2025-2026学年黑龙江省鹤岗市高三六校第一次联考化学试卷(含答案解析)
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2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中两种元素形成的化合物可用于呼吸面具中作为供氧剂。W、X、Y三种元素形成的一种化合物常用于清洗厨房用具的油污,Z的最外层电子数为X、Y的最外层电子数之和。下列说法不正确的是( )
A.X、Z的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
B.化合物Y2X2和YZX都既存在离子键,又存在共价键
C.原子半径大小:W>X;简单离子半径:YC的氧化物
B.工业上由单质B可以制得单质C
C.氧化物对应水化物的酸性:D>B>C
D.A与B形成的化合物中只含有极性键
6、研究表明,雾霾中的无机颗粒主要是硫酸铵和硝酸铵,大气中的氨是雾霾的促进剂。减少氨排放的下列解决方案不可行的是( )
A.改变自然界氮循环途径,使其不产生氨B.加强对含氨废水的处理,降低氨气排放
C.采用氨法对烟气脱硝时,设置除氨设备D.增加使用生物有机肥料,减少使用化肥
7、在常温常压下,将100mL H2S与O2混合气体在一定条件下充分反应后,恢复到原来的状况,剩余气体25mL。下列判断错误的是( )
A.原混合气体中H2S的体积可能是75mL
B.原混合气体中O2的体积可能是50mL
C.剩余25mL气体可能全部是SO2
D.剩余25mL气体可能是SO2与O2
8、某无色溶液中含Na+、I-、NO3-、Cl-,加入下列哪种溶液不会使其变色
A.淀粉溶液B.硫酸氢钠溶液C.H2O2溶液D.氯水
9、四种位于不同主族的短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,的内层电子与最外层电子数之比为2:5,Z和W位于同一周期。Z与W组成的化合物是常用的调味品,也是重要的医用药剂,工业上电解该化合物的熔融物可制得Z单质,Y和Z可形成两种离子化合物,这两种离子化合物的阴离子与阳离子数之比均为1:2。下列说法正确的是
A.四种元素中至少有两种金属元素
B.四种元素的常见氢化物中熔点最高的是的氢化物
C.四种元素形成的简单高子中,离子半径最小的是元素形成的离子
D.常温下,三种元素形成的化合物的水溶液的小于7
10、研究海水中金属桥墩的腐蚀及防护是桥梁建设的重要课题。下列有关说法错误的是
A.桥墩的腐蚀主要是析氢腐蚀
B.钢铁桥墩在海水中比在河水中腐蚀更快
C.图1辅助电极的材料可以为石墨
D.图2钢铁桥墩上发生的反应是O2+2H2O+4e一=4OH-
11、在100mL的混合液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.3ml/L、0.15ml/L,向该混合液中加入2.56g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中铜离子的物质的量浓度是
A.0.15ml/L B.0.225ml/L C.0.30ml/L D.0.45ml/L
12、如图是我国学者研发的高效过氧化氢一尿素电池的原理装置:
装置工作时,下列说法错误的是
A.Ni-C/Ni极上的电势比Pd/CFC极上的低
B.向正极迁移的主要是K+,产物M为K2SO4
C.Pd/CFC极上发生反应:
D.负极反应为
13、常温下,向1 L 0.1 ml·L-1NH4Cl溶液中,不断加入固体NaOH后,NH4+与NH3·H2O的变化趋势如图所示(不考虑体积变化和氨的挥发)。下列说法不正确的是( )
A.M点溶液中水的电离程度比原溶液小
B.在M点时,n(OH-)-n(H+)=(a-0.05) ml
C.随着NaOH的加入,c(H+)/c(NH4+)不断增大
D.当n(NaOH)=0.1 ml时,c(Na+)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)
14、下列说法不正确的是
A.国庆70周年放飞的气球材质是可降解材料,主要成分是聚乙烯
B.晶体硅可用来制造集成电路、晶体管、太阳能电池等
C.MgO与Al2O3均可用于耐高温材料
D.燃料的脱硫脱氮、NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施
15、短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大。这四种元素形成的单质依次为m、n、p、q,x、y、z是这些元素组成的二元化合物,其中z为形成酸雨的主要物质之一;25℃时, 0.01 ml/L w溶液pH=12。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小:ac
D.b、c的简单离子在水溶液中一定能大量共存
17、部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示:
下列说法正确的是
A.离子半径的大小顺序:e>f>g>h
B.与x形成简单化合物的沸点:y>z>d
C.x、z、d三种元素形成的化合物可能含有离子键
D.e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物相互之间均能发生反应
18、W、X、Y、Z是同周期主族元素,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,四种元素与锂组成的盐是一种新型锂离子电池的电解质(结构如图,箭头指向表示共同电子对由W原子提供),下列说法还正确的是( )
