湖南师范大学附属中学2023届高三化学上学期第四次月考试卷(Word版附解析)
展开湖南师大附中2023届高三月考试卷(四)
化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Cl-35.5 Ni-59 Sb-122
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活、生产、科技、环境等密切相关,下列说法正确的是
①2022冬奥会部分场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃,其中镉属于过渡元素 ②碳纤维和硅酸盐陶瓷都是新型无机非金属材料 ③医院里的血液透析利用了胶体的性质 ④二氧化硫可用于杀菌、消毒、漂白,故可广泛用于食品的加工和生产 ⑤神舟十三号飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子 ⑥黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
A. ①③⑥ B. ②③⑤ C. ②⑤⑥ D. ③④⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①镉元素属于过渡金属元素,故正确;
②硅酸盐陶瓷是传统无机非金属材料,不是新型无机非金属材料,故错误;
③利用血液透析进行治疗因肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,是利用了血液是胶体,不会通过半透膜的性质,故正确;
④二氧化硫有毒,可用于杀菌、消毒、漂白,但不能广泛用于食品的加工和生产,故错误;
⑤玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,错误;
⑥黄铜(铜锌合金)制作的铜锣中,锌做负极,铜做正极被保护,不易产生铜绿,正确;
综上所述,①③⑥正确,选A。
2. 下列描述原子结构的化学用语正确的是
A. 氯化铵的电子式:
B. 基态铜原子的价层电子排布式:
C. 乙烯分子的结构简式为
D. 的VSEPR模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铵为离子化合物,铵根离子与氯离子之间通过离子键结合,电子式为:,故A错误;
B.Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,价层电子排布式为:3d104s1,故B错误;
C.乙烯分子中官能团碳碳双键不可省略,其结构简式为:CH2=CH2,故C错误;
D.H2O的中心原子的价层电子对数为2+=4,含有2对孤电子对,VSEPR模型为,故D正确;
故选:D。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 23g中为杂化的原子数为
B. 物质的量浓度均为1mol/L的和混合溶液中,含有的数目为3
C. 中配体的个数为6
D. 甲烷酸性燃料电池中正极有1mol气体反应时转移的电子数目为4
【答案】D
【解析】
【详解】分子中C和O均为杂化,物质的量为0.5mol,其中杂化的原子数为,故A错误;
B.没有说明体积,无法计算离子数目,故B错误;
C.中配体为,则1mol中配体的个数为4,故C错误;
D.甲烷酸性燃料电池中正极反应为,则1mol反应时转移的电子数目为4,故D正确。
综上所述,D正确。
4. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中滴加少量溶液:
B. 将少量气体通入足量的溶液中:
C. 使用溶液检验:
D. 铅蓄电池放电时正极上的反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液中滴加少量溶液,作催化剂,A错误;
B.将少量气体通入足量的NaClO溶液中,因有还原性,HClO有强氧化性,会发生氧化还原反应:,B错误;
C.与反应时,生成蓝色的沉淀,两者反应的离子方程式为,C正确;
D.铅蓄电池放电时正极得电子生成固体,正确的离子方程式为,D错误。
综上所述,C正确。
5. 向含HCN的废水中加入铁粉和可制备,发生反应:,下列说法正确的是
A. 依据反应可知:;还原性:
B. HCN中C的化合价为+2价;HCN分子中键和键数目之比为1∶1
C. Fe位于周期表中第ⅧB族;反应中Fe失去电子
D. 该反应中每生成气体,转移的电子数目为0.2
【答案】B
【解析】
