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文档简介
2024年云南省宣威市第十二中学高三冲刺模拟化学试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、我国历史悠久,有灿烂的青铜文明,出土大量的青铜器。研究青铜器中(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是()A.青铜器发生电化学腐蚀,图中c作负极,被氧化B.正极发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-C.环境中的C1-与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓D.若生成2molCu2(OH)3Cl,则理论上消耗标准状况下O2的体积为22.4L2、炼油厂的废碱液含有废油、苯酚钠、碳酸钠等,实验室通过以下两个步骤处理废碱液获取氢氧化钠固体。下列说法正确的是A.用装置甲制取CO2并通入废碱液B.用装置乙从下口放出分液后上层的有机相C.用装置丙分离水相中加入Ca(OH)2产生的CaCO3D.用装置丁将滤液蒸发结晶得到NaOH固体3、中国科学院科研团队研究表明,在常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理示意图。下列说法不正确的是A.该过程将太阳能转化成为化学能B.该过程中,涉及极性键和非极性健的断裂与生成C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1D.原料气N2可通过分离液态空气获得4、在恒容密闭容器中发生反应:2NO2(g)N2O4(g)ΔH=-akJ/mol(a>0),设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A.平衡后升高温度,容器中气体颜色加深B.每消耗44.8LNO2,生成N2O4的分子数一定为NAC.该容器中气体质量为46g时,原子总数为3NAD.若N2O4分子数增加0.5NA,则放出0.5akJ的热量5、亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图,有关说法不正确的是()A.NaOH的电子式为B.加入的H2O2起氧化作用C.ClO2发生器中发生反应的离子方程式为2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣D.操作②实验方法是重结晶6、碳钢广泛应用在石油化工设备管道等领域,随着深层石油天然气的开采,石油和天然气中含有的CO2及水引起的腐蚀问题(俗称二氧化碳腐蚀)引起了广泛关注。深井中二氧化碳腐蚀的主要过程如下所示:负极:(主要)正极:(主要)下列说法不正确的是A.钢铁在CO2水溶液中的腐蚀总反应可表示为B.深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为化学腐蚀C.碳钢管道在深井中的腐蚀与油气层中盐份含量有关,盐份含量高腐蚀速率会加快D.腐蚀过程表明含有CO2的溶液其腐蚀性比相同pH值的HCl溶液腐蚀性更强7、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质。已知A分子中含有18个电子,C、D有漂白性。五种物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是A.Y的简单氢化物的沸点比Z的高B.X、Y组成的化合物中可能含有非极性键C.Z的氧化物对应水化物的酸性比W的弱D.W是所在周期中原子半径最小的元素8、天然气是一种重要的化工原料和燃料,常含有少量H2S。一种在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如图所示。下列说法正确的是A.脱硫过程中Fe2(SO4)3溶液的pH逐渐减小B.CH4是天然气脱硫过程的催化剂C.脱硫过程需不断补充FeSO4D.整个脱硫过程中参加反应的n(H2S):n(O2)=2:19、下列有关化学用语表示不正确的是()A.蔗糖的分子式:C12H22O11 B.HClO的结构式H-Cl-OC.氯化钠的电子式: D.二硫化碳分子的比例模型:10、下列仪器名称为“烧杯”的是()A.B.C.D.11、25℃时,改变某醋酸溶液的pH,溶液中c(CH3COO-)与c(CH3COOH)之和始终为0.1mol·L-1,溶液中H+、OH-、CH3COO-及CH3COOH浓度的常用对数值(lgc)与pH的关系如图所示。