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文档简介
2025届河南省郑州市金水区实验中学高三下学期一模考试化学试题注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、常温下,现有0.1mol•L﹣1NH4HCO3溶液,pH=7.1.已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时,各微粒浓度占总微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示:下列说法不正确的是()A.当溶液的pH=9时,溶液中存在:c(HCO3﹣)>c(NH4+)>c(NH3•H2O)>c(CO32﹣)B.0.1mol•L﹣1NH4HCO3溶液中存在:c(NH3•H2O)=c(H2CO3)+c(CO32﹣)C.向pH=7.1的上述溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时,NH4+和HCO3﹣浓度逐渐减小D.分析可知,常温下Kb(NH3•H2O)>Ka1(H2CO3)2、已知TNT为烈性炸药,其爆炸时的方程式为:TNT+21O228CO2+10H2O+6N2,下列有关该反应的说法正确的是()A.TNT在反应中只做还原剂B.TNT中的N元素化合价为+5价C.方程式中TNT前的化学计量数为2D.当1molTNT参加反应时,转移的电子数为30×6.02×10233、没有涉及到氧化还原反应的是A.Fe3+和淀粉检验I- B.氯水和CCl4检验Br-C.新制Cu(OH)2、加热检验醛基 D.硝酸和AgNO3溶液检验Cl-4、下图为一种利用原电池原理设计测定O2含量的气体传感器示意图,RbAg4I5是只能传导Ag+的固体电解质。O2可以通过聚四氟乙烯膜与AlI3反应生成Al2O3和I2,通过电池电位计的变化可以测得O2的含量。下列说法正确的是()A.正极反应为:3O2+12e-+4Al3+=2Al2O3B.传感器总反应为:3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O3+12AgIC.外电路转移0.01mol电子,消耗O2的体积为0.56LD.给传感器充电时,Ag+向多孔石墨电极移动5、合成导电高分子材料PPV的反应如下。下列说法正确的是()+(2n-1)HIA.合成PPV的反应为加聚反应B.1molPPV最多能与4molH2发生加成反应C.与溴水加成后的产物最多有14个原子共平面D.和苯乙烯互为同系物6、已知HNO2在低温下较稳定,酸性比醋酸略强,既有氧化性又有还原性,其氧化产物、还原产物与溶液pH的关系如下表。pH范围
>7
<7
产物
NO3-
NO、N2O、N2中的一种
下列有关说法错误的是()。A.碱性条件下,NaNO2与NaClO反应的离子方程式为NO2-+ClO-=NO3-+Cl-B.向冷的NaNO2溶液中通入CO2可得到HNO2C.向冷的NaNO2溶液中加入稀硫酸可得到HNO2D.向冷的NaNO2溶液中加入滴有淀粉的氢碘酸,溶液变蓝色7、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列有关说法中正确的是A.60g乙酸分子中所含共价键的数目为8NAB.标准状况下,11.2LCHCl3中含有的原子总数为2.5NAC.高温下,1molFe与足量水蒸气反应,转移电子数的目为3NAD.将1molCl2通入水中,所得溶液中HClO、Cl-、ClO-粒子数之和为2NA8、我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”Na-CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。吸入CO2时,其工作原理如图所示。吸收的全部CO2中,有2/3转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。下列说法正确的是A.“吸入”CO2时,钠箔为正极B.“呼出”CO2时,Na+向多壁碳纳米管电极移动C.“吸入”CO2时的正极反应式为:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+CD.标准状况下,每“呼出”22.4LCO2,转移电子的物质的量为0.75mol9、化学式为C3H7FO的物质,含有羟基的同分异构体数目为(不考虑空间异构)()A.4种 B.5种 C.6种 D.7种10、设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1molI2与4molH2反应生成的HI分子数为2NAB.标准状况下,2.24LH2O含有的电子数为NAC.1L1.1mol/L的NH4NO3溶液中含有的氮原子数为1.2NAD.7.8g苯中碳碳双键的数目为1.3NA11、下列物质属于只含共价键的电解质的是()A.SO2 B.C2H5OH C.NaOH D.H2SO412、天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法不正确的是A.