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文檔簡介
湖北省隨州市第二高級中學2025屆高三第三次模擬考試化學試卷注意事項:1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑,如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。3.考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題(每題只有一個選項符合題意)1、元素周期表的第四周期為長周期,該周期中的副族元素共有A.32種 B.18種 C.10種 D.7種2、雙酚A是重要的有機化工原料,其結構如圖所示。下列關于雙酚A的說法正確的是()A.雙酚A的分子式為C15H14O2B.一定條件下能發生取代和水解反應C.最多有13個碳原子在同一平面D.苯環上的二氯代物有4種3、室溫時幾種物質的溶解度見下表。室溫下,向500g硝酸鉀飽和溶液中投入2g食鹽,下列推斷正確的是()物質溶解度(g/100g水)氯化鈉36硝酸鉀32硝酸鈉87氯化鉀37A.食鹽不溶解B.食鹽溶解,無晶體析出C.食鹽溶解,析出2g硝酸鉀晶體D.食鹽溶解,析出2g氯化鉀晶體4、下列實驗過程中,產生現象與對應的圖形相符合的是()A.NaHSO3粉末加入HNO3溶液中B.H2S氣體通入氯水中C.NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中D.CO2氣體通入澄清石灰水中5、以下性質的比較中,錯誤的是A.酸性:H2CO3>H2SiO3>H3AlO3 B.沸點:HCl>HBr>HIC.熱穩定性:HF>HCl>H2S D.堿性:KOH>NaOH>Mg(OH)26、下列說法正確的是A.時,將的碳酸鈉溶液加水稀釋100倍,所得溶液的B.pH相同的鹽酸和醋酸溶液分別與足量鎂粉反應,醋酸產生體積更大C.時,的HA弱酸溶液與的NaOH溶液等體積混合,所得溶液pH一定小于7D.溶液中加入一定量晶體,溶液中增大,可以證明為弱酸7、煤燃燒排放的煙氣含有硫和氮的氧化物而形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑對煙氣可同時進行脫硫、脫硝。反應一段時間后溶液中有關離子濃度的測定結果如下表。離子SO42-SO32-NO3-NO2-Cl-c/(mol·L-1)8.35×10-46.87×10-61.5×10-41.2×10-53.4×10-3下列說法正確的是()A.NaClO2溶液脫硫過程中主要反應的離子方程式2H2O+ClO2-+2SO2=2SO42-+Cl-+4H+B.脫硫反應速率大于脫硝反應速率C.該反應中加入少量NaCl固體,提高c(Cl-)和c(Na+),都加快了反應速率D.硫的脫除率的計算式為8.35×10-4/(8.35×10-4+6.87×10-6)8、分別在三個容積均為2.0L的恒容密閉容器中發生反應:A(g)+B(g)?D(g)。其中容器甲中反應進行至5min時達到平衡狀態,相關實驗數據如表所示:容器溫度/℃起始物質的量/mol平衡物質的量/mol化學平衡常數n(A)n(B)n(D)n(D)甲5004.04.003.2K1乙5004.0a02.0K2丙6002.02.02.02.8K3下列說法不正確的是A.0~5min內,甲容器中A的平均反應速率v(A)=0.64mol·L-1·min-1B.a=2.2C.若容器甲中起始投料為2.0molA、2.0molB,反應達到平衡時,A的轉化率小于80%D.K1=K2>K39、氮化鋇(Ba3N2)是一種重要的化學試劑。高溫下,向氫化鋇(BaH2)中通入氮氣可反應制得氮化鋇。已知:Ba3N2遇水反應;BaH2在潮濕空氣中能自燃,遇水反應。