2026届北京市朝阳区第八十中学高考化学四模试卷含解析
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2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
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、下列实验能达到目的是( )
A.用饱和碳酸氢钠溶液鉴别SO2和CO2
B.用灼热的铜网除去CO中少量的O2
C.用溴水鉴别苯和CCl4
D.用蒸发结晶的方法从碘水中提取碘单质
2、下列说法正确的是( )
A.230Th和232Th是钍的两种同素异形体
B.H2与T2互为同位素
C.甲醇与乙二醇互为同系物
D.乙酸乙酯与丁酸互为同分异构体
3、亚硝酸钠(NaNO2)是一种常用的发色剂和防腐剂,某学习小组利用如图装置(夹持装置略去)制取亚硝酸钠,已知:2NO+Na2O2=2NaNO2,2NO2+Na2O2=2NaNO3;NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3-。下列说法正确的是( )
A.可将B中的药品换为浓硫酸
B.实验开始前通一段时间CO2,可制得比较纯净的NaNO2
C.开始滴加稀硝酸时,A中会有少量红棕色气体
D.装置D中溶液完全褪色后再停止滴加稀硝酸
4、下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述正确的是( )
A.溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×10-3ml⋅L—1
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液pH升高
C.与等体积0.001ml/L NaOH溶液反应,所得溶液呈中性
D.与pH=3的硫酸溶液浓度相等
5、NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,3.6g D2O2含有的共价键数为0.3NA
B.0.2ml/L K2SO3溶液中SO32—的离子总数小于0.2NA
C.实验室采用不同方法制得lml O2,转移电子数一定是4NA
D.标准状况下将2.24LSO3溶于水,溶液中SO42—的数目为0.1NA
6、下列有关化学与环境的叙述不正确的是
A.因垃圾后期处理难度大,所以应做好垃圾分类,便于回收利用,节约资源
B.医疗废弃物经过处理、消毒后可加工成儿童玩具,变废为宝
C.绿色环保化工技术的研究和运用是化工企业的重要发展方向
D.研究表明,新冠病毒可通过气溶胶传播。气溶胶的粒子大小在1 nm~100 nm之间
7、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.标准状况下,22.4 L乙酸中含有的碳碳单键总数为2NA
B.常温下,46 g NO2气体中所含有的分子数为NA
C.1 ml氖气中含有的原子总数为NA
D.0.1 L0.1 ml· L-1 MgCl2溶液中的Mg2+数目为0. 01NA
8、在恒容密闭容器中,反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)达到平衡,保持温度不变,加入少量水蒸气,体系重新达到平衡,下列说法正确的是
A.水蒸气的体积分数增大B.氢气的浓度增大
C.平衡常数变大D.铁的质量增大
9、下列有关化学用语表示正确的是
①CSO的电子式:
②对硝基苯酚的结构简式:
③Cl-的结构示意图:
④苯分子的比例模型:
⑤葡萄糖的实验式:CH2O
⑥原子核内有20个中子的氯原子:
⑦HCO3-的水解方程式为:HCO3-+H2OCO32-+H3O+
A.①④⑤B.①②③④⑤C.③⑤⑥⑦D.全部正确
10、下列说法不正确的是( )
A.工业合成氨是一种人工固氮方法B.侯氏制碱法应用了物质溶解度的差异
C.播撒碘化银可实现人工降雨D.铁是人类最早使用的金属材料
11、一定条件下,下列金属中能与水发生置换反应并产生金属氧化物的是
A.钾B.镁C.铁D.铜
12、设NA为阿伏加德罗常数值。下列体系中指定微粒个数约为NA的是
A.0.5mlCl2溶于足量水,反应中转移的电子
B.7.0g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子
C.1L1ml/LNa2CO3溶液中含有的CO32-
D.标准状况下,5.6LCCl4含有的氯原子
