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文檔簡介
湖北省宜昌市高中教學協作體2025屆高三下學期一模考試化學試題考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2.請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題(每題只有一個選項符合題意)1、科學家最近采用碳基電極材料設計了一種新的工藝方案消除甲醇對水質造成的污染,主要包括電化學過程和化學過程,原理如圖所示,下列說法錯誤的是A.M為電源的正極,N為電源負極B.電解過程中,需要不斷的向溶液中補充Co2+C.CH3OH在溶液中發生6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+D.若外電路中轉移1mol電子,則產生的H2在標準狀況下的體積為11.2L2、反應Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,作氧化劑的是()A.Fe2O3 B.CO C.Fe D.CO23、用KOH為電解質的循環陽極鋅空氣二次電池放電時的總反應為2Zn+O2=2ZnO,工作時,用泵將鋅粉與電解液形成的漿料輸入電池內部發生反應,反應所生成的產物隨漿料流出電池后,被送至電池外部的電解槽中,經還原處理后再送入電池;循環陽極鋅-空氣二次電池工作流程圖如圖所示。下列說法錯誤的是()A.放電時,電池正極反應為O2+4e-+2H2O=4OH-B.放電時,電解質中會生成少量碳酸鹽C.電池停止工作時,鋅粉與電解質溶液不反應D.充電時,電解槽陰極反應為ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-4、主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外層電子數之和為11;W與Y同族;W的氫化物為弱酸。下列說法正確的是()A.Y和Z形成的化合物的水溶液呈堿性B.W和Y具有相同的最高化合價C.離子半徑Y﹤ZD.Z的氫化物為離子化合物5、化學與人類生活、生產息息相關,下列說法中錯誤的是A.高錳酸鉀溶液、次氯酸鈉溶液、75%乙醇均可用于消毒殺菌,且原理相同B.地溝油可以用來制肥皂和甘油C.為防止中秋月餅等富脂食品氧化變質,常在包裝袋中放入鐵粉D.“靜電除塵”、“燃煤固硫”、“汽車尾氣催化凈化”都能提高空氣質量6、對于達到化學平衡狀態的可逆反應,改變某一條件,關于化學反應速率的變化、化學平衡的移動、化學平衡常數的變化全部正確的是()條件的改變化學反應速率的改變化學平衡的移動化學平衡常數的變化A加入某一反應物一定增大可能正向移動一定不變B增大壓強可能增大一定移動可能不變C升高溫度一定增大一定移動一定變化D加入(正)催化劑一定增大不移動可能增大A.A B.B C.C D.D7、對利用甲烷消除NO2污染進行研究,CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在1L密閉容器中,控制不同溫度,分別加入0.50molCH4和1.2molNO2,測得n(CH4)隨時間變化的有關實驗數據見下表。組別溫度n/mol時間/min010204050①T1n(CH4)0.500.350.250.100.10②T2n(CH4)0.500.300.180.15下列說法正確的是A.組別①中,0~20min內,NO2的降解速率為0.0125mol·Lˉ1·minˉ1B.由實驗數據可知實驗控制的溫度T1<T2C.40min時,表格中T2對應的數據為0.18D.0~10min內,CH4的降解速率①>②8、下列各組離子能在指定溶液中,大量共存的是()①無色溶液中:K+,Cu2+,Na+,MnO4-,SO42-②使pH=11的溶液中:CO32-,Na+,AlO2-,NO3-③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-,HCO3-,NO3-,NH4+④加入Mg能放出H2的溶液中:NH4+,Cl-,K+,SO42-⑤使石蕊變紅的溶液中:Fe3+,MnO4-,NO3-,Na+,SO42-⑥酸性溶液中:Fe2+,Al3+,NO3-,I-,Cl-A.①②⑤ B.①③⑥ C.②④⑤ D.①②④9、ClO2和NaClO2均具有漂白性,工業上由ClO2氣體制取NaClO2固體的工藝流程如圖所示,下列說法錯誤的是A.