下列说法错误的是()A.图中③表示lgc(H+)与pH的关系曲线B.0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH约为2.88C.lgK(CH3COOH)=4.74D.向0.10mol·L-1醋酸钠溶液中加入0.1mol醋酸钠固体,水的电离程度变大12、有a、b、c、d四种原子序数依次增大,且均不大于20的主族元素,a、c同主族,a的最外层电子数是内层电子数的3倍,b为金属元素,a、c、d的最外层电子数之和为19。下列叙述正确的是A.a、b可能形成含有共价键的离子化合物B.简单离子半径大小:d>c>a>bC.含氧酸的酸性强弱:d>cD.b、c的简单离子在水溶液中一定能大量共存13、欲测定Mg(NO3)2•nH2O中结晶水的含量,下列方案中肯定不可行的是A.称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量B.称量样品→加热→冷却→称量Mg(NO3)2C.称量样品→加热→冷却→称量MgOD.称量样品→加NaOH溶液→过滤→加热→冷却→称量MgO14、二氧化氯(ClO2)是易溶于水且不与水反应的黄绿色气体,沸点为11℃。某小组在实验室中制备ClO2的装置如下:[已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4]下列说法正确的是A.装置C中装的是饱和食盐水,a逸出的气体为SO2B.连接装置时,导管口a应接h或g,导管口c应接eC.装置D放冰水的目的是液化SO2,防止污染环境D.可选用装置A利用1mol·L−1盐酸与MnO2反应制备Cl215、氰氨化钙是一种重要的化工原料,其制备的化学方程式为:CaCO3+2HCN=CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列说法正确的是A.CO为氧化产物,H2为还原产物 B.CaCN2含有共价键,属于共价化合物C.HCN既是氧化剂又是还原剂 D.每消耗10gCaCO3生成2.24LCO216、某有机物分子式为C5H10O3,与饱和NaHCO3溶液反应放出气体体积与同等状况下与Na反应放出气体体积相等,该有机物有(不含立体异构)()A.9种 B.10种 C.11种 D.12种二、非选择题(本题包括5小题)17、利用木质纤维可合成药物中间体H,还能合成高分子化合物G,合成路线如下:已知:(1)A的化学名称是________________。(2)B的结构简式是____________,由C生成D的反应类型为____________。(3)化合物E的官能团为________________。(4)F分子中处于同一平面的原子最多有________个。F生成G的化学反应方程式为________________。(5)芳香化合物I为H的同分异构体,苯环上一氯代物有两种结构,1molI发生水解反应消耗2molNaOH,符合要求的同分异构体有________种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶3∶2∶1的I的结构简式为_____________________________。(6)写出用为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。________________。18、聚碳酸酯的透光率良好,可制作挡风玻璃、眼镜片等。某聚碳酸酯(M)的合成路线如下:已知:Ⅰ.D的分子式为C3H4O3,核磁共振氢谱只有一组峰Ⅱ.R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH(1)A的名称是_______,D的结构简式为_____;(2)B→C的反应类型______;(3)关于H的说法正确的是(_______)A.分子式为C15H16O2B.呈弱酸性,是苯酚的同系物C.分子中碳原子可能共面D.1molH与浓溴水取代所得有机物最多消耗NaOH10mol(4)写出A→B化学方程式________;(5)最常见的聚碳酸酯是用H与光气()聚合得到,请写出该聚碳酸酯的结构简式________;(6)H的同分异构体中满足下列条件的有___种;①有萘环()结构②能发生水解和银镜反应③两个乙基且在一个环上(7)F→G需三步合成CH2=CHCH3KL若试剂1为HBr,则L的结构简式为_______,③的反应条件是_____。19、甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物,某化学小组利用如图装置探究其反应产物。