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文檔簡介
吉林省通榆縣一中2024屆高三3月份模擬考試化學試題注意事項:1.答題前,考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚,將條形碼準確粘貼在條形碼區域內。2.答題時請按要求用筆。3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區域內作答,超出答題區域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔,不要折暴、不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題(每題只有一個選項符合題意)1、短周期元素W、X、.Y、Z位于不相鄰主族,它們的原子序數及最外層電子數均依次增大且其中只有一種金屬元素,W處在第一周期。下列說法錯誤的是A.X為金屬元素 B.原子半徑:X>Y>Z>WC.Y與Z可形成2種化合物 D.Y的最高價氧化物對應的水化物是強酸2、聚苯胺是一種在充放電過程中具有更優異可逆性的電極材料。Zn一聚苯胺二次電池的結構示意圖如圖所示,設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是()A.放電時,外電路每通過0.1NA個電子時,鋅片的質量減少3.25gB.充電時,聚苯胺電極的電勢低于鋅片的電勢C.放電時,混合液中的Cl-向負極移動D.充電時,聚苯胺電極接電源的正極,發生氧化反應3、關于氯化銨的說法錯誤的是A.氯化銨溶于水放熱B.氯化銨受熱易分解C.氯化銨固體是離子晶體D.氯化銨是強電解質4、下列狀態的鋁中,電離最外層的一個電子所需能量最小的是A.[Ne] B. C. D.5、“凡酸壞之酒,皆可蒸燒”,“以燒酒復燒二次…,價值數倍也”。這里用到的分離方法為()A.升華 B.蒸餾 C.萃取 D.蒸發6、X、Y、Z、W是原子序數依次增大的短周期元素,且X、Z原子序數之和是Y、W原子序數之和的1/2。甲、乙、丙、丁是由這些元素組成的二元化合物,M是某種元素對應的單質,乙和丁的組成元素相同,且乙是一種“綠色氧化劑”,化合物N是具有漂白性的氣體(常溫下)。上述物質間的轉化關系如圖所示(部分反應物和生成物省略)。下列說法正確的是A.原子半徑:r(Y)>r(Z)>r(W)B.化合物N與乙烯均能使溴水褪色,且原理相同C.含W元素的鹽溶液可能顯酸性、中性或堿性D.Z與X、Y、W形成的化合物中,各元素均滿足8電子結構7、苯甲酸鈉(,縮寫為NaA)可用作飲料的防腐劑。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力顯著高于A–。已知25℃時,HA的Ka=6.25×10–5,H2CO3的Ka1=4.17×10–7,Ka2=4.90×10–11。在生產碳酸飲料的過程中,除了添加NaA外,還需加壓充入CO2氣體。下列說法正確的是(溫度為25℃,不考慮飲料中其他成分)A.相比于未充CO2的飲料,碳酸飲料的抑菌能力較低B.提高CO2充氣壓力,飲料中c(A–)不變C.當pH為5.0時,飲料中=0.16D.碳酸飲料中各種粒子的濃度關系為:c(H+)=c()+c()+c(OH–)–c(HA)8、分子式為C5H10O2并能與飽和NaHCO3溶液反應放出氣體的有機物有()A.3種 B.4種 C.5種 D.6種9、實驗室利用下圖裝置制取無水A1C13(183℃升華,遇潮濕空氣即產生大量白霧),下列說法正確的是A.①的試管中盛裝二氧化錳,用于常溫下制備氯氣B.②、③、⑥、⑦的試管中依次盛裝濃H2SO4、飽和食鹽水、濃H2SO4、NaOH溶液C.滴加濃鹽酸的同時點燃④的酒精燈D.⑤用于收集AlCl3,⑥、⑦可以用一個裝有堿石灰的干燥管代替10、錫為ⅣA族元素,四碘化錫是常用的有機合成試劑(SnI4,熔點114.5℃,沸點364.5℃,易水解)。