cu等,化学性质不一定相似,故A错误;B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子为Mg,原子核外N层上仅有两个电子的Y原子有Ca、Fe、Ti等,二者性质不一定相似,故B错误;C.2p轨道上有三个未成对电子的X原子为N,3p轨道上有三个未成对电子的Y原子为P,N、P位于同一主族,化学性质相似,故C正确;D.原子核外电子排布式为1s2的原子是He,性质稳定,原子核外电子排布式为1s22s2的原子是Be,性质较活泼,二者性质一定不相似,故D错误;故选C。4、A【解析】
A.恒温恒容,充入H2,氢气浓度增大,v(正)增大,平衡右移,故A正确;B.恒温恒容,充入He,各反应物浓度都不变,v(正)不变,平衡不移动,故B错误;C.加压,体积缩小,各物质浓度均增大,v(正)、v(逆)都增大,平衡不移动,故C错误;D.升温,v(正)增大,v(逆)增大,由于正反应放热,所以平衡左移,故D错误;答案选A。【点睛】本题考查影响反应速率和影响化学平衡移动的因素;注意恒容容器通入惰性气体,由于浓度不变,速率不变、平衡不移动,恒压条件下通入惰性气体,容器体积变大,浓度减小,相当于减压。5、B【解析】
根据有机物W的结构简式,还可写为C6H5-OOCCH3,可判断有机物中含有酯基。【详解】A.W的结构简式为C6H5-OOCCH3,含有酯基,是一种酯类有机物,与题意不符,A错误;B.同分异构体含苯环和羧基,则苯环上的取代基为-CH3、-COOH有邻间对3种,或-CH2COOH一种,合计有4种,错误,符合题意,B正确;C.苯环上的C原子及酯基上的碳原子均为为sp2杂化,则苯环与酯基各为一个平面,当两平面重合时,所有碳原子可能在同一平面,与题意不符,C错误;D.有机物含有苯环及酯基能发生取代、加成,可以燃烧发生氧化反应,与题意不符,D错误;答案为B。6、D【解析】
A.t2时,正逆反应速率同时增大,且速率相等,而所给可逆反应中,反应前后气体分子数发生变化,故此时改变的条件应为加入催化剂,A不符合题意;B.t3时,正逆反应速率都减小,由于逆反应速率大于正反应速率,平衡逆移,由于该反应为放热反应,故不可能是降低温度;反应前后气体分子数减小,故此时改变的条件为减小压强,B不符合题意;C.t5时,正逆反应速率都增大,故改变的条件可能为升高温度或增大压强,由于逆反应速率大于正反应速率,平衡逆移,结合该反应为放热反应,且反应前后气体分子数减小,故此时改变的条件为升高温度,C不符合题意;D.由于t3、t5时刻,平衡都是发生逆移的,故达到平衡时,即t4、t6时刻所得的SO3的体积分数都比t1时刻小,D说法错误,符合题意;故答案为:D7、D【解析】
A.反应后的溶液一定满足电荷守恒,根据电荷守恒分析;B.pH=5时,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH−),结合电荷守恒判断;C.如果消耗NaOH溶液的体积20.00mL,两者恰好完全反应生成醋酸钠,溶液呈碱性,若为中性,则加入的氢氧化钠溶液体积小于20.00mL;D.由于CH3COOH的物质的量是定值,故c(CH3COO-)不可能持续增大。【详解】A.在反应过程中,一定满足电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故A正确;B.pH=5的溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可知:c(CH3COO-)>c(Na+),则溶液中离子浓度的大小为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故B正确;C.如果消耗NaOH溶液的体积20.00mL,两者恰好完全反应生成醋酸钠,溶液呈碱性,若为中性,则加入的氢氧化钠溶液体积小于20.00mL,故C正确;D.由于CH3COOH的物质的量是定值,故随NaOH溶液滴加,溶液体积的增大,c(CH3COO-)不可能持续增大,故D错误;故答案选D。【点睛】本题明确各点对应溶质组成为解答关键,注意应用电荷守恒、物料守恒及盐的水解原理判断离子浓度的大小。8、D【解析】
