2026届安徽省巢湖市高考全国统考预测密卷化学试卷含解析
展开 这是一份2026届安徽省巢湖市高考全国统考预测密卷化学试卷含解析,文件包含专题14分类讨论思想在压轴题中的应用原卷版pdf、专题14分类讨论思想在压轴题中的应用解析版pdf等2份试卷配套教学资源,其中试卷共125页, 欢迎下载使用。
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。现有四种不同主族短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,X与Y形成的化合物是光合作用的原料之一,Z、W处于同周期且族序数相差6。下列说法正确的是
A.元素非金属性:
B.Y和Z形成的化合物中只存在离子键
C.Z、W的简单离子半径:
D.只有W元素的单质可用于杀菌消毒
2、下列离子方程式书写正确的是
A.FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2= Fe3++2Cl-
B.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:Ca2++OH-+HCO3-= CaCO3↓+H2O
C.FeS固体放入稀硝酸溶液中:FeS+2H+= Fe2++H2S↑
D.AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
3、最近我国科学家对“液流电池”的研究取得新进展,一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池工作原理如下图所示。下列有关叙述错误的是
A.放电时,a 极电势高于 b 极
B.充电时,a 极电极反应为 I2Br-+2e-=2I-+Br-
C.图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量
D.导线中有 NA 个电子转移,就有 0.5 ml Zn2+通过隔膜
4、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:aHI
C.热稳定性:HF>HCl>H2SD.碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2
8、固体电解质可以通过离子迁移传递电荷,利用固体电解质RbAg4I5可以制成电化学气敏传感器,其中迁移的物种全是Ag+。下图是一种测定O2含量的气体传感器示意图,O2可以透过聚四氟乙烯薄膜,根据电池电动势变化可以测得O2的含量。在气体传感器工作过程中,下列有关说法正确的是
A.银电极被消耗,RbAg4I5的量增多
B.电位计读数越大,O2含量越高
C.负极反应为Ag+I--e-= AgI
D.部分A1I3同体变为Al和AgI
9、HIO3是强酸,其水溶液是强氧化剂。工业上,以KIO3为原料可制备HIO3。某学习小组拟用如图装置制备碘酸。M、N为惰性电极,ab、cd为交换膜。下列推断错误的是( )
A.光伏电池的e极为负极,M极发生还原反应
B.在标准状况下收集6720mLX和Y的混合气体时KIO3溶液减少3.6g
C.Y极的电极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+
D.制备过程中要控制电压,避免生成HIO4等杂质
10、化学与生活密切相关。下列有关玻璃的叙述正确的是( )
A.含溴化银的变色玻璃,变色原因与太阳光的强度和生成银的多少有关
B.玻璃化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
C.钢化玻璃、石英玻璃及有机玻璃都属于无机非金属材料
D.普通玻璃的主要成分可表示为Na2O·CaO·6SiO2,说明玻璃为纯净物
11、有关下列四个图象的说法中正确的是( )
A.①表示等质量的两份锌粉a和b,分别加入过量的稀硫酸中,a中同时加入少量CuSO4溶液,其产生的氢气总体积(V)与时间(t)的关系
B.②表示合成氨反应中,每次只改变一个条件,得到的反应速率v与时间t的关系,则t3时改变的条件为增大反应容器的体积
C.③表示其它条件不变时,反应4A(g)+3B(g)2C(g)+6D在不同压强下B%(B的体积百分含量)随时间的变化情况,则D一定是气体
D.④表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2(g)N2O4(g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态
