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文档简介
山西省临汾一中、翼城中学高三压轴卷新高考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、废水中过量的氨氮(NH3和NH4+)会导致水体富营养化。为研究不同pH下用NaClO氧化废水中的氨氮(用硝酸铵模拟),使其转化为无污染的气体,试剂用量如下表。已知:HClO的氧化性比ClO—的氧化性更强。下列说法错误的是pH0.100mol/LNH4NO3(mL)0.100mol/LNaClO(mL)0.200mol/LH2SO4(mL)蒸馏水(mL)氨氮去除率(%)1.010.0010.0010.0010.00892.010.0010.00V1V2756.0……85A.V1=2.00B.pH=1时发生反应:3ClO—+2NH4+=3Cl—+N2↑+3H2O+2H+C.pH从1升高到2,氨氮去除率降低的原因是更多的HClO转化为ClO—D.pH控制在6时再进行处理更容易达到排放标准2、工业上获得大量乙烯、丙烯、丁二烯的方法是()A.卤代烃消除 B.煤高温干馏 C.炔烃加成 D.石油裂解3、对下列化学用语的理解正确的是A.丙烯的最简式可表示为CH2B.电子式既可以表示羟基,也可以表示氢氧根离子C.结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷,也可以表示异丁烷D.比例模型既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子4、下列物质的分离方法中,利用粒子大小差异的是A.过滤豆浆B.酿酒蒸馏C.精油萃取D.海水晒盐A.A B.B C.C D.D5、常温下,用0.100mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.100mol·L-1的HA溶液和HB溶液的滴定曲线如图。下列说法错误的是(己知lg2≈0.3)A.HB是弱酸,b点时溶液中c(B-)>c(Na+)>c(HB)B.a、b、c三点水电离出的c(H+):a>b>cC.滴定HB溶液时,应用酚酞作指示剂D.滴定HA溶液时,当V(NaOH)=19.98mL时溶液pH约为4.36、NaHCO3和NaHSO4溶液混合后,实际参加反应的离子是()A.CO32﹣和H+ B.HCO3﹣和HSO4﹣C.CO32﹣和HSO4﹣ D.HCO3﹣和H+7、下列醇类物质中既能发生消去反应,又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是()A.B.C.D.8、化学与生活密切相关。下列说法错误的是A.碳酸钠可用于去除餐具的油污 B.漂白粉可用于生活用水的消毒C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸 D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查9、有关物质性质的比较,错误的是A.熔点:纯铁>生铁 B.密度:硝基苯>水C.热稳定性:小苏打<苏打 D.碳碳键键长:乙烯>苯10、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.46g乙醇中存在的共价键总数为7NAB.34g硫化氢在足量的氧气中燃烧转移电子总数为8NAC.标准状况下,22.4LHF含有的原子数为2NAD.64gCaC2晶体中阴离子和阳离子总数为2NA11、用短线“—”表示共用电子对,用“··”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子的路易斯结构式可以表示为则以下叙述错误的是()A.R为三角锥形 B.R可以是BF3C.R是极性分子 D.键角小于109°28′12、NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1mol葡萄糖和果糖的混合物中含羟基数目为5NAB.500mL1mol.L-1(NH4)2SO4溶液中NH4+数目小于0.5NAC.标准状况下,22.4L1,2-二溴乙烷含共价键数为7NAD.19.2g铜与硝酸完全反应生成气体分子数为0.2NA13、有机物①在一定条件下可以制备②,下列说法错误的是()A.①不易溶于水B.①的芳香族同分异构体有3种(不包括①)C.②中所有碳原子可能共平面D.②在碱性条件下的水解是我们常说的皂化反应14、亚硝酸钠(NaNO2)是一种常用的发色剂和防腐剂,某学习小组利用如图装置(夹持装置略去)制取亚硝酸钠,已知:2NO+Na2O2=2NaNO2,2NO2+Na2O2=2NaNO3;NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3-。下列说法正确的是()A.可将B中的药品换为浓硫酸B.实验开始前通一段时间CO2,可制得比较纯净的NaNO2C.开始滴加稀硝酸时,A中会有少量红棕色气体D.