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文档简介
2026届湖南省岳阳市第五中学高三化学试题模拟试题请考生注意: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、常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的()XYZ①FeCl3溶液Cu浓硫酸②KOH溶液SiO2浓盐酸③SO2Ca(OH)2NaHCO3④NaOH溶液Al(OH)3稀硫酸A.①③ B.①② C.②③ D.③④2、NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A.0.1mol熔融的NaHSO4中含有的离子总数为0.3NAB.标准状况下,2.24LHF和NH3分子所含电子数目均为NAC.常温时,56gAl与足量浓硝酸反应,转移的电子数目为3NAD.向含有1molFeI2溶质的溶液中通入适量的氯气,当有1molFe2+被氧化时,该反应转移电子的数目为3NA3、电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,其工作原理可简单表示如下图所示,下列说法不正确的是()A.通电后a极区可能发生反应2Cl--2e-=Cl2↑B.图中A为阳离子交换膜,B为阴离子交换膜C.通电后b极区附近,溶液的pH变大D.蒸馏法、电渗析法、离子交换法等都是海水淡化的常用方法4、下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素。Z的最高价氧化物对应的水化物为M,室温下,0.01mol/LM溶液pH<2。下列说法中错误的是WXYZA.原子半径大小:X<W<Y B.Z的单质易溶于化合物WZ2C.气态氢化物稳定性:W<X D.含Y元素的离子一定是阳离子5、锂空气充电电池有望成为电动汽车的实用储能设备。工作原理示意图如下,下列叙述正确的是A.该电池工作时Li+向负极移动B.Li2SO4溶液可作该电池电解质溶液C.电池充电时间越长,电池中Li2O含量越多D.电池工作时,正极可发生:2Li++O2+2e-=Li2O26、下列有关和混合溶液的叙述正确的是()A.向该溶液中加入浓盐酸,每产生,转移电子约为个B.该溶液中,可以大量共存C.滴入少量溶液,反应的离子方程式为:D.为验证的水解,用试纸测该溶液的7、科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解装置如图所示,用Cu-Si合金作硅源,在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼,有关说法正确的是A.在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化,Si4+优先于Cu2+被还原B.液态Cu-Si合金作阳极,固体硅作阴极C.电流强度的大小不会影响硅提纯速率D.三层液熔盐的作用是增大电解反应接触面积,提高硅沉积效率8、氮化钡(Ba3N2)是一种重要的化学试剂。高温下,向氢化钡(BaH2)中通入氮气可反应制得氮化钡。已知:Ba3N2遇水反应;BaH2在潮湿空气中能自燃,遇水反应。用图示装置制备氮化钡时,下列说法不正确的是()A.装置甲中反应的化学方程式为NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2OB.BaH2遇水反应,H2O作还原剂C.实验时,先点燃装置甲中的酒精灯,反应一段时间后,再点燃装置丙中的酒精喷灯进行反应D.装置乙中的浓硫酸和装置丁中的碱石灰均是用于吸收水蒸气,防止水蒸气进入装置丙中9、2018年11月16日,国际计量大会通过最新决议,将1摩尔定义为“精确包含6.02214076×1023个原子或分子等基本单元,这一常数称作阿伏伽德罗常数(NA),单位为mol−1。”下列叙述正确的是A.标准状况下,22.4LSO3含有NA个分子B.4.6g乙醇中含有的C−H键为0.6NAC.0.1molNa2O2与水完全反应转移的电子数为0.1NAD.0.1mol·L─1的醋酸溶液中含有的H+数目小于0.1NA10、在pH=1的含有Mg2+、Fe2+、Al3+三种阳离子的溶液中,可能存在的阴离子是()①Cl-②NO3—③SO42—④S2-A.①② B.②③ C.③④ D.①③11、实验室制备硝基苯的反应装置如图所示。下列实验操作或叙述不正确的是()A.试剂加入顺序:先加浓硝酸,再加浓硫酸,最后加入苯B.实验时水浴温度需控制在50~60℃C.仪器a的作用:冷凝回流苯和硝酸,提高原料的利用率D.