2026年江苏省连云港市高考仿真卷化学试卷(含答案解析)
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这是一份2026年江苏省连云港市高考仿真卷化学试卷(含答案解析),共100页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容,欢迎下载使用。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、下列仪器名称正确的是( )
A.圆底烧瓶B.干燥管C.药匙D.长颈漏斗
2、向某二价金属M的M(OH)2的溶液中加入过量的NaHCO3溶液,生成了MCO3沉淀,过滤,洗涤、干燥后将沉淀置于足量的稀盐酸中,充分反应后,在标准状况下收集到V L气体。如要计算金属M的相对原子质量,你认为还必需提供下列哪项数据是
A.M(OH)2溶液的物质的量浓度B.与MCO3反应的盐酸的物质的量浓度
C.MCO3的质量D.题给条件充足,不需要再补充数据
3、下列有关溶液性质的叙述,正确的是( )
A.室温时饱和的二氧化碳水溶液,冷却到0℃时会放出一些二氧化碳气体
B.强电解质在水中溶解度一定大于弱电解质
C.相同温度下,把水面上的空气换成相同压力的纯氧,100g水中溶入氧气的质量增加
D.将40℃的饱和硫酸铜溶液升温至50℃,或者温度仍保持在40℃并加入少量无水硫酸铜,在这两种情况下溶液中溶质的质量分数均保持不变
4、无法实现的反应是
A.酸和酸反应生成酸B.只有氧化剂的氧化还原反应
C.盐和盐反应生成碱D.一种碱通过化合反应生成一种新的碱
5、磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性,具有较长的循环寿命,放电时的反应为:LixC6+Li1-xFePO4=6C+LiFePO4 。某磷酸铁锂电池的切面如下图所示。下列说法错误的是
A.放电时Li+脱离石墨,经电解质嵌入正极
B.隔膜在反应过程中只允许Li+ 通过
C.充电时电池正极上发生的反应为:LiFePO4-xe-= Li1-xFePO4+xLi+
D.充电时电子从电源经铝箔流入正极材料
6、已知:C(s)+ H2O(g)== CO(g) + H2(g) △H = a kJ·ml-1
2 C(s)+ O2(g)== 2CO(g) △H = -220 kJ·ml-1
H-H 、O=O和O-H键的键能(kJ·ml-1)分别为436、496和462,则a为( )
A.-332B.-118C.+350D.+130
7、标准状况下,下列实验用如图所示装置不能完成的是 ( )
A.测定一定质量的和混合物中的含量
B.确定分子式为的有机物分子中含活泼氢原子的个数
C.测定一定质量的晶体中结晶水数目
D.比较Fe3+和Cu2+对一定质量的双氧水分解反应的催化效率
8、面对突如其来的新冠病毒,越来越多的人意识到学习化学的重要性。下列说法正确的是
A.医用酒精灭活新冠肺炎病毒是利用其氧化性
B.N95口罩所使用的聚丙烯材料属于合成纤维
C.为增强“84”消毒液的消毒效果,可加入稀盐酸
D.我国研制的重组新冠疫苗无需冷藏保存
9、青霉素是一元有机酸,它的钠盐的1国际单位的质量为6.00×10﹣7克,它的钾盐1国际单位的质量为6.27×10﹣7克,(1国际单位的2种盐的物质的量相等),则青霉素的相对分子质量为( )
A.371.6B.355.6C.333.6D.332.6
10、将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂,分成三等份。
①一份直接放入足量的烧碱溶液中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1;
②一份在高温下恰好反应完全,反应后的混合物与足量的盐酸反应后,放出的气体在标准状况下的体积为V2;
③一份直接放入足量的盐酸中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。
下列说法正确的是
A.V1=V3>V2B.V2>V1=V3
C.V1=V2>V3D.V1>V3>V2
