2023届广西西部高三上学期9月联考理综化学试题含解析
展开广西西部2023届高三上学期9月联考理综化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.青釉瓷器是中国最早出现的一种瓷器,是中华文明的象征之一,下列说法错误的是
A.瓷器化学性质稳定,具有熔点高、耐腐蚀等特点
B.瓷器是应用较早的人造材料,主要化学成分是二氧化硅
C.瓷器是以黏土为主要原料,经高温烧结而成
D.高温结构陶瓷、超导陶瓷等新型陶瓷与传统陶瓷相比,在成分上有了很大变化
【答案】B
【详解】A.瓷器为无机非金属材料,化学性质稳定,具有熔点高、耐腐蚀等特点,A正确;
B.瓷器是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐,B错误;
C.瓷器是以黏土为主要原料,经高温烧结而成,C正确;
D.高温结构陶瓷、超导陶瓷等新型陶瓷与传统陶瓷相比,在成分上有了很大变化,具有更优良的性能,D正确。
故选B。
2.奥昔布宁具有解痉和抗胆碱作用,其结构简式如图所示。下列有关奥昔布宁的说法正确的是
A.分子式为C22H30NO3 B.分子中的三个氧原子一定不在同一平面
C.可发生加成反应,不能发生取代反应 D.既不是乙醇的同系物,也不是乙酸乙酯的同系物
【答案】D
【详解】A.根据有机物的结构简式以及有机物中碳的成键特点,推出该有机物的分子式为C22H31NO3,故A错误;
B.羰基上碳原子杂化类型为sp2,空间构型为平面形,然后不共线三点确定一个平面,因此该有机物中三个氧原子可能在同一平面,故B错误;
C.该有机物中含有苯环和碳碳叁键,该有机物可以发生加成反应,该有机物中含有羟基和酯基,能发生取代反应,故C错误;
D.该有机物与乙醇、乙酸乙酯的分子结构不相似,因此该有机物既不是乙醇的同系物,也不是乙酸乙酯的同系物,故D正确;
答案为D。
3.下列反应的离子方程式正确的是
A.醋酸溶液中滴加Na2SiO3溶液:2H+ +SiO=H2SiO3↓
B.以铜为电极电解氯化铵溶液:2NH+2Cl- 2NH3↑+H2↑+Cl2↑
C.乙醇与K2Cr2O7酸性溶液反应:3CH3CH2OH+ 2Cr2O +16H+=3CH3COOH+4Cr3+ +11H2O
D.用NaOH溶液吸收Cl2 :OH- +Cl2 =HClO+Cl-
【答案】C
【详解】A. 醋酸溶液中滴加Na2SiO3溶液,正确的离子方程式为,故A错误;
B. 以铜为电极电解氯化铵溶液正确的离子方程式为,故B错误;
C. 乙醇与K2Cr2O7酸性溶液反应,乙醇被氧化成乙酸,Cr2O 被还原为Cr3+,离子方程式为3CH3CH2OH+ 2Cr2O +16H+=3CH3COOH+4Cr3+ +11H2O,故C正确;
D. 用NaOH溶液吸收Cl2正确的离子方程式为2OH- +Cl2 =ClO-+Cl-+H2O,故D错误;
故答案选C。
4.利用原电池原理,我国科学家设计了一种SO2 + H2O2协同转化装置,实现对燃煤发电厂烟气中SO2的高效去除,协同转化装置如图所示,电极为惰性电极。放电时,双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+,并向两极迁移。
该装置工作时,下列叙述错误的是
A.左侧电极区的总反应式为SO2+4OH-_2e-=SO +2H2O
B.协同转化的总反应为SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4
C.反应过程中不需补加稀硫酸
D.左侧电极上的电势比右侧电极上的高
【答案】D
【分析】该装置为原电池,根据电子转移,推出左侧电极为负极 ,右侧电极为正极,然后根据原电池工作原理进行分析解答;
【详解】A.根据上述分析,左侧电极为负极,根据装置图可知,该电极反应式为SO2+4OH-_2e-=SO +2H2O,故A说法正确;
B.右侧电极的电极反应为O2+2e-+2H+=H2O2,根据得失电子数目守恒,协同转化的总反应为SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4,故B说法正确;
C.根据B选项分析,右侧消耗H+,根据原电池工作原理,双极膜中H+向右侧电极移动,根据得失电子数目守恒,右侧消耗H+的量等于从双极膜迁移过来的H+的量,硫酸的总量不变,因此反应过程中不需补加稀硫酸,故C说法正确;
D.原电池中,负极的电势低,正极的电势高,即左侧电极上的电势比右侧电极上低,故D说法错误;
答案为D。
5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是。
A.1.4 g 14C中含有的中子数为0. 8NA
B.2.8g乙烯分子中含有0. 5NA对共用电子