查阅资料:①CO能与银氨溶液反应:CO+2Ag(NH3)2++2OH-=2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3②Cu2O为红色,不与Ag反应,发生反应:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O③已知Al4C3与CaC2类似易水解,CaC2的水解方程式为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑(1)装置A中反应的化学方程式为___。(2)装置F的作用为___;装置B的名称为___。(3)按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→__。(填装置名称对应字母,每个装置限用一次)(4)实验中若将A中分液漏斗换成(恒压漏斗)更好,其原因是___。(5)装置D中可能观察到的现象是___。(6)当反应结束后,装置D处试管中固体全部变为红色。设计实验证明红色固体中含有Cu2O(简述操作过程及现象):__。20、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可作为贮存水果的保鲜剂。现欲制备焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质。Ⅰ.制备Na2S2O5可用试剂:饱和Na2SO3溶液、浓NaOH溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体(试剂不重复使用)。焦亚硫酸钠的析出原理:2NaHSO3(饱和溶液)=Na2S2O5(晶体)+H2O(l)(1)如图装置中仪器A的名称是___。A中发生反应的化学方程式为___。仪器E的作用是___。(2)F中盛装的试剂是___。Ⅱ.探究Na2S2O5的还原性(3)取少量Na2S2O5晶体于试管中,滴加1mL2mol/L酸性KMnO4溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去。反应的离子方程式为___。食品级焦亚硫酸钠可作为贮存水果保鲜剂的化学原理是防止食品___。Ⅲ.测定Na2S2O5样品的纯度。(4)将10.0gNa2S2O5样品溶解在蒸馏水中配制100mL溶液,取其中10.00mL加入过量的20.00mL0.3000mol/L的酸性高锰酸钾溶液,充分反应后,用0.2500mol/L的Na2SO3标准液滴定至终点,消耗Na2SO3溶液20.00mL,Na2S2O5样品的纯度为___%(保留一位小数),若在滴定终点时,俯视读数Na2SO3标准液的体积,会导致Na2S2O5样品的纯度___。(填“偏高”、“偏低”)21、阻燃剂又称防火剂,主要用于延迟或防止可燃物的燃烧。根据组成,阻燃剂可分为卤系阻燃剂、无机阻燃剂等。(1)卤系阻燃剂多为有机氯化物和有机溴化物,受热会分解产生卤化氢(HX),起到阻燃作用。卤化氢的电子式为____;HF、HCl、HBr、HI四种氯化氢的沸点由高到低的顺序是___。(2)溴离子的最外层电子排布式是___;氯原子的核外电子云有___种伸展方向。(3)下列能说明氯的非金属性强于溴的事实是___(选填编号)。a.HClO酸性强于HBrOb.HBr的分解温度低于HClc.向溴化亚铁溶液中滴入少量氯水,溶液颜色变黄d.BrCl+H2O→HBrO+HCl是非氧化还原反应无机阻燃剂中,氢氧化铝和氢氧化镁两种阻燃剂占据着重要位置。两者的阻燃机理都是在达到热分解温度时迅速分解为氧化物与水,起到吸热降温的作用。(4)写出氢氧化铝在酸性溶液中的电离方程式___。(5)两种阻燃剂的分解产物在自然界中最有可能成为原子晶体的是___。(填化学式)(6)无水碳酸镁也是一种新型无机阻燃剂,除了具有单位质量吸热量更大的特点外,还能释放具有灭火作用的气体。写出该气体的结构式___。(7)与镁离子核外电子排布相同的另外两个阳离子的半径大小关系为___(填微粒符号)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A.根据图知,O2得电子生成OH-、Cu失电子生成Cu2+,青铜器发生吸氧腐蚀,则Cu作负极被氧化,腐蚀过程中,负极是a,A正确;B.O2在正极得电子生成OH-,则正极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,B正确;C.Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,负极上生成Cu2+、正极上生成OH-,所以该离子反应为Cl-、Cu2+和OH-反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀,离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓,C正确;D.每生成1molCu2(OH)3Cl,需2molCu2+,转移4mol电子,消耗1molO2,则根据转移电子守恒可得生成2molCu2(OH)3Cl,需消耗O2的物质的量n(O2)==2mol,则理论上消耗标准状况下O2的体积V=2mol×22.4L/mol=44.8L,D错误;故合理选项是D。2、C【解析】
A、碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙微溶,包裹在碳酸钙的表面;B、分液时避免上下层液体混合;C、CaCO3不溶于水;D、在蒸发皿中蒸发结晶。【详解】A项、浓硫酸溶于水放热,且碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙微溶,包裹在碳酸钙的表面,不利用气体的制备,应选盐酸与碳酸钙反应,故A错误;B项、分液时避免上下层液体混合,则先从下口放出下层液体,后从上口倒出上层的有机相,故B错误;C项、CaCO3不溶于水,则图中过滤装置可分离,故C正确;D项、在蒸发皿中蒸发结晶,不能在烧杯中蒸发结晶,且烧杯不能直接加热,故D错误。故选C。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,把握实验装置的作用、气体的制备、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键。3、C【解析】
A.由图可知,该过程是由太阳能转化成化学能,故A正确;B.发生反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2,反应反应物和生成中均存在单质和化合物,即涉及极性键与非极性键的断裂与生成,故B正确;C.根据题意和图示,可以写出该反应的化学方程式为2N2+6H2O=4NH3+3O2,由于氮元素从0价降为−3价,氧元素从−2价升到0价,则氮气是氧化剂,水是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3,故C错误;D.由于空气中主要是氮气和氧气,而氧气和氮气的沸点不同,所以可以通过分离液态空气的方法获得氮气,故D正确;答案选C。【点睛】本题对氧化还原反应综合考查,需要学会观察图示物质转化关系,根据化合价的升降,确定氧化剂还原剂,利用氧化还原反应的规律,配平氧化还原反应。4、B【解析】
A.升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,c(NO2)增大,使容器中气体颜色加深,A正确;B.由于未指明反应的温度、压强,因此不能根据气体体积确定气体的物质的量及含有的分子数目,B错误;C.NO2、N2O4最简式是NO2,1个NO2中含有3个原子,其式量是46,所以46g混合气体中含有NO2的物质的量是1mol,其中含有的原子数目为3NA,C正确;D.根据方程式可知:每反应产生1molN2O4,放出akJ的热量,若N2O4分子数增加0.5NA,产生N2O40.5mol,因此放出热量为0.5akJ,D正确;故合理选项是B。5、B【解析】
ClO2发生器中发生反应生成ClO2和NaHSO4,反应后通入空气,可将ClO2赶入吸收器,加入NaOH、过氧化氢,可生成NaClO2,过氧化氢被氧化生成氧气,经冷却结晶、重结晶、干燥得到NaClO2.3H2O,以此解答该题。【详解】A.书写电子式时原子团用中括号括起来,NaOH的电子式,故A正确;B.在吸收塔中二氧化氯生成亚氯酸钠,氯元素化合价由+4变为+3,化合价降低做氧化剂,有氧化必有还原,H2O2做还原剂起还原作用,故B不正确;C.ClO2发生器中发生反应的离子方程式为2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣,故C正确;D.将粗晶体进行精制,可以采用重结晶,故D正确;故选:B。6、B【解析】
A.将正极反应式和负极反应式相加得到钢铁在CO2水溶液中的腐蚀总反应为,故A正确;B.深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为电化学腐蚀,不是化学腐蚀,故B错误;C.盐份含量高,溶液的导电性越好,腐蚀速率越快,故C正确;D.腐蚀过程表明含有CO2的溶液主要腐蚀电化学腐蚀,腐蚀性比相同pH值的HCl溶液腐蚀性更强,故D正确;故选B。7、C【解析】