通入的空氣可將發生器中產生的ClO2全部驅趕到吸收器中B.吸收器中生成NaClO2的離子方程式為2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H++O2↑C.步驟a的操作包括過濾、洗滌和干燥D.工業上將ClO2氣體制成NaClO2固體,其主要目的是便于貯存和運輸10、常溫下,關于等體積、等pH的稀鹽酸和稀醋酸溶液,下列說法正確的是A.兩溶液中由水電離的:鹽酸>醋酸B.兩溶液中C.分別與足量的金屬鋅反應生成氫氣的量:鹽酸>醋酸D.分別用水稀釋相同倍數后溶液的pH:鹽酸=醋酸11、下列化合物中,屬于酸性氧化物的是()A.Na2O2 B.SO3 C.NaHCO3 D.CH2O12、下列我國科技成果不涉及化學變化的是A.廚余污油裂化為航空燃油B.“深海勇士”號潛水艇用鋰電池供能C.以“煤”代“油”生產低碳烯烴D.用“天眼”接收宇宙中的射電信號A.A B.B C.C D.D13、在加熱固體NH4Al(SO4)2?12H2O時,固體質量隨溫度的變化曲線如圖所示:已知A點物質為NH4Al(SO4)2,B點物質為Al2(SO4)3,下列判斷正確的是()A.0℃→t℃的過程變化是物理變化B.C點物質是工業上冶煉鋁的原料C.A→B反應中生成物只有Al2(SO4)3和NH3兩種D.Al2(SO4)3能夠凈水,其原理為:Al3++3OH-Al(OH)314、清華大學的科學家將古老的養蠶技術與時興的碳納米管和石墨烯結合,發現通過給蠶寶寶喂食含有碳納米管和石墨烯的桑葉,可以獲得更加牢固的蠶絲纖維。已知:當把石墨片剝成單層之后,這種只有一個碳原子厚度的單層就是石墨烯。下列說法正確的是()A.蠶絲纖維的主要成分是纖維素B.石墨烯像烯烴一樣,是一種有機物C.碳納米管和石墨烯互為同素異形體D.碳納米管具有丁達爾效應15、已知二甲苯的結構:,下列說法正確的是A.a的同分異構體只有b和c兩種B.在三種二甲苯中,b的一氯代物種數最多C.a、b、c均能使酸性KMnO4溶液、溴水發生化學反應而褪色D.a、b、c中只有c的所有原子處于同一平面16、根據下列實驗操作和現象所得到的結論正確的是()選項實驗操作和現象實驗結論A用鉑絲蘸取某溶液進行焰色反應,火焰呈黃色溶液中無K+B用已知濃度HCl溶液滴定NaOH溶液,酸式滴定管用蒸餾水洗滌后,直接注入HCl溶液測得c(NaOH)偏高C使石蠟油裂解產生的氣體通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色石蠟油裂解一定生成了乙烯D向淀粉溶液中加入稀硫酸,加熱幾分鐘,冷卻后再加入新制Cu(OH)2懸濁液,加熱,無磚紅色沉淀出現淀粉未水解A.A B.B C.C D.D二、非選擇題(本題包括5小題)17、有機物M的合成路線如下圖所示:已知:R—CH=CH2R—CH2CH2OH。請回答下列問題:(1)有機物B的系統命名為__________。(2)F中所含官能團的名稱為__________,F→G的反應類型為__________。(3)M的結構簡式為_________。(4)B→C反應的化學方程式為__________。(5)X是G的同系物,且相對分子質量比G小14,X有多種同分異構體,滿足與FeCl3溶液反應顯紫色的有______種。其中核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環境的氫,且峰面積比為1∶1∶2∶6的結構簡式為______。(6)參照M的合成路線,設計一條由丙烯和乙醇為起始原料制備丙酸乙酯的合成路線_________(無機試劑任選)。18、酯類化合物H是一種醫藥中間體,常用于防曬霜中紫外線的吸收劑。實驗室由化合物A和E制備H的一種合成路線如下圖:已知①②回答下列問題:(1)經測定E的相對分子質量為28,常用來測定有機物相對分子質量的儀器為_______。F中只有一種化學環境的氫原子,其結構簡式為_________________。(2)(CH3)2SO4是一種酯,其名稱為_________________。(3)A能與Na2CO3溶液及濃溴水反應,且1molA最多可與2molBr2反應。核磁共振氫譜表明A的苯環上有四種不同化學環境的氫原子。A的結構簡式為______________。C中含氧官能團的名稱為_________。(4)D+G→H的化學方程式為__________________。