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文档简介
辽宁省阜蒙县育才高中2024年高三第一次调研测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、某种化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,X的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述正确的是A.WX的水溶液呈碱性B.由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性C.元素非金属性的顺序为:Y>Z>QD.该化合物中与Y单键相连的Q不满足8电子稳定结构2、Fe3O4中含有、,分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ),以Fe3O4/Pd为催化材料,可实现用H2消除酸性废水中的致癌物NO2-,其反应过程示意图如图所示,下列说法不正确的是A.Pd上发生的电极反应为:H2-2e-2H+B.Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用C.反应过程中NO2-被Fe(Ⅱ)还原为N2D.用该法处理后水体的pH降低3、化学与生产、生活和环境密切相关。下列有关说法正确的是()A.面粉生产中禁止添加的过氧化钙(CaO2)中阴、阳离子个数比为1:2B.“文房四宝”中的砚台,用石材磨制的过程是化学变化C.月饼中的油脂易被氧化,保存时常放入装有硅胶的透气袋D.丝绸的主要成分是蛋白质,它属于天然高分子化合物4、用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性(平均直径25nm)纳米Fe3O4的流程示意图如下:下列叙述不正确的是A.常用热的Na2CO3溶液除去钢铁表面的油污B.步骤②中,主要反应的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+C.步骤④中,反应完成后剩余的H2O2无需除去D.步骤⑤中,为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子,可将其均匀分散在水中,做丁达尔效应实验5、室温下,0.1mol下列物质分别与1L0.1mol/LNaOH溶液反应,所得溶液pH最小的是A.SO3 B.NO2 C.Al2O3 D.SO26、下列说法正确的是A.煤的干馏和石油的分馏都是化学变化B.漂白粉、水玻璃和碱石灰都是混合物C.纯碱、明矾和干冰都是电解质D.乙酸乙酯中混有乙酸,可加入饱和氢氧化钠溶液,振荡、静置后分液7、只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是A.K值不变,平衡可能移动 B.K值变化,平衡一定移动C.平衡移动,K值可能不变 D.平衡移动,K值一定变化8、β一l,3一葡聚糖具有明显的抗肿瘤功效,受到日益广泛的关注。β-l,3一葡聚糖的结构简式如图,下列说法正确的是A.分子式为(C6Hl2O6)n B.与葡萄糖互为同系物C.可以发生氧化反应 D.葡萄糖发生加聚反应可生成β-l,3一葡聚糖9、莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图所示。下列关于莽草酸的说法正确的是()A.分子中所有碳原子共平面B.分子式为C7H10O5,属于芳香族化合物C.分子中含有3种官能团,能发生加成、氧化、取代反应D.1mol莽草酸与足量的NaHCO3溶液反应可放出4molCO2气体10、我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。下列说法不正确的是A.异戊二烯所有碳原子可能共平面B.可用溴水鉴别M和对二甲苯C.对二甲苯的一氯代物有2种D.M的某种同分异构体含有苯环且能与钠反应放出氢气11、常温下,向20mL
溶液中滴加
NaOH溶液.有关微粒的物质的量变化如图,下列说法正确的是A.滴加过程中当溶液呈中性时,B.当时,则有:C.H
在水中的电离方程式是:H
;
D.当时,则有:12、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y价电子数之比为2∶3。W的原子半径在同周期主族元素中最小,金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可用作呼吸面具的供氧剂。下列说法错误的是A.原子半径X>Y,离子半径Z>YB.化合物Z2Y存在离子键,ZWY中既有存在离子键又有共价键C.X的简单氢化物与W的单质在光照下产生W的氢化物D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂13、对于1mol/L盐酸与铁片的反应,下列措施不能使产生H2反应速率加快的是()A.加入一小块铜片 B.改用等体积98%的硫酸C.用等量铁粉代替铁片 D.改用等体积3mol/L盐酸14、下列物质的熔点,前者大于后者的是A.晶体硅、碳化硅 B.氯化钠、甲苯 C.氧化钠、氧化镁 D.钾钠合金、钠15、锂—铜空气燃料电池(如图)容量高、成本低,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法错误的是A.整个反应过程中,氧化剂为O2B.