【详解】A.由方程式可知,该反应为有化合价变化的氧化还原反应,与溶液的酸碱性无关,无法判断HCN和的酸性强弱,因此无法比较酸的电离常数的大小,A错误;
B.HCN的结构式为H—C≡N,其中H的化合价为+1,N的化合价为,根据化合价代数和为0,C的化合价为+2,H—C为键,C≡N中有1个键,2个键,因此HCN分子中键和键数目之比为2∶2,即1∶1,B正确;
C.Fe是26号元素,在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族,Fe的价层电子排布式为,在该反应中Fe的化合价从0价升高到+2价,失2个电子,因此失去了电子,C错误;
D.未指明标准状况,无法计算转移的电子数目,D错误;
故答案为;B。
6. 利用下列实验装置不能完成相应实验的是
A. 装置①可用作少量氨气的尾气吸收装置
B. 装置②制取收集并吸收HCl
C. 用装置③探究;KCl浓度增大,平衡是否移动
D. 装置④模拟铁的腐蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨气易溶于水,装置①可防倒吸,装置①可用作少量氨气的尾气吸收装置,故不选A;
B.氯化氢易溶于水,装置②能发生倒吸,不能用装置②收集HCl,故选B;
C.FeCl3与KSCN的反应实质是Fe3++SCN-⇌Fe(SCN)3,所以增加KCl的浓度对平衡移动没有影响,故不选C;
D.酸性条件下,铁发生析氢腐蚀,左侧试管内气体增多,U形管内左侧红墨水液面降低;中性条件或弱碱性条件下,铁发生吸氧腐蚀,右侧试管内气体减少,U形管内右侧红墨水液面升高;所以装置④可以模拟铁的腐蚀,故不选D;
综上所述,选B。
7. 某种电化学的电解液的组成如图所示,X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法正确的是
A. 电解熔融可获得Q的单质 B. 第一电离能:Y>Z>Q
C. W的含氧酸均为强酸 D. 的空间结构为正四面体形
【答案】D
【解析】
【分析】根据组成结构以及成键特点,X和W只有一个共价键,可能是为H和卤族元素,Y有四个共价键,五种元素原子序数依次增大,且属于短周期元素,因此Y为C,X为H,W应为Cl,一个Z有三个共价键,该物质为离子化合物,形成四个键的Z失去一个电子,因此Z为N,Q形成四个共价键中有一个配位键,因此Q为Al。
【详解】A.熔融的AlCl3不导电,不能电解熔融AlCl3制备金属Al,一般用电解熔融Al2O3的方法冶炼Al单质,故A错误;
B.同主族元素从上到下第一电离能减小,同周期从左到右第一电离能有增大的趋势,N>C>Al,故B错误;
C.Cl的含氧酸不一定为强酸,如HClO为弱酸,故C错误;
D.中Al原子有4个价电子对,无孤电子对,空间结构为正四面体形,故D正确;
选D。
8. 我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置如图所示。下列说法正确的是
A. c为电源的正极
B. ①②中,捕获时碳元素的化合价均未发生变化
C. d极的电极反应为
D. 转移1mol电子可捕获2.8L(标准状况)
【答案】B
【解析】
【详解】过程①为,a极电极反应为,a电极失电子,为阳极,则b电极为电源的正极;过程②为,d极电极反应为,d电极得电子,通电为阴极,则c为电源的负极。
A.由以上分析可知,c为电源的负极,A错误;
B.①②中,捕获CO2时发生的反应分别为、,其中碳元素的化合价均未变化,B正确;
C.d极电极反应为,d电极得电子为阴极,C错误;
D.将阴、阳极发生的电极反应相加,便得到总反应为,转移4mol电子时,消耗1mol,则转移1mol电子可捕获的体积为(标准状况下) ,D错误;
故选B。
9. (式量为M)是生物医药、太阳能电池等领域的理想荧光材料,其晶胞结构如图所示,阿伏加德罗常数为。已知:原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,一种自旋状态用表示,与之相反的表示,称为电子的自旋磁量子数。下列说法错误的是
A. 的价层电子排布式为
B. 基态S原子电子自旋磁量子数的代数和为1
C. 若A点的分数坐标为,则B点的分数坐标为
D. 晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.位于第五周期ⅢA、核外电子排布式为,A正确;
B. 基态S原子电子排布式为,同一个轨道中电子自旋方向相反、电子自旋磁量子数的代数和为0,中有2个p电子位于同一个轨道、另2个电子分占两个p轨道且自旋方向相同,则电子自旋磁量子数的代数和为1或-1,B不正确;