11、钠离子二次电池因钠资源丰富、成本低、能量转换效率高等诸多优势,有望取代锂离子电池。最近,山东大学徐立强教授课题组研究钠离子二次电池取得新进展,电池反应如下:4NaxFeIIFeIII(CN)6+xNi3S24FeIIFeIII(CN)6+3xNi+2xNa2S。下列说法正确的是
A.充电时,Na+被还原为金属钠
B.充电时,阴极反应式:xNa++FeIIFeIII(CN)6−xe−NaxFeIIFeIII(CN)6
C.放电时,NaxFeIIFeIII(CN)6为正极
D.放电时,Na+移向Ni3S2/Ni电极
12、下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是
A.海带提碘B.氯碱工业C.海水提溴D.侯氏制碱
13、下列物质的工业制法错误的是
A.氨气:加热氢氧化钙和氯化铵的混合物
B.金属锰:高温下铝和二氧化锰反应
C.粗硅:高温下焦炭还原二氧化硅,副产物为CO
D.硫酸:黄铁矿煅烧生成的气体经接触氧化后用浓硫酸吸收
14、向恒温恒容密闭容器中充入1 ml X 和1 ml Y,发生反应 X(g)+2Y(g)Z(g)+W(s),下列选项不能说明反应已达平衡状态的是
A.v正(X)=2v逆(Y)B.气体平均密度不再发生变化
C.容器内压强不再变化D.X的浓度不再发生变化
15、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们之间可形成组成不同的多种可溶性常见盐,其中有两种组成为ZXY3、ZWY4。下列说法中正确的是
A.简单离子半径:r(W) >r(Z) >r(Y) >r(X)
B.最常见氢化物的稳定性:X>Y
C.Z2Y2中含有共价键且在熔融状态下能导电
D.HWY分子中各原子均达到8电子稳定结构
16、高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:其中除杂过程包括:①向浸出液中加入一定量的X,调节浸出液的pH为3.5~5.5;②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤;③…下列说法正确的是( )
A.试剂X可以是MnO、MnO2、MnCO3等物质
B.浸出时加入植物粉的作用是作为还原剂
C.除杂过程中调节浸出液的pH为3.5~5.5可完全除去Fe、Al、Mg等杂质
D.为提高沉淀MnCO3步骤的速率可以持续升高温度
二、非选择题(本题包括5小题)
17、根据文献报道,醛基可和双氧水发生如下反应:
为了合成一类新药,选择了 下列合成路线(部分反应条件已略去)
(1)C中除苯环外能团的名称为____________________。
(2)由D生成E的反应类型为_____________________。
(3)生成B的反应中可能会产生一种分子式为C9H5O4Cl2的副产物,该副产物的结构简式为_________。
(4)化合物C有多种同分异构体,请写出符合下列条件的结构简式:___________________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱图中有3个吸收峰
(5)写出以和CH3OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)___________。
18、化合物 A 含有碳、氢、氧三种元素,其质量比是 3:1:4,B 是最简单的芳香烃,D 是有芳香气味的酯。它们之间的转换关系如下:
回答下列问题:
(1)A 的结构简式为__________________________________________。
(2)C 中的官能团为__________________________________________。
(3) 的一氯代物有_________________________________________种。(不考虑立体异构)
(4)反应④的化学方程式为______________________________________________________________。
19、乙酰苯胺是常用的医药中间体,可由苯胺与乙酸制备。反应的化学方程式如下:
+CH3COOH +H2O
某实验小组分别采用以下两种方案合成乙酰苯胺:
方案甲:采用装置甲:在圆底烧瓶中加入5.0mL苯胺、7.4mL乙酸,加热至沸,控制温度计读数100~105℃,保持液体平缓流出,反应40 min后停止加热即可制得产品。
方案乙:采用装置乙:加热回流,反应40 min后停止加热。其余与方案甲相同。
已知:有关化合物的物理性质见下表:
请回答:
(1)仪器a的名称是_________
(2)分别从装置甲和乙的圆底烧瓶中获得粗产品的后续操作是____________
(3)装置甲中分馏柱的作用是______________
(4)下列说法正确的是__________
A.从投料量分析,为提高乙酰苯胺产率,甲乙两种方案均采取的措施是乙酸过量
B.实验结果是方案甲的产率比方案乙的产率高
C.装置乙中b处水流方向是出水口
D.装置甲中控制温度计读数在118℃以上,反应效果会更好
(5)甲乙两方案获得的粗产品均采用重结晶方法提纯。操作如下:
①请选择合适的编号,按正确的操作顺序完成实验(步骤可重复或不使用)
____→____→____→____→过滤→洗涤→干燥
a冷却结晶 b加冷水溶解 c趁热过滤 d活性炭脱色 e加热水溶解
上述步骤中为达到趁热过滤的目的,可采取的合理做法是___________
②趁热过滤后,滤液冷却结晶。一般情况下,有利于得到较大的晶体的因素有_____
A.缓慢冷却溶液 B.溶液浓度较高
C.溶质溶解度较小 D.缓慢蒸发溶剂
③关于提纯过程中的洗涤,下列洗涤剂中最合适的是______________。
A.蒸馏水 B.乙醇 C.5%Na2CO3溶液 D.饱和NaCl溶液
20、苯甲醛是一种重要的化工原料,某小组同学利用如图所示实验装置(夹持装置已略去)制备苯甲醛。
已知有机物的相关数据如下表所示:
实验步骤:
①向容积为500mL的三颈烧瓶加入90.0mL质量分数为5%的次氯酸钠溶液(稍过量),调节溶液的pH为9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不断搅拌。
②充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,并将有机相合并。
③向所得有机相中加入无水硫酸镁,过滤,得到有机混合物。
④蒸馏有机混合物,得到2.08g苯甲醛产品。
请回答下列问题:
(1)仪器b的名称为______,搅拌器的作用是______。
(2)苯甲醇与NaClO反应的化学方程式为_______。
(3)步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多,原因是____;步骤③中加入无水硫酸镁,若省略该操作, 可能造成的后果是______。
(4)步骤②中,应选用的实验装置是___(填序号),该操作中分离出有机相的具体操作方法是___。
(5)步骤④中,蒸馏温度应控制在_______左右。
(6)本实验中,苯甲醛的产率为________(保留到小数点后一位)。
21、碳、氮元素是构成生物体的主要元素,在动植物生命活动中起着重要作用。根据要求回答下列问题:
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用____________形象化描述。在基态14C原子中,核外存在____________对自旋状态相反的电子。
(2)已知:(NH4)2CO32NH3↑+H2O↑+CO2↑
①与氧同周期,且第一电离能比氧大的元素有____________种。
②(NH4)2CO3分解所得的气态化合物分子的键角由小到大的顺序为____________(填化学式)。
(3)物质中C原子杂化方式是____________。
(4)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中,铜原子的价电子布式为____________,BF4-的空间构型为___________。写出与BF4-互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式:___________、___________。
