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文档简介
江苏省连云港市灌南县二中2026届高三三校联合测试化学试题试卷注意事项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、下列实验装置正确的是()A.用图1所示装置收集SO2气体B.用图2所示装置检验溴乙烷与NaOH醇溶液共热产生的C2H4C.用图3所示装置从食盐水中提取NaClD.用图4所示装置制取并收集O22、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。元素W分别与元素X、Y、Z结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子。反应②是工业制硝酸的重要反应,乙与丙的混合物不能用玻璃瓶盛装。上述物质有如图所示的转化关系:下列说法错误的是A.甲是易液化气体,常用作致冷剂B.可以用甲在一定条件下消除丁对环境的污染C.甲、丙分子可以直接化合生成离子化合物D.丁是一种红棕色气体,是大气主要污染物之一3、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1mol·L-1Na2CO3溶液中,含CO32-数目小于NAB.标准状况下,11.2LO2和O3组成的混合气体含有原子数为NAC.14g聚乙烯与聚丙烯的混合物,含C-H键的数目为2NAD.常温常压下,22.4LCO2与足量Na2O2反应转移电子数为NA4、酸雨的主要成分是H2SO4,以下是形成途径之一:①NO2+SO2=NO+SO3,②2NO+O2=2NO2,③SO3+H2O=H2SO4,以下叙述错误的是A.NO2由反应N2+2O22NO2生成B.总反应可表示为2SO2+O2+2H2O2H2SO4C.还可能发生的反应有4NO2+O2+2H2O=4HNO3D.还可能发生的反应有4NO+3O2+2H2O=4HNO35、关于氯化铵的说法错误的是A.氯化铵溶于水放热B.氯化铵受热易分解C.氯化铵固体是离子晶体D.氯化铵是强电解质6、已知钴酸锂电池的总反应方程式为Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C。用该电池作电源按如图所示装置进行电解。通电后,电极a上一直有气泡产生,电极d附近先出现白色沉淀(CuCl),tmin后白色沉淀全部转变成橙黄色沉淀(CuOH)。下列有关叙述不正确的是A.钴酸锂电池放电时的正极反应为Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2B.当电极a处产生标准状况下气体2.24L时。钴酸锂电池负极质量减少1.4gC.电极d为阳极,电解开始时电极d的反应式为Cu+C1--e-=CuClD.电解tmin后.装置II中电解质溶液的pH显著增大7、中学化学中很多“规律”都有适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论正确的是()选项规律结论A较强酸可以制取较弱酸次氯酸溶液无法制取盐酸B反应物浓度越大,反应速率越快常温下,相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铝片先溶解完C结构和组成相似的物质,沸点随相对分子质量增大而升高NH3沸点低于PH3D溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化AgCl沉淀中滴加NaI溶液可以得到AgI沉淀A.A B.B C.C D.D8、阿托酸是用于合成治疗胃肠道痉挛及溃疡药物的中间体,其结构如图所示。下列有关说法正确的是A.阿托酸分子中所有碳原子一定处于同一平面B.阿托酸是含有两种官能团的芳香烃C.阿托酸苯环上的二氯代物超过7种D.一定条件下,1mol阿托酸最多能4molH2、1molBr2发生加成反应9、氯仿(CHCl3)是一种有机合成原料,在光照下遇空气逐渐被氧化生成剧毒的光气(COCl2):2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2。下列说法不正确的是A.CHCl3分子和COCl2分子中,中心C原子均采用sp3杂化B.CHCl3属于极性分子C.上述反应涉及的元素中,元素原子未成对电子最多的可形成直线形分子D.可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质10、下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A.NH4HCO3
受热易分解,可用作化肥B.NaHCO3
溶液显碱性,可用于制胃酸中和剂C.SO2
具有氧化性,可用于纸浆漂白D.Al2O3