用圖示裝置制備氮化鋇時,下列說法不正確的是()A.裝置甲中反應的化學方程式為NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2OB.BaH2遇水反應,H2O作還原劑C.實驗時,先點燃裝置甲中的酒精燈,反應一段時間后,再點燃裝置丙中的酒精噴燈進行反應D.裝置乙中的濃硫酸和裝置丁中的堿石灰均是用于吸收水蒸氣,防止水蒸氣進入裝置丙中10、下列化學方程式或者離子方程式書寫不正確的是()A.用氫氧化鈉溶液除去鎂粉中的雜質鋁:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑B.SO2使酸性KMnO4溶液褪色:5SO2+2MnO4﹣+2H2O=2Mn2++5SO42﹣+4H+C.向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸:SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓D.Na2O2在空氣中放置后由淡黃色變為白色:2Na2O2=2Na2O+O2↑11、已知:A(g)+3B(g)?2C(g)。起始反應物為A和B,物質的量之比為1:3,且總物質的量不變,在不同壓強和溫度下,反應達到平衡時,體系中C的物質的量分數如下表:下列說法不正確的是()溫度物質的量分數壓強400℃450℃500℃600℃20MPa0.3870.2740.1890.08830MPa0.4780.3590.2600.12940MPa0.5490.4290.3220.169A.壓強不變,降低溫度,A的平衡轉化率增大B.在不同溫度下、壓強下,平衡時C的物質的量分數可能相同C.達到平衡時,將C移出體系,正、逆反應速率均將減小D.為提高平衡時C的物質的量分數和縮短達到平衡的時間,可選擇加入合適的催化劑12、已知NA是阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是A.反應中,每生成294gg釋放的中子數為3NAB.常溫常壓下,22.4L乙烷和丙烯(C3H6)的混合物中氫原子數目為6NAC.1L0.5mol.L-1'碳酸鈉溶液含有的CO32-數目小于0.5NAD.0.1molH2O2與MnO2充分作用生成O2,轉移的電子數為0.1NA13、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14、下列屬于不可再生能源的是()A.氫氣B.石油C.沼氣D.酒精15、下列說法正確的是()A.230Th和232Th是釷的兩種同素異形體B.H2與T2互為同位素C.甲醇與乙二醇互為同系物D.乙酸乙酯與丁酸互為同分異構體16、乙酸香蘭酯是用于調配奶油、冰淇淋的食用香精,其合成反應的化學方程式如下:下列敘述正確的是()A.該反應不屬于取代反應B.乙酸香蘭酯的分子式為C10H8O4C.FeCl3溶液可用于區別香蘭素與乙酸香蘭酯D.乙酸香蘭酯在足量NaOH溶液中水解得到乙酸和香蘭素二、非選擇題(本題包括5小題)17、藥物心舒寧(又名冠心寧)是一種有機酸鹽,用于治療心脈瘀阻所致的冠心病、心絞痛等,可用以下路線合成。完成下列填空:47、寫出反應類型:反應①______________、反應②_______________。48、寫出結構簡式:A__________________、C____________________。49、由1molB轉化為C,消耗H2的物質的量為_______________。如果將③、④兩步顛倒,則最后得到的是(寫結構簡式)__________________________。50、D有同類別的同分異構體E,寫出E與乙二醇發生縮聚反應所得產物的結構簡式______________。51、寫出與A的屬于芳香族化合物的同分異構體與鹽酸反應的化學方程式______________。