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文档简介
2025届湖南长沙市高三第六次模拟考试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、下列物质属于只含共价键的电解质的是()A.SO2 B.C2H5OH C.NaOH D.H2SO42、在铁质品上镀上一定厚度的锌层,以下电镀方案正确的是()A.锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中含Zn2+B.锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中含Fe3+C.锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含Zn2+D.锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含Fe3+3、如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图,电池的一个电极由有机光敏染料(R)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,下列关于该电池叙述不正确的是()A.染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应B.正极电极反应式是:I3-+2e-=3I-C.电池总反应是:2R++3I-=I3-+2RD.电池工作时将太阳能转化为电能4、下列有关解释正确的是()选项文献解释A“三月打雷麦谷堆”反应之一是B“火树银花合,星桥铁锁开”“火树银花”与焰色反应有关,焰色反应为化学变化C“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”酿酒过程中只发生水解反应D“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”该过程包括萃取和过滤两个操作A.A B.B C.C D.D5、联合国气候变化会议在延长一天会期之后于星期六在印尼巴厘岛闭幕。会议在经过激烈的谈判后通过了巴厘岛路线图,决定启动至关重要的有关加强应对气候变化问题的谈判。为人类生存环境创造好的条件。下面关于环境的说法正确的是()A.地球上的碳是不断地循环着的,所以大气中的CO2含量不会改变B.燃烧含硫的物质导致酸雨的形成C.生活中臭氧的含量越高对人越有利D.气候变暖只是偶然的因素6、亚硝酸钠广泛用于媒染剂、漂白剂等。某兴趣小组用下列装置制取较纯净的NaNO2。甲乙丙丁反应原理为:2NO+Na2O2=2NaNO2。已知:NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+。下列分析错误的是A.甲中滴入稀硝酸前需通人N2B.仪器的连接顺序为a-f-g-d-e-bC.丙中CaCl2用于干燥NOD.乙中吸收尾气时发生的离子反应为3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O7、下列说法正确的是()A.蒸发结晶操作时,当水分完全蒸干立即停止加热B.滴定实验中,可以将待测液放到滴定管中,标准液置于锥形瓶中C.测定NaClO溶液的pH,可用洁净的玻璃棒蘸取液体滴到pH试纸上,再与标准比色卡对照读数D.用pH计测定同温度同浓度的Na2CO3溶液和NaCN溶液的pH,通过比较pH大小比较H2CO3、HCN的酸性强弱8、工业上合成乙苯的反应如下。下列说法正确的是A.该合成反应属于取代反应 B.乙苯分子内的所有C、H原子可能共平面C.乙苯的一溴代物有5种 D.苯、乙烯和乙苯均可使酸性高猛酸钾溶液褪色9、下列说法不正确的是()A.银氨溶液不能留存,久置后容易爆炸B.白磷暴露在空气中易自燃,可保存在水中C.易燃的有机溶剂使用时必须远离明火和热源D.钠着火不能用水扑灭,可以用泡沫灭火器来灭火10、分别含有下列各物质的废弃试剂,倒在同一废液缸中不会引起实验室污染或危险的一组是()A.氨水和NaOH B.硫酸铵和氯化钡C.硝酸亚铁和盐酸 D.电石和盐酸11、《学习强国》学习平台说“最基本的生命分子中都有碳原子”。常用于测定文物的年代,作为示踪原子对研究有机化学反应和生物化学反应更为方便。被用来作为阿伏伽德罗常数的标准。关于、、说法正确的是()A.质子数与质量数相同 B.化学性质相似C.互为同素异形体 D.质子数与中子数相等12、2020年5月新修订的《北京市生活垃圾管理条例》将正式实施,垃圾分类并回收利用,可以减少污染,节约自然资源。