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文档简介
2024年江苏省常州市14校联盟高三下学期联考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、我国科技人员全球首创3290块长宽均为800毫米,重量仅为2.85公斤的可折叠光影屏助阵70周年国庆庆典。下列有关说法正确的是A.光影屏中安装的计算机芯片,其材质是二氧化硅B.为提升光影屏的续航能力,翻倍提高电池的能量密度C.光影屏选用可折叠LED,其工作原理是将化学能转化为电能D.为减轻光影屏的重量,选用的ABS工程塑料和碳纤维都是有机高分子材料2、“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法错误的是A.加热③时,溶液红色褪去,冷却后又变红色,体现SO2的漂白性B.加热②时,溶液红色变浅,可证明氨气的溶解度随温度的升高而减小C.加热①时,上部汇集了NH4Cl固体,此现象与碘升华实验现象相似D.三个“封管实验”中所涉及到的化学反应不全是可逆反应3、下列属于碱的是()A.SO2 B.CH3CH2OH C.Ca(OH)2 D.KCl4、下列离子方程式书写正确的是A.食醋除水垢2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O:B.稀硝酸中加入少量亚硫酸钠:2H++SO32-=SO2↑+H2OC.处理工业废水时Cr(Ⅵ)的转化:Cr2O72-+3SO32-+8H+=3SO42-+2Cr3++4H2OD.用酸性KMnO4测定草酸溶液浓度:5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O5、目前中国已经通过自主创新成功研发出第一台锌溴液流储能系统,实现了锌溴电池的隔膜、极板、电解液等关键材料自主生产。锌溴电池的原理装置图如图所示,下列说法错误的是()A.充电时电极石墨棒A连接电源的正极B.放电过程中阴离子通过隔膜从正极区移向负极区C.放电时负极反应为2Br-—2e-=Br2D.放电时右侧电解质储罐中的离子总浓度增大6、短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大。已知元素A元素原子最外层电子数是次外层的2倍;B、C的最外层电子数之比为5:2,D的氧化物是常用的耐火材料;下列叙述正确的是()A.元素A的氢化物都是气体B.简单离子半径:C>D>B元素C.B、C形成的化合物与水反应可以生成一种刺激性气味的气体D.元素B的气态氢化物的水溶液能溶解单质D7、下列实验装置、试剂选择和操作均正确的是A.除去NO中的NO2B.铁制品表面镀锌C.配制一定浓度的硫酸D.鉴定Fe3+A.A B.B C.C D.D8、能用离子方程式CO32﹣+2H+=H2O+CO2↑表示的反应是()A.碳酸钠与足量稀硝酸的反应 B.碳酸氢钠与足量盐酸的反应C.碳酸钡与少量稀盐酸的反应 D.碳酸钠与足量稀醋酸的反应9、某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是A.反应过程a有催化剂参与B.该反应为吸热反应,热效应等于∆HC.改变催化剂,可改变该反应的活化能D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E210、下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是A.用装置甲制取氯气B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O11、分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有()A.3种 B.4种 C.5种 D.6种12、下列说法错误的是()A.图a所示实验中,石蜡油发生分解反应,碎瓷片作催化剂B.用图b所示装置精炼铜,电解过程中CuSO4溶液的浓度保持不变C.用图c所示装置制备碳酸氢钠固体时,从e口通入NH3,再从f口通入CO2,g中盛放蘸有稀硫酸的脱脂棉D.测定某盐酸的物质的量浓度所用图d所示装置中滴定管选择错误13、下列实验操作合理的是()A.