装置D中溶液完全褪色后再停止滴加稀硝酸15、某同学设计了如图所示元素周期表,已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍。空格中均有对应的元素填充。下列说法正确的是A.白格中都是主族元素,灰格中都是副族元素B.X、Y分别与Z形成的化合物都只有两种C.X、Y元素最高价氧化物对应的水化物酸性:X>YD.X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是X的氢化物16、练江整治已刻不容缓,其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO),设计了如下工业流程:下列说法错误的是A.气体I中主要含有的气体有N2、NO、COB.X在反应中作氧化剂,可通入过量的空气C.处理含NH4+废水时,发生离子方程式是:NH4++NO2-=N2↑+2H2OD.捕获剂所捕获的气体主要是CO二、非选择题(本题包括5小题)17、2一氧代环戊羧酸乙酯(K)是常见医药中间体,聚酯G是常见高分子材料,它们的合成路线如下图所示:已知:①气态链烃A在标准状况下的密度为1.875g·L-1;(1)B的名称为__________;E的结构简式为__________。(2)下列有关K的说法正确的是__________。A.易溶于水,难溶于CCl4B.分子中五元环上碳原子均处于同一平面C.能发生水解反应加成反应D.1molK完全燃烧消耗9.5molO2(3)⑥的反应类型为__________;⑦的化学方程式为__________(4)与F官能团的种类和数目完全相同的同分异构体有__________种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为1:2:3:4的是__________(写结构简式)。(5)利用以上合成路线中的相关信息,请写出以乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线:__________。18、某有机物A(C4H6O5)广泛存在于许多水果内,尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多,是一种常用的食品添加剂。该化合物具有如下性质:(i)在25℃时,电离平衡常数K=3.9×10-4,K2=5.5×10-6(ii)A+RCOOH(或ROH)有香味的产物(iii)1molA慢慢产生1.5mol气体(iv)核磁共振氢谱说明A分子中有5种不同化学环境的氢原子与A相关的反应框图如下:(1)依照化合物A的性质,对A的结构可作出的判断是___。a.确信有碳碳双键b.有两个羧基c.确信有羟基d.有-COOR官能团(2)写出A、F的结构简式:A:__、F:__。(3)写出A→B、B→E的反应类型:A→B___、B→E__。(4)写出以下反应的反应条件:E→F第①步反应__。(5)在催化剂作用下,B与乙二醇可发生缩聚反应,生成的高分子化合物用于制造玻璃钢。写出该反应的化学方程式:__。(6)写出与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式:___。19、I.硝酸钾用途广泛,工业上一般用复分解反应制取硝酸钾(相关物质的溶解度曲线见表)。以硝酸钠和氯化钾为原料制备硝酸钾的工艺流程如下:完成下列填空:(1)为了加速固体溶解,可采取的措施有__________(至少写两种);实验室进行蒸发结晶操作时,为了防止液滴飞溅,进行的操作是_____________。(2)过滤I所得滤液中含有的离子是________;过滤I所得滤液在进行冷却结晶前应补充少量水,目的是______________。(3)检验产品KNO3中杂质的方法是________________。II.实验室模拟工业上用氯化钾和硝酸铵为原料制取硝酸钾的过程如下:取40gNH4NO3和37.25gKCl固体加入100g水中,加热至90℃,固体溶解,用冰水浴冷却至5℃以下,过滤(a)。在滤液中再加入NH4NO3,加热蒸发,当体积减小到约原来的时,保持70℃过滤(b),滤液可循环使用。完成下列填空:(4)过滤(a)得到的固体物质主要是__________;在滤液中再加入NH4NO3的目的是________________________。(5)为检测硝酸钾样品中铵盐含量,称取1.564g样品,加入足量的NaOH浓溶液,充分加热,生成的气体用20.00mL0.102mol/LH2SO4溶液全部吸收,滴定过量的H2SO4用去0.089mol/L标准NaOH溶液16.55mL。滴定过程中使用的指示剂是________;样品中含铵盐(以氯化铵计)的质量分数是___________(保留3位小数)。20、二氧化钒(VO2)是一种新型热敏材料。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体,过程如下:V2O5VOCl2溶液(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]10·H2O回答下列问题:(1)步骤i中生成VOCl2的同时生成一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为____。