A.气态氢化物的稳定性:W>Y
B.原子半径:X>Z>Y>W
C.该物质中含离子键和共价键
D.Z有多种单质,且硬度都很大
19、下列关于甲、乙、丙、丁四种仪器装置的有关用法,其中不合理的是( )
A.甲装置:可用来证明硫的非金属性比硅强
B.乙装置:橡皮管的作用是能使水顺利流下
C.丙装置:用图示的方法能检查此装置的气密性
D.丁装置:可在瓶中先装入某种液体收集NO气体
20、实验测得浓度均为0.5 ml•L-1的Pb(CH3COO)2溶液的导电性明显弱于Pb(NO3)2溶液,又知PbS是不溶于水及稀酸的黑色沉淀,下列离子方程式书写错误的是
A.Pb(NO3)2溶液与 CH3COONa 溶液混合:Pb2++2CH3COO-= Pb(CH3COO)2
B.Pb(NO3)2 溶液与K2S溶液混合:Pb2++S2-=PbS↓
C.Pb(CH3COO)2 溶液与K2S溶液混合:Pb2++S2- =PbS↓
D.Pb(CH3COO)2 在水中电离: Pb(CH3COO)2Pb2+ +2CH3COO-
21、下列有机物命名正确的是( )
A.氨基乙酸B.2—二氯丙烷
C.2—甲基丙醇D.C17H33COOH硬脂酸
22、下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是( )
A.质子数为17、中子数为20的氯原子:
B.氯离子(Cl-)的结构示意图:
C.氯分子的电子式:
D.氯乙烯分子的结构简式:H3C-CH2Cl
二、非选择题(共84分)
23、(14分)化合物Ⅰ(戊巴比妥)是临床常用的镇静、麻醉药物,其合成路线如下:
已知:B、C互为同分异构体
R’、R’’、R’’’代表烃基,代表烃基或氢原子。
ii.+R’’OH
iii+R’’Br+CH3ONa+CH3OH+NaBr
iv+R’’’-NH2R’OH
回答下列问题:
(1)的官能团的名称为______,的反应类型是______。
(2)试剂a的结构简式______;的结构简式______。
(3)写出的化学方程式______。
设计实验区分B、D所用的试剂及实验现象为______、______。
(4)写出的化学方程式______。
(5)已知:羟基与碳碳双键直接相连的结构不稳定,同一个碳原子上连接多个羟基的结构不稳定,满足下列要求的D的所有同分异构体共______种。
a.能发生银镜反应 b.能与反应 c.能使Br2的溶液褪色
(6)以、、为原料,无机试剂任选,制备的流程如下,请将有关内容补充完整_______________________________。
CH2BrCH2CH2BrHOOCCH2COOH CH3OOCCH2COOCH3
24、(12分)某研究小组以环氧乙烷和布洛芬为主要原料,按下列路线合成药物布洛芬酰甘氨酸钠。
己知:(1)RCOOH RCOC1 RCOORˊ
(2)R-Cl- R-NH2 R-NH2HC1 RCONHR
请回答:
(1)写出化合物的结构简式:B_________ ; D_________ 。
(2)下列说法不正确的是_________。
A.转化为A为氧化反应
B. RCOOH与SOCl2反应的产物有SO2和HC1
C.化合物B能发生缩聚反应
D.布洛芬酰甘氨酸钠的分子式为C15H19NO3Na
(3)写出同时符合下列条件的布洛芬的所有同分异构体_________。
①红外光谱表明分子中含有酯基,实验发现能与NaOH溶液1∶2反应,也能发生银镜反应;
②H—NMR谱显示分子中有三个相同甲基,且苯环上只有一种化学环境的氢原子。
(4)写出F→布洛芬酰甘氨酸钠的化学方程式_________。
(5)利用题给信息,设计以为原料制备()的合成路线(用流程图表示:无机试剂任选)_____________________。
25、(12分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可作为贮存水果的保鲜剂。现欲制备焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质。
Ⅰ.制备Na2S2O5
可用试剂:饱和Na2SO3溶液、浓NaOH溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体(试剂不重复使用)。
焦亚硫酸钠的析出原理:2NaHSO3(饱和溶液)=Na2S2O5(晶体)+H2O(l)
(1)如图装置中仪器A的名称是___。A中发生反应的化学方程式为___。仪器E的作用是___。
(2)F中盛装的试剂是___。
Ⅱ.探究Na2S2O5的还原性
(3)取少量Na2S2O5晶体于试管中,滴加1mL2ml/L酸性KMnO4溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去。反应的离子方程式为___。食品级焦亚硫酸钠可作为贮存水果保鲜剂的化学原理是防止食品___。
Ⅲ.测定Na2S2O5样品的纯度。
(4)将10.0gNa2S2O5样品溶解在蒸馏水中配制100mL溶液,取其中10.00mL加入过量的的酸性高锰酸钾溶液,充分反应后,用0.2500ml/L的Na2SO3标准液滴定至终点,消耗Na2SO3溶液20.00mL,Na2S2O5样品的纯度为___%(保留一位小数),若在滴定终点时,俯视读数Na2SO3标准液的体积,会导致Na2S2O5样品的纯度___。(填“偏高”、“偏低”)
26、(10分)某课外小组制备SO2并探究SO2的相关性质,他们设计了如图装置(夹持仪器省略):
(1)实验需要大约100mL的1:1硫酸(浓硫酸与溶剂水的体积比),配制该硫酸时需要的玻璃仪器是:玻璃棒、______、_______,配制过程_______________________________。
