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2024年福建省宁德市高中同心顺联盟校高考化学必刷试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,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、短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,由以上四种元素组成的一种化合物m在加热时完全分解为三种产物,其中一种产物n是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,另一种产物q是无色无味的能使澄清石灰水变浑浊的气体。下列说法正确的是()A.a、c、d三种元素形成的化合物一定会抑制水的电离B.原子半径:a<b<c<dC.b、c、d的简单氢化物的热稳定性依次增强D.m、n、q三种物质均为共价化合物2、下列电池工作时,O2在正极放电的是()A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D.镍镉电池A.A B.B C.C D.D3、已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应:4Fe2++4Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+,则下列说法正确的是A.该反应中Fe2+是还原剂,O2是还原产物B.4molNa2O2在反应中共得到8NA个电子C.每生成0.2molO2,则被Fe2+还原的氧化剂为0.4molD.反应过程中可以看到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀4、下列实验操作或现象不能用平衡移动原理解释的是A.卤化银沉淀转化B.配制氯化铁溶液C.淀粉在不同条件下水解D.探究石灰石与稀盐酸在密闭环境下的反应5、部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共2.88g,经如下处理:下列说法正确的是A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+ B.V=224C.样品中CuO的质量为2.0g D.样品中铁元素的质量为0.56g6、下列说法不正确的是()A.Na-K合金用作快中子反应堆的导热剂B.MgO是一种常用的耐高温材料C.亚铁盐是常用的补血药剂D.石英坩埚常用来熔融碱7、现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是()A.第一电离能:③>②>①B.价电子数:③>②>①C.电负性:③>②>①D.质子数:③>②>①8、探究氢氧化铝的两性,最适宜的试剂是()A.AlCl3、氨水、稀盐酸 B.Al2C.Al、NaOH溶液、稀盐酸 D.Al29、2019年12月27日晚,长征五号运载火箭“胖五”在海南文昌航天发射场成功将实践二十号卫星送入预定轨道。下列有关说法正确的是A.胖五”利用液氧和煤油为燃料,煤油为纯净物B.火箭燃料燃烧时将化学能转化为热能C.火箭箭体采用铝合金是为了美观耐用D.卫星计算机芯片使用高纯度的二氧化硅10、扁桃酸(Z)是重要的医药合成的中间体,工业上合成它的路线之一如下所示(不考虑立体异构)下列有关说法错误的是A.若反应1发生的是加成反应,则Q是HCNB.X、Y两种分子中共平面的碳原子数目一定相等C.可用银氨溶液检验Z中是否含有XD.Z苯环上的二硝基取代产物最多有6种11、等质量的铁屑和锌粒与足量的同浓度的稀硫酸反应,下列图象可能正确的是()A. B. C. D.12、CO2和CH4催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要的意义,其反应历程示意图如下:下列说法不正确的是A.合成气的主要成分为CO和H2B.①→②既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成C.①→②吸收能量D.Ni在该反应中做催化剂13、通常情况下,仅凭下列事实能证明乙酸是弱酸的是A.某乙酸溶液与锌粒反应产生气泡很慢 B.乙酸钠溶液pH>7C.乙酸溶液能使石蕊变红 D.某乙酸溶液能导电能力弱14、在25℃时,将1.0Lcmol·L-1CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随通入(或加入)物质的物质的量的变化如图所示。下列叙述错误的是()A.