實驗室以過量錫箔為原料通過反應Sn+2I2SnI4制備SnI4。下列說法錯誤的是()A.加入碎瓷片的目的是防止暴沸B.SnI4可溶于CCl4中C.裝置Ⅱ的主要作用是吸收揮發的I2D.裝置Ⅰ中b為泠凝水出水口11、改變下列條件,只對化學反應速率有影響,一定對化學平衡沒有影響的是A.催化劑 B.濃度 C.壓強 D.溫度12、已知2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)+571.6kJ。下列說法錯誤的是()A.2mol液態水完全分解成氫氣與氧氣,需吸收571.6kJ熱量B.2mol氫氣與1mol氧氣的總能量大于2mol液態水的總能量C.2g氫氣與16g氧氣完全反應生成18g液態水放出285.8kJ熱量D.2mol氫氣與1mol氧氣完全反應生成水蒸汽放出的熱量大于571.6kJ13、某磁黃鐵礦的主要成分是FexS(S為-2價),既含有Fe2+又含有Fe3+。將一定量的該磁黃鐵礦與l00mL的鹽酸恰好完全反應(注:礦石中其他成分不與鹽酸反應),生成2.4g硫單質、0.425molFeCl2和一定量H2S氣體,且溶液中無Fe3+。則下列說法不正確的是A.該鹽酸的物質的量濃度為8.5mol/LB.生成的H2S氣體在標準狀況下的體積為9.52LC.該磁黃鐵礦FexS中,x=0.85D.該磁黃鐵礦FexS中,Fe2+的物質的量為0.15mol14、下列說法正確的是A.古人煮沸海水制取淡水,現代可通過向海水加入明礬實現海水淡化B.我國山水畫所用的炭黑與“嫦娥四號”衛星所使用的碳纖維互為同分異構體C.某些筒裝水使用的劣質塑料桶常含有乙二醇(),乙二醇不溶于水D.“一帶一路”是“絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”的簡稱,真絲綢的主要成分是蛋白質,屬于天然高分子化合物15、實驗室進行下列實驗時,一定不需要使用“沸石”的是A.制乙酸丁酯 B.分餾石油 C.制取乙烯 D.溴乙烷的水解16、下列比較錯誤的是A.與水反應的劇烈程度:K<Ca B.穩定性:HF>HC1C.原子半徑:Si>N D.堿性:Ca(OH)2>Mg(OH)2二、非選擇題(本題包括5小題)17、化合物G是制備治療高血壓藥物納多洛爾的中間體,實驗室由A制備G的一種路線如下:已知:
(1)A的化學式是________(2)H中所含官能團的名稱是_______;由G生成H的反應類型是_______。(3)C的結構簡式為______,G的結構簡式為_________。(4)由D生成E的化學方程式為___________。(5)芳香族化合物X是F的同分異構體,1molX最多可與4molNaOH反應,其核磁共振氫譜顯示分子中有3種不同化學環境的氫,且峰面積比為3:3:1,寫出兩種符合要求的X的結構簡式:___________________。(6)請將以甲苯和(CH3CO)2O為原料(其他無機試劑任選),制備化合物的合成路線補充完整。______________________________________18、有機物W在醫藥和新材料等領域有廣泛應用。W的一種合成路線如圖:已知部分信息如下:①1molY完全反應生成2molZ,且在加熱條件下Z不能和新制氫氧化銅懸濁液反應②+R1COOH③RCH2NH2++H2O請回答下列問題:(1)Y的化學名稱是___;Z中官能團的名稱是___;(2)中_____________(填“有”或“無”)手性碳原子;圖示中X轉化為Y的反應類型是___。(3)生成W的化學方程式為___。(4)G是對硝基乙苯的同分異構體,G能和碳酸鈉反應產生氣體且分子中含有—NH2(氨基),G的同分異構體有___種(不考慮立體結構),其中在核磁共振氫譜上峰的面積比為1∶2∶2∶2∶2的結構簡式為_________________。(5)設計以苯乙烯和丙酮為原料制備藥物中間體的合成路線__________(無機試劑自選)。