(2)图中装置A的作用是________________________________。
(3)若需要对比干燥SO2和湿润的SO2的漂白性,则各仪器中需要加入的试剂分别是:
C:_____________D:_________ E:品红溶液 F:NaOH溶液
若需要先后验证SO2的氧化性与还原性,则各仪器中需要加入的试剂分别是:
C:空瓶 D:_____________ E:_________ F:NaOH溶液
写出验证SO2还原性装置中的离子反应方程式__________________________________。
(4)亚硫酸钠易被氧化,在下列方框内设计一个实验流程图测定亚硫酸钠的质量分数,设样品质量为W克,流程图样例如下,需要测定的数据自行设定符号表示,列出亚硫酸钠质量分数的计算表达式___________________,并说明各符号的意义:________________
27、(12分)实验室制备甲基丙烯酸甲酯的反应装置示意图和有关信息如下:
+CH3OH+H2O
已知甲基丙烯酸甲酯受热易聚合;甲基丙烯酸甲酯在盐溶液中溶解度较小;CaCl2可与醇结合形成复合物;
实验步骤:
①向100mL烧瓶中依次加入:15mL甲基丙烯酸、2粒沸石、10mL无水甲醇、适量的浓硫酸;
②在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口,通入冷凝水,缓慢加热 烧瓶。在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水,保持分水器中水层液面的高度不变,使油层尽量回到圆底烧瓶中;
③当 ,停止加热;
④冷却后用试剂 X 洗涤烧瓶中的混合溶液并分离;
⑤取有机层混合液蒸馏,得到较纯净的甲基丙烯酸甲酯。请回答下列问题:
(1)A装置的名称是_____。
(2)请将步骤③填完整____。
(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为_____(填两种)。
(4)下列说法正确的是______
A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和脱水剂
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,不能用分水器提高反应物的转化率
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3、饱和CaCl2溶液洗涤
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏
(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,计算甲基丙烯酸甲酯的产率约为_____。实验中甲基丙烯酸甲酯的实际产率总是小于此计算值,其原因不可能是_____。
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯
B.实验条件下发生副反应
C.产品精制时收集部分低沸点物质
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失
28、(14分)化合物J是一种重要的有机中间体,可以由苯合成,具体合成路线如下:
已知:醛或酮与锌汞齐(Zn-Hg)在浓盐酸条件下发生如下反应,称为Clemmensen反应
(1)请举出工业上获得原料A的来源:_________________________________________。
(2)B催化氢化得Z(C10H12O3),写出Z在一定条件下聚合反应的化学方程式:___________。
(3)请写出的化学方程式:________________,D中官能团名称是____________。
(4)Clemmensen反应的可能机理是:锌汞齐在浓盐酸的介质中形成原电池,其中锌为__________(填“正极”或“负极”),请写出D在汞电极上生成E的电极反应方程式:____________________。
(5)的反应类型为_____________。
(6)I分子中最多有_______个原子共平面。与I属于同种类型物质且苯环上有两个取代基的同分异构体有_____________种。
(7)符合下列条件的J的一种同分异构体结构简式为______________________。
①属于芳香族化合物,②不能与金属钠反应,③有3种不同化学环境的氢原子。
(8)已知:(R表示烃基,R1、R2表示氢或烃基)。请结合题干和已知信息,选用必要的无机试剂,完成以、为原料制备的合成路线图。(合成路线流程图示例见本题题干)。
_______________
29、(10分)二甲醚被称为的新型燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上常采用甲醇气相脱水法来获取。其反应方程式为:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
完成下列填空:
28、有机物分子中都含碳元素,写出碳原子最外层电子的轨道表示式_______________;
写出甲醇分子中官能团的电子式_________________。
29、碳与同主族的短周期元素相比,非金属性较强的是_________(填元素符号)。写出一个能证明你的结论的化学方程式_____________________________________。
30、在温度和体积不变的情况下,能说明反应已达到平衡状态的是______(选填编号)
a.CH3OH的消耗速率与CH3OCH3的消耗速率之比为2:1
b.容器内压强保持不变