具有两性,可用于电解冶炼铝11、下列生产过程属于物理变化的是()A.煤炭干馏 B.煤炭液化 C.石油裂化 D.石油分馏12、第三周期元素的原子中,未成对电子不可能有()A.4个 B.3个 C.2个 D.1个13、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,Y在周期表中族序数与周期数相等,ZW2是一种新型的自来水消毒剂。下列说法错误的是A.W2的沸点比Z2的沸点低B.XYW2的水溶液呈碱性C.W、X形成的化合物一定只含离子键D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间均能发生反应14、下列说法正确的是()A.用NH3·H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗,说明NH3·H2O是弱电解质B.等体积的pH都为2的酸HA和HB分别与足量的铁粉反应,HA放出的H2多,说明HA酸性强C.c=0.1mol·L-1的CH3COOH溶液和c=0.1mol·L-1的HCl溶液中,前者的pH大D.常温下,pH=5的CH3COOH溶液和pH=4的HCl溶液中,c(CH3COO-)/c(Cl-)=1/1015、工业制纯碱的化学史上,侯德榜使用而索尔维法没有使用的反应原理的化学方程式是()A.CO2+NaCl+NH3+H2O→NaHCO3↓+NH4ClB.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑C.CaO+2NH4Cl→CaCl2+2NH3↑+H2OD.NaHCO3+NH3+NaCl→Na2CO3+NH4Cl↓16、下列装置不能完成相应实验的是A.甲装置可比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱B.乙装置可除去CO2中少量的SO2杂质C.丙装置可用于检验溴乙烷与NaOH的醇溶液共热产生的乙烯D.丁装置可用于实验室制备氨气二、非选择题(本题包括5小题)17、聚酰亚胺是重要的特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、纳米、液晶、激光等领域。某聚酰亚胺的合成路线如下(部分反应条件略去)。已知:i、ii、iii、CH3COOH+CH3COOH(R代表烃基)(1)A所含官能团的名称是________。(2)①反应的化学方程式是________。(3)②反应的反应类型是________。(4)I的分子式为C9H12O2N2,I的结构简式是________。(5)K是D的同系物,核磁共振氢谱显示其有4组峰,③的化学方程式是________。(6)1molM与足量的NaHCO3溶液反应生成4molCO2,M的结构简式是________。(7)P的结构简式是________。18、以下是合成芳香族有机高聚物P的合成路线。已知:ROH+R’OHROR’+H2O完成下列填空:(1)F中官能团的名称_____________________;写出反应①的反应条件______;(2)写出反应⑤的化学方程式______________________________________________。(3)写出高聚物P的结构简式__________。(4)E有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式______。①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基;②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2(5)写出以分子式为C5H8的烃为主要原料,制备F的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如:____________________19、某研究小组在实验室以废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],具体流程如下:已知:Cu2(OH)2CO3为绿色固体,难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可采取的措施为____(任写一种)。(2)“操作Ⅱ”中铜发生反应的离子方程式为___。(3)“调节pH”操作中加入的试剂为____(填化学式)。(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为____。(5)“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的原因是____;该步骤生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,请写出该反应的化学方程式:____。(6)某同学为测定制得的产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数,进行了如下操作:称取m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),冷却后,称得该黑色固体质量为m2g,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为____(用含m1、m2的代数式表示)。