2026年内蒙古自治区鄂尔多斯市高三第二次模拟考试化学试卷(含答案解析)
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这是一份2026年内蒙古自治区鄂尔多斯市高三第二次模拟考试化学试卷(含答案解析),共27页。
3.考试结束后,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、下列关于自然界中氮循环的说法错误的是
A.氮肥均含有NH4+
B.雷电作用固氮中氮元素被氧化
C.碳、氢、氧三种元素参与了自然界中氮循环
D.合成氨工业的产品可用于侯氏制碱法制备纯碱
2、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.使甲基橙呈红色的溶液:Fe2+、Mg2+、SO42-、Cl−
B.使KSCN呈红色的溶液:Al3+、NH4+、S2−、I−
C.使酚酞呈红色的溶液:Mg2+、Cu2+、NO3-、SO42-
D.由水电离出的c(H+)=10-12ml·L-1的溶液:Na+、K+、NO3-、HCO3-
3、止血环酸的结构如下图所示,用于治疗各种出血疾病,在一些牙膏中也含有止血环酸。下列说法不正确的是
A.该物质的分子式为C8H15NO2
B.在光照条件下与Cl2反应生成的一氯代物有4种
C.该物质能发生取代反应、置换反应
D.止血原理可看做是胶体的聚沉
4、一定条件下,体积为1L的密闭容器中,0.3mlX和0.2mlY进行反应:2X(g)+Y(s) Z(g),经10s达到平衡,生成0.1mlZ。下列说法正确的是( )
A.若增加Y的物质的量,则V正大于V逆平衡正向移动
B.以Y浓度变化表示的反应速率为0.01ml·L-1·s-1
C.该反应的平衡常数为10
D.若降低温度,X的体积分数增大,则该反应的△H<0
5、下列实验操作能达到实验目的的是
A.除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3杂质
B.证明浓硫酸与蔗糖反应生成SO2
C.探究铁的析氢腐蚀
D.测定双氧水分解速率
6、下列说法正确的是( )
A.Cl2溶于水得到的氯水能导电,但Cl2不是电解质,而是非电解质
B.以铁作阳极,铂作阴极,电解饱和食盐水,可以制备烧碱
C.将1ml Cl2通入水中,HClO、Cl-、ClO-粒子数之和为
D.反应Al2O3(s)+3Cl2(g)+3C(s)═2AlCl3(g)+3CO(g)室温下不能自发进行,则
7、如图1为甲烷和O2 构成的燃料电池示意图,电解质溶液为KOH溶液;图2 为电解AlCl3 溶液的装置,电极材料均为石墨。用该装置进行实验,反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是
A.b电极为负极
B.图1中电解质溶液的pH增大
C.a 电极反应式为CH4-8e- +8OH-=CO2+6H2O
D.图2 中电解AlCl3溶液的总反应式为: 2AlCl3 +6H2O 2Al(OH)3 ↓+3Cl 2↑+3H2 ↑
8、已知某锂电池的总反应为。下列说法错误的是
A.金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料
B.该电池组装时,必须在无水无氧条件下进行
C.放电时,电子从Li电极经电解质溶液流向正极
D.充电时,阳极反应式为
9、制备和收集下列气体可采用如图装置的是( )
A.铜与浓硫酸反应制SO2B.铜与稀硝酸反应制NO
C.乙醇与浓硫酸反应制乙烯D.氯化钠与浓硫酸反应制HCl
10、下列物质的分类依据、类别、性质三者之间对应关系完全正确的是
A.AB.BC.CD.D
11、化合物X(5没食子酰基奎宁酸)具有抗氧化性和抗利什曼虫活性而备受关注,X的结构简式如图所示。下列有关X的说法正确的是 ( )
A.分子式为C14H15O10
B.分子中有四个手性碳原子
C.1 ml X最多可与4 ml NaOH反应
D.1 ml X最多可与4 ml NaHCO3反应
12、己知:还原性HSO3->I-,氧化性IO3->I2。在含3 ml NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液.加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.0~a间发生反应:3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+
B.a~b间共消耗NaHSO3的物质的量为1.8ml
C.b~c间反应:I2仅是氧化产物