12、短周期元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,Y 与 W 同族。X、Y、Z 三种原子最外层电子数的关系 为 X+Z=Y。电解 Z 与 W 形成的化合物的水溶液,产生 W 元素的气体单质,此气体同冷烧碱溶液作 用,可得到化合物 ZWX 的溶液。下列说法正确的是
A.W 的氢化物稳定性强于 Y 的氢化物
B.Z与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.Z 与 Y 形成的化合物的水溶液呈碱性
D.对应的简单离子半径大小为 W >Z > X>Y
13、下列实验操作对应的现象不符合事实的是( )
A.向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,溶液颜色变红
B.将混有少量氯化钾的硝酸钾饱和溶液在冰水中冷却,氯化钾晶体先析出
C.向装有10 mL溴水的分液漏斗中加入5 mL正己烷,光照下振荡后静置,应该为萃取后分层,下层无色,上层有色
D.将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,铜丝剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
14、用如图所示装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应,若通入适当比例的Cl2和NO2,即发生反应Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。
下列叙述正确的是
A.实验室中用二氧化锰与3 ml·L-1的盐酸共热制备氯气
B.装置Ⅰ中盛放的试剂是浓硫酸,作用是干燥氯气
C.装置Ⅲ的作用是便于控制通入NO2的量
D.若制备的NO2中含有NO,应将混合气体通入水中以除去NO
15、下列说法中,正确的是
A.78g Na2O2固体含有离子的数目为4NA
B.由水电离出的c(H+)=10−12ml·L−1溶液中Na+、NH4+、SO42−、NO3− 一定能大量共存
C.硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝的反应为:4I−+O2+4H+=2I2+2H2O
D.将充有NO2的玻璃球浸到热水中气体颜色加深说明2NO2(g)N2O4(g) △H >0
16、下列有关实验装置进行的相应实验,能达到目的的是
A.用图1所示装置除去HCl中含有的少量Cl2
B.用图2所示装置将硫酸铜溶液蒸干,制备胆矾
C.用图3所示装置可以完成“喷泉”实验
D.用图4所示装置制取并收集干燥纯净的NH3
二、非选择题(本题包括5小题)
17、2020年2月,国家卫生健康委办公厅、国家中医药管理局办公室联合发出《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)的通知》。此次诊疗方案抗病毒治疗中增加了磷酸氯喹和阿比多尔两个药物。其中阿比多尔中间体I的合成路线如下:
(1)A的结构简式是 _____。描述检验 A的方法及现象______________。
(2)I中含氧官能团名称是_____。
(3)③、⑦的反应类型分别是 ____ 、 __________ 。
(4)②的化学方程式为 ____。
(5)D的同分异构体中,满足下列条件的有_______种
a. 含有苯环 b.含有—NO2
其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为1∶2∶6的为__________________(任写一种结构简式)。
(6)已知:①当苯环有RCOO-、烃基时,新导入的基团进入原有基团的邻位或对位;原有基团为—COOH时,新导入的基团进入原有基团的邻位。②苯酚、苯胺()易氧化。设计以为原料制备的合成路线 __________(无机试剂任用)。
18、某研究小组拟合成医药中间体X和Y。
已知:①;
②;
③。
(1)的名称是__________
(2)G→X的反应类型是_____________。
(3)化合物B的结构简式为_____________。
(4)下列说法不正确的是__________(填字母代号)
A.化合物A能使酸性KMnO4溶液褪色
B.化合物C能发生加成、取代、消去反应
C.化合物D能与稀盐酸反应
D.X的分子式是C15H16N2O5
(5)写出D+F→G的化学方程式:____________________
(6)写出化合物A(C8H7NO4)同时符合下列条件的两种同分异构体的结构简式_______。
①分子是苯的二取代物,1H—NMR谱表明分子中有4种化学环境不同的氧原子;
②分子中存在硝基和结构。
(7)参照以上合成路线设计E→的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。
