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文档简介
2025届南平市重点中学高三5月校质检化学试题请考生注意: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、化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法错误的是A.SiO2超分子纳米管属无机非金属材料B.草莓棚中使用的“吊袋式二氧化碳气肥”的主要成分是碳酸钙C.“梨花淡自柳深青,柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分和棉花的相同D.《本草纲目》记载的“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”的实验方法可用来分离乙酸和乙醇2、短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,a和b的最外电子数之和等于c和d的最外层电子数之和,这四种元素组成两种盐b2da3和bca2。在含该两种盐的混合溶液中滴加盐酸,产生白色沉淀的物质的量与盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是A.1mold的氧化物含2mol化学键B.工业上电解c的氧化物冶炼单质cC.原子半径:a<b<c<dD.简单氢化物的沸点:a<d3、下列关于氨碱法和联合制碱法说法错误的是()A.两者的原料来源相同B.两者的生产原理相同C.两者对食盐利用率不同D.两者最终产品都是Na2CO34、工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下VL氨气完全反应,并转移n个电子,则阿伏加德罗常数(NA)可表示为()A. B. C. D.5、金属铁在一定条件下与下列物质作用时只能变为+2价铁的是()A.FeCl3 B.HNO3 C.Cl2 D.O26、用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是()A.当a、b间用导体连接时,则X应发生氧化反应B.当a、b间用导体连接时,则X可以是锌或石墨C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的正极D.当a、b与外接电源相连时,阴极的电极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑7、ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示,下列说法正确的是()A.该装置可以在高温下工作B.X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜C.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+D.该装置工作时,电能转化为化学能8、下列常见的金属中,常用电解法冶炼的是A.Fe B.Cu C.Mg D.Pt9、下列离子方程式不正确的是()A.3amolCO2与含2amolBa(OH)2的溶液反应:3CO2+4OH-+Ba2+=BaCO3↓+2HCO3﹣+H2OB.NH4Fe(SO4)2溶液中加入几滴NaOH溶液:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓C.亚硫酸溶液被氧气氧化:2SO32-+O2=2SO42-D.酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水产生气泡:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑10、制取Na2CO3和高纯Si的工艺流程如图所示,下列说法错误的是A.反应①属于固氮反应B.步骤②为先向饱和食盐水中通入CO2至饱和后,再通入NH3C.反应⑤、⑥均为氧化还原反应D.用精馏的方法可提纯三氯氢硅11、某溶液X中含有H+、、Na+、Mg2+、Fe2+、、Cl−、Br−、、SiO32-和HCO3-离子中的若干种。取100mL该溶液进行如下实验:下列说法正确的是A.溶液X中一定没有、SiO32-,可能有Na+、Fe2+B.