(5)C的同分異構體中能同時滿足下列條件的共有_____種(不含立體異構)。①遇FeCl3溶液發生顯色反應②能發生水解反應(6)參照上述合成路線,設計一條由和(CH3)3CCl為起始原料制備的合成路線(其他試劑任選);________________________________________。19、草酸及其鹽是重要的化工原料,其中最常用的是三草酸合鐵酸鉀和草酸鈷,已知草酸鈷不溶于水,三草酸合鐵酸鉀晶體()易溶于水,難溶于乙醇。這兩種草酸鹽受熱均可發生分解等反應,反應及氣體產物檢驗裝置如圖。(l)草酸鈷晶體()在200℃左右可完全失去結晶水。用以上裝置在空氣中加熱5.49g草酸鈷晶體()樣品,受熱過程中不同溫度范圍內分別得到一種固體物質,其質量如下表。實驗過程中觀察到只有B中澄清石灰水明顯變渾濁,E中始終沒有紅色固體生成。根據實驗結果,290-320℃過程中發生反應的化學方程式是____;設置D的作用是____。(2)用以上裝置加熱三草酸合鐵酸鉀晶體可發生分解反應。①檢查裝置氣密性后,先通一段時間的N2,其目的是___;結束實驗時,先熄滅酒精燈再通入N2至常溫。實驗過程中觀察到B、F中澄清石灰水都變渾濁,E中有紅色固體生成,則分解得到的氣體產物是____。②C的作用是是____。(3)三草酸合鐵酸鉀的一種制備流程如下:回答下列問題:①流程“I”硫酸必須過量的原因是____②流程中“Ⅲ”需控制溶液溫度不高于40℃,理由是____;得到溶液后,加入乙醇,然后進行過濾。加入乙醇的理由是____20、化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗探究能激發學生學習化學的興趣。某化學興趣小組設計如圖實驗裝置(夾持設備已略)制備氯氣并探究氯氣及其鹵族元素的性質。回答下列問題:(1)儀器a的名稱是______________。(2)A裝置中發生的化學反應方程式為_________________________________。若將漂白粉換成KClO3,則反應中每生成21.3gCl2時轉移的電子數目為____NA。(3)裝置B可用于監測實驗過程中C處是否堵塞,若C處發生了堵塞,則B中可觀察到__________。(4)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性,此時C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次可放入____(填選項a或b或c)。選項ⅠⅡⅢa干燥的有色布條濃硫酸濕潤的有色布條b濕潤的有色布條無水氯化鈣干燥的有色布條c濕潤的有色布條堿石灰干燥的有色布條(5)設計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。當向D中緩緩通入足量氯氣時,可觀察到無色溶液逐漸變為紅棕色,說明氯的非金屬性大于溴,打開活塞,將D中少量溶液加入E中,振蕩E,觀察到的現象是_______________________________,該現象_____(填“能”或“不能”)說明溴的非金屬性強于碘,原因是_____________________。21、快離子導體是一類具有優良離子導電能力的固體電解質。圖1(Li3SBF4)和圖2是潛在的快離子導體材料的結構示意圖。回答下列問題:(1)S+2e-=S2-過程中,獲得的電子填入基態S原子的___(填軌道符號);(2)BF3+NH3=NH3BF3的反應過程中,形成化學鍵時提供電子的原子軌道符號是___;產物分子中采取sp3雜化軌道形成化學鍵的原子是___;(3)基態Li+、B+分別失去一個電子時,需吸收更多能量的是___,理由是___;(4)圖1所示的晶體中,鋰原子處于立方體的位置___;若其晶胞參數為apm,則晶胞密度為___g·cm-3(列出計算式即可)(5)當圖2中方格內填入Na+時,恰好構成氯化鈉晶胞的,且氯化鈉晶胞參數a=564pm。氯化鈉晶體中,Cl-按照A1密堆方式形成空隙,Na+填充在上述空隙中。每一個空隙由___個Cl-構成,空隙的空間形狀為___;(6)溫度升高時,NaCl晶體出現缺陷(如圖2所示,某一個頂點沒有Na+,出現空位),晶體的導電性大大增強。該晶體導電時,在電場作用下遷移到空位上,形成電流。遷移的途徑有兩條(如圖2中箭頭所示):途徑1:在平面內擠過2、3號氯離子之間的狹縫(距離為x)遷移到空位。途徑2:擠過由1、2、3號氯離子形成的三角形通道(如圖3,小圓的半徑為y)遷移到空位。已知:r(Na+)=95pm,r(Cl-)=185pm,=1.4,。①x=___,y=___;(保留一位小數)②遷移可能性更大的途徑是___。