D.当溶液中I-与I2的物质的量之比为5∶3时,加入的KIO3为1.08ml
13、下列说法正确的是( )
A.新戊烷的系统命名法名称为2﹣二甲基丙烷
B.可以用氢气除去乙烷中的乙烯
C.己烷中加溴水振荡,光照一段时间后液体呈无色,说明己烷和溴发生了取代反应
D.苯中加溴的四氯化碳溶液振荡后,溶液分层,上层呈橙红色
14、一氯甲烷等卤代烃跟苯的反应如图所示,(无机小分子产物略去)。下列说法正确的是
A.该反应属于化合反应
B.b的二氯代物有6种结构
C.1ml b加氢生成饱和烃需要6mlH2
D.C5H11Cl的结构有8种
15、Na、Al、Fe都是重要的金属元素。下列说法正确的是
A.氧化物都是碱性氧化物
B.氢氧化物都是白色固体
C.单质都可以与水反应
D.单质在空气中都形成致密氧化膜
16、《中国诗词大会》不仅弘扬了中国传统文化,还蕴含着许多化学知识,下列诗词分析不正确的是
A.李白诗句“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”, “紫烟”指“香炉”中碘升华的现象
B.刘禹锡诗句“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,金性质稳定,可通过物理方法得到
C.王安石诗句“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,爆竹的燃放涉及氧化还原反应
D.曹植诗句“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、聚酰亚胺是重要的特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、纳米、液晶、激光等领域。某聚酰亚胺的合成路线如下(部分反应条件略去)。
已知:
i、
ii、
iii、CH3COOH+CH3COOH(R代表烃基)
(1)A所含官能团的名称是________。
(2)①反应的化学方程式是________。
(3)②反应的反应类型是________。
(4)I的分子式为C9H12O2N2,I的结构简式是________。
(5)K是D的同系物,核磁共振氢谱显示其有4组峰,③的化学方程式是________。
(6)1 ml M与足量的NaHCO3溶液反应生成4 ml CO2,M的结构简式是________。
(7)P的结构简式是________。
18、药物H(阿戈美拉汀)是一种抗抑郁药,H的一种合成路线如下:
已知:;化合物B中含五元环结构,化合物E中含两个六元环状结构。
回答下列问题:
(1)A的名称为_______
(2)H中含氧官能团的名称为_______
(3)B的结构简式为_______
(4)反应③的化学方程式为_______
(5)⑤的反应类型是_______
(6)M是C的一种同分异构体,M分子内除苯环外不含其他的环,能发生银镜反应和水解反应,其核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6:3:2:1。任写出三种满足上述条件的M的结构简式_______(不考虑立体异构)。
(7)结合上述合成路线,设计以2—溴环己酮() 和氰基乙酸(NCCH2COOH)为原料制备的合成路线_______(无机试剂及有机溶剂任选)
19、二氧化硫是重要的化工原料,用途非常广泛。
实验一:SO2可以抑制细菌滋生,具有防腐功效。某实验小组欲用下图所示装置测定某品牌葡萄酒中(葡萄酒中含有乙醇、有机酸等)的SO2含量。
(1)仪器A的名称是________;使用该装置主要目的是____________________。
(2)B中加入 300.00 mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,C中化学方程式为_________________________________________。
(3)将输入C装置中的导管顶端改成具有多孔的球泡(如图15所示)。可提高实验的准确度,理由是_______________________________________。
(4)除去C中的H2O 然后用0.099ml·L-1NaOH标准溶液滴定。
①用碱式滴定管量取0.09ml·L-1NaOH标准溶液前的一步操作是___________________________;
②用该方法测定葡萄酒中SO2的含量偏高,主要原因是__________________________________,利用现有的装置,提出改进的措施是_______________________________________________。
