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文档简介
2026年北京海淀北方交大附中高三十月联合考试化学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、已知反应S2O82-(aq)+2I-(aq)2SO42-(aq)+I2(aq),若往该溶液中加人含Fe3+的某溶液,反应机理:①2Fe3++(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)②2Fe2+(aq)+S2O82-(aq)2Fe3+(aq)+2SO42-(aq),下列有关该反应的说法不正确的是A.增大S2O82-浓度或I-浓度,反应①、反应②的反应速率均加快B.Fe3+是该反应的催化剂C.因为正反应的活化能比逆反应的活化能小,所以该反应是放热反应D.往该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,蓝色加深2、用下列装置能达到实验目的的是A.清洗铜与浓硫酸反应后有残液的试管B.配置一定物质的量浓度的溶液实验中,为定容时的操作C.装置制取金属锰D.装置为制备并用排气法收集NO气体的装置3、现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是()A.第一电离能:③>②>①B.价电子数:③>②>①C.电负性:③>②>①D.质子数:③>②>①4、电解法处理CO2和SO2混合污染气的原理如下图所示,电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐,通电一段时间后,Ni电极表面形成掺杂硫的碳积层。下列说法错误的是A.Ni电极表面发生了还原反应B.阳极的电极反应为:2O2—-4e-=O2C.电解质中发生的离子反应有:2SO2+4O2—=2SO42—D.该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环5、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、下列离子方程式不正确的是A.足量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-=SO42-+Cl-+2H+B.在稀氨水中通入过量CO2:NH3·H2O+CO2=NH4++HCO3-C.用浓H2SO4溶解FeS固体:FeS+2H+=Fe2++H2S↑D.氢氧化钡溶液与等物质的量的稀H2SO4混合:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O7、Fe3O4中含有、,分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ),以Fe3O4/Pd为催化材料,可实现用H2消除酸性废水中的致癌物NO2-,其反应过程示意图如图所示,下列说法不正确的是A.Pd上发生的电极反应为:H2-2e-2H+B.Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用C.反应过程中NO2-被Fe(Ⅱ)还原为N2D.用该法处理后水体的pH降低8、化学可以变废为室,利用电解法处理烟道气中的NO,将其转化为NH4NO3的原理如下图所示,下列说法错误的是A.该电解池的阳极反反为:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+B.该电解池的电极材料为多孔石墨,目的是提高NO的利用率和加快反应速率C.用NH4NO3的稀溶液代替水可以增强导电能力,有利于电解的顺利进行D.为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A为HNO39、下列化学用语使用正确的是()A.HF在水溶液中的电离方程式:HF+H2OF-+H3O+B.Na2S的电子式:C.乙烯的结构式:CH2=CH2D.重氢负离子(H-)的结构示意图:10、工业上电解MnSO4溶液制备Mn和MnO2,工作原理如图所示,下列说法不正确的是A.阳极区得到H2SO4B.阳极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+C.离子交换膜为阳离子交换膜D.当电路中有2mole-转移时,生成55gMn11、下列仪器名称错误的是()A.量筒 B.试管 C.蒸发皿 D.分液漏斗12、对乙烯(CH2=CH2)的描述与事实不符的是A.球棍模型: B.分子中六个原子在同一平面上C.键角:109o28’ D.碳碳双键中的一根键容易断裂13、在太空中发现迄今已知最大钻石直径4000公里,重达100亿万亿万亿克拉。下列关于金刚石的叙述说法正确的是:()A.含1molC的金刚石中的共价键为4molB.金刚石和石墨是同分异构体C.C(石墨)C(金刚石)△H=+1.9KJ/mol,说明金刚石比石墨稳定D.