放电时,正极的电极反应式为:Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-C.放电时,当电路中通过0.1mol电子的电量时,有0.1molLi+透过固体电解质向Cu极移动,有标准状况下1.12L氧气参与反应D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O16、用NA代表阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是()A.18gD2O含有的电子数为10NAB.常温常压下,124gP4中所含P—P键数目为4NAC.标准状况下,11.2LO2和CO2混合气体含有的氧原子数为NAD.将23gNa与氧气完全反应,反应中转移的电子数介于0.1NA到0.2NA之间二、非选择题(本题包括5小题)17、中药葛根是常用祛风解表药物,其有效成分为葛根大豆苷元,用于治疗高血压引起的头疼、头晕、突发性耳聋等症。其合成线路如下:请回答下列问题:(1)F中含氧官能团的名称为____________________。(2)A→B的反应类型为_________________。(3)物质E的结构简式为________________。(4)写出同时符合下列条件的物质E的同分异构体的结构简式___________(写一种)。①不能与Fe3+发生显色反应②可以发生银镜反应③苯环上有两种不同化学环境的氢原子(5)已知:写出以和CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。_________________18、化合物G是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体,可通过以下方法合成:
请回答下列问题:(1)R的名称是_______________;N中含有的官能团数目是______。(2)M→N反应过程中K2CO3的作用是____________________________________。(3)H→G的反应类型是______________。(4)H的分子式________________。(5)写出Q→H的化学方程式:___________________________________。(6)T与R组成元素种类相同,符合下列条件T的同分异构体有_____种。①与R具有相同官能团;②分子中含有苯环;③T的相对分子质量比R多14其中在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1:1:2:2:2的结构简式有___________。(7)以1,5-戊二醇()和苯为原料(其他无机试剂自选)合成,设计合成路线:_________________________________________。19、依据图1中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为_________。(2)下列试剂不能用于干燥NH3的是__________。A.浓硫酸B.碱石灰C.NaOH固体(3)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步:①NH3→NO的化学方程式为______________。②NO→NO2反应的实验现象是____________。③NO2+H2O→HNO3中氧化剂与还原剂物质的量之比为______。(4)图1中,实验室只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,则该物质的化学式为_____。(5)若要将NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是______。A.O2B.NaC.NH4ClD.NO220、实验室用如图装置(略去夹持仪器)制取硫代硫酸钠晶体。已知:①Na2S2O1.5H2O是无色晶体,易溶于水,难溶于乙醇。②硫化钠易水解产生有毒气体。③装置C中反应如下:Na2CO1+SO2=Na2SO1+CO2;2Na2S+1SO2=1S+2Na2SO1;S+Na2SO1Na2S2O1。回答下列问题:(1)装置B的作用是___。(2)该实验能否用NaOH代替Na2CO1?___(填“能”或“否”)。(1)配制混合液时,先溶解Na2CO1,后加入Na2S·9H2O,原因是___。(4)装置C中加热温度不宜高于40℃,其理由是___。(5)反应后的混合液经过滤、浓缩,再加入乙醇,冷却析出晶体。乙醇的作用是___。(6)实验中加入m1gNa2S·9H2O和按化学计量的碳酸钠,最终得到m2gNa2S2O1·5H2O晶体。Na2S2O1·5H2O的产率为___(列出计算表达式)。[Mr(Na2S·9H2O)=240,Mr(Na2S2O1·5H2O)=248](7)下列措施不能减少副产物Na2SO4产生的是___(填标号)。A.用煮沸并迅速冷却后的蒸馏水配制相关溶液B.装置A增加一导管,实验前通人N2片刻C.先往装置A中滴加硫酸,片刻后往三颈烧瓶中滴加混合液D.将装置D改为装有碱石灰的干燥管21、铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。回答下列问题:(1)Fe原子的核外电子排布式为_________。(2)含锰奥氏体钢是一种特殊的铁合金,主要由Fe和Mn组成,其中锰能增加钢铁的强度和硬度,提高耐冲击性能和耐磨性能。第三电离能I3(Fe)____I3(Mn)(填“大于”或“小于”),原因___。