A.烷烃的通式为CnH2n+2,C元素的质量分数为,则随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐增大,故A错误;B.乙烯中含碳碳双键,可与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,故B错误;C.苯中不含碳碳双键,故C错误;D.C7H16主链上有5个碳原子的烷烃,支链为2个甲基或1个乙基,符合的有(CH3)3CCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3,共5种,故D正确;答案选D。9、B【解析】
利用NaOH
溶液去除铝表面的氧化膜,发生的反应为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,然后进行“铝毛”实验即汞能与铝结合成合金,俗称“铝汞齐”,所以铝将汞置换出来,形成“铝汞齐”,发生反应为:2Al+3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3Hg,当“铝汞齐”表面的铝因氧化而减少时,铝片上的铝会不断溶解进入铝汞齐,并继续在表面被氧化,最后使铝片长满固体“白毛”而且越长越高,发生反应为:4Al+3O2=2Al2O3,所以与实验原理不相关的反应是B;故选:B。10、B【解析】A、Na2SO4晶体中既有Na+和SO42-之间的离子键,又有S和O原子间的共价键,故A错误;B、由于HCl、HBr、HI分子组成相同,结构相似,所以相对分子质量越大其分子间作用力超强,所以B正确;C、金刚石是原子晶体,只存在原子间的共价键,故加热融化时只克服原子间的共价键,故C错误;D、NH3中H原子只能是2电子结构,故D错误。本题正确答案为B。11、C【解析】
A、铜表面生成的绿色固体为碱式碳酸铜,故A项正确;B、N2O4逸出时,压强减小,有利于生成NO2,故B项正确;C、FeSO4·7H2O在空气中久置时,Fe2+被氧化为Fe3+,反应方程式为20FeSO4·7H2O+5O2=4Fe4(OH)2(SO4)5+2Fe2O3+136H2O,故C项错误;D、SO2通人KMnO4溶液中,紫色MnO4—被还原为几乎无色的Mn2+,故D项正确。故选C。12、B【解析】A、含Cu2+的溶液呈蓝色,故A错误;B、能使酚酞变红的溶液显碱性,故四种离子都能共存,则B正确;C、c(ClO-)=1mol·L-1的溶液具有氧化性,能氧化Fe2+、I-,故C错误;D、=0.1mol·L-1的溶液呈酸性,则CH3COO-不能共存,即D错误。因此本题正确答案为B。13、C【解析】
A项、D和T是质量数不同,质子数相同的氢的两种核素,故A错误;B项、是氢元素的一种核素,氢元素是指核电荷数即质子数为1的原子,符号为H,故B错误;C项、、、的质子数相同,中子数不同,属于同种元素的不同核素,互为同位素,故C正确;D项、该反应是原子核内发生的反应,属于核反应,不是化学反应,故D错误;故选C。14、B【解析】
A.60g丙醇为1mol,丙醇中含7个C-H键、2个C-C键、1个C-O键和1个O-H键,存在的共价键总数为11NA,故A错误;B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O2中一个氧原子从-1价升高到0价;另外一个从-1价降到-2价,每生成lmolO2时,转移的电子数为2NA,生成0.lmolO2时,转移的电子数为0.2NA,故B正确;C.溶液的体积未知,无法计算,故C错误;D.氮气和氢气的反应是一个可逆反应,1molN2与3molH2反应产生的NH3小于2mol,故产生N—H键的数目小于6NA个,故D错误;故选B。15、C【解析】
A.氢气和碘的反应为可逆反应,不能进行彻底,生成的HI分子小于2NA个,故A错误;B.标况下,水不是气体,2.24L水的物质的量大于1.1mol,含有的电子数大于NA个,故B错误;C.1L1.1mol•L-1的NH4NO3溶液中含有1molNH4NO3,含有2mol氮原子,含有的氮原子数为1.2NA,故C正确;D.苯分子结构中不含碳碳双键,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点为D,要注意苯分子中没有碳碳双键,所有碳碳键都一样。16、B【解析】
A选项,由题目可知,Li—CO2电池有活泼金属Li,故电解液为非水溶液饱和LiClO4—(CH3)2SO(二甲基亚砜)有机溶剂,故A正确;B选项,由题目可知,CO2的固定中的电极方秳式为:2Li2CO3=4Li++2CO2↑+O2+4e-,转移4mole-生成3mol气体,故B错误;C选项,由题目可知,钌电极上的电极反应式为2Li2CO3+C-4e-=4Li++3CO2↑,故C正确;D选项,由题目可知,CO2通过储能系统和CO2固定策略转化为固体产物C,故D正确。综上所述,答案为B。二、非选择题(本题包括5小题)17、C18H18O3(酚)羟基、羰基取代反应CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O10【解析】