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择甲基橙为指示剂B.用湿润的pH试纸测定CH3COONa溶液的pHC.用蒸馏的方法分离乙醇(沸点为78.3℃)和苯(沸点为80.1℃)的混合物D.向溶液中加入新制氯水,再滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则证明溶液中一定含有Fe2+14、Z是一种常见的工业原料,实验室制备Z的化学方程式如下图所示。下列说法正确的是()A.1molZ最多能与7molH2反应B.Z分子中的所有原子一定共平面C.可以用酸性KMnO4溶液鉴别X和YD.X的同分异构体中含有苯环和醛基的结构有14种(不考虑立体异构)15、下列实验Ⅰ~Ⅳ中,正确的是()A.实验Ⅰ:配制一定物质的量浓度的溶液B.实验Ⅱ:除去Cl2中的HClC.实验Ⅲ:用水吸收NH3D.实验Ⅳ:制备乙酸乙酯16、利用有机物X在一定条件下可合成植物生长所需的“平衡因子”Y(部分产物未写出)。已知含有“手性碳原子”的分子可形成对映异构体。下列有关说法中正确的是()A.X,Y分子都不存在对映异构体B.X分子中所有碳原子可能都在同一平面C.Y分子可以发生取代、酯化、消去、加成、氧化等反应D.未写出的产物可能有2种,且都具有两性化合物的特性二、非选择题(本题包括5小题)17、某药物G,其合成路线如下:已知:①R-X+②试回答下列问题:(1)写出A的结构简式_________。(2)下列说法正确的是__________A.化合物E具有碱性B.化合物B与新制氢氧化铜加热产生砖红色沉淀C.化合物F能发生还原反应D.化合物G的分子式为C16H17N5O2Br(3)写出C+D→E的化学方程式___________。(4)请设计以用4-溴吡啶()和乙二醇()为原料合成化合物D的同系物的合成路线________(用流程图表示,无机试剂任选)。(5)写出化合物A可能的同分异构体的结构简式__________。须同时符合:①分子中含有一个苯环;②1H-NMR图谱显示分子中有3种氢原子。18、某研究小组按下列路线合成甜味剂阿斯巴甜:已知:①芳香化合物A能发生银镜反应,核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢原子;②③RCN→H④回答下列问题:(1)F的结构简式是_________________________________________。(2)下列说法正确的是________。A.化合物A的官能团是羟基B.化合物B可发生消去反应C.化合物C能发生加成反应D.化合物D可发生加聚反应(3)写出阿斯巴甜与足量NaOH水溶液充分反应的化学方程式:_________。(4)写出同时符合下列条件的D的同分异构体的结构简式:_________。①有三种化学环境不同的氢原子;②含苯环的中性物质。(5)参照上述合成路线,设计一条由甲醛为起始原料制备氨基乙酸的合成路线________。19、钴是一种中等活泼金属,化合价为+2价和+3价,其中CoC12易溶于水。某校同学设计实验制取(CH3COO)2Co(乙酸钴)并验证其分解产物。回答下列问题:(1)甲同学用Co2O3与盐酸反应制备CoC12•4H2O,其实验装置如下:①烧瓶中发生反应的离子方程式为______。②由烧瓶中的溶液制取干燥的CoC12•4H2O,还需经过的操作有蒸发浓缩、______、洗涤、干燥等。(2)乙同学利用甲同学制得的CoC12•4H2O在醋酸氛围中制得无水(CH3COO)2Co,并利用下列装置检验(CH3COO)2Co在氮气气氛中的分解产物。已知PdC12溶液能被CO还原为Pd。①装置E、F是用于检验CO和CO2的,其中盛放PdC12溶液的是装置______(填“E”或“F”)。②装置G的作用是______;E、F、G中的试剂均足量,观察到I中氧化铜变红,J中固体由白色变蓝色,K中石灰水变浑浊,则可得出的结论是______。③通氮气的作用是______。④实验结束时,先熄灭D和I处的酒精灯,一段时间后再关闭弹簧夹,其目的是______。⑤若乙酸钴最终分解生成固态氧化物X、CO、CO2、C2H6,且n(X):n(CO):n(CO2):n(C2H6)=1:4:2:3(空气中的成分不参与反应),则乙酸钴在空气气氛中分解的化学方程式为______。