c.H2O(g)浓度保持不变
d.气体平均相对分子质量保持不变
31、一定温度下,在三个体积约为2.0 L的恒容密闭容器中发生上述反应:
(1)若要提高CH3OH的平衡转化率,可以采取的措施是______(选填编号)。
a.及时移走产物 b.升高温度 c.充入CH3OH d.降低温度
(2)I号容器内的反应经过t min达到平衡,则CH3OH的平均反应速率为_____________(用含t的式子表示)。II号容器中a =___________ml。
32、若起始时向容器I中充入CH3OH 0.2ml、CH3OCH3 0.30ml和H2O 0.20ml,则反应将向__________(填“正”“逆”)反应方向进行。
参考答案
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、D
【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大, W、X、Y三种元素形成的一种化合物常用于清洗厨房用具的油污,推测为碳酸钠,则W为C,X为O,Y为Na,满足其中两种元素形成的化合物可用于呼吸面具中作为供氧剂,该物质为O和Na元素形成的Na2O2;Z的最外层电子数为X、Y的最外层电子数之和,则Z的最外层电子数为7,则Z为Cl。
【详解】
根据分析W为C,X为O,Y为Na,Z为Cl,
A. O、Cl形成的单质臭氧、氯气可作水的消毒剂,二者形成的二氧化氯具有强氧化性,也可作水的消毒剂,故A正确;
B. 化合物Y2X2为Na2O2,YZX为NaClO,过氧化钠中含有离子键和共价键,NaClO中既含有离子键又含有共价键,故B正确;
C. 同一周期从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径大小:W>X;钠离子含有2个电子层,氯离子含有3个电子层,则简单离子半径:Y<Z,故C正确;
D. C、O可以形成CO、二氧化碳,二氧化碳能够与NaOH溶液反应,但CO不与NaOH溶液反应,故D错误;
故答案为D。
碳酸钠溶液水解显碱性,故可以用来除油污;Na2O2能与水与二氧化碳反应生成氧气,可用于呼吸面具中作为供氧剂。
2、B
【解析】
A、含-COOH,能与NaHCO3 溶液反应产生气体,故A正确;
B、与邻苯二甲酸()的官能团不完全相同,不是同系物,故B错误;
C、含-COOC-,在酸性条件,能发生水解反应生成乙酸,故C正确;
D、只有苯环与氢气发生加成,则1ml 阿司匹林最多能与 3ml H2 发生加成反应,故D正确;
故选:B。
本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质、有机反应为解答的关键,注意羧酸、酯的性质,题目难度不大。
3、A
【解析】
A.储能电池中锂为负极,失去电子生成锂离子,钛电极为正极,溶液中的铁离子得到电子生成亚铁离子,储罐中亚铁离子与S2O82-反应,反应的离子方程式为:S2O82-+2Fe2+=2Fe3++2SO42-,故正确;
B.放电时锂失去电子发生氧化反应,故错误;
C. 放电时,Ti电极发生的电极方程式为:Fe3++e−= Fe2+,故错误;
D. Li+选择性透过膜可以通过Li+不能通过水,故错误。
故选A。
掌握原电池的工作原理,注意锂离子选择性的透过膜只能通过锂离子,S2O82-为还原性离子,能被铁离子氧化。
4、B
【解析】
A项,火药发生化学反应时,KNO3中N元素的化合价降低,得到电子,被还原,作氧化剂,体现氧化性,故A合理;
B项,高粱中不含乙醇,用高粱酿酒是高粱中的淀粉在酒曲作用下反应产生乙醇,然后用蒸馏方法将乙醇分离出来,故B不合理;
C项,明矾是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,酸性溶液中H+与铜锈[Cu2(OH)2CO3]发生反应,达到除锈目的,故C合理;
D项,蔡伦利用树皮、碎布(麻布)、麻头等原料精制出优质纸张,体现了化学的物理和化学分离方法,因此充分应用了化学工艺,故D合理;
故答案为B。
5、B
【解析】
从图中可以看出,B、C都形成4个共价键,由于B与C在同一主族且原子序数C大于B,所以B为碳(C)元素,C为硅(Si)元素;D与C同周期且原子序数大于14,从图中可看出可形成1个共价键,所以D为氯(Cl)元素;A的原子序数小于6且能形成1个共价键,则其为氢(H)元素。
【详解】
A.B的氧化物为CO2,分子晶体,C的氧化物为SiO2,原子晶体,所以熔点:B的氧化物F,故B正确;
C. 该物质中Li+和之间是离子键,C和O之间是共价键,故C正确;
D. Z是C元素,碳有多种单质,石墨的硬度很小,故D错误;
选D。
本题考查元素周期表与周期律,根据原子结构和成键规律推断元素是解题的关键,明确同周期元素从左到右性质递变规律,注意碳元素能形成多种性质不同的同素异形体。
19、A
【解析】
试题分析:A.二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸酸性大于硅酸,所以二氧化硫和硅酸钠溶液反应生成不溶性硅酸,但亚硫酸不是硫元素的最高价含氧酸,乙醇则该装置不能能证明硫的非金属性比硅强,故A错误;B.橡皮管可使下部的压力转移到上方,从而利用压强平衡的原理使液体顺利流下,故B正确;C.如果装置的气密性良好,甲、乙两侧水面高度不同,否则水面相同,所以能检验装置的气密性,故C正确;D.NO不溶于水,因此在此装置中充满水,从②进气可以收集NO气体,故D正确;故选A。
考点:考查化学实验方案设计,涉及非金属性强弱的判断、气密性检验、气体的收集方法等知识点
20、C
【解析】