18、某藥物G,其合成路線如下:已知:①R-X+②試回答下列問題:(1)寫出A的結構簡式_________。(2)下列說法正確的是__________A.化合物E具有堿性B.化合物B與新制氫氧化銅加熱產生磚紅色沉淀C.化合物F能發生還原反應D.化合物G的分子式為C16H17N5O2Br(3)寫出C+D→E的化學方程式___________。(4)請設計以用4-溴吡啶()和乙二醇()為原料合成化合物D的同系物的合成路線________(用流程圖表示,無機試劑任選)。(5)寫出化合物A可能的同分異構體的結構簡式__________。須同時符合:①分子中含有一個苯環;②1H-NMR圖譜顯示分子中有3種氫原子。19、氮化鍶(Sr3N2)在工業上廣泛用于生產熒光粉。已知:鍶與鎂位于同主族;鍶與氮氣在加熱條件下可生成氮化鍶,氮化鍶遇水劇烈反應。I.利用裝置A和C制備Sr3N2(1)寫出由裝置A制備N2的化學方程式_______。(2)裝置A中a導管的作用是_______。利用該套裝置時,應先點燃裝置A的酒精燈一段時間后,再點燃裝置C的酒精燈,理由是__________。II.利用裝置B和C制備Sr3N2。利用裝置B從空氣中提純N2(已知:氧氣可被連苯三酚溶液定量吸收)(3)寫出裝置B的NaOH溶液中發生反應的離子方程式_________。(4)裝置C中廣口瓶盛放的試劑是_________。III.測定Sr3N2產品的純度(5)取ag該產品,向其中加入適量的水,將生成的氣體全部通入濃硫酸中,利用濃硫酸增重質量計算得到產品的純度,該方法測得產品的純度偏高,其原因是____。經改進后測得濃硫酸增重bg,則產品的純度為_____(用相關字母的代數式表示)。20、肉桂酸是香料、化妝品、醫藥、塑料和感光樹脂等的重要原料.實驗室用下列反應制取肉桂酸.CH3COOH藥品物理常數苯甲醛乙酸酐肉桂酸乙酸溶解度(25℃,g/100g水)0.3遇熱水水解0.04互溶沸點(℃)179.6138.6300118填空:合成:反應裝置如圖所示.向三頸燒瓶中先后加入研細的無水醋酸鈉、苯甲醛和乙酸酐,振蕩使之混合均勻.在150~170℃加熱1小時,保持微沸狀態.(1)空氣冷凝管的作用是__.(2)該裝置的加熱方法是__.加熱回流要控制反應呈微沸狀態,如果劇烈沸騰,會導致肉桂酸產率降低,可能的原因是______.(3)不能用醋酸鈉晶體(CH3COONa?3H2O)的原因是______.粗品精制:將上述反應后得到的混合物趁熱倒入圓底燒瓶中,進行下列操作:反應混合物肉桂酸晶體(4)加飽和Na2CO3溶液除了轉化醋酸,主要目的是_______.(5)操作I是__;若所得肉桂酸晶體中仍然有雜質,欲提高純度可以進行的操作是__(均填操作名稱).(6)設計實驗方案檢驗產品中是否含有苯甲醛_______.21、鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,請回答下列問題:(1)金紅石(TiO2)是鈦的主要礦物之一,基態Ti原子價層電子的排布圖為_________,基態O原子電子占據最高能級的電子云輪廓圖為__________形。(2)以TiO2為原料可制得TiCl4,TiCl4的熔、沸點分別為205K、409K,均高于結構與其相似的CCl4,主要原因是__________________。(3)TiCl4可溶于濃鹽酸得H2[TiCl6],向溶液中加入NH4Cl濃溶液可析出黃色的(NH4)2[TiCl6]晶體。該晶體中微觀粒子之間的作用力有________。A.離子鍵B.共價鍵C.分子間作用力D.氫鍵E.范德華力(4)TiCl4可與CH3CH2OH、HCHO、CH3OCH3等有機小分子形成加合物。上述三種小分子中C原子的VSEPR模型不同于其他分子的是_____,該分子中C的軌道雜化類型為________。(5)TiO2與BaCO3一起熔融可制得鈦酸鋇。①BaCO3中陰離子的立體構型為________。②經X射線分析鑒定,鈦酸鋇的晶胞結構如下圖所示(Ti4+、Ba2+均與O2-相接觸),則鈦酸鋇的化學式為_________。已知晶胞邊長為apm,O2-的半徑為bpm,則Ti4+、Ba2+的半徑分別為____________pm、___________pm。