A分子中含有18个电子,含有18个电子的分子有:Ar、F2、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH等,C、D有漂白性,具有漂白性的物质有Na2O2、O3、H2O2、NaClO、Ca(ClO)2、SO2、活性炭,根据五种物质间的转化关系,A为H2S,B为S,C为SO2,D为H2O2,E为O2,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,则X为H元素,Y为O元素,Z为S元素,W为Cl元素,据此分析解答。【详解】A.Y为O元素,Z为S元素,简单气态氢化物分别为H2O、H2S,由于H2O分子间形成氢键,则Y的简单氢化物的沸点比Z的高,故A正确;B.X为H元素,Y为O元素,X、Y组成的化合物为H2O和H2O2,H2O中只含有极性共价键,H2O2中既含有极性共价键又含有非极性共价键,故B正确;C.Z为S元素,W为Cl元素,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Z的氧化物对应水化物可形成硫酸,W可形成次氯酸,硫酸的酸性强于次氯酸,故C错误;D.W为Cl元素,同周期元素从左至右,随核电荷数增大原子半径减小,则W是所在周期中原子半径最小的元素,故D正确;答案选C。8、D【解析】
A.在脱硫过程中Fe2(SO4)3与H2S发生反应:Fe2(SO4)3+H2S=2FeSO4+H2SO4+S↓,然后发生反应:4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O,总反应方程式为:2H2S+O2=2S↓+2H2O,可见脱硫过程中由于反应产生水,使Fe2(SO4)3溶液的浓度逐渐降低,因此溶液的pH逐渐增大,A错误;B.CH4在反应过程中没有参加反应,因此不是天然气脱硫过程的催化剂,B错误;C.脱硫过程反应产生中间产物FeSO4,后该物质又反应消耗,FeSO4的物质的量不变,因此不需补充FeSO4,C错误;D.根据选项A分析可知Fe2(SO4)3是反应的催化剂,反应总方程式为2H2S+O2=2S↓+2H2O,故参加反应的n(H2S):n(O2)=2:1,D正确;故合理选项是D。9、B【解析】
A、蔗糖的分子式:C12H22O11,A正确;B、HClO为共价化合物,氧原子与氢原子、氯原子分别通过1对共用电子对结合,结构式为H-O-Cl,B错误;C、氯化钠为离子化合物,电子式:,C正确;D、由图得出大球为硫原子,中间小球为碳原子,由于硫原子位于第三周期,而碳原子位于第二周期,硫原子半径大于碳原子半径,D正确;答案选B。10、A【解析】A.仪器的名称是烧杯,故A正确;B.仪器的名称是分液漏斗,故B错误;C.仪器的名称是容量瓶,故C错误;D.仪器的名称是烧瓶,故D错误;答案为A。11、C【解析】
当pH=0时,c(H+)=1mol/L,lgc(H+)=0,所以③表示lgc(H+)与pH的关系曲线。随着溶液pH的增大,c(CH3COOH)降低,所以①表示lgc(CH3COOH)与pH的关系曲线。当c(H+)=c(OH-)时,溶液呈中性,在常温下pH=7,所以④表示lgc(OH-)与pH的关系曲线。则②表示lgc(CH3COO-)与pH的关系曲线。【详解】A.由以上分析可知,图中③表示lgc(H+)与pH的关系曲线,故A正确;B.醋酸是弱酸,电离产生的H+和CH3COO-浓度可认为近似相等,从图像可以看出,当c(CH3COO-)=c(H+)时,溶液的pH约为2.88,所以0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH约为2.88,故B正确;C.当c(CH3COO-)=c(CH3COOH)时,K=c(H+)。从图像可以看出,当溶液的pH=4.74时,c(CH3COO-)=c(CH3COOH),所以lgK(CH3COOH)=-4.74,故C错误;D.向0.10mol·L-1醋酸钠溶液中加入0.1mol醋酸钠固体,c(CH3COO-)增大,溶液中的c(OH-)变大,溶液中的OH-全部来自水的电离,所以水的电离程度变大,故D正确;故选C。12、A【解析】