C.标准状况下,2. 24 L二氯甲烷(CH2Cl2)中氢原子数目为0. 2NA
D.室温下,pH=12的Na2S溶液中OH- 数目为0.01NA
【答案】A
【详解】A.1个14C中含有的中子数为8, 1.4 g 14C的物质的量为0.1mol,则含有的中子数为0. 8NA,A正确;
B.2.8g乙烯的物质的量为0.1mol,1个乙烯分子中含有6对共用电子,则分子中含有0.6NA对共用电子,B错误;
C.标准状况下,二氯甲烷为液体,不能计算其物质的量,C错误;
D.不确定溶液体积,不能计算物质的量,D错误。
故选A。
6.室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
实验
实验操作和现象
1
用pH试纸测定某种浓度的溶液的pH,测得pH约为12
2
向溶液中加入过量的溶液,产生黑色沉淀
3
向溶液中通入气体
4
向溶液中滴加几滴溶液,观察不到明显现象
下列说法错误的是A.溶液中存在
B.实验2反应静置后的上层清液中有
C.实验3过程中,水的电离程度逐渐增大
D.实验4发生反应的离子方程式为
【答案】C
【详解】A.根据质子守恒(或电荷守恒和物料守恒)可知溶液中存在,A正确;
B.实验2反应静置后的上层清液为的饱和溶液,此时达到沉淀溶解平衡,所以,B正确;
C.向溶液中通入,反应的化学方程式为,水的电离程度逐渐减小,C错误;
D.向溶液中滴加几滴溶液,因为盐酸不足,则反应为,观察不到明显现象,D正确;
故选C。
7.化合物[WM4Y(ZX4)2·12M2X]可用于水的净化、工业水的处理。M、W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增加,且加和为45,M与W位于不同周期,W、X相邻,X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。Y简单离子在同周期离子中半径最小。取4.53 g该化合物加热分解,得到的热重曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.原子半径大小顺序为Z> Y> X> W>M
B.W、Z均仅有一种含氧酸
C.1 mol该化合物在50~200℃阶段热分解失去12 mol M2X
D.650℃、850℃热分解所得固体化合物分别为Y2(ZX4)3、Y2X3
【答案】D
【分析】X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,X位于第二周期,即X为O元素,W、X相邻,且原子序数依次增大,则W为N,M与W位于不同周期,且原子序数依次增大,则M为H,Y简单离子在同周期离子中半径最小,一般电子层数越多,微粒半径越大,因此Y不位于第二周期,应位于第三周期,一般电子层数相同,微粒半径随着原子序数的递增而减小,则Y为Al,根据原子序数之和为45,推出Z为S元素,据此分析;
【详解】根据上述分析,M为H,W为N,X为O,Y为Al,Z为S;
A.一般电子层数越多,微粒半径越大,电子层数相同,微粒半径随着原子序数的递增而减小,因此原子半径大小顺序是r(Al)>r(S)>r(N)>r(O)>r(H),故A错误;
B.N的化合价多种,含氧酸有HNO3、HNO2等,Z为S,含氧酸为H2SO3、H2SO4等,故B错误;
C.根据上述分析,该化合物为NH4Al(SO4)2·12H2O,加热时,先失去结晶水,4.53g该化合物的物质的量为0.01mol,假设全部失去结晶水,失去0.12mol水,即固体质量减少2.16g,此时固体的质量为2.37g,根据图像可知,50~200℃固体减少的质量为2.07g<2.16g,因此1mol该化合物在该阶段分解失去水的物质的量小于12mol,故C错误;
D.失去全部结晶水后,得到NH4Al(SO4)2,可以看作由(NH4)2SO4、Al2(SO4)3组成,继续对固体加强热,硫酸铵分解为氨气、二氧化硫、氮气和水,此时剩余固体为Al2(SO4)3,NH4Al(SO4)2·12H2O~Al2(SO4)3,0.1molNH4Al(SO4)2·12H2O完全转化成硫酸铝,得到铝的质量为0.005mol×342g/mol=1.71g,因此650℃得到固体化合物是Al2(SO4)3,硫酸铝继续加强热,硫酸铝分解为氧化铝和三氧化硫,完全转化成氧化铝时有NH4Al(SO4)2·12H2O~Al2O3,得到氧化铝的质量为0.005mol×102g/mol=0.51g,因此850℃得到固体化合物是Al2O3,故D正确;
故答案为D。
二、工业流程题
8.三氧化钨(WO3)是一种重要的化工原料,有望延长燃料电池寿命,在陶瓷、船舶、合金等制造中也有重要应用。一种综合处理钨精矿粉(含FeWO4和MnWO4)并制备WO3的工艺流程如图所示:
已知:①“烧渣”的主要成分为Fe2O3、KNO2、K2MnO4、K2WO4和KOH。
②弱碱性和酸性体系中,K2Mn4O、歧化为KMnO4和MnO2
回答下列问题:
(1)“焙烧”前,须将钨精矿粉与KOH、KNO3混合均匀,目的是_______,该工序中FeWO4发生反应的化学方程式为_______。
(2)“调pH不能过低,原因是_______,滤渣1中主要成分为_______(写化学式)。
(3)“沉钨”工序中生成钨酸的离子方程式为_______。
(4)若在实验室中进行“煅烧”操作,可将固体放在_______(填仪器名称)中加热。
(5)常温下,“沉锰”中调节溶液pH=10.2时,Mn2+恰好沉淀完全[此时溶液中c(Mn2+)=1.0×10-5 mol·L-1],则Ksp[Mn(OH)2]的数量级为_______。
【答案】(1) 增大原料的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率 2FeWO4+4KOH+KNO3 Fe2O3+ KNO2+2K2WO4+2H2O
(2) 导致H2WO4提前沉淀,降低WO3的产率 MnO2
(3)2H+ +WO= H2WO4↓
(4)坩埚
(5)10-13
【分析】矿粉中含有FeWO4和MnWO4,根据信息①,得知焙烧时,“烧渣”的主要成分为Fe2O3、KNO2、K2MnO4、K2WO4和KOH,然后加水溶解,氧化铁不溶于水,其余物质可溶,过滤后,浸渣主要成分是氧化铁,根据信息②,“浸液”中加硫酸调节pH,锰酸钾发生歧化反应,过滤后滤渣1的主要成分是MnO2,滤液1中加入硫酸,得到H2WO4沉淀,据此分析解答;
(1)
“焙烧”前将钨精矿粉与KOH、KNO3混合均匀,其目的是增大原料的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率;FeWO4与KOH、KNO3混合加热发生反应生成Fe2O3、KNO2、K2WO4、H2O,铁元素的化合价由+2价升高为+3价,氮元素的化合价由+5降低为+3价,因此反应方程式为2FeWO4+4KOH+KNO3 Fe2O3+ KNO2+2K2WO4+2H2O;故答案为增大原料的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率;2FeWO4+4KOH+KNO3 Fe2O3+ KNO2+2K2WO4+2H2O;
(2)
根据“沉钨”步骤,加入稀硫酸得到H2WO4沉淀, “调pH”步骤中如果pH过低,导致H2WO4提前沉淀,降低WO3的产率;根据上述分析,滤渣1中主要成分是MnO2;故答案为导致H2WO4提前沉淀,降低WO3的产率;MnO2;
(3)
滤液1中钨元素以WO,利用强酸制弱酸,发生的离子方程式为2H+ +WO= H2WO4↓;故答案为2H+ +WO= H2WO4↓;
(4)
在实验室中进行“煅烧”,所用仪器必须耐高温,因此实验室常将固体放在坩埚中进行加热煅烧,故答案为:坩埚;
(5)
常温下,Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+)×c2(OH-)=1.0×10-5×()2=1.0×10-12.6,数量级为10-13;故答案为10-13。
三、实验题
9.苯甲酸乙酯(C6H5COOCH2CH3)可用于配制香水和人造精油,还可以作为食用香精。实验室可用苯甲酸(熔点122.1℃)与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,制备装置如图所示(部分装置已省略)。制备方法如下:
步骤①:在烧瓶中加入苯甲酸6.1g。乙醇30.0mL、浓硫酸4.0mL、适量环已烷、少。量沸石。按如图所示安装好装置,加热烧瓶,控制一定温度加热回流2 h。
步骤②:将烧瓶中的反应液倒入盛有50.0mL水的烧杯中,加入Na2CO3溶液至溶液呈中性。
步骤③:用分液漏斗分出有机层,再用乙醚萃取水层中的残留产品,二者合并,加到蒸馏装置中,加入沸石与无水硫酸镁,加热蒸馏制得产品5.0 mL。部分物质的性质如下表所示:
物质名称
苯甲酸
乙醇
环己烷
苯甲酸乙酯
摩尔质量/(g/mol)
122
46
84
150
密度/(g/cm3)
1.2659
0.7893
0.7318
1.0500
沸点/℃
249.2
78.3
80.8
212.6
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_______,冷却水从_______(填“a”或“b”)口进入。在本实验中浓硫酸的作用是_______。
(2)制取苯甲酸乙酯的化学方程式为_______。
(3)步骤②中加入Na2CO3溶液的作用是_______。