该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液B.脱硫过程O2间接氧化H2SC.亚铁是血红蛋白重要组成成分,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血D.《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐13、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.1.3g乙炔和苯蒸汽混合气体中的碳氢键(C﹣H)数为0.1NAB.一定条件下,2molSO2与1molO2反应生成的SO3分子数为2NAC.1L0.1mol•L﹣1的乙酸溶液中含H+的数量为0.1NAD.2.24L的CO和N2混合气体中含有的质子数为1.4NA14、洛匹那韦是一种HIV-1和HIV-2的蛋白酶的抑制剂,下图是洛匹那韦的结构简式,下列有关洛匹那韦说法错误的是A.在一定条件下能发生水解反应 B.分子中有四种含氧官能团C.分子式是C37H48N4O4 D.分子间可形成氢键15、化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系正确的是()选项化学性质实际应用AAl2(SO4)3和苏打Na2CO3溶液反应泡沫灭火器灭火B油脂在酸性条件下的水解反应工业生产中制取肥皂C醋酸具有酸性食醋除水垢DSO2具有漂白性可用于食品增白A.A B.B C.C D.D16、已知A、B为单质,C为化合物。能实现上述转化关系的是()A+BCC溶液A+B①若C溶于水后得到强碱溶液,则A可能是Na②若C溶液遇Na2CO3放出CO2气体,则A可能是H2③若C溶液中滴加KSCN溶液显血红色,则B可能为Fe④若C溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则B可能为CuA.①② B.③④ C.①③ D.②④二、非选择题(本题包括5小题)17、某新型药物G合成路线如图所示:已知:Ⅰ.RCHO(R为烃基);Ⅱ.RCOOH;Ⅲ.+RNH2请回答下列问题:(1)A的名称为___,合成路线图中反应③所加的试剂和反应条件分别是______。(2)下列有关说法正确的是__(填字母代号)。A.反应①的反应类型为取代反应B.C可以发生的反应类型有取代、加成、消去、加聚C.D中所有碳原子可能在同一平面上D.一定条件下1molG可以和2molNaOH或者9molH2反应(3)F的结构简式为____。(4)C在一定条件下可以发生聚合反应生成高分子化合物,写出该反应的化学方程式______。(5)D有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有___种。①属于芳香族化合物,且分子中含有的环只有苯环②能发生银镜反应和水解反应(6)参照G的上述合成路线,设计一条由乙醛和H2NCH(CH3)2为起始原料制备医药中间体CH3CONHCH(CH3)2的合成路线______。18、艾司洛尔是预防和治疗手术期心动过速或高血压的一种药物,艾司洛尔的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)丙二酸的结构简式为_______;E中含氧官能团的名称是_______。(2)D生成E的反应类型为____________。(3)C的结构简式为________________。(4)A遇FeCl3溶液发生显色反应,1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1molB、1molH2O和1molCO2,B能与溴水发生加成反应,推测A生成B的化学方程式为____。(5)X是B的同分异构体,X同时满足下列条件的结构共有____种,其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为____。①可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳②遇FeCl3溶液发生显色反应③除苯环外不含其他环(6)写出以苯甲醇和丙二酸为原料制备的合成路线________(其他试剂任选)。19、设计一个方案,在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下,分三步从含有Fe3+、Cu2+、Cl-和NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为Cu回收,各步反应加入的原料依次是________,________,________。各步反应的离子方程式是:(1)_________________________________;(2)_________________________________;(3)__________________________________。