19、隨著科學的發展,可逐步合成很多重要的化工產品,如用作照相定影劑的硫代硫酸鈉(俗稱大蘇打),用于填充汽車安全氣囊的疊氮化鈉(NaN3),某化學興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體和NaN3。I.制備硫代硫酸鈉晶體。查閱資料:Na2S2O3易溶于水,向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。實驗裝置如圖所示(省略夾持裝置):(1)組裝好儀器后,接下來應該進行的實驗操作是_____,然后加入試劑。儀器a的名稱是_______;E中的試劑最好是__________.(填標號),作用是______________。A.澄清石灰水B.NaOH溶液C.飽和NaHSO3溶液(2)已知五水合硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度升高顯著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,結束反應。過濾C中混合物,濾液經_________(填操作名稱)、過濾、洗滌、干燥,得到產品,過濾時用到的玻璃儀器有______________。Ⅱ.實驗室利用如圖裝置(省略夾持裝置)模擬工業級NaN3的制備。已知:2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。(1)裝置B中盛放的藥品為__________(2)實驗中使用油浴而不用水浴的原因是__________________________。(3)氨氣與熔融的鈉反應生成NaNH2的化學方程式為_________________。(4)N2O可由NH4NO3(熔點為169.6oC)在240oC下分解制得,應選擇的氣體發生裝置是___________。20、銨明礬(NH4Al(SO4)2?12H2O)是常見的食品添加劑,用于焙烤食品,可通過硫酸鋁溶液和硫酸銨溶液反應制備。用芒硝(Na2SO4?10H2O)制備純堿和銨明礬的生產工藝流程圖如圖1:完成下列填空:(1)銨明礬溶液呈_________性,它可用于凈水,原因是_______________;向其溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量,可觀察到的現象是__________________。(2)寫出過程Ⅰ的化學反應方程式_______________。(3)若省略過程Ⅱ,直接將硫酸鋁溶液加入濾液A中,銨明礬的產率會明顯降低,原因是___________。(4)已知銨明礬的溶解度隨溫度升高明顯增大.加入硫酸鋁后,經過程III的系列實驗得到銨明礬,該系列的操作是加熱濃縮、___________、過濾洗滌、干燥。(5)某同學用圖2圖示的裝置探究銨明礬高溫分解后氣體的組成成份。①夾住止水夾K1,打開止水夾K2,用酒精噴燈充分灼燒。實驗過程中,裝置A和導管中未見紅棕色氣體;試管C中的品紅溶液褪色;在支口處可檢驗到NH3,方法是______________;在裝置A與B之間的T型導管中出現白色固體,該白色固體可能是___________(任填一種物質的化學式);另分析得出裝置A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物,寫出它溶于NaOH溶液的離子方程式_______________。②該同學通過實驗證明銨明礬高溫分解后氣體的組成成份是NH3、N2、SO3、SO2和H2O,且相同條件下測得生成N2和SO2的體積比是定值,V(N2):V(SO2)=_____。21、研究水體中碘的存在形態及其轉化是近年的科研熱點。與在水體和大氣中的部分轉化如下圖所示。(1)碘在元素周期表的位置:______________________,其中一種人工放射性核素131I常用于甲亢的治療,該核素含有的中子數為___________。(2)結合元素周期律分析Cl-、I-的還原性強弱:同主族元素的原子,從上到下,____________。