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文档简介
2026届江苏省海头高中高考化学试题倒计时模拟卷(3)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、下列有关物质性质和应用的因果关系正确的是()A.二氧化硫具有漂白性,能使氯水褪色B.浓硫酸具有较强酸性,能使Cu转化为Cu2+C.硅具有还原性,一定条件下能将铁从其氧化物中置换出来D.二氧化锰具有强氧化性,能将双氧水氧化为氧气2、铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3—发生氧化还原反应,转化关系如下图所示:下列说法错误的是A.B溶液含[Al(OH)4]—B.A溶液和B溶液混合无明显现象C.D与F反应生成盐D.E排入大气中会造成污染3、化学与日常生活密切相关,下列说法错误的是A.碘酒是指单质碘的乙醇溶液B.84消毒液的有效成分是NaClOC.浓硫酸可刻蚀石英制艺术品D.装饰材料释放的甲醛会造成污染4、下列说法正确的是()A.核素的电子数是2B.1H和D互称为同位素C.H+和H2互为同素异形体D.H2O和H2O2互为同分异构体5、实验室制备硝基苯时,经过配制混酸、硝化反应(50~60℃)、洗涤分离、干燥蒸馏等步骤,下列图示装置和原理能达到目的的是()。A.配置混酸 B.硝化反应C. D.蒸馏硝基苯6、利用实验器材(规格和数量不限)能够完成相应实验的一项是选项
实验器材(省略夹持装置)
相应实验
①
三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳
煅烧石灰石制取生石灰
②
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶
用浓盐酸配制100mL0.1mol·L-1的稀盐酸溶液
③
烧杯、玻璃棒、分液漏斗
用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇
④
烧杯、酸式滴定管、碱式滴定管
用H2SO4标准液滴定未知浓度的NaOH溶液
A.① B.② C.③ D.④7、某课外活动小组,为研究金属的腐蚀和防护的原理,做了以下实验:将剪下的一块镀锌铁片,放入锥形瓶中,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,按如图所示的装置进行实验,过一段时间后观察。下列现象不可能出现的是A.锌被腐蚀 B.金属片剪口变红C.B中导气管里形成一段水柱 D.B中导气管产生气泡8、下列事实能用元素周期律解释的是A.沸点:H2O>H2Se>H2S B.酸性:H2SO4>H2CO3>HClOC.硬度:I2>Br2>Cl2 D.碱性:KOH>NaOH>Al(OH)39、氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氨,工作示意图如图所示。通过控制开关连接K1和K2,可交替得到H2和O2,下列有关说法错误的是()A.制H2时,开关应连接K1,产生H2的电极反应式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-B.当开关连接K2时,电极3的反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2OC.当开关连接K2时,电极2作阳极,得到O2D.电极3的作用是分别作阳极材料和阴极材料,利用NiOOH和Ni(OH)2的相互转化提供电子转移10、根据原子结构及元素周期律的知识,下列叙述正确的是()A.由于相对分子质量:HCl>HF,故沸点:HCl>HFB.锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性强弱顺序:Ge(OH)4>Sn(OH)4>Pb(OH)4C.硅在周期表中处于金属与非金属的交界处,硅可用作半导体材料D.Cl-、S2-、K+、Ca2+半径逐渐减小11、大规模开发利用铁、铜、铝,由早到晚的时间顺序是()A.铁、铜、铝 B.铁、铝、铜 C.铝、铜、铁 D.铜、铁、铝12、以熔融的碳酸盐(K2CO3)为电解液,泡沫镍为电极,氧化纤维布为隔膜(仅允许阴离子通过)可构成直接碳燃料电池,其结构如图所示,下列说法正确的是A.该电池工作时,CO32-通过隔膜移动到a极B.若a极通入空气,负载通过的电流将增大C.b极的电极反应式为2CO2+O2-4e-=2CO32-D.