水的电离程度:a>b>cB.b点对应的混合溶液中:c(Na+)<c(CH3COO-)C.c点对应的混合溶液中:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)D.该温度下,a、b、c三点CH3COOH的电离平衡常数均为15、某小组利用如图装置研究电化学原理,下列说法错误的是()A.K与a连接,则铁电极会加速锈蚀,发生的电极反应为Fe-2e-→Fe2+B.K与a连接,则该装置能将化学能转变为电能C.K与b连接,则该装置铁电极的电极反应2H++2e-→H2↑D.K与b连接,则铁电极被保护,该方法叫牺牲阳极的阴极保护法16、pH=a的某电解质溶液,用惰性电极电解,电解过程中溶液pH<a的是A.NaCl B.CuSO4 C.Na2SO4 D.HCl二、非选择题(本题包括5小题)17、丙胺卡因(H)是一种局部麻醉药物,实验室制备H的一种合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)B的化学名称是________,H的分子式是_____________。(2)由A生成B的反应试剂和反应条件分别为_______________。(3)C中所含官能团的名称为_________,由G生成H的反应类型是___________。(4)C与F反应生成G的化学方程式为______________________________________。反应中使用K2CO3的作用是_______________。(5)化合物X是E的同分异构体,X能与NaOH溶液反应,其核磁共振氢谱只有1组峰。X的结构简式为____________________。(6)(聚甲基丙烯酸甲酯)是有机玻璃的主要成分,写出以丙酮和甲醇为原料制备聚甲基丙烯酸甲酯单体的合成路线:________________。(无机试剂任选)18、以下是有机物H的合成路径。已知:(1)①的反应类型是________。②的反应条件是_____________。(2)试剂a是_________。F的结构简式是_________。(3)反应③的化学方程式_________。与E互为同分异构体,能水解且苯环上只有一种取代基的结构简式是_________。(写出其中一种)(4)A合成E为何选择这条路径来合成,而不是A和HCHO直接合成,理由是_________。(5)根据已有知识,设计由为原料合成的路线_________,无机试剂任选(合成路线常用的表示方法为:XY……目标产物)19、FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。Ⅰ.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:①检验装置的气密性;②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;④……⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的H2赶尽Cl2,将收集器密封。请回答下列问题:(1)装置A中反应的化学方程式为________________。(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端,要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是_______________。(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)_____________。(4)装置B中冷水浴的作用为________________;装置C的名称为_____________;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:____________。(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂_____________。Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为____________。(7)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:①H2S的原子利用率为100%;②___________。20、某兴趣小组设计了如图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于验证物质的性质。(1)打开K1关闭K2,可制取某些气体。甲同学认为装置Ⅰ可用于制取H2、NH3、O2,但装置Ⅱ只能收集H2、NH3,不能收集O2。其理由是_____。乙同学认为在不改动装置Ⅱ仪器的前提下,对装置Ⅱ进行适当改进,也可收集O2。你认为他的改进方法是_____。(2)打开K2关闭K1,能比较一些物质的性质。