(3)水體中的I-的非酸性條件下不易被空氣中的氧化。原因是的反應速率慢,反應程度小。碘化銨是一種重要的含I-的鹽,常用于醫藥和照相工業,該電子式為________________,其水溶液卻易被空氣中的氧化的原因是_____________________。(4)大氣中的部分碘源于對海水中I-的氧化,有資料顯示:水體中若含有,會對氧化I-產生促進作用。為檢驗這一結論,進行如下探究實驗:分別將等量的通入到20mL下列試劑中,一段時間后,記錄實驗現象與結果。已知:每參與反應,生成。序號試劑組成反應前溶液的反應后溶液的的轉化率的生成量A約——B——少量C約大量①a=__________。②用離子方程式解釋A中pH增大的原因_______________________________________。③寫出B中產生的離子方程式_________________________________________。④C中實驗進行20s后,發現溶液中濃度開始下降。導致下降的直接原因有_______。A減小B減小C不斷生成
參考答案一、選擇題(每題只有一個選項符合題意)1、D【解析】
W在第一周期,且是主族元素,則為H;4種元素位于不相鄰的主族,X在第ⅢA族,且只能是金屬元素,則為Al;Y為第ⅤA族,且為短周期,則為P;Z為第ⅦA族,則為Cl。A.W為H,4種元素種只有一種為金屬元素,推出X是Al,故A正確;B.原子半徑先比較電子層數,電子層數越多半徑越大,則W半徑最小,X、Y、Z在同一周期,同一周期中,核電荷數越大,半徑越小,得X>Y>Z>W,故B正確;C.P和Cl可以形成2種化合物,PCl3和PCl5,故C正確;D.Y為P,最高價氧化物對應的水化物是H3PO4,不是強酸,故D錯誤;故選D。2、B【解析】
A.放電時,外電路每通過0.1NA個電子時,鋅片的質量減少0.05mol×65g/mol=3.25g,A正確;B.充電時,聚苯胺電極為陽極,其電勢高于鋅片(陰極)的電勢,B錯誤;C.放電時,陽離子向正極移動,則混合液中的Cl-(陰離子)向負極移動,C正確;D.充電時,聚苯胺電極為陽極,接電源的正極,失電子發生氧化反應,D正確;故選B。3、A【解析】氯化銨溶于水吸熱,故A錯誤;氯化銨受熱分解為氨氣和氯化氫,故B正確;氯化銨固體是由NH4+、Cl-構成離子晶體,故C正確;氯化銨在水中完全電離,所以氯化銨是強電解質,故D正確。4、B【解析】
A.[Ne]為基態Al3+,2p能級處于全充滿,較穩定,電離最外層的一個電子為Al原子的第四電離能;B.為Al原子的核外電子排布的激發態;C.為基態Al原子失去兩個電子后的狀態,電離最外層的一個電子為Al原子的第三電離能;D.為基態Al失去一個電子后的狀態,電離最外層的一個電子為Al原子的第二電離能;電離最外層的一個電子所需要的能量:基態大于激發態,而第一電離能小于第二電離能小于第三電離能小于第四電離能,則電離最外層的一個電子所需能量最小的是B;綜上分析,答案選B。【點睛】明確核外電子的排布,電離能基本概念和大小規律是解本題的關鍵。5、B【解析】酸壞之酒中含有乙酸,乙酸和乙醇的沸點不同,用蒸餾的方法進行分離,B正確;正確選項B。6、C【解析】
乙是一種“綠色氧化劑”,即乙為H2O2,乙和丁組成的元素相同,則丁為H2O,化合物N是具有漂白性的氣體(常溫下),則N為SO2,根據轉化關系,M是單質,H2O2分解成O2和H2O,即M為O2,甲在酸中生成丙,丙為二元化合物,且含有S元素,即丙為H2S,四種元素原子序數依次增大,且都為短周期元素,X為H,Y為O,如果W為S,X、Z原子序數之和是Y、W原子序數之和的1/2,則Z為Na,如果Z為S,則W不符合要求;【詳解】乙是一種“綠色氧化劑”,即乙為H2O2,乙和丁組成的元素相同,則丁為H2O,化合物N是具有漂白性的氣體(常溫下),則N為SO2,根據轉化關系,M是單質,H2O2分解成O2和H2O,即M為O2,甲在酸中生成丙,丙為二元化合物,且含有S元素,即丙為H2S,四種元素原子序數依次增大,且都為短周期元素,X為H,