(4)步骤③中进行蒸馏操作时,加入无水硫酸镁的目的是_______。
(5)该实验中苯甲酸乙酯的产率为_______。
【答案】(1) 球形冷凝管 b 催化剂、吸水剂
(2) +CH3CH2OH+H2O
(3)吸收乙醇、硫酸和未反应的苯甲酸,且降低苯甲酸乙酯的溶解度
(4)除去苯甲酸乙酯中的水分
(5)70%
【分析】通过苯甲酸和乙醇的酯化反应,可制得苯甲酸乙酯,浓硫酸作为催化剂、吸水剂,回流2小时,反应完成后,将反应液倒入盛水的烧杯中,再加入碳酸钠中和硫酸和苯甲酸,同时可降低苯甲酸乙酯的溶解度,用分液漏斗分出有机层,再用乙醚萃取水层中的残留产品,二者合并,加到蒸馏装置中,加入沸石与无水硫酸镁,加热蒸馏制得纯净的苯甲酸乙酯,据此解答。
(1)
仪器A的名称为球形冷凝管(或冷凝管),凝管中冷却水的流向为都是下进上出,所以应是b到a;酯化反应需要浓硫酸催化且还生成水,在本实验中浓硫酸的作用是作催化剂、吸水剂;
(2)
苯甲酸与乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯和水,则制备苯甲酸乙酯的化学方程式为+CH3CH2OH+H2O;
(3)
Na2CO3呈碱性,可以吸收乙醇、硫酸和未反应的苯甲酸,且降低苯甲酸乙酯在水层中的溶解度利于分液;
(4)
无水硫酸镁可以吸水,常用做干燥剂,所以加入无水硫酸镁的目的是除去苯甲酸乙酯中的水分;
(5)
已知投入的苯甲酸的物质的量为,乙醇的物质的量为,乙醇过量,则理论上产生的苯甲酸乙酯的物质的量为0.05mol,质量为0.05mol×150g/mol=7.5g,该实验中苯甲酸乙酯的产率为:。
四、原理综合题
10.利用“萨巴蒂尔反应”,空间站的水气整合系统将CO2转化为CH4和水蒸气,配合O2
生成系统可实现O2的再生。回答下列问题:
I.萨巴蒂尔反应为CO2(g)十4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g) ∆H
(1)已知25°C和101 kPa时,①H2(g)的燃烧热△H=- 285. 8 kJ●mol-1;
②CH4(g)的燃烧热∆H=- 890. 3 kJ●mol-1;
③H2O(g)=H2O (l) ∆H=-44.0 kJ●mol-1。
则萨巴蒂尔反应的∆H=_______kJ●mol-1。
(2)萨巴蒂尔反应的前三步反应历程如图所示,其中吸附在催化剂Pt/SiO2表面的物质用“*”标注,Ts表示过渡态。从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会_______(填“放出”或“吸收”)热量,反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为_______。
II.CO2在一定条件下能与H2O发生氧再生反应:CO2(g) +2H2O(g) CH4(g)+ 2O2(g) ∆H=+802.3 kJ●mol-1
(3)恒压p0条件下,按c(CO2) : c(H2O)=1 : 2投料,进行氧再生反应,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图所示。350 ℃时,该反应的平衡常数Kp=_______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。为了提高CO2的转化率,除升高温度外,还可采取的措施为_______(写出一条)。
(4)氧再生反应还可以通过酸性条件下半导体光催化转化实现,反应机理如图甲所示:
①光催化CO2转化为CH4时,阴极的电极反应式为_______。
②催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图乙所示。300~400℃之间,CH4生成速率加快的原因是_______。
(5)氧再生反应所需的能量可由合成氨反应提供。合成氨反应的焓变和熵变如下:N2 (g) +3H2(g) 2NH3(g) ∆H= -92.4 kJ●mol-1 ∆S=-200J·K-1●mol-1常温(298 K)下,合成氨反应的自由能∆G=_______ kJ ●mol-1, 合成氨反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发进行。
【答案】(1)-164.9
(2) 吸收 ·CO+·OH+·H+3H2(g)→·CO+3H2(g)+H2O(g)或为·OH+·H→H2O(g)
(3) 1 减少c(CO2) ∶c(H2O)的投料比或增大c(H2O)或及时逸出产物等
(4) CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O 300℃~400℃之间,温度比催化剂对甲烷的生成速率影响大,因此温度升高,化学反应速率加快,CH4的生成速率加快