參考答案一、選擇題(每題只有一個選項符合題意)1、B【解析】
連接N的電極上H+得電子產生H2,則為陰極,N為電源的負極,M為電源的正極。A.M為電源的正極,N為電源負極,選項A正確;B.電解過程中,陽極上Co2+失電子產生Co3+,Co3+與乙醇反應產生Co2+,Co2+可循環使用,不需要向溶液中補充Co2+,選項B錯誤;C.CH3OH在溶液中被Co3+氧化生成CO2,發生反應6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+,選項C正確;D.若外電路中轉移1mol電子,根據電極反應2H++2e-=H2↑,則產生的H2在標準狀況下的體積為11.2L,選項D正確。答案選B。2、A【解析】
在氧化還原反應中化合價降低,得電子的物質為氧化劑,據此分析。【詳解】A、反應Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,中Fe元素的化合價降低,得電子,則Fe2O3是氧化劑,故A正確;B、CO中碳在氧化還原反應中化合價升高,失電子,作還原劑,故B錯誤;C、鐵是還原產物,故C錯誤;D、CO2是氧化產物,故D錯誤;故選:A。3、C【解析】
A.放電時,電池正極通入空氣中的O2,在堿性溶液中得電子生成OH-,A正確;B.放電時,正極通入空氣中的CO2,會與KOH反應生成少量K2CO3,B正確;C.電池停止工作時,鋅粉仍會與KOH溶液發生緩慢反應,C錯誤;D.充電時,電解槽陰極(放電時,Zn轉化為ZnO)Zn表面的ZnO得電子,生成Zn和OH-,電極反應式為ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-,D正確;故選C。4、D【解析】
W與Y同族;W的氫化物為弱酸,則W為第二周期的非金屬元素,由此可推出W為氟(F),Y為Cl;W、X、Z最外層電子數之和為11,則X、Z的最外層電子數之和為4,Z可能為K或Ca,則X可能為Al或Mg。【詳解】A.Y和Z形成的化合物,不管是CaCl2還是NaCl,其水溶液都呈中性,A錯誤;B.F沒有正價,Cl的最高化合價為+7,B錯誤;C.離子半徑Cl->K+>Ca2+,則離子半徑Y>Z,C錯誤;D.CaH2、KH都是離子化合物,D正確;故選D。5、A【解析】
A.高錳酸鉀溶液、次氯酸鈉溶液、75%乙醇均可用于消毒殺菌,高錳酸鉀溶液、次氯酸鈉溶液是將物質氧化,而75%乙醇是使蛋白質變性,因此消毒原理不相同,A錯誤;B.地溝油主要成分是油脂,屬于酯,油脂在堿性條件下發生水解反應產生甘油和高級脂肪酸鹽,高級脂肪酸鹽是肥皂的主要成分,B正確;C.由于Fe粉具有還原性,所以為防止中秋月餅等富脂食品氧化變質,常在包裝袋中放入還原鐵粉,C正確;D.“靜電除塵”利用膠體的性質,使空氣中的固體塵埃形成沉淀,減少空氣中飄塵的含量;“燃煤固硫”是使煤中的S元素在燃燒時轉化為硫酸鹽留在爐渣中,因而可減少酸雨的形成;“汽車尾氣催化凈化”可以使尾氣中的NO、CO在催化劑作用下轉化為空氣的成分氣體N2、CO2,因而都能提高空氣質量,D正確;故答案是A。6、C【解析】
A.如加入反應物為固體,由于不改變反應物濃度,則反應速率不變,平衡不移動,故A錯誤;B.如反應前后氣體的體積不變,則增大壓強,平衡不移動,平衡常數只受溫度的影響,改變壓強,平衡常數不變,故B錯誤;C.升高溫度,反應速率增大,平衡向吸熱方向移動,且平衡常數改變,故C正確;D.加入催化劑,反應速率增大,平衡不移動,且不影響平衡常數,故D錯誤。故選:C。7、B【解析】A、隨著反應的進行,反應物的濃度降低,反應速率減小,故組別①中,0~20min內,NO2的降解平均速率為0.0125mol·L-1·min-1,選項A錯誤;B、溫度越高反應速率越大,達平衡所需時間越短,由實驗數據可知實驗控制的溫度T1<T2,選項B正確;C、40min時,表格中T2應的數據為0.15-0.18之間,選項C錯誤;D、0~10min內,CH4的降解速率②>①,選項D錯誤。答案選B。8、C【解析】