丙同学设计实验比较氧化性:KClO3>Cl2>Br2。在A中加浓盐酸后一段时间,观察到C中的现象是______;仪器D在该装置中的作用是_______。在B装置中发生反应的离子方程式为______。丁同学用石灰石、醋酸、苯酚钠等药品设计了另一实验。他的实验目的是_____。(3)实验室常用浓H2SO4与硝酸钠反应制取HNO3。下列装置中最适合制取HNO3的是_____。实验室里贮存浓硝酸的方法是_______。abcd21、NVCO{化学式可表示为(NH4)a[(VO)b(CO3)c(OH)d]·10H2O}能用于制取VO2,实验室可由V2O5、N2H4·2HCl、NH4HCO3为原料制备NVCO。(1)原料NH4HCO3中HCO3-水解的离子方程式为____________。(2)N2H4·2HCl是N2H4的盐酸盐。已知N2H4在水中的电离方式与NH3相似,25℃时,K1=9.55×10-7。该温度下,反应N2H4+H+N2H5+的平衡常数K=________(填数值)。(3)为确定NVCO的组成,进行如下实验:①称取2.130g样品与足量NaOH充分反应,生成NH30.224L(已换算成标准状况下)。②另取一定量样品在氮气氛中加热,样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如下图所示(分解过程中各元素的化合价不变)。根据以上实验数据计算确定NVCO的化学式(写出计算过程)________________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,由以上四种元素组成的一种化合物m在加热时完全分解为三种产物,其中一种产物n是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,n为NH3,另一种产物q是无色无味的能使澄清石灰水变浑浊的气体,q为CO2,结合原子序数可知a为H,b为C,c为N,d为O,以此解答该题。【详解】由以上分析可知a为H,b为C,c为N,d为O元素,A、a、c、d三种元素形成的化合物如为硝酸铵,则水解促进水的电离,选项A错误;B、同周期元素从左到右原子半径减小,原子核外电子层数越多,半径越小,则原子半径b>c>d>a,选项B错误;C、元素的非金属性b<c<d,非金属性越强,对应的简单氢化物的热稳定性越强,选项C正确;D、m为碳酸铵或碳酸氢铵,为离子化合物,含有离子键,选项D错误。答案选C。2、B【解析】
A选项,锌锰电池,锌为负极,二氧化锰为正极,故A错误;B选项,氢燃料电池,氢气为负极,氧气为正极,故B正确;C选项,铅蓄电池,铅为负极,二氧化铅为正极,故C错误;D选项,镍镉电池,镉为负极,氢氧化氧镍为正极,故D错误;综上所述,答案为B。3、C【解析】
A.该反应中Fe元素化合价由+2价变为+3价、O元素化合价由-1价变为0价和-2价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂,氧化剂对应的产物是还原产物,所以Fe2+和的过氧化钠作还原剂,Fe(OH)3和O2是氧化产物,故A错误;B.该反应中有4mol过氧化钠反应时有3mol过氧化钠得电子发生还原反应,有的过氧化钠作氧化剂,因此4
mol
Na2O2在反应中共得到6NA个电子,故B错误;C.根据方程式,生成0.2molO2,反应的Fe2+为0.8mol,被0.8molFe2+还原的氧化剂(Na2O2)的物质的量==0.4mol,故C正确;D.该反应中有氧气生成,所以不能生成氢氧化亚铁沉淀,而是直接生成红褐色沉淀,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点和难点为C,要注意该反应中有2种还原剂——Fe2+和的Na2O2,氧化剂是的Na2O2,不能根据方程式直接计算,要注意得失电子守恒计算。4、C【解析】
A、足量NaCl(aq)与硝酸银电离的银离子完全反应,AgCl在溶液中存在溶解平衡,加入少量KI溶液后生成黄色沉淀,该沉淀为AgI,Ag+浓度减小促进AgCl溶解,说明实现了沉淀的转化,能够用勒夏特列原理解释;B、铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子,该反应为可逆反应,加入稀盐酸可抑制铁离子水解,能够用勒夏特列原理解释;C、淀粉水解反应中,稀硫酸和唾液起催化作用,催化剂不影响化学平衡,不能用勒夏特列原理解释;D、二氧化碳在水中存在溶解平衡,塞上瓶塞时随着反应的进行压强增大,促进CO2与H2O的反应,不再有气泡产生,打开瓶塞后压强减小,向生成气泡的方向移动,可用勒夏特列原理解释。正确答案选C。【点睛】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用,催化剂能加快反应速率,与化学平衡移无关。5、B【解析】