____________________________________________。
19、三氯乙醛(CCl3CHO)是生产农药、医药的重要中间体,实验室制备三氯乙醛的反应装置示意图(加热装置未画出)和有关数据如下:
①制备反应原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
②相关物质的相对分子质量及部分物理性质:
(1)恒压漏斗中盛放的试剂的名称是_____,盛放KMnO4仪器的名称是_____。
(2)反应过程中C2H5OH和HCl可能会生成副产物C2H5Cl,同时CCl3CHO(三氯乙醛)也能被次氯酸继续氧化生成CCl3COOH(三氯乙酸),写出三氯乙醛被次氯酸氧化生成三氯乙酸的化学方程式:_____。
(3)该设计流程中存在一处缺陷是_____,导致引起的后果是_____,装置B的作用是______。
(4)反应结束后,有人提出先将C中的混合物冷却到室温,再用分液的方法分离出三氯乙酸。你认为此方案是否可行_____(填是或否),原因是_____。
(5)测定产品纯度:称取产品0.36g配成待测溶液,加入0.1000ml•L−1碘标准溶液20.00mL,再加入适量Na2CO3溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000ml•L−1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验,测得平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。则产品的纯度为_____(计算结果保留四位有效数字)。滴定原理:CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO-、HCOO-+I2=H++2I-+CO2、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
20、二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,极易溶于水,在混合气体中的体积分数大于10%就可能发生爆炸,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。回答下列问题:
(1)在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,该反应的离子方程式为_________。
(2)某小组通过NaClO3法制备ClO2,其实验装置如下图。
①通入氮气的主要作用有两个,一是可以起到搅拌作用,二是______________;
②装置B的作用是______________;
③装置A用于生成ClO2气体,该反应的化学方程式为______________;
④当看到装置C中导管液面上升时应进行的操作是______________。
(3)测定装置C中ClO2溶液的浓度:用______________(填仪器名称)取10.00 mLC中溶液于锥形瓶中,加入足量的KI溶液和H2SO4酸化,用0.1000 ml·L-1的Na2S2O3标准液滴定至溶液呈淡黄色,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,再加入__________作指示剂,继续滴定,当溶液_______,即为终点。平行滴定3次,标准液的平均用量为20.00 mL,则C中ClO2溶液的浓度为________ml·L-1。
21、砷元素广泛存在于自然界,砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。
(1)砷的常见氧化物有As2O3和As2O5,其中As2O5热稳定性差。根据图1写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式_________________。
(2)砷酸钠具有氧化性,298 K时,在100 mL烧杯中加入10 mL 0.1 ml/L Na3AsO4溶液、20 mL 0.1 ml/L KI溶液和20 mL 0.05 ml/L硫酸溶液,发生下列反应:AsO43-(无色)+2I-+2H+AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O ΔH。测得溶液中c(I2)与时间(t)的关系如图2所示(溶液体积变化忽略不计)。
①下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是_______(填字母代号)。
a.溶液颜色保持不再变化 b.c(AsO33-)+c(AsO43-)不再变化