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品12、下列关于有机化合物的说法正确的是A.除去乙醇中的少量水,方法是加入新制生石灰,经过滤后即得乙醇B.HOCH2CH(CH3)2与(CH3)3COH属于碳链异构C.除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇杂质,可加入足量烧碱溶液,通过分液即得乙酸乙酯D.一个苯环上已经连有-CH3、-CH2CH3、-OH三种基团,如果在苯环上再连接一个-CH3,其同分异构体有16种13、某次硫酸铜晶体结晶水含量的测定实验中,相对误差为+2.7%,其原因不可能是()A.实验时坩埚未完全干燥 B.加热后固体未放入干燥器中冷却C.加热过程中晶体有少量溅失 D.加热后固体颜色有少量变黑14、依据反应2KIO3+5SO2+4H2O═I2+3H2SO4+2KHSO4(KIO3过量),利用下列装置从反应后的溶液中制取碘的CCl4溶液并回收KHSO4。下列说法不正确的是A.用制取SO2 B.用还原IO3-C.用从水溶液中提取KHSO4 D.用制取I2的CCl4溶液15、运用化学知识,对下列内容进行分析不合理的是()A.成语“饮鸩止渴”中的“鸩”是指放了砒霜()的酒,砒霜有剧毒,具有还原性。B.油脂皂化后可用渗析的方法使高级脂肪酸钠和甘油充分分离C.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出治疗疟疾的青蒿素,其过程包含萃取操作D.东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述:“……得火则飞,不见埃尘,将欲制之,黄芽为根。”这里的“黄芽”是指硫。16、对下列溶液的分析正确的是A.常温下pH=12的NaOH溶液,升高温度,其pH增大B.向0.1mol/LNaHSO3溶液通入氨气至中性时C.0.01mol/L醋酸溶液加水稀释时,原溶液中水的电离程度增大D.在常温下,向二元弱酸的盐NaHA溶液中加入少量NaOH固体将增大二、非选择题(本题包括5小题)17、氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图:请回答下列问题:(1)A的化学名称为______;C中官能团的名称是_______。(2)③的反应试剂和反应条件分别是_______,该反应类型是________。(3)已知吡啶是一种有机碱,在反应⑤中的作用是________(4)反应④的化学方程式为__________(5)G的相对分子质量为__________。(6)是E在碱性条件下的水解产物,同时符合下列条件的T的同分异构体有___种。其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为_____。①直接连在苯环上;②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体。(7)参照上述合成路线,以CH3CH2COCl和为原料,经三步合成某化工产品的路线为(其他无机试剂任选)_____。18、香料G的一种合成工艺如图所示。已知:①核磁共振氢谱显示A有两个峰,其强度之比为1∶1。②CH3CH2CH=CH2CH3CHBrCH=CH2③CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O请回答下列问题:(1)A的结构简式为________,G中官能团的名称为________。(2)检验M已完全转化为N的实验操作是______(3)有学生建议,将M→N的转化用KMnO4(H+)代替O2,你认为是否合理______(填“是”或“否”)原因是_________(若认为合理则不填此空)。(4)写出下列转化的化学方程式,并标出反应类型:K→L________,反应类型________。(5)F是M的同系物,比M多一个碳原子。满足下列条件的F的同分异构体有_____种。(不考虑立体异构)①能发生银镜反应②能与溴的四氯化碳溶液加成③苯环上只有2个对位取代基(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),请设计合成路线______(其他无机原料任选)。请用以下方式表示:AB目标产物19、高锰酸钾是常用的消毒剂、除臭剂、水质净化剂以及强氧化剂,下图是在实验室中制备KMnO4晶体的流程:回答下列问题:(1)操作②目的是获得K2MnO4,同时还产生了KCl和H2O,试写出该步反应的化学方程式:_______________。操作①和②均需在坩埚中进行,根据实验实际应选择_______________(填序号)。