也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOCl2溶液,从环境角度考虑,该方法的缺点是_______。(2)步骤ii可在如图装置(气密性良好)中进行。已知:VO2+能被O2氧化。①药品填装完成后的实验操作是____(填活塞“a”“b”的操作)。②若无装置B,则导致的后果是____。(3)加完VOCl2后继续搅拌数分钟,使反应完全,小心取下分液漏斗,停止通气,立即塞上橡胶塞,将锥形瓶置于CO2保护下的干燥器中,静置过夜,得到紫红色晶体,抽滤,并用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次,用无水乙醇洗涤2次,除去水分,再用乙醚洗涤2次,抽干称重。用饱和NH4HCO3溶液洗涤除去的阴离子主要是____。(4)测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。称量4.246g样品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30mL硫酸混合溶解后,加0.02mol·L-1的KMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续加1%NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量的NaNO2,最后用0.08mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗体积为30.00mL。(滴定反应:VO2++Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O)①NaNO2溶液的作用是____。②粗产品中钒的质量分数为____(精确到小数点后两位)。21、镍具有良好的导磁性和可塑性,主要用于制作合金及催化剂。请回答下列问题(1)基态镍原子的价电子排布图为____,同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有____种。(2)四羰基合镍是一种无色挥发性液体,熔点-25℃,沸点43℃。则四羟基合镍中σ键和π键数目之比为___三种组成元素按电负性由大到小的顺序为____。(3)[Ni(NH3)
4]SO4中N原子的杂化方式为____,写出与SO42-互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式____,____;[Ni(
NH3)4]SO4中H-N-H键之间的夹角___(填“>”“<”或“=”)NH3分子中H-N-H键之间的夹角。(4)已知NiO的晶体结构(如图1),可描述为:氧原子位于面心和顶点,氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙,镍原子填充在氧原子形成的空隙中,则NiO晶体中原子填充在氧原子形成的____体空隙中,其空隙的填充率为____。(5)一定温度下,NiO晶体可分散形成“单分子层”,O2-作单层密置排列,Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中(如图2),已知O2-的半径为αm,每平方米面积上分数的NiO的质量为___g。(用a、NA表示)
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
A.溶液中氢离子浓度改变,而其它条件不变,则总体积为40mL,pH=2,则0.01×40=V1×0.200×2,V1=1.00mL,符合题意,A正确;B.pH=1时NaClO氧化废水中的氨氮(用硝酸铵模拟),使其转化为无污染的气体,发生反应:3ClO-+2NH4+=3Cl-+N2↑+3H2O+2H+,与题意不符,B错误;C.HClO的氧化性比ClO-的氧化性更强,pH从1升高到2,酸性减弱,氨氮去除率降低的原因是更多的HClO转化为ClO-,与题意不符,C错误;D.pH控制在6时氨氮去除率为85%,进行处理更容易达到排放标准,与题意不符,D错误;答案为A。2、D【解析】
石油裂解是在比裂化更高的温度下(一般在1000℃左右),使长链烃断裂得到大量短链不饱和烃的方法,其它方法均不适合在工业上大规模生产,答案选D。3、A【解析】
A.丙烯的分子式是C3H6,最简式可表示为CH2,故A正确;B.电子式表示羟基,表示氢氧根离子,故B错误;C.结构简式(CH3)2CHCH3表示异丁烷,CH3CH2CH2CH3表示异正烷,故C错误;D.比例模型可以表示甲烷分子;氯原子半径大于碳,所以不能表示四氯化碳分子,故D错误。4、A【解析】
A、过滤利用的是微粒的大小不同来分离的,留在滤纸上的物质颗粒大,不能透过滤纸,滤液中的物质颗粒小,可以透过滤纸,A正确;B、蒸馏利用的是物质的沸点不同,B错误;C、萃取利用的是物质在不同溶剂中的溶解度不同,C错误;D、氯化钠在水中溶解度随温度变化不大,让水蒸发掉,从而获得盐,D错误;答案选A。5、B【解析】