20、FeC2O4·2H2O是一种淡黄色粉末,加热分解生成FeO、CO、CO2和H2O。某小组拟探究其分解部分产物并测定其纯度。回答下列问题:(1)按气流方向从左至右,装置连接顺序为A、___________C(填字母,装置可重复使用)。(2)点燃酒精灯之前,向装置内通入一段时间N2,其目的是__________________。(3)B中黑色粉末变红色,最后连接的C中产生白色沉淀,表明A中分解产物有_________。(4)判断A中固体已完全反应的现象是_____________。设计简单实验检验A中残留固体是否含铁粉:________。(5)根据上述装置设计实验存在的明显缺陷是________________________________。(6)测定FeC2O4·2H2O样品纯度(FeC2O4·2H2O相对分子质量为M):准确称取wgFeC2O4·2H2O样品溶于稍过量的稀硫酸中并配成250mL溶液,准确量取25.00mL所配制溶液于锥形瓶,用cmol·L—1标准KMnO4溶液滴定至终点,消耗VmL滴定液。滴定反应为FeC2O4+KMnO4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+CO2↑+H2O(未配平)。则该样品纯度为_______%(用代数式表示)。若滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数,测得结果_____(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。21、研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。(1)CO2和H2可直接合成甲醇,向一密闭容器中充入CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=akJ/mol①保持温度、体积一定,能说明上述反应达到平衡状态的是________。A.容器内压强不变B.3v正(CH3OH)=v正(H2)C.容器内气体的密度不变D.CO2与H2O的物质的量之比保持不变②测得不同温度时CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示,则a______0(填“>”或“<”)。(2)工业生产中需对空气中的CO进行监测。①氯化钯(PdCl2)溶液可以检验空气中少量的CO。当空气中含CO时,溶液中会产生黑色的Pd沉淀。若反应中有0.02mol电子转移,则生成Pd沉淀的质量为________。②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其模型如图所示。这种传感器利用了原电池原理,则该电池的负极反应式为________。(3)某催化剂可将CO2和CH4转化成乙酸。催化剂的催化效率和乙酸的生成速率随温度的变化关系如图所示。乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是________。(4)常温下,将一定量的CO2通入石灰乳中充分反应,达平衡后,溶液的pH为11,则c(CO32-)=_______。(已知:Ksp[Ca(OH)2]=5.6×10−6,Ksp(CaCO3)=2.8×10−9)(5)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。图4是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是_______(填“a→b”或“b→a”)
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A.当pH=9时,结合图象判断溶液中各离子浓度大小;B.0.1mol·L-1NH4HCO3溶液中存在的物料守恒分析,图象可知PH=7.1时c(NH4+)=c(HCO3-);C.该碳酸氢铵溶液的pH=7.1,结合图象判断滴入氢氧化钠溶液后NH4+和HCO3-浓度变化;D.碳酸氢铵溶液显示碱性,根据盐的水解原理判断二者的酸碱性强弱及电离平衡常数大小。【详解】A.结合图象可知,溶液的pH=9时,溶液中离子浓度大小为:c(HCO3﹣)>c(NH4+)>c(NH3•H2O)>c(CO32﹣),故A正确;B.NH4HCO3溶液中,pH=7.1溶液显碱性,图象可知PH=7.1时c(NH4+)=c(HCO3﹣),溶液中存在物料守恒:c(NH4+)+c(NH3•H2O)=c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3),得到c(NH3•H2O)=c(H2CO3)+c(CO32﹣),故B正确;C.0.1mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.1,根据图象可知,当溶液pH增大时,铵根离子浓度逐渐减小,而碳酸氢根离子能够先增大后减小,故C错误;D.由于0.1mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.1,说明碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度,则一水合氨的电离平衡常数大于Ka1(H2CO3),故D正确;故选:C。【点睛】本题结合图象考查了离子浓度大小比较、盐的水解原理等知识,解题关键:明确图象曲线变化的含义,难点B,注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法。2、D【解析】