根据氧化性Fe3+>Cu2+>H+可知铁离子优先反应,由于滤液A中不含Cu2+,且有气体氢气生成,则滤液A中不含Fe3+,滤渣1.6g为金属铜,物质的量为0.025mol,即合金样品中总共含有铜原子和铜离子0.025mol。滤液A中加入足量氢氧化钠溶液,所得滤渣灼烧得到的固体为Fe2O3,质量为1.6g,物质的量为0.01mol,即合金样品中总共含有铁原子和铁离子0.02mol。稀硫酸过量,因此滤液A中的溶质为H2SO4和FeSO4,其中溶质FeSO4为0.02mol,则能加反应的硫酸的物质的量也为0.02mol,0.02molH2SO4电离出0.04mol氢离子,其中部分氢离子生成氢气,另外的H+和合金中的氧离子O2-结合成水。A、滤液A中的阳离子为Fe2+、H+,选项A错误;B、合金中氧离子O2-的物质的量为=0.01mol,0.01molO2-生成水需结合H+0.02mol,所以参加反应的0.02mol硫酸中有0.04mol-0.02mol=0.02molH+生成了氢气,即有0.01molH2生成,标准状况下产生的氢气的体积为0.01mol22.4L/mol=0.224L=224mL,选项B正确;C、假设Fe-Cu合金样品全部被氧化,则样品中CuO的质量为0.025mol80g/mol=2g,而实际情况是Fe-Cu合金样品部分氧化,故样品中CuO的质量小于2g,选项C错误;D、样品中铁元素的质量为0.02mol56g/mol=1.12g,选项D错误。答案选B。【点睛】本题考查混合物计算及物质的性质,为高频考点,把握流程中反应过程是解答关键,侧重解题方法与分析解决问题能力的考查,注意利用极限法与原子守恒解答。6、D【解析】
A、Na-K合金常温下为液体,具有良好的导热性,常用于快中子反应堆的导热剂,故A说法正确;B、MgO熔沸点高,常用作耐高温材料,故B说法正确;C、我国最常见的贫血症是缺铁性贫血,铁是制造血红蛋白必不可缺少的原料,因此亚铁盐是常用补血剂,故C说法正确;D、石英是SiO2,属于酸性氧化物,与碱能发生反应,因此石英坩埚不能熔融碱,常用铁制坩埚,故D说法错误;答案选D。7、A【解析】
根据三种基态原子的电子排布式:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5可判断①、②、③分别代表的元素为:S、P、F。【详解】A.同周期自左而右,第一电离能增大,但P元素原子3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能Cl>P>S;同主族自上而下第一电离能减弱,故F>Cl,故第一电离能F>P>S,即③>②>①,A正确;B.S、P、F价电子数分别为:6、5、7,即③>①>②,B错误;C.根据同周期电负性,从左往右逐渐变大,同族电负性,从下往上,越来越大,所以F>S>P,③>①>②,C错误;D.S、P、F的质子数分别为:16、15、9,即①>②>③,D错误;答案选A。8、D【解析】
既能与酸反应,又能与强碱反应的氢氧化物属于两性氢氧化物,但氢氧化铝只能溶于碱中的强碱,据此分析。【详解】A、由于氢氧化铝只能溶于碱中的强碱,故探究氢氧化铝的两性,不能用氨水,选项A错误;B、由于氢氧化铝只能溶于碱中的强碱,故探究氢氧化铝的两性,不能用氨水,选项B错误;C、Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,偏铝酸钠溶液中滴加少量盐酸产生氢氧化铝沉淀,氢氧化铝沉淀会溶于过量的盐酸,操作步骤较多,不是最适宜的试剂,选项C错误;D、Al2(SO4)3溶液和少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀,继续滴加氢氧化钠溶液沉淀溶解,向氢氧化铝沉淀加稀盐酸沉淀也溶解,说明氢氧化铝具有两性,选项D正确。答案选D。【点睛】本题考查了金属元素化合物的性质,注意把握氢氧化铝的性质是解题的关键,既能与强酸反应生成盐和水,又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。9、B【解析】
A.煤油为多种烷烃和环烷烃的混合物,故A错误;
B.火箭中燃料的燃烧是将化学能转化为热能,再转化为机械能,故B正确;
C.铝合金的密度较小,硬度较大,火箭箭体采用铝合金的主要目的是减轻火箭的质量,故C错误;
D.卫星计算机芯片使用高纯度的硅,不是二氧化硅,故D错误。
故选:B。10、B【解析】