石墨转化为金刚石是化学变化14、常温下,用0.100mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.100mol·L-1的HA溶液和HB溶液的滴定曲线如图。下列说法错误的是(己知lg2≈0.3)A.HB是弱酸,b点时溶液中c(B-)>c(Na+)>c(HB)B.a、b、c三点水电离出的c(H+):a>b>cC.滴定HB溶液时,应用酚酞作指示剂D.滴定HA溶液时,当V(NaOH)=19.98mL时溶液pH约为4.315、利用电解质溶液的浓度对电极电势的影响,可设计浓差电池。下图为一套浓差电池和电解质溶液再生的配套装置示意图,闭合开关K之前,两个Cu电极的质量相等。下列有关这套装置的说法中错误的是A.甲池中的电极反应式为CuB.电解质溶液再生池内发生的只是物理变化,循环物质E为水C.乙池中Cu电极电势比甲池中Cu电极电势低D.若阴离子交换膜处迁移的SO42-的物质的量为1mol16、下列有关说法不正确的是()A.天然油脂都是混合物,没有恒定的熔点和沸点B.用饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙酸C.的名称为2-乙基丙烷D.有机物分子中所有碳原子不可能在同一个平面上二、非选择题(本题包括5小题)17、A(C2H4)是基本的有机化工原料。用A和常见的有机物可合成一种醚类香料和一种缩醛类香料,具体合成路线如图所示(部分反应条件略去):已知:+→2ROH+回答下列问题:(1)B的分子式是__________。若D为单取代芳香族化合物且能与金属钠反应;每个D分子中只含有1个氧原子,D中氧元素的质量分数约为13.1%,则D的结构简式为__________。(2)C中含有的官能团名称是_______________。⑥的反应类型是________________。(3)据报道,反应⑦在微波辐射下,以NaHSO4·H2O为催化剂进行,请写出此反应的化学方程式:___________________________________________________。(4)请写出满足下列条件的苯乙醛的所有同分异构体的结构简式:______________________。i.含有苯环和结构ii.核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1(5)若化合物E为苯甲醚的同系物,且相对分子质量比苯甲醚大14,则能使FeCl3溶液显色的E的所有同分异构体共有(不考虑立体异构)__________种。(6)参照的合成路线,写出由2-氯丙烷和必要的溶剂、无机试剂制备的合成流程图:_____________________________。合成流程图示例如下:18、最早的麻醉药是从南美洲生长的古柯植物提取的可卡因,目前人们已实验并合成了数百种局部麻醉剂,多为羧酸酯类。F是一种局部麻醉剂,其合成路线:回答下列问题:(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,写出A的结构简式____。(2)B的化学名称为________。(3)D中的官能团名称为____,④和⑤的反应类型分别为________、____。(4)写出⑥的化学方程式____。(5)C的同分异构体有多种,其中-NO2直接连在苯环上且能发生银镜反应的有_____种,写出其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式____________。(6)参照上述流程,设计以对硝基苯酚钠、乙醇和乙酰氯(CH3COCl)为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线(无机试剂任选)。已知:__________19、ClO2(黄绿色易溶于水的气体)是一种高效、低毒的消毒剂。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收和释放进行了研究。(1)仪器A的名称是_______________________。(2)安装F中导管时,应选用图2中的___________________。(3)A中发生反应生成ClO2和Cl2,其氧化产物和还原产物物质的量之比为__________。(4)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是__________________。(5)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为____。(6)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收可得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的浓度,进行了下列实验:步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100.00mL试样,量取V0mL试样加入到锥形瓶中;步骤2:用稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;步骤3:加入指示剂,用cmol·L−1Na2S2O3溶液滴定至终点。