20、某小组为探究K2Cr2O7中Cr在不同条件下存在的主要形式及性质特点。室温下(除系列实验I中ii外)进行了如下系列实验:系列实验I装置滴管中的试剂试管中的试剂操作现象i1mL水4mL0.1mol·L-1K2Cr2O7橙色溶液振荡溶液颜色略微变浅ii1mL水振荡60℃水浴溶液颜色较i明显变浅iii1mL18.4mol·L-1浓硫酸振荡溶液颜色较i明显变深iv1mL6mol·L-1NaOH溶液振荡_____________________v3滴浓KI溶液iv中溶液振荡无明显现象vi过量稀硫酸v中溶液边滴边振荡溶液颜色由黄色逐渐变橙色,最后呈墨绿色已知:K2CrO4溶液为黄色;Cr3+在水溶液中为绿色。请按要求回答下列问题:(1)写出K2C2O7在酸性条件下平衡转化的离子方程式:________________________。对比实验i与ii,可得结论是该转化反应的△H______0(填>”或“<”)。(2)结合实验i、ii,分析导致ii中现象出现的主要因素是__________________。(3)推测实验iv中实验现象为________________________。对比实验i、ii、iv中实验现象,可知,常温下K2Cr2O7中Cr在碱性条件下主要以______离子形式存在。(4)对比实验v与vi,可知:在______条件下,+6价Cr被还原为______。(5)应用上述实验结论,进一步探究含Cr2O72-废水样品用电解法处理效果的影响因素,实验结果如下表所示(Cr2O72-的起始浓度、体积,电压、电解时间等均相同)。系列实验Ⅱiiiiiiiv样品中是否加Fe2(SO4)3否否加入5g否样品中是否加入稀硫酸否加入1mL加入1mL加入1mL电极材料阴、阳极均为石墨阴极为石墨,阳极为铁Cr2O72-0.92212.720.857.3①实验中Cr2O72-在阴极的反应式:_________________________________________________。②实验i中Fe3+去除Cr2O72-的机理如图所示,结合此机理,解释实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因(用电极反应式、离子方程式和必要的文字说明)_____________________________。21、铁单质及化合物与我们的生产、生活紧密相关。(1)Fe3+的基态核外价电子排布式为______,应用原子结构比较Fe与同周期的Mn第三电离能(I3)的大小:I3(Mn)_______I3(Fe)(填>、<、=)。理由是_______。(2)Fe、Fe2+、Fe3+可以与CO、SCN-、CN-、H2NCONH2(尿素)等多种配体形成很多的配合物。①配合物Fe(CO)5的熔点-20℃,沸点103℃,可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示:下列关于Fe(CO)5说法不正确的是________。A.Fe(CO)5是分子晶体B.Fe(CO)5中Fe原子的配体与C22-互为等电子体C.Fe(CO)5中σ键与π键之比为1:1D.Fe(CO)5=Fe+5CO反应中没有新化学键生成②CN-的电子式为__________。③H2NCONH2(尿素)中N、C原子的杂化方式分别为__________、__________,组成尿素的4种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________,1molH2NCONH2(尿素)分子中含有σ键的数目为__________。(3)NaCl和MgO都属于离子化合物,NaCl的熔点为801.3C,MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是________。(4)FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置的Fe或者b位置的Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy,FexNy转化为两种Cu的替代型产物的能量变化如图2所示,其中相对不稳定的Cu替代型产物的化学式为__________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