20、NO2是大气污染物之一,实验室拟用NO2与Cl2混合用NaOH溶液吸收的方法消除其污染。回答下列问题:(1)氯气的制备①仪器M、N的名称依次是_______________。②欲用MnO2和浓盐酸制备并收集一瓶纯净干燥的氯气,选呢上图中的装置,其连接顺序为____(按气流方向,用小写字母表示)。③D在制备装置中的作用是___________;用离子方程式表示装置F的作用是_________________。(2)用如图所示装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。查阅有关资料可知:HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2。①装置中X和Z的作用是______________②实验时观察到X试剂瓶中有黄绿色气体,Z试剂瓶中有红棕色气体,若通入适当比例的Cl2和NO2,Y中观察不到气体颜色,反应结束后加入稀硫酸无现象,则Y中发生反应的化学方程式是________。③反应结束后,取Y中溶液少许于试管中,加入稀硫酸,若有红棕色气体产生,解释产生该现象的原因:_______________21、现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素,它们位于元素周期表的前四周期。B元素含有3个能级,且毎个能级所含的电子数相同;D的原子核外有8个运动状态不同的电子,E元素与F元素处于同一周期相邻的族,它们的原子序数相差3,且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题:(1)请写出D基态的价层电子排布图:_____。(2)下列说法正确的是_____。A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大,所以沸点SiO2>CO2B.电负性顺序:C<N<O<FC.N2与CO为等电子体,结构相似,化学性质相似D.稳定性:H2O>H2S,原因是水分子间存在氢键(3)某化合物与F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为+1)结合形成如图所示的离子,该离子中碳原子的杂化方式是______。(4)己知(BC)2是直线性分子,并有对称性,且分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构,则(BC)2中σ键和π键的个数比为______。(5)C元素最高价含氧酸与硫酸酸性强度相近,原因是______。(6)Fe3O4晶体中,O2-的重复排列方式如图所示,该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O2-围成的正四面体空隙和3、6、7、8、9、12的O2-围成的正八面体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中,则Fe3O4晶体中,正四面体空隙数与O2-数之比为_____,有_____%的正八面体空隙没有填充阳离子。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元,晶体密度为5.18g/cm3,则该晶胞参数a=______pm。(写出计算表达式)
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密度比空气大,应用向上排空法收集,故A错误;B、乙醇易挥发,可与高锰酸钾发生氧化还原反应,不能排除乙醇的干扰,故B错误;C、蒸发应用蒸发皿,不能用坩埚,故C错误;D、过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气,氧气密度比空气大,可用向上排空法收集,故D正确。答案选D。2、D【解析】
X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。元素W分别与元素X、Y、Z结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子,则W为H元素。反应②是工业制硝酸的重要反应,乙与丙的混合物不能用玻璃瓶盛装,乙是H2O,丙是HF,Z的单质是F2,Y是O2,甲是NH3,丁中NO。【详解】A.甲为NH3,氨气易液化,挥发吸收大量的热量,常用作致冷剂,故A正确;B.6NO+4NH3=5N2+6H2O,产生无污染的氮气和水,可以用甲在一定条件下消除丁对环境的污染,故B正确;C.甲为NH3、丙为HF,甲、丙分子可以直接化合生成离子化合物NH4F,故C正确;D.丁是NO,是一种无色气体,是大气主要污染物之一,故D错误;故选D。本题考查无机物推断,结合题干信息及转化关系推断物质组成为解答关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重考查学生的分析、理解能力及逻辑推理能力,易错点D,反应②是工业制硝酸的重要反应,说明生成的丁是NO,不是NO2。3、C【解析】