a的最外层电子数是内层电子数的3倍,a是O元素;a、c同主族,c是S元素;a、c、d的最外层电子数之和为19,d是Cl元素;b为金属元素,b是Na、Mg、Al中的一种。【详解】A、O和Na可以形成Na2O2,是含有共价键的离子化合物,故A正确;B、电子层数相同,质子数越多半径越小,离子半径S2->Cl-,故B错误;C、最高价含氧酸的酸性d>c,这里没有说是最高价,故C错误;D、若b为Al元素,则Al3+和S2-在水溶液中不能大量共存,故D错误。【点睛】本题以元素推断为载体,考查原子结构与位置关系、核外电子排布规律、半径比较、化学键、元素化合物性质等,清楚核外电子排布规律是解题的关键。13、B【解析】
受热易分解,其分解反应为:。【详解】A.称量样品加热用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量,根据水的质量以及结晶水合物的质量可以求解,A正确;B.因硝酸镁易分解,称量样品加热无法恰好使结晶水合物恰好分解为硝酸镁,B错误;C.称量样品加热冷却称量MgO,根据硝酸镁分解的方程式以及氧化镁的质量可测定的结晶水含量,C正确;D.称量样品加NaOH将硝酸镁转化为氢氧化镁,过滤加热氢氧化镁分解生成氧化镁冷却称量MgO,根据镁原子守恒求解无水硝酸镁的质量,据此求解结晶水含量,D正确。答案选B。14、B【解析】
利用A装置制取SO2,在B中发生制取反应得到ClO2,ClO2的沸点为11℃,利用冰水浴冷凝,可在装置D中收集到ClO2;E为安全瓶,防B中的液体进入到A中,E放置在A与B之间。C为尾气吸收装置,吸收多余的SO2。【详解】A、利用A装置制取SO2,a逸出的气体为SO2,C为尾气吸收装置,用于吸收多余的SO2,应该装有NaOH溶液,A错误;B、利用A装置制取SO2,在B中发生制取反应得到ClO2,E为安全瓶,防B中的液体进入到A中,E放置在A与B之间,所以a应接h或g;装置D中收集到ClO2,导管口c应接e,B正确;C、ClO2的沸点11℃,被冰水浴冷凝,在D中收集到,C错误;D、MnO2有浓盐酸反应,1mol·L-1并不是浓盐酸,D错误;答案选B。15、C【解析】
A.HCN中碳的化合价为+2价,CO中碳的化合价也是+2价,CO既不是氧化产物也不是还原产物,A错误;B.CaCN2中含有离子键和共价键,属于离子化合物,B错误;C.HCN中H的化合价降低,C的化合价升高,HCN既是氧化剂又是还原剂,C正确;D.每消耗10gCaCO3生成0.1molCO2,没有说明温度和压强,无法计算二氧化碳的体积,D错误;答案选C。16、D【解析】
分子式为C5H10O3与饱和NaHCO3溶液反应能放出气体,说明含有羧基,且1molC5H10O3与足量钠反应放出1mol气体,说明分子中含有羟基,可看作-OH取代C4H9-COOH中C4H9-的H原子。【详解】分子式为C5H10O3与饱和NaHCO3溶液反应能放出气体,说明含有羧基,且1molC5H10O3与足量钠反应放出1mol气体,说明分子中含有羟基,可看作-OH取代C4H9-的H原子,C4H9-有4种,分别为CH3CH2CH2CH2-(4种)、CH3CH(CH3)CH2-(3种)、CH3CH2CH(CH3)-(4种)、C(CH3)3-(1种),共12种。故选D。【点睛】本题考查同分异构体的判断,侧重考查学生的分析能力,解题关键:注意把握同分异构体的判断角度和方法。二、非选择题(本题包括5小题)17、2一甲基一1,3一丁二烯氧化反应氯原子、羧基1710【解析】本题考查有机合成与推断,意在考查考生运用有机化学基础知识分析问题和解决问题的能力。(1)根据有机物的系统命名法可知,A的化学名称是2一甲基一1,3一丁二烯;(2)结合题给信息①,B的结构简式为;结合信息②,C的结构简式为,根据F的结构以及D生产H的反应条件,可知D为,故由C生成D的反应类型为氧化反应;(3)D→E在光照的条件发生取代反应,E的结构简式为;E中含有的官能团为氯原子、羧基;(4)因苯环为平面形,所以直接与其相连的-CH2OH和—COOH上的碳原子与其在一个平面内,通过旋转单键,-CH2OH中—OH上的原子可能与苯环共面,—COOH中的所有原子可能与苯环共面,故F分子中处于同一平面的原子最多有17个;F通过缩聚反应生成高分子化合物G,其反应方程式为:;(5)H的结构简式为,I为H的同分异构体且1molI发生水解反应消耗2molNaOH,说明I为酚酯,苯环上一氯代物有两种结构,即苯环上只有两种等效氢,故符合条件的I的结构简式为:、、、、、、、、、,共10种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:3:2:1的I结构简式为或;(6)加热条件下,在氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成,在结合信息②,在W2C作用下生成,最后再酸性高锰酸钾溶液中,将苯甲醛氧化为,其合成路线为:。