c.AsO43-的生成速率等于I2的生成速率 d.保持不再变化
②0~10 min内,I−的反应速率v(I−)=_______。
③在该条件下,上述反应的平衡常数K=______。
④升高温度,溶液中AsO43-的平衡转化率减小,则该反应的 ΔH______0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)利用(2)中反应可测定含As2O3和As2O5的试样中的各组分含量(所含杂质对测定无影响),过程如下:
①将试样0.2000 g溶于NaOH溶液,得到含AsO33-和AsO43-的混合溶液。
②上述混合液用0.02500 ml•L-1的I2溶液滴定,用____ 做指示剂进行滴定。重复滴定2次,平均消耗I2溶液40.00 mL。则试样中As2O5的质量分数是______。
(4)雄黄(As4S4)在空气中加热至300℃时会生成两种氧化物,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3),另一种氧化物为______(填化学式),可用双氧水将As2O3氧化为H3AsO4而除去,写出该反应的化学方程式_________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
现有四种不同主族短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,Z、W处于同周期且族序数相差6,则Z位于ⅠA族,W位于ⅤⅡA族;X与Y形成的化合物是光合作用的原料之一,该化合物可能为H2O、CO2,若为H2O,H位于ⅠA族,与Z位于同一主族,不满足条件,所以X、Y形成的化合物为CO2,则X为C、Y为O元素;Z、W的原子序数大于O元素,则Z、W位于第三周期,Z为Na,W为Cl元素,据此解答。
【详解】
根据分析可知: X 为C元素,Y为O元素,Z为Na,W为Cl元素。
A. 高氯酸的酸性大于碳酸,则非金属性 XSi>Al,所以酸性:H2CO3>H2SiO3>H3AlO3,A正确;
B.同类型的分子中,相对分子质量越大,沸点越高,沸点为HI>HBr>HCl,B错误;
C.元素的非金属性越强,其对应最简单的氢化物越稳定,由于元素的非金属性F>Cl>S,所以氢化物的热稳定性:HF>HCl>H2S,C正确;
D.元素的金属性越强,其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,由于元素的金属性K>Na>Mg,所以碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2,D正确;
故合理选项是B。
8、B
【解析】
O2通入后,发生反应:4AlI3+3O2=2Al2O3+6I2,I2在传感器电池中发生还原反应,因此多孔石墨电极为正极,电极反应式为:I2+2Ag++2e-=2AgI,银电极发生氧化反应,银作负极,固体电解质RbAg4I5中迁移的物种是Ag+,电极反应式为:Ag-e-=Ag+,据此解答。
【详解】
A.由上述分析可知,传感器工作过程中,银电极被消耗,传感器中总反应为:I2+2Ag=2AgI,因固体电解质RbAg4I5中迁移的物种是Ag+,因此RbAg4I5质量不会发生变化,故A错误;
B.O2含量越高,单位时间内转移电子数越多,电位计读数越大,故B正确;
C.由上述分析可知,负极反应为:Ag-e-=Ag+,故C错误;
D.由上述分析可知,部分AlI3生成Al2O3和I2,故D错误;
故答案为:B。
9、B
【解析】
根据图示,左室增加KOH,右室增加HIO3,则M室为阴极室,阴极与外加电源的负极相接,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以原料室中K+透过ab膜进入阴极室生成KOH,即ab膜为阳离子交换膜,N室为阳极室,原料室中IO3-透过cd膜进入阳极室生成HIO3,即cd膜为阴离子交换膜。
【详解】
A.由上述分析可知,M室为阴极室,阴极与外加电源的负极相接,即e极为光伏电池负极,阴极发生得到电子的还原反应,故A正确;
B.N室为阳极室,与外加电源的正极相接,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,M极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,标准状况下6720mL气体即6.72L气体物质的量为6.72L÷22.4L/ml=0.3ml,其中含有O2为0.1ml,转移电子0.4ml,为平衡电荷,KIO3溶液中0.4mlK+透过ab膜进入阴极室,0.4mlIO3-透过cd膜进入阳极室,KIO3溶液质量减少0.4ml×214g/ml=85.6g,故B错误;