A.TNT的分子式为C7H5O6N3,TNT在爆炸时,不仅碳的化合价升高,还有氮的化合价由+3价降低至0价,所以TNT在反应中既是氧化剂,也是还原剂,A项错误;B.TNT中H的化合价为+1价,O的化合价为-2价,C的平均化合价为-价,TNT中氮元素应显+3价,B项错误;C.据氮原子守恒和TNT每分子中含有3个氮原子可知,TNT前的计量数为4,C项错误;D.反应中只有碳的化合价升高,每个碳原子升高的价态为(+4)-(-)=,所以1molTNT发生反应时转移的电子数为7××6.02×1023=30×6.02×1023,D项正确;所以答案选择D项。3、D【解析】
A.Fe3+具有氧化性,可以将碘离子I-氧化成碘I2,碘遇淀粉变蓝,离子方程式:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,故A项涉及;B.氯水中的氯气和次氯酸具有氧化性,可以把Br-氧化成Br2,CCl4层显橙色,故B涉及;C.醛基和新制Cu(OH)2在加热的条件下,发生氧化还原反应,生成砖红色沉淀,故C涉及;D.Cl-和硝酸酸化过的AgNO3溶液中银离子反应生成氯化银沉淀,这个反应不是氧化还原反应,故D不涉及;题目要求选择不涉及氧化还原反应的,故选D。4、B【解析】
由图可知,传感器中发生4AlI3+3O2═2Al2O3+6I2,原电池反应为2Ag+I2=2AgI,所以原电池的负极发生Ag-e-=Ag+,正极发生I2+2Ag++2e-=2AgI,充电时,阳极与外加电源正极相接、阴极阴极与外加电源负极相接,反应式与正极、负极反应式正好相反【详解】A.原电池正极电极反应为I2+2Ag++2e-=2AgI,故A错误;B.由题中信息可知,传感器中首先发生①4AlI3+3O2═2Al2O3+6I2,然后发生原电池反应②2Ag+I2=2AgI,①+3②得到总反应为3O2+4AlI3+12Ag═2Al2O3+12AgI,故B正确;C.没有指明温度和压强,无法计算气体体积,故C错误;D.给传感器充电时,Ag+向阴极移动,即向Ag电极移动,故D错误;故选B。5、C【解析】
A、合成PPV通过缩聚反应生成,同时有小分子物质HI生成,不属于加聚反应,选项A错误;B、1molPPV中含有2nmol碳碳双键,最多能与4nmolH2发生加成反应,选项B错误;C.与溴水加成后的产物为,根据苯分子中12个原子共面、甲烷为正四面体结构可知,该分子中最多有14个原子共平面,选项C正确;D.和苯乙烯相差C2H2,不是相差n个CH2,不互为同系物,选项D错误。答案选C。6、B【解析】
由表中数据知,碱性条件下,HNO2可被氧化为NO3-,而ClO-有强氧化性,A对;HNO2的酸性比碳酸强但比硫酸弱,故CO2不能与亚硝酸盐作用而硫酸能,B错、C对;酸性条件下,NaNO2有氧化性,而I-具有强还原性,NO2-能将I-氧化成I2,D对。本题选B。7、A【解析】
A.60g乙酸的物质的量为:=1mol,乙酸的结构式为:,1mol乙酸分子中含有8mol共价键,所含共价键的数目为8NA,故A正确;
B.标准状况下CHCl3不是气态,不能使用标况下的气体摩尔体积计算,故B错误;
C.1molFe和足量H2O(g)充分反应四氧化三铁,产物中Fe元素平均化合价为+,所以反应中转移电子为mol,转移电子的数目为NA,故C错误;
D.将1molCl2通入足量水中,由于反应后溶液中含有氯气分子,则HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA,故D错误;
故选:A。【点睛】标况下,氯气和甲烷的取代产物中只有CH3Cl为气态,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷均为液态。8、C【解析】
A.“吸入”CO2时,活泼金属钠是负极,不是正极,故A错误;B.“呼出”CO2时,是电解池,多壁碳纳米管电极是阳极,钠离子向阴极钠箔移动,而不是向多壁碳纳米管移动,故B错误;C.“吸入”CO2时是原电池装置,正极发生还原反应,正极反应式为:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C,故C正确;D.标准状况下,每“呼出”22.4LCO2,物质的是量为1mol,结合阳极电极反应式2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2↑,所以每“呼出”22.4LCO2,转移电子数为1.3mol,故D错误;故选C。9、B【解析】