溶液X中加NaOH后,所得沉淀的成分可能有两种C.溶液X中c(Cl−)≤0.2mol·L−1D.溶液X可能是由NH4HSO4、MgCl2按物质的量之比2∶1混合再溶于水配制而成12、甲、乙、丙三种有机化合物的键线式如图所示。下列说法错误的是A.甲、乙的化学式均为C8H14B.乙的二氯代物共有7种(不考虑立体异构)C.丙的名称为乙苯,其分子中所有碳原子可能共平面D.甲、乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色13、水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是A.H2O的电子式为B.4℃时,纯水的pH=7C.D216O中,质量数之和是质子数之和的两倍D.273K、101kPa,水分之间的平均距离:d(气态)>d(液态)>d(固态)14、关于化合物2一呋喃甲醛()下列说法不正确的是A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.含有三种官能团C.分子式为C5H4O2 D.所有原子一定不共平面15、化学与社会、环境密切相关,下列说法不正确的是()A.2022年冬奥会聚氨酯速滑服不属于无机非金属材料B.使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用C.氢键在形成蛋白质二级结构和DNA双螺旋结构中起关键作用D.港珠澳大桥使用新一代环氧涂层钢筋,可有效抵御海水浸蚀16、25℃时,将0.10mol·L-1CH3COOH溶液滴加到10mL0.10mol·L-1NaOH溶液中,lg与pH的关系如图所示,C点坐标是(6,1.7)。(已知:lg5=0.7)下列说法正确的是A.Ka(CH3COOH)=5.0×10-5B.Ka(CH3COOH)=5.0×10-6C.pH=7时加入的醋酸溶液的体积小于10mLD.B点存在c(Na+)-c(CH3COO-)=(10-6-10-8)mol·L-1二、非选择题(本题包括5小题)17、有机化合物H的结构简式为,其合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):已知:①②(苯胺易被氧化)请回答下列问题:(1)烃A的名称为_______,B中官能团为_______,H的分子式为_______,反应②的反应类型是_______。(2)上述流程中设计C→D的目的是_______。(3)写出D与足量NaOH溶液反应的化学方程式为_______。(4)符合下列条件的D的同分异构体共有_______种。A.属于芳香族化合物B.既能发生银镜反应又能发生水解反应写出其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为6∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式:______。(任写一种)(5)已知:苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位,据此按先后顺序写出以烃A为原料合成邻氨基苯甲酸()合成路线(无机试剂任选)。_______18、CAPE是蜂胶主要活性组分之一,具有抗炎、抗氧化和抗肿瘤的作用,在医学上具有广阔的应用前景。合成CAPE的路线设计如下:已知:①A的核磁共振氢谱有三个波峰,红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键;②;③。请回答下列问题:(1)A中官能团的名称为____。(2)C生成D所需试剂和条件是____。(3)E生成F的反应类型为____。(4)1molCAPE与足量的NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为____。(5)咖啡酸生成CAPE的化学方程式为____。(6)芳香化合物X是G(C9H8O3)的同分异构体,满足下列条件,X的可能结构有____种,a.属于芳香族化合物b.能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2c.能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积之比为1:2:2:1:1:1,写出一种符合要求的X的结构简式____。