C.N室为阳极室,与外加电源的正极相接,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故C正确;
D.制备过程中若电压过高,阳极区(N极)可能发生副反应:IO3--2e-+H2O=IO4-+2H+,导致制备的HIO3不纯,所以制备过程中要控制电压适当,避免生成HIO4等杂质,故D正确;
故答案选B。
10、A
【解析】
A.在光照条件下,AgBr发生分解生成Ag和Br2,光的强度越大,分解的程度越大,生成Ag越多,玻璃的颜色越暗,当太阳光弱时,在CuO的催化作用下,Ag和Br2发生反应生成AgBr,玻璃颜色变亮,A正确;
B.玻璃虽然化学性质稳定,但可被氢氟酸、NaOH侵蚀,B错误;
C.有机玻璃属于有机高分子材料,C错误;
D.Na2O·CaO·6SiO2只是普通玻璃的一种表示形式,它仍是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2的混合物,D错误;
故选A。
11、B
【解析】
A.a中加入少量CuSO4溶液,锌会与硫酸铜发生反应生成铜,锌、铜和硫酸溶液形成原电池,反应速率会加快,但生成的氢气的体积会减少,故A错误;
B.当增大容器的体积时,反应物和生成物的浓度均减小,相当于减小压强,正、逆反应速率均减小,平衡逆向移动,与反应速率v和时间t的关系图像相符合,故B正确;
C.由③图像可知,p2>p1,压强增大,B的体积百分含量减小,说明平衡正向移动,正向为气体体积减小的方向,则D为非气态,故C错误;
D.当反应达化学平衡状态时,v(NO2)正 = 2v(N2O4)逆 ,由此可知图中交点A对应的状态不是化学平衡状态,故D错误;
综上所述,答案为B。
【点睛】
④图中A点时v(N2O4)逆=v(NO2)正 = 2 v(N2O4)正,则v(N2O4)逆>v(N2O4)正,反应逆向移动。
12、C
【解析】
元素X、Y、Z、W为短周期且原子序数依次增大,电解Z与W形成的化合物的水溶液,产生W元素的气体单质,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到化合物ZWX的溶液,可推出W元素为氯元素(Cl),Z元素为钠(Na),X元素为氧(O),Y与W同族,可推出Y元素为氟(F)。
【详解】
A. 最简单氢化物的稳定性与元素的非金属性有关,非金属性越强,最简单气态氢化物的稳定性越稳定,根据分析,Y元素为氟,W元素为氯,非金属性F>Cl,氢化物稳定性HF>HCl,故A错误;
B. Z元素为钠,钠与氧形成Na2O2既有离子键又有共价键,故B错误;
C. 钠与氟形成氟化钠,属于强碱弱酸盐,F-会发生水解,F-+H2OHF+OH-,水溶液呈碱性,故C正确;
D. 对应的简单离子分别为O2-、F-、Na+、Cl-,可知O2-、F-、Na+电子层结构相同,原子序数越大半径越小,离子半径:O2->F->Na+,又因为Cl-有三个电子层,故Cl-半径最大,因此半径大小为:Cl->O2->F->Na+,故D错误;
故选C。
【点睛】
本题考查位置结构性质的关系及应用,难度中等,推断元素是解题关键。
13、B
【解析】
A、FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,溶液呈红色,据此可检验铁离子,选项A正确;
B、硝酸钾的溶解度随温度的降低变化较大,将混有少量氯化钾的硝酸钾饱和溶液在冰水中冷却,硝酸钾晶体先析出,选项B错误;
C、正已烷密度小于水,与水不互溶且与溴水不反应,向装有10 mL溴水的分液漏斗中加入5 mL正己烷,光照下振荡后静置,应该为萃取后分层,下层无色,上层有色,选项C正确;
D、将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,铜丝剧烈燃烧,产生棕黄色的烟,生成氯化铜,选项D正确。
答案选B。
【点睛】
本题考查物质的检验及制备。易错点为选项B,注意固体溶质的溶解度随温度变化的情况,硝酸钾的溶解度随温度的降低变化较大,将混有少量氯化钾的硝酸钾饱和溶液在冰水中冷却,硝酸钾晶体先析出。
14、C
【解析】
A.实验室中用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气,而3 ml·L-1的盐酸是稀盐酸,因此不能发生反应制取氯气,A错误;
B.该实验不需要保证氯气是干燥的,所以装置Ⅰ中盛放的试剂是饱和NaCl溶液,作用是除去氯气中的杂质HCl气体,B错误;
C.由于NO2气体不能再CCl4中溶解,气体通过装置Ⅲ,可根据导气管口气泡的多少,观察气体流速,因此其作用是便于控制通入NO2的量,C正确;