A.光影屏中安装的计算机芯片,其材质是硅,A不正确;B.可折叠光影屏将续航能力翻倍提升,电池的能量密度翻倍提高,B正确;C.LED光影屏白天将光能转化为电能,夜晚将电能转化为光能,C不正确;D.碳纤维是无机非金属材料,D不正确;故选B。2、A【解析】
A.依据二氧化硫的漂白原理和漂白效果不稳定性解答;B.加热时氨气逸出,②中颜色为无色,冷却后氨气溶解②中为红色;C.氯化铵不稳定,受热易分解,分解生成的氨气遇冷重新反应生成氯化铵;D.可逆反应应在同一条件下进行。【详解】A.二氧化硫与有机色素化合生成无色物质而具有漂白性,受热又分解,恢复颜色,所以加热时,③溶液变红,冷却后又变为无色,故A错误;B.加热时氨气逸出,②中颜色为无色,冷却后氨气溶解②中为红色,可证明氨气的溶解度随温度的升高而减小,故B正确;C.加热时,①上部汇集了固体NH4Cl,是由于氯化铵不稳定,受热易分解,分解生成的氨气遇冷重新反应生成氯化铵,此现象与碘升华实验现象相似,故C正确;D.氨气与水的反应是可逆的,可逆反应应在同一条件下进行,题中实验分别在加热条件下和冷却后进行,不完全是可逆反应,故D正确;故答案选A。【点睛】本题注意“封管实验”的实验装置中发生的反应分别在加热条件下和冷却后进行,不一定是可逆反应,要根据具体的化学反应进行判断。3、C【解析】
A.SO2为酸性氧化物,不是碱,故A错误;B.CH3CH2OH为有机化合物的醇,不是碱,故B错误;C.Ca(OH)2电离出的阴离子全部是氢氧根,属于碱,故C正确;D.KCl由金属阳离子和酸根组成,属于盐,故D错误;故选C。【点睛】本题注意碱和醇的区别,把握概念即可判断,注意﹣OH和OH﹣的联系与区别。4、C【解析】
A.食醋的主要成分为乙酸,属于弱酸,用食醋除水垢,离子方程式:2CH3COOH+CaCO3═CO2↑+Ca2++H2O+2CH3COO-,故A错误;B.酸性条件下,亚硫酸钠被硝酸氧化生成硫酸钠,离子反应方程式为:3SO32-+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2O,故B错误;C.Cr(Ⅵ)具有强氧化性,可以用在酸性条件下,用亚硫酸钠处理工业废水时Cr(Ⅵ),反应的离子方程式为:Cr2O72-+3SO32-+8H+=3SO42-+2Cr3++4H2O,故C正确;D.酸性高锰酸钾可氧化草酸溶液,草酸是弱酸,不能拆开,正确的的离子反应为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点为B,要注意硝酸具有强氧化性,能够将亚硫酸根离子氧化。5、C【解析】
放电时,Zn是负极,负极反应式为:Zn-2e-═Zn2+,正极反应式为:Br2+2e-=2Br-,充电时,阳极反应式为2Br--2e-=Br2、阴极反应式为Zn2++2e-=Zn。【详解】A.充电时电极石墨棒A连接电源的正极,反应式为2Br--2e-=Br2,故A正确;B.放电过程中阴离子通过隔膜从正极区移向负极区,故B正确;C.放电时,Zn是负极,负极反应式为:Zn-2e-═Zn2+,故C错误;D.正极反应式为:Br2+2e-=2Br-,阴离子通过隔膜从正极区移向负极区,放电时右侧电解质储罐中的离子总浓度增大,故D正确;故选C。6、C【解析】
短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大。已知元素A元素原子最外层电子数是次外层的2倍,A为第二周期元素,故A为碳;D的氧化物是常用的耐火材料,故D为铝;B、C的最外层电子数之比为5:2,最外层电子数不得超过8,原子序数要比碳大比铝小,故B为氮、C为镁。【详解】A.元素碳的氢化物都是有机物的烃类,当碳原子数小于5时,为气态,大于5时为液态或固态,故A错误;B.B、C、D简单离子均为两个电子层,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径:B>C>D,故B错误;C.B、C形成的化合物为二氮化三镁,与水反应可以生成有刺激性气味的氨气,故C正确;D.元素B的气态氢化物的水溶液为氨水,氨水是弱碱不能与铝反应,故D错误;答案选C。7、A【解析】A、NO2溶于水生成硝酸和NO,选项A正确;B、电镀时电解质溶液应该含有镀层金属离子,故应该用氯化锌作为电解质溶液,选项B错误;C、容量瓶不能用来稀释浓硫酸,选项C错误;D、胶头滴管不能插入到试管中,选项D错误。答案选A。点睛:化学实验常用仪器的使用方法和化学实验基本操作是进行化学实验的基础,对化学实验的考查离不开化学实验的基本操作,所以本部分内容主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用知识解决实际问题的能力。8、A【解析】