Y為O,如果W為S,X、Z原子序數之和是Y、W原子序數之和的1/2,則Z為Na,如果Z為S,則W不符合要求;A、同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,原子半徑大小順序是r(Na)>r(s)>r(O),故A錯誤;B、SO2能使溴水褪色,發生SO2+Br2+H2O=2HBr+H2SO4,利用SO2的還原性,乙烯和溴水反應,發生的加成反應,故B錯誤;C、含S元素的鹽溶液,如果是Na2SO4,溶液顯中性,如果是NaHSO4,溶液顯酸性,如果是Na2SO3,溶液顯堿性,故C正確;D、形成化合物分別是NaH、Na2O/Na2O2、Na2S,NaH中H最外層有2個電子,不滿足8電子結構,故D錯誤,答案選C。【點睛】微粒半徑大小比較:一看電子層數,一般來說電子層數越多,半徑越大;二看原子序數,當電子層數相同,半徑隨著原子序數的遞增而減小;三看電子數,電子層數相同,原子序數相同,半徑隨著電子數的增多而增大。7、C【解析】
A.由題中信息可知,苯甲酸(HA)的抑菌能力顯著高于A-,充CO2的飲料中c(HA)增大,所以相比于未充CO2的飲料,碳酸飲料的抑菌能力較高,故A錯誤;B.提高CO2充氣壓力,溶液的酸性增強,抑制HA電離,所以溶液中c(A-)減小,故B錯誤;C.當pH為5.0時,飲料中===0.16,C項正確;D.根據電荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)+c(A-),根據物料守恒得c(Na+)=c(A-)+c(HA),兩式聯立,消去c(Na+)得c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)-c(HA),故D項錯誤;答案選C。【點睛】弱電解質的電離平衡和鹽類水解平衡都受外加物質的影響,水解顯堿性的鹽溶液中加入酸,促進水解,加入堿抑制水解。在溶液中加入苯甲酸鈉,苯甲酸鈉存在水解平衡,溶液顯堿性,通入二氧化碳,促進水解,水解生成更多的苯甲酸,抑菌能量增強。提高二氧化碳的充氣壓力,使水解程度增大,c(A–)減小。8、B【解析】
分子式為C5H10O2的有機物可能是羧酸或酯,能與飽和NaHCO3溶液反應放出氣體,說明該有機物含有-COOH,為飽和一元羧酸,烷基為-C4H9,丁基異構數等于該有機物的異構體數。【詳解】分子式為C5H10O2的有機物能與NaHCO3能產生氣體,說明該有機物中含有-COOH,為飽和一元羧酸,則烷基為-C4H9,-C4H9異構體有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,故符合條件的有機物的異構體數目為4,故選B。【點睛】本題考查特定結構的同分異構體書寫,側重于分析能力的考查,注意官能團的性質與確定,熟練掌握碳原子數小于5的烴基的個數是解決本題的關鍵。9、D【解析】
由實驗裝置可知,①為濃鹽酸與強氧化劑反應生成氯氣,②中飽和食鹽水可除去氯氣中的HCl,③中濃硫酸干燥氯氣,④中Al與氯氣反應生成AlCl3,⑤為收集氯化鋁的裝置;⑥中濃硫酸防止水進入④和⑤中引起氯化鋁水解,⑦中NaOH溶液吸收尾氣中的氯氣,以此來來解答。【詳解】A.①的試管中盛裝二氧化錳,常溫與濃鹽酸不反應,需要加熱制備氯氣,A項錯誤;B.由上述分析可知②、③、⑥、⑦的試管中依次盛裝飽和食鹽水、濃H2SO4、濃H2SO4、NaOH溶液,B項錯誤;C.滴加濃鹽酸使產生的氯氣排出裝置中的氧氣,再點燃④的酒精燈,C項錯誤;D.⑤用于收集AlCl3,⑥、⑦兩個裝置要防止其水解,且要吸收尾氣中的氯氣,則⑥、⑦可以用一個裝有堿石灰的干燥管代替,D項正確;答案選D。10、C【解析】
A.液體加熱時,加入碎瓷片目的是防止暴沸,故A正確;
B.根據題干中SnI4的熔沸點,從組成分析可知SnI4與CCl4為同族元素形成的同類物質,二者分子的空間構型均為正四面體結構,屬于非極性分子,依據“相似相溶原理”可知SnI4可溶于CCl4中,故B正確;