13、NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.30g丙醇中存在的共价键总数为5NA
B.1mlD2O与1mlH2O中,中子数之比为2:1
C.含0.2mlH2SO4的浓硫酸与足量的镁反应,转移电子数大于0.2NA
D.密闭容器中1mlPCl3与1mlCl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P-Cl键
14、下列关于有机化合物 和 的说法正确的是( )
A.一氯代物数目均有6种
B.二者均能发生取代、加成和氧化反应
C.可用酸性高锰酸钾溶液区分
D.分子中所有碳原子可能在同一平面上
15、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,Y在周期表中族序数与周期数相等,ZW2是一种新型的自来水消毒剂。下列说法错误的是
A.W2的沸点比Z2的沸点低
B.XYW2的水溶液呈碱性
C.W、X形成的化合物一定只含离子键
D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间均能发生反应
16、实验室模拟制备亚硝酰硫酸(NOSO4H)的反应装置如图所示,下列关于实验操作或叙述错误的是
已知:①亚硝酰硫酸为棱形结晶,溶于硫酸,遇水易分解
②反应原理为:SO2+HNO3===SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4H
A.浓硝酸与浓硫酸混合时,是将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,边加边搅拌
B.装置B和D中的浓硫酸的作用是防止水蒸气进入C导致亚硝酰硫酸分解
C.冷水的温度控制在20℃左右,太低反应速率太慢;太高硝酸易分解,SO2逸出
D.实验时用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4产生SO2速率更快
二、非选择题(本题包括5小题)
17、用煤化工产品合成高分子材料I的路线如下:
已知:(1)B、C、D都能发生银镜反应,G的结构简式为
(2)
根据题意完成下列填空:
(1)A的结构简式为__________________。
(2)实验空由A制得B可以经过三步反应,第一步的反应试剂及条件为/光照,第二步是水解反应,则第三步的化学反应方程式为____________________。
(3)①的反应类型为_______________反应。
(4)③的试剂与条件为__________________________。
(5)I的结构简式为___________;请写出一个符合下列条件的G的同分异构体的结构简式____________。
①能发生银镜反应 ②能发生水解反应
③苯环上一氯取代物只有一种 ④羟基不与苯环直接相连
(6)由乙醇为原料可以合成有机化工原料1-丁醇(),写出其合成路线________________。(合成路线需用的表示方式为:)
18、药物中间体(G)在有机制药工业中的一种合成方法如下:
回答下列问题:
(1)化合物D和G中含氧官能团的名称分别为___________、_________。
(2)由B→C的反应类型为_____ ;写出C→ D反应的化学方程式:________。
(3)化合物E的结构简式为________。
(4)反应F→G的另一种生成物是___________。
(5)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式:_______。
①能与新制Cu(OH)2加热条件下反应生成砖红色沉淀,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应:
②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1:2:4:9;
③分子中含有氨基。
(6)已知:RCNRCH2NH2请设计以HOOCCH2COOH和CH3CH2Cl为原料制备的合成路线:_________(无机试剂任用)。
19、 (CH3COO)2Mn·4H2O主要用于纺织染色催化剂和分析试剂,其制备过程如图。回答下列问题:
步骤一:以MnO2为原料制各MnSO4
(1)仪器a的名称是___,C装置中NaOH溶液的作用是___________。
(2)B装置中发生反应的化学方程式是___________。
步骤二:制备MnCO3沉淀
充分反应后将B装置中的混合物过滤,向滤液中加入饱和NH4HCO3溶液,反应生成MnCO3沉淀。过滤,洗涤,干燥。