(3)工业电解熔融的FeO、Fe2O3冶炼高纯铁。FeO与Fe2O3相比,_____熔点高,其主要原因是_______。(4)FeCl3可与KSCN溶液发生显色反应。SCN-的三种元素中电负性最大的是_______。(5)液态环戊二烯中存在的微粒间相互作用有____A范德华力B氢键C键Dπ键环戊二烯分子中碳原子的杂化轨道类型是_____配合物中配体提供电子对的方式包括孤对电子、π电子等。二茂铁的分子结构如图所示,其中铁的配位数是____。(6)Fe(CO)3与NH3在一定条件下可合成一种具有磁性的氮化铁。该磁性氮化铁的晶胞结构如图所示。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,该磁性氮化铁的密度为____(列出计算式)g·cm-3。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
由图分析,X只能形成一个共价键,又X的原子半径是元素周期表中最小的,故X为H,W为五种短周期元素中原子序数最大的,且可形成+1价的离子,应为Na,Y可成四个键,Y为C,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,Q为O,则Z为N,据此解答。【详解】由图分析,X只能形成一个共价键,又X的原子半径是元素周期表中最小的,故X为H,W为五种短周期元素中原子序数最大的,且可形成+1价的离子,应为Na,Y可成四个键,Y为C,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,Q为O,则Z为N,A.WX为NaH,其与水反应生成NaOH和氢气,溶液显碱性,故A正确;B.由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物,如NaHC2O4,由于HC2O4-的电离程度大于其水解程度,则其水溶液呈酸性,故B错误;C.同周期元素从左到右主族元素原子非金属性依次增强,则元素的非金属性Q>Z>Y,故C错误;D.该化合物中与Y单键相连的Q,与Y共用一对电子,并得到了W失去的一个电子,满足8电子稳定结构,故D错误;故选A。2、D【解析】
根据图像可知反应流程为(1)氢气失电子变为氢离子,Fe(Ⅲ)得电子变为Fe(Ⅱ);(2)Fe(Ⅱ)得电子变为Fe(Ⅲ),NO2-被Fe(Ⅱ)还原为N2。如此循环,实现H2消除酸性废水中的致癌物NO2-的目的,总反应为3H2+2NO2-+2H+=N2↑+4H2O。【详解】根据上面分析可知:A.Pd上发生的电极反应为:H2-2e-2H+,故不选A;B.由图中信息可知,Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)是该反应的催化剂,其相互转化起到了传递电子的作用,故不选B;C.反应过程中NO2-被Fe(Ⅱ)还原为N2,故不选C;D.总反应为3H2+2NO2-+2H+=N2↑+4H2O。,用该法处理后由于消耗水体中的氢离子,pH升高,故选D;答案:D3、D【解析】
A.过氧化钙(CaO2)中阴离子是O22-,阳离子是Ca2+,故阴、阳离子个数比为1:1,A错误;B.用石材制作砚台的过程没有新物质生成,属于物理变化,B错误;C.防止食品氧化变质,应加入还原剂,硅胶具有吸水性,是干燥剂,C错误;D.丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,D正确;故合理选项是D。4、C【解析】
铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸,加入铁粉还原铁离子:2Fe3++Fe=3Fe2+,过滤过量的铁,滤液B的溶质为氯化亚铁,加入氢氧化钠溶液,生成Fe(OH)2浑浊液,向浑浊液中加入双氧水氧化:2Fe(OH)2+H2O2=2FeOOH+2H2O,反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2,再与氯化亚铁加热搅拌发生反应:2FeOOH+Fe2++2OH-=Fe3O4+2H2O,过滤、洗涤、干燥得产品Fe3O4,以此解答该题。【详解】A.钢铁表面的油污在碱性条件下可以发生水解反应,Na2CO3是强碱弱酸盐溶液,显碱性,热的Na2CO3溶液可以让油脂水解,水解是吸热的,温度升高,水解平衡向吸热的方向移动,水解效果越好,故A正确;B.滤液A溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸,加入铁粉还原铁离子和反应过量的盐酸:2Fe3++Fe=3Fe2+,故B正确;C.步骤④中,防止其在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素,反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2,故C错误;D.超顺磁性的Fe3O4粒子平均直径25nm,属于胶体,可以做丁达尔效应实验,故D正确;答案选C。5、A【解析】
0.1mol下列气体分别与1L0.1mol⋅L−1的NaOH溶液反应,二者的物质的量相同,A.
SO3与NaOH等物质的量反应的方程式为NaOH+SO3=NaHSO4,NaHSO4在溶液中完全电离出氢离子,溶液显强酸性;B.
NO2与NaOH等物质的量反应的方程式为:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,NaNO2为强碱弱酸盐,溶液显碱性;C.