C.由題可知:SnI4易水解,所以裝置Ⅱ的主要作用是防止水蒸氣進入裝置使SnI4水解,故C錯誤;
D.冷凝管的冷凝水為“下進上出”,所以裝置Ⅰ中a為泠凝水進水口,b為出水口,故D正確;
故選:C。11、A【解析】
A.催化劑會改變化學反應速率,不影響平衡移動,故A選;B.增大反應物濃度平衡一定正向移動,正反應反應速率一定增大,故B不選;C.反應前后氣體體積改變的反應,改變壓強平衡發生移動,故C不選;D.任何化學反應都有熱效應,所以溫度改變,一定影響反應速率,平衡一定發生移動,故D不選;故答案選A。12、D【解析】
A.由信息可知生成2molH2O(l)放熱為571.6kJ,則2mol液態水完全分解成氫氣與氧氣,需吸收571.6KJ熱量,選項A正確;B.該反應為放熱反應,則2mol氫氣與1mol氧氣的總能量大于2mol液態水的總能量,選項B正確;C.物質的量與熱量成正比,則2g氫氣與16g氧氣完全反應生成18g液態水放出285.8kJ熱量,選項C正確;D.氣態水的能量比液態水的能量高,則2mol氫氣與1mol氧氣完全反應生成水蒸汽放出的熱量小于571.6kJ,選項D錯誤;答案選D。13、D【解析】
n(S)==0.075mol,根據轉移電子守恒得n(Fe3+)==0.15mol,則n(Fe2+)=0.425mol?0.15mol=0.275mol,所以Fe2+與Fe3+的物質的量之比==11:6。A.鹽酸恰好反應生成FeCl20.425mol,根據氯原子守恒得:c(HCl)==8.5mol/L,故A正確;B.根據氫原子、氯原子守恒得:n(H2S)=1/2n(HCl)=n(FeCl2)=0.425mol,則V(H2S)=0.425mol×22.4L/mol=9.52L,故B正確;C.FexS中n(S)=0.075mol+0.425mol=0.5mol,n(Fe)=0.425mol,所以n(Fe):n(S)=0.425mol:0.5mol=0.85,所以x=0.85,故C正確;D.
根據上述分析計算Fe2+的物質的量為0.275mol,故D錯誤。故選D。14、D【解析】
A.明礬不能淡化海水,不能實現海水淡化,故A錯誤;B.碳纖維是一種新型無機非金屬材料,炭黑的主要成分為碳,炭黑與碳纖維不互為同分異構體,故B錯誤;C.乙二醇()分子中含有兩個羥基,羥基屬于親水基,故乙二醇易溶于水,故C錯誤;D.絲綢的主要原料為蠶絲,蠶絲成分為蛋白質,蛋白質是天然高分子化合物,故D正確。故選D。15、D【解析】
A.制乙酸丁酯溫度較高,需要加入沸石防止混合液體暴沸,故A錯誤;B.分餾石油時,需要通過蒸餾操作完成,需要加入沸石防止混合液體暴沸,故B錯誤;C.制取乙烯,需要將混合液體加熱到170℃,為了防止混合液體暴沸,需要使用沸石,故C錯誤;D.溴乙烷的水解溫度較低,所以不需要使用沸石,故D正確;故選:D。16、A【解析】
A.金屬性K>Ca>Na>Mg,金屬性越強,金屬單質與水反應越劇烈,故A錯誤;B.元素的非金屬性越強,其氫化物的穩定性越強,非金屬性F>S,所以氫化物的穩定性HF>H2S,故B正確;C.C、Si同主族,電子層依次增大,故原子半徑Si>C,C、N同周期,原子半徑隨原子序數增大而減小,故原子半徑C>N,因此原子半徑:Si>N,故C正確;D.元素的金屬性越強,其最高價氧化物的水化物堿性越強,金屬性Ca>Mg,所以堿性Ca(OH)2>Mg(OH)2,故D正確;故選A。二、非選擇題(本題包括5小題)17、C10H8羥基,醚鍵取代反應【解析】