下列垃圾投放有错误的是A废旧报纸、饮料瓶、电池等B剩饭菜、瓜皮果壳、枯草落叶等C过期药品、化妆品、油漆等D一次性餐具、卫生纸、灰土等A.A B.B C.C D.D13、司替戊醇(d)用于治疗两岁及以上Dravet综合征相关癫痫发作患者,其合成路线如图所示。下列有关判断正确的是()A.b的一氯代物有4种B.c的分子式为C14H14O3C.1mold最多能与4molH2发生加成反应D.d中所有碳原子可能处于同一平面14、化学与生产、生活、科技密切相关。下列叙述错误的是A.聚乳酸酯的降解和油脂的皂化都是高分子生成小分子的过程B.硅胶常用作食品干燥剂,也可以用作催化剂载体C.疫苗一般应冷藏存放,其目的是避免蛋白质变性D.港珠澳大桥采用的聚乙烯纤维吊绳,其商品名为“力纶”,是有机高分子化合物15、已知:25℃时,有关弱酸的电离平衡常数,下列选项中正确的是弱酸H2C2O4CH3COOHHCNH2CO3电离常数KiKi1=5.9×l0-2Ki2=6.4×l0-51.8×l0-54.9×l0-10Ki1=4.3×l0-7Ki2=5.6×l0-11A.等物质的量浓度的溶液pH关系:NaHCO3>NaCN>CH3COONa>NaHC2O4B.反应NaHC2O4+NaHCO3→Na2C2O4+H2O+CO2↑能发生C.等体积等物质的量浓度的溶液中离子总数:NaCN>CH3COONaD.Na2CO3溶液中2c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)16、一定条件下,下列单质与水反应不产生氢气的是()A.Cl2 B.Fe C.Na D.C二、非选择题(本题包括5小题)17、1,6-己二酸是合成高分子化合物尼龙的重要原料之一,可用六个碳原子的化合物氧化制备。如图是合成尼龙的反应流程:完成下列填空:(1)写出反应类型:反应①_____反应②_______。(2)A和B的结构简式为_______、_______。(3)由合成尼龙的化学方程式为___。(4)由A通过两步制备1,3-环己二烯的合成线路为:_______。18、有机物J属于大位阻醚系列中的一种物质,在有机化工领域具有十分重要的价值.2018年我国首次使用α-溴代羰基化合物合成大位阻醚J,其合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)A的名称___________________.(2)C→D的化学方程式_________________________.E→F的反应类型____(3)H中含有的官能团________________.J的分子式_______________.(4)化合物X是D的同分异构体,其中能与氢氧化钠溶液反应的X有_____________种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1∶1∶6的结构简式为___________________________.(5)参照题中合成路线图。涉及以甲苯和为原料来合成另一种大位阻醚的合成路线:__________________。19、无水四氯化锡(SnCl4)常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡与Cl2反应制备SnCl4。拟利用图中的仪器,设计组装一套实验装置制备SnCl4(每个装置最多使用一次)。已知:①有关物理性质如下表物质颜色、状态熔点/℃沸点/℃Sn银白色固体231.92260SnCl2易水解,SnCl4易水解生成固态二氧化锡,锡与Cl2反应过程放出大量的热SnCl4无色液体-33114SnCl2无色晶体246652②Fe3++Sn2+—Fe2++Sn4+Fe2++Cr2O72-+H+—Fe3++Cr3++H2O(未配平)回答下列问题:(1)“冷凝管”的名称是________,装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为________。(2)用玻管(未画出)连接上述装置,正确的顺序是(填各接口的代码字母)_____。(3)如何检验装置的气密性______,实验开始时的操作为_______。(4)如果将制取的四氯化锡少许暴露于空气中,预期可看到的现象是出现白色烟雾,化学方程式为_______。(5)可用重铬酸钾滴定法测定产品中的SnCl2的含量,准确称取该样品mg放于烧杯中,用少量浓盐酸溶解,加入过量的氯化铁溶液,再加水稀释,配制成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1重铬酸钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液15.00mL,则产品中SnCl2的含量为____%(用含m的代数式表示),在测定过程中,测定结果随时间延长逐渐变小的原因是____(用离子方程式表示)。