Al2O3与NaOH等物质的量反应,氧化铝过量,NaOH完全反应,化学方程式为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,所得溶液为NaAlO2溶液,而NaAlO2为强碱弱酸盐,水解显碱性;D.
SO2与NaOH等物质的量反应的方程式为NaOH+SO2=NaHSO3,NaHSO3在溶液中即电离又水解,电离程度大于水解程度,溶液显弱酸性;综上可知,形成的溶液pH最小的是SO3;故选:A。6、B【解析】
A、石油的分馏是物理变化而煤的干馏是化学变化,选项A错误;A、漂白粉是由氯化钙和次氯酸钙构成的,是混合物;水玻璃是硅酸钠的水溶液,是混合物;碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,选项B正确;C、纯碱是碳酸钠属于盐类,是电解质;明矾是硫酸铝钾属于盐,是电解质;干冰是固态的二氧化碳,属于非电解质,选项C错误;D、乙酸乙酯中混有乙酸,可加入饱和碳酸钠溶液,振荡、静置后分液,选项D错误。答案选B。7、D【解析】
A、平衡常数只与温度有关系,温度不变平衡也可能发生移动,则K值不变,平衡可能移动,A正确;B、K值变化,说明反应的温度一定发生了变化,因此平衡一定移动,B正确;C、平衡移动,温度可能不变,因此K值可能不变,C正确;D、平衡移动,温度可能不变,因此K值不一定变化,D不正确,答案选D。8、C【解析】
A.如图所示每个节点为一个碳原子,每个碳原子形成4个共价键,缺化学键的碳原子用氢原子补齐,则分子式为(C6Hl0O5)n,故A错误;B.根据同系物的概念:结构相似,类别相同,在分子组成上相差一个或多个-CH2-原子团的有机物互称同系物,该有机物与葡萄糖,结构不相似,组成上差别的也不是CH2原子团,不是同系物,故B错误;C.该有机物分子结构中含有醇羟基,具有醇的性质,可以发生氧化反应,故C正确;D.β-l,3一葡聚糖的结构简式分析,葡萄糖发生分子间脱水的缩聚反应可生成β-l,3一葡聚糖,故D错误;答案选C。【点睛】醇可以氧化成醛,醛也可以氧化成酸,醇可以被酸性高锰酸钾直接氧化成酸。9、C【解析】
A.分子中含有一个碳碳双键,只有碳碳双键连接的5个碳原子共平面,A错误;B.分子中无苯环,不属于芳香族化合物,B错误;C.分子中有碳碳双键、羟基、羧基3种官能团,碳碳双键可以被加成,分子可以发生加成、氧化、取代反应,C正确;D.1mol莽草酸中含有1mol-COOH,可以与足量碳酸氢钠反应生成1molCO2气体,D错误;答案选C。【点睛】高中阶段,能与碳酸氢钠反应的官能团只有羧基。1mol-COOH与足量的碳酸氢钠反应生成1molCO2。10、D【解析】
A.异戊二烯中2个碳碳双键所确定的平面重合时,所有碳原子共平面,A正确;B.M中含有碳碳双键可使溴水褪色,对二甲苯与溴水可发生萃取,使溶液分层,有机层显橙红色,可用溴水鉴别,B正确;C.对二甲苯的一氯代物有氯原子在苯环上1种,在甲基上1种,合计2种,C正确;D.M的分子式为C8H12O,某种同分异构体含有苯环,则剩余基团为C2H7-,无此基团,D错误;答案为D【点睛】碳碳双键与溴水中的溴发生加成反应使溴水褪色;对二甲苯与溴水萃取使溴水褪色,但有机层显橙红色。11、D【解析】
A.当时,此时溶质为NaHA,根据图象可知溶液中离子浓度,说明的电离程度大于其水解程度,溶液为酸性,如果溶液为中性,则,故A错误;B.当时,此时溶质为NaHA和,根据物料守恒,则有:,故B错误;C.是二元弱酸,在水中的电离是分步电离的,电离方程式是:、,故C错误;D.根据图象知,当
mL时,发生反应为,溶质主要为NaHA,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,水和都电离出氢离子,只有电离出,所以离子浓度大小顺序是,故D正确;答案选D。【点睛】本题考查酸碱混合溶液定性判断,侧重于学生的分析能力的考查,为高考常见题型,明确图象中酸碱混合时溶液中的溶质是解答本题的关键,抓住图象进行分析即可,题目难度中等。12、A【解析】