由A的分子式为C2H6O,且能在Cu作催化剂时被O2氧化,则A的结构简式为CH3CH2OH,B的结构简式为CH3CHO,B被银氨溶液氧化,酸化后得到C为CH3COOH,由题目中已知信息可得,E与生成F为,F与H2发生加成反应生成G,G的结构简式为:,由G与C3H5ClO反应生成H可知,反应产物还有H2O分子,故该反应为取代反应,据此分析。【详解】由A的分子式为C2H6O,且能在Cu作催化剂时被O2氧化,则A的结构简式为CH3CH2OH,B的结构简式为CH3CHO,B被银氨溶液氧化,酸化后得到C为CH3COOH,由题目中已知信息可得,E与生成F为,F与H2发生加成反应生成G,G的结构简式为:,由G与C3H5ClO反应生成H可知,反应产物还有H2O分子,故该反应为取代反应;(1)由流程图中H的结构简式可知,其分子式为:C18H18O3,由E的结构简式可知,E所含有的官能团有:(酚)羟基、羰基;(2)由分析可知,G生成H的反应类型是取代反应;(3)由分析可知,F的结构简式为:;(4)由分析可知,B的结构简式为CH3CHO,与银氨溶液反应的化学方程式为CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;(5)芳香族化合物M与E互为同分异构体,M中除苯环外,不含其他环状结构,且1molM能与2molNaOH反应,则M中苯环上的取代基可能是2个酚羟基和1个乙烯基,由苯环上的邻、间、对位结构的不同,一共有6中同分异构体;M还有可能是甲酸苯酚酯,苯环上另有一个甲基的结构,这样的同分异构体有3种;M还有可能是乙酸苯酚酯,有1种同分异构体;所以符合条件的M一共有10种同分异构体;其中能发生银镜反应且核磁共振氢谱上显示4组峰的M的结构简式为;(6)以2-丙醇和苯甲醛为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线为:。【点睛】本题根据流程图中所给A物质的分子式及其反应条件推导出A的结构简式是解题的关键,注意比较G和H的结构简式区别,然后根据有机化学中反应基本类型的特点进行判断。18、+(CH3CO)2O→+CH3COOH氧化反应3氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基CH3CH2OHCH3CHO【解析】
分析有机合成过程,A物质为发生苯环上的对位取代反应生成的,故A为,结合已知条件①,可知B为,结合B→C的过程中加入的(CH3CO)2O以及D的结构可知,C为B发生了取代反应,-NH2中的H原子被-COCH3所取代生成肽键,C→D的过程为苯环上的甲基被氧化成羧基的过程。D与题给试剂反应,生成E,E与H2O发生取代反应,生成F。分析X、Y的结构,结合题给已知条件②,可知X→Y的过程为,据此进行分析推断。【详解】(1)从流程分析得出A为,答案为:;(2)根据流程分析可知,反应为乙酸酐与氨基反应形成肽键和乙酸。反应方程式为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH。答案为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;(3)结合C、D的结构简式,可知C→D的过程为苯环上的甲基被氧化为羧基,为氧化反应。答案为:氧化反应;(4)F分子中含有羧基、氨基和溴原子,其中羧基消耗1mol氢氧化钠,溴原子水解得到酚羟基和HBr各消耗1mol氢氧化钠,共消耗3mol。答案为:3;(5)分析B和F的结构简式,可知最后氨基又恢复原状,可知在流程中先把氨基反应后又生成,显然是在保护氨基。答案为:氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基;(6)由①得出苯环中取代基位置对称,由②得出含有醛基或甲酸酯基,还有1个氮原子和1个氧原子,故为、、。答案为:、、;(7)根据已知条件②需要把乙醇氧化为乙醛,然后与X反应再加热可得出产物。故合成路线为:CH3CH2OHCH3CHO。答案为:CH3CH2OHCH3CHO。19、提高1-萘酚的转化率冷凝回流不能产物沸点大大高于反应物乙醇,会降低产率a1-萘酚被氧化,温度高乙醇大量挥发或温度高发生副反应50%【解析】