为使电池持续工作,理论上需要补充K2CO313、某溶液中只可能含有K+、Al3+、Br-、OH-、CO、SO中的一种或几种。取样,滴加足量氯水,有气泡产生,溶液变为橙色;向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是A.Br- B.OH- C.K+ D.Al3+14、已知反应:生成的初始速率与NO、的初始浓度的关系为,k是为速率常数。在时测得的相关数据如下表所示。下列说法不正确的是实验数据初始浓度生成的初始速率mol/(L·s)123A.关系式中、B.时,k的值为C.若时,初始浓度mol/L,则生成的初始速率为mol/(L·s)D.当其他条件不变时,升高温度,速率常数是将增大15、我国科学家设计了一种将电解饱和食盐水与电催化还原CO2相耦合的电解装置如图所示。下列叙述错误的是A.理论上该转化的原子利用率为100%B.阴极电极反应式为C.Na+也能通过交换膜D.每生成11.2L(标况下)CO转移电子数为NA16、春季复工、复学后,公用餐具消毒是防控新型冠状病毒传播的有效措施之一。下列可直接用作公用餐具消毒剂的是A.95%的乙醇溶液 B.40%的甲醛溶液C.次氯酸钠稀溶液 D.生理盐水二、非选择题(本题包括5小题)17、美托洛尔可用于治疗各类型高血压及心绞痛,其一种合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)A→B的反应类型是______________,B中官能团的名称为______________。(2)D→E第一步的离子方程式为_________。(3)E→F的条件为______________,请写出一种该过程生成的副产物的结构简式_________。(已知在此条件下,酚羟基不能与醇发生反应)。(4)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出G的结构简式,并用星号(*)标出G中的手性碳______________。(5)芳香族化合物I是B的同分异构体,I能与银氨溶液作用产生银镜,且在苯环上连有两个取代基,则I同分异构体的数目为_________种。(6)(J)是一种药物中间体,参照上述合成路线,请设计以甲苯和苯酚为原料制备J的合成路线____________________(无机试剂任选)。18、化合物H是合成治疗心血管疾病药物的中间体,可通过以下途径合成:已知:①(苯胺易被氧化)②甲苯发生一硝基取代反应与A类似。回答下列问题:(1)写出化合物H的分子式__________,C中含氧官能团的名称___________。(2)写出有关反应类型:BC___________;FG___________。(3)写出AB的反应方程式:___________________________。(4)写出同时满足下列条件D的所有同分异构体的结构简式:____________①能发生银镜反应②能发生水解反应,水解产物之一与FeCl3溶液反应显紫色③核磁共振氢谱(1显示分子中有4种不同化学环境的氢(5)合成途径中,C转化为D的目的是_____________________。(6)参照上述合成路线,以甲苯和(CH3CO)2O为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:_________________________19、甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]是一种新型补铁剂。某化学学习小组用如图所示装置(夹持仪器省略)制备甘氨酸亚铁。有关物质性质如下表所示:甘氨酸(H2NCH2COOH)易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸仲溶解度大于在乙醇中的溶解度。柠檬酸易溶于水和乙醇,酸性较强,有强还原性。甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸。实验步骤如下:Ⅰ.打开K1、K3,向c中通入气体,待确定c中空气被排尽后,将b中溶液加入到c中。Ⅱ.在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应。Ⅲ.反应完成后,向c中反应混合液中加入无水乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤得粗产品,将粗产品纯化后得精品。回答下列问题:(1)仪器b的名称是__,d的作用是__。