參考答案一、選擇題(每題只有一個選項符合題意)1、D【解析】
第四周期過渡元素有10種,但是從左到右的第8、9、10三列的元素為第Ⅷ族元素,不屬于副族元素,所以副族元素共有7種,故答案選D。2、C【解析】
A.雙酚A的分子式為C15H16O2,A錯誤;B.酚羥基有鄰位H,可以和濃溴水發生取代反應,但是沒有能水解的官能團,B錯誤;C.兩個苯環及連接苯環的C可能處于同一平面,C正確;D.二個氯在同一個苯環上的結構有5種,二個氯分別在兩個苯環上的二氯代物有3中,所以該結構中苯環上的二氯代物有8種,D錯誤。答案選C。3、B【解析】
設在500g硝酸鉀飽和溶液中含有硝酸鉀xg,依據題意有:,解得x=121.21g,那么含有水500g﹣121.21g=378.79g,加入的氯化鈉中不含有與硝酸鉀相同的離子,不用考慮是否和硝酸鉀出現鹽的代換,所以不會出現晶體析出,且2g氯化鈉完全可以溶解在378.79g水中,即2g氯化鈉溶于硝酸鉀中時溶液中有四種離子計鉀離子、硝酸根離子、鈉離子、氯離子,他們幾種隨機組合均未達到這四種物質的溶解度,故選B。4、D【解析】
A.NaHSO3粉末加入HNO3溶液中發生氧化還原反應,3NaHSO3+2HNO3=3NaHSO4+2NO↑+H2O,剛加入粉末時就有氣體生成,故A錯誤;B.H2S氣體通入氯水中發生氧化還原反應,H2S+Cl2=S+2HCl,溶液的酸性增強,pH減小,故B錯誤;
C.NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中,剛滴入時便會有BaCO3沉淀生成,隨著NaOH的滴入,沉淀質量增加,當Ba2+全部轉化為沉淀后,沉淀質量便不會再改變了,故C錯誤;D.溶液導電能力與溶液中的離子濃度有關,CO2氣體通入澄清石灰水中,先發生反應:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,離子濃度降低,溶液導電能力下降;接著通入CO2發生反應:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,碳酸氫鈣屬于強電解質,溶液中離子濃度增加,溶液導電能力上升,故D正確;故答案:D。5、B【解析】
A.元素的非金屬性越強,其對應最高價含氧酸的酸性越強,由于元素的非金屬性C>Si>Al,所以酸性:H2CO3>H2SiO3>H3AlO3,A正確;B.同類型的分子中,相對分子質量越大,沸點越高,沸點為HI>HBr>HCl,B錯誤;C.元素的非金屬性越強,其對應最簡單的氫化物越穩定,由于元素的非金屬性F>Cl>S,所以氫化物的熱穩定性:HF>HCl>H2S,C正確;D.元素的金屬性越強,其對應的最高價氧化物的水化物的堿性越強,由于元素的金屬性K>Na>Mg,所以堿性:KOH>NaOH>Mg(OH)2,D正確;故合理選項是B。6、D【解析】
A.碳酸鈉溶液加水稀釋促進,所以時,將的碳酸鈉溶液加水稀釋100倍,所得溶液的,故A錯誤;B.相同溫度下,pH相同、體積相同的鹽酸和醋酸溶液分別與足量鎂粉反應,因醋酸是弱酸能電離出更多的氫離子,所以生成的氫氣較多,但溶液的體積不知,所以無法確定多少,故B錯誤;C.的HA弱酸溶液與的NaOH溶液等體積混合,得到等物質的量濃度的HA和NaA的混合溶液,如果NaA的水解程度大于HA的電離程度,此時溶液呈堿性,故C錯誤;D.溶液中加入一定量晶體,溶液中增大,說明亞硝酸鈉抑制亞硝酸電離,則亞硝酸部分電離,為弱電解質,故D正確;故答案選D。【點睛】判斷酸堿混合后溶液的酸堿性,應根據反應后產物的成分及其物質的量來進行分析,若體系中既有水解又有電離,則需要判斷水解和電離程度的相對大小,進而得出溶液的酸堿性。7、B【解析】