A.碳酸钠与足量稀硝酸的反应,碳酸钠为可溶性的盐,硝酸为强酸,二者反应生成可溶性的硝酸钠,其离子方程式可以用CO32﹣+2H+═H2O+CO2↑表示,A项正确;B.碳酸氢根为弱酸的酸式盐,应写成HCO3﹣离子形式,该反应的离子方程式为HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑,B项错误;C.碳酸钡为难溶物,离子方程式中需要保留化学式,该反应的离子方程式为:BaCO3+2H+═Ba2++H2O+CO2↑,C项错误;D.CH3COOH为弱酸,在离子方程式中应写成化学式,其反应的离子方程式为:CO32﹣+2CH3COOH═CO2↑+H2O+2CH3COO﹣,D项错误;答案选A。【点睛】在书写离子方程式时,可以拆的物质:强酸、强碱、可溶性盐;不可以拆的物质:弱酸、弱碱、沉淀、单质、氧化物等。熟练掌握哪些物质该拆,哪些物质不该拆,是同学们写好离子方程式的关键。9、C【解析】
A.催化剂能降低反应的活化能,故b中使用了催化剂,故A错误;B.反应物能量高于生成物,为放热反应,△H=生成物能量-反应物能量,故B错误;C.不同的催化剂,改变反应的途径,反应的活化能不同,故C正确;D.催化剂不改变反应的始终态,焓变等于正逆反应的活化能之差,图中不能确定正逆反应的活化能,故D错误;故选C。10、C【解析】
A、二氧化锰与浓盐酸需要在加热的条件下反应制取氯气,A不正确;B、用装置乙除去氯气中的少量氯化氢应该用饱和氯化钠溶液,且气体是长口进短口出,B不正确;C、二氧化锰不溶于水,因此分离二氧化锰和氯化锰溶液需要过滤,装置丙是过滤装置,C正确;D、锰离子水解,水解吸热,因此不能直接加热蒸发氯化锰溶液制备MnCl2·4H2O,应该在氯化氢的气氛中进行,D不正确。答案选C。11、B【解析】
分子式为C5H10O2的有机物可能是羧酸或酯,能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体,说明该有机物含有-COOH,为饱和一元羧酸,烷基为-C4H9,丁基异构数等于该有机物的异构体数。【详解】分子式为C5H10O2的有机物能与NaHCO3能产生气体,说明该有机物中含有-COOH,为饱和一元羧酸,则烷基为-C4H9,-C4H9异构体有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,故符合条件的有机物的异构体数目为4,故选B。【点睛】本题考查特定结构的同分异构体书写,侧重于分析能力的考查,注意官能团的性质与确定,熟练掌握碳原子数小于5的烃基的个数是解决本题的关键。12、B【解析】
A.根据图a装置分析,浸透石蜡的石棉加热时产生石蜡蒸汽,石蜡蒸汽附着在碎瓷片上,受热分解,碎瓷片作催化剂,故A正确;B.阳极是粗铜,含有锌等活泼金属杂质,根据放电顺序,较活泼金属先失去电子形成阳离子进入溶液,根据电子转移守恒,此时在阴极铜离子得电子生成铜,所以电解过程中CuSO4溶液的浓度会减小,故B错误;C.图c所示装置是侯氏制碱法的反应原理,向饱和氯化钠的氨水溶液中通入二氧化碳气体,反应生成碳酸氢钠,g的作用是吸收氨气,冷水的目的是降低温度有助于晶体析出,故C正确;D.如图所示,滴定管中装有氢氧化钠溶液,所以滴定管应该选用碱式滴定管,应该是下端带有橡胶管的滴定管,故D正确。故选B。【点睛】酸式滴定管的下端为一玻璃活塞,开启活塞,液体即自管内滴出。碱式滴定管的下端用橡皮管连接一支带有尖嘴的小玻璃管。橡皮管内装有一个玻璃圆球。用左手拇指和食指轻轻地往一边挤压玻璃球外面的橡皮管,使管内形成一缝隙,液体即从滴管滴出。13、A【解析】