①無色溶液中,不含有呈紫色的MnO4-,①不合題意;②CO32-,AlO2-都能發生水解反應,使溶液呈堿性,②符合題意;③加入Al能放出H2的溶液,可能呈酸性,也可能呈堿性,但HCO3-都不能大量存在,③不合題意;④加入Mg能放出H2的溶液呈酸性,NH4+、Cl-、K+、SO42-都能大量存在,④符合題意;⑤使石蕊變紅的溶液呈酸性,Fe3+、MnO4-、NO3-、Na+、SO42-都能大量存在,⑤符合題意;⑥酸性溶液中,Fe2+、NO3-、I-會發生氧化還原反應,不能大量存在,⑥不合題意。綜合以上分析,只有②④⑤符合題意。故選C。9、B【解析】
A.在ClO2發生器中一定產生ClO2氣體,通入空氣,可以將其吹入吸收塔中進行吸收,選項A正確;B.吸收塔中加入了濃氫氧化鈉溶液,顯然其中的反應不可能得到氫離子,選項B錯誤;C.冷卻結晶得到NaClO2固體后,應該經過過濾,洗滌,干燥得到產品,選項C正確;D.氣體的貯存和運輸都遠比固體困難,所以將ClO2氣體制成NaClO2固體的主要目的是便于貯存和運輸,選項D正確。答案選B。10、B【解析】
醋酸是弱酸,水溶液中存在電離平衡。重視外因對電離平衡的影響。【詳解】A.稀鹽酸和稀醋酸溶液中的OH-均來自水的電離,兩溶液pH相等,則H+、OH-濃度分別相等,即水電離的:鹽酸=醋酸,A項錯誤;B.兩溶液分別滿足電荷守恒關系c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),兩溶液的pH相等,c(H+)和c(OH-)的也相等,則c(Cl-)=c(CH3COO-),B項正確;C.稀鹽酸和稀醋酸等體積、等pH,則H+等物質的量,與足量的金屬鋅反應時促進醋酸電離出更多H+,生成更多氫氣,故生成氫氣量:鹽酸<醋酸,C項錯誤;D.稀釋過程中,醋酸電離平衡右移。分別用水稀釋相同倍數后,醋酸溶液中H+濃度較大,pH較小,則溶液的pH:鹽酸>醋酸,D項錯誤。本題選B。11、B【解析】
A.Na2O2是過氧化物,不屬于酸性氧化物,選項A錯誤;B.SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O,SO3是酸性氧化物,選項B正確;C.NaHCO3不屬于氧化物,是酸式鹽,選項C錯誤;D.CH2O由三種元素組成,不是氧化物,為有機物甲醛,選項D錯誤。答案選B。【點睛】本題考查酸性氧化物概念的理解,凡是能與堿反應生成鹽和水的氧化物為酸性氧化物,注意首先必須是氧化物,由兩種元素組成的化合物,其中一種元素為氧元素的化合物。12、D【解析】
A、航空燃油是廚余污油通過熱裂解等技術得到一種長鏈脂肪酸的單烷基酯,該過程屬于化學變化,故不選A;B、電池放電時把化學能轉化為電能,屬于化學變化,故不選B;C、煤制烯烴,屬于化學變化,故不選C;D、用“天眼”接收宇宙中的射電信號,沒有生成新物質,不屬于化學變化,故選D。13、B【解析】
A.因為t°C生成A,又知A點物質為NH4Al(SO4)2屬于新物質,0℃→t℃的過程為NH4Al(SO4)2?12H2O失去結晶水生成NH4Al(SO4)2,是化學變化,故A錯誤;
B.B點物質為Al2(SO4)3升溫再加熱分解,在C點生成氧化鋁,氧化鋁是工業上冶煉鋁的原料,故B正確;
C.A→B發生的反應為2NH4Al(SO4)2Al2(SO4)3+2NH3↑+H2SO4,所以除了生成Al2(SO4)3和NH3兩種,還有硫酸,故C錯誤;D.Al2(SO4)3能夠凈水,其原理為:Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,生成的氫氧化鋁膠體具有吸附性,可以吸附水中懸浮的雜質,故D錯誤;答案:B。14、C【解析】
A.蠶絲的主要成分是蛋白質,故A錯誤;B.石墨烯是一種很薄的石墨片,屬于單質,而有機物烯烴中含有碳、氫元素,故B錯誤;C.碳納米管和石墨烯是碳元素的不同單質互為同素異形體,故C正確;D.碳納米管在合適的分散劑中才能形成膠體分散系,故D錯誤。故選C。15、B【解析】
A.a的同分異構體中屬于芳香烴的除了b和c外還有,另a還可能有鏈狀的同分異構體如CH2=CH—CH=CH—CH=CH—CH=CH2等、或環狀的同分異構體如等,A錯誤;B.a、b、c側鏈上的一氯代物都只有1種,a苯環上一氯代物有2種,b苯環上一氯代物有3種,c苯環上一氯代物只有1種,故三種二甲苯中,b的一氯代物種數最多,B正確;C.a、b、c均能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,a、b、c都不能與溴水發生化學反應,C錯誤;D.a、b、c分子中都含有—CH3,與—CH3中碳原子直接相連的4個原子構成四面體,a、b、c中所有原子都不可能在同一平面上,D錯誤;答案選B。16、B【解析】