A.NaClO2溶液顯堿性,離子方程式4OH-+ClO2-+2SO2=2SO42-+Cl-+2H2O,選項A錯誤;B.脫去硫的濃度為(8.35×10-4+6.87×10-6)mol·L-1,脫去氮的濃度為(1.5×10-4+1.2×10-5)mol·L-1,且在同一容器,時間相同,脫硫反應速率大于脫硝反應速率,選項B正確;C.加入NaCl固體,提高c(Cl-)加快了反應速率,提高c(Na+),不影響反應速率,選項C錯誤;D.不知硫的起始物質的量,且SO42-、SO32-都是脫硫的不同形式,無法計算,選項D錯誤。答案選B。8、A【解析】
A.容器甲中前5min的平均反應速率v(D)===0.32mol?L-1?min-1,則v(A)=v(D)=0.32mol?L-1?min-1,故A錯誤;B.甲和乙的溫度相同,平衡常數相等,甲中A(g)+B(g)?D(g)開始(mol/L)2.02.00反應(mol/L)1.61.61.6平衡(mol/L)0.40.41.6化學平衡常數K==10,乙中A(g)+B(g)?D(g)開始(mol/L)2.00反應(mol/L)1.01.01.0平衡(mol/L)1.0-1.01.0化學平衡常數K==10,解得:a=2.2,故B正確;C.甲中CO轉化率=×100%=80%,若容器甲中起始投料2.0molA、2.0molB,相當于減小壓強,平衡逆向移動,導致A轉化率減小,則A轉化率小于80%,故C正確;D.甲和乙的溫度相同,平衡常數相等,容器丙起始投料2.0molA、2.0molB、2.0molD,若溫度不變等效于甲容器,但由于丙容器比甲容器溫度高,平衡時D的濃度減小,即升溫平衡逆向移動,則平衡常數減小,因此K1=K2>K3,故D正確;故選A。9、B【解析】
A.裝置甲中亞硝酸鈉和氯化銨發生歸中反應生成氮氣,根據電子守恒,反應的化學方程式為NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O,故A正確;B.BaH2中H元素化合價為-1,BaH2遇水反應生成氫氣,H2O作氧化劑,故B錯誤;C.實驗時,先點燃裝置甲中的酒精燈,反應一段時間后,等氮氣把裝置中的空氣排出后,再點燃裝置丙中的酒精噴燈進行反應,故C正確;D.Ba3N2遇水反應,BaH2在潮濕空氣中能自燃,遇水反應,所以裝置乙中的濃硫酸和裝置丁中的堿石灰均是用于吸收水蒸氣,防止水蒸氣進入裝置丙中,故D正確;選B。10、D【解析】
A.氫氧化鈉溶液與鋁反應生成偏鋁酸鈉和氫氣,該反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,故A正確;B.SO2溶液使酸性KMnO4溶液褪色,是因發生氧化還原反應,該反應的離子方程式為:5SO2+2MnO4﹣+2H2O═2Mn2++5SO42﹣+4H+,故B正確;C.向硅酸鈉溶液中滴加稀鹽酸,生成沉淀的離子反應為SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓,故C正確;D.過氧化鈉在空氣中與二氧化碳反應生成碳酸鈉,由淡黃色變為白色,發生反應:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,故D錯誤;故選:D。【點睛】離子反應方程式的正誤判斷:(1)、是否符合客觀事實,D選項,過氧化鈉在空氣中與二氧化碳反應生成碳酸鈉,由淡黃色變為白色;(2)、拆分是否正確,能夠拆分的是強酸、強堿和可溶性鹽。(3)、電荷守恒。11、D【解析】