20、碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)z]常用作电子材料,磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。(1)请完成下列实验步骤:①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;②按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性;③加热甲中玻璃管,当乙装置中____________(填实验现象),停止加热;④打开活塞a,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;⑤计算。(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是_____________________(3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的______(填字母)连接在_________(填装置连接位置)。(4)若按正确装置进行实验,测得如下数据:乙装置的质量/g丙装置的质量/g加热前80.0062.00加热后80.3662.88则该碱式碳酸钴的化学式为_________________。(5)含有Co(AlO2)2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应,该玻璃的颜色为___________。(6)CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加剂,以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种工艺如下:已知:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2CO(OH)2Al(OH)2开始沉淀(PH)2.37.57.63.4完全沉淀(PH)4.19.79.25.2①净除杂质时,加入H2O2发生反应的离子方程式为______________。②加入CoCO3调PH为5.2~7.6,则操作Ⅰ获得的滤渣成分为_____________。③加盐酸调整PH为2~3的目的为__________________________________。④操作Ⅱ过程为___________(填操作名称)、过滤。21、二氧化碳的捕集、创新利用是世界能源领域的一个重要战略方向。(1)用稀氨水喷雾捕集CO2。常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液。已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7,K2=4×10-11。在NH4HCO3溶液中,c(NH4+)___________(填“>”“<”或“=”)c(HCO3-);NH4HCO3溶液中物料守恒表达式为________。(2)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃,合成乙烯的反应为2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)△H。向1L恒容密闭容器中充入2molCO2(g)和nmolH2(g),在一定条件下发生该反应。CO2的转化率与温度、投料比[]的关系如图所示:①该反应的△H_______0(填“>”“<“或“=”)。②图中x1________(填“<”“>”或“=”)x2。③若图中B点的投料比为2,则500℃时的平衡常数KB=________。(3)工业上用CO2生产甲醇燃料,进一步可合成二甲醚。已知:298K和101kPa条件下,反应I:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(l)△H=—akJ·mol-1反应II:2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(1)△H=-bkJ·mol-1反应III:CH3OH(g)⇌CH3OH(l)△H=-ckJ·mol-1①CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为_________。②合成二甲醚的总反应为2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-130.8kJ·mol-1。在某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下,将6molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=______________。