A.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液,滴定终点时溶液呈酸性,可选择甲基橙为指示剂,A选项正确;B.用湿润的pH试纸测定醋酸钠溶液的pH,相当于稀释醋酸钠溶液,由于醋酸钠呈碱性,所以会导致测定结果偏小,B选项错误;C.乙醇和苯的沸点相差不大,不能用蒸馏的方法分离,C选项错误;D.向溶液中加入新制氯水,再滴加KSCN溶液,若溶液变红色,只能说明Fe3+,但不能说明Fe3+一定是由Fe2+被氯水氧化而来,即不能证明溶液中一定含有Fe2+,D选项错误;答案选A。14、D【解析】
A.1分子Z中含有2个苯环、1个碳碳双键、1个羰基,则1molZ最多能与8molH2发生加成反应,故A错误;B.Z分子中含有甲基,因此Z分子中的所有原子不可能共平面,故B错误;C.X分子中苯环上含有侧键—CH3,Y分子中含有—CHO,则X和Y都能使酸性KMnO4溶液褪色,则不能用酸性KMnO4溶液鉴别X和Y,故C错误;D.X的同分异构体中含有苯环和醛基的结构,取代基为—CH2CH2CHO的结构有1种,取代基为—CH(CHO)CH3的结构有1种,取代基为—CH2CH3和—CHO有3种,取代基为—CH2CHO和—CH3的结构有3种,取代基为2个—CH3和1个—CHO的结构有6种,共14种,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】只要有甲基,原子都不可能共平面,分析共面时一定要从甲烷、乙烯、苯三种结构中推其他共面、共线问题。15、B【解析】
A.配制一定物质的量浓度的溶液,把溶液或蒸馏水加入容量瓶中需要用玻璃棒引流,故A错误;B.HCl极易溶于水,Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,可用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质,故B正确;C.NH3极易溶于水,把导管直接插入水中,会发生倒吸,故C错误;D.制备乙酸乙酯时缺少浓硫酸,乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会发生水解,并且导管直接插入液面以下,会发生倒吸,故D错误;故答案为B。16、D【解析】
A.连有四个不同基团的碳原子称为手性碳原子,X、Y分子中都存在手性碳原子,则都存在对映异构体,故A错误;B.X分子中同时连接两个甲基的碳原子为四面体构型,则X分子中所有碳原子不可能都在同一平面上,故B错误;C.Y分子中与羟基相连的碳原子的邻碳原子上无氢原子,则Y分子不能发生消去反应,故C错误;D.因为X分子结构中有肽键和酯基,则X生成Y的反应可能是发生了水解反应,生成的另外两种产物分别为HOOCCH2NH2、,都具有两性化合物的特性,故D正确;综上所述,答案为D。二、非选择题(本题包括5小题)17、A、B、C+→+HBr、、【解析】
A的分子式为C6H6N2Br2,A生成分子式为C7H6N2Br2O的B,再结合B的结构推测由A生成B的反应即取代反应,生成了一个肽键,所以A的结构为。B经过反应后生成分子式为C7H4N2Br2的C,相比于B,C的分子中少了1个H2O,所以推测B生成C额外产生了不饱和结构。由C生成E的条件以及E的分子式为C16H20N3O2Br且其中仅含1个Br推测,C生成E发生的是已知信息中给出的反应①类型的取代反应;进一步由G的结构原子的排列特点可以推测,C的结构为,那么E的结构为。E反应生成分子式为C14H16N3OBr的产物F,再结合反应条件分析可知,E生成F的反应即已知信息中提供的反应②,所以F的结构为。【详解】(1)通过分析可知,A生成B的反应即取代反应,所以A的结构即为;(2)A.通过分析可知,E的结构为,结构中含有咪唑环以及胺的结构,所以会显现碱性,A项正确;B.化合物B的结构中含有醛基,所以可以与新制氢氧化铜在加热条件下产生砖红色沉淀,B项正确;C.通过分析可知,F的结构为,可以与氢气加成生成醇,所以F可以发生还原反应,C项正确;D.