(3)①生成MnCO3的离子方程式_____________。
②判断沉淀已洗净的操作和现象是___________。
步骤三:制备(CH3COO)2Mn·4H2O固体
向11.5 g MnCO3固体中加入醋酸水溶液,反应一段时间后,过滤、洗涤,控制温度不超过55℃干燥,得(CH3COO)2Mn·4H2O固体。探究生成(CH3COO)2Mn·4H2O最佳实验条件的数据如下:
(4)产品干燥温度不宜超过55℃的原因可能是___________。
(5)上述实验探究了___________和___________对产品质量的影响,实验l中(CH3COO)2Mn·4H2O产率为___________。
20、三草酸合铁(III)酸钾K3[Fe
(C
2O4)3]•3H2O(其相对分子质量为491),为绿色晶体,易溶于水,难溶于酒精。110℃下可完全失去结晶水,230℃时分解。它还具有光敏性,光照下即发生分解,是制备活性铁催化剂的原料。某化学小组制备该晶体,并测定其中铁的含量,进行如下实验:
Ⅰ.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备;
①称取5g硫酸亚铁固体,放入到100mL的烧杯中,然后加15mL馏水和5~6滴稀硫酸,加热溶解后,再加入25mL饱和草酸溶液,搅拌加热至沸。停止加热,静置,待析出固体后,抽滤、洗涤、干燥,得到FeC2O4•2H2O;
②向草酸亚铁固体中加入饱和K2C2O4溶液10mL,40C水浴加热,边搅拌边缓慢滴加20mL3%H2O2溶液,变为深棕色,检验Fe2+是否完全转化为Fe3+,若氧化不完全,再补加适量的H2O2溶液;
③将溶液加热至沸,然后加入20mL饱和草酸溶液,沉淀立即溶解,溶液转为绿色。趁热抽滤,滤液转入100mL烧杯中,加入95%乙醇25mL,混匀后冷却,可以看到烧杯底部有晶体析出。晶体完全析出后,抽滤,用乙醇-丙酮混合液洗涤,置于暗处晾干即可。
(1)写出步骤①中,生成FeC2O4•2H2O晶体的化学方程式___。检验FeC2O4•2H2O晶体是否洗涤干净的方法是___。
(2)步骤②中检验Fe2+是否完全转化的操作为___。
(3)步骤③用乙醇-丙酮混合液洗涤,而不是用蒸馏水洗涤的原因是___。
Ⅱ.铁含量的测定:
步骤一:称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL溶液。
步骤二:取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化,MnO4-被还原成Mn2+,向反应后的溶液中逐渐加入锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤、洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时溶液仍呈酸性。
步骤三:用0.0100ml/LKMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02mL,滴定中MnO4-被还原成Mn2+。
步骤四:重复步骤二、步骤三操作,滴定消耗0.0100ml/LKMnO4溶液19.98mL。
(4)配制三草酸合铁酸钾溶液中用到的玻璃仪器有烧杯____,___,___。
(5)写出步骤三中发生反应的离子方程式____。
(6)实验测得该晶体中铁的质量分数为____(结果保留3位有效数字)。
21、甲氧基肉桂酸乙基己酯(图中J)是一种理想的防晒剂,能有效吸收紫外线,安全性良好。其合成线路图如下:
回答下列问题:
(1)由A生成B的反应类型为___。有机物E的分子式为___。丙二酸的结构简式为___。
(2)C的结构简式为___。
(3)H的结构简式为___。
(4)G与氢气反应可得X()。X有多种同分异构体,其中同时满足下列条件同分异构体的结构简式为:___。
①核磁共振氢谱有四种峰;②与FeCl3溶液能发生显色反应,且1ml该物质恰好能与3mlNaOH完全反应。
(5)以乙醇和丙二酸为原料合成聚巴豆酸乙酯,请补充完成以下合成路线(无机试剂可任选)。
____
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
A.二氧化硫与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,二氧化碳难溶于饱和碳酸氢钠溶液,二氧化硫和二氧化碳分别通入饱和碳酸氢钠溶液都会产生气泡,现象相同,不能鉴别,故A错误;
B.加热时,Cu与氧气反应生成CuO,CO能与氧化铜反应,所以不能用用灼热的铜网除去CO中少量的O2,故B错误;