C. 由晶胞示意图可知,若A点的分数坐标为,则B点的分数坐标为,C正确;
D.晶胞中Cu有8个位于顶点、4个面心、1个晶胞内,个数为8×+4×+1=4,In有4位于棱上、6个在面心,个数为4×+6×=4,8个S位于晶胞内,则晶体的密度为,D正确;
答案选B。
10. 中科院设计并完成了催化氧化制取的新路径,其主要反应为:
反应I:
反应II:
一定条件下,向容积为0.5L的容器中通入2.5mol和5mol,若仅考虑上述反应,平衡转化率和平衡时的选择性随温度、压强的关系如图所示,、代表不同压强下乙烷的平衡转化率。
已知:的选择性
下列说法正确的是
A. 压强
B. 压强为温度为T时,反应I平衡常数K为0.5
C. 压强为、温度为T时,反应达平衡时,混合气体中
D. 一定温度下,增大可提高的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【分析】根据图像可知,和是乙烷的平衡转化率随温度变化的等压线,结合两个方程式气体分子数变化可推断和的压强大小;根据图像中温度为T时,等压线乙烷的转化率为50%,其中乙烯的选择性为80%,列出两个选择性反应的三段式进行相关计算。
【详解】A.I和II反应前后气体分子数都增大,相同温度下,增大压强都能使I和II反应平衡逆向移动,乙烷的转化率减小,由图像可知,的压强大乙烷的转化率低,故A错误;
B.根据题意和分析,压强为温度为T时,I和II反应的三段式为:
反应I平衡常数==,故B错误;
C. 根据B选项所得数据,平衡时混合气体中=2,故C正确;
D.一定温度下,增大,的平衡转化率降低,故D错误;
答案选C。
二、不定项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一项或两项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 氯化亚铜(CuCl)为白色结晶,微溶于水,不溶于硫酸、稀硝酸和乙醇,溶于氨水、浓盐酸,并生成配合物,它露置于空气中易被氧化为绿色的高价铜盐。其工业生产流程如下图,实验室可在如图所示装置中完成合成反应。以下兑法正确的是
A. 如图玻璃容器的名称是圆底烧瓶
B. 反应①的化学方程式为
C. 洗涤烘干时,应用稀硫酸洗涤
D. 从环保角度考虑,当反应容器上方红棕色气体最终全部变为无色才能停止通入氧气
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图中玻璃容器的名称是三颈烧瓶,A错误;
B.观察反应①的反应物和生成物,即可确定该反应的化学方程式为,B正确;
C.洗涤CuCl宜选用无水乙醇,不选用稀硫酸,虽然CuCl难溶于稀硫酸,但用稀硫酸洗涤,会给CuCl表面带来少量的和杂质,C错误;
D.NO2是有毒气体,NO2、O2和H2O反应生成HNO3,故通O2可消除的污染,D正确。
故答案为:BD。
12. 硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为和,还有少量、、、和等)为原料制备硼酸的工艺流程如图所示:
下列说法正确的是
A. 与硫酸反应产物为,该反应的化学方程式为
B. “浸渣”仅为
C. “净化除杂”先加溶液将氧化,然后再加入过量NaOH
D. “蒸发浓缩,冷却结晶”可用“蒸发结晶”替代
【答案】A
【解析】
【详解】以铁硼矿(主要成分为和,还有少量、FeO、CaO、和等)为原料制备硼酸(),由流程可知,加硫酸溶解只有不溶,CaO转化为微溶于水的,“净化除杂”需先加溶液,将转化为,调节溶液的pH约为5,使、均转化为沉淀,则“滤渣”为、,然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出。
A.与与硫酸反应产物为,该反应的化学方程式为,A项正确;
B.“浸渣”为,B项错误;
C.“净化除杂”先加溶液将转化为,加入过量NaOH会和反应得到偏铝酸钠,不能除去,C项错误;
D.最后浓缩结晶时含有杂质,不可“蒸发结晶,D项错误;
答案选A。
13. 用盐酸滴定20.00mL溶液,溶液中、、的分布分数[如分布分数:]随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是
A. 的的数量级为
B c点中
C. 第二次突变,可选酚酞作指示剂
D. 水的电离程度:a>b>e
【答案】BD
【解析】
【分析】用0.1000mol/L盐酸滴定20.00mL溶液,pH较大时的分布分数最大,随着pH的减小,的分布分数逐渐减小,的分布分数逐渐增大,恰好生成NaHA之后,的分布分数逐渐减小,的分布分数逐渐增大,表示、、的分布分数的曲线如图所示,据此分析选择。