C3H7FO可以看做丙烷中的2个H原子分别被1个F、1个-OH取代,丙烷只有一种结构,F与-OH可以取代同一碳原子上的H原子,可以取代不同碳原子上的H原子,据此书写判断。【详解】C3H7FO可知丙烷中的2个H原子分别被1个F、1个-OH取代,丙烷只有一种结构,F与-OH可以取代同一碳原子上的H原子,有2种:CH3CH2CH(OH)F、CH3CF(OH)CH3,可以取代不同碳原子上的H原子,有3种:HOCH2CH2CH2F、CH3CH(OH)CH2F、CH3CHFCH2OH,共有5种,故答案为B。【点睛】本题是根据等效氢的方法判断同分异构体的数目,等效氢法的判断可按下列三点进行:①同一碳原子上的氢原子是等效的;②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时,物与像的关系)。10、C【解析】
A.氢气和碘的反应为可逆反应,不能进行彻底,生成的HI分子小于2NA个,故A错误;B.标况下,水不是气体,2.24L水的物质的量大于1.1mol,含有的电子数大于NA个,故B错误;C.1L1.1mol•L-1的NH4NO3溶液中含有1molNH4NO3,含有2mol氮原子,含有的氮原子数为1.2NA,故C正确;D.苯分子结构中不含碳碳双键,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点为D,要注意苯分子中没有碳碳双键,所有碳碳键都一样。11、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。12、A【解析】
A.T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁(相应反应为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+),硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁(相应反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O),根据反应可知,该脱硫过程不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液,A错误;B.脱硫过程:Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁,脱硫过程O2间接氧化H2S,B正确;C.亚铁是血红蛋白的重要组成成分,起着向人体组织传送O2的作用,若缺铁就可能出现缺铁性贫血,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血,C正确;D.天然气主要成分为甲烷,甲烷燃烧放出热量,《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐,D正确;故合理选项是A。13、A【解析】
A.乙炔和苯具有相同最简式CH,1molCH含有1个C-H键;B.二氧化硫与氧气反应为可逆反应,可逆反应不能进行到底;C.乙酸为弱电解质,部分电离;D.气体状况未知。【详解】A.1.3g乙炔和苯蒸汽混合气体含有CH物质的量为:=0.1mol,含有碳氢键(C﹣H)数为0.1NA,故A正确;B.二氧化硫与氧气反应为可逆反应,可逆反应不能进行到底,所以一定条件下,2molSO2与1molO2反应生成的SO3分子数小于2NA,故B错误;C.乙酸为弱电解质,部分电离,1L0.1mol•L﹣1的乙酸溶液中含H+的数量小于0.1NA,故C错误;D.气体状况未知,无法计算混合气体物质的量和含有质子数,故D错误;故选:A。【点睛】解题关键:熟练掌握公式的使用和物质的结构,易错点D,注意气体摩尔体积使用条件和对象,A选项,注意物质的结构组成。14、C【解析】
A.根据图示结构简式知,结构中含有肽键(),在一定条件下能发生水解反应,故A正确;B.根据图示结构简式知,分子中有肽键、羰基、羟基、醚键四种含氧官能团,故B正确;C.根据图示结构简式知,分子中含有5个O原子,故C错误;D.结构中含有羟基,则分子间可形成氢键,故D正确;故选C。【点睛】高中阶段主要官能团:碳碳双键、碳碳叁键、卤原子、羟基、醛基、羰基、羧基、酯基、硝基、氨基(主要前8个)等,本题主要题干要求是含氧官能团。15、C【解析】
A、泡沫灭火器是利用Al2(SO4)3和小苏打NaHCO3溶液反应,故不选A;B、工业生产中用油脂在碱性条件下的水解反应制取肥皂,故不选B;C、醋酸的酸性大于碳酸,利用醋酸与碳酸钙反应除水垢,故选C;D、SO2具有漂白性,但由于SO2有毒,SO2不能用于食品增白,故不选D;答案选C。16、D【解析】