由导电性强弱可知,Pb(CH3COO)2是可溶性的弱电解质,在离子方程式中保留化学式,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,
A. Pb(NO3)2溶液与CH3COONa溶液混合,会生成Pb(CH3COO)2,发生反应的离子方程式为:Pb2++2CH3COO-= Pb(CH3COO)2,A项正确;
B. Pb(NO3)2溶液与K2S溶液混合会生成PbS沉淀,发生反应的离子方程式为:Pb2++S2-=PbS↓,B项正确;
C. Pb(CH3COO)2溶液与K2S溶液混合,离子方程式为: Pb(CH3COO)2+S2- =PbS↓+2CH3COO-,C项错误;
D. Pb(CH3COO)2在水中电离:Pb(CH3COO)2Pb2+ +2CH3COO-,D项正确;
答案选C。
Pb(CH3COO)2易溶于水,在水溶液中部分电离,是少有的几种不是强电解质的盐之一。
21、A
【解析】
A. 为氨基乙酸,A正确;
B. 为2,2-二氯丙烷,B错误;
C. 2-甲基-1-丙醇,C错误;
D. C17H33COOH为油酸,D错误;故答案为:A。
22、C
【解析】
A、左上角应是质量数,质量数=中子数+质子数=37,应是,故A说法错误;
B、氯离子质子数大于电子数,其结构示意图:,故B错误;
C、氯原子最外层7个电子,每个氯原子都达到8电子稳定结构,故C正确;
D、氯乙烯结构简式:CH2=CHCl,而题目中是氯乙烷,故D说法错误。
二、非选择题(共84分)
23、酯基 取代反应 新制的Cu(OH)2悬浊液 是否有砖红色沉淀生成 3
【解析】
B(乙酸甲酯)与C发生信息iii中取代反应生成D,(3)中B、C互为同分异构体,可推知C为HCOOC2H5,则D为,D氧化生成E为,E与甲醇发生酯化反应生成F.F与A发生信息i中的反应生成G,可推知A为C2H5Br.对比G、H的结合,结合信息i可知试剂a为.结合I分子式及信息ii中取代反应,可知H与NH2CONH2脱去2分子CH3OH形成六元环状,故I为;
(6)以、、为原料,制备,可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再与CH3OH酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa发生信息iii的反应即得到。
【详解】
(1)F的结构简式为,所含官能团的名称为酯基;G为,则F→G是F的上的H原子被乙基替代生成G,属于取代反应;
(2) 对比G、H的结合,结合信息i可知试剂a为;结合I分子式及信息ii中取代反应,可知H与NH2CONH2脱去2分子CH3OH形成六元环状,故I为;
(3) B、C互为同分异构体,二者发生信息iii中取代反应生成D,可推知C为HCOOC2H5,则D为,B→D的化学方程式:;B和D均含有酯基,但D中还含有醛基,则可利用新制的Cu(OH)2悬浊液来鉴别,用新制的Cu(OH)2悬浊液分别与B或D混合加热,有砖红色沉淀生成的为D,不生成砖红色沉淀生成的为B;
(4) E→F的化学方程式:;
(5)D为,其分子式为C4H6O3,其同分异构体满足a.能发生银镜反应说明有醛基,也可能是甲酸酯;b.能与反应说明分子组成含有羟基或羧基;c.能使Br2的CCl4溶液褪色,再结合在羟基与碳碳双键直接相连的结构不稳定,同一个碳原子上连接多个羟基的结构不稳定,可知分子结构中不可能有碳碳双键,应该包含2个醛基和1个羟基,具体是:OHCCH(OH)CH2CHO、CH2(OH)CH(CHO)2、CH3C(OH)(CHO)2,共3种;
(6) 以、、为原料,制备,可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再与CH3OH酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa发生信息iii的反应即得到,具体流程图为: 。
本题解题关键是根据反应条件推断反应类型:(1)在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。(2)在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。(3)在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。(4)能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。(5)能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。(6)在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。(7)与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。(8)在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。(9)在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。
24、D
【解析】氧化得到的A为ClCH2COOH,ClCH2COOH与NH3作用得到的B为H2NCH2COOH,H2NCH2COOH再与SOCl2作用生成的C为,再与CH3OH作用得到的D为;与SOCl2作用生成的E为,E与D作用生成的F为,F再在NaOH溶液中水解可得布洛芬酰甘氨酸钠;
(1)写出化合物的结构简式:B为H2NCH2COOH; D为;
(2)A.催化氧化为转化为ClCH2COOH,反应类型为氧化反应,故A正确;B. RCOOH与SOCl2发生取代反应,所得产物为RCOOCl、SO2和HC1,故B正确;C.化合物B为氨基酸,一定条件下能发生缩聚反应,故B正确;D.布洛芬酰甘氨酸钠的分子式为C15H20NO3Na,故D错误;答案为D。