A.20.00mL0.100mol·L-1的HB溶液,pH大于1,说明HB是弱酸,b点溶质为HB和NaB,物质的量浓度相等,溶液显酸性,电离程度大于水解程度,因此溶液中c(B-)>c(Na+)>c(HB),故A正确;B.a、b、c三点,a点酸性比b点酸性强,抑制水电离程度大,c点是盐,促进水解,因此三点水电离出的c(H+):c>b>a,故B错误;C.滴定HB溶液时,生成NaB,溶液显碱性,应用酚酞作指示剂,故C正确;D.滴定HA溶液时,当V(NaOH)=19.98mL时溶液氢离子浓度为,则pH约为4.3,故D正确。综上所述,答案为B。6、D【解析】
碳酸氢钠和硫酸氢钠反应时,碳酸氢根电离生成钠离子和碳酸氢根离子,硫酸氢钠电离生成钠离子和氢离子、硫酸根离子,碳酸氢根和氢离子反应生成水和二氧化碳,故答案选D。7、C【解析】A、被氧化为酮,不能被氧化为醛,选项A错误;B、不能发生消去反应,选项B错误;C、-OH邻位C上含有H原子,能发生消去反应,含有-CH2OH的结构,可被氧化为醛,选项C正确;D、被氧化为酮,不能被氧化为醛,选项D错误。答案选C。8、D【解析】
A.碳酸钠水解溶液显碱性,因此可用于去除餐具的油污,A正确;B.漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,B正确;C.氢氧化铝是两性氢氧化物,能与酸反应,可用于中和过多胃酸,C正确;D.碳酸钡难溶于水,但可溶于酸,生成可溶性钡盐而使蛋白质变性,所以不能用于胃肠X射线造影检查,应该用硫酸钡,D错误。答案选D。【点睛】本题主要是考查常见化学物质的性质和用途判断,题目难度不大。平时注意相关基础知识的积累并能灵活应用即可,注意碳酸钡与硫酸钡的性质差异。9、D【解析】
A.生铁是合金,熔点小于纯铁的熔点,故熔点为纯铁>生铁,选项A正确;B.水的密度等于1g/mL,硝基苯的密度大于1g/mL,所以密度:水<硝基苯,选项B正确;C.碳酸氢钠不稳定受热分解生成碳酸钠,所以热稳定性:NaHCO3<Na2CO3,选项C正确;D.苯中碳碳键介于单键和双键之间,碳碳键键长:乙烯<苯,选项D错误。答案选D。【点睛】本题考查元素及其对应单质、化合物的性质的递变规律,侧重于熔点、热稳定性、密度等性质的考查,题目难度不大,注意把握性质比较的角度以及规律,易错点为选项D:苯中不含有碳碳双键,碳碳键介于单键和双键之间。10、D【解析】
A.每个乙醇分子有5个C-H键、1个C-C、1个C-O键、1个O-H键,46g乙醇中存在的共价键总数为8NA,故A错误;B.2H2S+3O2=2SO2+2H2O,1mol硫化氢转移6mol电子,34g硫化氢在足量的氧气中燃烧转移电子总数为6NA,故B错误;C.标准状况下,22.4LHF是液态,不能用气体摩尔体积计算物质的量,故C错误;D.CaC2由Ca2+和C22-构成,64gCaC2晶体中阴离子和阳离子总数为2NA,故D正确;故选D。11、B【解析】
A.在中含有3个单键和1对孤电子对,价层电子对数为4,空间上为三角锥形,故A正确;B.B原子最外层含有3个电子,BF3中B原子形成3个共价键,B原子没有孤电子对,所以R不是BF3,故B错误;C.由极性键构成的分子,若结构对称,正负电荷的中心重合,则为非极性分子,R分子的结构不对称,R是极性分子,故C正确;D.三角锥形分子的键角为107°,键角小于109°28′,故D正确;答案选B。12、A【解析】
A.1mol葡萄糖HOCH2(CHOH)4CHO和1mol果糖HOCH2(CHOH)3COCH2OH分子中都含有5NA个羟基,A正确;B.因NH4+发生水解,所以500mL1mol.L-1(NH4)2SO4溶液中,0.5mol<n(NH4+)<1mol,B错误;C.标准状况下,1,2-二溴乙烷为液体,不能利用22.4L/mol进行计算,C错误;D.19.2g铜为0.3mol,由于未指明硝酸的浓度,生成的气体可能为NO、NO2中的某一种或二者的混合物,成分不确定,分子数不定,D错误。故选A。13、D【解析】
A.根据①分子结构可以看出,它属于氯代烃,是难溶于水的,故A正确;B.Br和甲基处在苯环的相间,相对的位置,Br取代在甲基上,共有三种,故B正确;C.苯环和双键都是平面结构,可能共面,酯基中的两个碳原子,一个采用sp2杂化,一个采用sp3杂化,所有碳原子可能共面,故C正确;D.皂化反应仅限于油脂与氢氧化钠或氢氧化钾混合,得到高级脂肪酸的钠/钾盐和甘油的反应,②属于芳香族化合物,故D错误;答案选D。14、C【解析】
A.装置B中无水CaCl2作干燥剂,干燥NO气体,由于装置为U型管,若换为浓硫酸,气体不能通过,因此不能将B中的药品换为浓硫酸,A错误;B.实验开始前通一段时间CO2,可排出装置中的空气,避免NO氧化产生NO2气体,不能发生2NO2+Na2O2=2NaNO3,但CO2会发生反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,因此也不能制得比较纯净的NaNO2,B错误;C.开始滴加稀硝酸时,A中Cu与稀硝酸反应产生NO气体,NO与装置中的O2反应产生NO2,因此会有少量红棕色气体,C正确;D.在装置D中,NO会被酸性KMnO4溶液氧化使溶液褪色,因此当D中溶液紫红色变浅,就证明了NO可以被氧化,此时就可以停止滴加稀硝酸,D错误;故合理选项是C。15、C【解析】