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.SO2不能电离属于非电解质,故A错误;B.C2H5OH不能电离属于非电解质,故B错误;C.NaOH是离子化合物,含有离子键和共价键,溶于水导电属于电解质,故C错误;D.H2SO4是共价化合物只含共价键,溶于水导电属于电解质,故D正确;故答案选D。2、A【解析】
在Fe上镀上一定厚度的锌层,镀层金属作阳极、镀件作阴极,含有镀层金属阳离子的可溶性盐溶液为电解质溶液,所以Zn作阳极、Fe作阴极,含有锌离子的可溶性盐为电解质,故选A。3、C【解析】
根据图示装置可以知道:染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应,R﹣e﹣=R+,正极电极发生还原反应,电极反应式是:I3﹣+2e﹣═3I﹣,总反应为:2R+3I﹣═I3﹣+2R+,据此回答。【详解】A.根据图示装置可以知道染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应R﹣e﹣=R+,故A正确;B.正极电极发生还原反应,电极反应式是:I3﹣+2e﹣═3I﹣,故B正确;C.正极和负极反应相加可以得到总反应:2R+3I﹣═I3﹣+2R+,故C错误;D.太阳能电池工作时,将太阳能转化为电能,故D正确。故选C。4、D【解析】
A.“雷雨肥庄稼”原理是在放电条件下,氮气跟氧气能直接化合生成无色的一氧化氮气体;一氧化氮不溶于水,在常温下易跟空气中的氧气化合,生成红棕色的二氧化氮气体;二氧化氮易溶于水,它溶于水后生成硝酸和一氧化氮;B.不同金属元素灼烧产生不同的焰色;C.葡萄糖是单糖不能发生水解反应,在酿酒过程中葡萄糖转化为酒精不是水解反应;D.物质在互不相容的溶剂中的溶解度不同,可加入一种溶解性大的溶剂溶解提取的物质,进行物质分离。【详解】A.“三月打雷麦谷堆”(雷雨肥庄稼)的反应过程为:在放电条件下,氮气跟氧气能直接化合生成无色的一氧化氮气体;一氧化氮不溶于水,在常温下易跟空气中的氧气化合,生成红棕色的二氧化氮气体;二氧化氮易溶于水,它溶于水后生成硝酸和一氧化氮,氮气和氧气不能生成二氧化氮,即N2+2O22NO,2NO+O2=2NO2,故A错误;B.火树银花”是不同金属元素灼烧产生的现象,与金属的焰色反应有关,没有生成新物质,是物理变化,故B错误;C.葡萄糖是单糖不能发生水解反应,在酿酒过程中葡萄糖转化为酒精不是水解反应,故C错误。D.屠呦呦对青蒿素的提取,是物理变化过程,符合萃取原理,故D正确;【点睛】本题考查化学与生产、生活的关系,解题关键:够熟悉物质的性质并用化学知识解释化学现象。易错点C,学生对对酿酒的原理不熟悉。5、B【解析】
A.地球上的碳是不断地循环着的,但由于人类的乱砍滥伐,导致大气中的CO2含量不断升高,A错误;B.燃烧含硫的物质导致大气中SO2含量升高,从而导致酸雨的形成,B正确;C.生活中臭氧的含量高,不仅会导致金属制品的腐蚀,还会对人体造成伤害,C错误;D.若不对大气进行治理,气候变暖是必然的,D错误。故选B。6、B【解析】
A.甲中稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化氮易被空气中的氧气氧化,需要将装置中的空气全部排尽,空气中有少量二氧化碳,也会和过氧化钠反应,否则丁装置中无法制得亚硝酸钠,则滴入稀硝酸前需通人N2排空气,故A正确;B.制取的一氧化氮含有水蒸气,过氧化钠可与水反应,导致制取产物不纯,可用氯化钙吸收水蒸气,一氧化氮有毒,不能排放的大气中,可用高锰酸钾溶液吸收,则仪器的连接顺序为a-d-e-f-g-b或a-d-e-g-f-b,故B错误;C.根据B选项分析,制取的一氧化氮含有水蒸气,过氧化钠可与水反应,导致制取产物不纯,可用氯化钙吸收水蒸气,故丙中CaCl2用于干燥NO,故C正确;D.根据已知信息:NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+,则乙中吸收尾气时发生的离子反应为3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O,故D正确;答案选B。【点睛】过氧化钠与NO制取亚硝酸钠的过程中,需要考虑过氧化钠的性质,过氧化钠和二氧化碳反应,会和水反应,导致实验有误差,还要考虑尾气处理装置。7、B【解析】
A.蒸发时不能蒸干,利用余热加热,出现大量固体时停止加热,故A错误;B.滴定实验中,可以将待测液放到滴定管中,标准液置于锥形瓶中,只要计算准确,不影响结果,故B正确;C.NaClO溶液有漂白性不能用pH试纸测其pH值,故C错误;D.测定同温度同浓度的Na2CO3溶液和NaCN溶液的pH,可知碳酸氢根离子与HCN的酸性,不能比较H2CO3、HCN的酸性强弱,故D错误;故答案为B。【点睛】从习惯上讲,被滴定的溶液在锥形瓶,标准溶液在滴定管中;从原理上说都可以,只要操作准确,计算准确即可。8、C【解析】