(2)步骤Ⅰ中将b中溶液加入到c中的操作是__;步骤Ⅱ中若调节溶液pH偏高,则所得粗产品中会混有杂质___(写化学式)。(3)c中生成甘氨酸亚铁的化学方程式是__。(4)下列关于该实验的说法错误的是__(填写序号)。a.步骤Ⅰ中可由d中导管冒出气泡的快慢来判断装置中的空气是否排尽b.反应混合液中加入柠檬酸的作用是防止Fe2+被氧化c.步骤Ⅲ中加入无水乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁的溶解度d.步骤Ⅲ中沉淀洗涤时,用蒸馏水作洗涤剂(5)工业上常用高氯酸在非水体系中滴定甘氨酸的方法测定产品中的甘氨酸的含量。请设计实验,将所得粗产品中的甘氨酸分离出来直接用于滴定:___。20、目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。碱式碳酸镍的制备:工业用电解镍新液(主要含NiSO4,NiCl2等)制备碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O],制备流程如图:(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化学式为__。(2)物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。分析如图,反应器中最适合的pH值为__。(3)检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是__。测定碱式碳酸镍晶体的组成:为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]组成,某小组设计了如图实验方案及装置:资料卡片:碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2和H2O实验步骤:①检查装置气密性;②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量并记录;④__;⑤打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气;⑥分别准确称量装置C、D、E的质量并记录;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)装置C/g装置D/g装置E/g加热前250.00190.00190.00加热后251.08190.44190.00实验分析及数据处理:(4)E装置的作用__。(5)补充④的实验操作___。(6)通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成__(填化学式)。镍的制备:(7)写出制备Ni的化学方程式__。21、辉铜矿(主要成分Cu2S)作为铜矿中铜含量最高的矿物之一,可用来提炼铜和制备含铜化合物。Ⅰ.湿法炼铜用Fe2(SO4)3溶液作为浸取剂提取Cu2+:(1)反应过程中有黄色固体生成,写出反应的离子方程式______________________。(2)控制温度为85℃、浸取剂的pH=1,取相同质量的辉铜矿粉末分别进行如下实验:实验试剂及操作3小时后Cu2+浸出率(%)一加入10mL0.25mol·L-1Fe2(SO4)3溶液和5mL水81.90二加入10mL0.25mol·L-1Fe2(SO4)3溶液和5mL0.1mol·L-1H2O292.50回答:H2O2使Cu2+浸出率提高的原因可能是__________。(3)实验二在85℃后,随温度升高,测得3小时后Cu2+浸出率随温度变化的曲线如图。Cu2+浸出率下降的原因_________________。(4)上述湿法炼铜在将铜浸出的同时,也会将铁杂质带进溶液,向浸出液中通入过量的O2并加入适量的CuO,有利于铁杂质的除去,用离子方程式表示O2的作用_________。解释加入CuO的原因是_____。Ⅱ.某课题组利用碳氨液((NH4)2CO3、NH3·H2O)从辉铜矿中直接浸取铜。其反应机理如下:①Cu2S(s)⇌2Cu+(aq)+S2-(aq)(快反应)②4Cu++O2+2H2O⇌4Cu2++4OH-(慢反应)③Cu2++4NH3·H2O⇌Cu(NH3)42++4H2O(快反应)(5)提高铜的浸出率的关键因素是________。(6)在浸出装置中再加入适量的(NH4)2S2O8,铜的浸出率有明显升高,结合平衡移动原理说明可能的原因是__________。