点睛:判断分子中共面的技巧(1)审清题干要求:注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”“氢原子”等关键词和限制条件。(2)熟记常见共面的官能团。①与双键和苯环直接相连的原子共面,如、、②醛、酮、羧酸因与与相似为平面形(等电子原理),故为平面形分子(所有原子共平面)。但、所有原子不共平面(因含-CH3),而-CH3中的C与(羰基)仍共平面。又中与其它原子可能共平面。因有两对孤电子对,故1个O与其余2个原子形成的2个价键成V型(与相似),故C、O、H不共直线。分子内任意3个原子也不共直线。③若有两个苯环共边,则两个苯环一定共面。例如下列各结构中所有的原子都在同一平面上。④若甲基与一个平面形结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其他原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共面。18、1,2-二氯乙烷取代反应AD18Cu/Ag,O2,△【解析】
根据流程图,卤代烃A()在氢氧化钠溶液中水解生成B,B为,C()在氢氧化钠条件下反应生成D,D与甲醇发生酯交换生成E(),D的分子式为C3H4O3,核磁共振氢谱只有一组峰,因此D为,据此分析解答(1)~(6);(7)CH2=CHCH3与HBr发生加成反应生成CH3CHBrCH3,CH3CHBrCH3水解生成CH3CHOHCH3,最后将CH3CHOHCH3氧化即可得到丙酮,据此分析解答。【详解】(1)A的结构简式为,名称为1,2-二氯乙烷,D的结构简式为,故答案为1,2-二氯乙烷;;(2)B为,C为,B与发生取代反应生成,故答案为取代反应;(3)H为。A.根据H的结构简式,H的分子式为C15H16O2,故A正确;B.H中含有酚羟基,具有弱酸性,但含有2个苯环,不属于苯酚的同系物,故B错误;C.结构中含有,是四面体结构,因此分子中碳原子一定不共面,故C错误;D.酚羟基的邻位和对位氢原子能够发生取代反应,1molH与浓溴水取代所得有机物中最多含有4个溴原子,酚羟基和溴原子均能消耗NaOH,且溴原子水解生成的酚羟基也能与氢氧化钠反应,因此1mol最多消耗10mol氢氧化钠,故D正确,故答案为AD;(4)A→B是卤代烃的水解反应,反应的化学方程式为,故答案为;(5)最常见的聚碳酸酯是用H与光气()聚合得到,与发生缩聚反应生成,故答案为;(6)H()的不饱和度=8,H的同分异构体中满足下列条件:①有萘环()结构,不饱和度=7,②能发生水解和银镜反应,说明结构中含有酯基和醛基,因此属于甲酸酯类物质,酯基的不饱和度=1,因此其余均为饱和结构,③两个乙基且在一个环上,两个乙基在一个环上有、、、4种情况,HCOO-的位置分别为6、6、3、3,共18种结构,故答案为18;(7)CH2=CHCH3与HBr发生加成反应生成CH3CHBrCH3,CH3CHBrCH3水解生成CH3CHOHCH3,最后将CH3CHOHCH3氧化即可得到丙酮,因此L为CH3CHOHCH3,反应③的条件为Cu/Ag,O2,△,故答案为CH3CHOHCH3;Cu/Ag,O2,△。【点睛】本题的难点和易错点为(3)D的判断,要注意H与溴水的取代产物为,与氢氧化钠充分反应生成和溴化钠。19、Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3除去甲烷中的HCl和H2O(球形)干燥管FDBECG平衡气压使盐酸顺利流下,减少盐酸的挥发D中黑色氧化铜变红,硬质玻璃管内壁有水珠附着取少量红色固体,加入适量稀硫酸,若溶液变蓝色,则证明含Cu2O【解析】
装置A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物,,生成的甲烷气体通过装置F吸收混有的氯化氢,干燥气体,通过装置D加热还原氧化铜,通过装置B检验生成的水蒸气,通过裝置E检验吸收生成产物二氧化碳,通过装置C中银氨溶液验证一氧化碳,CO能与银氨溶液反应:CO+2Ag(NH3)2++2OH-=2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3,最后用排水法吸收和收集尾气。【详解】(1).装置A是用于制取甲烷,可判断A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,反应的化学方程式为Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3,故答案为:Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3;(2).A中稀盐酸和Al4C3反应生成的甲烷中混有杂质HCl和H2O,碱石灰的作用就是除去甲烷中的HCl和H2O,故答案为:除去甲烷中的HCl和H2O;装置B为球形干燥管;(3).