(5) -32.8 能
【解析】(1)
①氢气的燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol
②甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ/mol
③H2O(g)=H2O (l) ∆H=-44.0 kJ/mol
根据盖斯定律,推出4×①-②-2×③,得出CO2(g)十4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g) ∆H=-164.9 kJ/mol;故答案为-164.9;
(2)
根据图像可知,吸附态的能量小于过渡态,因此从物质吸附在催化剂表面到形成过程过渡态的过程会吸收热量;根据反应历程可知,最小能垒的步骤的化学方程式为·CO+·OH+·H+3H2(g)→·CO+3H2(g)+H2O(g)或为·OH+·H→H2O(g);故答案为吸收;·CO+·OH+·H+3H2(g)→·CO+3H2(g)+H2O(g)或为·OH+·H→H2O(g);
(3)
该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,甲烷、氧气物质的量浓度增大,且两者浓度之比为1∶2,结合图像可知,d为甲烷,c为氧气,a为水蒸气,b为二氧化碳,350℃下,反应达到平衡时,CO2和CH4的浓度相同,H2O和O2的浓度相同,由反应可知,CO2和H2O按c(CO2)∶c(H2O)=1∶2投料,则平衡时H2O的浓度是CO2的2倍,O2的浓度是CH4的2倍,则化学平衡常数Kp==1;为了提高CO2的转化率,除升高温度外,还可采取的措施是减少c(CO2) ∶c(H2O)的投料比或增大c(H2O)或及时逸出产物等;故答案为1;减少c(CO2) ∶c(H2O)的投料比或增大c(H2O)或及时逸出产物等;
(4)
①由图示信息可知,光催化CO2转化为CH4时,阴极的电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;故答案为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;
②由图可知,温度在250℃时,催化剂的转化效率和CH4的生成速率均达到最大值,温度从250℃升高到300℃过程中,催化剂转化效率和CH4的生成速率均迅速下降,但超过300℃后,催化剂的转化效率减小到几乎为0,而CH4的生成速率加快,可判断是温度对反应的影响导致的,即300℃~400℃之间,温度比催化剂对甲烷的生成速率影响大,因此温度升高,化学反应速率加快,CH4的生成速率加快,故答案为300℃~400℃之间,温度比催化剂对甲烷的生成速率影响大,因此温度升高,化学反应速率加快,CH4的生成速率加快;
(5)
∆G=∆H-T∆S=-92.4kJ/mol-298×(-0.2kJ/(K·mol))=-32.8 kJ/mol<0,故合成氨反应在常温下能够自发进行;故答案为-32.8;能。
五、结构与性质
11.推广磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池的新能源汽车对减少二氧化碳排放和大气污染具有重要意义。工业上用FeCl3、NH4H2PO4、、LiCl及苯胺()为原料制磷酸亚铁锂材料。
回答下列问题:
(1)基态铁原子的价层电子排布式为_______,基态Fe3+较基态Fe2+稳定的原因是_______(从价层电子排布角度分析)。
(2)在NH4H2PO4中,N、P、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______;NH中N原子的杂化轨道类型为_______。
(3)LiFePO4中,PO的空间结构为_______。
(4)1 mol 中含有_______mol σ键。苯胺水溶性大于苯的主要原因是_______。
(5)某锂电池的负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间,晶胞结构(底边为平行四边形)如图所示。
①石墨的硬度小,其原因是_______,石墨的熔、沸点高,其原因是_______。
②该晶体的化学式为_______,该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142pm,石墨烯层间距离为335pm,则该晶体的密度为_______g•cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数,列出计算表达式)。