重复2次,测得消耗Na2S2O3溶液平均值为V1mL。(已知2ClO2+10I−+8H+=2Cl−+5I2+4H2O2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI)计算该ClO2的浓度为______g/L(用含字母的代数式表示,计算结果化简)。20、苯甲醛是一种重要的化工原料,某小组同学利用如图所示实验装置(夹持装置已略去)制备苯甲醛。已知有机物的相关数据如下表所示:有机物沸点℃密度为g/cm3相对分子质量溶解性苯甲醛178.11.04106微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃苯甲醇205.71.04108微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃二氯甲烷39.81.33难溶于水,易溶于有机溶剂实验步骤:①向容积为500mL的三颈烧瓶加入90.0mL质量分数为5%的次氯酸钠溶液(稍过量),调节溶液的pH为9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不断搅拌。②充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,并将有机相合并。③向所得有机相中加入无水硫酸镁,过滤,得到有机混合物。④蒸馏有机混合物,得到2.08g苯甲醛产品。请回答下列问题:(1)仪器b的名称为______,搅拌器的作用是______。(2)苯甲醇与NaClO反应的化学方程式为_______。(3)步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多,原因是____;步骤③中加入无水硫酸镁,若省略该操作,可能造成的后果是______。(4)步骤②中,应选用的实验装置是___(填序号),该操作中分离出有机相的具体操作方法是___。(5)步骤④中,蒸馏温度应控制在_______左右。(6)本实验中,苯甲醛的产率为________(保留到小数点后一位)。21、2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子电池的广泛应用使锂的需求量大增,自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。(1)i.为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈_______,可以认为存在锂元素。A.紫红色B.绿色C.黄色D.紫色(需透过蓝色钴玻璃)ii锂离子电池的广泛应用同样也要求处理电池废料以节约资源、保护环境。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成)中的资源,部分流程如图:查阅资料,部分物质的溶解度(s),单位g,如下表所示:(2)将回收的废旧锂离子电池进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理,筛分后获得正极片。下列分析你认为合理的是___。A.废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电,否则在后续处理中,残余的能量会集中释放,可能会造成安全隐患。B.预放电时电池中的锂离子移向负极,不利于提高正极片中锂元素的回收率。C.热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等。(3)工业上为了最终获得一种常用金属,向碱溶一步所得滤液中加入一定量硫酸,请写出此时硫酸参与反应的所有离子方程式____________(4)有人提出在―酸浸时,用H2O2代替HNO3效果会更好。请写出用双氧水代替硝酸时主要反应的化学方程式__________________(5)若滤液②中c(Li+)=4mol/L加入等体积的Na2CO3后,沉淀中的Li元素占原Li元素总量的95.5%,计算滤液③中c(CO32-)___________。(Ksp(LiCO)=1.62×10-3)(6)综合考虑,最后流程中对―滤渣③‖洗涤时,常选用下列________(填字母)洗涤。A.热水B.冷水C.酒精原因是_______________________(7)工业上将回收的Li2CO3和滤渣②中FePO4粉碎与足量炭黑混合高温灼烧再生制备LiFePO4,实现了物质的循环利用,更好的节省了资源,保护了环境。请写出反应的化学方程式:___________________________。