(7)参照上述合成路线,以和丙醛为原料(其它试剂任选),设计制备的合成路线____。19、Mg(ClO3)2·3H2O在工农业上有重要用途,其制备原理为:MgCl2+2NaClO3+3H2O=Mg(ClO3)2·3H2O+2NaCl。实验室制备Mg(ClO3)2·3H2O的过程如图:已知四种化合物的溶解度(S)与温度(T)的变化曲线关系如图所示:(1)抽滤装置中仪器A的名称是________________。(2)操作X的步骤是________________________________。(3)“溶解”时加水太多会明显降低MgCl2的利用率,其原因是__________________。(4)下列有关实验过程与操作说法不正确的是________。A.冷却时可用冰水B.洗涤时应用无水乙醇C.抽滤Mg(ClO3)2·3H2O时,可用玻璃纤维代替滤纸D.抽滤时,当吸滤瓶中液面快到支管时,应拔掉橡皮管,将滤液从支管倒出(5)称取3.000g样品,加水溶解并加过量的NaNO2溶液充分反应,配制成250mL溶液,取25mL溶液加足量稀硝酸酸化并加入合适的指示剂,用0.1000mol·L-1的AgNO3标准溶液滴定至终点,平均消耗标准液24.00mL。则样品中Mg(ClO3)2·3H2O的纯度是________。20、现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料,制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知这一过程中可能发生下列反应:①2Mg+O22MgO②3Mg+N2Mg3N2③2Mg+CO22MgO+C④Mg+H2O(蒸气)=MgO+H2⑤Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3可供选择的仪器和药品如下图所示。且假设正确操作时,装置内所发生的反应是完全的。试回答下列问题:(1)实验开始时,先点燃________装置中的酒精灯,原因是________;再将与g连接的自来水龙头打开,形成自h导管流出的气流,则气流依次流经的导管为(填字母代号):h→________;(2)你是否选择了B装置,理由是什么________________________;(3)你是否选择了C装置,理由是什么________________________;(4)如果同时点燃A、E装置的酒精灯,对实验结果产生的影响________为什么___21、氢能作为高效清洁的二次能源,应用前景日益广泛。二甲醚制氢技术是实现小规模现场制氢的一种理想方案。其反应原理主要分两步:二甲醚水解:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)ΔH1=+23.53kJ/mol反应Ⅰ甲醇与水蒸汽重整:CH3OH(g)+H2O(g)3H2(g)+CO2(g)ΔH2=+49.48kJ/mol反应Ⅱ回答下列问题。(1)反应CH3OCH3(g)+3H2O(g)6H2(g)+2CO2(g)ΔH3=_________。该反应自发进行的条件是___________(填“高温”、“低温”或“任意条件”)。(2)实验室条件下,二甲醚与水蒸汽以物质的量之比1:3混合,以固定的高流速通过填充有催化剂HZSM-5(分子筛)反应器。测得如下关系图(图1和图2)。图2中的平衡值是指不同温度下的平衡转化率。已知:二甲醛转化率=①下列说法合理的是__________A.图1中表明,催化剂HZSM-5的活性只受温度影响,与反应持续时间无关B.图1中使用不同的催化剂可以改变二甲醚水解的平衡转化率C.图2中曲线①数值高于平衡值,是因为催化剂可能会吸附部分未反应的二甲醚D.图2中曲线①和曲线②在275℃前二甲醚的转化率与平衡转化率的趋势一致,这与反应I和反应II是吸热反应有关E.图2中曲线②在在较低温度时二甲醚的转化率与平衡值保持一致,主要是反应持续280min后已达到平衡状态②图2曲线②数值在280℃之后明显下降,解释可能原因___________(3)在固定体积容器内,二甲醚与水蒸汽以物质的量之比1:3投料,温度恒定为150℃,二甲醚的平衡转化率约为15%,平衡时容器内总压为P0,升温到280℃并保持恒定,再次达到平衡,此时二甲醚平衡转化率接近22%,而容器内总压约为1.5P0,请解释升温二甲醚平衡转化率增大的原因。__________________(4)研究表明,在相同条件下,反应Ⅰ的活化能远小于反应Ⅱ的活化能,在固定体积容器内,二甲醚与水蒸汽以物质的量之比1:3投料,温度恒定为250℃,反应在t1时刻达到平衡,在图中作出甲醇含量随时间变化的关系图____________________。