A.缺少溶液的体积,不能计算溶液中含CO32-数目,A错误;B.标准状况下,11.2L气体的物质的量是0.5mol,若0.5mol气体完全是O2,则其中含有的O原子数目是NA,若气体完全是O3,其中含有的O原子数目为1.5NA,故标准状况下,11.2LO2和O3组成的混合气体含有原子数大于NA,B错误;C.聚乙烯与聚丙烯的实验式都是CH2,其式量是14,则14g该混合物中含有1molCH2,1molCH2中含有2molC-H键,因此14g聚乙烯与聚丙烯的混合物,含C-H键的数目为2NA,C正确;D.在常温常压下,22.4LCO2的物质的量小于1mol,因此该CO2与足量Na2O2反应转移电子数小于NA,D错误;故合理选项是C。4、A【解析】
A.N2+O22NO,不能生成NO2,故A错误;B.①×2+②+③×2得:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,故B正确;C.利用3NO2+H2O=2HNO3+NO④以及④×2+②得:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,故C正确;D.利用3NO2+H2O=2HNO3+NO④以及④×2+②×3得:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,故D正确。故选A。5、A【解析】氯化铵溶于水吸热,故A错误;氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,故B正确;氯化铵固体是由NH4+、Cl-构成离子晶体,故C正确;氯化铵在水中完全电离,所以氯化铵是强电解质,故D正确。6、D【解析】
Ⅰ为电解饱和食盐水,电极a为铜棒,且一直有气泡产生,所以a为阴极,发生反应2H++2e⁻===H2↑,则b为阳极,c为阴极,d为阳极。【详解】A.放电时为原电池,原电池正极失电子发生氧化反应,根据总反应可知放电时Li1-xCoO2得电子生成LiCoO2,所以电极方程式为:Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2,故A正确;B.a电极发生反应2H++2e⁻===H2↑,标况下2.24L氢气的物质的量为=0.1mol,则转移的电子为0.2mol,钴酸锂电池负极发生反应LixC6=xLi++6C+xe-,当转移0.2mol电子时有0.2molLi+生成,所以负极质量减少0.2mol×7g/mol=1.4g,故B正确;C.根据分析可知d为阳极,电极材料铜,所以铜在阳极被氧化,根据现象可知生成CuCl,所以电极方程式为Cu+C1--e-=CuCl,故C正确;D.开始时阴极发生反应2H2O+2e⁻===H2↑+2OH-,阳极发生Cu+C1--e-=CuCl,可知生成的Cu+与OH-物质的量相等,tmin后白色沉淀全部转变成橙黄色沉淀(CuOH),说明随着电解的进行发生反应CuCl+OH-═CuOH+Cl-,即电解过程生成的氢氧根全部沉淀,整个过程可用方程式:2H2O+2Cu=2CuOH↓+H2↑表示,可知溶液的pH值基本不变,故D错误;故答案为D。7、D【解析】
A.
HClO不稳定,可分解生成HCl,故A错误;B.浓硝酸与铝发生钝化反应,在表面生成一层致密的氧化物膜而阻碍反应继续进行,与稀硝酸发生不同的反应,故B错误;C.结构和组成相似的物质,沸点随相对分子质量增大而升高,含有氢键的沸点较高,由于NH3分子间存在氢键,沸点高于PH3,故C错误;D.
AgCl沉淀中滴加NaI溶液可以得到AgI沉淀,可说明AgI更难溶,故D正确;故选:D。8、D【解析】
A.苯环和C之间的C-C键可旋转,C原子不一定都共面,A错误;B.阿托酸含碳碳双键、羧基两种官能团,但不属于烃,B错误;C.阿托酸苯环上的二氯代物有6种,如图:,二个氯分别在:1,2位、1,3位、1,4位、1,5位、2,3位、2,4位,C错误;D.1mol苯环可和3molH2加成,1mol碳碳双键可和1molH2、1molBr2加成,故1mol阿托酸最多能和4molH2、1molBr2发生加成反应,D正确。答案选D。9、A【解析】
CHCl3分子和甲烷一样,中心C原子采用sp3杂化,COCl2分子中,中心C与O形成双键,再与两个Cl形成共价单键,因此C原子采用sp2杂化,A错误;CHCl3分子中由于C—H键、C—Cl键的键长不相同,因此CHCl3的空间构型为四面体,但不是正四面体,属于极性分子,B正确;所列元素中碳和氧原子均含有两个未成对电子,两者可以组成CO2,C正确;由于氯仿中的Cl元素以Cl原子的形式存在,不是Cl-,因此可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质,D正确。10、B【解析】
A、NH4HCO3
含有营养元素N元素,可用作化肥,与NH4HCO3
受热易分解无关,故A不符合题意;B、NaHCO3能与盐酸反应,并且NaHCO3溶液无腐蚀性,常用作制胃酸中和剂,故B符合题意;C、SO2
具有漂白性,可用于纸浆漂白,与SO2
具有氧化性无关,故C不符合题意;D、熔融状态下的Al2O3能发生电离,可用于电解冶炼铝,与Al2O3