(5)利用C中的溶液,有很多实验方案测定葡萄酒中SO2的含量。现有0.1ml·L-1BaCl2溶液,实验器材不限,简述实验步骤:________________________________。
20、为探究氧化铜与硫的反应并分析反应后的固体产物,设计如下实验装置。
(1)如图连接实验装置,并_____。
(2)将氧化铜粉末与硫粉按 5:1 质量比混合均匀。
(3)取适量氧化铜与硫粉的混合物装入大试管中,固定在铁架台上,打开_____ 和止水夹 a 并______,向长颈漏斗中加入稀盐酸,一段时间后,将燃着的木条放在止水夹 a 的上端导管口处,观察到木条熄灭,关闭活塞 K 和止水夹 a,打开止水夹 b。该实验步骤的作用是______,石灰石与稀盐酸反应的离子方程式为___________________。
(4)点燃酒精灯,预热大试管,然后对准大试管底部集中加热,一段时间后,气球膨胀, 移除酒精灯,反应继续进行。待反应结束,发现气球没有变小,打开止水夹 c,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色后,立即用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞 K。这样操作的目的是__________________。
(5)拆下装置,发现黑色粉末混有砖红色粉末。取少量固体产物投入足量氨水中,得到无色溶液、但仍有红黑色固体未溶解,且该无色溶液在空气中逐渐变为蓝色。查阅资料得知溶液颜色变化是因为发生了以下反应:4[Cu(NH3)2]+ + O2+8NH3 • H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。
①经分析,固体产物中含有Cu2O。Cu2O 溶于氨水反应的离子方程式为______。
②仍有红色固体未溶解,表明氧化铜与硫除发生反应 4CuO + S2Cu2O+SO2外,还一定发生了其他反应,其化学方程式为_________。
③进一步分析发现 CuO 已完全反应,不溶于氨水的黑色固体可能是_____(填化学式)。
21、硼和硼的化合物在工业上有着广泛的用途。
(1)基态硼原子的电子排布式为___________________________。
(2)晶体硼的基本结构单元是由硼原子构成的正二十面体(如下图),其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点各有一个硼原子。此结构单元中含有硼原子的数目为________________。
(3)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方氮化硼与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法中,正确的是____(填标号)。
a.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大
b.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软
c.两种晶体中的 B—N 键均为共价键
d.两种晶体均为分子晶体
(4)六方氮化硼晶体内硼原子的杂化方式为________,该晶体不导电的原因是___________。
(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。与BF4—互为等电子体的一种分子的化学式为__, lmlNH4BF4晶体中含有配位键的数目为_____________。
(6)立方氮化硼的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,则立方氮化硼的一个晶胞中含有______个硼原子,立方氮化硼的密度是____g•cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、A
【解析】
A项,除了含有铵根的铵态氮肥以外,还有硝态氮肥(以硝酸根NO3-为主)、铵态硝态氮肥(同时含有硝酸根和铵根)、酰胺态氮肥(尿素),故A项错误;
B项,在闪电(高能)作用下,生成氮氧化合物,氮元素化合价升高,所以雷电作用固氮中氮元素被氧化,故B项正确;
C项,碳、氢、氧三种元素参加了氮循环,如蛋白质的制造需要碳元素,又如氮气在放电条件下,与氧气直接化合生成一氧化氮气体,二氧化氮易与水反应生成硝酸和一氧化氮等,故C项正确;