X原子最外层电子数是其电子层数的2倍,且四种元素中原子序数最小,则X为C,X、Y价电子数之比为2∶3,则Y为O,金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可用作呼吸面具的供氧剂,则Z为Na,W的原子序数比Z大且半径在同周期中最小,则W为Cl,综上所述,X、Y、Z、W分别为:C、O、Na、Cl,据此解答。【详解】A.C和O位于同周期且C原子序数小于O,所以C原子的半径大于O原子半径,Na+和O2-电子排布相同,O2-的原子序数更小,所以Na+的半径小于O2-,即原子半径X>Y,离子半径Z﹤Y,A错误;B.Na+和O2-通过离子键结合成Na2O,Na+和ClO-通过离子键结合成NaClO,Cl和O通过共价键结合,B正确;C.CH4和Cl2在光照条件下发生取代反应生成四种氯甲烷和HCl,C正确;D.O3、Cl2、ClO2等均可作水的消毒剂,D正确。答案选A。13、B【解析】
A.Fe、Cu和稀盐酸能构成原电池,Fe易失电子作负极而加快反应速率,故A正确;B.将稀盐酸改用浓硫酸,浓硫酸和Fe发生钝化现象且二者反应生成二氧化硫而不是氢气,故B错误;C.将铁粉代替铁片,增大反应物接触面积,反应速率加快,故C正确;D.改用等体积3mol/L稀盐酸,盐酸浓度增大,反应速率加快,故D正确;故答案为B。【点睛】考查化学反应速率影响因素,明确浓度、温度、催化剂、反应物接触面积等因素对反应速率影响原理是解本题关键,1mol/L盐酸与铁片的反应,增大盐酸浓度、将铁片换为铁粉、升高温度、使其形成原电池且Fe作负极都能加快反应速率,易错选项是B。14、B【解析】
A、原子晶体共价键的键长越短、键能越大,熔点越高,键长:Si-Si>Si-C,所以熔点前者小于后者,选项A不符合题意;B、分子晶体的熔点低于离子晶体,甲苯是分子晶体而氯化钠是离子晶体,所以氯化钠的熔点高于甲苯,选项B符合题意;C、离子晶体晶格能越大熔点越高,氧化镁的晶格能大于氧化钠,所以熔点前者小于后者,选项C不符合题意;D、合金的熔点低于各成份的熔点,所以钾钠合金的熔点小于钠熔点,选项D不符合题意;答案选B。15、C【解析】A,根据题意,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,放电过程中消耗Cu2O,由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O,由放电反应推知Cu极电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-,Cu2O又被还原成Cu,整个过程中Cu相当于催化剂,氧化剂为O2,A项正确;B,放电时正极的电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-,B项正确;C,放电时负极电极反应式为Li-e-=Li+,电路中通过0.1mol电子生成0.1molLi+,Li+透过固体电解质向Cu极移动,反应中消耗O2物质的量为=0.025mol,在标准状况下O2的体积为0.025mol22.4L/mol=0.56L,C项错误;D,放电过程中消耗Cu2O,由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O,D项正确;答案选C。16、C【解析】
A.D2O的摩尔质量为20g/mol,18gD2O的物质的量为0.9mol,则含有0.9mol电子,即电子数为0.9NA,故A错误;B.124g白磷的物质的量为1mol,而白磷为正四面体结构,每个白磷分子中含有6根P—P键,故1mol白磷中所含P—P键数目为6NA,故B错误;C.标准状况下,11.2LO2、CO2混合气体物质的量为0.5mol,含有的氧原子数为NA,故C正确;D.2.3g钠的物质的量为0.1mol,钠与氧气完全反应,转移电子数用钠计算,0.1mol钠完全反应失去0.1mol电子,则转移的电子数为0.1NA,故D错误;答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、羟基、羰基取代反应、、【解析】