A.所給現象只能確定有Na+,不能確定是否有K+,確定是否有K+要透過藍色鈷玻璃觀察火焰顏色,A項錯誤;B.滴定管在盛裝溶液前要用待裝液潤洗2~3次,如不潤洗,滴定管內壁殘存的水分將會對裝入的溶液進行稀釋,導致所耗鹽酸的體積偏大,造成NaOH的濃度的計算結果偏高,B項正確;C.酸性高錳酸鉀溶液的褪色,只是說明生成了不飽和烴,不能確切指生成了乙烯,C項錯誤;D.在加入新制的氫氧化銅懸濁液之前,一定要加過量的NaOH溶液中和作為催化劑的硫酸,并調整溶液至堿性,不然即使淀粉發生水解生成了葡萄糖,也不能與新制的氫氧化銅懸濁液共熱產生磚紅色沉淀,D項錯誤;所以答案選擇B項。二、非選擇題(本題包括5小題)17、2-甲基-1-丙醇醛基、碳碳雙鍵加成反應(或還原反應)(CH3)2CHCOOCH2CH2CH2C6H52(CH3)2CHCH2OH+O22H2O+2(CH3)2CHCHO9CH3CH=CH2CH3CH2CH2OHCH3CH2CHOCH3CH2COOHCH3CH2COOCH2CH3(答案合理均可)【解析】
由合成路線及題中信息可知,A反應后得到B,則B為(CH3)2CHCH2OH;B發生催化氧化反應生成C,C經氧化和酸化轉化為D,則C為(CH3)2CHCHO,D為(CH3)2CHCOOH;F可以加聚為E,則F為C6H5CH=CHCHO;F經催化加氫得到G,結合M的分子式可知G為C6H5CH2CH2CH2OH,D與G發生酯化反應生成的M為(CH3)2CHCOOCH2CH2CH2C6H5。據此解答。【詳解】(1)根據以上分析可知,有機物B為(CH3)2CHCH2OH,其系統命名為2-甲基-1-丙醇;故答案為:2-甲基-1-丙醇。(2)F為C6H5CH=CHCHO,F中所含官能團的名稱為醛基、碳碳雙鍵;F經催化加氫得到G,故F→G的反應類型為加成反應或還原反應;故答案為:醛基、碳碳雙鍵;加成反應(或還原反應)。(3)M為羧酸D[(CH3)2CHCOOH]和醇G(C6H5CH2CH2CH2OH)發生酯化反應生成的酯,故M的結構簡式為(CH3)2CHCOOCH2CH2CH2C6H5。(4)B為(CH3)2CHCH2OH,C為(CH3)2CHCHO,B→C反應為醇的催化氧化反應,該反應的化學方程式為2(CH3)2CHCH2OH+O22(CH3)2CHCHO+2H2O;故答案為:2(CH3)2CHCH2OH+O22(CH3)2CHCHO+2H2O。(5)G為C6H5CH2CH2CH2OH,X是G的同系物,且相對分子質量比G小14,則X的一種可能結構為C6H5CH2CH2OH。X有多種同分異構體,滿足條件“與FeCl3溶液反應顯紫色”的,說明分子中含有酚羥基,除苯環外余下兩個碳,則苯環上另外的取代基可以是1個乙基,也可以是2個甲基:①含有2個取代基——1個羥基和1個乙基,乙基和酚羥基有鄰、間、對3種位置;②含有3個側鏈——2個甲基和1個羥基,采用“定二移一”的方法——先找2個甲基有鄰、間、對3種位置,對應的酚羥基分別有2種、3種、1種位置。綜上所述,可知符合條件的X的同分異構體共有3+6=9種。其中,核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環境的氫,且峰面積比為1∶1∶2∶6的結構簡式為;故答案為:9;。(6)參照M的合成路線,由丙烯和乙醇為起始原料制備丙酸乙酯,可以先由丙烯合成1-丙醇,然后把1-丙醇氧化為丙醛,接著把丙醛氧化為丙酸,最后由丙酸與乙醇發生酯化反應合成丙酸乙酯;故答案為:CH3CH=CH2CH3CH2CH2OHCH3CH2CHOCH3CH2COOHCH3CH2COOCH2CH3(答案合理均可)。18、質譜儀硫酸二甲酯羧基、醚鍵+HOCH2CH2OH+H2O19【解析】