从A+BCC溶液A+B的转化关系可知,电解C溶液时,是电解电解质本身,因此C溶液中的溶质可以为不活泼金属的无氧酸盐或无氧酸;据此分析解答。【详解】①若A为钠,则B为氧气,则C为过氧化钠,C的水溶液为氢氧化钠,电解氢氧化钠得到氢气和氧气,不符合转化关系,故①错误;②若C的溶液遇Na2CO3,放出CO2气体,则C可以为HCl、HBr、HI等,电解这些酸的水溶液实际上是电解溶质本身,在阴极得到氢气,故A可能是H2,B可能为卤素单质,故②符号上述转化关系,故②正确;③若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色,则C中含铁离子,电解铁盐不会得到铁单质,不符合转化关系,故③错误;④由C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则C为铜盐,C可以为卤化铜,如氯化铜、溴化铜等,电解他们的水溶液都会得到铜和卤素单质,故B可以为铜,故④正确;故选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、苯乙醛浓硫酸,加热Cn+(n-1)H2O5CH3CHOCH3COOHCH3COBrCH3CONHCH(CH3)2【解析】
根据合成路线,A结构中含有苯环结构,A→B发生信息I的反应,则A为,B为,B酸性条件下水解生成C;根据D的分子式,结合C的分子式C9H10O3可知,C发生消去反应生成D,D为,D发生信息II的反应生成E,E为,结合G的结构简式可知,E和F发生取代反应生成G,则F为,据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析,A为,名称为苯乙醛,合成路线图中反应③为醇羟基的消去反应,所加的试剂和反应条件分别是浓硫酸,加热,故答案为:苯乙醛;浓硫酸,加热;(2)A.根据上述分析,反应①为加成反应,故A错误;B.C中含有羟基、羧基和苯环,羟基可以取代反应和消去反应,羧基可以发生取代反应,苯环可以发生取代反应和加成反应,但不能发生加聚,故B错误;C.D为,苯环、碳碳双键和碳氧双键都是平面结构,因此D中所有碳原子可能在同一平面上,故C正确;D.一定条件下1molG()可以和2molNaOH发生水解反应,能够和7molH2发生加成反应,故D错误;故答案为:C;(3)根据上述分析,F的结构简式为,故答案为:;(4)C()在一定条件下可以发生缩聚反应生成高分子化合物,反应的化学方程式为n+(n-1)H2O,故答案为:n+(n-1)H2O;(5)D()有多种同分异构体,①属于芳香族化合物,且分子中含有的环只有苯环,②能发生银镜反应和水解反应,说明结构中含有醛基和酯基,则属于甲酸酯类物质,满足条件的同分异构体有:①苯环上含有2个侧链的,一个侧链为HCOO-,一个为-CH=CH2,有3种结构;②苯环上含有1个侧链的,HCOO-可以分别连接在-CH=CH-两端,有两种结构,共有5种同分异构体,故答案为:5;(6)由乙醛和H2NCH(CH3)2为起始原料制备医药中间体CH3CONHCH(CH3)2,根据信息III,可以首先合成CH3COBr,然后与H2NCH(CH3)2发生取代反应即可,根据G的合成路线,可以由CH3CHO,先氧化生成CH3COOH,然后发生信息II的反应即可得到CH3COBr,合成路线为CH3CHOCH3COOHCH3COBrCH3CONHCH(CH3)2,故答案为:CH3CHOCH3COOHCH3COBrCH3CONHCH(CH3)2。18、HOOC-CH2-COOH醚键、酯基取代反应15【解析】
本题主要考查有机合成综合推断以及逆向合成。合成路线分析:由E的结构简式以及D的分子式可推断出D的结构简式为,由C与甲醇发生酯化反应生成D,可推断出C的结构简式为,B与氢气发生加成反应生成C,结合B的分子式与第(4)问中“B能与溴水发生加成反应”,可推断出B的结构简式为,A与丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成B,结合A的分子式以及第(4)问中“A遇FeCl3溶液发生显色反应,1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1molB、1molH2O和1molCO2”,可推断出A的结构简式为。【详解】(1)丙二酸的结构简式为:;观察E结构简式可知,所含含氧官能团有:醚键、酯基;(2)D生成E的方程式为:,故反应类型为取代反应;(3)由上述分析可知,C的结构简式为:;(4)根据化学方程式配平可写出A生成B的化学方程式为:;(5)条件①:该结构简式中含有羧基;条件②:该结构简式中含有酚羟基;条件③:除苯环外,不含有其它杂环;可以酚羟基作为移动官能团,书写出主要碳骨架,再进行判断同分异构体总数,(1)中酚羟基有2个取代位置(不包含本身),(2)中酚羟基有3个取代位置,(3)中酚羟基有4个取代位置,(4)中酚羟基有4个取代位置,(5)中酚羟基有2个取代位置,故同分异构体一共有2+3+4+4+2=15种;核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为。(6)对比苯甲醇和结构简式,根据题干信息,需将苯甲醇氧化生成苯甲醛,再模仿A生成B的方程式生成,再根据碳碳双键与卤素单质加成再取代合成,故合成路线为:【点睛】本题主要考查有机物的推断与合成,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型。