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.二氧化硫与氯水反应生成硫酸和盐酸,使氯水褪色,体现二氧化硫的还原性,与漂白性无关,故A错误;B.铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,硫酸中部分硫元素化合价降低、部分化合价不变,浓硫酸表现强的氧化性和酸性,使铜化合价升高体现浓硫酸的强的氧化性,故B错误;C.硅单质中硅化合价为0,处于低价,一定条件下能将铁从其氧化物中置换出来,体现其还原性,故C正确;D.过氧化氢分解生成氧气和水,反应中二氧化锰起催化作用,故D错误;故选C。2、B【解析】
根据图像可知,Al在酸性条件下与硝酸根离子反应生成硝酸铝、NO和水,则溶液A为硝酸铝,气体C为NO;气体E则为二氧化氮,F为硝酸;铝在碱性条件下与硝酸根离子反应生成偏铝酸钠和氨气,则溶液B为偏铝酸钠,气体D为氨气。【详解】A.铝在碱性条件下与硝酸根离子反应生成偏铝酸钠和氨气,偏铝酸根离子可写为[Al(OH)4]—,与题意不符,A错误;B.硝酸铝溶液和偏铝酸钠溶液混合时,发生双水解,产生氢氧化铝沉淀,符合题意,B正确;C.D、F分别为氨气、硝酸,可反应生成硝酸铵,属于盐类,与题意不符,C错误;D.E为二氧化氮,有毒排入大气中会造成污染,与题意不符,D错误;答案为B。3、C【解析】
A、碘酒是指单质碘的乙醇溶液,A正确;B、84消毒液的有效成分是NaClO,B正确;C、浓硫酸与二氧化硅不反应,氢氟酸可刻蚀石英制艺术品,C错误;D、装饰材料释放的甲醛会造成污染,D正确;答案选C。4、B【解析】
A.核素的电子数是1,左上角的2说明原子核内有1个质子和1个中子,中子不带电,故A不选;B.同位素是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子,1H和D都是氢元素的原子,互称为同位素,故B选;C.同素异形体是同种元素形成的不同单质,H+不是单质,故C不选;D.同分异构体是分子式相同结构不同的化合物,H2O和H2O2的分子式不同,故D不选。故选B。5、C【解析】
A.浓硫酸密度较大,为防止酸液飞溅,配制混酸时应将浓硫酸加入到浓硝酸中,故A项错误;B.制备硝基苯时,反应温度为50~60℃,为控制反应温度应用水溶加热,故B项错误;C.硝基苯不溶于水,分离硝基苯应用分液的方法分离,故C项正确;D.蒸馏硝基苯时,为充分冷凝冷凝水应从冷凝管下端进,故D项错误。故选C。6、C【解析】
A.①实验缺少酒精喷灯等加热的仪器,①错误;B.②实验配制稀盐酸时,缺少量取浓盐酸体积的量筒,②错误;C.③实验可以完成相应的操作,③正确;D.④实验用H2SO4标准液滴定未知浓度的NaOH溶液时,缺少胶头滴管、锥形瓶、指示剂等,④错误;答案选C。7、D【解析】
镀锌铁片,放入锥形瓶中,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,形成的原电池中,金属锌为负极,发生反应:Zn-2e-=Zn2+,铁为正极,发生吸氧腐蚀,2H2O+O2+4e-=4OH-,据此分析解答。【详解】A.形成的原电池中,金属锌为负极,发生反应:Zn-2e-=Zn2+,锌被腐蚀,故A正确;B.锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀,生成的氢氧根离子遇到酚酞会显示红色,故B正确;C.锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀,瓶中气体压强减小,导气管里形成一段水柱,故C正确;D.原电池形成后没有气体生成,发生吸氧腐蚀,瓶中气体压强减小,所以B中导气管不会产生气泡,故D错误;故选D。8、D【解析】
A.水分子间存在氢键,沸点高于同主族元素氢化物的沸点,与元素周期律没有关系,选项A错误;B.含氧酸中非羟基氧原子个数越多酸性越强,与元素周期律没有关系,选项B错误;卤素单质形成的晶体类型是分子晶体,硬度与分子间作用力有关系,与元素周期律没有关系,选项C错误;D.金属性越强,最高价氧化物水化物的碱性越强,同周期自左向右金属性逐渐减弱,则碱性:KOH>NaOH>Al(OH)3,与元素周期律有关系,选项D正确。答案选D。9、B【解析】
A.开关连接K1,电极1为阴极,水得电子生成氢气,产生H2的电极反应式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故A正确;B.当开关连接K2时,电极3为阴极,发生还原反应,反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-,故B错误;C.当开关连接K2时,电极2连接电源正极,电极2作阳极,发生氧化反应得到O2,故C正确;D.当开关连接K2时,电极3为阴极;开关应连接K1,电极3为阳极;电极3的作用是分别作阳极材料和阴极材料,利用NiOOH和Ni(OH)2的相互转化提供电子转移,故D正确;选B。10、C【解析】