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.SiO2属于无机非金属材料,可以制取超分子纳米管,A正确;B.碳酸钙需要在高温下煅烧分解才能得到二氧化碳,草莓棚中不能使用碳酸钙分解来产生二氧化碳,B错误;C.柳絮的主要成分和棉花的相同,都是纤维素,C正确;D.“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”涉及蒸馏的方法,蒸馏可根据乙醇、乙酸沸点的不同,用来分离乙酸和乙醇,D正确;故合理选项是B。2、B【解析】
短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,a和b的最外电子数之和等于c和d的最外层电子数之和,这四种元素组成两种盐b2da3和bca2。在含该两种盐的混合溶液中滴加盐酸,生成白色沉淀,盐酸过量时部分沉淀溶解,说明生成的沉淀中含有氢氧化铝,因此两种盐的混合溶液中含有偏铝酸盐,如NaAlO2,因此a为O元素,c为Al元素,b为Na元素;根据盐b2da3的形式,结合强酸制弱酸的原理,d酸难溶于水,因此d酸为硅酸,d为Si元素。据此分析解答。【详解】根据上述分析,a为O元素,b为Na元素,c为Al元素,d为Si元素。A.d的氧化物为二氧化硅,1mol二氧化硅中含有4molSi-O键,故A错误;B.工业上冶炼铝是电解熔融的氧化铝实现的,故B正确;C.一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,原子半径:a<d<c<b,故C错误;D.水分子间能够形成氢键,沸点较高,而SiH4不能,因此简单氢化物的沸点:a>d,故D错误;答案选B。3、A【解析】
A.氨碱法:以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料;联合制碱法:以食盐、氨和二氧化碳(来自合成氨中用水煤气制取氢气时的废气)为原料,两者的原料来源不相同,故A错误;B.氨碱法其化学反应原理是NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,联合制碱法包括两个过程:第一个过程与氨碱法相同,将氨通入饱和食盐水而形成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3晶体,再煅烧制得纯碱产品,第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体,故B正确;C.氨碱法的最大缺点在于原料食盐的利用率只有约70%,联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上,故C正确;D.氨碱法和联合制碱法两者最终产品都是Na2CO3,故D正确;选A。4、D【解析】
氨气与氧气发生了催化氧化反应:4NH3+5O24NO+6NO,可知4NH3~20e-,即4:20=,推出为NA=22.4n/5V。答案选D。5、A【解析】
A.铁与FeCl3反应生成氯化亚铁,为+2
价铁,故A正确;B.铁与过量的硝酸反应生成三价铁离子,与少量的硝酸反应生成二价铁离子,所以不一定变为+2
价铁,故B错误;C.铁与氯气反应只生成FeCl3,为+3价铁,故C错误;D.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,为+2和+3价铁,故D错误;故选:A。6、A【解析】
A.当a、b间用导体连接时构成原电池,根据题意,X应为负极,发生氧化反应,A正确;B.当a、b间用导体连接时构成原电池,根据题意,X应为负极,X应比Fe活泼,则X可以是锌,不能选用石墨,B错误;C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的负极,C错误;D.当a、b与外接电源相连时,阴极应该发生得电子的还原反应,D错误;答案选A。7、C【解析】