(5)碳元素与氮元素形成的某种晶体的晶胞如图所示(8个碳原子位于立方体的顶点,4个碳原子位于立方体的面心,4个氮原子在立方体内),该晶体硬度超过金刚石,成为首屈一指的超硬新材料。
①晶胞中C原子的配位数为___________。该晶体硬度超过金刚石的原因是___________。
②已知该晶胞的边长为apm,阿伏加德罗常数用NA表示,则该晶体的密度为___________g·cm-3。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、B
【解析】
A.颈部有支管,为蒸馏烧瓶,圆底烧瓶没有支管,故A错误;
B.为干燥管,用于盛放固体干燥剂等,故B正确;
C.为燃烧匙,用于燃烧实验,不是药匙,故C错误;
D.下端长颈部位有活塞,是分液漏斗,不是长颈漏斗,故D错误;
故选B。
2、C
【解析】
生成的气体是CO2,所以要计算M的相对原子质量,还需要知道MCO3的质量,选项C正确,答案选C。
3、D
【解析】
A. 气体的溶解度随温度的降低而增大,所以室温下饱和的二氧化碳水溶液降温至0℃,不会放出二氧化碳气体,A错误;
B. 难溶于水的强电解质(如BaSO4),在水中溶解度小于某些可溶性弱电解质(如醋酸),B错误;
C. 相同温度、相同压强下,氧气在水中的溶解度不变,所以把水面上的空气换成相同压力的纯氧,100g水中溶入氧气的质量不变,C错误;
D. 将40℃的饱和硫酸铜溶液升温至50℃,虽然溶液变为不饱和,但溶质的质量分数不变;温度仍保持在40℃并加入少量无水硫酸铜,硫酸铜的溶解度不变,溶质的质量分数不变,D正确。
故选D。
4、B
【解析】
A.强酸制弱酸是得到新酸和盐,可以实现,A正确;
B.氧化剂得到电子,必须有失去电子的物质,B错误;
C.生成碱需要氢氧根,碱式盐和盐反应可能能生成碱,如Mg(OH)Cl和Na2CO3反应可生产NaOH,C正确;
D.一种碱通过化合反应可生成一种新的碱,例如氢氧化亚铁、氧气和水化合生成氢氧化铁,D正确。
故选B。
5、D
【解析】
放电时,LixC6在负极(铜箔电极)上失电子发生氧化反应,其负极反应为:LixC6-x e-=x Li++6C,其正极反应即在铝箔电极上发生的反应为:Li1-xFePO4+x Li++x e-=LiFePO4,充电电池充电时,正极与外接电源的正极相连为阳极,负极与外接电源负极相连为阴极,
【详解】
A.放电时,LixC6在负极上失电子发生氧化反应,其负极反应为:LixC6-x e-=x Li++6C,形成Li+脱离石墨向正极移动,嵌入正极,故A项正确;
B.原电池内部电流是负极到正极即Li+向正极移动,负电荷向负极移动,而负电荷即电子在电池内部不能流动,故只允许锂离子通过,B项正确;
C.充电电池充电时,原电池的正极与外接电源的正极相连为阳极,负极与外接电源负极相连为阴极,放电时,正极、负极反应式正好与阳极、阴极反应式相反,放电时Li1-xFePO4在正极上得电子,其正极反应为:Li1-xFePO4+x Li++x e-=LiFePO4,则充电时电池正极即阳极发生的氧化反应为:LiFePO4-x e-= Li1-xFePO4+x Li+,C项正确;
D.充电时电子从电源负极流出经铜箔流入阴极材料(即原电池的负极),D项错误;
答案选D。
可充电电池充电时,原电池的正极与外接电源的正极相连为阳极,负极与外接电源负极相连为阴极,即“正靠正,负靠负”,放电时Li1-xFePO4在正极上得电子,其正极反应为:Li1-xFePO4+x Li++x e-=LiFePO4,则充电时电池正极即阳极发生的氧化反应为:LiFePO4-x e-=Li1-xFePO4+x Li+。
6、D
【解析】
由①C(s)+ H2O(g)== CO(g) + H2(g) △H = a kJ·ml-1
②2 C(s)+ O2(g)== 2CO(g) △H = -220 kJ·ml-1
结合盖斯定律可知,②−①×2得到O2(g)+2H2(g)═2H2O(g), △H=−220kJml−2akJ/ml=−(220+2a)kJ/ml,焓变等于断键吸收能量减去成键释放的能量,则496+2×431−462×2×2=−(220+2a),解得a=+130,
故选D.