按照排布规律,前3周期,一侧的相同位置的元素位于同一主族,比如B和Al同主族,均在H的左侧,均处于棱形的顶部空格内。则可知X、Y同主族,且X为N,Y为P,Z为O。到了第四周期,出现灰色空格,填充副族元素,如Se。【详解】A、按照图示,白格填充的为主族元素和稀有气体元素,灰格填充的为副族元素,A错误;B、X和Z,可以形成NO、NO2、N2O5等氮氧化物,不止2种,B错误;C、X的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,Y的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,同主族元素,同上到下非金属性减弱,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则HNO3>H3PO4;C正确;D、非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,同主族元素,同上到下非金属性减弱,同周期元素,从左到右,非金属性增强,则非金属性排序为O>N>P,氢化物最强的是Z的氢化物,H2O;D错误;答案选D。16、B【解析】
工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成固体I为CaCO3、CaSO3,气体I是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,气体I通入气体X,用NaOH溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到NaNO3,NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成N2,则气体II含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO,以此解答该题。【详解】工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成固体I为CaCO3、CaSO3,气体I是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,气体I通入气体X,用NaOH溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到NaNO3,NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,则气体II含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO。A.工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成CaCO3、CaSO3,因Ca(OH)2过量,则固体I为主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,气体I是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,A正确;B.由分析可知,气体I是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO,气体I通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到NaNO3,B错误;C.NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成N2,发生氧化还原反应,离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O,C正确;D.气体II含有CO、N2,经捕获剂所捕获的气体主要是CO,D正确;故答案选B。【点睛】本题考查物质的分离、提纯的综合应用,侧重学生的分析、实验能力的考查,注意把握物质的性质,为解答该题的关键,题目涉及废水的处理,有利于培养学生良好的科学素养,提高环保意识。二、非选择题(本题包括5小题)17、1,2-二氯丙烷C、D取代反应8【解析】