由化合物G的结构可知其分子式为C16H18N5O2Br,D项错误;答案选ABC;(3)C与D反应生成E的方程式为:++HBr;(4)原料中提供了乙二醇,并且最终合成了,产物的结构中具有特征明显的五元环结构,因此考虑通过已知信息中的反应②实现某步转化;所以大致思路是,将4-溴吡啶中的溴原子逐渐转变为羰基,再与乙二醇发生反应②即可,所以具体的合成路线为:;(5)化合物A为,分子中含有4个不饱和度,1个苯环恰好有4个不饱和度,所以符合条件的A的同分异构体除苯环外其他结构均饱和;除去苯环外,有机物中还含有2个溴原子,以及2个都只形成单键的氮原子;若苯环上只安排1个取代基,没有能够满足核磁共振氢谱有3组峰的要求的结构;若苯环上有2个取代基,只有;若苯环上有3个取代基,没有能够满足核磁共振氢谱有3组峰的要求的结构;若苯环上有4个取代基,则满足要求的结构有和,至此讨论完毕。【点睛】推断有机物结构时,除了反应条件,物质性质等信息外,还可以从推断流程入手,对比反应前后,物质结构上的差异推测反应的具体情况。18、BC、【解析】
化合物A为芳香族化合物,即A中含有苯环,根据A的分子式,以及A能发生银镜反应,A中含有醛基,核磁共振氢谱有5种不同化学环境的氢原子,根据苯丙氨酸甲酯,A的结构简式为,根据信息②,推出B的结构简式为,根据信息③,推出C的结构简式为,根据信息④,-NH2取代羟基的位置,即D的结构简式为,根据反应⑥产物,推出F的结构简式为,据此分析。【详解】(1)根据上述分析,F的结构简式为;(2)A、根据A的结构简式,A中含有官能团是醛基,故A错误;B、根据B的结构简式,羟基所连碳原子的相邻的位置上有H,即能发生消去反应,故B正确;C、C中含有苯环,能发生加成反应,故C说法正确;D、化合物D中不含碳碳双键或叁键,不能发生加聚反应,故D错误;答案选BC;(3)根据阿斯巴甜的结构简式,1mol阿斯巴甜中含有1mol羧基、1mol酯基、1mol肽键,因此1mol阿斯巴甜最多消耗3molNaOH,其化学方程式为+3NaOH+CH3OH+H2O;(4)有三种不同化学环境的氢原子,说明是对称结构,该有机物显中性,该有机物中不含羧基、-NH2、酚羟基,根据D的结构简式,该同分异构体中含有-NO2,符合要求同分异构体是、;(5)氨基乙酸的结构简式为H2NCH2COOH,原料为甲醛,目标产物是氨基乙酸,增加了一个碳原子,甲醛先与HCN发生加成反应,生成HOCH2CN,在酸溶液生成HOCH2COOH,然后在一定条件下,与NH3发生H2NCH2COOH,即合成路线为。【点睛】本题的难点是同分异构体的书写,应从符合的条件入手,判断出含有官能团或结构,如本题,要求有机物为中性,有机物中不含羧基、-NH2、酚羟基,即N和O组合成-NO2,该有机物有三种不同化学环境的氢原子,说明是对称结构,即苯环应有三个甲基,从而判断出结构简式。19、Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O冷却结晶、过滤F除去CO2分解产物中还含有一种或多种含C、H元素的物质将D中的气态产物被后续装置所吸收,或排除装置中的空气或不使K中水蒸气进入盛无水CuSO4的干燥管中防止倒吸3(CH3COO)2CoCo3O4+4CO↑+2CO2↑+3C2H6↑【解析】
(1)①已知,盐酸、COCl2易溶于水,写离子形式,氧化物、单质写化学式,反应的离子方程式:Co2O3+2Cl-+6H+=2Co2++Cl2↑+3H2O;②因反应产物中含有结晶水,则不能直接加热制取,应采用:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥等操作;(2)①装置E、F是用于检验CO和CO2,PdCl2溶液能被CO还原为Pd,因此装置E用于检验CO2,F装置用于检验CO,装盛足量PdCl2溶液;②装置G的作用是吸收CO2,以防在装置内对后续实验产生干扰;氧化铜变红,则氧化铜被还原,无水硫酸铜变蓝,说明反应中产生水,石灰水变浑浊,则说明产生二氧化碳气体,则说明分解产物中含有一种或多种含有C、H元素的物质;③通入氮气的作用为使D装置中产生的气体全部进入后续装置,且排净后续装置内的氧气等;④实验结束时,先熄天D和I处的酒精灯,一段时间后装置D、E内的温度降低后再停止通入气体可以有效防止倒吸;⑤乙酸钴受热分解,空气中的成分不参与反应生成物有固态氧化物X、CO、CO2、C2H6,且n(X)︰n(CO)︰n(CO2)︰n(C2H6)=1︰4︰2︰3,根据原子守恒配平即可;【详解】(1)①已知,盐酸、COCl2易