a.瓷坩埚b.氧化铝坩埚c.铁坩埚d.石英坩埚(2)操作④是使K2MnO4转化为KMnO4和MnO2,该转化过程中发生反应的离子方程式为_______________。若溶液碱性过强,则MnO4-又会转化为MnO42-,该转化过程中发生反应的离子方程式为_______________。因此需要通入某种气体调pH=10-11,在实际操作中一般选择CO2而不是HCl,原因是_______________。(3)操作⑤过滤时,选择图2所示装置而不用图1所示装置的原因是_______________。(4)还可采用电解K2MnO4溶液(绿色)的方法制造KMnO4(电解装置如图所示),电解过程中右侧石墨电极的电极反应式为_______________。溶液逐渐由绿色变为紫色。但若电解时间过长,溶液颜色又会转变成绿色,可能的原因是_______________。20、二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂,易溶于水,沸点为11.0℃,极易爆炸。在干燥空气稀释条件下,用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯,装置如图:(1)仪器a的名称为_____________,装置A中反应的离子方程式为_______________。(2)试剂X是_______________________。(3)装置D中冰水的主要作用是___________。装置D内发生反应的化学方程式为_______________。(4)装置E中主要反应的离子方程式为:____________________________。(5)已知NaClO2饱和溶液在不同温度时析出的晶体情况如下表。温度<38℃38℃~60℃>60℃析出晶体NaClO2·3H2ONaClO2分解成NaClO3和NaCl利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体的操作步骤:55℃蒸发结晶、_________、38~60℃的温水洗涤、低于60℃干燥。(6)工业上也常用以下方法制备ClO2。①酸性条件下双氧水与NaClO3反应,则反应的离子方程式为_______________________。②如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。则阴极电极反应式为____________。21、孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3(含少量FeO、Fe2O3、SiO2)。某小组同学在实验室以孔雀石为原料制备胆矾,并测定所得胆矾中结晶水的含量。实验步骤如下:(提供试剂:NaOH溶液、H2O2溶液、CuO、Na2CO3)完成下列填空:(1)孔雀石的主要成分与稀硫酸反应的离子方程式为________。(2)按试剂加入顺序,w所代表的试剂依次为__________。沉淀B的成分为_______。(3)a操作依次为:加热蒸发、_______、过滤、洗涤、__________。除烧杯、漏斗之外过滤还需要另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是_________。(4)欲检验溶液A中Fe2+的试剂是___________(选填序号)。如果测定Fe2+的含量,需要用容量瓶配制某标准溶液,请简述配制中“定容”的操作:_____。aNaOH(aq)bNa2CO3(aq)c淀粉KI(aq)d酸性KMnO4(aq)(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中,若测定结果的实验误差为1.5%,可能的原因是_______________。a加热温度过高
b胆矾晶体的颗粒较大c加热后放在空气中冷却
d加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出(6)该小组一位同学根据实验结果求出样品中孔雀石的质量分数为:,另一位同学不同意,其原因是___________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