(1)该反应中乙醇的量越多,越促进1-萘酚转化,从而提高1-萘酚的转化率;(2)长玻璃管起到冷凝回流的作用,使挥发出的乙醇冷却后回流到烧瓶中,从而提高乙醇原料的利用率;(3)该产物沸点高于乙醇,从而降低反应物利用率,所以不能用制取乙酸乙酯的装置;(4)提纯产物用10%的NaOH溶液碱洗并分液,把硫酸洗涤去,水洗并分液洗去氢氧化钠,用无水氯化钙干燥并过滤,吸收水,控制沸点通过蒸馏的方法得到,实验的操作顺序为:③②④①,选项是a;(5)时间延长、温度升高,可能是酚羟基被氧化,乙醇大量挥发或产生副反应等,从而导致其产量下降,即1-乙氧基萘的产量下降可能的两个原因是1-萘酚被氧化,温度高乙醇大量挥发或温度高发生副反应;(6)根据方程式,1-萘酚与1-乙氧基萘的物质的量相等,则n(C10H8O)=n(C12H12O)=72g÷144g/mol=0.5mol,则m(C12H12O)=0.5mol×172g/mol=86g,其产率=(43g÷86g)×100%=50%。20、打开K1,关闭K2和K3先通入过量的CO2气体,排除装置内空气打开K1,关闭K2和K3打开K2和K3,同时关闭K1浓硫酸吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险排出残留在装置中的TiBr4和溴蒸气直形冷凝管温度计(量程250°C)【解析】
⑴检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行排除装置内的空气,防止反应物碳单质与氧气反应,浪费原料,还可能产生有毒气体CO等,污染空气,开始仅仅是通入CO2气体,所以只需要打开K1,关闭K2和K3,打开电炉并加热反应管,此时需要打开K2和K3,同时关闭K1,保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中。⑵因为产品四溴化钛易发生水解,因此整套装置需要保持干燥,因此进入的CO2气体必须干燥,装置单元X应为尾气处理装置,吸收多余的溴蒸气,同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验,防止产品四溴化钛水解变质。⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染。⑷实验结束后,将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯,因此需要用到直形冷凝管。【详解】⑴检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行排除装置内的空气,防止反应物碳单质与氧气反应,浪费原料,还可能产生有毒气体CO等,污染空气,因此加热实验前应先通入过量的CO2气体,其目的是排除装置内空气。此时仅仅是通入CO2气体,所以只需要打开K1,关闭K2和K3;而反应开始一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时需要打开K2和K3,同时关闭K1,保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中,故答案为:先通入过量的CO2气体;排除装置内空气;打开K1,关闭K2和K3;打开K2和K3,同时关闭K1。⑵因为产品四溴化钛易发生水解,因此整套装置需要保持干燥,因此进入的CO2气体必须干燥,所以试剂A为浓硫酸(作干燥剂),装置单元X应为尾气处理装置,吸收多余的溴蒸气,同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验,防止产品四溴化钛水解变质。反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险,用热源间歇性微热连接管可以使产品四溴化钛加热熔化,流入收集装置中,故答案为:浓硫酸;吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解;防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险。⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染,故答案为:排出残留在装置中的
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