A能與Na2CO3溶液及溴水反應,A發生信息①中的取代反應生成B,A的苯環上有四種不同化學環境的氫原子,結合B的分子式,可知B為,逆推可知A為;B發生氧化反應生成C為,C發生信息①中的反應生成D為,E的相對分子質量為28,E催化氧化產生的F中只有一種化學環境的氫原子,則E是乙烯CH2=CH2,E發生催化氧化生成F,F中只有一種化學環境的氫原子,F結構簡式為,F與水反應產生的G是乙二醇;G結構簡式為HOCH2CH2OH,結合H的分子式可知H為;(6)由苯酚和(CH3)3CCl為起始原料制備,可先由苯酚發生信息①反應,再發生硝化反應,最后與HI反應可生成目標物,以此解答該題。【詳解】根據上述分析可知:A為;B為;C為;D為;E為CH2=CH2;F為;G為HOCH2CH2OH;H為。(1)經測定E的相對分子質量為28,常用來測定有機物相對分子質量的儀器為質譜儀。F中只有一種化學環境的氫原子,其結構簡式為。(2)(CH3)2SO4是一種酯,是硫酸與2個甲醇發生酯化反應產生的酯,因此其名稱為硫酸二甲酯。(3)根據上述分析可知A的結構簡式為,C為,可見C中含氧官能團的名稱為羧基、醚鍵。(4)D+G發生酯化反應產生H的化學方程式為+HOCH2CH2OH+H2O。(5)C為,其中含有的官能團是-COOH、,C的同分異構體中能同時滿足條件①遇FeCl3溶液發生顯色反應,說明含有酚羥基;②能發生水解反應,說明含有酯基,如含有3個取代基,則可為-OH、-OOCH、-CH3,有10種同分異構體,如含有2個取代基,一個為-OH,另一個可為-OOCCH3、-CH2OOCH、-COOCH3,各有鄰、間、對3種,因此共有19種同分異構體;(6)由苯酚和(CH3)3CCl為起始原料制備,可先由苯酚發生信息①反應,再發生硝化反應,最后與HI發生反應可生成目標物,則該反應的流程為:。【點睛】本題考查有機物的合成的知識,涉及物質結構簡式的書寫、官能團的判斷、化學方程式的書寫及同分異構體種類的判斷等,把握官能團與性質、有機反應、合成反應中官能團的變化及碳原子數變化為解答的關鍵,注意有機物性質的應用,側重考查學生的分析與應用能力。19、3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2吸收水分排除裝置中的空氣,防止干擾實驗結果CO2、CO除去CO2,防止干擾CO的檢驗防止Fe2+的水解防止H2O2分解三草酸合鐵酸鉀在乙醇中溶解度小,有利于三草酸合鐵酸鉀析出【解析】
(l)計算晶體物質的量n==0.03mol,失去結晶水應為0.06mol,固體質量變化=0.06mol×18g/mol=1.08g,圖表數據可知,150~210固體質量變化=5.49g-4.41g=1.08g,說明210°C失去結晶水得到CoC2O4,210~290℃過程中是CoC2O4發生的反應,210~290℃過程中產生的氣體只有CO2,依據元素守恒得到生成n(CO2)=0.06mol,m(CO2)=0.06mol×44g/mol=2.64g,氣體質量共計減小=4.41g-2.41g=2g,說明不是分解反應,參加反應的還有氧氣,則反應的m(O2)=2.64g-2g=0.64g,n(O2)==0.02mol,依據原子守恒配平書寫反應的化學方程式;(2)①三草酸合鐵酸鉀晶體在110℃可完全失去結晶水,繼續升高溫度可發生分解反應,根據元素守恒推測得到的產物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO,一氧化碳還原氧化銅,得到的金屬銅可被氧氣氧化,所以實驗開始先通一段時間N2,將裝置中的空氣排凈,實驗結束時,為防止倒吸,應該先熄滅酒精燈再通入N2至常溫,根據裝置中現象變化判斷產物;②為能準確判斷三草酸合鐵酸鉀晶體高溫下分解的產物中是否含有一氧化碳,現象為E中固體由黑色變為紅色,且F中澄清石灰水變渾濁,為確保實驗現象不被干擾,在C裝置中裝入足量氫氧化鈉,把二氧化碳吸收干凈,避免干擾一氧化碳的檢驗;(3)①亞鐵離子易水解生成氫氧化亞鐵,酸能抑制其水解;②溫度高時,雙氧水易水解;根據相似相溶原理分析;【詳解】(l)計算晶體物質的量n()==0.03mol,失去結晶水應為0.06mol,固體質量變化=0.06mol×18g/mol=1.08g,圖表數據可知,150~210固體質量變化=5.49g-4.41g=1.08g,說明210°C失去結晶水得到CoC2O4,210~290℃過程中是CoC2O4發生的反應,產生的氣體只有CO2,依據元素守恒得到生成n(CO2)=0.06mol,m(CO2)=0.06mol×44g/mol=2.64g,氣體共計減小質量=4.41g-2.41g=2g,說明有氣體參加反應應為氧氣,則反應的m(O2)=2.64g-2g=0.64g,n(O2)==0.02mol;n(CoC2O4):n(O2):n(CO2)=0.03:0.02:0.06=3:2:6,依據原子守恒配平書寫反應的化學方程式為3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2,裝置D中盛放的為濃硫酸,裝置E的作用是驗證草酸鈷晶體受熱