具有两性无关,故D不符合题意;故选:B。高中阶段常见具有漂白的物质类型有:①强氧化性(漂白过程不可逆),常见物质有O3、H2O2、Na2O2、NaClO、HClO、Ca(ClO)2等;②形成不稳定化合物型(漂白过程可逆),常见物质有SO2;③物理吸附型(漂白过程不可逆),常见物质有活性炭。11、D【解析】
A.煤干馏是隔绝空气加强热,使之发生复杂的化学变化,得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气,故A错误;B.煤炭液化是利用化学反应将煤炭转变为液态燃料的过程,故B错误;C.石油裂化的目的是将长链的烷烃裂解后得到短链的轻质液体燃料烯烃,是化学变化,故C错误;D.石油分馏是利用沸点的不同将其中的组分分离开来,没有新物质生成,为物理变化,故D正确。故选:D。注意变化中是有无新物质生成:无新物质生成的变化是物理变化,有新物质生成的变化是化学变化。12、A【解析】
第三周期的元素最多能填到,而p轨道上最多有3个未成对电子,因此不可能有4个未成对电子,答案选A。13、C【解析】
Y在周期表中族序数与周期数相等,Y是Al元素;ZW2是一种新型的自来水消毒剂,ZW2是ClO2,即Z是Cl元素、W是O元素;W、X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,则X的最外层电子数是1,W、X、Y、Z的原子序数依次增大,所以X是Na元素。【详解】A.O2、Cl2的结构相似,Cl2的相对分子质量大,所以Cl2沸点比O2的沸点高,故A正确;B.NaAlO2是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,故B正确;C.Na、O形成的化合物Na2O2中含离子键和非极性共价键,故C错误;D.Al(OH)3是两性氢氧化物、NaOH是强碱、HClO4是强酸,所以NaOH、Al(OH)3、HClO4两两之间均能发生反应,故D正确;选C。本题考查结构、性质、位置关系应用,根据元素的性质以及元素的位置推断元素为解答本题的关键,注意对元素周期律的理解,较好的考查学生分析推理能力。14、C【解析】
A、没指出浓度,所以无法判断,选项A错误;B、HA放出的H2多,说明没有HA电离的多,酸性弱,选项B错误;C、c=0.1mol·L-1的CH3COOH溶液和c=0.1mol·L-1的HCl溶液中,CH3COOH是弱电解质,部分电离,酸性弱,pH大,选项C正确;D、pH=5的CH3COOH溶液和pH=4的HCl溶液中,用电荷守恒得到c(CH3COO-)=c(H+)-c(OH-)=(10-5-10-9)mol·L-1,c(Cl-)=c(H+)-c(OH-)=(10-4-10-10)mol·L-1,c(CH3COO-)/c(Cl-)<,选项D错误;答案选C。15、D【解析】
侯德榜使用而索尔维法制碱是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,获得碳酸氢钠晶体,再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱,它的反应原理可用下列化学方程式表示:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;再向废液NH4Cl中加入CaO又可生成氨气,可以循环使用,方程式为:CaO+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+H2O,所以没有使用的反应原理的化学方程式是NaHCO3+NH3+NaCl→Na2CO3+NH4Cl↓;故选:D。侯德榜使用而索尔维法制碱是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,获得碳酸氢钠晶体,再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱,再向废液NH4Cl中加入CaO又可生成氨气,可以循环使用。16、B【解析】
A.稀硫酸跟碳酸钠反应放出二氧化碳气体,二氧化碳与硅酸钠溶液反应有白色胶状沉淀生成,说明酸性:硫酸>碳酸>硅酸,硫酸、碳酸、硅酸分别是S、C、Si的最高价含氧酸,则说明非金属性:S>C>Si,能完成实验;B.CO2也能被碳酸钠溶液吸收,不能选用碳酸钠溶液,不能完成实验;C.溴乙烷、乙醇、水蒸气都不能使溴的四氯化碳溶液褪色,对乙烯的检验没有影响,丙装置中溴的四氯化碳溶液褪色说明溴乙烷与NaOH的醇溶液共热产生了乙烯,能完成实验;D.在氨水中存在平衡NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌NH4++OH-,CaO与水反应放热、同时生成Ca(OH)2,反应放出的热量促进NH3·H2O分解产生氨气,同时Ca(OH)2电离出OH-,使平衡逆向移动,促进氨气逸出,实验室可以用氧化钙固体与浓氨水反应来制备氨气,能完成实验;答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、碳碳双键+C2H5OH+H2O取代反应(硝化反应)+2CH3Cl+2HCl【解析】