溶于水,写离子形式,氧化物、单质写化学式,反应的离子方程式:Co2O3+2Cl-+6H+=2Co2++Cl2↑+3H2O;②因反应产物中含有结晶水,则不能直接加热制取,应采用:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥等操作;(2)①装置E、F是用于检验CO和CO2,PdCl2溶液能被CO还原为Pd,因此装置E用于检验CO2,F装置用于检验CO,装盛足量PdCl2溶液;②装置G的作用是吸收CO2,以防在装置内对后续实验产生干扰;氧化铜变红,则氧化铜被还原,无水硫酸铜变蓝,说明反应中产生水,石灰水变浑浊,则说明产生二氧化碳气体,则说明分解产物中含有一种或多种含有C、H元素的物质,答案为:除去CO2;分解产物中含有一种或多种含C、H元素的物质;③通入氮气的作用为使D装置中产生的气体全部进入后续装置,且排净后续装置内的氧气等,答案为:将D中的气态产物带入后续装置(或排除装置中的空气或不使K中水蒸气进入盛无水硫酸铜的干燥管等);④实验结束时,先熄天D和I处的酒精灯,一段时间后装置D、E内的温度降低后再停止通入气体可以有效防止倒吸,答案为:防止倒吸;⑤乙酸钴受热分解,空气中的成分不参与反应生成物有固态氧化物X、CO、CO2、C2H6,且n(X)︰n(CO)︰n(CO2)︰n(C2H6)=1︰4︰2︰3,根据原子守恒配平即可,反应式为:3(CH3COO)2CoCo3O4+4CO↑+2CO2↑+3C2H6↑;20、>c(H+)温度溶液颜色较i明显变浅CrO42-酸性Cr3+Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2OFe-2e-=Fe2+,6Fe2++14H++Cr2O72-=6Fe3++2Cr3++7H2O,Fe3++e-=Fe2+,Fe2+继续还原Cr2O72-,Fe2+循环利用提高了Cr2O72-的去除率【解析】
(1)根据实验vi的现象可知酸性条件下Cr2O72-发生水解;实验ii与实验i对比,当60℃水浴时,溶液颜色较i明显变浅,根据温度对化学反应平衡的影响效果作答;(2)根据单一变量控制思想分析;(3)因K2C2O7中存在平衡:试管c中加入NaOH溶液,消耗H+,促使平衡向正反应方向进行;(4)依据实验vi中现象解释;(5)①实验中Cr2O72-应在阴极上放电,得电子被还原成Cr3+,据此作答;②根据图示,实验iv中阳极为铁,铁失去电子生成Fe2+,Fe2+与Cr2O72-在酸性条件下反应生成Fe3+,Fe3+在阴极得电子生成Fe2+,继续还原Cr2O72-,据此分析。【详解】(1)根据实验vi的现象可知酸性条件下Cr2O72-发生水解,其离子方程式为:实验ii与实验i对比,当60℃水浴时,溶液颜色较i明显变浅,说明平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应,△H>0故答案为>;(2)根据单一变量控制思想,结合实验i、ii可知,导致ii中现象出现的主要因素为60℃水浴即温度,故答案为温度;(3)因K2C2O7中存在平衡:试管c中加入NaOH溶液,消耗H+,促使平衡向正反应方向进行,溶液颜色由橙色变为黄色,溶液颜色较i明显变浅,铬元素主要以CrO42-形式存在,故答案为溶液颜色较i明显变浅;CrO42-;(4)实验vi中,滴入过量稀硫酸发现,溶液颜色由黄色逐渐变橙色,最后呈墨绿色,结合给定条件说明+6价的Cr元素变为+3价,所以在酸性条件下,+6价Cr可被还原为+3价,故答案为酸性;+3;(5)①实验中Cr2O72-应在阴极上放电,得电子被还原成Cr3+,电解质环境为酸性,因此Cr2O72-放电的反应式为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O,故答案为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O;②根据图示,实验iv中阳极为铁,铁失去电子生成Fe2+,其离子方程式为:Fe-2e-=Fe2+,Fe2+与Cr2O72-在酸性条件下反应生成Fe3+,其离子方程式为:6Fe2++14
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