官能团是决定有机物化学性质的原子或原子团,有机反应绝大多数都是围绕官能团展开,而高中教材中的反应原理也只是有机反应的一部分,所以有机综合题中经常会出现已知来推断部分没有学习过的有机反应原理,认识这些反应原理时可以从最简单的断键及变换的方法进行,而不必过多追究。19、Ca(OH)2溶液稀H2SO4铁Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OCu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O2Fe3++Fe=3Fe2+Fe+Cu2+=Fe2++Cu【解析】
从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为铜回收,先加碱使金属离子转化为沉淀,与阴离子分离,然后加酸溶解沉淀,再加铁粉可得到硫酸亚铁溶液和Cu,过滤得到铜和硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾。【详解】依据题意从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为铜回收应分三步实施,先加廉价的碱Ca(OH)2将Fe3+、Cu2+转化为Fe(OH)3和Cu(OH)2,与Cl-、NO3-分离,反应的离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;过滤后向Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀中加入稀硫酸,使沉淀溶解得到硫酸铁和硫酸铜的混合液,反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O;向所得溶液中加入铁粉与硫酸铁和硫酸铜反应,可得到硫酸亚铁溶液和Cu,反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe+Cu2+=Fe2++Cu;过滤得到铜和硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾,故答案为:Ca(OH)2溶液;稀H2SO4;铁;Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O;2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe+Cu2+=Fe2++Cu。20、C、D(或E)、C、E、B排尽装置内空气,避免干扰实验CO淡黄色粉末全部变成黑色粉末取残留粉末于试管,滴加稀硫酸,若产生气泡,则含有铁粉;否则,不含铁粉(或用强磁铁吸附黑色粉末,若有粉末被吸起,则黑色粉末含铁粉;否则,不含铁粉)缺少尾气处理装置偏低【解析】
FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O,若不排尽装置内的空气,FeO、FeC2O4会被氧化。检验CO时,常检验其氧化产物CO2,所以需先除去CO2,并确认CO2已被除尽,再用澄清石灰水检验。CO是一种大气污染物,用它还原CuO,不可能全部转化为CO2,所以在装置的末端,应有尾气处理装置。【详解】(1)检验CO时,应按以下步骤进行操作:先检验CO2、除去CO2、检验CO2是否除尽、干燥CO、CO还原CuO、检验CO2,则按气流方向从左至右,装置连接顺序为A、C、D(或E)、C、E、B、C。答案为:C、D(或E)、C、E、B;(2)空气中的O2会将CO、FeC2O4氧化,生成CO2,干扰CO氧化产物CO2的检验,所以点燃酒精灯之前,应将装置内的空气排出。由此得出向装置内通入一段时间N2,其目的是排尽装置内空气,避免干扰实验。答案为:排尽装置内空气,避免干扰实验;(3)CuO由黑色变为红色,最后连接的C中产生白色沉淀,表明A中分解产物有CO。答案为:CO;(4)A中FeC2O4为淡黄色,完全转化为FeO或Fe后,固体变为黑色,已完全反应的现象是淡黄色粉末全部变成黑色粉末。检验A中残留固体是否含铁粉的方法:取残留粉末于试管,滴加稀硫酸,若产生气泡,则含有铁粉;否则,不含铁粉(或用强磁铁吸附黑色粉末,若有粉末被吸起,则黑色粉末含铁粉;否则,不含铁粉)。答案为:取残留粉末于试管,滴加稀硫酸,若产生气泡,则含有铁粉;否则,不含铁粉(或用强磁铁吸附黑色粉末,若有粉末被吸起,则黑色粉末含铁粉;否则,不含铁粉);(5)CO还原CuO,反应不可能完全,必然有一部分混在尾气中。根据上述装置设计实验存在的明显缺陷是缺少尾气处理装置。答案为:缺少尾气处理装置;(6)根据电子守恒,3n(FeC2O4)=5n(KMnO4),n(FeC2O4)=×cmol/L×V×10-3L×=,则该样品纯度为==%V测=V终-V始,若滴定前仰视读数,则V始偏大,滴定终
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