C.溴水与苯混合有机层在上层,溴水与四氯化碳混合有机层在下层,现象不同,可鉴别,故C正确;
D.蒸发时,碘易升华而损失,应用萃取、分液的方法分离,故D错误。
故选C。
2、D
【解析】
A.230Th和232Th的质子数相同,中子数相差2,都是由钍元素组成的两种不同核素,互为同位素,故A错误;
B.H2与T2都是由氢元素组成的氢单质,是同种物质,故B错误;
C.甲醇的分子式为CH4O,乙二醇的分子式为C2H6O2,分子组成上相差CH2O,因此甲醇与乙二醇不互为同系物,故C错误;
D.乙酸乙酯与丁酸的分子式为C4H8O2,乙酸乙酯含有酯基,丁酸含有羧基,二者结构不同,互为同分异构体,故D正确;
故答案为D。
【点睛】
考查同位素、同系物、同素异形体、同分异构体的辨析,准确掌握同位素、同系物、同素异形体、同分异构体的定义是解题的关键,若化学式为元素,可能是同位素;若化学式为单质,则可能是同素异形体;若化学式为分子式相同、结构不同的有机化合物,则为同分异构体;若是分子式不同结构相似的有机化合物,则可能为同系物。
3、C
【解析】
A.装置B中无水CaCl2作干燥剂,干燥NO气体,由于装置为U型管,若换为浓硫酸,气体不能通过,因此不能将B中的药品换为浓硫酸,A错误;
B.实验开始前通一段时间CO2,可排出装置中的空气,避免NO氧化产生NO2气体,不能发生2NO2+Na2O2=2NaNO3,但CO2会发生反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,因此也不能制得比较纯净的NaNO2,B错误;
C.开始滴加稀硝酸时,A中Cu与稀硝酸反应产生NO气体,NO与装置中的O2反应产生NO2,因此会有少量红棕色气体,C正确;
D.在装置D中,NO会被酸性KMnO4溶液氧化使溶液褪色,因此当D中溶液紫红色变浅,就证明了NO可以被氧化,此时就可以停止滴加稀硝酸,D错误;
故合理选项是C。
4、B
【解析】
A项、pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)为1.0×10-3ml•L-1,氢离子抑制了水的电离,醋酸中的氢氧根离子来自水的电离,则溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×10-10ml•L-1,故A错误;
B项、加入少量CH3COONa固体后,溶液中醋酸根浓度增大,醋酸的电离平衡逆向移动,溶液中氢离子浓度减小,溶液pH升高,故B正确;
C项、醋酸为弱酸,pH=3的醋酸溶液浓度大于0.001ml•L-1,与等体积0.001ml•L-1NaOH溶液反应后醋酸过量,所得溶液呈酸性,故C错误;
D项、pH=3的硫酸溶液中氢离子浓度为c(H+)=1.0×10-3ml•L-1,硫酸的浓度为5×10-4ml•L-1,而醋酸的浓度大于0.001ml•L-1,故D错误;
故选B。
【点睛】
水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出是氢氧根离子浓度,酸碱抑制水电离,水解的盐促进水电离。
5、A
【解析】
A. 一个D2O2含有的3条共价键,常温常压下,3.6g D2O2即0.1ml含有的共价键数为0.3NA,A正确;
B. 0.2ml/L K2SO3溶液中未给定体积,则含有的离子总数无法确定,B错误;
C. 实验室采用不同方法制得lml O2,转移电子数可能是4NA,若用过氧化钠(或过氧化氢)制取,则转移2NA,C错误;
D. 标准状况下,三氧化硫为非气态,不能用气体摩尔体积进行计算,D错误;
答案为A。
【点睛】
标准状况下SO3为非气体,2.24LSO3其物质的量大于0.1ml。
6、B
【解析】
垃圾后期处理难度大,并且很多垃圾也可以回收重复使用,节约资源,而只有做好垃圾分类才能更好实现回收再利用,垃圾分类已经上升到国家战略层面,选项A正确;医疗废弃物虽然可以回收、处理,但不可以制成儿童玩具,选项B不正确;绿色环保化工技术的研究和运用,可实现化工企业的零污染、零排放,选项C正确;气溶胶属于胶体,胶体的粒子大小在1 nm~100 nm之间,选项D正确。
7、C
【解析】
A. 标准状况下,乙酸为液体,无法计算,故A错误;
B. 在NO2气体中部分NO2会自发发生反应2NO2N2O4,所以46gNO2气体中所含有的分子数小于NA,故B错误;
C. 氖气是以单原子的形式存在,因此1ml氖气中的含有1NA的原子,故C正确;
D. 氯化镁溶液中镁离子会水解,因此0.1 L0.1 ml· L-1 MgCl2溶液中的Mg2+数目小于0. 01NA,故D错误;