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.增大S2O82-浓度或I-浓度,增加反应物浓度,因此反应①、反应②的反应速率均加快,故A正确;B.Fe3+在反应中是中间过程,参与反应但质量不变,因此是该反应的催化剂,故B正确;C.因为正反应的活化能比逆反应的活化能小,因此该反应是放热反应,故C正确;D.往该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,平衡逆向移动,单质碘减少,蓝色加浅,故D错误。综上所述,答案为D。正反应的活化能大于逆反应的活化能,则反应为吸热反应,正反应活化能小于逆反应的活化能,则反应为放热反应。2、D【解析】
A.自来水中有杂质离子,清洗铜与浓硫酸反应后有残液的试管不能用自来水,应该用蒸馏水,且应该把反应液倒入水中,A项错误;B.定容时,当液面距定容刻度线1到2厘米处,改用滴管滴加,使凹液面最低端与刻度线相切,B项错误;C.利用铝热反应制取金属锰时采用的是高温条件,需要氯酸钾分解产生氧气,促进镁条燃烧,利用镁条燃烧产生大量热制取金属锰,该实验装置中没有氯酸钾作引发剂,C项错误;D.铜和稀硝酸反应可以制备NO,NO的密度比CO2的密度小,采用短口进气、长口出气的集气方式,D项正确;答案选D。3、A【解析】
根据三种基态原子的电子排布式:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5可判断①、②、③分别代表的元素为:S、P、F。【详解】A.同周期自左而右,第一电离能增大,但P元素原子3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能Cl>P>S;同主族自上而下第一电离能减弱,故F>Cl,故第一电离能F>P>S,即③>②>①,A正确;B.S、P、F价电子数分别为:6、5、7,即③>①>②,B错误;C.根据同周期电负性,从左往右逐渐变大,同族电负性,从下往上,越来越大,所以F>S>P,③>①>②,C错误;D.S、P、F的质子数分别为:16、15、9,即①>②>③,D错误;答案选A。4、C【解析】
由图可知,Ni电极表面发生了SO42-转化为S,CO32-转化为C的反应,为还原反应;SnO2电极上发生了2O2—-4e-=O2↑,为氧化反应,所以Ni电极为阴极,SnO2电极为阳极,据此分析解答。【详解】A.由图示原理可知,Ni电极表面发生了还原反应,故A正确;B.阳极发生失电子的氧化反应,电极反应为:2O2—-4e-=O2↑,故B正确;C.电解质中发生的离子反应有:2SO2+O2+2O2-=2SO42—和CO2+O2-=CO32-,故C错误;D.该过程中在SO42-和CO32-被还原的同时又不断生成SO42-和CO32-,所以实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环,故D正确。故答案选C。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、C【解析】
A.SO2具有较强的还原性,NaClO具有强氧化性,足量SO2通入NaClO溶液中发生氧化还原反应,离子方程式为:SO2+H2O+ClO-=SO42-+Cl-+2H+,故A正确;B.在稀氨水中通入过量CO2,反应生成NH4HCO3,离子方程式为:NH3·H2O+CO2=NH4++HCO3-,故B正确;C.因浓硫酸具有强氧化性,可把Fe2+和H2S氧化,所以用浓H2SO4溶解FeS固体,不能生成Fe2+和H2S,故C错误;D.氢氧化钡溶液与等物质的量的稀H2SO4混合,反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,故D正确;答案选C。明确发生的化学反应及离子方程式的书写方法是解答的关键,本题的易错点是C项,因浓硫酸具有强氧化性,则生成物不可能为Fe2+和H2S,所以在解题时要注意掌握离子方程式正误判断的常用方法,主要包括:检查反应能否发生、检查反应物和生成物是否正确、检查各物质拆分是否正确、检查是否符合原化学方程式等。7、D【解析】
根据图像可知反应流程为(1)氢气失电子变为氢离子,Fe(Ⅲ)得电子变为Fe(Ⅱ);(2)Fe(Ⅱ)得电子变为Fe(Ⅲ),NO2-被Fe(Ⅱ)还原为N2。如此循环,实现H2消除酸性废水中的致癌物NO2-的目的,总反应为3H2+2NO2-+2H+=N2↑+4H2O。【详解】根据上面分析可知:A.Pd上发生的电极反应为:H2-2e-2H+,故不选A;B.由图中信息可知,Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)是该反应的催化剂,其相互转化起到了传递电子的作用,故不选B;C.反应过程中NO2-被Fe(Ⅱ)还原为N2,故不选C;D.总反应为3H2+2NO2-+2H+=N2↑+4H2O。,用该法处理后由于消耗水体中的氢离子,pH升高,故选D;答案:D8、D【解析】