A.乙烯分子中碳碳双键变为碳碳单键,一个碳原子链接苯环,一个碳原子链接H原子,属于加成反应,故A错误;B.根据甲烷的空间结构分析,乙基中的碳原子和氢原子不可能共面,所以乙苯分子内的所有C、H原子不可能共平面,故B错误;C.苯环有3种H,乙基有2种H,则乙苯的一溴代物有共有5种,故C正确;D.乙烯和乙苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不可以,故D错误;故选C。【点睛】记住常见微粒的空间结构,如甲烷:正四面体,乙烯和苯:平面结构,乙炔:直线结构,运用类比迁移的方法分析原子共面问题,注意题干中“一定”,“可能”的区别。9、D【解析】
A.银氨溶液不稳定,则银氨溶液不能留存,久置后会变成氮化银,容易爆炸,故A正确;B.白磷在空气中易自燃,不与水反应,所以可保存在水中,故B正确;C.易燃的有机溶剂离明火和热源太近容易燃烧,故应远离明火、热源和强氧化剂,故C正确;D.钠和水反应生成氢气,氢气是易燃物,钠燃烧后生成过氧化钠,过氧化钠和水、二氧化碳反应生成氧气,促进钠的燃烧,所以钠着火燃烧时,不能用泡沫灭火器灭火,应该用沙子灭火,故D错误。故选D。10、B【解析】
A.氨水和NaOH混合会释放出氨气,有刺激性气味,会引起污染,A不符合题意;B.硫酸铵和氯化钡,生成BaSO4沉淀,但是不会产生污染,B符合题意;C.硝酸亚铁和盐酸会发生:,有有毒气体NO生成,会污染空气,C不符合题意;D.电石和盐酸混合,电石会和盐酸生成乙炔(C2H2)气体,具有可燃性气体,遇明火会发生爆炸,D不符合题意;答案选B。11、B【解析】
根据原子符号的表示含义,、、三种原子的质子数都是6个,中子数分别是8、7、6,它们属于同位素,由于原子核外都有6个电子,核外电子排布相同,因此三种同位素原子的化学性质相同,故合理选项是B。12、A【解析】
A.电池属于有害垃圾,A项错误;B.剩饭菜、瓜皮果壳、枯草落叶等属于厨余垃圾,B项正确;C.过期药品、化妆品、油漆等属于有害垃圾,C项正确;D.一次性餐具、卫生纸、灰土等属于其他垃圾,D项正确;答案选A。13、C【解析】
A.b的氢原子有2种,所以一氯代物有2种,故A错误;B.根据结构简式确定c的分子式为C14H16O3,故B错误;C.苯环、碳碳双键都能和氢气发生加成反应,苯环和氢气以1:3反应、碳碳双键和氢气以1:1反应,所以1mold最多能与4molH2发生加成反应,故C正确;D.d中连接3个甲基的碳原子具有甲烷结构特点,所以该分子中所有碳原子不能共平面,故D错误;故答案选C。【点睛】明确官能团及其性质关系、一氯代物判断方法、原子共平面判断方法是解本题关键,D为解答易错点。14、A【解析】
A.聚乳酸酯的降解是高分子生成小分子的过程,而油脂不属于高分子化合物,A选项错误;B.硅胶因其具有较大的比表面积,吸附能力强,常用作食品干燥剂和催化剂载体,B选项正确;C.疫苗的主要成分是蛋白质,蛋白质在高温下易变性,冷藏存放的目的是避免蛋白质变性,C选项正确;D.聚乙烯纤维属于有机合成材料,是有机高分子化合物,D选项正确;答案选A。15、B【解析】
A、根据酸的电离常数的大小确定酸性强弱顺序是HCN<H2CO3<CH3COOH<H2C2O4,所以等物质的量浓度的溶液pH关系:NaCN>NaHCO3>CH3COONa>NaHC2O4,故A错误;B、根据数据知道酸性:草酸氢根离子强于碳酸的酸性,所以反应NaHC2O4+NaHCO3→Na2C2O4+H2O+CO2↑能发生,故B正确;C、等体积等物质的量浓度的溶液中,NaCN水解程度大,水解生成HCN分子,则相同条件下,两溶液比较,CH3COONa溶液中的离子总数较多,故C错误;D、Na2CO3溶液中物料守恒c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],故D错误;故选B。【点晴】本题考查离子浓度大小的比较,明确信息得到酸性的强弱是解答的关键,注意盐类水解规律及溶液中的守恒式来解答。在探究离子浓度问题,要充分认识电解质在溶液中的表现,全面考虑溶液中各种离子的存在情况及相互关系,比如:在Na2CO3溶液中存在Na2CO3的电离,CO32-的水解、二级水解以及H2O的电离等多个反应,故溶液中微粒有H2O、Na+、CO32-、HCO3-、H2CO3、H+、OH-,忽视任何一个很微弱的反应、很微少的粒子都是不正确的等方面的因素。16、A【解析】