A.HF分子之间存在氢键,沸点高于HCl,故A错误;B.同主族金属性增强,形成的碱的碱性增强,锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性强弱顺序:Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4,故B错误;C.Si处于金属与非金属交界处,表现一定的金属性、非金属性,可用作半导体材料,故C正确;D.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:S2->Cl->K+>Ca2+,故D错误;答案选C。11、D【解析】
越活泼的金属越难被还原,冶炼越困难,所以较早大规模开发利用的金属是铜,其次是铁,铝较活泼,人类掌握冶炼铝的技术较晚,答案选D。12、A【解析】
A.该电池的总反应方程式为:C+O2=CO2,炭粉在负(a)极失电子发生氧化反应,空气中的氧气在正(b)极得电子,该电池工作时,阴离子CO32-通过隔膜移动到a极,故A正确;B.a极通入Ar,可以使炭粉和熔融碳酸盐的混合物隔绝空气,防止炭粉被氧化,如果a极通入空气,炭粉将直接被氧化,负载上没有电流通过,故B错误;C.b极为正极,得电子发生还原反应,电极反应式为:2CO2+O2+4e-=2CO32-,故C错误;D.该电池的总反应方程式为:C+O2=CO2,从方程式可以看出钾离子和碳酸根离子都没有被消耗,因此理论上不需要补充K2CO3,故D错误;故选A。13、B【解析】
取样,滴加足量氯水,有气泡产生,溶液变为橙色,则一定含有Br-,生成气体说明含CO32-;向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象,则一定不含SO32-离子,且Al3+、CO32-相互促进水解不能共存,则一定不存在Al3+,由电荷守恒可知,一定含阳离子K+,不能确定是否含OH-,还需要检验,故答案为B。14、A【解析】
A.将表中的三组数据代入公式,得,,,解之得:,,故A错误;B.时,,k的值为
,故B正确;C.若时,初始浓度
mol/L,则生成的初始速率为
mol/(L·s),故C正确;D.当其他条件不变时,升高温度,反应速率增大,所以速率常数将增大,故D正确。故选A。15、C【解析】
A.总反应为,由方程式可以看出该转化的原子利用率为100%,故A正确;B.阴极发生还原反应,阴极电极反应式为,故B正确;C.右侧电极氯化钠生成次氯酸钠,根据反应物、生成物中钠、氯原子个数比为1:1,Na+不能通过交换膜,故C错误;D.阴极二氧化碳得电子生成CO,碳元素化合价由+4降低为+2,每生成11.2L(标况下)CO转移电子数为NA,故D正确;选C。16、C【解析】
A.95%乙醇使菌体表面蛋白迅速变性凝固,妨碍乙醇再渗入,不能起到消毒的效果,故A错误;B.甲醛有毒,故B错误;C.次氯酸钠稀溶液具有强氧化性,能够杀菌消毒,且产物无毒,故C正确;D.生理盐水不能消毒杀菌,故D错误;故答案为C。日常用75%的乙醇溶液进行消毒杀菌;生理盐水就是0.9%的氯化钠水溶液,没有消毒杀菌的功效。二、非选择题(本题包括5小题)17、取代反应羟基、羰基+2OH-+Cl-+H2O浓硫酸加热或或CH3OCH312【解析】
根据C的结构和B的分子式可得B的结构简式为,A→B发生取代反应,又A的分子式为C2H4O,则A为乙醛(CH3CHO),C在Zn/HCl的条件下得到D,根据已知信息,则D的结构简式为,D再经消去反应和酸化得到E,E的结构简式为,E与CH3OH在一定条件下反应生成F(C9H12O2),F与反应生成G(),G与H2NCH(CH3)2反应最终得到美托洛尔,据此分析解答问题。