根据合成路线可知,A为乙烯,与水加成生成乙醇,B为乙醇;D为甲苯,氧化后生成苯甲酸,E为苯甲酸;乙醇与苯甲酸反应生成苯甲酸乙酯和水,F为苯甲酸乙酯;根据聚酰亚胺的结构简式可知,N原子在苯环的间位,则F与硝酸反应,生成;再与Fe/Cl2反应生成,则I为;K是D的同系物,核磁共振氢谱显示其有4组峰,则2个甲基在间位,K为;M分子中含有10个C原子,聚酰亚胺的结构简式中苯环上碳原子的位置,则L为;被氧化生成M,M为;【详解】(1)分析可知,A为乙烯,含有的官能团为碳碳双键;(2)反应①为乙醇与苯甲酸在浓硫酸的作用下发生酯化反应,方程式为+C2H5OH+H2O;(3)反应②中,F与硝酸反应,生成,反应类型为取代反应;(4)I的分子式为C9H12O2N2,根据已知ii,可确定I的分子式为C9H16N2,氨基的位置在-COOC2H5的间位,结构简式为;(5)K是D的同系物,D为甲苯,则K中含有1个苯环,核磁共振氢谱显示其有4组峰,则其为对称结构,若为乙基苯,有5组峰值;若2甲基在对位,有2组峰值;间位有4组;邻位有3组,则为间二甲苯,聚酰亚胺中苯环上碳原子的位置,则L为,反应的方程式为+2CH3Cl+2HCl;(6)1molM可与4molNaHCO3反应生成4molCO2,则M中含有4mol羧基,则M的结构简式为;(7)I为、N为,氨基与羧基发生缩聚反应生成酰胺键和水,则P的结构简式为。确定苯环上N原子的取代位置时,可以结合聚酰亚胺的结构简式中的N原子的位置确定。18、羧基、氯原子光照+3NaOH+NaCl+3H2O、、(任选其一)CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH(或与溴1,4-加成、氢氧化钠溶液水解、与氯化氢加成、催化氧化、催化氧化)【解析】
本题为合成芳香族高聚物的合成路线,C7H8经过反应①生成的C7H7Cl能够在NaOH溶液中反应可知,C7H8为甲苯,甲苯在光照条件下,甲基上的氢原子被氯原子取代,C7H7Cl为,C为苯甲醇,结合已知反应和反应条件可知,D为,D→E是在浓硫酸作用下醇的消去反应,则E为,据M的分子式可知,F→M发生了消去反应和中和反应。M为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,据此进行分析。【详解】(1)根据F的结构简式可知,其官能团为:羧基、氯原子;反应①发生的是苯环侧链上的取代反应,故反应条件应为光照。答案为:羧基、氯原子;光照;(2)F→M发生了消去反应和中和反应。M为,反应的化学方程式为:+3NaOH+NaCl+3H2O,故答案为:+3NaOH+NaCl+3H2O。(3)E为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,故答案为:。(4)E为,其同分异构体具有①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基,②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2,则该物质一个官能团应是酚羟基,且酚羟基的邻对位位置应无取代基,则另一取代基和酚羟基为间位关系。故其同分异构体为:、、,故答案为:、、(任选其一)。(5)分析目标产物F的结构简式:,运用逆推方法,根据羧酸醛醇卤代烃的过程,可选择以为原料进行合成,合成F的流程图应为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH,故答案为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH。卤代烃在有机物转化和合成中起重要的桥梁作用:烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。19、搅拌(或适当升温等合理答案即可)H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2OCuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次温度过低,反应速率太慢,温度过高,Cu2(OH)2CO3易分解2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑×100%【解析】