①Cu与FeCl3溶液发生氧化还原反应,常温下不与浓硫酸发生反应;②SiO2属于酸性氧化物,能与强碱反应,但不与浓盐酸反应;③Ca(OH)2是强碱与SO2反应,与NaHCO3也反应;④Al(OH)3属于两性氢氧化物,与强酸强碱溶液都反应;【详解】①Cu与FeCl3溶液发生氧化还原反应:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,常温下不和浓硫酸反应,故①错误;②SiO2属于酸性氧化物,能与强碱发生反应,所以与氢氧化钾发生反应SiO2+2KOH=K2SiO3+H2O,但不能和盐酸反应;③Ca(OH)2是强碱与SO2酸性氧化物发生反应Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O,与NaHCO3也发生反应;④Al(OH)3属于两性氢氧化物,能和强酸强碱溶液都反应,和强碱NaOH反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O、和硫酸反应3H2SO4+2Al(OH)3==Al2(SO4)3+6H2O;故③④正确,故答案为D。本题考查物质的相关性质,熟记相关物质的反应及反应条件很重要。2、D【解析】
A.NaHSO4在熔融状态电离产生Na+、HSO4-,1个NaHSO4电离产生2个离子,所以0.1molNaHSO4在熔融状态中含有的离子总数为0.2NA,选项A错误;B.标准状况下HF呈液态,不能使用气体摩尔体积,选项B错误;C.常温时Al遇浓硝酸会发生钝化现象,不能进一步反应,选项C错误;D.微粒的还原性I->Fe2+,向含有1molFeI2溶质的溶液中通入适量的氯气,当有1molFe2+被氧化时,I-已经反应完全,则1molFeI2反应转移3mol电子,则转移电子数目是3NA,选项D正确;故合理选项是D。3、B【解析】
A.通电后,a电极为阳极,阳极是氯离子放电,生成氯气,其电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,A正确;B.阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜A和阳极相连,阳极是阴离子放电,所以隔膜A是阴离子交换膜,隔膜B是阳离子交换膜,B错误;C.通电后,b电极为阴极,阴极区是氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液的pH变大,C正确;D.蒸馏法、电渗析法、离子交换法等都是海水淡化的常用方法,D正确;故答案为:B。4、D【解析】
根据元素在周期表位置关系,四种元素位于第二三周期,且Z的最高价氧化物对应的水化物为M,室温下,0.01mol/LM溶液pH<2。则Z为S,W、X、Y分别为C、N、Al。A.原子半径大小:N<C<Al,故A正确;B.Z元素为S,其单质易溶于CS2,故B正确;C.W、X分别为C、N,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性:C<N,则气态氢化物稳定性:CH4<NH3,故C正确;D.Y为Al元素,含Al元素的离子有Al3+、AlO或[Al(OH)4]-,故D错误;答案选D。根据相似相容原理,S易溶于CS2。5、D【解析】
A.原电池中,阳离子应该向正极移动,选项A错误;B.单质锂会与水反应生成氢氧化锂和氢气,所以电解质溶液不能使用任何水溶液,选项B错误;C.电池充电的时候应该将放电的反应倒过来,所以将正极反应逆向进行,正极上的Li应该逐渐减少,所以电池充电时间越长,Li2O含量应该越少,选项C错误;D.题目给出正极反应为:xLi++O2+xe-=LixO2,所以当x=2时反应为:2Li++O2+2e-=Li2O2;所以选项D正确。6、A【解析】
A.发生Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,由反应可知,生成1mol气体转移1mol电子,则转移电子约为6.02×1023个,A正确;B.Ag+、Cl-结合生成沉淀,且乙醛易被ClO-氧化,不能共存,B错误;C.NaClO为强碱弱酸盐,水解呈碱性,NaCl为中性,溶液中不存在大量的氢离子,离子方程式为2Fe2++2ClO-+2H2O=Fe3++Fe(OH)3↓+HClO+Cl-,C错误;D.ClO-的水解使溶液显碱性,使pH试纸显蓝色,但ClO-具有强的氧化性,又会使变色的试纸氧化为无色,因此不能用pH测定该溶液的的pH,D错误;故合理选项是A。7、D【解析】
由图可知该装置为电解池:Si4+在液态铝电极得电子转化为Si,所以液态铝电极为阴极,连接电源负极,则Cu-Si合金所在电极为阳极,与电源正极相接,三层液熔盐在电解槽中充当电解质,可以供离子自由移动,并增大电解反应面积,提高硅沉积效率,据此分析解答。【详解】A.由图可知,电解池的阳极上Si失电子转化为Si4+,阴极反应为Si4+得电子转化为Si,所以Si优先于Cu被氧化,故A错误;B.图中,铝电极上Si4+得电子还原为Si,故该电极为阴极,与电源负极相连,故B错误;C.电流强度不同,会导致转移电子的量不同,会影响硅提纯速率,故C错误;D.三层液熔盐在电解槽中充当电解质,可以供自由移动的离子移动,并增大电解反应面积,提高硅沉积效率,故D正确;答案选D。8、B【解析】