分析题中合成路线,可知,A→B为A在浓硫酸、浓硝酸作用下发生硝化反应,B中-C≡N与NaOH水溶液反应,产物酸化后为C。C中-NO2经Fe和HCl的作用被还原成-NH2,生成D。根据F和E的分子式以及F与间二苯酚()的结构简式,通过逆推方法,可推断出E的结构简式。据此分析。【详解】(1)根据F分子结构,可看出分子中含有酚羟基和羰基;答案为:羟基、羰基;(2)分析A、B分子结构及反应条件,可知A→B为硝化反应,属于取代反应;答案为:取代反应;(3)根据题给信息,D为对氨基苯乙酸,分析反应E→F可知,其产物为物质E与间苯二酚发生取代反应所得,结合E分子式为C8H8O3,可知E为对羟基苯乙酸;答案为:;(4)不能与Fe3+发生显色反应,说明不含酚羟基,可以发生银镜反应,说明有醛基或甲酸酯基,苯环上有两种不同化学环境的氢原子,结合C物质的结构可推知苯环上有两个处于对位的不同基团,可能的结构有、、。答案为:、、;(5)根据信息,甲苯先发生硝化反应生成硝基甲苯,将硝基甲苯上的甲基氧化,再酯化,最后将硝基还原反应。答案为:。18、邻羟基苯甲醛(或2-羟基苯甲醛)4消耗产生的HCl,提高有机物N的产率取代反应C15H18N2O3+→2HCl+17、【解析】
R在一定条件下反应生成M,M在碳酸钾作用下,与ClCH2COOC2H5反应生成N,根据N的结构简式,M的结构简式为,根据R和M的分子式,R在浓硫酸、浓硝酸作用下发生取代反应生成M,则R的结构简式为,N在一定条件下反应生成P,P在Fe/HCl作用下生成Q,Q与反应生成H,根据H的结构简式和已知信息,则Q的结构简式为,P的结构简式为:;H在(Boc)2O作用下反应生成G,据此分析解答。【详解】(1)根据分析,R的结构简式为,名称是邻羟基苯甲醛(或2-羟基苯甲醛);根据N的结构简式,其中含有的官能团有醚基、酯基、硝基、醛基,共4种官能团;(2)M在碳酸钾作用下,与ClCH2COOC2H5反应生成N,根据N的结构简式,M的结构简式为,根据结构变化,M到N发生取代反应生成N的同时还生成HCl,加入K2CO3可消耗产生的HCl,提高有机物N的产率;(3)Q与反应生成H,Q的结构简式为,Q中氨基上的氢原子被取代,H→G的反应类型是取代反应;(4)结构式中,未标注元素符号的每个节点为碳原子,每个碳原子连接4个键,不足键由氢原子补齐,H的分子式C15H18N2O3;(5)Q与反应生成H,Q的结构简式为,Q→H的化学方程式:+→2HCl+;(6)R的结构简式为,T与R组成元素种类相同,①与R具有相同官能团,说明T的结构中含有羟基和醛基;②分子中含有苯环;③T的相对分子质量比R多14,即T比R中多一个-CH2-,若T是由和-CH3构成,则连接方式为;若T是由和-CH3构成,则连接方式为;若T是由和-CH3构成,则连接方式为;若T是由和-CHO构成,则连接方式为;若T是由和-OH构成,则连接方式为;若T是由和-CH(OH)CHO构成,则连接方式为,符合下列条件T的同分异构体有17种;其中在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1:1:2:2:2,说明分子中含有5种不同环境的氢原子,结构简式有、;(7)以1,5-戊二醇()和苯为原料,依据流程图中Q→F的信息,需将以1,5-戊二醇转化为1,5-二氯戊烷,将本转化为硝基苯,再将硝基苯转化为苯胺,以便于合成目标有机物,设计合成路线:。【点睛】苯环上含有两个取代基时,位置有相邻,相间,相对三种情况,确定好分子式时,确定好官能团可能的情况,不要有遗漏,例如可能会漏写。19、2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2OA4NH3+5O24NO+6H2O无色气体变红棕色1:2H2O2AD【解析】
(1)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热反应产生CaCl2、NH3、H2O;(2)氨气是一种碱性气体,会与酸发生反应;(3)在工业上氨气被催化氧化产生NO,NO与氧气反应产生NO2,NO2被水吸收得到HNO3。根据电子守恒、一种守恒配平方程式,判断氧化剂、还原剂的物质的量的比,根据物质的颜色判断反应现象;(4)只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,还原产物无污染;(5)若要将NH3→N2,N元素的化合价由-3价变为0价,氨气被氧化,加入的物质应该有强的氧化性。