D项,侯氏制碱法制备纯碱涉及的反应为:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠,该制备中用到了氨气,所以合成氨工业的产品可用于侯氏制碱法制备纯碱,故D项正确。
故选A。
2、A
【解析】
A.能使甲基橙呈红色的溶液显酸性,该组离子之间不反应,能大量共存,选项A符合题意;
B. 使KSCN呈红色的溶液中有大量的Fe3+,Fe3+、Al3+均可与S2−发生双水解产生氢氧化物和硫化氢而不能大量共存,选项B不符合题意;
C. 使酚酞呈红色的溶液呈碱性,Mg2+、Cu2+与氢氧根离子反应生成沉淀而不能大量存在,选项C不符合题意;
D. 由水电离出的c(H+)=10-12ml·L-1的溶液,水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,HCO3-均不能大量存在,选项D不符合题意;
答案选A。
3、B
【解析】
A.由结构简式可知分子式为C8 H15NO2,故A正确;
B.烃基含有5种氢,如只取代烃基的H,则在光照条件下与Cl2反应生成的一氯代物有5种,故B错误;
C.含有羧基,可发生取代、置换反应(与金属钠等),故C正确;
D.含有羧基,在溶液中可电离,可使胶体聚沉,故D正确。
故选B。
4、C
【解析】
A. Y是固体,若增加Y的物质的量,平衡不移动,故A错误;
B. Y是固体,物浓度变化量,不能表示反应速率。
C. 平衡时,生成0.1mlZ,消耗0.2mlX,剩余0.1mlX,该反应的平衡常数为,故C正确;
D. 若降低温度,X的体积分数增大,即反应向逆向进行,则正反应为吸热,△H>0,故D错误;
答案选C。
5、D
【解析】
A. 胶体粒径在于1-100nm之间,可以透过滤纸,故无法用过滤的方法除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3杂质,A错误;
B. 二氧化硫和二氧化碳均可以使澄清石灰水变浑浊,浓硫酸的还原产物为二氧化硫,蔗糖的氧化产物为二氧化碳,均可以使澄清石灰水变浑浊,B错误;
C. Fe的析氢腐蚀是要在强酸性条件下进行的,该图探究的为Fe的吸氧腐蚀,C错误;
D. 该装置可以测定一定时间内氧气的生成量,进而计算出双氧水的分解速率,D正确;
故答案选D。
6、D
【解析】
A.氯气为单质,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B.电解饱和食盐水制烧碱时,阳极应为惰性电极,如用铁作阳极,则阳极上铁被氧化,生成氢氧化亚铁,不能得到氯气,故B错误;
C.氯气和水的反应为可逆反应,故溶液中含有未反应的氯气分子,故HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA,故C错误;
D.反应Al2O3(s)+3Cl2(g)+3C(s)═2AlCl3(g)+3CO(g)室温下不能自发进行,说明△H-T△S>0,反应的熵变△S>0,则△H>0,故D正确;
答案选D。
7、D
【解析】A. x电极附近出现的白色沉淀是氢氧化铝,X电极因产生OH-而作阴极,相应地b电极为正极,故A错误;B. 图1中电池反应为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,电解质溶液的pH减小,故B错误;C. 在碱性溶液中不能产生CO2,a电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,故C错误;D. 图2中电解AlCl3溶液的总反应式为:2AlCl3+6H2O2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑,故D正确。故选D。
8、C
【解析】
A. 由于金属锂的密度和相对原子质量都很小,所以金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料,A正确;
B. 金属Li非常活泼,很容易和氧气以及水反应,该电池组装时,必须在无水无氧条件下进行,B正确;
C. 放电时,电子从Li电极经外电路流向正极,电子不能经过电解质溶液,C错误;
D. 充电时,阳极反应式为,D正确;
故答案选C。
9、B
【解析】
由实验装置图可知,反应在加热条件下进行,生成气体可用排水法收集,说明生成的气体不溶于水。
【详解】
A.SO2易溶于水,不能用排水法收集,A项错误;
B.NO不溶于水,易与空气中氧气反应,只能用排水法收集,B项正确;
C.乙醇与浓硫酸反应制乙烯应有温度计,装置不符合要求,C项错误;
D.HCl易溶于水,不能用排水法收集,D项错误;
答案选B。
10、D
【解析】