M(A)=1.875g/L22.4L/mol=42g/mol,A属于链烃,用“商余法”,4212=3…6,A的分子式为C3H6,A的结构简式为CH2=CHCH3;A与Cl2反应生成B,B的结构简式为CH3CHClCH2Cl;根据B的结构简式和C的分子式(C3H8O2),B→C为氯代烃的水解反应,C的结构简式为CH3CH(OH)CH2OH;D在NaOH/乙醇并加热时发生消去反应生成E,E发生氧化反应生成F,根据F的结构简式HOOC(CH2)4COOH和D的分子式逆推,D的结构简式为,E的结构简式为;聚酯G是常见高分子材料,反应⑦为缩聚反应,G的结构简式为;根据反应⑥的反应条件,反应⑥发生题给已知②的反应,F+I→H为酯化反应,结合H→K+I和K的结构简式推出,I的结构简式为CH3CH2OH,H的结构简式为CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3。【详解】根据上述分析可知,(1)B的结构简式为CH3CHClCH2Cl,其名称为1,2—二氯丙烷。E的结构简式为。(2)A,K中含酯基和羰基,含有8个碳原子,K难溶于水,溶于CCl4,A项错误;B,K分子中五元环上碳原子只有羰基碳原子为sp2杂化,其余4个碳原子都是sp3杂化,联想CH4和HCHO的结构,K分子中五元环上碳原子不可能均处于同一平面,B项错误;C,K中含酯基能发生水解反应,K中含羰基能发生加成反应,C项正确;D,K的分子式为C8H12O3,K燃烧的化学方程式为2C8H12O3+19O216CO2+12H2O,1molK完全燃烧消耗9.5molO2,D项正确;答案选CD。(3)反应⑥为题给已知②的反应,反应类型为取代反应。反应⑦为C与F发生的缩聚反应,反应的化学方程式为nHOOC(CH2)4COOH+nCH3CH(OH)CH2OH+(2n-1)H2O。(4)F中含有2个羧基,与F官能团种类和数目完全相同的同分异构体有、、、、、、、,共8种。其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为1:2:3:4的结构简式为。(5)对比CH3CH2OH和的结构简式,联想题给已知②,合成先合成CH3COOCH2CH3;合成CH3COOCH2CH3需要CH3CH2OH和CH3COOH;CH3CH2OH发生氧化可合成CH3COOH;以乙醇为原料合成的流程图为:CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3(或CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3)。【点睛】本题的难点是符合条件的F的同分异构体数目的确定和有机合成路线的设计。确定同分异构体数目应用有序思维,先确定官能团,再以“主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布同、邻、间”的顺序书写。有机合成路线的设计首先对比原料和最终产物的结构,官能团发生了什么改变,碳原子数是否发生变化,再根据官能团的性质和题给信息进行设计。18、bcHOOCCH
(OH)CH2COOHHOOC-CC-
COOH消去反应加成反应NaOH/醇溶液(或KOH/醇溶液)、
加热nHOOCCH=CHCOOH+n
HOCH2CH2OHHOCOCH=CH-COOCH2CH2OH+
(2n-1)
H2O,【解析】
由有机物A的化学式为C4H6O5,根据信息I知A中含有两个羧基,A能和羧酸发生酯化反应生成酯,说明A中含有醇羟基,1molA与足量钠反应生成1.5mol氢气,结合I、II知含有1个醇羟基、两个羧基,核磁共振氢谱表明A分子中有5种不同化学环境的氢原子,则A的结构简式为HOOCCH
(OH)CH2COOH;
M中含有Cl原子,M经过反应①然后酸化得到A,则M结构简式为
HOOCCHClCH2COOH,A在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成B(C4H4O4),根据B分子式知,A发生消去反应生成B,B结构简式为HOOCCH=CHCOOH;B和足量NaOH反应生成D,D为NaOOCCH=CHCOONa,B和溴的四氯化碳发生加成反应生成E,E为HOOCCHBrCHBrCOOH,E发生消去反应然后酸化得到F(C4H2O4),根据F分子式知,F为HOOC-CC-
COOH。【详解】(1)由有机物A的化学式为C4H6O5,根据信息I知A中含有两个羧基,A能和羧酸发生酯化反应生成酯,说明A中含有醇羟基,1molA与足量钠反应生成1.5mol氢气,结合I、II知含有1个醇羟基、两个羧基,所以A中含有两个羧基,一个羟,故bc符合题意,答案:bc;(2)根据上述分析可知:写出A、F的结构简式分别为:A:HOOCCH
(OH)CH2COOH:F:HOOC-CC-
COOH。答案:HOOCCH
(OH)CH2COOH:HOOC-CC-
COOH;(3)根据上述分析可知:A发生消去反应生成B,B和溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成E为HOOCCHBrCHBrCOOH,所以A→B发生消去反应,B→E发生加成反应;答案:消去反应;加成反应。(4)通过以上分析知,E发生消去反应然后酸化得到F(C4H2O4),E→F是卤代烃的消去反应,所以反应条件是NaOH/醇溶液(或KOH/醇溶液),加热;故答案为:
NaOH/醇溶液(或KOH/醇溶液)、
加热;(5)
B结构简式为HOOCCH=CHCOOH,在催化剂作用下,B与乙二醇可发生缩聚反应,生成的高分子化合物,该反应的化学方程式:
nHOOCCH=CHCOOH+n
HOCH2CH2OH