(3)①红外光谱表明分子中含有酣基,实验发现能与NaOH溶液1∶2反应,也能发生银镜反应,说明苯环上直接连接HCOO—;②H—NMR谱显示分子中有三个相同甲基,说明同一碳原子上连接三个甲基;苯环上只有一种化学环境的氢原子,因苯环上不可能只有对位有两个不同的取代基,可以保证对称位置上的氢原子环境相同,满足条件的同分异构体有;
(4)F→布洛芬酰甘氨酸钠的化学方程式为;
(5)以为原料制备的合成路线为。
点睛:本题题干给出了较多的信息,学生需要将题目给信息与已有知识进行重组并综合运用是解答本题的关键,需要学生具备准确、快速获取新信息的能力和接受、吸收、整合化学信息的能力,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型;难点是有机物D的结构确定,可先根据F的碱性水解,结合产物确定出F,再利用D和E生成F,可借助碳架结构、反应原理及原子守恒分析推测D的结构。
25、三颈烧瓶 Na2SO3+H2SO4=H2O+SO2↑+Na2SO4 防倒吸 浓NaOH溶液 5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O 氧化变质 95.0 偏高
【解析】
A三颈烧瓶中制备二氧化硫,发生Na2SO3+H2SO4=H2O+SO2↑+Na2SO4,生成的二氧化硫通入D装置,发生Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,2NaHSO3(饱和溶液)=Na2S2O5(晶体)+H2O(l),仪器E的作用是防倒吸,F吸收尾气。据此解答。
【详解】
Ⅰ(1)装置中仪器A的名称是三颈烧瓶。A中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=H2O+SO2↑+Na2SO4。二氧化硫易溶于水,仪器E的作用是防倒吸。
故答案为:三颈烧瓶;Na2SO3+H2SO4=H2O+SO2+Na2SO4;防倒吸;
(2)二氧化硫有毒,排到空气中会污染空气,SO2是酸性氧化物,可用碱溶液吸收,题干中只提供了一种试剂--浓NaOH溶液,F中盛装的试剂是浓NaOH溶液。
故答案为:浓NaOH溶液;
Ⅱ.(3)取少量Na2S2O5晶体于试管中,滴加1mL2ml/L酸性KMnO4溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去,说明MnO4-将S2O52-氧化生成硫酸根离子。反应的离子方程式为5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O。食品级焦亚硫酸钠可作为贮存水果保鲜剂的化学原理是:利用焦亚硫酸钠的还原性,防止食品氧化变质。
故答案为:5S2O5-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O;氧化变质;
Ⅲ.(4)由关系式:5SO32-~2MnO4-,用0.2500ml/L的Na2SO3标准液滴定至终点,消耗Na2SO3溶液20.00mL,剩余的n(MnO4-)= ×0.2500ml/L×20.00×10-3L=2.000×10-3ml,再由5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O得:Na2S2O5样品的纯度为= ×100%=95.0%;若在滴定终点时,俯视读数Na2SO3标准液的体积,使Na2SO3标准液的体积偏低,算出的剩余高锰酸钾偏低,与Na2S2O5样品反应的高锰酸钾偏高,会导致Na2S2O5样品的纯度偏高;
故答案为:95.0;偏高。
26、烧杯 量筒 量取50mL水置于烧杯中,再将50mL浓硫酸沿玻璃棒缓缓加入到烧杯中,边加边搅拌 确保液体顺利流下 浓硫酸 干燥的品红试纸 Na2S溶液 溴水 Br2 + SO2 + 2H2O → 4H++2Br- + SO42- 亚硫酸钠质量分数=(a表示硫酸钡质量)
【解析】
(1)配制大约100mL的1:1硫酸时需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、量筒;注意将50mL浓硫酸沿玻璃棒缓缓加入到烧杯中,边加边搅拌,不能将50mL水沿玻璃棒缓缓加入到烧杯50mL浓硫酸中;
(2)图1中装置A的作用是保证上下压强相同,确保液体顺利流下;
(3)若需要对比干燥SO2和湿润的SO2的漂白性,则首先应对二氧化硫进行干燥,再通过干燥的品红试纸,检验干燥SO2的漂白性,最后通过品红溶液检验湿润的SO2的漂白性;若需要先后验证SO2的氧化性与还原性,氧化性则通过还原剂Na2S溶液看是否有S沉淀生成;还原性则通过氧化剂溴水看是否退色,离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=2SO42-+2Br-+4H+;
(4)根据亚硫酸钠易被氧化成硫酸钠,硫酸钡不溶于盐酸而亚硫酸钡溶于盐酸来设计计算亚硫酸钠的质量分数。
【详解】
(1)配制大约100mL的1:1硫酸时需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、量筒;配制过程为将50mL浓硫酸沿玻璃棒缓缓加入到盛有50ml水的烧杯中,边加边搅拌;
故答案为:烧杯;量筒;将50mL浓硫酸沿玻璃棒缓缓加入到盛有50ml水的烧杯中,边加边搅拌;
(2)图1中装置A的作用是保证上下压强相同,确保液体顺利流下,故答案为:确保液体顺利流下;