A.高温能使微生物蛋白质凝固变性,导致电池工作失效,所以该装置不能在高温下工作,A错误;B.原电池内电路中:阳离子移向正极、阴离子移向负极,从而达到脱盐目的,所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜,B错误;C.由图片可知,负极为有机废水CH3COO-的电极,失电子发生氧化反应,电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+,C正确;D.该装置工作时为原电池,是将化学能转化为电能的装置,D错误;故合理选项是C。8、C【解析】
电解法:冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的Al2O3)制得;热还原法:冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用还原剂有(C、CO、H2等);热分解法:冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得。【详解】A.Fe用热还原法冶炼,故A不选;B.Cu用热还原法冶炼,故B不选;C.Mg的性质很活泼,用电解其氯化物的方法冶炼,故C选;D.Pt用热分解法冶炼,故D不选;故答案选C。9、C【解析】
A.3amolCO2与含2amolBa(OH)2的溶液反应的离子方程式为:3CO2+4OH﹣+Ba2+═BaCO3↓+2HCO3﹣+H2O,故A正确;B.NH4Fe(SO4)2溶液中加入几滴NaOH溶液,该反应的离子方程式为:Fe3++3OH﹣═Fe(OH)3↓,故B正确;C.亚硫酸不能拆开,正确的离子方程式为:2H2SO3+O2═4H++2SO42﹣,故C错误;D.酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水产生气泡,该反应的离子方程式为:2MnO4﹣+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2↑,故D正确。故选C。注意明确离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合原化学方程式等。10、B【解析】
A.根据氮的固定含义判断;B.根据物质的溶解性及反应产生的HCO3-浓度大小判断气体通入先后顺序;C.根据氧化还原反应的特征判断反应类型;D.根据物质的沸点的高低判断提纯方法。【详解】A.N2与H2在一定条件下合成NH3气,是氮元素的单质变为化合物的过程,因此属于氮的固定,A正确;B.CO2在室温下在饱和食盐水中溶解度不大,若先通入CO2,后通入NH3,则反应产生的HCO3-离子浓度较小,最后得到的NaHCO3就少,或根本不产生NaHCO3固体,而NH3易溶于水,先通入NH3使溶液呈碱性,有利于CO2的吸收,因此要先向饱和食盐水中通入足量NH3,再通入CO2气体,B错误;C.反应⑤、⑥中均匀元素化合价的变化,因此这两个反应均为氧化还原反应,C正确;D.由于三氯氢硅沸点只有33℃,比较低,与其它杂质的沸点不同,因此可通过蒸馏的方法分离提纯,分馏方法也叫精馏,D正确;故合理选项是B。本题以制取Na2CO3和高纯Si的工艺流程为线索,考查了物质制取过程中加入物质的先后顺序、反应类型的判断、混合物的分离方法等化学基础知识和基本技能。掌握物质的性质及在实验中的应用是本题解答的关键。11、D【解析】
A.加入一定量的氢氧化钠后得到中性溶液,说明原溶液为酸性,则偏铝酸根离子和硅酸根离子和碳酸氢根离子都不能存在,后续溶液中加入硝酸银产生白色沉淀,说明不含溴离子。原溶液存在的阴离子只能是硫酸根离子或氯离子。所以4.66克白色沉淀为硫酸钡沉淀,产生气体为氨气,所以原溶液一定含有铵根离子和硫酸根离子,若有亚铁离子,则加入氢氧化钠生成氢氧化亚铁沉淀,灼烧后得到红棕色氧化铁,故一定不含亚铁离子,故错误;B.加入氢氧化钠能产生的沉淀只能是氢氧化镁沉淀,故错误;C.氨气的体积为448mL,物质的量为0.02mol,说明铵根离子物质的量为0.02mol,结合氢氧化钠的物质的量为0.02mol,硫酸钡沉淀为4.66克,硫酸根离子物质的量为0.02mol,氧化镁质量为0.4克,镁离子物质的量为0.01mol,结合的氢氧化钠的物质的量为0.02mol,第一步消耗0.06mol氢氧化钠,所以说明原溶液还有氢离子,物质的量为0.06-0.02-0.02=0.02mol,根据电荷守恒分析,还应存在有阴离子,只能为氯离子,所以氯离子的物质的量为0.01×2+0.02+0.02-0.02×2=0.02mol,若溶液中含有钠离子,则氯离子的物质的量大于0.02mol,则氯离子的浓度最小值为,故错误;D.