7、C
【解析】
A.在烧瓶中放入Na2O和Na2O2的混合物,然后将水从分液漏斗放下,通过产生气体的量可计算Na2O2的量,故A符合题意;
B.在烧瓶中放入金属钠,然后将有机物从分液漏斗放下,根据产生的气体的量来判断有机物分子中含活泼氢原子的个数,故B符合题意;
C.该实验需要测量生成气体的量进而计算,Na2SO4·xH2O晶体中结晶水测定时无法产生气体,该装置不能完成,故C不符合题意;
D.可通过对照所以比较单位时间内Fe3+和Cu2+与双氧水反应产生气体的多少比较的催化效率,故D符合题意。
故选C。
8、B
【解析】
A. 医用酒精灭活新冠肺炎病毒是因为酒精使蛋白质脱水,并非酒精的氧化性,故A错误;
B. 聚丙烯材料属于合成有机高分子材料,故B正确;
C. 84消毒液和洁厕灵混合会发生氧化还原反应产生有毒气体氯气,所以两者不能混合使用,故C错误;
D. 疫苗的成分是蛋白质,因光和热可以导致蛋白变性,所以疫苗需冷藏保存,故D错误;
故选B。
9、C
【解析】
设青霉素的相对分子质量为x,则钠盐的相对分子质量分别为23+x﹣1=22+x,钾盐的相对分子质量为39+x﹣1=38+x,1国际单位的2种盐的物质的量相等,则,解得x=333.6,答案选C。
10、A
【解析】
假设每份含2ml铝,
①能和烧碱反应生成氢气的物质只有铝,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,2ml铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气3ml;
②铝先和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁3 Fe3O4+8Al4Al2O3+9 Fe,铁和盐酸反应生成氢气 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,2ml铝与四氧化三铁反应生成9/4ml铁,9/4ml铁与盐酸反应生成氢气9/4ml;
③能和盐酸反应生成氢气的只有铝,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2ml铝与盐酸溶液反应生成氢气3ml氢气;
所以V1=V3>V2,故选A。
11、D
【解析】
A.充电为电解原理,由题意知Na+反应后为NaxFeIIFeIII(CN)6而不是金属Na,A错误;
B.充电时阴极得到电子,反应式为xNa++FeIIFeIII(CN)6+xe−=NaxFeIIFeIII(CN)6,B错误;
C.放电时为原电池原理,由总反应知Ni化合价下降,应为正极,故NaxFeIIFeIII(CN)6为负极,C错误;
D.放电时阳离子向正极移动,D正确;
故选D。
12、D
【解析】
A.海带提碘是由KI变为I2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故A错误;
B.氯碱工业是由NaCl的水溶液在通电时反应产生NaOH、Cl2、H2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故B错误;
C.海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故C错误;
D.侯氏制碱法,二氧化碳、氨气、氯化钠反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解转化为碳酸钠,二氧化碳和水,没有元素的化合价变化,则不涉及氧化还原反应,故D正确。
故选D。
13、A
【解析】
A. 氨气:加热氢氧化钙和氯化铵的混合物为氨气的实验室制法,工业用氮气与氢气在一定条件下反应制取,符合题意,A正确;
B. 金属锰:高温下铝和二氧化锰发生铝热反应可制取金属锰,与题意不符,B错误;
C. 粗硅:用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅,副产物为CO,与题意不符,C错误;
D. 硫酸:黄铁矿煅烧生成的气体经接触氧化后用浓硫酸吸收三氧化硫制取浓硫酸,与题意不符,D错误;
答案为A。
加热氢氧化钙和氯化铵的混合物为氨气的实验室制法。
14、A
【解析】
A. 在任何时刻都存在:2v正(X)=v正(Y),若v正(X)=2v逆(Y),则v正(Y)= 2v正(X)=4 v逆(Y),说明反应正向进行,未达到平衡状态,A符合题意;
B. 反应混合物中W是固体,若未达到平衡状态,则气体的质量、物质的量都会发生变化,气体的密度也会发生变化,所以当气体平均密度不再发生变化时,说明反应处于平衡状态,B不符合题意;
C. 反应在恒容密闭容器中进行,反应前后气体的物质的量发生变化,所以若容器内压强不再变化,则反应处于平衡状态,C不符合题意;