A.Cl2与水反应生成氯化氢和次氯酸,不产生氢气,故A正确;B.Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故B错误;C.Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,故C错误;D.C与水反应生成氢气和一氧化碳,故D错误;答案选A。【点睛】熟知元素及其化合物的性质是解题的关键,还要注意氯气是常见的氧化剂,与水反应发生歧化反应,其余物质是还原剂,可将水中的氢元素还原为氢气。二、非选择题(本题包括5小题)17、消去反应加成(氧化)反应n+NH2RNH2+(2n-1)H2O【解析】
根据A的分子式可知,A中含1个不饱和度,因此可推出A为环己烯,其结构简式为:,它是通过环己醇通过消去反应而得到,A经过氧化得到,与水在催化剂作用下生成;根据已知信息,结合B在水的催化作用下生成,采用逆合成分析法可知B应为其分子式正好为C6H8O3;最后经过缩聚反应合成尼龙,据此分析作答。【详解】根据上述分析可知,(1)反应①的反应类型为:消去反应;反应②为加氧氧化过程,其反应类型为加成(氧化)反应,故答案为:消去反应;加成(氧化)反应;(2)根据上述分析可知,A的结构简式为:;B的结构简式为:,故答案为:;;(3)与NH2RNH2发生缩聚反应生成尼龙,其化学方程式为:n+NH2RNH2+(2n-1)H2O;(4)A为,若想制备1,3-环己二烯,可先与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2—二溴环己烷,1,2—二溴环己烷再在氢氧化钠乙醇溶液、加热的条件下发生消去反应生成1,3﹣环己二烯,其具体合成路线如下:。18、2—甲基丙烯取代反应酚羟基和硝基C10H11NO56【解析】
根据有机化合物的合成分析解答;根据有机化合物的结构与性质分析解答;根据有机化合物的同分异构体的确定分析解答。【详解】由C物质逆向推断,可知A物质含有碳碳双键,且含有一个甲基支链,则A为2-甲基丙烯,A与溴单质发生加成反应得到B,B物质中的Br原子水解,生成带羟基的醇,C物质的羟基反应生成醛基即D物质,D物质的醛基再被新制的氢氧化铜氧化成羧基,即E物质,E物质上的羟基被Br原子取代,得到F,F与H反应生成J;(1)由C物质逆向推断,可知A物质含有碳碳双键,且含有一个甲基支链,则A为2-甲基丙烯,故答案为2-甲基丙烯;(2)C中的羟基被氧化生成一个醛基,化学方程式,E物质上的羟基被Br原子取代,故答案为,取代反应;(3)由J物质逆向推理可知,H中一定含有苯环、硝基和酚羟基,J的分子式为C10H11NO5,故答案为酚羟基和硝基;C10H11NO5;(4)化合物X是D的同分异构体,其中能与氢氧化钠溶液反应的X一定含有羧基或者酯基,其中含有羧基的2种,含有酯基的4种,写出其中核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1∶1∶6的结构简式为,故答案为6;;(5)甲苯与氯气发生取代反应,得到1-甲苯,Cl原子水解成羟基得到苯甲醇,苯甲醇再与发生消去反应得到,合成路线为:,故答案为。19、直形冷凝管2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2OBIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管插入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密性良好先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl855/m2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O【解析】
装置Ⅱ为制备氯气的装置,产生的氯气中会混有HCl和水蒸气等杂质气体,将气体通过V装置,V装置中的饱和食盐水可除去HCl,再将气体通过Ⅳ装置,Ⅳ装置中的浓硫酸可除去水蒸气,可得到干燥、纯净的氯气。将氯气通入Ⅰ装置,氯气与Sn反应可制得SnCl4蒸气,将SnCl4蒸气经装置Ⅲ冷却,可得到SnCl4液体。由于SnCl4易水解,为防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ以及吸收多余的Cl2,可在装置Ⅲ后连接Ⅵ装置。(1)根据仪器特点解答仪器名称,装置II中KMnO4与HCl反应制Cl2;(2)依据上述分析进行仪器连接;需注意制备的氯气应先除杂后干燥,干燥、纯净的氯气再和Sn反应,因为SnCl4易水解,应在收集SnCl4的装置后边连接干燥装置,防止空气中的水蒸气进入,同时要吸收尾气Cl2;(3)气密性的检验可采用加热法,升高发生装置体系内气体的温度,可以增大压强,使体系内空气外逸,当温度恢复初始温度时,体系内压强减小,导致浸没在水中的导气管内倒吸一段水柱;防止Sn与O2反应以及防止生成的SnCl4水解,实验开始应先通Cl2排尽装置中空气;(4)根据信息书写方程式;(5)用重铬酸钾滴定法测定SnCl2时,发生的反应为2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+、6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得关系式3Sn2+~Cr2O72-,由消耗的K2Cr2O7计算SnCl2,进一步计算SnCl2的含量;Sn2+具有强还原性,易被O2氧化。