溶液中含有0.02mol铵根离子,0.02mol硫酸根离子,0.01mol镁离子,0.02mol氢离子,氯离子物质的量最小值为0.02mol,可能是由0.02molNH4HSO4和0.01molMgCl2按物质的量之比2∶1混合再溶于水配制而成,或还有氯化钠,故正确。答案选D。掌握反应过程中离子之间的比例关系,进行定量和定性分析,注意前后的一致性,如当加入氢氧化钠后溶液为中性,说明原溶液为酸性,则偏铝酸根离子或硅酸根离子或碳酸氢根离子等都不存在。根据氢氧化钠的消耗量分析溶液中存在氢离子,再根据溶液中的电荷守恒确定溶液中的氯离子的存在以及数值。12、D【解析】
A.根据结构简式判断;B.乙的二氯代物中两个氯原子可在相同或不同的C原子上;C.苯为平面形结构,结合三点确定一个平面分析;D.乙与高锰酸钾不反应。【详解】A.由结构简式可知甲、乙的化学式均为C8H14,故A正确;B.乙的二氯代物中两个氯原子可在相同或不同的C原子上,如在不同的C上,用定一移一法分析,依次把氯原子定于-CH2或-CH-原子上,共有7种,故B正确;C.苯为平面形结构,碳碳单键可以旋转,结合三点确定一个平面,可知所有的碳原子可能共平面,故C正确;D.乙为饱和烃,与酸性高锰酸钾溶液不反应,故D错误。故选D。13、C【解析】
A.H2O是共价化合物,其电子式为,故A错误;B.25℃时,纯水的pH=7,故B错误;C.D216O质量数之和为2×1+1×16=20,质子数之和为2×1+1×8=10,质量数之和是质子数之和的两倍,故C正确;D.273K时,水以固液混合物的形式存在,且温度、压强相同,同种状态、同种分子间的距离相同,故D错误;故选C。14、D【解析】
A.该有机物分子结构中含有碳碳双键,具有烯烃的性质,则能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;B.该有机物分子结构中含有碳碳双键、醛基和醚键,三种官能团,故B正确;C.结构中每个节点为碳原子,每个碳原子可形成四个共价键,不足的可用氢原子补齐,分子式为C5H4O2,故C正确;D.与碳碳双键上的碳直接相连的所有原子可能在同一平面,则该有机物结构中的五元环上的所有原子可以在同一平面,碳氧双键上的所有原子可能在同一平面,碳氧双键与五元环上的碳碳双键直接相连,则所有原子可能在同一平面,故D错误;答案选D。有机物的分子式根据碳原子形成四个共价键的原则写出,需注意它的官能团决定了它的化学性质。15、B【解析】
A.聚氨酯,属于有机高分子材料,A正确;B.太阳能热水器将太阳能转化为热能,与生物质能无关,B错误;C.蛋白质二级结构是通过骨架上的羰基和酰胺基之间形成的氢键维持,氢键是稳定二级结构的主要作用力;DNA双螺旋结构中,碱基对以氢键维系,A与T间形成两个氢键,G与C间形成三个氢键。C正确;D.环氧涂层钢筋,是将环氧树脂粉末喷涂在钢筋表面,由于环氧涂层能抵抗海水浸蚀,从而保护钢筋不受腐蚀,D正确。故选B。环氧树脂涂层钢筋是在工厂生产条件下,采用静电喷涂方法,将环氧树脂粉末喷涂在普通带肋钢筋和普通光圆钢筋的表面生产的一种具有涂层的钢筋。环氧树脂涂层钢筋有很好的耐蚀性,与混凝土的粘结强度无明显降低,适用于处在潮湿环境或侵蚀性介质中的工业与民用房屋、一般构筑物及道路、桥梁、港口,码头等的钢筋混凝土结构中。16、A【解析】
醋酸的电离常数,取对数可得到;【详解】A.据以上分析,将C点坐标(6,1.7)代入,可得lgKa(CH3COOH)=1.7-6=-4.3,Ka(CH3COOH)=5.0×10-5,A正确;B.根据A项分析可知,B错误;C.当往10mL0.10mol·L-1NaOH溶液中加入10mL0.10mol·L-1醋酸溶液时,得到CH3COONa溶液,溶液呈碱性,故当pH=7时加入的醋酸溶液体积应大于10mL,C错误;D.B点,又lgKa(CH3COOH)=1.7-6=-4.3,则由得,pH=8.3,c(H+)=10-8.3mol·L-1,结合电荷守恒式:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)知,c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5.7-10-8.3)mol·L-1,D错误;答案选A。二、非选择题(本题包括5小题)17、甲苯氯原子或-ClC7H7O3N取代反应或硝化反应保护(酚)羟基不被氧化+2NaOH+CH3COONa+H2O14或【解析】