A.装置甲中亚硝酸钠和氯化铵发生归中反应生成氮气,根据电子守恒,反应的化学方程式为NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O,故A正确;B.BaH2中H元素化合价为-1,BaH2遇水反应生成氢气,H2O作氧化剂,故B错误;C.实验时,先点燃装置甲中的酒精灯,反应一段时间后,等氮气把装置中的空气排出后,再点燃装置丙中的酒精喷灯进行反应,故C正确;D.Ba3N2遇水反应,BaH2在潮湿空气中能自燃,遇水反应,所以装置乙中的浓硫酸和装置丁中的碱石灰均是用于吸收水蒸气,防止水蒸气进入装置丙中,故D正确;选B。9、C【解析】
A.标准状况下,SO3为固态,22.4LSO3含有分子不等于NA,选项A错误;B.4.6g乙醇的物质的量是0.1mol,含有的C-H键的个数为0.5NA,选项B错误;C.过氧化钠与水的反应中过氧化钠既是氧化剂,也是还原剂,则0.1molNa2O2与水反应转移电子数为0.1NA,选项C正确;D、没有给定溶液的体积,无法计算氢离子的数目,选项D错误。答案选C。10、D【解析】
pH=1的溶液为酸性溶液,因酸性溶液中含有Mg2+、Fe2+、Al3+,则H+、NO3-与Fe2+发生氧化还原反应不能共存,不可能存在NO3—,H+与S2-结合生成弱电解质氢硫酸、Al3+与S2-在溶液中发生双水解反应水解,不能共存S2-,则②④一定不存在,可能存在①③,故选D。11、D【解析】
A.混合时应先加浓硝酸,再加入浓硫酸,待冷却至室温后再加入苯,故A正确;B.制备硝基苯时温度应控制在50~60℃,故B正确;C.仪器a的作用为使挥发的苯和硝酸冷凝回流,提高了原料利用率,故C正确;D.仪器a为球形冷凝管,蒸馏需要的是直形冷凝管,故D错误;答案选D。12、D【解析】分析:A.CaO与水反应后生成氢氧化钙,氢氧化钙是离子化合物,增大了沸点差异;B.碳链异构是碳链的连接方式不同,-OH的位置不同是位置异构;C.乙酸乙酯能够在NaOH溶液中水解;D.可看成二甲苯(、、)苯环上的H原子被-CH2CH3、-OH取代。详解:A.CaO与水反应后,增大沸点差异,应选蒸馏法分离,故A错误;B.-OH的位置不同,属于位置异构,故B错误;C.乙酸乙酯与NaOH反应,不能除杂,应选饱和碳酸钠溶液、分液,故C错误;D.一个苯环上已经连有-CH3、-CH2CH3、-OH三种基团,如果在苯环上再连接一个-CH3,看成二甲苯(、、)苯环上连有-CH2CH3、-OH,中-OH在甲基的中间时乙基有2种位置,-OH在甲基的邻位时乙基有3种位置,-OH在两个甲基的间位时乙基有2种位置,共7种;中先固定-OH,乙基有3种位置,有3种同分异构体;先固体-OH在邻位时乙基有3种位置,固定-OH在间位时乙基有3种位置,有6种;则同分异构体有7+3+6=16种,故D正确;故选D。13、B【解析】
A.实验时坩埚未完全干燥,计算出的结晶水的质量偏高,会使误差偏大,故A错误;B.加热后固体未放入干燥器中冷却,固体部分吸水,差距值变小,结果偏小,故B正确;C.加热过程中晶体有少量溅失,固体质量减少得多,结晶水含量测得值会偏高,故C错误;D.加热后固体颜色有少量变黑,说明部分硫酸铜分解,导致计算出的结晶水的质量偏高,测定结果偏高,故D错误;故答案为B。考查硫酸铜晶体中结晶水含量的测定,明确实验操作方法和原理为解答关键,根据结晶水合物中,结晶水的质量=m(容器十晶体)-m(容器十无水硫酸铜),质量分数=×100%,在测定中若被测样品中含有加热挥发的杂质或实验前容器中有水,都会造成测量结果偏高。14、C【解析】
A.加热条件下Cu和浓硫酸反应生成二氧化硫,所以该装置能制取二氧化硫,故A正确;B.二氧化硫具有还原性,碘酸钾具有氧化性,二者可以发生氧化还原反应生成碘,且倒置的漏斗能防止倒吸,所以能用该装置还原碘酸根离子,故B正确;C.从水溶液中获取硫酸氢钾应该采用蒸发结晶的方法,应该用蒸发皿蒸发溶液,坩埚用于灼烧固体物质,故C错误;C.四氯化碳和水不互溶,可以用四氯化碳萃取碘水中的碘,然后再用分液方法分离,故D正确;答案选C。15、B【解析】
A.砒霜有剧毒,As2O3中砷元素的化合价为+3价,能够被氧化成+5价,则砒霜具有还原性,故A正确;B.高级脂肪酸钠和甘油在盐溶液中的溶解度不同,采用盐析的方法分离,故B错误;C.青蒿素易溶于乙醚,不溶于水,采用萃取操作提取,故C正确;D.液态的金属汞,受热易变成汞蒸气,汞属于重金属,能使蛋白质变性,属于有毒物质,但常温下,能和硫反应生成硫化汞,从而防止其变成汞气体,黄芽指呈淡黄色的硫磺,故D正确;答案选B。16、C【解析】