D. 反应在恒温恒容的密闭容器中进行,若反应未达到平衡状态,则任何气体物质的浓度就会发生变化,所以若X的浓度不再发生变化,说明反应处于平衡状态,D不符合题意;
故合理选项是A。
15、C
【解析】
由三种元素组成的盐通常是含氧酸盐,可确定Y为O元素,由于X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们之间可形成组成不同的多种可溶性常见盐,可确定ZXY3是NaNO3,而不是MgCO3;W是Cl元素,排除Si或S元素,结合已有的知识体系可推出这两种盐为:NaNO3、NaClO4,X、Y、Z、W分别是N、O、Na、Cl,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,X、Y、Z、W分别是N、O、Na、Cl元素,
A. 电子层数越大,离子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大,则简单离子半径:r(Cl-) > r(N3-) > r(O2-) >r(Na+),A项错误;
B. 因非金属性:N<O,故最常见氢化物的稳定性:X<Y,B项错误;
C. Z2Y2为过氧化钠,其中含有离子键和共价键,属于离子晶体,在熔融状态下能导电,C项正确;
D. HWY分子为HClO,其中Cl和O原子均达到8电子稳定结构,而H是2电子稳定结构,D项错误;
答案选C。
16、B
【解析】
软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)中Mn元素显+4价,浸出并过滤后Mn元素以Mn2+的形式存在于滤液中,浓硫酸无还原性,据此可推知植物粉作还原剂;浸出后的滤液中,除了Mn2+还有Fe2+、Al3+、Mg2+,除杂时可调节pH使其中一些离子转化为沉淀,为了不引入新的杂质,可加入Mn(Ⅱ)的氧化物或碳酸盐;除杂过程中调节浸出液的pH为3.5~5.5,不能将Fe2+、Al3+、Mg2+完全转化为沉淀,之后加入双氧水可将Fe2+氧化为更易沉淀的Fe3+,加入的软锰矿也会再消耗一些H+;NH4HCO3受热易分解,因此加入NH4HCO3沉淀Mn2+时,温度不宜过高。
【详解】
A.试剂X用于调节pH,为了不引入新的杂质,可加入Mn(Ⅱ)的氧化物或碳酸盐,不宜加入MnO2,A项错误;
B.浸出时,MnO2转化为Mn2+,植物粉作还原剂,B项正确;
C.除杂过程中调节浸出液的pH为3.5~5.5不能完全除去Fe、Al、Mg等杂质,C项错误;
D.沉淀MnCO3步骤中,NH4HCO3受热易分解,不能持续升高温度,D项错误;
答案选B。
控制实验条件时要充分考虑物质的特性,如:
① Fe3+在较低的pH环境下就可沉淀完全,要完全沉淀Fe元素,应将Fe2+转化为Fe3+;
② NH4HCO3受热易分解,要注意控制反应的温度。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、氯原子、羟基 加成反应
【解析】
由有机物的转化关系可知,与KMnO4或K2Cr2O7等氧化剂发生氧化反应生成,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则B为;与LiAlH4反应生成,则C为;发生氧化反应生成,与双氧水发生加成反应生成,酸性条件下与ROH反应生成,则F为。
【详解】
(1)C的结构简式为,含有的官能团为氯原子和羟基,故答案为氯原子、羟基;
(2)由D生成E的反应为与双氧水发生加成反应生成,故答案为加成反应;
(3)由副产物的分子式为C9H5O4Cl2可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则副产物的结构简式为,故答案为;
(4)化合物C的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基,核磁共振氢谱图中有3个吸收峰说明结构对称,结构简式为,故答案为;
(5)由题给转化关系可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,与LiAlH4反应生成,催化氧化生成,与过氧化氢发生加成反应生成,合成路线如下:,故答案为。
本题考查有机化学基础,解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变,这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。
18、CH3OH 羧基 5
【解析】
(1)根据化合物A的质量比分析,,因此A的结构简式为CH3OH。
(2)乙苯和酸性高锰酸钾反应生成苯甲酸,因此C中含有羧基。