废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3),加入稀硫酸浸取,CuO、Fe、Fe2O3与稀硫酸反应,形式含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的溶液,铜单质不与硫酸反应,再加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,同时铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,再调节溶液pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,过滤后得到主要含有硫酸铜的滤液,将溶液温度控制在55~60℃左右,加入碳酸钠,滤液中产生Cu2(OH)2CO3晶体,再经过过滤、冷水洗涤,干燥,最终得到Cu2(OH)2CO3,以此解题。【详解】(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可进行搅拌、加热、增大硫酸浓度等方法;(2)“操作Ⅱ”中,铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,离子方程式为H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O;(3)“调节pH”操作目的是将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,由于废铜屑使用酸浸溶解,需要加入碱性物质中和多余的酸,在不引入新的杂质的情况下,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可;(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为过滤,合理操作为:加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次;(5)根据题目已知:Cu2(OH)2CO3为难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的既可以加快反应速率同时也可防止制得的Cu2(OH)2CO3不被分解,该步骤中向含有硫酸铜的滤液中加入碳酸钠生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,该反应的化学方程式:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑
;(6)m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),发生的反应为:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
,灼烧至固体质量恒重时剩余固体为氧化铜和杂质,根据反应方程式计算:设样品中Cu2(OH)2CO3的质量为xg。Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O22262xm1-m2=,解得:x=,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为×100%=×100%。本题是工艺流程题中的实验操作和化学原理结合考查,需结合反应速率的影响因素,实际操作步骤具体分析,还应熟练元素化合物的知识。20、长颈漏斗分液漏斗befghdci吸收Cl2中的HCl(抑制Cl2的溶解)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O观察气泡流速便于控制Cl2和NO2的进入量的比例Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2ONO2的量过多,NO2与NaOH溶液反应生成了NaNO2和NaNO3,加入硫酸后NO2-发生歧化反应生成NO和NO2,故在试管中出现红棕色气体(答案合理即可)【解析】试题分析:(1)①根据仪器构造判断;②生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢,据此分析;③根据氯气中含有的杂质以及氯气是大气污染物分析;(2)①反应过程中需要控制气体的用量,据此解答;②根据实验现象结合物质的性质分析;③红棕色气体是NO2,说明有亚硝酸钠生成,据此解答。解析:(1)①根据仪器构造可知M是长颈漏斗,N是分液漏斗;②由于浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢,氯气的密度大于空气,需要向上排空气法,且还需要尾气处理,因此要制备并收集一瓶纯净干燥的氯气,其装置连接顺序是befghdci;③根据以上分析可知D在制备装置中的作用是吸收Cl2中的HCl(抑制Cl2的溶解);装置F的作用是吸收氯气防止污染大气,方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;(2)①由于在反应过程中需要控制气体的用量,所以装置中X和Z的作用是观察气泡流速便于控制Cl2和NO2的进入量的比例;②实验时观察到X试剂瓶中有黄绿色气体,Z试剂瓶中有红棕色气体,若通入适当比例的Cl2和NO2,Y中观察不到气体颜色,说明二者均反应掉。反应结束后加入稀硫酸无现象,说明没有亚硝酸生成,这说明NO2被氯气氧化为硝酸钠,则Y中发生反应的化学方程式是Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2
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