故选C。
8、B
【解析】
A.铁为固体,所以加入少量水蒸气,相当于在恒温密闭容器中增加压强,与原平衡等效,所以水蒸气的体积分数不变,A错误;
B.加入少量水蒸气,则反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,使生成物氢气的浓度增大,B正确;
C.平衡常数仅与温度有关,温度不变,加入少量水蒸气,体系重新达到平衡时平衡常数不变,C错误;
D.加入少量水蒸气,反应物的浓度增大,化学平衡向正反应方向移动,所以铁的质量变小,D错误;
故合理选项是B。
9、A
【解析】
①CSO分子中存在碳碳双键和碳硫双键,正确;
②对硝基苯酚的结构简式中硝基表示错误,正确的结构简式为,错误;
③Cl-的结构示意图为,错误;
④苯为平面结构,碳原子半径大于氢原子半径,分子的比例模型:,正确;
⑤葡萄糖的分子式为C6H12O6,则实验式为CH2O,正确;
⑥原子核内有20个中子的氯原子质量数为37,则该元素表示为:,错误;
⑦HCO3-的水解方程式为:HCO3-+H2OOH-+H2CO3,HCO3-+H2OCO32-+H3O+为电离方程式,错误;
答案选A。
10、D
【解析】
A. 氮的固定是把游离态氮转变成化合态氮的过程,分自然固氮和人工固氮,工业合成氨是一种人工固氮方法,A正确;
B. 侯氏制碱法,应用了碳酸氢钠溶解度小而结晶析出,经分离再受热分解得到碳酸钠,B正确;
C. 播撒碘化银、干冰都可实现人工降雨,C正确;
D. 铁的金属性比较强,不可能是人类最早使用的金属材料,人类使用金属材料,铜比铁早,D错误;
答案选D。
11、C
【解析】
A. 钾和水反应生成KOH和氢气,故A不选;
B. 加热条件下,镁和水反应生成氢氧化镁和氢气,故B不选;
C. 加热条件下,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故C选;
D. 铜和水不反应,故D不选。
故选C。
12、B
【解析】
A. Cl2溶于足量水,反生反应生成HCl和HClO,为可逆反应,转移电子数无法计算,A项错误;
B. 乙烯和丙烯的最简式均为CH2,故7.0g混合物中含有的CH2的物质的量为0.5ml,则含NA个H原子,B项正确;
C. 1L1ml/L Na2CO3溶液中Na2CO3的物质的量为1ml,CO32-为弱酸根,在溶液中会水解,微粒个数约小于NA,C项错误;
D. 标况下四氯化碳为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和含有的共价键个数,D项错误;
答案选B。
【点睛】
本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,注意:可逆反应无法得出具体转移电子数;水解后粒子会减少;液体不能用气体摩尔体积计算。
13、C
【解析】
A.30g丙醇物质的量为:=0.5ml,存在的共价键总数为0.5ml×11×NA=5.5NA,故A错误;
B.1mlD2O与1mlH2O中,中子数之比为10:8=5:4,故B错误;
C.0.2ml H2SO4的浓硫酸和足量的镁反应如果只生成二氧化硫则转移电子数等于0.2NA,如果只生成氢气则转移电子数为0.4NA,随着反应进行浓硫酸浓度降低,所以反应中既有二氧化硫又有氢气生成,转移电子数大于0.2NA小于0.4NA,故C正确;
D.三氯化磷与氯气反应为可逆反应,不能进行到底,密闭容器中1 ml PCl3与1mCl2反应制备PCl5(g),增加小于2NA个P−Cl键,故D错误;
故答案选C。
【点睛】
熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,注意丙醇分子结构特点,注意浓硫酸的特性。
14、C
【解析】
A.中有6种等效氢,则一氯代物有6种,中有4种等效氢,一氯代物有4种,两种一氯代物数目不同,故A错误;
B.中含碳碳双键,能发生加成反应,除此之外还能发生取代、氧化反应,中不含不饱和键,不能发生加成反应,能发生取代、氧化反应,故B错误;
C. 中含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾褪色,中不含不饱和键,不能使酸性高锰酸钾褪色,则可用酸性高锰酸钾溶液区分,故C正确;
D.中与碳碳双键上的碳原子直接相连的原子共面,其中含1个叔碳原子(与甲基直接相连的碳原子),则所有碳原子不可能在同一平面上,故D错误。答案选C。
15、C
【解析】