【详解】(1)根据C的结构和B的分子式可得B的结构简式为,含有的官能团有羟基和羰基,A→B发生取代反应,又A的分子式为C2H4O,则A为乙醛(CH3CHO),故答案为:取代反应;羟基、羰基;(2)由上述分析可知,D得到E的第一部反应为消去反应,反应方程式为+2OH-+Cl-+H2O,故答案为:+2OH-+Cl-+H2O;(3)E与CH3OH在一定条件下反应生成F(C9H12O2),不饱和度没有发生变化,碳原子数增加1个,再联系G的结构,可知发生醇与醇之间的脱水反应,条件为浓硫酸,加热,已知在此条件下醇羟基不能与醇发生反应,则该过程的副反应为分子内消去脱水,副产物为,分子间脱水可得或CH3OCH3,故答案为:浓硫酸,加热;或或CH3OCH3;(4)根据手性碳的概念,可知G中含有的手性碳可表示为,故答案为:;(5)芳香族化合物I是B的同分异构体,I能与银氨溶液产生银镜,说明I中含有—CHO,则同分异构体包括:,—CHO可安在邻间对,3种,,—OH可安在邻间对,3种,,—CHO可安在邻间对,3种,,—CH3可安在邻间对,3种,共有3×4=12种,故答案为:12;(6)以甲苯和苯酚为原料制备,其合成思路为,甲苯光照取代变为卤代烃,再水解,变为醇,再催化氧化变为醛,再借助题目A→B,C→D可得合成路线:,故答案为:。18、C12H15NO醚键还原反应消去反应+HNO3(浓)+H2O、、保护氨基,防止合成过程中被氧化【解析】
A是,A与浓HNO3、浓H2SO4加热发生取代反应产生B:,B与Fe、HCl发生还原反应产生C:,C与(CH3CO)2O发生取代反应产生D:,E为,E与NaBH4发生反应产生F为。【详解】(1)根据H的结构简式可知其分子式是C12H15NO;C结构简式是,其中含氧官能团的名称为醚键;(2)B为,C为,B与Fe、HCl反应产生C,该反应类型为还原反应;F为,G为,根据二者结构的不同可知:FG的类型是消去反应;(3)A是,A与浓HNO3、浓H2SO4加热发生取代反应产生B:,所以AB的反应方程式为:+HNO3(浓)+H2O;(4)D结构简式为:,D的同分异构体符合下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基-CHO;②能发生水解反应,水解产物之一与FeCl3溶液反应显紫色,说明含有酯基,水解产物含有酚羟基,即该物质含酚羟基形成的酯基;③核磁共振氢谱(1显示分子中有4种不同化学环境的氢,则符合题意的同分异构体结构简式为:、、;(5)合成途径中,C转化为D时—NH2发生反应产生-NHCOCH3,后来转化为氨基,目的是保护氨基,防止其在合成过程被氧化;(6)参照上述合成路线,以甲苯和(CH3CO)2O为原料,设计制备的合成路线。甲苯首先被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,苯甲酸与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生间硝基甲苯,在Fe、HCl作用下反应产生,与(CH3CO)2在加热条件下发生取代反应产生,所以甲苯转化为的合成路线为:本题考查有机物的合成与推断的知识,涉及有机反应类型、官能团结构与性质、限制条件同分异构体书写,在进行物质推断的过程中,要充分利用题干信息,结合已有的知识分析、判断,要注意氨基容易被氧化,为防止其在转化过程中氧化,先使其反应得到保护,在其他基团形成后再将其还原回来。19、蒸馏烧瓶防止空气进c中将甘氨酸亚铁氧化关闭K3,打开K2Fe(OH)22H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2Oad将粗产品置于一定量的冰醋酸中,搅拌,过滤,洗涤,得甘氨酸的冰醋酸溶液【解析】
先打开K1、K3,铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁同时产生氢气,将装置内的空气排尽;之后关闭K3,打开K2,通过产生的气体将b中溶液压入c中;c中盛放甘氨酸和少量柠檬酸,在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应,反应完成后加入无水乙醇,降低甘氨酸亚铁的溶解度,从而使其析出;得到的产品中混有甘氨酸杂质,可用冰醋酸洗涤。【详解】(1)根据b的结构特点可知其为蒸馏烧瓶;d中导管插入液面以下,可以形成液封,防止空气进入c中将甘氨酸亚铁氧化;(2)关闭K3,打开K2,产生的气体可将b中溶液压入c中;pH偏高可能生成Fe(OH)2沉淀;(3)反应物有甘氨酸、硫酸亚铁以及NaOH,已知生成物有甘氨酸亚铁,结合元素守恒可知方程式应为2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O;(4)a.空气排尽后也会有氢气冒出,气泡产生的速率与空气是否排尽无关,故a错误;b.根据题目信息可知柠檬酸具有还原性,可以防止亚铁离子被氧化,故b正确;c.根据题目信息可知甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,所以加入乙醇可以降低其溶解度,使其从溶液中析出,故c正确;d.