【详解】A.的,根据交点1计算可知,A错误;
B.根据图像可知c点中,B正确;
C.根据图像可知第一次滴定突跃溶液呈碱性,所以可以选择酚酞作指示剂,第二次滴定突跃溶液呈酸性,应选择甲基橙作指示剂,C错误;
D.a点滴定刚开始,主要溶质为为强碱弱酸盐,对水的电离有促进作用,b点消耗20mLHCl,生成NaHA,对水的电离有促进作用降低,c点HCl过量,对水的电离有抑制作用,水的电离程度:a>b>e ,D正确;
答案选BD。
14. 是一种钠离子电池正极材料,充、放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法中错误的是
A. 每个晶胞中含个数为
B. 每个晶胞中0价Cu原子个数为
C. 放电时由转化为NaCuSe的电极反应为:
D. 充电时1mol晶胞完全转化为晶胞,转移的电子数为8
【答案】A
【解析】
【分析】由晶胞结构可知,位于顶点和面心的个数为,每个晶胞中含4个,设中和个数分别为a和b,则,由化合价代数和为0可得,联立两方程可得,即每个中含个数为,每个晶胞中含个数为,据此分析。
【详解】A.由分析可知,每个晶胞中含个数为,A错误;
B.每个晶胞中含个数为,据此分析,由每个转化为,产生0价铜原子个,则每个晶胞中含0价铜原子个数为,B正确;
C.放电时NaCuSe转化为电极反应式为:
,C正确;
D.充电时1mol晶胞完全转化为晶胞,转移的电子数为,D正确。
综上所述,选A。
三、非选择题:本题共4小题,共54分。
15. 超酸是一类比纯硫酸更强的酸,在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组用制备超酸并进行性质探究实验。由三氯化锑()制备的反应如下:、。制备的初始实验装置如图(毛细管连通大气,减压时可吸入极少量空气,防止液体暴沸;夹持、加热及搅拌装置略):
相关性质如表:
物质
熔点
沸点
性质
734℃
220.3℃
极易水解
3.5℃
79℃/2.9kPa(140℃分解)
极易水解
回答下列问题:
(1)Sb的价电子排布图为_______。
(2)试剂X的作用为____________________________。
(3)反应完成后,关闭活塞a、打开活塞b,减压转移_______(填仪器名称)中生成的至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前,必须关闭的活塞是_______(填“a”或“b”);用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是__________________。
(4)由制备时,应选用_______材质的仪器(填标号)。
A. 玻璃 B. 陶瓷 C. 铁或铝 D. 聚四氟乙烯
(5)经后续反应制得4.27g,计算所得的产率为_______(保留2位有效数字)。
(6)1966年,美国研究员J·Lukas无意中将蜡烛扔进一个酸性溶液()中,发现蜡烛很快溶解,并放出。已知稳定性:,写出等物质的量的异丁烷与发生反应的化学方程式:_____________________。
【答案】(1) (2)吸收氯气,防止污染空气
(3) ①. 三颈烧瓶(或三口烧瓶) ②. b ③. 防止分解 (4)D
(5)90% (6)
【解析】
【小问1详解】
Sb的价电子排布式为5s25p3,其排布图为;
【小问2详解】
根据表中提供信息可知,、极易水解,因此试剂X的作用是防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶,同时吸收氯气,防止污染空气;
【小问3详解】
由实验装置知,反应完成后,关闭活塞a、打开活塞b,减压转移三口烧瓶中生成的至双口烧瓶中;减压蒸馏前,必须关闭活塞b,以保证装置密封,便于后续抽真空;根据表中提供信息知,受热易分解,因此用减压蒸馏而不用常压蒸馏,可以防止分解;
【小问4详解】
由题意可知,为超强酸,所以制备时,不能选用铁质或铝质材料仪器,由方程式可知,制备时,需要用到HF作反应物,所以不能选用玻璃材质、陶瓷材质的仪器,则制备时只能选用聚四氟乙烯材质的仪器,故选D。
【小问5详解】
制备的化学反应为;,可得关系式
理论上制备出的质量为,因此,所得的产率为;
【小问6详解】
已知烷烃与酸性溶液()反应放出,则电离出与,且稳定性:,则与结合,则异丁烷与发生反应的化学方程式:。