由有机物的转化关系可知,与HCN发生加成反应生成,在酸性条件下水解生成。【详解】A项、若反应I是加成反应,通过分析反应物和产物的结构可知,分子中醛基与HCN发生加成反应生成,故A正确;B项、分子的所有碳原子共平面,共平面碳原子数目为7个,分子中的所有碳原子也可能共平面,共平面碳原子数目最多为8个,故B错误;C项、中含有醛基,能发生银镜反应,中不含有醛基,不能发生银镜反应,则可用银氨溶液检验中是否含有,故C正确;D项、不考虑立体异构Z苯环上的二硝基取代物最多有6种,结构简式分别为、、、、、,故D正确。故选B。【点睛】本题考查有机物的结构与性质,侧重分析与应用能力的考查,注意把握有机物的结构与转化关系为解答的关键。11、B【解析】
因锌较活泼,则与稀硫酸反应时,反应速率较大;又M(Fe)>M(Zn),则等质量时,Fe生产氢气较多,综上分析符合题意的为B图所示,答案选B。12、C【解析】
A.由图示可知CO2和CH4在Ni催化作用下,最终生成CO和H2,故A正确;B.化学反应的过程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成,由图示可知①→②过程中既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成,故B正确;C.①的能量总和大于②的能量总和,则①→②的过程放出能量,故C错误;D.由图示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的过程中Ni的质量和化学性质没有发生变化,则Ni为催化剂,故D正确;故答案为C。13、B【解析】
证明CH3COOH为弱酸,可从以下角度判断:①等浓度的HCl、CH3COOH导电能力;②等浓度的HCl、CH3COOH比较二者与金属反应速率大小;③判断是否存在电离平衡;④比较二者对应的盐溶液的酸碱性等,以此解答该题。【详解】A.某乙酸溶液与锌粒反应产生气泡很慢,说明该乙酸中氢离子浓度很小,但是不能说明乙酸部分电离,不能证明乙酸是弱电解质,A错误;B.乙酸钠的pH>7,说明乙酸钠是强碱弱酸盐,乙酸是弱酸,B正确;C.乙酸溶液能使石蕊试液变红色,说明乙酸电离出氢离子,但不能说明部分电离,所以不能证明是弱电解质,C错误;D.某乙酸导电能力弱,说明该酸中离子浓度较小,但是不能说明乙酸部分电离,则不能证明乙酸是弱电解质,D错误;故合理选项是B。【点睛】本题考查弱电解质判断的知识。明确强、弱电解质根本区别是解本题关键,溶液导电性强弱与离子浓度及离子所带电荷有关,与电解质强弱无关,题目难度不大。14、D【解析】
根据图示可知,原混合液显酸性,则为醋酸与醋酸钠的混合液,a点加入0.10molNaOH固体,pH=7,说明原溶液中CH3COOH的物质的量稍大于0.2mol。酸或碱抑制水的电离,含弱酸根离子的盐促进水的电离,酸或碱的浓度越大,抑制水电离程度越大。A.1.0Lcmol·L-1CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,发生的反应为:CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,反应后的溶液是CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,其中CH3COONa的水解能够促进水的电离,而CH3COOH的电离会抑制水的电离。若向该混合溶液中通入HCl,b→c发生的反应为:CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl,CH3COONa减少,CH3COOH增多,水的电离程度减小;若向该混合溶液中加入NaOH固体,b→a发生的反应是:CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,CH3COONa增多,CH3COOH减少,水的电离会逐渐增大,因此水的电离程度:a>b>c,故A正确;B.b点对应的混合溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),则此时溶质为CH3COOH和CH3COONa,结合电荷守恒,所以c(Na+)<c(CH3COO-),故B正确;C.c点对于的溶液是通入0.1molHCl的溶液,相当于HCl中和氢氧化钠,所以c点溶液相当于原CH3COOH溶液和0.1molNaCl固体的混合液,醋酸浓度大于0.2mol/L,所以c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-),故C正确;D.该温度下,CH3COOH的电离平衡常数,a点对于溶液中pH=7,c(Na+)=c(CH3COO-)=0.2mol/L,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,则溶液中c(CH3COOH)=(c-0.2)mol/L,带入公式得,故D错误。15、D【解析】