装置A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,生成的甲烷气体通过装置F除杂并干燥,甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物,通过装置D加热还原氧化铜,通过装置B检验生成的水蒸气。通过装置E检验吸收生成产物二氧化碳,通过装置C中银氨溶液验证一氧化碳,最后用排水法吸收和收集气体,按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→F→D→B→E→C→G,故答案为:FDBECG;(4).如果是普通分液漏斗,需先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再将分液漏斗下面的旋塞打开,使稀盐酸缓慢滴下,对比起来,恒压分液漏斗的好处是平衡气压使盐酸顺利流下,减少盐酸的挥发,故答案为:平衡气压使盐酸顺利流下,减少盐酸的挥发;(5).D中是甲烷在加热条件下还原氧化铜,产物为铜或Cu2O、水蒸气、碳的氧化物,故答案为:D中黑色氧化铜变红,硬质玻璃管内壁有水珠附着;(6).当反应结束后,装置D处试管中固体全部变为红色,根据信息Cu2O为红色,不与Ag反应,与稀硫酸发生反应Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,故可加稀硫酸观察溶液是否变蓝来判断,答案为:取少量红色固体,加入适量稀硫酸,若溶液变蓝色,则证明含Cu2O。【点睛】实验题的重中之重是实验目的,如本题目的是探究甲烷在加热条件下可还原氧化铜的产物。同时要注意实验方案设计的基本要求,如科学性、安全性、可行性、简约性。设计的实验方案要严谨,具有可持续发展意识和绿色化学理念。20、三颈烧瓶Na2SO3+H2SO4=H2O+SO2↑+Na2SO4防倒吸浓NaOH溶液5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O氧化变质95.0偏高【解析】
A三颈烧瓶中制备二氧化硫,发生Na2SO3+H2SO4=H2O+SO2↑+Na2SO4,生成的二氧化硫通入D装置,发生Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,2NaHSO3(饱和溶液)=Na2S2O5(晶体)+H2O(l),仪器E的作用是防倒吸,F吸收尾气。据此解答。【详解】Ⅰ(1)装置中仪器A的名称是三颈烧瓶。A中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=H2O+SO2↑+Na2SO4。二氧化硫易溶于水,仪器E的作用是防倒吸。故答案为:三颈烧瓶;Na2SO3+H2SO4=H2O+SO2+Na2SO4;防倒吸;(2)二氧化硫有毒,排到空气中会污染空气,SO2是酸性氧化物,可用碱溶液吸收,题干中只提供了一种试剂--浓NaOH溶液,F中盛装的试剂是浓NaOH溶液。故答案为:浓NaOH溶液;Ⅱ.(3)取少量Na2S2O5晶体于试管中,滴加1mL2mol/L酸性KMnO4溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去,说明MnO4-将S2O52-氧化生成硫酸根离子。反应的离子方程式为5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O。食品级焦亚硫酸钠可作为贮存水果保鲜剂的化学原理是:利用焦亚硫酸钠的还原性,防止食品氧化变质。故答案为:5S2O5-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O;氧化变质;Ⅲ.(4)由关系式:5SO32-~2MnO4-,用0.2500mol/L的Na2SO3标准液滴定至终点,消耗Na2SO3溶液20.00mL,剩余的n(MnO4-)=×0.2500mol/L×20.00×10-3L=2.000×10-3mol,再由5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O得:Na2S2O5样品的纯度
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