【答案】(1) 26 基态Fe3+价层电子式为3d5,处于半满较稳定状态,导致基态Fe3+较基态Fe2+更稳定
(2) N>O>H sp3
(3)正四面体
(4) 14NA 苯胺分子中有N-H键,可与水分子形成氢键,增大溶解度
(5) 石墨晶体为层状结构,层间作用力为范德华力,硬度小 层内碳原子间以共价键结合,熔沸点高 LiC6
【解析】(1)
根据鲍利原理可知,原子核外没有运动状态相同的电子,铁是26号原子,核外有26个电子,则基态铁原子核外电子运动状态有26种,根据洪特规可知,由于基态Fe3+价层电子式为3d5,处于半满较稳定状态,导致基态Fe3+较基态Fe2+更稳定。
(2)
同周期主族元素,自左而右,第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族的元素比相邻元素的大,故第一电离能由大到小的顺序为N>O>H;铵根离子的中心N原子价层电子对数为4+=4,为sp3杂化。
(3)
磷酸根离子的中心原子价层电子对数为4+=4,VSEPR模型为正四面体,P原子的杂化方式为sp3,无孤电子对,则磷酸根离子的空间结构为正四面体。
(4)
苯胺()中含有C-C键、C-H键、C-N键、N-H键,均为σ键,则1mol苯胺中共计σ键14mol,数目为14NA;因苯胺分子中有N-H键,可与水分子形成氢键,增大溶解度。
(5)
①石墨的硬度小,其原因是石墨晶体为层状结构,层间作用力为范德华力,硬度小;石墨的熔、沸点高,其原因是层内碳原子间以共价键结合,熔沸点高。②由图可知,Li原子位于顶点,个数为8×=1,C原子位于面上和体内,个数为8×+2=6,则化学式为LiC6;该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142pm,则底边边长为3×142pm,石墨烯层间距离为335pm,又底边为平行四边形,顶角为60°,设晶胞的密度为dg/cm3,晶胞质量为,晶胞体积为cm3,结合密度公式ρ=,解得d=g/cm3。
六、有机推断题
12.化合物M对利什曼原虫和克氏锥虫有显著的抑制作用,在医药工业中的一种合成方法如下:
已知:RCOOR'RCH2OH
回答下列向题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)B的结构简式为_______
(3)D中含氧官能团的名称为_______
(4)由G生成H的反应类型为_______
(5)H→I的反应条件和试剂为_______
(6)反应E+J→K的化学方程式为_______
(7)满足下列条件的G的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①与FeCl3溶液发生显色反应; ②能发生银镜反应; ③不含有甲基。
其中核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为2:2:1:1: 1的结构简式为_______。
【答案】(1)1、4-苯二酚(或对苯二酚)
(2)
(3)酚羟基、醚键、羧基
(4)取代反应或酯化反应
(5)光照、溴
(6)
(7) 23
【分析】由流程可知,A中酚羟基和甲醇发生取代反应生成B,结合化学式可知,B结构简式为;B引入羧基和氢氧化钠反应生成C,C酸化后得到,D结构简式为;D发生酯化反应生成E;F发生取代反应生成G:,G发生酯化反应生成H:,H中与苯环直接相连的甲基发生取代反应引入溴原子生成I:,I发生已知反应原理生成J;EJ生成K,K转化为M;
(1)
A的化学名称是1、4-苯二酚(或对苯二酚);
(2)
由分析可知,B的结构简式为;
(3)
D结构简式为;则D中含氧官能团的名称为酚羟基、醚键、羧基;
(4)
由G生成H的反应为羧基和羟基生成酯基的反应,为取代反应;
(5)
H中与苯环直接相连的甲基发生取代反应引入溴原子生成I ,故H→I的反应条件和试剂为光照、溴;
(6)
反应E+J→K的反应为J中甲基上溴与E中酚羟基发生取代反应生成K,化学方程式为;
(7)
G结构简式为:,满足下列条件的G的同分异构体:
①与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基;②能发生银镜反应,含有醛基或为甲酸酯 ③不含有甲基。则由3种基团组合:-CH2Br、-OH、-CHO;-Br、-OH、-CH2CHO;-OH、-CHBrCHO;
苯环上有3个取代基时,各有10种,合计20种;
苯环上有2个取代基时,有邻间对3种;故共23种;
其中核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为2:2:1:1: 1,则结构较为对称,结构简式为。
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