D.若制备的NO2中含有NO,将混合气体通入水中,会发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,最后导致气体完全变质,D错误;
故合理选项是C。
15、C
【解析】
A、Na2O2的电子式为,可知,mlNa2O2中有2mlNa+和1mlO22-,共3ml离子,离子数目为3NA,A错误;
B、由水电离出的c(H+)=10−12ml·L−1溶液可能是酸性,也可能是碱性,NH4+在碱性环境下不能大量共存,B错误;
C、I-在空气中容易被O2氧化,在酸性条件下,发生反应4I−+O2+4H+=2I2+2H2O,C正确;
D、NO2玻璃球加热颜色加深,说明NO2的浓度增大,平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,△H<0,D错误;
答案选C。
16、C
【解析】
A.HCl极易溶于水,则将HCl原物质除去,不能除杂,A错误;
B.蒸干时硫酸铜晶体失去结晶水,应蒸发浓缩、冷却结晶制备胆矾,B错误;
C.挤压胶头滴管,氯气与碱反应,使烧瓶的内压小于外因,形成喷泉,则图3所示装置可以完成“喷泉”实验,C正确;
D.氨气的密度比空气的密度小,则图中为向上排空气法收集,应为向下排空气法收集,D错误;
答案选C。
【点睛】
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及气体的制备及收集、晶体制备、混合物分离提纯等,把握物质的性质、反应原理、实验装置的作用等为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、 取适量苯酚溶液于小试管中,滴加过量浓溴水,出现白色沉淀;或取适量苯酚溶液于小试管中,滴加FeCl3溶液,溶液变紫色 酯基 还原反应 取代反应 +CH3COCl→+HCl 14 或
【解析】
A与硝酸发生反应生成B,B与CH3COCl发生反应生成C,C在铁做催化剂作用下与氯化铵反应生成D,D与反应生成E,根据结合E的结构简式,及A、B、C、D的分子式,可得A的结构简式为,B的结构简式为,C的结构简式为,D的结构简式为,则反应①为取代反应,②为取代反应,③为还原反应,④为氧化反应,步骤⑦G和溴单质发生取代反应生成H,结合I的结构简式,则H的结构简式为,据此分析解答。
【详解】
(1)根据分析,A的结构简式是;检验苯酚的方法及现象:取适量苯酚溶液于小试管中,滴加过量浓溴水,出现白色沉淀;或取适量苯酚溶液于小试管中,滴加FeCl3溶液,溶液变紫色;
(2)根据流程中I的结构简式,含氧官能团名称是酯基;
(3)反应③为还原反应,反应⑦为取代反应;
(4)反应②的化学方程式为+CH3COCl→+HCl;
(5) D的结构简式为,同分异构体中,满足a. 含有苯环,b.含有—NO2,若硝基在苯环上,除苯环外的官能团可为-CH2CH3,则苯环上的位置关系有邻间对三种;或2个-CH3,则分别为:、、、、、,共六种;若硝基不在苯环上,则除苯环外含有硝基的官能团为CH2CH2NO2或CH(NO2)CH3,则有两种;或一个甲基和一个CH2NO2共有邻间对三种,则符合要求的D的同分异构体共有3+6+2+3=14种,其中核磁共振氢谱为3组峰,即有三种不同环境的氢原子,且氢原子的个数比为1∶2∶6,根据分子式C8H9NO2,则D的同分异构体的结构符合要求的有或;
(6)已知:①当苯环有RCOO-、烃基时,新导入的基团进入原有基团的邻位或对位;原有基团为—COOH时,新导入的基团进入原有基团的邻位。②苯酚、苯胺()易氧化。由题意为原料制备的合成路线为:。
18、邻甲基苯甲酸 还原反应 BD 、、、
【解析】
由、A的分子式,纵观整个过程,结合X的结构,可知发生甲基邻位硝化反应生成A为,对比各物质的分子,结合反应条件与给予的反应信息,可知A中羧基上羟基被氯原子取代生成B,B中甲基上H原子被溴原子取代生成C,C中氯原子、溴原子被-NH-取代生成D,故B为、C为、D为。由X的结构,逆推可知G为,结合F、E的分子式,可推知F为CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3、E为CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3。
【详解】
根据上述分析可知:A为;B为;C为;D为;E为CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3;F为CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3;G为。
(1)的甲基在苯环羧基的邻位C原子上,因此其名称是邻甲基苯甲酸;
(2)G变X是-NO2变为-NH2,发生的是还原反应;
(3)化合物B的结构简式为;