(3)若需要对比干燥SO2和湿润的SO2的漂白性,则首先应对二氧化硫进行干燥,则先通过浓硫酸,再通过干燥的品红试纸,检验干燥SO2的漂白性,最后通过品红溶液检验湿润的SO2的漂白性;若需要先后验证SO2的氧化性与还原性,氧化性则通过还原剂Na2S溶液看是否有S沉淀生成;还原性则通过氧化剂溴水看是否退色,离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=2SO42-+2Br-+4H+;故答案为:浓硫酸;干燥的品红试纸;Na2S溶液;溴水;SO2+Br2+2H2O=2SO42-+2Br-+4H+;
(4)因为亚硫酸钠易被氧化成硫酸钠,硫酸钡不溶于盐酸而亚硫酸钡溶于盐酸,所以流程为称取样品质量为W克溶液 固体固体a克;
则亚硫酸钠质量分数=(1-)×100%(a表示硫酸钡质量,样品质量为W克),
故答案为:亚硫酸钠质量分数=(1-)×100%(a表示硫酸钡质量,样品质量为W克)。
27、球形冷凝管 分水器中液面不再变化 、CH3OCH3 BD 85.2% C
【解析】
(1)A装置的名称是球形冷凝管。
(2)步骤③为当分水器中液面不再变化,停止加热
(3)上述实验可能发生的副反应为甲基丙烯酸甲酯聚合、甲醇分子间脱水、甲基丙烯酸聚合。
(4)A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,沉在水下,水从分水器中流入圆底烧瓶内,不能提高反应物的转化率
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3去除甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏,防止甲基丙烯酸甲酯受热聚合
(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,其物质的量为,则生成甲基丙烯酸甲酯0.15ml,n(甲基丙烯酸)=,n(甲醇)=,理论上生成甲基丙烯酸甲酯0.176ml,所以其产率约为。
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯,则实际产率减小;
B.实验条件下发生副反应,则实际产率减小;
C.产品精制时收集部分低沸点物质,则实际产率增大;
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,则实际产率减小。
【详解】
(1)A装置的名称是球形冷凝管。答案为:球形冷凝管;
(2)步骤③为当分水器中液面不再变化,停止加热。答案为:分水器中液面不再变化;
(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为、CH3OCH3。答案为:、CH3OCH3;
(4)A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂,A错误;
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,则酯沉在分水器中水下,水从分水器中流入圆底烧瓶内,不能提高反应物的转化率,B正确;
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3去除甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水,C错误;
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏,防止甲基丙烯酸甲酯受热聚合,D正确。答案为:BD;
(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,其物质的量为,则生成甲基丙烯酸甲酯0.15ml,n(甲基丙烯酸)=,n(甲醇)=,理论上生成甲基丙烯酸甲酯0.176ml,所以其产率约为=85.2%。答案为:85.2%;
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯,则实际产率减小;
B.实验条件下发生副反应,则实际产率减小;
C.产品精制时收集部分低沸点物质,则实际产率增大;
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,则实际产率减小。答案为:C。
28、煤的干馏(煤焦油)或石油的催化重整 n+(n-1)H2O +H2O 羰基 负极 +4H++4e-+H2O 氧化反应 21 14
【解析】
由A、B的结构可知,A与发生反应生成B为,B与锌汞齐(Zn-Hg)在浓盐酸条件下发生反应生成C,由已知反应及B的结构可知C的结构为 ,C发生反应生成D为 ,D与锌汞齐(Zn-Hg)在浓盐酸条件下发生反应生成E为 ,E发生去氢反应生成F为 ,F发生卤代反应生成G为,G与Mg在乙醚存在的条件下生成H为,H与环氧乙烷反应后再水解生成I为,H被CrO3氧化得到J为, 据此解答。
【详解】
(1)A为苯,工业上用煤的干馏(煤焦油)或石油的催化重整获得苯。
故答案为煤的干馏(煤焦油)或石油的催化重整;
(2)B催化氢化得Z,结合Z的分子式可知,该反应为羰基与氢气发生加成反应,故Z为,Z通过酯化反应进行的缩聚反应生成高聚物,该反应方程式为:。
故答案为;
(3)C发生反应生成D为 ,化学方程式为:;由D的结构简式,可知D中官能团名称是羰基。
故答案为;羰基;
(4)锌汞齐在浓盐酸的介质中,形成原电池,锌比汞活泼,则锌为负极,汞电极为正极,正极发生还原反应,所以在汞电极上生成的电极反应方程式:。
故答案为负极;;
(5)E为 ,E发生去氢反应生成F为 ,去氢属于氧化反应。
故答案为氧化反应;