A、K与a连接,在中性条件下,铁作负极、失电子、发生吸氧腐蚀,发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+,故A正确;B、K与a连接,石墨、Fe和饱和食盐水形成原电池,将化学能转变为电能,故B正确;C、K与b连接,Fe作阴极,阴极上氢离子得电子,电极反应为2H++2e-=H2↑,故C正确;D、K与b连接,Fe作阴极,Fe被保护,该方法叫外加电流的阴极保护法,故D错误。故选:D。16、B【解析】
根据离子的放电顺序判断电解实质,根据电解实质判断溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度的关系,结合题意判断选项。【详解】A.电解NaCl溶液时,阴极上析出氢气,阳极上得到氯气,所以溶液中的氢氧根离子浓度增大,溶液的pH值增大,溶液的pH>a,故A不符合;B.电解硫酸铜溶液,产物是金属铜、水和硫酸,由硫酸铜到电解后的硫酸溶液,pH减小,故B符合;C.电解硫酸钠溶液时,实际上电解的是水,所以溶液的pH值不变,仍为7,故C不符合;D.电解盐酸溶液,产物是氢气和氯气,氢离子的浓度减小,所以溶液的pH值增大,故D不符合;故答案选B。【点睛】随着电解的进行判断溶液pH值的变化,首先要知道离子的放电顺序、电解的实质,只有明白这些知识点才能正确解答。二、非选择题(本题包括5小题)17、邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)C13H20ON2浓HNO3/浓H2SO4,加热氨基取代反应吸收反应产生的HCl,提高反应的转化率或【解析】
A的分子式结合G得知:A是甲苯,B中有-NO2,结合G的结构苯环上的-CH3和N原子所连接B苯环上的C属于邻位关系,故B是邻硝基甲苯,在Fe和HCl存在下被还原成C物质:邻氨基甲苯,结合题干信息:二者反应条件一致,则确定D是乙醛CH3CHO,E是,部分路线如下:【详解】(1)B的化学名称是邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯);H的分子式是C13H20ON2;(2)由A生成B的反应是硝化反应,试剂:浓HNO3、浓H2SO4,反应条件:加热;(3)C中所含官能团的名称为氨基;观察G生成H的路线:G的Cl原子被丙胺脱掉—NH2上的一个H原子后剩下的集团CH3CH2CH2NH—取代,故反应类型是取代反应;(4)C与F反应生成G的化学方程式为;有机反应大多是可逆反应,加入K2CO3消耗反应产生的HCl,使平衡正向移动,提高反应物的转化率;(5)的单体是,联系原料有甲醇倒推出前一步是与甲醇酯化反应生成单体,由原料丙酮到增长了碳链,用到题干所给信息:,故流程如下:。18、加成浓硫酸、加热CH3COOH防止苯甲醇的羟基被氧化【解析】
苯甲醇和醋酸在浓硫酸催化下发生酯化反应生成B(),B和甲醛反应生成C,C催化氧化生成D,D再和NaOH溶液反应生成E(),根据E的结构简式回推,可知D→E是酯的水解,所以D为,D是C催化氧化生成的,所以C为,则B和甲醛的反应是加成反应。E→F增加了2个碳原子和2个氧原子,根据给出的已知,可推测试剂a为CH3COOH,生成的F为,F生成G(能使溴水褪色),G分子中有碳碳双键,为F发生消去反应生成的,结合H的结构简式可知G为。【详解】(1)①是和甲醛反应生成,反应类型是加成反应;②是的醇羟基发生消去反应生成的反应,所需试剂是浓硫酸,条件是加热;(2)由E生成F根据分子式的变化可以推出a的结构简式是CH3COOH,F的结构简式是;(3)反应③是的分子内酯化,化学方程式为:;E为,与E互为同分异构体,能水解,即需要有酯基,且苯环上只有一种取代基,同分异构体可以为或;(4)苯甲酸的醇羟基容易在反应过程中被氧化,A合成E选择题中路径来合成原因是防止苯甲醇的羟基被氧化;(5)要合成,需要有单体,由可以制得或,再发生消去反应即可得到。故合成路线为:19、2Fe+3Cl22FeCl3在沉积的FeCl3固体下方加热②⑤冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品干燥管K3[Fe(CN)6)溶液2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+FeCl3得到循环利用【解析】