A.由圖可知溫度越高C物質的量分數減小,平衡逆向移動,逆反應是吸熱反應,所以壓強不變,降低溫度,A的平衡轉化率增大,故A正確;B.可調節壓強和溫度使C的物質的量分數相同,所以在不同溫度下、壓強下,平衡時C的物質的量分數可能相同,故B正確;C.濃度越小反應速率越小,達到平衡時,將C移出體系,反應物和生成物的濃度都減小,所以正、逆反應速率均將減小,故C正確;D.使用催化劑只改變反應的速率,平衡不移動,所以加入合適的催化劑不能提高平衡時C的物質的量分數,故D錯誤。故選D。12、B【解析】
A.根據質量守恒原理得:x=249+48-294=3,即每生成1mol釋放的中子數為3mol,即3NA,故A正確;B.常溫常壓下,無法由體積計算物質的量,也就無法計算微粒數目,故B錯誤;C.1L0.5mol.L-1'碳酸鈉溶液中溶質的物質的量為1L×0.5mol.L-1=0.5mol,CO32-部分水解,所以含有的CO32-數目小于0.5NA,故C正確;D.0.1molH2O2與MnO2充分作用生成0.05molO2,O元素由-1價升高為0價,失去1個電子,則轉移的電子數為0.05mol×2=0.1mol,即0.1NA,故D正確;故選B。13、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。14、B【解析】煤、石油及天然氣是化石能源,屬不可能再生的能源,而氫氣、沼氣、酒精及太陽能、風能等為再生能源,故答案為B。點睛:明確能源的來源是解題關鍵,能夠源源不斷的從自然界得到補充的能源叫可再生能源,如太陽能、風能、生物質能等;短期內不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源,如煤、石油等。15、D【解析】
A.230Th和232Th的質子數相同,中子數相差2,都是由釷元素組成的兩種不同核素,互為同位素,故A錯誤;B.H2與T2都是由氫元素組成的氫單質,是同種物質,故B錯誤;C.甲醇的分子式為CH4O,乙二醇的分子式為C2H6O2,分子組成上相差CH2O,因此甲醇與乙二醇不互為同系物,故C錯誤;D.乙酸乙酯與丁酸的分子式為C4H8O2,乙酸乙酯含有酯基,丁酸含有羧基,二者結構不同,互為同分異構體,故D正確;故答案為D。【點睛】考查同位素、同系物、同素異形體、同分異構體的辨析,準確掌握同位素、同系物、同素異形體、同分異構體的定義是解題的關鍵,若化學式為元素,可能是同位素;若化學式為單質,則可能是同素異形體;若化學式為分子式相同、結構不同的有機化合物,則為同分異構體;若是分子式不同結構相似的有機化合物,則可能為同系物。16、C【解析】
A、香蘭素中—OH中的H原子,被—COCH3替代,該反應屬于取代反應,A項錯誤;B、乙酸香蘭酯的分子式為C10H10O4,B項錯誤;C、乙酸香蘭酯中沒有酚羥基,可以用FeCl3溶液區別香蘭素與乙酸香蘭酯,C項正確;D、乙酸香蘭酯應在足量酸溶液中水解才能得到乙酸和香蘭素,D項錯誤;答案選C。考點:考查有機化學基礎(反應類型、分子式的確定、官能團的性質等)。二、非選擇題(本題包括5小題)17、取代反應消去反應10mol【解析】
根據流程圖中苯轉化為,為四氯化碳中的兩個氯原子被苯環上的碳取代,同一碳上的羥基不穩定,所以鹵代烴水解消去得到酮,根據酮和A反應生成,推之酮和A發生加成反應的產物,所以A為:,在濃硫酸的作用下發生醇羥基的消去反應生成B,和氫氣發生加成反應生成C,C與D反應生成心舒寧,所以D為:;據以上分析進行解答。【詳解】據流程圖中苯轉化為,為四氯化碳中的兩個氯原子被苯環上的碳取代,CCl4+2→+2HCl,同一碳上的羥基不穩定,所以鹵代烴水解消去得到酮,根據酮和A反應生成,推之酮和A發生加成反應的產物,+→,A為:,在濃硫酸的作用下發生醇羥基的消去反應→+H2O,生成B,和氫氣發生加成反應+10H2→,生成C,C與D反應生成心舒寧,所以D為:,反應為:+→,1.結合以上分析可知,反應①取代反應、反應②是醇的消去;2.