重庆市2022届高三模拟调研卷(三)化学试题(解析版)
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这是一份重庆市2022届高三模拟调研卷(三)化学试题(解析版),共19页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2022年重庆市普通高中学业水平选择性考试
高考模拟调研卷化学(三)
化学测试卷满分100分。考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学在生活、社会、环境和科技进步方面发挥着重要的作用。下列说法正确的是
A. 针对新冠肺炎疫情,用无水酒精、双氧水对环境进行杀菌消毒
B. 歼20战斗机采用大量先进复合材料、铝锂合金等,铝锂合金属于金属材料
C. “中国天眼”的镜片材料为SiC,属于新型有机非金属材料
D. 芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下成像,该过程并不涉及化学变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.使用酒精杀菌消毒,常用75%的酒精,无水酒精杀菌消毒效果不理想,故A错误;
B.金属材料有金属单质和合金等,铝锂合金属于金属材料,故B正确;
C.SiC属于新型非金属材料,故C错误;
D.光敏树脂是由高分子化合物,在紫外线照射下,这些分子结合长长的交联聚合物高分子,有新物质生成,属于化学变化,故D错误;
答案为B。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 硫离子的结构示意图: B. 羟基的电子式为:
C. 乙炔的球棍模型: D. 乙酸的结构式:CH3COOH
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫原子核电荷数为16,硫原子得两个电子形成硫离子,结构示意图为,故A错误;
B.羟基是一个基团存在一个单电子,电子式为:,故B错误;
C.乙炔中存在一个碳碳叁键,球棍模型正确,故C正确;
D.乙酸的结构式:,故D错误;
故选C。
3. 某有机分子的结构如图,则该分子环上的一氯代物有(不考虑立体异构)
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】D
【解析】
【详解】该有机物环上含有4种不同环境的氢原子,则该分子环上的一氯代物有4种,故选D;
答案选D。
4. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A. 用甲装置干燥H2 B. 用乙装置制取并收集干燥的氨气
C. 用丙装置收集Cl2 D. 用丁装置除去NaHCO3中的Na2CO3
【答案】C
【解析】
【详解】A.U形管里只能装固体,装液体气体无法通过,用甲装置不能干燥H2,故A不符合题意;
B.氨气密度小于空气,不能用向上排空气法收集NH3,故B不符合题意;
C.用丙装置排饱和食盐水可收集Cl2气体,故C符合题意;
D.NaHCO3在加热时会分解,丁装置不能除去NaHCO3中的Na2CO3,故D不符合题意;
答案选C。
5. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中W、X、Z分别位于不同周期,1个W2X分子含有10个电子,Y元素原子半径是同周期元素中最大的,Z元素原子的最外层电子数是次外层的二分之一,下列说法正确的是
A. 原子半径:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
B. 失电子能力:Y>W>X
C. Z的简单氢化物热稳定性比X的强
D. 采用电解Y的氯化物水溶液方法制取单质Y
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中W、X、Z分别位于不同周期,Z元素原子的最外层电子数是次外层的二分之一,Z为硅;则X处于第二周期,W处于第一周期,W为氢;1个W2X分子含有10个电子,X为氧;Y元素原子半径是同周期元素中最大的,为钠;W、X、Y、Z分别为H、O、Na、Si。
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:r(Na)>r(Si)>r(O)>r(H),A错误;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强,失电子能力变弱;同主族由上而下,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱,失电子能力变强;失电子能力:Na>H>O;B正确;
C.非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,简单氢化物热稳定性:H2O>SiH4,C错误;
D.电解氯化钠水溶液制得的是NaOH、H2和Cl2,D错误;
故选B。
6. 氢能被称为未来能源,利用乙醇来制取氢气涉及如下反应
反应I:CH3CH2OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) △H1=+173.5kJ·mol-1
反应II:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ·mol-1
则lmolCH3CH2OH(g)与H2O(g)作用生成CO(g)和H2(g)反应的△H为
A. +255.9kJ·mol-1 B. -255.9kJ·mol-1
C. +132.3kJ·mol-1 D. -132.3kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】CH3CH2OH(g)与H2O(g)作用生成CO(g)和H2(g)反应方程式Ⅲ为:CH3CH2OH(g)+H2O(g)=2CO(g)+4H2(g);由盖斯定律可知,I-2×II=Ⅲ,则该反应的热化学方程式为:CH3CH2OH(g)+H2O(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH=ΔH1-2ΔH2=(+173.5 kJ·mol-1)-2×(-41.2 kJ·mol-1)=+255.9 kJ·mol-1。