(4)A.化合物A的苯环上有甲基,能酸性KMnO4溶液氧化,因而可以使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;
B.化合物C结构简式是,含苯环与羰基能发生加成反应,有Br原子可以发生取代反应;由于Br原子连接的C原子直接连接在苯环上,因此不能发生消去反应,B错误;
C.化合物D含有亚氨基,能与稀盐酸反应,C正确;
D.根据物质的结构简式可知X的分子式是C15H18N2O5,D错误;
故合理选项是BD;
(5)D+F→G的化学方程式为:;
(6)化合物A(C8H7NO4)的同分异构体同时符合下列条件:①分子是苯的二取代物,1H-NHR谱表明分子中有4种化学环境不同的氢原子,存在对称结构;②分子中存在硝基和酯基结构,2个取代基可能结构为:-NO2与-CH2OOCH、-NO2与-CH2COOH、-COOH与-CH2NO2、-OOCH与-CH2NO2,同分异构体可能结构简式为、、、。
(7)由E(CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3)先在NaOH溶液中发生水解反应,然后酸化可得,该物质与SOCl2发生反应产生,与NH3发生反应得到目标产物,故由E合成的路线为:。
【点睛】
本题考查有机物的合成与推断,关键是对给予信息的理解,要结合路线图中物质的结构与分子式进行推断,题目侧重考查学生分析推理能力、自学能力、知识迁移运用能力,熟练掌握官能团的性质与转化。
19、浓盐酸 圆底烧瓶 无干燥装置 副产物增加 除去氯气中的氯化氢 否 三氯乙酸会溶于乙醇和三氯乙醛,无法分液 73.75%
【解析】
根据题干和装置图我们能看出这是一个有机合成实验题,考查的面比较综合,但是整体难度一般,按照实验题的解题思路去作答即可。
【详解】
(1)根据反应原理我们发现原料需要氯气,因此装置A就应该是氯气的发生装置,所以恒压漏斗里装的是浓盐酸;盛放的装置是蒸馏烧瓶;
(2)按照要求来书写方程式即可,注意次氯酸的还原产物是氯化氢而不是氯气:;
(3)制得的氯气中带有氯化氢和水分,氯化氢可以在装置B中除去,但是缺少一个干燥装置来除去水分,若不除去水分,氯气和水反应得到次氯酸和盐酸,会生成更多的副产物;
(4)该方案是不行的,因为三氯乙酸是有机物,会溶于乙醇和三氯乙醛,根据题目给出的沸点可知此处用蒸馏的方法最适合;
(5)根据算出消耗的的物质的量,根据2:1的系数比,这些对应着过量的单质碘,而一开始加入的碘的物质的量为,因此整个过程中消耗了单质碘,再次根据化学计量数之比发现:为1:1,也就是说产品中有三氯乙醛,质量为,因此产品的纯度为。
20、2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl- 稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸 防止倒吸(或作安全瓶) 2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O 加大氮气的通入量 酸式滴定管(或移液管) 淀粉溶液 溶液蓝色退去 0.04000
【解析】
(3) ClO2有强氧化性,容易氧化乳胶,量取ClO2溶液时,不可用碱式滴定管,可用酸式滴定管或移液管。标定ClO2浓度的思路为:ClO2将I-氧化成I2,再用Na2S2O3标准液滴定生成的I2,根据电子得失守恒、原子守恒有:2ClO2~2Cl-~10e-~10I-~5I2~10Na2S2O3,据此计算解答。
【详解】
(1) ClO2将CN-氧化成CO2和N2,自身被还原为Cl-,结合电子得失守恒、原子守恒、电荷守恒可得离子方程式为:2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-,故答案为:2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-;
(2)①二氧化氯体积分数大于10%即可能发生爆炸,通入氮气除起到搅拌作用外,还可以稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸,故答案为:稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸;
②ClO2极易溶于水,如果没有B,极易引起倒吸,所以B的作用是:防止倒吸(或作安全瓶),故答案为:防止倒吸(或作安全瓶);
③NaClO3作氧化剂、H2O2作还原剂,结合原子守恒、得失电子守恒可得方程式为:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O,故答案为:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O;