HOCOCH=CH-COOCH2CH2OH+
(2n-1)
H2O;故答案为:
nHOOCCH=CHCOOH+n
HOCH2CH2OHHOCOCH=CH-COOCH2CH2OH+
(2n-1)
H2O;(6)A的结构简式为HOOCCH
(OH)CH2COOH,A的同分异构体与A具有相同官能团,
说明含有醇羟基和羧基
符合条件的A的同分异构体的结构简式:,;答案:,。19、加热、搅拌、研细颗粒用玻璃棒不断搅拌滤液K+、NO3-、Na+、Cl-减少NaCl的结晶析出取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质KNO3增大铵根离子的浓度,有利于氯化铵结晶析出甲基橙8.92%【解析】
硝酸钠和氯化钾用水溶解,得到的溶液中含有K+、NO3-、Na+、Cl-,由于在溶液中NaCl的溶解度较小,且受温度影响不大,采取蒸发浓缩,析出NaCl晶体,过滤分离出NaCl晶体。由于硝酸钾溶解度受温度影响比硝酸钠大,采取冷却结晶析出硝酸钾,过滤出硝酸钾晶体后,向滤液中加入NH4NO3,可增大溶液中NH4+浓度,有利于NH4Cl结晶析出。【详解】I.(1)加热、搅拌、研细颗粒等都可以加快物质溶解;实验室进行蒸发结晶操作时,为防止液滴飞溅,要用玻璃棒不断搅拌滤液,使溶液受热均匀;(2)过滤I后析出部分NaCl,滤液I含有K+、NO3-、Na+、Cl-;氯化钠溶解度较小,浓缩析出NaCl晶体后,直接冷却会继续析出NaCl晶体,在进行冷却结晶前应补充少量水,可以减少NaCl的结晶析出;(3)产品KNO3中可能含有Na+、Cl-杂质离子,检验的方法是:取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质NaCl,即含有杂质;II.(4)取40gNH4NO3和37.25gKCl固体加入100g水中,加热至90℃所有固体均溶解,用冰水浴冷却至5℃以下时,硝酸钾的溶解度最小,首先析出的是硝酸钾晶体;在滤液中加入硝酸铵可以增大铵根离子浓度,使NH4Cl晶体析出;(5)由于恰好反应时生成的溶质为(NH4)2SO4和Na2SO4,溶液为酸性,则应该选用甲基橙为指示剂;硫酸总的物质的量n(H2SO4)=c·V=0.102mol/L×0.02L=0.00204mol,含有氢离子的物质的量为n(H+)=2n(H2SO4)=2×0.00204mol=0.00408mol,氢氧化钠的物质的量n(NaOH)=c·V=0.089mol/L×0.01655L=0.001473mol,所以氨气的物质的量n(NH3)=0.00408mol-0.001473mol=0.002607mol,所以根据N元素守恒,可知样品中氯化铵的物质的量为0.002607mol,则样品中氯化铵的质量分数为:×100%≈8.92%。【点睛】本题考查物质制备方案、物质的分离与提纯方法,涉及溶解度曲线的理解与应用、滴定计算等,关键是对原理的理解,试题培养了学生对图象的分析能力与灵活应用所学知识的能力。20、2V2O5+N2H4﹒2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O氯气有毒,污染空气打开活塞a数分钟后,再打开活塞bHCl与NH4HCO3反应Cl-除去过量的KMnO42.88%【解析】
V2O5与盐酸、N2H4﹒2HCl混合发生反应:2V2O5+N2H4﹒2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O,得到VOCl2溶液,加碳酸氢铵溶液后得到氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体。(1)根据原子守恒及氧化还原反应原理分析解答;(2)根据题给信息中+4价V易被氧化的性质分析解答;(3)根据原子守恒及晶体的组成分析解答;(4)根据滴定原理及氧化还原反应原理分析解答。【详解】(1)根据原子守恒分析生成的一种无色无污染的气体为N2,该反应的化学方程式为2V2O5+N2H4﹒2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;根据氧化还原反应原理分析,V被还原,则浓盐酸的中Cl被氧化生成氯气,氯气有毒,污染空气,故答案为:2V2O5+N2H4﹒2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;氯气有毒,污染空气;(2)①已知VO2+能被O2氧化,故装置中不能有空气,所以反应前先通入CO2数分钟排除装置中的空气,避免产物被氧化,所以实验操作时先打开活塞a数分钟后,再打开活塞b,故答案为:打开活塞a数分钟后,再打开活塞b;②A中制得的二氧化碳混有氯化氢气体,B装置中的试剂应是除去二氧化碳气体中HCl气体的饱和NaHCO3溶液,若无装置B,则HCl与NH4HCO3反应,故答案为:HCl与NH4HCO3反应;(3)根据原子守恒分析,及晶体的组成分析,NH4HCO3溶液洗涤除去阴离子主要是Cl-,故答案为:Cl-;(
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