A.NaOH溶液是强碱,氢离子来自于水的电离,常温下pH=12的NaOH溶液,升高温度,溶液中Kw增大,其pH减小,故A错误;B.0.1mol⋅L−1的NaHSO3溶液中通NH3至pH=7,溶液中存在物料守恒,即c(Na+)=c(SO32−)+c(HSO3−)+c(H2SO3)①,溶液中存在电荷守恒,即c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=2c(SO32−)+c(HSO3−)+c(OH−),因为pH=7即c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO32−)+c(HSO3−)②,由①得c(Na+)>c(SO32−);将①式左右两边都加上c(NH4+)得c(Na+)+c(NH4+)=c(SO32−)+c(HSO3−)+c(H2SO3)+c(NH4+)③,结合②③得c(SO32−)=c(NH4+)+c(H2SO3),故c(SO32−)>c(NH4+),故c(Na+)>c(SO32−)>c(NH4+),故C错误;C.酸碱对水的电离都有抑制作用,0.01mol/L醋酸溶液加水稀释时,醋酸的浓度减小,对水的电离平衡抑制作用减弱,则原溶液中水的电离程度增大,故C正确;D.在常温下,向二元弱酸的盐NaHA溶液中,加入少量NaOH固体,溶液酸性减弱,氢离子浓度减小,该比值将减小,故D错误;答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、甲苯氟原子浓硫酸和浓硝酸、加热取代反应(或硝化反应)吸收反应产生的氯化氢,提高反应物转化率+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O27613【解析】
A中含有1个苯环,由B的分子式可知A为,则B为,B中的氯原子被氟原子取代生成了C,C的结构简式为,C发生硝化反应生成D,D中硝基被还原成氨基生成E,E与酰氯发生取代反应生成F,F的结构简式为,然后发生硝化反应生成G,结合对应的有机物的结构和性质解答。【详解】(1)由以上分析可知A为甲苯,结构简式为,C中官能团的名称为氟原子,故答案为甲苯;氟原子。(2)③为三氟甲苯的硝化反应,反应条件是在浓硫酸作用下,水浴加热,与浓硝酸发生取代反应,故答案为浓硫酸和浓硝酸、水浴加热;取代反应(或硝化反应)。(3)反应⑤的方程式为,反应中生成了HCl,加入吡啶这样的有机碱,可以消耗产生的氯化氢,促进平衡右移,提高反应转化率,故答案为消耗反应中生成的氯化氢,促进平衡右移,提高产率。(4)由题中转化关系可知反应④的化学方程式为:+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O,故答案为+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O。(5)由结构简式可知G的分子式为C11H11O3N2F3,则相对分子质量为276,故答案为276。(6)T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物,显然有1个羧基,它的同分异构体,要求:①—NH2直接连在苯环上②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体,说明结构中含有醛基。分析可知,T符合条件的同分异构体分两大类:一类是苯环上有2个取代基:—NH2和HCOO—,在苯环上按邻、间、对排列方式共有3种,另一类是苯环上有3个取代基:—OH、—CHO、—NH2,3个不同的取代基在苯环上的排列方式共有10种结构,所以一共有13种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为:,故答案为13;。(6)由目标产物逆推,需要合成氨基,推知原料要先发生硝化,引入硝基,再还原得到氨基,氨基与酰氯发生取代反应生成目标产物,合成路线为:,故答案为。有机推断应以特征点为解题突破口,按照已知条件建立的知识结构,结合信息和相关知识进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确推断。一般可采用顺推法、逆推法、多法结合推断。18、碳碳双键、酯基取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N否KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键+CH3CHO加成反应6CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br【解析】