A、氯化亚铁与锌反应时,表现氧化性,故A错误;
B、亚铁离子水解溶液呈酸性,故B错误;
C、硝酸与氧化铜反应生成硝酸铜和水,不生成NO,故C错误;
D、硝酸为强氧化性酸,与Al、I- 等发生反应时表现氧化性,故D正确;
答案选D。
11、B
【解析】
由结构可知分子式,分子中含-COOH、-COOC-、OH,结合羧酸、酯、醇、酚的性质来解答。
【详解】
A.由结构简式可知分子式为C14H16O10,A错误;
B.在左侧六元环中,连接-OH、醚键的原子连接4个不同的原子或原子团,为手性碳原子,B正确;
C.能与氢氧化钠反应的为3个酚羟基、酯基和羧基,1 ml X最多可与5 ml NaOH反应,C错误;
D.只有羧基与碳酸氢钠反应,则1 ml X最多可与1 ml NaHCO3反应,D错误;
故合理选项是B。
本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质的关系、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项B为解答的难点。
12、C
【解析】A.0~a间没有碘单质生成,说明碘酸根离子和亚硫酸氢根离子发生氧化还原反应生成碘离子,加入碘酸钾的物质的量是1ml,亚硫酸氢钠的物质的量是3ml,亚硫酸氢根被氧化生成硫酸根离子,根据转移电子守恒知,生成碘离子,所以其离子方程式为:3HSO3-+IO3-═3SO42-+I-+3H+,故A正确;B.a~b间发生反应为3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+,反应IO3-的物质的量为0.06ml,则消耗NaHSO3的物质的量为1.8ml,故B正确;C.根据图象知,b-c段内,碘离子部分被氧化生成碘单质,发生反应的离子方程式为IO3-+6H++5I-═3H2O+3I2,所以I2是I2是既是还原产物又是氧化产物,故C错误;D.根据反应2IO3-+6HSO3-═2I-+6SO42-+6H+,3ml NaHSO3的溶液消耗KIO3溶液的物质的量为1ml,生成碘离子的量为1ml,设生成的碘单质的物质的量为xml,则根据反应IO3-+6H++5I-═3H2O+3I2,消耗的KIO3的物质的量为xml,消耗碘离子的物质的量=xml,剩余的碘离子的物质的量=(1-x)ml,当溶液中n(I-):n(I2)=5:2时,即(1-x):x=5∶2,x=0.24ml,根据原子守恒加入碘酸钾的物质的量=1ml+0.24ml×=1.08ml,故D正确;故选C。
点睛:明确氧化性、还原性前后顺序是解本题关键,结合方程式进行分析解答,易错点是D,根据物质间的反应并结合原子守恒计算,还原性HSO3->I-,所以首先是发生以下反应离子方程式:IO3-+3HSO3-═I-+3SO42-+3H+,继续加入KIO3,氧化性IO-3>I2,所以IO3-可以结合H+氧化I-生成I2,离子方程式是IO3-+6H++5I-═3H2O+3I2,根据发生的反应来判断各个点的产物。
13、C
【解析】
A.新戊烷的系统命名法名称为2,2﹣二甲基丙烷,故A错误;
B.用氢气除去乙烷中的乙烯,除去乙烯的同时会引入氢气杂质,故B错误;
C.己烷中加溴水振荡,光照一段时间后液体呈无色,说明己烷和溴发生了取代反应得到的产物卤代烃没有颜色,故C正确;
D.苯中加溴的四氯化碳溶液振荡后,溶液分层,下层是密度大的溶有溴单质的四氯化碳层,故D错误。
故选C。
14、D
【解析】
A、一氯甲烷等卤代烃跟苯的反应生成甲苯和HCl;
B、甲苯的苯环上的二氯代物有6种,甲基上的氢也可以被取代;
C、1ml b加氢生成饱和烃需要3mlH2;
D、戊烷的同分异构体有正、异、新三种,再分析氯的位置异构。
【详解】
A、一氯甲烷等卤代烃跟苯的反应生成甲苯和HCl,属于取代反应,故A错误;
B、甲苯的苯环上的二氯代物有6种,甲基上的氢也可以被取代,故B错误;
C、1ml b加氢生成饱和烃需要3mlH2,故C错误;
D、戊烷的同分异构体有正、异、新三种,再分析氯的位置异构分别有3种、4种、1种,故D正确。
故选D。
易错点B,区别“甲苯的苯环上的二氯代物”和“甲苯的的二氯代物”是两种不同的条件,后者甲基上的氢也可以被取代。
15、C
【解析】
A.Na、Al、Fe的氧化物中,过氧化钠能跟酸起反应,除生成盐和水外,还生成氧气,不是碱性氧化物,氧化铝不但可以和碱反应还可以和酸反应均生成盐和水,为两性氧化物,故A错误;
B.氢氧化钠、氢氧化铝为白色固体,而氢氧化铁为红褐色固体,故B错误;