Y在周期表中族序数与周期数相等,Y是Al元素;ZW2是一种新型的自来水消毒剂,ZW2是ClO2,即Z是Cl元素、W是O元素;W、X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,则X的最外层电子数是1,W、X、Y、Z的原子序数依次增大,所以X是Na元素。
【详解】
A. O2、Cl2的结构相似,Cl2的相对分子质量大,所以Cl2沸点比O2的沸点高,故A正确;
B. NaAlO2是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,故B正确;
C. Na、O形成的化合物Na2O2中含离子键和非极性共价键,故C错误;
D. Al(OH)3是两性氢氧化物、NaOH是强碱、HClO4是强酸,所以NaOH、Al(OH)3、HClO4两两之间均能发生反应,故D正确;
选C。
【点睛】
本题考查结构、性质、位置关系应用,根据元素的性质以及元素的位置推断元素为解答本题的关键,注意对元素周期律的理解,较好的考查学生分析推理能力。
16、D
【解析】
A.浓硝酸与浓硫酸混合时,如果将浓硝酸注入浓硫酸中,容易发生液滴四溅,故浓硝酸与浓硫酸混合时,是将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,并且边加边搅拌,搅拌的目的是及时散热,防止局部过热,A正确;
B.亚硝酰硫酸遇水易分解,装置B中的浓硫酸的作用是干燥SO2气体水蒸气进入装置C中,装置D中的浓硫酸的作用是防止装置E中的水蒸气进入装置C中,B正确;
C.为了保证反应速率不能太慢,同时又要防止温度过高硝酸分解,SO2逸出,故冷水的温度控制在20℃左右,C正确;
D.98%的浓硫酸的很难电离出H+,如果用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4产生SO2速率更慢,D错误;
二、非选择题(本题包括5小题)
17、 加成反应 氢氧化钠水溶液加热
【解析】
B、C、D都能发生银镜反应,则结构中都含有醛基,G的结构简式为,E碱性条件下水解、酸化得到G,则F为,E为,比较D和E的分子式知,D中-CHO被氧化为-COOH生成E,则D为,根据D中取代基的位置结合A的分子式可推测出A为,A经过系列转化生成B为,B发生信息反应生成C为,与HBr发生加成反应生成D,由G的结构及反应条件和H的分子式可得:H为,由I的组成可知,G通过缩聚反应生成高聚物I,故I为,据此解答。
【详解】
(1)根据上述分析,A的结构简式为;
(2)根据上述分析第三步反应为催化氧化反应,方程式为2+O22+2H2O;
(3)根据上述分析,①的反应类型为加成反应;
(4)E碱性条件下水解得到F,则③的试剂与条件为氢氧化钠水溶液加热;
(5)根据上述分析,I的结构简式为;
①能发生银镜反应,说明结构中含有醛基;
②能发生水解反应,说明结构中含有含有酯基;
③苯环上一氯取代物只有一种,说明苯环上有4个取代基,且具有一定对称性;
④羟基不与苯环直接相连,则结构中没有酚羟基,结合上述分析,G的同分异构体结构简式为;
(6)以乙醇为原料合成有机化工原料1-丁醇,碳链的增长根据题干信息可以用醛与醛脱水反应实现,产物中的双键和醛基可以通过与氢气反应转化为碳碳单键和羟基,乙醇催化氧化可以得到乙醛,综上分析其合成路则该合成路线为:。
【点睛】
逆合成法的运用往往是解决有机合成题的主要方法,此题从G的结构分析,通过分子式的比较及反应条件等信息分析有机物间的转化关系;此类题还需注意题干中给出的信息,如醛和醛的脱水反应,这往往是解题的关键信息。
18、酯基 肽键 加成反应 CH3CH2OH 和
【解析】
A发生取代反应生成B,B和HCl发生加成反应生成C,C与KCN发生取代反应生成D,D与盐酸反应,根据E和乙醇发生酯化反应生成F,根据F的结构推出E的结构简式为,F和C2H5NH2发生取代反应生成G和乙醇。
【详解】
(1)根据D、G的结构得出化合物D中含氧官能团的名称为酯基,G中含氧官能团的名称为肽键;故答案为:酯基;肽键。
(2)根据B→C的结构式得出反应类型为加成反应;根据C→ D反应得出是取代反应,其化学方程式;故答案为:加成反应;。
(3)根据E到F发生酯化反应得出化合物E的结构简式为;故答案为:。
(4)根据反应F→G中的结构得出反应为取代反应,因此另一种生成物是CH3CH2OH;故答案为:CH3CH2OH。
(5)①能与新制Cu(OH)2加热条件下反应生成砖红色沉淀,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有甲酸与酚形成的酚酸酯,即取代基团为—OOCH,③分子中含有氨基,②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1:2:4:9,存在对称结构,还又含有2个—NH2,1个—C(CH3)3,符合条件的同分异构体为和;故答案为:和。