(3) 有五种位置的氢,因此其一氯代物有5种。
(4)反应④是甲醇和苯甲酸酯化反应,其化学方程式为:。
【详解】
(1)根据化合物A的质量比分析,,因此A的结构简式为CH3OH,故答案为:CH3OH。
(2)乙苯和酸性高锰酸钾反应生成苯甲酸,因此C中含有羧基,故答案为:羧基。
(3) 有五种位置的氢,因此其一氯代物有5种,故答案为:5。
(4)反应④是甲醇和苯甲酸酯化反应,其化学方程式为:,故答案为:。
19、直形冷凝管 将圆底烧瓶中的液体趁热倒入盛有100 mL水的烧杯,冷却后有乙酰苯胺固体析出,过滤得粗产物 利用分馏柱进行多次气化和冷凝,使醋酸和水得到有效的分离,或“可提高引馏体与外部空气热交换效率,从而使柱内温度梯度增加,使不同沸点的物质得到较好的分离。” ABC e d c a 将玻璃漏斗放置于铜制的热漏斗内,热漏斗内装有热水以维持溶液的温度,进行过滤(即过滤时有保温装置)或趁热用减压快速过滤 AD A
【解析】
两套装置都是用来制备乙酰苯胺的,区别在于甲装置使用分馏柱分离沸点在100℃至105℃左右的组分,主要是水,考虑到制备乙酰苯胺的反应可逆,这种做法更有利于获得高的转化率;题干中详细提供了乙酸,苯胺和乙酰苯胺的物理性质,通过分析可知,三者溶解性和熔点上存在较明显的差异,所以从混合溶液中获得乙酰苯胺粗品的方法就是利用溶解性和熔点差异实现的;在获取乙酰苯胺粗品后,再采用合适的方法对其进行重结晶提纯即可得到纯度较高的乙酰苯胺。
【详解】
(1)仪器a的名称即直形冷凝管;
(2)由于乙酸与水混溶,乙酰苯胺可溶于热水而苯胺只易溶于乙醇,并且,乙酰苯胺熔点114℃,而乙酸和苯胺的熔点分别仅为17℃和-6℃;所以分离乙酰苯胺粗品时,可将圆底烧瓶中的液体趁热倒入盛有热水的烧杯中,冷却后,乙酰苯胺固体析出,再将其过滤出来,即可得到乙酰苯胺粗品;
(3)甲装置中温度计控制在100℃至105℃,这与水和乙酸的沸点很接近,因此甲装置中分馏柱的作用主要是将体系内的水和乙酸有效地分离出去;
(4)A.增加乙酸的投料,可以使平衡正向移动获得更高的产率,A项正确;
B.由于甲装置中的分馏柱能够有效地将产物中的水从体系内分离出去,水被分离出去后,对于乙酰苯胺制备反应的正向进行更有利,因此甲装置可以获得更高的转化率,B项正确;
C.冷凝管水流的方向一般是下口进水,上口出水,C项正确;
D.甲装置中温度计示数若在118℃以上,那么反应物中的乙酸会大量的气化溢出,对于反应正向进行不利,无法获得更高的产率,D项错误;
答案选ABC;
(5)①乙酰苯胺可以溶解在热水中,所以重结晶提纯乙酰苯胺粗品,首先要把粗品在热水中溶解,然后加入活性炭吸附杂质以及其他有色物质,过滤的时候为了避免乙酰苯胺的析出,应当趁热过滤,过滤后的滤液再冷却结晶,将结晶再过滤后,对其进行洗涤和干燥即可;趁热过滤时为了维持温度,可以将玻璃漏斗置于铜制的热漏斗内,热漏斗内装热水以维持温度,再进行过滤即可;
②结晶时,缓慢降温,或者缓慢蒸发溶剂有利于获得较大的晶体,答案选AD;
③在对重结晶出的乙酰苯胺晶体进行洗涤时,要避免洗涤过程中产品溶解造成的损耗,考虑到乙酰苯胺的溶解性,应当用冷水对其进行洗涤。
20、球形冷凝管 使物质充分混合 + NaClO→+ NaCl+H2O 防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低 产品中混有水,纯度降低 ③ 打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞 178.1℃ 67.9%
【解析】
(1)根据图示结合常见的仪器的形状解答;搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分;
(2)根据实验目的,苯甲醇与NaClO反应生成苯甲醛;
(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水;
(4)步骤②中萃取后要进行分液,结合实验的基本操作分析解答;
(5)步骤④是将苯甲醛蒸馏出来;
(6) 首先计算3.0mL苯甲醇的物质的量,再根据反应的方程式计算理论上生成苯甲醛的质量,最后计算苯甲醛的产率。
【详解】
(1)根据图示,仪器b为球形冷凝管,搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分,故答案为球形冷凝管;使物质充分混合;
(2)根据题意,苯甲醇与NaClO反应,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的化学方程式为+ NaClO→+ NaCl+H2O,故答案为+ NaClO→+ NaCl+H2O;