H的结构简式为,逆推可知G为。纵观整个过程,可知烃A为芳香烃,结合C的分子式C7H8O,可知A为,A与Cl2发生苯环上氯代反应生成B,B中氯原子发生水解反应、酸化引入-OH生成C,C中酚羟基发生信息①中取代反应生成D,D与酸性KMnO4溶液反应,D中-CH3被氧化成-COOH生成E,E→F转化中在苯环上引入硝基-NO2,F→G的转化重新引入酚羟基,可知C→D的转化目的防止酚羟基被氧化,结合H的结构简式,可推知B为、C为、D为、E为、F为。(5)甲基氧化引入羧基,硝基还原引入氨基,由于氨基易被氧化,应先把甲基氧化为羧基后再将硝基还原为氨基,结合苯环引入基团的定位规律,甲苯先和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,然后邻硝基甲苯再被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,最后邻硝基苯甲酸和Fe、HCl反应生成邻氨基苯甲酸。【详解】根据上述分析可知:A为,B为、C为、D为、E为、F为,G为,H为。(1)烃A为,A的名称为甲苯。B为,B中官能团为氯原子。H的结构简式为,H的分子式为C7H7O3N。反应②是苯环上引入硝基,反应类型是:取代反应;(2)C→D中消除酚羟基,F→G中又重新引入酚羟基,而酚羟基容易被氧化,所以流程中设计C→D的目的是:保护(酚)羟基不被氧化;(3)D是,D与足量NaOH溶液发生酯的水解反应,化学方程式为:+2NaOH+CH3COONa+H2O,(4)D为,其符合下列条件的同分异构体:A.属于芳香族化合物,说明含有苯环;B.既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明含有-OOCH基团。只有1个取代基为-CH2CH2OOCH和-CH(CH3)OOCH两种不同结构;有2个取代基为-CH3、-CH2COOH,或者-CH2CH3、-OOCH,这两种情况均有邻、间、对3种位置结构,种类数为2×3=6种;有3个取代基为-CH3、-CH3、-OOCH,2个甲基有邻、间、对3种位置结构,对应的-OOCH分别有2种、3种、1种位置,故符合条件的共有2+3×2+2+3+1=14种。其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为6:2:1:1的同分异构体的结构简式:或。(5)以甲苯为原料合成的方法是:先使甲苯发生取代反应产生邻硝基甲苯,用酸性KMnO4氧化甲基为—COOH,得到邻硝基甲苯,用Fe在HCl存在条件下发生还原反应,—NO2被还原得到—NH2,就生成邻氨基苯甲酸。故合成路线流程图为:。本题考查有机物推断与合成,涉及物质的命名、反应类型的判断、操作目的、同分异构体种类的判断及符合要求的同分异构体结构简式的书写等。要采用正推、逆推相结合的方法分析判断。需要熟练掌握官能团性质与转化,并对给予的信息进行利用,结合转化关系中有机物H的结构和反应条件进行推断。18、氯原子氯气、光照氧化反应4mol+HBr17【解析】
A的核磁共振氢谱有三个波峰,结合F结构简式知,A为,A和氢氧化钠的水溶液发生水解反应然后酸化得到B为,B发生②的反应生成C为,C和氯气在光照条件下发生取代反应生成D,D发生水解反应然后酸化得到E,E发生氧化反应生成F,则E结构简式为,D为,F发生信息③的反应生成G,G结构简式为,G发生银镜反应然后酸化生成咖啡酸,红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键,咖啡酸结构简式为,咖啡酸和3-溴乙基苯发生取代反应生成CAPE,CAPE结构简式为;
(7)以
和丙醛为原料(其他试剂任选)制备