根據合成路線中有機物的結構變化及分子式結合反應條件分析合成過程中的中間產物及反應類型;根據提示信息及原料、目標產物,采用逆合成分析法設計合成路線。【詳解】根據已知條件及D的結構式分析得A與濃硫酸發生取代反應,則B的結構簡式為;根據B和D的結構及反應條件可以分析得中間產物C的結構簡式為:;根據E的分子式結合D的結構分析知E的結構簡式為:;根據F的結構及反應條件分析G的結構簡式為:;(1)根據A的結構簡式分析得A的化學式是C10H8;(2)根據H的結構簡式分析,H中所含官能團的名稱是羥基,醚鍵;比較G和H的結構變化可以看出H中酚羥基上的氫原子被取代,所以該反應為取代反應;(3)根據上述分析C的結構簡式為;G的結構簡式為;(4)由D生成E屬于取代反應,化學方程式為:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;(5)X屬于芳香族化合物,則X中含有苯環,1molX最多可與4molNaOH反應,結構中可能含有2個酯基,結構中有3種不同化學環境的氫,且峰面積比為3:3:1,說明結構中對稱性較強,結構中應該含有多個甲基,則符合要求的X的結構簡式有為:、、、;(6)根據目標產物逆分析知由發生取代反應生成,而根據提示信息可以由在一定條件下制取,結合有機物中官能團的性質及題干信息,可以由氧化制取,則合成路線為:。18、2,3-二甲基-2-丁烯羰基無消去反應17、【解析】
由分子式可知,X為飽和一元醇(或醚),X在濃硫酸、加熱條件下轉化為Y,Y發生信息②中氧化反應生成Z,故X為飽和一元醇,X發生消去反應生成烯烴Y,1molY完全反應生成2molZ,則Y為結構對稱,且在加熱條件下Z不能和新制氫氧化銅濁液反應,結合信息②可知Z為,則Y為、X為,結合信息③可推知W為。乙苯發生硝化反應生成,然后發生還原反應生成,據此分析解答。【詳解】(1)由分析可知,Y為,Y的化學名稱是:2,3-二甲基-2-丁烯;Z為,Z中官能團的名稱是:羰基;(2)連接4個不同原子或原子團的碳原子是手性碳原子,故中沒有手性碳原子;圖示中X轉化為Y是分子內脫去1分子水形成碳碳雙鍵,屬于消去反應;(3)生成W的化學方程式為:;(4)G是對硝基乙苯()的同分異構體,G能和碳酸鈉反應產生氣體且分子中含有-NH2(氨基),G中還含有羧基,苯環可以含有1個側鏈為-CH(NH2)COOH;可以有2個側鏈為-CH2NH2、-COOH,或者為-NH2、-CH2COOH,均有鄰、間、對三者位置結構;可以有3個側鏈為:-CH3、-NH2、-COOH,氨基與羧基有鄰、間、對3種位置結構,對應的甲基分別有4種、4種、2種位置,故符合條件的同分異構體共有1+3×2+4+4+2=17種,其中在核磁共振氫譜上峰的面積比為1:2:2:2:2的結構簡式為:和;(5)由與反應生成;苯乙烯與氫氣發生加成反應生成乙苯,乙苯發生硝化反應生成,再用酸性高錳酸鉀溶液氧化生成,然后與Fe/HCl反應生成,合成路線流程圖為:。19、檢查裝置氣密性分液漏斗B吸收多余的SO2和C裝置中生成的CO2氣體蒸發濃縮,冷卻結晶玻璃棒、燒杯、漏斗堿石灰制備NaN3的反應需要在210-220oC下進行,水浴不能達到這樣的溫度2Na+2NH3=2NaNH2+H2D【解析】
I.(1)組裝好儀器后,接下來應該進行的實驗操作是檢查裝置氣密性,然后加入試劑。儀器a的名稱是分液漏斗。二氧化硫有毒,需要尾氣處理,且反應中還有二氧化碳生成,澄清石灰水濃度太低,則E中的試劑最好是氫氧化鈉溶液,作用是吸收多余的SO2和C裝置中生成的CO2氣體。(2)由于五水合硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度升高顯著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,結束反應。過濾C中混合物,濾液經蒸發濃縮,冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥,得到產品,過濾時用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗。Ⅱ.(1)生成的氨氣中含有水蒸氣,需要干燥,則裝置B中盛放的藥品為堿石灰。(2)由于制備NaN3的反應需要在210~220oC下進行,水浴不能達到這樣的溫度,所以實驗中使用油浴而不用水浴。(3)氨氣與熔融的鈉反應生成NaNH2,根據原子守恒可知還有氫氣生成,反應的化學方程式為2Na+2NH3=2NaNH2+H2。