C.钠与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,生成氢氧化钠和氢气,铁与水蒸汽反应生成氢气与四氧化三铁,3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,在金属活动性顺序表中,铝介于二者之间,铝和水2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑,反应生成氢氧化铝和氢气,高温下氢氧化铝分解阻碍反应进一步进行,但铝能与水反应,故C正确;
D.Na在空气中最终生成碳酸钠,不是形成致密氧化膜,Al在空气中与氧气在铝的表面生成一层致密的氧化物保护膜,阻止Al与氧气的进一步反应,铁在空气中生成三氧化二铁,不是形成致密氧化膜,故D错误;
故答案为C。
16、A
【解析】
A.水产生的雾气是由水蒸发产生的水蒸气遇冷液化而成的小液滴,是一种液化现象,不是碘升华,故A错误;
B.“沙里淘金”说明了金的化学性质稳定,可通过物理方法得到,故B正确;
C.爆竹爆竹的过程中有新物质二氧化碳、二氧化硫等生成,属于化学变化,故C正确;
D.“豆箕”是大豆的秸秆,主要成分为纤维素,燃烧纤维素是把化学能转化为热能,故D正确;
故选A。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、碳碳双键 +C2H5OH+H2O 取代反应(硝化反应) +2CH3Cl+2HCl
【解析】
根据合成路线可知,A为乙烯,与水加成生成乙醇,B为乙醇;D为甲苯,氧化后生成苯甲酸,E为苯甲酸;乙醇与苯甲酸反应生成苯甲酸乙酯和水,F为苯甲酸乙酯;根据聚酰亚胺的结构简式可知,N原子在苯环的间位,则F与硝酸反应,生成;再与Fe/Cl2反应生成,则I为;K是D的同系物,核磁共振氢谱显示其有4组峰,则2个甲基在间位,K为;M分子中含有10个C原子,聚酰亚胺的结构简式中苯环上碳原子的位置,则L为;被氧化生成M,M为;
【详解】
(1)分析可知,A为乙烯,含有的官能团为碳碳双键;
(2)反应①为乙醇与苯甲酸在浓硫酸的作用下发生酯化反应,方程式为+C2H5OH+H2O;
(3)反应②中,F与硝酸反应,生成,反应类型为取代反应;
(4)I的分子式为C9H12O2N2,根据已知ii,可确定I的分子式为C9H16N2,氨基的位置在-COOC2H5的间位,结构简式为;
(5)K是D的同系物,D为甲苯,则K中含有1个苯环,核磁共振氢谱显示其有4组峰,则其为对称结构,若为乙基苯,有5组峰值;若2甲基在对位,有2组峰值;间位有4组;邻位有3组,则为间二甲苯,聚酰亚胺中苯环上碳原子的位置,则L为,反应的方程式为+2CH3Cl+2HCl;
(6)1mlM可与4mlNaHCO3反应生成4 ml CO2,则M中含有4ml羧基,则M的结构简式为;
(7)I为、N为,氨基与羧基发生缩聚反应生成酰胺键和水,则P的结构简式为。
确定苯环上N原子的取代位置时,可以结合聚酰亚胺的结构简式中的N原子的位置确定。
18、苯甲醚 醚键、酰胺键 +H2O 消去反应
【解析】
已知化合物B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构即为。C生成D时,反应条件与已知信息中给出的反应条件相同,所以D的结构即为。D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为。
【详解】
(1)由A的结构可知,其名称即为苯甲醚;
(2)由H的结构可知,H中含氧官能团的名称为:醚键和酰胺键;
(3) B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构简式即为;
(4) D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为,所以反应③的方程式为:+H2O;
(5) F经过反应⑤后分子结构中多了一个碳碳双键,所以反应⑤为消去反应;
(6)M与C互为同分异构体,所以M的不饱和度也为6,去除苯环,仍有两个不饱和度。结合分子式以及核磁共振氢谱的面积比,可知M中应该存在两类一共3个甲基。考虑到M可水解的性质,分子中一定存在酯基。综合考虑,M的分子中苯环上的取代基个数为2或3时都不能满足要求;如果为4时,满足要求的结构可以有:,,,,,;如果为5时,满足要求的结构可以有:,;
(7)氰基乙酸出现在题目中的反应④处,要想发生反应④需要有机物分子中存在羰基,经过反应④后,有机物的结构中会引入的基团,并且形成一个碳碳双键,因此只要得到环己酮经过该反应就能制备出产品。原料相比于环己酮多了一个取代基溴原子,所以综合考虑,先将原料中的羰基脱除,再将溴原子转变为羰基即可,因此合成路线为:
在讨论复杂同分异构体的结构时,要结合多方面信息分析;通过分子式能获知有机物不饱和度的信息,通过核磁共振氢谱可获知有机物的对称性以及等效氢原子的信息,通过性质描述可获知有机物中含有的特定基团;分析完有机物的结构特点后,再适当地分类讨论,同分异构体的结构就可以判断出来了。
19、冷凝管 回流有机酸和醇,提高实验结果的准确性 H2O2+SO2=H2SO4 增大气体与溶液的按触面积,使气体吸收充分 用待装液润洗滴定管 挥发出来的盐酸消耗氢氧化钠,增大了SO2的含量 将盐酸换为稀硫酸 向C 中加入足量的BaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、烘干称量得硫酸钡的质量
【解析】
考查实验方案设计与评价,(1)仪器A为(直型)冷凝管,葡萄酒中含有乙醇和有机酸,乙醇和有机酸受热易挥发,冷凝管的作用是回流有机酸和醇,提高实验结果的准确性;(2)SO2具有还原性,H2O2具有强氧化性,H2O2把SO2氧化成SO42-,因此化学反应方程式为H2O2+SO2=H2SO4;(3)换成多孔的球泡,可以增大气体与溶液的接触面积,使气体吸收充分;(4)①使用滴定管应先检漏,再用待盛液润洗,最后装液体,因此量取NaOH标准液的前的一步操作是用待装液润洗滴定管;②B中加入的是葡萄酒和适量盐酸,盐酸易挥发,挥发出的盐酸能与NaOH反应,消耗NaOH的量增加,测的SO2的含量偏高;把酸换成难挥发酸,把盐酸换成稀硫酸;(5)根据C中反应,SO2转化成SO42-,向C的溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,然后根据硫元素守恒,求出SO2的量,具体操作是向C 中加入足量的BaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、烘干称量得硫酸钡的质量。
20、检查装置气密性 活塞K 关闭 b、c 排除装置中的空气或氧气 CaCO3 +2H+ =Ca2++ H2O+CO2↑ 避免SO2污染空气 Cu2O+4NH3 · H2O =2[Cu(NH3)2]++2OH-+3H2O 2CuO+S2Cu+SO2 Cu2S
【解析】
(1)硫在加热条件下易于空气中的氧气反应,对该实验会产生影响,要确保实验装置中无空气,保证密闭环境;
(3)氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行,石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气;
(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,二氧化硫有毒不能排放到大气中;
(5)反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),加入氨水后但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+ S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量。
【详解】
(1)探究氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行(S在空气与O2反应),故需对装置进行气密性检查;
(3)利用石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气,打开K使盐酸与石灰石接触,打开a,并检验是否排尽空气,该实验步骤的作用是排除装置中的空气或氧气。石灰石与盐酸反应的离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++ H2O+CO2↑;
(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞K的目的是尽量使SO2被吸收,避免污染环境;
(5)结合题意,反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),因为Cu2O与氨水反应为Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH-+ 3H2O,4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O=4 [Cu(NH3)4]2+(蓝色)+4OH-+6H2O。但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,反应方程式为2CuO+S2Cu+SO2,其中CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+ S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量,则可能发生反应2Cu+SCu2S,黑色固体为Cu2S。