(6)CH3CH2Cl在碱性条件下水解得到CH3CH2OH,然后与HOOCCH2COOH发生酯化反应得到CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,CH3CH2Cl与KCN发生取代反应得到CH3CH2CN,用氢气还原得到CH3CH2CH2NH2,根据F到G的转化过程,CH3CH2CH2NH2与CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3反应得到,合成路线为;故答案为:。
19、分液漏斗 吸收多余的SO2 SO2+MnO2=MnSO4或SO2+H2O=H2SO3、H2SO3+MnO2=MnSO4+H2O 2HCO3-+Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O 取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净 温度过高会失去结晶水 醋酸质量分数 温度 90.0%
【解析】
将分液漏斗中的浓硫酸滴加到盛有Na2SO3的试管中发生复分解反应制取SO2,将反应产生的SO2气体通入三颈烧瓶中与MnO2反应制取MnSO4,由于SO2是大气污染物,未反应的SO2不能直接排放,可根据SO2与碱反应的性质用NaOH溶液进行尾气处理,同时要使用倒扣的漏斗以防止倒吸现象的发生。反应产生的MnSO4再与NH4HCO3发生反应产生MnCO3沉淀、(NH4)2SO4、CO2及H2O,将MnCO3沉淀经过滤、洗涤后用醋酸溶解可得醋酸锰,根据表格中温度、浓度对制取的产品的质量分析醋酸锰晶体合适的条件。
【详解】
(1)根据仪器结构可知仪器a的名称为分液漏斗;C装置中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染大气;
(2)B装置中SO2与MnO2反应制取MnSO4,反应的方程式是SO2+MnO2=MnSO4(或写为SO2+H2O=H2SO3、H2SO3+MnO2=MnSO4+H2O);
(3)①MnSO4与NH4HCO3发生反应产生MnCO3沉淀、(NH4)2SO4、CO2及H2O,该反应的离子方程式为:2HCO3-+Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
②若MnCO3洗涤干净,则洗涤液中不含有SO42-,所以判断沉淀已洗净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净;
(4)该操作目的是制取(CH3COO)2Mn·4H2O,若温度过高,则晶体会失去结晶水,故一般是产品干燥温度不宜超过55℃;
(5)表格采用了对比方法分析了温度、醋酸质量分数(或浓度)对产品质量的影响。实验l中11.5 g MnCO3的物质的量为n(MnCO3)==0.1 ml,根据Mn元素守恒可知理论上能够制取(CH3COO)2Mn·4H2O的物质的量是0.1 ml,其质量为m[(CH3COO)2Mn·4H2O]=0.1 ml×245 g/ml=24.5 g,实际质量为22.05 g,所以(CH3COO)2Mn·4H2O产率为×100%=90.0%。
【点睛】
本题以醋酸锰的制取为线索,考查了仪器的使用、装置的作用、离子的检验、方程式的书写、反应条件的控制及物质含量的计算,将化学实验与元素化合物知识有机结合在一起,体现了学以致用的教学理念,要充分认识化学实验的重要性。
20、FeSO4+H2C2O4+2H2O=FeC2O4•2H2O↓+H2SO4 用小试管取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,说明沉淀没有洗涤干净,否则,沉淀已洗涤干净 滴加K3Fe(CN)6溶液,观察是否生成蓝色沉淀 减少草酸亚铁晶体的溶解,更快除去草酸亚铁晶体表面的水分 玻璃棒 胶头滴管 250mL容量瓶 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 11.2%
【解析】
(1)草酸与硫酸亚铁在加热条件下生成FeC2O4•2H2O;固体吸附溶液中的硫酸根离子,可用检验硫酸根离子的方法检验沉淀是否洗涤干净;
(2)Fe2+与K3Fe(CN)6溶液会产生蓝色沉淀;
(3)FeC2O4•2H2O微溶于水,难溶于乙醇-丙酮;
(4)配制溶液,可用烧杯、玻璃棒、胶头滴管以及250mL容量瓶等;