(4)N2O可由NH4NO3(熔點為169.6oC)在240oC下分解制得,由于在該溫度下硝酸銨已熔化,同時為避免液體倒流引起試管炸裂,因此選擇的氣體發生裝置是裝置D。20、酸性銨明礬溶液電離出的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,有吸附作用,故銨明礬能凈水先產生白色沉淀,后產生有刺激性氣味的氣體,再加入過量的NaOH溶液,白色沉淀逐漸溶解并消失2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4省略過程Ⅱ,因HCO3-與Al3+的水解相互促進,產生大量氫氧化鋁沉淀,導致銨明礬的產率降低冷卻結晶打開K1,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口,出現白煙(NH4)2SO3Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O1:3【解析】
碳酸氫銨溶液中加入硫酸鈉,過濾得到濾渣與濾液A,而濾渣焙燒得到碳酸鈉與二氧化碳,可知濾渣為NaHCO3,過程I利用溶解度不同發生復分解反應:2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4,濾液A中含有(NH4)2SO4及少量HCO3-等,加入硫酸,調節pH使HCO3-轉化二氧化碳與,得到溶液B為(NH4)2SO4溶液,再加入硫酸鋁得銨明礬;(1)銨明礬溶液中NH4+、鋁離子水解NH4++H2O?NH3·H2O+H+、Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,促進水的電離,溶液呈酸性;銨明礬用于凈水的原因是:銨明礬水解得到氫氧化鋁膠體,氫氧化鋁膠體可以吸附水中懸浮物,達到凈水的目的;向銨明礬溶液中加入氫氧化鈉溶液,首先Al3+與OH-反應生成氫氧化鋁沉淀,接著NH4+與OH-反應生成氨氣,最后加入的過量NaOH溶液溶解氫氧化鋁,現象為:先產生白色沉淀,后產生有刺激性氣味的氣體,再加入過量的NaOH溶液,白色沉淀逐漸溶解并消失。(2)過程I利用溶解度不同發生復分解反應,反應方程式為:2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4。(3)省略過程Ⅱ,因HCO3-與Al3+的水解相互促進,產生大量氫氧化鋁沉淀,導致銨明礬的產率降低。(4)由于銨明礬的溶解度隨溫度升高明顯增大,加入硫酸鋁后從溶液中獲得銨明礬的操作是:加熱濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥。(5)①檢驗氨氣方法為:打開K1,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口,出現白煙;裝置A和導管中未見紅棕色氣體,說明沒有生成氮的氧化物,試管C中的品紅溶液褪色,說明加熱分解有SO2生成,氨氣與二氧化硫、水蒸汽反應可以生成(NH4)2SO3,白色固體可能是(NH4)2SO3;裝置A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物,該物質為氧化鋁,氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應離子方程式為:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;②反應中-3價的N化合價升高發生氧化反應生成N2,+6價的S化合價降低發生還原反應生成SO2,根據電子轉移守恒:n(N2)×2×[0﹣(﹣3)]=n(SO2)×(6﹣4),故n(N2):n(SO2)=1:3,相同條件下氣體體積之比等于其物質的量之比,故V(N2):V(SO2)=1:3。21、第5周期第VIIA族78
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