,发生信息②的反应,然后发生水解反应、催化氧化反应、③的反应得到目标产物。【详解】(1)根据分析,A的结构简式为,则A中官能团的名称为氯原子,答案为:氯原子;(2)根据分析,C为,D为,则C和氯气在光照条件下发生取代反应生成D;答案为:氯气、光照;(3)根据分析,E结构简式为,E中的羟基发生氧化反应生成F中的醛基,则E生成F的反应类型为氧化反应,答案为:氧化反应;(4)根据分析,CAPE结构简式为,根据结构简式,1moCAPE含有2mol酚羟基,可消耗2molNaOH,含有一个酯基,可消耗1molNaOH发生水解,CAPE水解后产生咖啡酸,含有羧基,可消耗1molNaOH,则1molCAPE与足量的NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为2mol+1mol+1mol=4mol,答案为:4mol;(5)咖啡酸和3-溴乙基苯发生取代反应生成CAPE,CAPE结构简式为,咖啡酸生成CAPE的化学方程式为+HBr,答案为:+HBr;(6)G结构简式为,芳香化合物X是G(C9H8O3)的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明X中含有羧基,且与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,说明含有醛基,其核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为1:2:2:1:1:1,其符合要求的X的结构简式为,答案为:;(7)以
和丙醛为原料(其他试剂任选)制备
,发生信息②的反应,然后发生水解反应、催化氧化反应、③的反应得到目标产物,其合成路线为,答案为:。19、布氏漏斗蒸发浓缩、趁热过滤加水过多会延长蒸发时间,促使MgCl2的水解量增大D98.00%【解析】
(1)根据图像可知仪器A名称。(2)MgCl2和NaClO3混合后反应,要得产物Mg(ClO3)2·3H2O,根据溶解度与温度关系可知,则要除去杂质NaCl,应进行的操作是蒸发浓缩、趁热过滤。(3)加水过多,则会延长蒸发浓缩的时间,促进了Mg2+的水解。(4)A.根据溶解度曲线可知,低温时Mg(ClO3)2·3H2O的溶解度较小,可以用冰水冷却;B.产物为带有结晶水的晶体,用乙醇洗涤可减少产物的溶解,提高产率;C.Mg(ClO3)2·3H2O溶液中Mg2+水解生成的少量H+,HClO3的酸性和强氧化性腐蚀滤纸,抽滤时可用玻璃纤维;D.吸滤瓶中滤液过多时,只能通过吸滤瓶上口倒出。(5)根据方程式建立关系式,计算质量分数。【详解】(1)根据图像可知仪器A为布氏漏斗,故答案为:布氏漏斗。(2)MgCl2和NaClO3混合后反应,要得产物Mg(ClO3)2·3H2O,则要除去杂质NaCl,根据溶解度与温度关系可知,应进行的操作是蒸发浓缩、趁热过滤,故答案为:蒸发浓缩、趁热过滤。(3)加水过多,则会延长蒸发浓缩的时间,促进了Mg2+的水解,MgCl2的利用率降低,故答案为:加水过多会延长蒸发时间,促使MgCl2的水解量增大。(4)A.根据溶解度曲线可知,低温时Mg(ClO3)2·3H2O的溶解度较小,可以用冰水冷却,故A正确;B.产物为带有结晶水的晶体,用乙醇洗涤可减少产物的溶解,提高产率,故B正确;C.Mg(ClO3)2·3H2O溶液中Mg2+水解生成的少量H+,HClO3的酸性和强氧化性腐蚀滤纸,抽滤时可用玻璃纤维,故C正确;D.吸滤瓶中滤液过多时,只能通过吸滤瓶上口倒出,故D错误。综上所述,答案为D。(5)样品溶解后加NaNO2溶液和AgNO3溶液,发生的反应为:ClO3-+3NO2-+Ag+=AgCl↓+3NO3-,故有:Mg(ClO3)2·3H2O~6NO2-~2Ag+。产物的纯度,故答案为98%。20、E避免从E装置出来的气流中还含有氧气f→e→d→c→m(n)→n(m)→a(b)→b(a)选择,以除去水蒸气,避免反应④发生选择,以除去空气中的CO2,避免反应③发生使氮化镁不纯如果E中的铜粉没有达到反应温度时,氧气不能除尽,导致氧气同镁反应,而使氮化镁中混入氧化镁【解析】
实验室里用空气和镁粉为原料,制取少量氮化镁(Mg3N2)。根据可能发生下列反应:①2Mg+O22MgO;②3Mg+N2Mg3N2;③2Mg+CO22MgO+C;④Mg+H2O(蒸气)=MgO+H2;⑤Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3;利用该装置是制取氮化镁的装置的事实,联系镁可以与氧气及氮化镁能与水反应的性质,对实验的过程进行设计与分析:为防止反应过程中镁被氧化一般要排净容器中的空气,为防止氮化镁与水的反应所以要先把通入的氮气干燥。【详解】根据分析可知:利用该装置是制取氮化镁的装置的事实,联系镁可以与氧气及氮化镁能与水反应的性质,对实验的过程进行设计与分析:为防止反应过程中镁被氧化一般要排净容器中的空气,为防
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