由流程:E和N发生酯化反应得到的G为,则E、N分别为和中的一种,C反应得到D,D发生卤代烃水解反应得到E,故E属于醇,E为,则N为,逆推出M为、L为,结合信息③,逆推出K为,由E逆推出D为,结合信息②,逆推出C为,C由B在浓硫酸加热条件下发生消去反应所得、B为,又知A催化加氢得B,核磁共振氢谱显示A有两个峰,其强度之比为1∶1,即A分子内有2种氢原子且二者数目相同,则A为;(1)据上分析,写出A的结构简式及G中官能团的名称;(2)检验M已完全转化为N,主要检验醛基即可,碱性环境下检验;(3)该学生建议是否合理,主要通过用KMnO4(H+)代替O2发生转化时,有没有其它基团也被氧化,如果有,那么就不可行;(4)K为,则K→L的反应可通过信息类推,按反应特点确定反应类型;(5)F是M的同系物,M为,而F比M多一个碳原子。求满足下列条件的F的同分异构体数目,主要找出满足条件的基团进行有序组合就可以了,条件①能发生银镜反应,意味着有—CHO,条件②能与溴的四氯化碳溶液加成意味着有碳碳双键,③苯环上只有2个对位取代基,且取代基中碳原子数目为4,据此回答;(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),则主要通过取代反应引入一个溴原子,通过加成反应引入2个溴原子,再水解即可;【详解】(1)据上分析,A为,;答案为:;G为,G中官能团为碳碳双键、酯基;答案为:碳碳双键、酯基;(2)M为,N为,N呈酸性,检验M已完全转化为N,主要检验醛基即可,碱性环境下检验,故检验操作为:取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N;答案为:取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N;(3)学生建议用KMnO4(H+)代替O2把M转化为N,醛基确实被氧化为羧基,但是碳碳双键同时被氧化,那么建议就不可行;答案为:否;KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键;(4)K为,则K→L的反应可通过信息③类推,反应为:+CH3CHO,从反应特点看是加成反应;答案为:+CH3CHO;加成反应;(5)F是M的同系物,M为,而F比M多一个碳原子。F的同分异构体,要满足条件——条件①能发生银镜反应,意味着有—CHO,条件②能与溴的四氯化碳溶液加成意味着有碳碳双键,③苯环上只有2个对位取代基,且取代基中碳原子数目为4,由此可把2个位于对位的取代基分成以下几种情况:①—CHO、②—CHO、③—CHO、④—CH2CHO、⑤、⑥、;故共有6种;答案为:6;(6)由流程图知,C和NBS试剂可通过取代反应引入一个溴原子而碳碳双键不变,故以丙烯和NBS发生取代反应,引入一个溴原子,得到CH2=CH-CH2-Br,通过加成反应引入2个溴原子,得到BrCH2-CHBr-CH2-Br,水解即可制备甘油(丙三醇),流程为:CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br;答案为:CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br。19、KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O↑c3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2OCl-具有还原性,可将K2MnO4和KMnO4还原过滤速度快、效果好MnO42--e-=MnO4-电解较长时间后,阳极产生的MnO4-在阴极被还原,紫色又转变为绿色。(或阴极上氢离子放电生成氢气,同时产生大量的氢氧根离子,溶液碱性增强,紫色又转变为绿色【解析】
(1)根据图示,操作②中的反应物有KClO3、MnO2和KOH加热时生成K2MnO4、KCl和H2O,反应的化学方程式为:KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O↑;操作①和②的反应物中均含有碱性物质,碱能够与氧化铝、二氧化硅及硅酸盐反应,应选择铁坩埚,故答案为KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O↑;c;(2)操作④中K2MnO4转化为KMnO4和MnO2,反应的离子方程式为:3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