【详解】(1)“冷凝管”的名称是直形冷凝管;装置Ⅱ中是KMnO4和HC1制备氯气的反应,高锰酸钾中的锰元素由+7价降低到+2价生成Mn2+,HCl中的氯元素由-1价升高到0价生成氯气,离子反应方程式为2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。本小题答案为:直形冷凝管;2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)装置Ⅱ为制备氯气的装置,产生的氯气中会混有HCl和水蒸气等杂质气体,将气体通过V装置,V装置中的饱和食盐水可除去HCl,再将气体通过Ⅳ装置,Ⅳ装置中的浓硫酸可除去水蒸气,可得到干燥、纯净的氯气。将氯气通入Ⅰ装置,氯气与Sn反应可制得SnCl4蒸气,将SnCl4蒸气经装置Ⅲ冷却,可得到SnCl4液体。由于SnCl4易水解,为防止外界空气中的水蒸气进入装置Ⅲ以及吸收多余Cl2防污染大气,可在装置Ⅲ后连接Ⅵ装置。根据上述分析该装置的连接顺序是BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ。本小题答案为:BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ。(3)检查装置的气密性用加热法,操作为:关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管插入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密性良好;防止Sn与O2反应以及防止生成的SnCl4水解,实验开始应先通Cl2排尽装置中空气,故实验开始时的操作为:先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯。本小题答案为:关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管插入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密性良好;先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯。(4)根据表格所给信息,SnCl4易水解生成固态二氧化锡,将四氯化锡少许暴露于空气中,还可看到白色烟雾,说明水解产物中还有HCl,HCl与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,现象为白雾,化学方程式为SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl。本小题答案为:SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl。(5)用重铬酸钾滴定法测定SnCl2时,发生的反应为2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+、6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得关系式3Sn2+~Cr2O72-(或根据得失电子守恒判断),实验中消耗的n(K2Cr2O7)=0.1000mol·L-1×0.015L=0.0015mol,则25.00mLSnCl2溶液中n(SnCl2)=0.0015mol×3=0.0045mol,则250.00mLSnCl2溶液中n(SnCl2)=0.045mol,m(SnCl2)=0.045mol×190g/mol=8.55g,则mg产品中SnCl2的含量为8.55g/mg×100%=%;根据反应“2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+”得出Sn2+的还原性强于Fe2+,Sn2+在空气中易被氧化,测定结果随时间延长逐渐变小是因为SnCl2被氧气氧化,发生2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O反应,滴定时消耗的重铬酸钾的量减少,由此计算出的SnCl2量减小,测量结果变小。本小题答案为:855/m;2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O。20、不再有气泡产生时将装置中产生的CO2和H2O(g)全部排入乙、丙装置中D活塞a前(或装置甲前)Co2(OH)2CO3蓝色2Fe2++H2O2+2H=2Fe3++2H2OAl(OH)3、Fe(OH)3抑制COCl2的水解蒸发浓缩、冷却结晶【解析】