發生加成反應生成,結合原子守恒和碳架結構可得出A的結構簡式:;C是由經過醇的消去,再和氫氣完全加成的產物,可C的結構簡式為:;3.B與氫氣加成時二個苯環和右側六元環需要9個氫分子,另外還有一個碳碳雙鍵,故由1molB轉化為C,完全加成消耗H2的物質的量為10mol;如果將③、④兩步顛倒,則發生反應為中間體B先與生成鹽,后再與H2加成,故最后得到的產物的結構簡式中應不含不飽和的雙鍵.即為;4.D為與之同類別的同分異構體E為,E與乙二醇發生縮聚反應所得產物的結構簡式;5.A的屬于芳香族化合物的同分異構體為與鹽酸反應的化學方程式。18、A、B、C+→+HBr、、【解析】
A的分子式為C6H6N2Br2,A生成分子式為C7H6N2Br2O的B,再結合B的結構推測由A生成B的反應即取代反應,生成了一個肽鍵,所以A的結構為。B經過反應后生成分子式為C7H4N2Br2的C,相比于B,C的分子中少了1個H2O,所以推測B生成C額外產生了不飽和結構。由C生成E的條件以及E的分子式為C16H20N3O2Br且其中僅含1個Br推測,C生成E發生的是已知信息中給出的反應①類型的取代反應;進一步由G的結構原子的排列特點可以推測,C的結構為,那么E的結構為。E反應生成分子式為C14H16N3OBr的產物F,再結合反應條件分析可知,E生成F的反應即已知信息中提供的反應②,所以F的結構為。【詳解】(1)通過分析可知,A生成B的反應即取代反應,所以A的結構即為;(2)A.通過分析可知,E的結構為,結構中含有咪唑環以及胺的結構,所以會顯現堿性,A項正確;B.化合物B的結構中含有醛基,所以可以與新制氫氧化銅在加熱條件下產生磚紅色沉淀,B項正確;C.通過分析可知,F的結構為,可以與氫氣加成生成醇,所以F可以發生還原反應,C項正確;D.由化合物G的結構可知其分子式為C16H18N5O2Br,D項錯誤;答案選ABC;(3)C與D反應生成E的方程式為:++HBr;(4)原料中提供了乙二醇,并且最終合成了,產物的結構中具有特征明顯的五元環結構,因此考慮通過已知信息中的反應②實現某步轉化;所以大致思路是,將4-溴吡啶中的溴原子逐漸轉變為羰基,再與乙二醇發生反應②即可,所以具體的合成路線為:;(5)化合物A為,分子中含有4個不飽和度,1個苯環恰好有4個不飽和度,所以符合條件的A的同分異構體除苯環外其他結構均飽和;除去苯環外,有機物中還含有2個溴原子,以及2個都只形成單鍵的氮原子;若苯環上只安排1個取代基,沒有能夠滿足核磁共振氫譜有3組峰的要求的結構;若苯環上有2個取代基,只有;若苯環上有3個取代基,沒有能夠滿足核磁共振氫譜有3組峰的要求的結構;若苯環上有4個取代基,則滿足要求的結構有和,至此討論完畢。【點睛】推斷有機物結構時,除了反應條件,物質性質等信息外,還可以從推斷流程入手,對比反應前后,物質結構上的差異推測反應的具體情況。19、NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O平衡氣壓,使液體順利流下利用生成的N2將裝置內空氣排盡CO2+2OH-=CO32-+H2O濃硫酸未將氣體中的水蒸氣除去,也被濃硫酸吸收引起增重(或其他合理答案)%【解析】
I.利用裝置A和C制備Sr3N2,裝置A中NaNO2和NH4Cl反應制備N2,由于N2中混有H2O(g),為防止氮化鍶遇水劇烈反應,故N2與Sr反應前必須干燥,裝置C中廣口瓶用于除去N2中的H2O(g),堿石灰的作用是防止外界空氣進入硬質玻璃管中。II.利用裝置B和C制備Sr3N2,鍶與鎂位于同主族,聯想Mg的性質,空氣中的CO2、O2等也能與鍶反應,為防止鍶與CO2、O2反應,則裝置B中NaOH用于吸收CO2,連苯三酚吸收O2,裝置C中廣口瓶用于除去N2中的H2O(g),堿石灰的作用是防止外界空氣進入硬質玻璃管中。III.