-;若溶液碱性过强,则MnO4-又会转化为MnO42-,反应的离子方程式为:4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2O;通入CO2调pH=10-11,不选用HCl,是因为Cl-具有还原性,可将K2MnO4和KMnO4还原,故答案为3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-;4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2O;Cl-具有还原性,可将K2MnO4和KMnO4还原;(3)图1为普通过滤装置,图2为抽滤装置,抽滤装置过滤速度快,过滤效果好,且能够过滤颗粒很小是固体和糊状物,故答案为过滤速度快、效果好;(4)电解过程中右侧石墨电极连接电源正极,是阳极,发生氧化反应,电极反应式为:MnO42--e-=MnO4-;若电解时间过长,阳极产生的MnO4-在阴极被还原,紫色又转变为绿色,也可能是阴极上氢离子放电生成氢气,同时产生大量的氢氧根离子,溶液碱性增强,紫色又转变为绿色,故答案为MnO42--e-=MnO4-;电解较长时间后,阳极产生的MnO4-在阴极被还原,紫色又转变为绿色。(或阴极上氢离子放电生成氢气,同时产生大量的氢氧根离子,溶液碱性增强,紫色又转变为绿色)。20、分液漏斗MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O饱和食盐水冷凝二氧化氯Cl2+2NaClO2=2ClO2+NaCl2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O趁热过滤H2O2+2H++2ClO3-=2ClO2+2H2O+O2↑ClO2+e-=ClO2-【解析】
(1)看图得出仪器a的名称,装置A是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化锰和水。(2)试剂X是除掉HCl气体。(3)二氧化氯(ClO2)沸点为11.0℃,因此得装置D中冰水的主要作用,装置D内发生反应是氯气与固体亚氯酸钠生成二氧化氯。(4)装置E中主要是氯气的尾气处理。(5)由于<38℃是以NaClO2·3H2O晶体,操作要注意不能低于38℃。(6)①H2O2、H+与ClO3-反应得到ClO2。②左边为ClO2反应生成ClO2-,得到电子,发生还原反应。【详解】(1)仪器a的名称为分液漏斗,装置A是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化锰和水,其反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;故答案为:分液漏斗;MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)试剂X是除掉HCl气体,因此用饱和食盐水;故答案为:饱和食盐水。(3)二氧化氯(ClO2)沸点为11.0℃,因此装置D中冰水的主要作用是冷凝二氧化氯。装置D内发生反应是氯气与固体亚氯酸钠生成二氧化氯,其化学方程式为Cl2+2NaClO2=2ClO2+NaCl;故答案为:冷凝二氧化氯;Cl2+2NaClO2=2ClO2+NaCl。(4)装置E中主要是氯气的尾气处理,其反应的离子方程式为:2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O;故答案为:2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O。(5)利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体的操作步骤:由于<38℃是以NaClO2·3H2O晶体,因此55℃蒸发结晶、趁热过滤、38~60℃的温水洗涤、低于60℃干燥;故答案为:趁热过滤。(6)①酸性条件下双氧水与NaClO3反应,则反应的离子方程式为H2O2+2H++2ClO3-=2ClO2+2H2O+O2↑。②如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。左边为ClO2反应生成ClO2-,得到电子,发生还原反应,其为阴极,其电极反应式为ClO2+e-=ClO2-;故答案为:ClO2+e-=ClO2-。21、Cu2(OH)2CO3+4H+→2Cu2++3H2O+CO2↑H2O2溶液、CuOFe(OH)3、CuO
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