A.根据装置图可知:在阳极NO失去电子,被氧化产生NO3-,该电极反应式为:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,A正确;B.电解池中电极为多孔石墨,由于电极表面积大,吸附力强,因此可吸附更多的NO发生反应,因而可提高NO的利用率和加快反应速率,B正确;C.NH4NO3的稀溶液中自由移动的离子浓度比水大,因此用NH4NO3稀溶液代替水可以增强导电能力,有利于电解的顺利进行,C正确;D.在阳极NO被氧化变为NO3-,电极反应式为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+;在阴极NO被还原产生NH4+,电极反应式为NO+5e-+6H+=NH4++H2O,从两个电极反应式可知,要使电子得失守恒,阳极产生的NO3-的物质的量比阴极产生的NH4+的物质的量多,总反应方程式为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,为使电解产物全部转化为NH4NO3,要适当补充NH3,D错误;故合理选项是D。9、A【解析】
A.HF是弱酸,部分电离,用可逆号,HF+H2O⇌F-+H3O+可表示HF的电离方程式,故A正确;B.Na2S是离子化合物,由阴阳离子构成,而不是共价化合物,电子式书写不正确,故B错误;C.乙烯的结构简式:CH2=CH2,故C错误;D.重氢负离子(H-)的质子数是1,即核电荷数为1,故D错误;故选:A。10、C【解析】
根据图示,不锈钢电极为阴极,阴极上发生还原反应,电解质溶液中阳离子得电子,电极反应为:Mn2++2e-=Mn;钛土电极为阳极,锰离子失去电子转化为二氧化锰,电极反应为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,据此解题。【详解】A.根据分析,阴极电极反应为:Mn2++2e-=Mn,阳极电极反应为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,阴极区的SO42-通过交换膜进入阳极区,因此阳极上有MnO2析出,阳极区得到H2SO4,故A正确;B.根据分析,阳极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,故B正确;C.由A项分析,阴极区的SO42-通过交换膜进入阳极区,则离子交换膜为阴离子交换膜,故C错误;D.阴极电极反应为:Mn2++2e-=Mn,当电路中有2mole-转移时,阴极生成1molMn,其质量为1mol×55g/mol=55g,故D正确;答案选C。本题易错点是C选项判断硫酸根离子的移动方向,阴极阳离子减少导致错误判断会认为阴极需要补充阳离子,阳极产生的氢离子数目多,硫酸根离子应向阳极移动。11、C【解析】
A.据图可知,A为量筒,故A正确;B.据图可知,B为试管,故B正确;C.据图可知,C为坩埚,故C错误;D.据图可知,D为分液漏斗,故D正确;答案选C。12、C【解析】
A.球表示原子,棍表示化学键,则乙烯的球棍模型为,选项A正确;B.碳碳双键为平面结构,则分子中六个原子在同一平面上,选项B正确;C.平面结构,键角为120°,正四面体结构的键角为109o28’,选项C错误;D.碳碳双键比单键活泼,则碳碳双键中的一根键容易断裂,选项D正确;答案选C。13、D【解析】
A.在金刚石中,每个碳原子与周围4个C原子各形成1个共价键,所以平均每个C原子形成2个共价键,含1molC的金刚石中的共价键为2mol,A错误;B.金刚石和石墨互为同素异形体,B错误;C.C(石墨)C(金刚石)△H=+1.9KJ/mol,石墨能量低,说明石墨比金刚石稳定,C错误;D.石墨转化为金刚石是同素异形体的转化,属于化学变化,D正确。故选D。14、B【解析】
A.20.00mL0.100mol·L-1的HB溶液,pH大于1,说明HB是弱酸,b点溶质为HB和NaB,物质的量浓度相等,溶液显酸性,电离程度大于水解程度,因此溶液中c(B-)>c(Na+)>c(HB),故A正确;B.a、b、c三点,a点酸性比b点酸性强,抑制水电离程度大,c点是盐,促进水解,因此三点水电离出的c(H+):c>b>a,故B错误;C.滴定HB溶液时,生成NaB,溶液显碱性,应用酚酞作指示剂,故C正确;D.滴定HA溶液时,当V(NaOH)=19.98mL时溶液氢离子浓度为,则pH约为4.3,故D正确。综上所述,答案为B。15、D【解析】
由SO42-的移动方向可知右边Cu电极为负极,发生氧化反应。当电路中通过1mol电子,左边电极增加32g,右边电极减少32g,两级质量差变为64g。电解质再生池是利用太阳能将CuSO4稀溶液蒸发,分离为CuSO4浓溶液和水后,再返回浓差电池,据此解答。【详解】A.根据以上分析,左边甲池中的Cu电极为正极,发生还原反应,电极反应式为Cu2++2eB.电解质再生池是利用太阳能将CuSO4稀溶液蒸发,分离为CuSO4浓溶液和水后,再返回浓差电池,发生的是物理变化,循环物质E为水,故B正确;C.根据以上分析,甲池中的Cu电极为正极,乙池中Cu电极为负极,所以乙池中Cu电极电极电势比甲池中Cu电极电势低,故C正确;D.若阴离子交换膜处迁移的SO42-的物质的量为1mol,则电路中通过2mol电子,两电极的质量差为128g,故D错误。故选D。16、C【解析】