(1)加热甲中玻璃管,当乙装置中不再有气泡产生,即碱式碳酸钴分解完毕;(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟,将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中,以免影响测量结果;(3)在活塞a前,加装装置D,装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳;(4)碱式碳酸钴样品3.65g,反应前乙装置的质量为80.00g,反应后质量为80.36g,据此可以计算生成水的量;反应前丙装置的质量为62.00g,反应后质量为62.00g,据此计算产生二氧化碳的量,得到Co的质量和Co原子物质的量,根据Co、H、C元素守恒可知,来推导碱式碳酸钴的化学式;(5)含有Co(A102)2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应,该玻璃为蓝色,可以滤去黄光的干扰;(6)向含钴废料中加入过量稀盐酸,Fe、Al和稀盐酸反应生成FeCl2、AlCl3、CoCl2,向溶液中加入双氧水和CoCO3,双氧水具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入CoCO3,调节溶液的pH至7.6,使Fe(OH)3、Al(OH)3生成沉淀,然后过滤,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液中含有CoCl2,然后向滤液中加入稀盐酸,抑制CoCl2水解,然后采用蒸发浓缩、冷却结晶和过滤方法得到CoCl2•6H2O;①双氧水具有氧化性,能氧化还原性离子;②加入CoCO3调pH为5.2~7.6,则操作I获得的滤渣成分为Fe(OH)3、Al(OH)3;③CoCl2为强酸弱碱盐,阳离子水解导致溶液呈酸性,加入稀盐酸能抑制水解;④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。【详解】(1)加热甲中玻璃管,当乙装置中不再有气泡产生,即碱式碳酸钴分解完毕;(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟,将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中,以免影响测量结果;(3)在活塞a前,加装装置D,装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳;(4)碱式碳酸钴样品3.65g,反应前乙装置的质量为80.00g,反应后质量为80.36g,故生成水的质量为80.36g-80.00g=0.36g,物质的量为=0.02mol;反应前丙装置的质量为62.00g,反应后质量为62.00g,生成二氧化碳的质量为62.88g-62.00g=0.88g,物质的量为=0.02mol,故氧化钴的质量为3.65g-0.36g-0.88g=2.41g,物质的量为=0.02mol,根据Co、H、C元素守恒可知,x:y:z=0.015mol:0.02mol×2:0.02mol=2:4:2,故碱式碳酸钴的化学式为Co2(OH)4(CO3)2;(5)含有Co(A102)2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应,该玻璃为蓝色,可以滤去黄光的干扰;(6)向含钴废料中加入过量稀盐酸,Fe、Al和稀盐酸反应生成FeCl2、AlCl3、CoCl2,向溶液中加入双氧水和CoCO3,双氧水具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入CoCO3,调节溶液的pH至7.6,使Fe(OH)3、Al(OH)3生成沉淀,然后过滤,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液中含有CoCl2,然后向滤液中加入稀盐酸,抑制CoCl2水解,然后采用蒸发浓缩、冷却结晶和过滤方法得到CoCl2•6H2O;①加入H2O2把二价铁离子氧化为三价铁离子,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H=2
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