(5)为亚铁离子与高锰酸钾的反应;
(6)结合反应的离子方程式,计算25mL溶液中含有亚铁离子,可计算5.00g三草酸合铁酸钾晶体中铁的质量分数。
【详解】
(1)草酸与硫酸亚铁在加热条件下生成FeC2O4•2H2O,反应的方程式为FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O4•2H2O↓+H2SO4,固体吸附溶液中的硫酸根离子,可用检验硫酸根离子的方法检验沉淀是否洗涤干净,方法是用小试管取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,说明沉淀没有洗涤干净,否则,沉淀已洗涤干净,故答案为FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O4•2H2O↓+H2SO4;用小试管取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,说明沉淀没有洗涤干净,否则,沉淀已洗涤干净;
(2)Fe2+与K3Fe(CN)6溶液会产生蓝色沉淀,检验Fe2+是否已完全被氧化,可以用K3Fe(CN)6溶液,故答案为滴加K3Fe(CN)6溶液,观察是否生成蓝色沉淀;
(3)由于FeC2O4•2H2O微溶于水,难溶于乙醇-丙酮,所以用乙醇-丙酮洗涤晶体的目的是减少草酸亚铁晶体的溶解,更快除去草酸亚铁晶体表面的水分;故答案为减少草酸亚铁晶体的溶解,更快除去草酸亚铁晶体表面的水分;
(4)配制溶液,需要用烧杯、玻璃棒、胶头滴管以及250mL容量瓶等,故答案为玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶;
(5)在步骤三中发生的离子反应为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,故答案为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
(6)n(Fe)=5n(MnO4-)=5×0.0100ml/L×19.98×10-3L≈1.0×10-3ml,m(Fe)=56g•ml-1×1.0×10-3ml=0.056g。则5.00g三草酸合铁酸钾晶体中m(Fe)=0.056g×=0.56g,晶体中铁的质量分数=×100%=11.2%,故答案为11.2%。
21、取代反应 C8H10O HOOCCH2COOH 、 CH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCOOH CH3CH=CHCOOCH2CH3
【解析】
⑴根据特点得反应类型,
⑵根据得出C的结构,
⑶根据得出H的结构,
⑷①核磁共振氢谱有四种峰,说明有四种位置的氢;
②与FeCl3溶液能发生显色反应,说明含有酚羟基,1ml该物质恰好能与3ml NaOH完全反应,1 ml酚羟基只能消耗1 ml NaOH,另外2 ml NaOH说明只能是酚酸酯,
根据以上信息来书写同分异构,
⑸根据题中F→G的关系,和反应物与产物来逆向思维写出过程。
【详解】
⑴,A到B增加了一个基团—SO3H,因此A生成B的反应类型为取代反应,数出有机物E的分子式为C8H10O,丙二酸有两个羧基,两个羧基连在中间一个碳原子上,因此其结构简式为HOOCCH2COOH,
故答案为:取代反应;C8H10O;HOOCCH2COOH;
⑵根据前后联系,可知B中的—SO3H 变为C中的—ONa,因此C的结构简式为,
故答案为:;
⑶根据,可知G和H发生酯化反应,得出H的结构简式为,
故答案为:;
⑷①核磁共振氢谱有四种峰,说明有四种位置的氢;
②与FeCl3溶液能发生显色反应,说明含有酚羟基,1ml该物质恰好能与3ml NaOH完全反应,1 ml酚羟基只能消耗1 ml NaOH,另外2 ml NaOH说明只能是酚酸酯,
因此结构为、,
故答案为:、;
⑸以乙醇和丙二酸为原料合成聚巴豆酸乙酯,请补充完成以下合成路线(无机试剂可任选)。
____
逆向思维:由CH3CH=CHCOOCH2CH3,
由CH3CH=CHCOOH CH3CH=CHCOOCH2CH3
根据题中F→G的关系可推知CH3CHOCH3CH=CHCOOH,
根据醇催化氧化CH3CH2OHCH3CHO,
故答案为:CH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCOOH CH3CH=CHCOOCH2CH3。
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