分解的產物,防止對實驗的干擾和實驗安全,則濃硫酸的作用是吸收水分;(2)①三草酸合鐵酸鉀晶體在110℃可完全失去結晶水,繼續升高溫度可發生分解反應,根據元素守恒推測得到的產物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO,一氧化碳還原氧化銅,得到的金屬銅可被氧氣氧化,所以實驗開始先通一段時間N2,將裝置中的空氣排凈,實驗結束時,為防止倒吸,應該先熄滅酒精燈再通入N2至常溫,實驗過程中觀察到B、F中澄清石灰水都變渾濁,即證明二氧化碳產生,E中有紅色固體生成,證明還原性的氣體CO的產生;②為能準確判斷三草酸合鐵酸鉀晶體高溫下分解的產物中是否含有一氧化碳,現象為E中固體由黑色變為紅色,且F中澄清石灰水變渾濁,為確保實驗現象不被干擾,在C裝置中裝入足量氫氧化鈉,把二氧化碳吸收干凈,避免干擾一氧化碳的檢驗;(3)①硫酸亞鐵易水解而是其氣壓呈酸性,加熱稀硫酸能抑制亞鐵離子水解;②雙氧水不穩定,溫度高時,雙氧水易分解,為防止雙氧水分解,溫度應低些,根據相似相溶原理知,三草酸合鐵酸鉀在乙醇中溶解度小,所以可以用乙醇使三草酸合鐵酸鉀析出。20、長頸漏斗Ca(ClO)2+4HCl(濃)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O0.5液體進入長頸漏斗中,錐形瓶內液面下降,長頸漏斗內液面上升,形成一段液柱b溶液分為兩層,上層(苯層)為紫紅色不能過量的Cl2也可將I-氧化為I2【解析】
(1)根據圖示裝置中儀器結構識別名稱;(2)次氯酸鈣具有強氧化性,能夠氧化鹽酸,依據化合價升降總數相等配平方程式,若換為KClO3,該物質也有強氧化性,可以氧化HCl為Cl2,根據方程式物質變化與電子轉移關系計算;(3)裝置B亦是安全瓶,監測實驗進行時C中是否發生堵塞,發生堵塞時B中的壓強增大,B中長頸漏斗中液面上升,形成水柱;(4)為了驗證氯氣是否具有漂白性,要驗證干燥氯氣無漂白性,濕潤的有色布條中,氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性;(5)氯氣氧化性強于溴,氯氣能夠置換溴;溴氧化性強于碘,能夠置換碘;氯氣的氧化性強于碘,能夠置換碘,結合碘在有機物中溶解性及顏色解答。【詳解】(1)根據圖示可知儀器a名稱為長頸漏斗;(2)漂白粉固體和濃鹽酸反應生成氯化鈣、氯氣和水,化學方程式為:Ca(ClO)2+4HCl(濃)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O,若將漂白粉換為KClO3,根據電子守恒、原子守恒,可得方程式為KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O,由方程式可知:每轉移5mol電子,反應產生3mol氯氣,質量是21.3gCl2的物質的量是0.3mol,所以反應轉移了0.5mol電子,轉移電子數目為0.5NA;(3)反應產生的Cl2中混有氯化氫和水蒸氣,裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl;裝置B亦作安全瓶,監測實驗進行時C中是否發生堵塞。若發生堵塞時B中的氣體壓強增大,使B中液體進入長頸漏斗中,錐形瓶內液面下降,長頸漏斗中的液面上升而形成一段液柱;(4)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性,驗證氯氣是否具有漂白性,要驗證干燥氯氣無漂白性,在濕潤的有色布條中,氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性,a.I為干燥的有色布條不褪色,Ⅱ中濃硫酸只吸收水分,再通入濕潤的有色布條會褪色,能驗證氯氣的漂白性,但U形管中盛放的應是固體干燥劑,a錯誤;b.I處是濕潤的有色布條褪色,II是干燥劑無水氯化鈣不能吸收氯氣,只吸收水蒸氣,III中干燥的有色布條不褪色,可以證明,b正確;c.I為濕潤的有色布條褪色,II為干燥劑堿石灰,堿石灰能夠吸收水蒸氣和Cl2,進入到III中無氯氣,不會發生任何變化,不能驗證,c錯誤;故合理選項是b;(5)依據氯氣和溴化鈉反應生成溴單質,液體溴單質、過量的Cl2都能和碘化鉀溶液中的碘化鉀反應生成碘單質,碘單質易溶于苯,顯紫紅色
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