【详解】(1)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热,发生复分解反应,反应产生CaCl2、NH3、H2O,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;(2)氨气是一种碱性气体,能与酸发生反应,而不能与碱反应,因此不能使用浓硫酸干燥,可以使用碱石灰、NaOH固体干燥,故合理选项是A;(3)①NH3与O2在催化剂存在条件下加热,发生氧化反应产生NO和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;②NO在室温下很容易与O2反应产生NO2,NO是无色气体,NO2是红棕色气体,所以反应的实验现象是看到气体由无色变为红棕色;③NO2被水吸收得到HNO3,反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,在该反应中,NO2既作氧化剂,又作还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2。(4)图中实验室只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,则该物质的化学式为H2O2;(5)若要将NH3→N2,由于N元素的化合价由-3价变为0价,氨气被氧化,则加入的物质应该有强的氧化性。A.O2可以将NH3氧化为N2,A符合题意;B.金属Na具有强的还原性,不能氧化NH3,B不符合题意;C.NH4Cl中N元素化合价也是-3价,不能与氨气反应产生氮气,C不符合题意;D.NO2中N元素化合价也是+4价,能与氨气反应产生氮气,D符合题意;故合理选项是AD。【点睛】本题考查了氮元素的单质及化合物的转化、气体的制取、干燥、氧化还原反应的应用等。掌握N元素的有关物质的性质、反应规律、氧化还原反应中电子得失与元素化合价的升降、反应类型的关系、物质的作用关系等基础知识和基本理论是本题解答的关键。20、安全瓶,防止倒吸能碳酸钠溶液显碱性,可以抑制Na2S水解温度过高不利于SO2的吸收,或消耗的H2SO4、Na2SO1较多,或Na2S2O1产率降低等其它合理答案降低Na2S2O1晶体的溶解度,促进晶体析出×100%D【解析】
(1)装置B的作用是平衡压强,防止倒吸;(2)Na2CO1的作用是与二氧化硫反应制备亚硫酸钠;(1)Na2S是强碱弱酸盐,易发生水解;(4)温度过高不利于二氧化硫的吸收,产品产率会降低;(5)Na2S2O1.5H2O是无色晶体,易溶于水,难溶于乙醇;(6)根据反应Na2CO1+SO2=Na2SO1+CO2;2Na2S+1SO2=1S+2Na2SO1;S+Na2SO1Na2S2O1,列关系式2Na2S·9H2O~1S~1Na2S2O1·5H2O,结合数据计算理论上制得Na2S2O1·5H2O晶体的质量,Na2S2O1·5H2O的产率为;(7)Na2SO1易被氧化为硫酸钠,减少副产物的含量就要防止Na2SO1被氧化。【详解】(1)装置B的作用是平衡压强,防止倒吸,则B为安全瓶防止倒吸;(2)Na2CO1的作用是与二氧化硫反应制备亚硫酸钠,氢氧化钠和二氧化硫反应也可以生成亚硫酸钠,可以代替碳酸钠;(1)Na2S是强碱弱酸盐,易发生水解,碳酸钠溶液显碱性,可以抑制Na2S水解;(4)温度过高不利于SO2的吸收,或消耗的H2SO4、Na2SO1较多,或Na2S2O1产率降低等其它合理答案;(5)Na2S2O1.5H2O是无色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,则乙醇的作用为:降低Na2S2O1晶体的溶解度,促进晶体析出;(6)根据反应Na2CO1+SO2=Na2SO1+CO2;2Na2S+1SO2=1S+2Na2SO1;S+Na2SO1Na2S2O1,列关系式2Na2S·9H2O~1S~1Na2S2O1·5H2O,理论上制得Na2S2O1·5H2O晶体的质量为g,Na2S2O1·5H2O的产率为×100%=×100%;(7)A.用煮沸并迅速冷却后的蒸馏水中含氧量降低,可有效防止Na2SO1被氧化为Na2SO4,可减少副产物的产生,故A不符合题意;B.装置A增加一导管,实验前通人N2片刻,可将装置中的空气赶走提供无氧环境,可防止Na2SO1被氧化为Na2SO4,可减少副产物的产生,故B不符合题意;C.先往装置A中滴加硫酸,产生二氧化硫,可将装置中的空气赶走,片刻后往三颈烧瓶中滴加混合液,可减少副产物的产生,故C不符合题意;D.将装
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