21、1s22s22p1 12 bc sp2 层与层之间无自由电子 CF4 2NA 4
【解析】
(1)根据B的原子序数为5,根据构造原理书写核外电子排布式。
(2)由图可知,有20个等边三角形,晶体硼每个三角形的顶点被5个三角形所共用,则此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5,每个三角形中有3个点,且晶体硼中有20个这样的三角形,则晶体硼中这样的顶点有20×1/5×3=12。
(3)①a.立方相氮化硼中N原子与B原子之间形成单键;
b.六方相氮化硼层间作用力为范德华力;
c.两种晶体中的B-N键均为共价键;
d.立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性,属于原子晶体;
(4)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻3个氮原子形成σ键;六方相氮化硼晶体的层状结构中没有自由电子。
(5)具有相同价电子总数和相同原子总数的分子或离子具有相同的结构特征,这一原理称为“等电子原理”。 NH4+和BF4-各含有1个配位键。
(6)根据金刚石的结构可以判断出金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×1/8+6×1/2+4=8,因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子。一个晶胞的质量为4×25g/NA,一个立方氮化硼晶胞的体积为(361.5pm)3,根据ρ=m/V计算密度。
【详解】
(1)B的原子序数为5,基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1,故答案为1s22s22p1。
(2)由图可知,有20个等边三角形,晶体硼每个三角形的顶点被5个三角形所共用,则此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5,每个三角形中有3个点,且晶体硼中有20个这样的三角形,则晶体硼中这样的顶点有20×1/5×3=12,故答案为12。
(3)a. 立方相氮化硼中N原子与B原子之间形成单键,所以无π键,故错误;
b. 六方相氮化硼层间作用力为范德华力,六方相氮化硼质地软,故正确;
c.两种晶体中的B-N键均为共价键,故正确;
d. 立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性,属于原子晶体,故错误;
故选bc。
(4)六方氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻3个氮原子形成σ键,且B上没有孤电子对,故硼原子的杂化方式为sp2;六方相氮化硼晶体的层状结构中没有自由电子,故不能导电,故答案为sp2;层与层之间无自由电子。
(5)具有相同价电子总数和相同原子总数的分子或离子具有相同的结构特征,这一原理称为“等电子原理”。与BF4—互为等电子体的一种分子的化学式为CF4,NH4BF4中NH4+和BF4-各含有1个配位键,则1mlNH4BF4中含有的配位键个数为2NA,故答案为CF4;2NA。
(6)根据金刚石的结构可以判断出金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×1/8+6×1/2+4=8,因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子。一个晶胞的质量为4×25g/NA,一个立方氮化硼晶胞的体积为(361.5pm)3,根据ρ=m/V计算密度,因此立方氮化硼的密度是 g∙cm-3,故答案为4; 。
物质
分类依据
类别
性质
A
FeCl2
铁元素化合价
还原剂
可与O2、Zn等发生反应
B
FeCl2
电离产生的微粒
盐
可发生水解反应,溶液显碱性
C
HNO3
在水中能电离出H+
酸
可与CuO反应生成NO
D
HNO3
氮元素的化合价
氧化剂
可与Al、I- 等发生反应
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