(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化,因此步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水,提高产品的纯度,若省略该操作,产品中混有水,纯度降低,故答案为防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低;产品中混有水,纯度降低;
(4)步骤②中,充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取应该选用分液漏斗进行分液,应选用的实验装置是③,分液中分离出有机相的具体操作方法为打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞,故答案为③;打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞;
(5)根据相关有机物的数据可知,步骤④是将苯甲醛蒸馏出来,蒸馏温度应控制在178.1℃左右,故答案为178.1℃;
(6)根据+ NaClO→+ NaCl+H2O可知,1ml苯甲醇理论上生成1ml苯甲醛,则3.0mL苯甲醇的质量为1.04 g/cm3×3.0cm3=3.12g,物质的量为,则理论上生成苯甲醛的质量为×106g/ml=3.06g,苯甲醛的产率=×100%=67.9%,故答案为67.9%。
21、电子云 2 3 H2O<NH3<CO2 sp2、sp3、sp 3d104s1 正四面体 CCl4 SO42- 4 该晶体和金刚石均为原子晶体,该晶体中的C-N键的键长比金刚石中的C-C键的键长短,键能大,故硬度大
【解析】
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述。基态14C的核外电子排布是1s22s22p2,1s和2s上的两个电子自旋状态相反,2p上的两个电子自旋方向相同。故答案为:电子云,2。
(2)①第一电离能是指气态基态电中性原子失去一个电子转化为气态基态正离子时所需要的最低能量。在原子的核外电子排布中,原子轨道全空、半充满和全充满时较为稳定,第ⅤA族的N最外层的轨道半充满, Ne最外层的轨道全充满,都不易失去最外层电子,F的原子半径小于O,失去最外层的一个电子比O困难。故第二周期第一电离能比氧大的元素有N、F、Ne,共3种。
②(NH4)2CO3分解所得的气态化合物里,CO2为直线型结构,键角为180°,NH3和H2O的中心原子都是sp3杂化,NH3中有一对孤电子对,H2O 中有两对孤电子对,所以键角H2O<NH3,H2O中H—O—H的键角为104.5°,NH3中H—N—H的键角为107°18ˊ,所以三种分子的键角由小到大的顺序为H2O<NH3<CO2。
(3)甲基中的碳原子是以单键连了4个原子,构成了四面体结构,是sp3杂化;苯环上的碳原子构成了平面结构,是sp2杂化,氰基的碳原子和氮原子以三键结合,是sp杂化,所以物质中C原子杂化方式是sp2、sp3、sp。
(4)铜原子的价电子布式为3d104s1,BF4-的中心原子B的价层电子对是4对,为sp3杂化,所以其空间构型为正四面体。等电子体是原子总数相同、价电子总数也相同的微粒,所以与BF4-互为等电子体的有CCl4、SO42-。故答案为:3d104s1,正四面体,CCl4、SO42-。
(5)①晶胞中每个C原子和4个氮原子相连,所以C原子的配位数为4。该晶体硬度超过金刚石的原因是该晶体和金刚石均为原子晶体,该晶体中的C-N键的键长比金刚石中的C-C键的键长短,键能大,故硬度大。
②在一个晶胞中有3个碳原子和4个氮原子,所以1个晶胞的质量为g,该晶胞的边长为apm,即a×10-10cm,所以1个晶胞的体积为(a×10-10)3=a3×10-30cm3则该晶体的密度为g·cm-3。
解答晶体密度的题目时,要首先找出在一个晶胞中有几个原子,就可以求出一个晶胞的质量。求晶胞的体积时,要注意单位的换算。
化合物
密度(g·cm-3)
溶解性
熔点(℃)
沸点(℃)
乙酸
1.05
易溶于水,乙醇
17
118
苯胺
1.02
微溶于水,易溶于乙醇
–6
184
乙酰苯胺
—
微溶于冷水,可溶于热水,易溶于乙醇
114
304
有机物
沸点℃
密度为g/cm3
相对分子质量
溶解性
苯甲醛
178.1
1.04
106
微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃
苯甲醇
205.7
1.04
108
微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃
二氯甲烷
39.8
1.33
难溶于水,易溶于有机溶剂
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