A.油脂属于高级脂肪酸甘油酯,分子中碳原子数不相同,所以天然油脂都是混合物,没有恒定的熔点和沸点,故A正确;B.乙酸具有酸的通性,可以与碳酸钠反应,所以可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸,故B正确;C.选定碳原子数最多的碳链为主链,所以2号位不能存在乙基,的名称为2-甲基丁烷,故C错误;D.该有机物中存在手性碳原子,该碳原子为sp3杂化,与与之相连的碳原子不可能在同一个平面上,所以该分子中所有碳原子不可能在同一个平面上,故D正确。故选C。有机物中共面问题参考模型:①甲烷型:四面体结构,凡是C原子与其它4个原子形成共价键时,空间结构为四面体型。小结1:结构中每出现一个饱和碳原子,则整个分子不再共面。②乙烯型:平面结构,当乙烯分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的的平面内。小结2:结构中每出现一个碳碳双键,至少有6个原子共面。③乙炔型:直线结构,当乙炔分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定和乙炔分子中的其它原子共线。小结3:结构中每出现一个碳碳三键,至少有4个原子共线。④苯型:平面结构,当苯分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在苯分子所在的平面内。小结4:结构中每出现一个苯环,至少有12个原子共面。二、非选择题(本题包括5小题)17、CH4O羟基氧化反应、9【解析】
A的分子式为C2H4,A为乙烯,即结构简式为CH2=CH2,根据问题(1),D能与金属钠反应,且D分子中只有一个氧原子,即D中含有-OH,D属于芳香族化合物,即D中含有苯环,D的相对分子质量为1×16/13.1%=122,根据苯乙醛推出D的结构简式为,根据缩醛的结构简式,推出C的结构简式为HOCH2CH2OH,根据信息,推出B的结构简式为CH3OH,据此分析;【详解】A的分子式为C2H4,A为乙烯,即结构简式为CH2=CH2,根据问题(1),D能与金属钠反应,且D分子中只有一个氧原子,即D中含有-OH,D属于芳香族化合物,即D中含有苯环,D的相对分子质量为1×16/13.1%=122,根据苯乙醛的结构简式推出D的结构简式为,根据缩醛的结构简式,推出C的结构简式为HOCH2CH2OH,根据信息,推出B的结构简式为CH3OH,(1)根据上述分析,B的结构简式为CH3OH,即分子式为CH4O;D能与金属钠反应,且D分子中只有一个氧原子,即D中含有-OH,D属于芳香族化合物,即D中含有苯环,D的相对分子质量为1×16/13.1%=122,根据苯乙醛的结构简式,推出D的结构简式为;(2)C的结构简式为HOCH2CH2OH,含有的官能团是羟基;根据合成路线,反应⑥是苯乙醇被氧化成苯乙醛,反应类型为氧化反应;(3)反应⑦是苯乙醛与HOCH2CH2OH反应生成缩醛,即化学反应方程式为;(4)根据信息,核磁共振氢谱有4组峰,说明是对称结构,峰面积之比为3:2:2:1,说明不同化学环境的氢原子的个数比为3:2:2:1,符合条件的结构简式为、;(5)若化合物E为苯甲醚的同系物,且相对分子质量比苯甲醚大14,则其分子式为C8H10O,E的同分异构体能使FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基,假设苯环上有-OH、-C2H5两个取代基,有邻间对三种结构,假设苯环上有-OH、-CH3、-CH3三个取代基,两个甲基在邻位,羟基有2种结构;两个甲基在间位,羟基有3种结构;两个甲基在对位,羟基有1种结构,一共有9种结构;(6)根据反应②,推出生成目标物原料是,根据路线①,用乙烯与O2在Ag作催化剂的条件下生成环氧乙烷,因此生成的原料是CH3CH=CH2,生成丙烯,用2-氯丙烷发生消去反应,合成路线为。本题的难点是同分异构体的判断,根据信息判断出含有的形式,如本题含有苯环和,写出苯乙醛的同分异构体,醛与酮互为同分异构体,则有,符合峰有4种,峰面积之比为3:2:2:1,然后将-CH2CHO,拆成-CH3和-CHO,在苯环上有邻、间、对三种,然后根据峰和峰的面积进行判断,哪些符合要求。18、4-硝基甲苯(或对硝基甲苯)羧基、氨基还原反应取代反应13【解析】