④当看到装置C中导管液面上升,说明ClO2的含量偏高了,要加大氮气的通入量,以免爆炸,故答案为:加大氮气的通入量;
(3)ClO2有强氧化性,量取ClO2溶液时,可用酸式滴定管或移液管,ClO2将KI氧化成I2,再用Na2S2O3标准液滴定生成的I2,反应涉及碘单质,可用淀粉溶液做指示剂,I2遇淀粉溶液呈蓝色,当I2反应完时,溶液蓝色褪去。根据电子得失守恒、原子守恒有:2ClO2~2Cl-~10e-~10I-~5I2~10Na2S2O3,消耗0.1000 ml·L-1的Na2S2O3标准液20.00mL,即消耗Na2S2O3物质的量=0.1000 ml·L-1×20.00mL×10-3=2×10-3ml,由2ClO2~2Cl-~10e-~10I-~5I2~10Na2S2O3可知,n(ClO2)===4×10-4ml,c(ClO2)== 0.04000ml/L,故答案为:酸式滴定管(或移液管);淀粉溶液;溶液蓝色退去;0.04000。
21、As2O5(s)=As2O3(s)+O2(g ) △H=+295.4 kJ/ml ac 0.003 ml/(L·min) 4.5×106 小于 淀粉 50.50% SO2 2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4
【解析】
试题分析:(1)根据图1可知,1 mlAs2O5分解生成1 ml As2O3和1ml O2 吸收295.4 kJ能量;(2)①a.溶液颜色保持不再变化 ,说明碘单质的浓度不变; b.c(AsO33-)+c(AsO43-)为定值等于0.06 ml/L;c.AsO43-的生成速率等于I2的生成速率,正逆反应速率相等; d.为定值等于1:1;
②根据 计算0~10 min内I−的反应速率。
③利用“三段式”计算平衡常数K。
④升高温度,溶液中AsO43-的平衡转化率减小,说明平衡逆向移动。
(3)②根据淀粉遇碘变蓝色选择指示剂。根据关系式计算试样中As2O5的质量分数。
(4)根据元素守恒As4S4在空气中加热至300℃时会生成两种氧化物,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3),另一种氧化物为SO2,双氧水将As2O3氧化为H3AsO4,根据电子守恒化学方程式。
解析:(1)根据图1可知,1 mlAs2O5分解生成1 ml As2O3和1ml O2 吸收295.4 kJ能量, As2O5分解为As2O3的热化学方程式为As2O5(s)=As2O3(s)+O2(g ) △H=+295.4 kJ/ml;(2)①a.溶液颜色保持不再变化 ,说明碘单质的浓度不变,一定达到平衡状态,故a正确; b.c(AsO33-)+c(AsO43-)为定值等于0.06 ml/L,c(AsO33-)+c(AsO43-)不再变化不一定平衡,故b错误;c.AsO43-的生成速率等于I2的生成速率,正逆反应速率相等,一定平衡,故c正确; d.为定值等于1:1,保持不再变化不一定平衡,故d错误。
②根据 , 0.0015 ml/(L·min),0.003 ml/(L·min)。
③
4.5×106;
④升高温度,溶液中AsO43-的平衡转化率减小,说明平衡逆向移动,正反应放热,ΔH < 0。
(3)②淀粉遇碘变蓝色,指示剂为淀粉。
设As2O3的质量为xg
根据AsO43-(无色)+2I-+2H+AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O可知,
X=0.099g
As2O5的质量分数是 50.50%
(4)根据元素守恒As4S4在空气中加热至300℃时会生成两种氧化物,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3),另一种氧化物为SO2,双氧水将As2O3氧化为H3AsO4,根据电子守恒化学方程式为2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4。
点睛:正反应吸热,加热时平衡正向移动,平衡常数增大;正反应放热,加热时平衡逆向移动,平衡常数减小。
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
C2H5OH
46
-114.1
78.3
与水互溶
CCl3CHO
147.5
-57.5
97.8
可溶于水、乙醇
CCl3COOH
163.5
58
198
可溶于水、乙醇、三氯乙醛
C2H5Cl
64.5
-138.7
12.3
微溶于水,可溶于乙醇
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