16. 某三元锂电池放电时,正极材料部分变为。从废旧三元锂电池正极材料(还含少量Al、Fe等杂质)中回收锂、钴、镍的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,氧化的离子方程式为__________________。
(2)25℃时,几种难溶电解质的溶度积如下:
化学式
溶度积
该“浸出液”中金属离子的起始浓度范围均在0.001~0.01mol/L之间,“除杂”时所得“滤渣”中可能含有的物质有____________(填化学式)。
(3)“萃取1”是将____________(填离子符号)萃取入“有机相1”中而除去。“萃取2”时,、的萃取率与水相pH的关系如图所示。“萃取2”时水相pH控制的最佳范围为____________(填标号)。
A.4.0~4.5 B.4.5~5.0 C.5.0~5.5 D.5.5~6.0
(4)“沉锂”时,锂的沉淀率越大,最终溶液的pH越小,其原因是________________________(请结合离子方程式解释原因)。
(5)镍与铁性质相似,均易与一氧化碳作用形成羰基配合物,中心原子价电子数与配位体提供的成键电子数遵循规则。如:,则镍与CO形成的配合物化学式为______,该镍与CO形成的配合物中键和键数目之比为______。
(6)NiO的晶胞结构如图甲所示,其中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,1),则C的离子坐标参数为______。一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为作密置单层排列,填充其中(如图乙),已知的半径为a pm,设阿伏加德罗常数值为,每平方米面积上具有该晶体的质量为______g(用含a、的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)、
(3) ① (或、) ②. C
(4)“沉锂”时发生反应,锂沉淀率越大,最终溶液越大、pH越小
(5) ①. ②. 1∶1
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】废旧三元锂电池正极材料加入双氧水和稀硫酸进行酸浸,浸出液中含有、、、、、等,调节pH=4进行除杂,除去滤渣、,所得滤液分别加入萃取剂萃取或沉淀锰、钴、锂、镍。
【小问1详解】
中Ni、Mn、Co的平均化合价为+3,被还原为+2价后化合价共降低1价;被氧化为,化合价共升高2价,故氧化的离子方程式为;
【小问2详解】
pH=4即,金属离子浓度为0.001~0.01mol/L时,、会沉淀,、、不沉淀,故“滤渣”中可能含有的物质有、;
【小问3详解】
、在“除杂”时沉淀除去(尚未完全沉淀),在“萃取2”时萃取回收,在“沉镍”时沉淀回收,在“沉锂”时沉淀回收,故在“萃取1”时萃取除去;pH为5.0~5.5时,萃取率低、萃取率高,可选择萃取钴;答案选C;
【小问4详解】
“沉锂”时发生反应,锂沉淀率越大,最终溶液越大、pH越小;
【小问5详解】
因中心原子价电子数与配位体提供的成键电子数遵循18电子规则,镍价电子数为10,则镍与CO形成的配合物化学式为;中含有4个配位键属于键,配体CO分子中C上有一对孤对电子,C、O原子都符合8电子稳定结构,则C、O之间为三键,三键中含有1个键、2个键,所以中键和键数目之比为1∶1;
【小问6详解】
由氧化镍晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0)、B为(1,1,1)可知,晶胞的棱长为1,则位于右侧面心离子坐标参数C为;由图乙可知,每个镍离子被3个氧离子包围,每个氧离子被3个镍离子包围,相对位置如图所示:,相邻的3个氧离子的中心形成边长为2a pm的正三角形,每个三角形中含有1个镍离子,三角形的面积为,实际上镍离子被如图所示的两个小三角形所包含:,两个小三角形形成的平行四边形的面积为,含有的氧离子个数为,则每平方米面积上具有该晶体的质量为。
17. 氢气是一种理想的二次能源,在石油化工、冶金工业、治疗疾病、航空航天等方面有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)已知氨分解反应的焓变()和活化能,则合成氨反应的活化能______。
(2)698.4K时,中各组分的“”图像如图:
正反应速率为,逆反应速率为,其中,为速率常数,若,,则A点时刻逆反应速率的计算式为______,平衡常数K=______(保留一位小数)。
(3)在723K时,0.10mol(g)和0.20mol(g)在恒容密闭容器中发生反应:
①
平衡后容器中的总压为50.66kPa,经分析知其中水蒸气的物质的量分数为10%,则的转化率为______。继续向容器中加入过量CoO(s),又增加了如下两个平衡:
②
③
经分析,再次达到平衡后,容器中水蒸气的物质的量分数为30%,则______ (填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)对于反应的反应体系,标准平衡常数,其中为标准压强,、和为各组分的平衡分压,如:,为平衡总压,为平衡系统中NO的物质的量分数。若NO的起始物质的量为1mol,假设反应在恒定温度和标准压强下进行,NO的平衡转化率为,则______(用含的最简式表示)。
【答案】(1)254 (2) ①. ②. 54.7
(3) ①. 30% ②. 小于
(4)
【解析】
【小问1详解】
逆反应的活化能等于正反应的活化能与焓变的差值,故活化能;
【小问2详解】
A点时刻,,根据化学方程式可知,,则逆反应速率为;当达到平衡时,,,;
【小问3详解】
①反应为气体分子数不变的反应,反应后总的物质的量不变为0.10mol+0.20mol=0.30mol,则生成水0.3mol×10%=0.03mol,则反应氢气也为0.03mol,故氢气转化率为;
③对于反应 ,由①分析可知,平衡时氢气、二氧化碳、水、一氧化碳的物质的量分别为0.07 mol、0.17 mol、0.03 mol、0.03 mol,反应为恒容密闭容器中气体分子数不变的反应,则;
继续向容器中加入过量CoO(s),经分析,再次达到平衡后,容器中水蒸气的物质的量分数为30%,反应均为气体分子数不变的反应,则水为0.3mol×30%=0.09mol,根据氢元素守恒可知,平衡时氢气为0.1mol-0.09mol=0.01mol;则;
由盖斯定律可知,反应②-反应①=反应③,则,故<;
【小问4详解】
,反应为气体分子数不变的反应,反应后总的气体物质的量为1mol,NO的平衡转化率为,则反应NO为αmol,平衡时NO、N2、CO2分别为(1-α)mol、0.5αmol、0.5αmol,则。
18. 醋丁洛尔是一种药物,它具有能与肾上腺素受体部位竞争性结合从而抑制儿茶酚胺的作用。一种合成醋丁洛尔的路线如图:
回答下列问题:
(1)A的名称为__________________。
(2)B中官能团名称为____________;C和D互为____________。
(3)B→C的反应类型为____________。
(4)E→F的化学方程式为__________________。
(5)C的同分异构体中满足下列条件的结构简式为____________(写出两种即可)。
①属于芳香族化合物,具有碱性且能与溶液发生显色反应;
②1mol该同分异构体与溶液反应生成4molAg;
③分子中含有5种不同化学环境的氢原子。
(6)设计以苯酚、、为起始原料制备的合成路线__________ (无机试剂任用)。已知:酚羟基对位的氢原子较活泼,酚类物质可与稀硝酸在室温下发生取代反应。温度高或硝酸浓度大时酚类易被氧化或生成多取代物。
【答案】(1)对硝基苯酚##4-硝基苯酚
(2) ①. (酚)羟基、氨基 ②. 同分异构体
(3)取代反应 (4)
(5)或或 (6)
【解析】
【分析】由A→B反应条件可知,A→B为还原反应,A的结构简式为;B→C为取代反应,B中酚羟基和氨基上的氢原子被取代,C→D为重排反应,基团的位置发生了变化,结合F的结构,E→F的反应条件、E的分子式可知E→F为取代反应,E的结构简式为。
【小问1详解】
A的结构简式为,名称为对硝基苯酚或4-硝基苯酚。
【小问2详解】
B的结构简式为,官能团名称为(酚)羟基、氨基;C和D的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。
【小问3详解】
B→C的反应类型为取代反应
【小问4详解】
比较E和F结构,可知该反应为取代反应,生成F的同时还有小分子HCl生成,可写出E→F的化学方程式。
【小问5详解】
C为,其同分异构体满足①属于芳香族化合物,具有碱性且能与溶液发生显色反应,则含有苯环、(或)和酚羟基;满足②1mol该同分异构体与溶液反应生成4molAg,则分子中含有2个;且满足③分子中含有5种不同化学环境的氢原子,满足条件的同分异构体有或或。
【小问6详解】
由题中的合成路线可知,和酚羟基可以与发生取代反应,酚羟基可以和发生取代反应,则以苯酚、、为原料制备的合成路线可以为
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