(6)I为,分子中苯环共平面,苯环上的碳原子以及与苯环相连的碳原子、氢原子一定在同一平面上,有18个原子;由于碳碳单键可以旋转,所以与苯环相连的碳原子相连的两个氢原子和一个碳原子(-CH2OH中的C)最多有一个原子在这个平面上,同理羟基上的O、H原子也可能在此平面上,所以最多有18+1+2=21个原子共平面。I属于芳香醇,与I属于同种类型物质且苯环上有两个取代基,则羟基不能连到苯环上,两个取代基为-CH3和-CH2OH,符合条件的同分异构体种数的分析:根据萘环的对称性,萘环上有如图中两种类型的氢原子,采用定一移二的方法,若-CH3在位,-CH2OH可以在其它位置,共有7种结构;若-CH3在位,-CH2OH也在位,共有3种结构;另外若-CH2OH 在位,-CH3可以在其它位置,共有7种结构,但其中有3种与前面的重复,除此之外还有4种结构,所以符合条件的同分异构体有7+3+4=14种;
故答案为21;14;
(7)J为,J的同分异构体中,①属于芳香族化合物说明含有苯环,②不能与金属钠反应说明不含羟基,③有3种不同化学环境的氢原子,由J的结构可知,分子中H原子数目很多,故该同分异构体为对称结构,不饱和度为8,可以是两个独立的苯环,另外的O原子为对称结构的连接原子,故符合条件的同分异构体的结构简式为。
故答案为;
(8)根据题干由G到J的转化条件,发生信息中的反应生成,与反应生成,氧化后生成,与反应转化为,最后脱水得到,合成路线图为:
。
故答案为
本题考查有机物的推断与合成,充分利用有机物的结构、反应条件及反应信息进行判断,掌握官能团的性质与理解反应信息是关键,本题难点是(6),注意原子共面的分析方法。
29、 C Na2SiO3+ CO2+ H2O=Na2CO3+H2SiO3↓ ac ad ml/(L.min) 0.5 正
【解析】
1.碳原子核电荷数为6,最外层有4个电子,轨道表示式为;醇羟基中氢氧原子间形成一条共价键,电子式为;
2.同主族由上而下非金属性减弱,故非金属性较强的是C;利用Na2SiO3+ CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓反应,可证明碳酸的酸性比硅酸强,可以证明C的非金属性比Si强;
3.2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g),反应是气体体积不变的反应,达到平衡的标志是正逆反应速率相同,各组分含量保持不变;
a.速率之比等于化学方程计量数之比为正反应速率之比,CH3OH的消耗速率与CH3OCH3的消耗速率之比为2:1,说明CH3OCH3的正逆反应速率相同,故a正确;
b.反应前后气体体积不变,反应过程中容器内压强始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故b错误;
c.H2O(g)浓度保持不变是破坏的标志,故c正确;
d.反应前后气体质量不变,物质的量不变,气体平均相对分子质量始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故d错误;
故答案为:ac;
4.(1)Ⅰ、Ⅲ实验可知起始量相同,达到平衡状态,温度越高甲醚物质的量减小,平衡逆向进行,说明正反应为放热反应,若要提高CH3OH的平衡转化率,需要改变条件使平衡正向进行,
a.及时移走产物,平衡正向进行,甲醇转化率增大,故a正确;
b.反应是放热反应,升高温度平衡逆向进行,故b错误;
c.充入CH3OH,相当于增大压强,平衡不动.故c错误;
d、降低温度平衡正向进行,甲醇转化率增大,故d正确;
故答案为:ad;
(2)若起始时向容器I中充入CH3OH 0.2ml、CH3OCH3 0.3ml和H2O 0.3ml,可与原平衡形成等效平衡,再在平衡状态的基础上减少0.1ml H2O,很明显平衡向正方向移动。
I号容器内的反应经过t min达到平衡生成CH3OCH3(g)物质的量为0.16ml,计算消耗甲醇物质的量为0.5ml,结合反应速率概念计算甲醇表示的反应速率V== ml/(L.min);
依据三段式列式计算Ⅰ的平衡常数,
2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始量(ml/L) 0.2 0 0
变化量(ml/L) 0.16 0.08 0.08
平衡量(ml/L) 0.04 0.08 0.08
平衡常数K==4;
Ⅱ实验温度不变平衡常数不变,依据平衡常数列式计算a值
2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始量(ml/L) 0.4 0 0
变化量(ml/L) a 0.5a 0.5a
平衡量(ml/L) 0.4-a 0.5a 0.5a
=4,a=0.5ml;
5.若起始时向容器I中充入CH3OH0.2ml、CH3OCH3.3ml和H2O为0.20ml,计算此时浓度商Q==1.5<K,平衡常数比较分析判断反应进行方向是正向进行;故答案为:正。
药品
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
密度(g•cm-3)
甲醇
32
-98
-64.5
与水混溶,易溶于有机溶剂
0.79
甲基丙烯酸
86
15
161
溶于热水,易溶于有机剂
1.01
甲基丙烯酸甲酯
100
-48
100
微溶于水,易溶于有机溶剂
0.944
容器
编号
温度(℃)
起始物质的量(ml)
平衡物质的量(ml)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
I
387
0.40
0.16
0.16
Ⅱ
387
0.80
a
Ⅲ
207
0.40
0.18
0.18
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