甘氨酸亚铁易溶于水,用水洗涤会造成大量产品损失,故d错误;综上所述选ad;(5)甘氨酸和甘氨酸均易溶于水,但甘氨酸亚铁难溶于冰醋酸,而甘氨酸在冰醋酸中有一定的溶解度,所以可将粗产品置于一定量的冰醋酸中,搅拌,过滤,洗涤,得甘氨酸的冰醋酸溶液。解决本题的关键是对题目提供信息的理解,通常情况下洗涤产品所用的洗涤液要尽量少的溶解产品,而尽量多的溶解杂质。20、CO28.3取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净吸收空气中的H2O和CO2关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O【解析】
(1)根据元素守恒分析判断;(2)使各种杂质相对最少的pH即为最适合的pH;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留;(4)根据实验目的和各个装置的作用分析;(5)根据实验目的和前后操作步骤分析;(6)先计算生成水蒸气和CO2的质量,再根据质量守恒确定化学式;(7)氧化还原反应中电子有得,必有失,根据化合价变化确定生成物,进而配平方程式。【详解】(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,反应前Ni原子共3个、S原子共3个、O原子共23个、Na原子6个、C原子3个、H原子4个,反应后现有:Ni原子3个、S原子共3个、O原子共19个、Na原子6个、C原子1个、H原子4个,少O原子4个,C原子2个,而这些微粒包含在2个X分子中,所以X的化学式为CO2,故答案为:CO2;(2)物料在反应器中反应时需要控制反应条件,根据图可知,在pH=8.3时,各种杂质相对最少,所以反应器中最适合的pH8.3,故答案为:8.3;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留,故答案为:取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净;(4)C装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的H2O,D装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的CO2,E装置可以防止空气中的H2O和CO2进入D装置中,影响实验数据的测定,故答案为:吸收空气中的H2O和CO2;(5)步骤③反应前左侧通空气是为了排尽装置中原有的CO2和水蒸气,避免装置内的CO2和水蒸气造成数据干扰,排空气后,应该开始进行反应,因此步骤④的操作为关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,说明固体分解完全,停止加热;步骤⑤再打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气,将装置中残留的CO2和水蒸气全部赶入C、D装置,被完全吸收,故答案为:关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热;(6)水的质量为251.08g−250g=1.08g,CO2的质量为190.44g−190g=0.44g,由于发生的是分解反应,所以生成的NiO的质量为3.77g−1.08g−0.44g=2.25g,则分解反应中水、二氧化碳和NiO的系数比(也就是分子个数比)为即:,xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O
.
6H2O↑+CO2↑+3NiO,根据元素守恒可得可得x=1,y=2,z=4即xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O中x:y:z的值1:2:4,故答案为:NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O;(7)NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O与N2H4·H2O反应生成Ni,Ni元素得电子,被还原,同时还生成气体X和Y,由第(1)问知X为CO2,氧化还原反应有得电子,必有失电子的物质,由此判断另一
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