測定Sr3N2產品的純度的原理為:Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑、2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,根據濃硫酸增加的質量和濃硫酸的性質分析計算。【詳解】I.利用裝置A和C制備Sr3N2(1)NaNO2和NH4Cl反應制備N2,根據原子守恒還有NaCl、H2O生成,反應的化學方程式為NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O。(2)裝置A中a導管將分液漏斗上下相連,其作用是平衡氣壓,使液體順利流下;鍶與鎂位于同主族,聯想Mg的性質,空氣中的CO2、O2等也能與鍶反應,為防止裝置中空氣對產品純度的影響,應先點燃裝置A的酒精燈一段時間,利用生成的N2將裝置內空氣排盡,再點燃裝置C的酒精燈。II.利用裝置B和C制備Sr3N2(3)鍶與鎂位于同主族,聯想Mg的性質,空氣中的CO2、O2等也能與鍶反應,為防止鍶與CO2、O2反應,則裝置B中NaOH用于吸收CO2,反應的離子方程式為CO2+2OH-=CO32-+H2O。(4)為防止氮化鍶遇水劇烈反應,故N2與Sr反應前必須干燥,裝置C中廣口瓶用于除去N2中的H2O(g),其中盛放的試劑為濃硫酸。III.測定Sr3N2產品的純度的原理為:Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑、2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,故濃硫酸增加的質量為NH3的質量,由于濃硫酸具有吸水性,會將NH3中的水蒸氣一并吸收,導致NH3的質量偏高,從而導致測得的產品純度偏高。經改進后測得濃硫酸增重bg,根據N守恒,n(Sr3N2)=n(NH3)=×=mol,則m(Sr3N2)=mol×292g/mol=g,產品的純度為×100%=×100%。20、使反應物冷凝回流空氣浴(或油浴)乙酸酐蒸出,反應物減少,平衡左移乙酸酐遇熱水水解將肉桂酸轉化為肉桂酸鈉,溶解于水冷卻結晶重結晶取樣,加入銀氨溶液共熱,若有銀鏡出現,說明含有苯甲醛,或加入用新制氫氧化銅懸濁液,若出現磚紅色沉淀,說明含有苯甲醛.【解析】
(1)根據表中各物質的沸點分析解答;(2)根據反應條件為150~170℃,選擇加熱方法;根據表中各物質的沸點結合反應的方程式分析解答;(3)根據乙酸酐遇熱水水解分析解答;(4)根據肉桂酸難溶于水,而肉桂酸鈉易溶于水分析解答;(5)根據使肉桂酸從溶液中析出一般方法和物質的分離提純的方法分析解答;(6)檢驗產品中是否含有苯甲醛,可以通過加入銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液的方法檢驗。【詳解】(1)該反應在150~170℃的條件下進行,根據表中各物質的沸點可知,反應物在該條件下易揮發,所以空氣冷凝管的作用是使反應物冷凝回流,提高反應物的利用率,故答案為:使反應物冷凝回流;(2)由于該反應的條件為150~170℃,可以用空氣浴(或油浴)控制,在150~170℃時乙酸酐易揮發,如果劇烈沸騰,乙酸酐蒸出,反應物減少,平衡逆向移動,肉桂酸產率降低,故答案為:空氣浴(或油浴);乙酸酐蒸出,反應物減少,平衡左移;(3)乙酸酐遇熱水易水解,所以反應中不能有水,醋酸鈉晶體(CH3COONa?3H2O)參加反應會有水,使乙酸酐水解,故答案為:乙酸酐遇熱水水解;(4)根據表格數據,肉桂酸難溶于水,而肉桂酸鈉易溶于水,加入飽和Na2CO3溶液可以將肉桂酸轉化為肉桂酸鈉,溶解于水,便于物質的分離提純,故答案為:將肉桂酸轉化為肉桂酸鈉,溶解于水;(5)根據流程圖,要使肉桂酸從溶液中充分析出,要冷卻結晶,故操作Ⅰ為冷卻結晶,提高肉桂酸的純度可以進行重結晶,故答案為:
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