根据合成路线可知,在浓硝酸、浓硫酸、加热的条件下发生取代反应得到B(),B再由酸性高锰酸钾氧化得到C(),C被Fe还原为D(),D与CH3COCl发生取代反应得到E(),E与(CH3CH2)NCH2CH2OH在一定条件下反应生成F(),据此分析解答问题。【详解】(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,根据反应①可推得A的结构简式可以是,故答案为:;(2)根据上述分析可知,B的结构简式为,化学名称是4-硝基甲苯(或对硝基甲苯),故答案为:4-硝基甲苯(或对硝基甲苯);(3)根据上述分析,D的结构简式为,含有的官能团有羧基和氨基,C被Fe还原为D(),D与CH3COCl发生取代反应得到E(),故答案为:羧基、氨基;还原反应;取代反应;(4)反应⑥为E与(CH3CH2)NCH2CH2OH在一定条件下反应生成F(),反应方程式,故答案为:;(5)C的同分异构体中-NO2直接连在苯环上且能发生银镜反应的结构可以是苯环上连接—NO2、—OOCH两个基团和—NO2、—CHO、—OH三个基团两种组合,共有13种,其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式为,故答案为:13;;(6)结合题干信息,已知:,则以对硝基苯酚钠()、乙醇和乙酰氯(CH3COCl)为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线可以为:,故答案为:。19、圆底烧瓶b1∶2吸收Cl24H++5ClO2-=Cl−+4ClO2↑+2H2O135cV1/V0【解析】
根据实验装置图可知,A、B是制备氯气和二氧化氯的;C是用于吸收氯气的;D是用于吸收二氧化氯的,E是用于重新释放二氧化氯的,F是可验证尾气中是否含有氯气。【详解】(1)根据仪器特征,可知仪器A是圆底烧瓶;(2)F装置应是Cl2和KI反应,还需要连接尾气处理装置,所以应长管进气,短管出气,故选b;(3)氯酸钠和稀盐酸混合产生Cl2和ClO2,NaClO3中氯为+5价被还原成ClO2中+4价,盐酸中氯为-1价,被氧化成0价氯,转移电子数为2,所以NaClO3、ClO2前化学计量数为2,Cl2前化学计量数为1,反应化学方程式:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,其氧化产物Cl2和还原产物ClO2物质的量之比为1∶2;(4)F装置中发生Cl2+2KI=2KCl+I2时,碘遇淀粉变蓝,而F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是吸收Cl2;(5)在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,根据元素守恒可知应还有水生成,该反应的离子方程式为4H++5ClO2-=Cl−+4ClO2↑+2H2O;(6)设原ClO2溶液的浓度为xmol/L,则根据滴定过程中的反应方程式可知2ClO2~5I2~10Na2S2O3;则有,解得x=,换算单位得。20、球形冷凝管使物质充分混合+NaClO→+NaCl+H2O防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低产品中混有水,纯度降低③打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞178.1℃67.9%【解析】
(1)根据图示结合常见的仪器的形状解答;搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分;(2)根据实验目的,苯甲醇与NaClO反应生成苯甲醛;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水;(4)步骤②中萃取后要进行分液,结合实验的基本操作分析解答;(5)步骤④是将苯甲醛蒸馏出来;(6)首先计算3.0mL苯甲醇的物质的量,再根据反应的方程式计算理论上生成苯甲醛的质量,最后计算苯甲醛的产率。【详解】(1)根据图示,仪器b为球形冷凝管,搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分,故答案为球形冷凝管;使物质充分混合;(2)根据题意,苯甲醇与NaClO反应,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的化学方程式为+NaClO→+NaCl+H2O,故答案为+NaClO→+NaCl+H2O;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化,因此步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水,提高产品的纯度,若省略该操作,产品中混有水,纯度降低,故答案为防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低;产品中混有水,纯度降低;(4)步骤②中,充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取应该选用分液漏斗进行分液,应选用的实验装置是③,分液中分离出有机相的具体操作方法为打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞,故答案为③;打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流
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