Ⅰ.装置A中铁与氯气反应,反应为:2Fe+3Cl22FeCl3,B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品;为防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCl3潮解,所以用装置C无水氯化钙来吸水,装置D中用FeCl2吸收Cl2时的反应离子方程式2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,离子方程式为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,用氢氧化钠溶液吸收的是氯气,不用考虑防倒吸,所以装置E为氢氧化钠溶液吸收氯气,据此分析解答(1)~(5);Ⅱ.三价铁具有氧化性,硫化氢具有还原性,二者之间发生氧化还原反应,化学方程式为2FeCl3+H2S═2FeCl2+S↓+2HCl,电解氯化亚铁时,阴极阳离子得到电子发生还原反应;阳极阴离子失去电子发生氧化反应,据此分析解答(6)~(7)。【详解】Ⅰ.(1)氯气具有强氧化性,将有变价的铁元素氧化成高价铁,生成氯化铁,所以装置A中铁与氯气反应生成氯化铁,反应为2Fe+3Cl22FeCl3,故答案为:2Fe+3Cl22FeCl3;(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端,因为无水FeCl3加热易升华,要使沉积的FeCl3进入收集器,需要对FeCl3加热,使氯化铁发生升华,使沉积的FeCl3进入收集器,故答案为:在沉积的FeCl3固体下方加热;(3)为防止FeCl3潮解,可以采取的措施有:步骤②中通入干燥的Cl2,步骤⑤中用干燥的N2赶尽Cl2,故答案为:②⑤;(4)B中的冷水是为了冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品,装置C的名称为干燥管;Fe2+的检验可通过与K3[Fe(CN)6)溶液生成蓝色沉淀的方法来完成,故答案为:冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品;干燥管;K3[Fe(CN)6)溶液;(5)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,所以可以用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气,尾气吸收装置E为:,故答案为:;Ⅱ.(6)三价铁具有氧化性,硫化氢具有还原性,二者之间发生氧化还原反应:2FeCl3+3H2S=2FeCl2+6HCl+3S↓,离子方程式为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,故答案为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;(7)电解氯化亚铁时,阴极发生氢离子得电子的还原反应,2H++2e-═H2↑,阳极亚铁离子发生失电子的氧化反应:Fe2+-e-=Fe3+,电解池中最终得到的FeCl3可重新用来吸收H2S,可以循环利用,故答案为:FeCl3可以循环利用。20、氧气的密度比空气大将装置Ⅱ中装满水溶液呈橙色防止倒吸ClO3-+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O比较醋酸、碳酸和苯酚的酸性强弱(实证酸性:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH)b盛装在带玻璃塞的棕色细口玻璃瓶中,放置在阴凉处(阴暗低温的地方)【解析】
(1)氧气密度比空气大,用排空气法收集,需用向上排空气法收集,Ⅱ装置中进气管短,出气管长,为向下排空气法;用排水法可以收集O2等气体;(2)装置Ⅰ、Ⅲ验证物质的性质(K2打开,K1关闭).根据氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,如要设计实验证明氧化性KClO3>Cl2>Br2,则I中发生KClO3和浓盐酸的氧化还原反应,Ⅲ中发生氯气与NaBr的氧化还原反应,有缓冲作用的装置能防止倒吸,在B装置中KClO3和-1价的氯离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成氯气,根据强酸制弱酸,石灰石和醋酸反应生成二氧化碳,二氧化碳和苯酚钠反应生成苯酚,据此分析实验目的;(3)①根据化学反应原理,硝酸的制取原理是:固体和液体微热制取,难挥发性的酸来制取挥发性的酸,据此选择装置;②根据硝酸的性质选择合适的贮存方法,硝酸见光分解,保存时不能见光,常温下即可分解,需要低温保存。【详解】(1)甲同学:Ⅱ装置中进气管短,出气管长,为向下排空气法,O2的密度大于空气的密度,则氧气应采用向上排空气法收集,乙同学:O2不能与水发生反应,而且难溶于水,所以能采用排水法收集;所以改进方法是将装置Ⅱ中装满水,故答案为氧气的密度比空气大;将装置Ⅱ中装满水;(2)根据氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,
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