故选A。
7. 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,NO和O2各11.2L混合充分反应,所得气体的分子总数为0.75NA
B. 标准状况下,11.2LSO3中含有的氧原子数为1.5NA
C. 2L0.1mol/L的FeCl3溶液中含Fe3+的数目为0.2NA
D. 室温下,10LpH=11的Na2CO3溶液中,由水电离出的OH-数目为0.01NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下,NO和O2各11.2L,它们的物质的量为n==0.5mol,NO与O2发生反应生成NO2,即2NO+O2=2NO2,O2过量,所以反应后剩余气体为0.5molNO2和0.25molO2,又由于二氧化氮能自身转化为四氧化二氮,即2NO2N2O4,则混合充分反应导致混合气体的分子总数小于0.75NA,故A错误;
B.标况下SO3是固体,不能用气体摩尔体积计算标况下SO3的物质的量,所以无法计算氧原子的个数,故B错误;
C.2L0.1mol/L的FeCl3溶液中含有溶质氯化铁0.2mol,溶液中铁离子部分水解,导致溶液中铁离子数目减少,所以溶液中含Fe3+的数目小于0.2NA,故C错误;
D.在pH=11Na2CO3溶液中c(H+)=1×10-11 mol/L,由c(H+)•c(OH-)=KW可知,c(OH-)=1×10-3 mol/L,由水电离出的c(OH-)=1×10-3 mol/L,n(OH-)=1×10-3 mol/L×10 L=0.01 mol,所以水电离出的OH-数目为0.01NA,故D正确;
答案为D。
8. 己烯雌酚是人工合成的雌激素物质。下列关于己烯雌酚说法错误的是
A. 它的分子式是C18H20O2
B. 在水中的溶解度较小
C. 苯环上的一元取代物有4种(不考虑立体异构)
D. 共平面的碳原子最多有18个
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据其结构可知,分子式为C18H20O2,A不符合题意;
B.由结构可知,官能团有酚羟基和双键,故该物质在水中的溶解度较小,B不符合题意;
C.该物质分子中的苯环上只有2种不同位置的H原子,因此苯环上的一元取代物只有2种,C符合题意;
D.苯环与碳碳双键是平面结构,而碳碳单键可以旋转,具有甲烷的四面体结构,通过该饱和C原子的平面,最多能够通过两个顶点,故共平面的碳原子最多有18个,D不符合题意;
故选C。
9. 碱式氯化铜[CuaClb(OH)c·xH2O]是一种重要无机杀虫剂,它的制备流程如下,下列有关说法正确的是
A. FeCl3的作用是增强盐酸的氧化性
B. 加入少量CuO目的是为了除去Fe3+
C. 石灰乳可用纯碱代替
D. 若制备1mol的CuCl2,理论上消耗11.2L空气
【答案】B
【解析】
【详解】A.最终产物中不含Fe元素,FeCl3与Cu反应后,又被O2氧化成FeCl3,FeCl3起催化剂的作用,故A错误;
B.加入CuO调节溶液pH,使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,而除去,故B正确;
C.纯碱代替石灰乳可能会生成碳酸铜或碱式碳酸铜,故C错误;
D.未说明气体是否在标准状态,无法进行计算,故D错误;
故答案为B。
10. 常温下,下列各组离子在指定环境中能大量共存的是
A. =1×10-12的溶液中:K+、Na+、、
B. 使甲基橙呈红色的溶液:、Ba2+、CH3COO-、C1-
C. 无色透明的溶液中:H+、Mg2+、、Cl-
D. c(Fe3+)=lmol·L-1的溶液中:Ca2+、、、
【答案】A
【解析】
详解】A.=1×10-12,说明溶液呈碱性,碱性溶液中,K+、Na+、、能大量共存,故A符合题意;
B.使甲基橙呈红色的溶液呈酸性,CH3COO-与H+不能大量共存,故B不符合题意;
C.有颜色,不能存在于无色溶液中,故C不符合题意;
D.Fe3+与发生双水解,不能大量共存,故D不符合题意;
答案选A。
11. 下列有关说法正确的是
A. N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),恒温恒压下再通入少量NH3,容器中气体密度增大
B. NH4Cl(s)⇌NH3(g)+HCl(g),室温下不能自发进行,说明该反应的△HCH3COONa溶液的pH,证明CH3COOH的酸性比HF的酸性强
C
比较氢氧化铜和氢氧化镁Ksp的大小
向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液
先出现蓝色沉淀,Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
D
镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
装有镀锌铁皮的烧杯中加入足量稀硫酸
产生气泡的速率突然减小,证明镀锌层完全反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.NO2生成N2O4是放热反应,温度升高,反应向生成红棕色气体二氧化氮的方向移动,现象和结论不正确,故A错误;
B.方案设计中CH3COONa和NaF的浓度不相同,方案设计不正确,不能比较CH3COOH和HF的酸性强弱,B错误;
C.氢氧化镁和氢氧化铜是同类型的物质,向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,先出现蓝色沉淀,说明氢氧化铜更难溶,Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],C正确;
D.锌铁都能和酸反应,方案设计不合理,锌反应的同时,可能就有铁发生反应,D错误。
故选C。
14. 40℃时,向100mL水中加入5gMg(OH)2固体溶解,一段时间后再滴入少量稀H2SO4,整个过程pH随时间变化如图所示,下列说法正确的是
A. a→b段,由水电离出的c(OH-)逐渐增大
B. b点时,溶液中的c(OH-)=1.0×10-4.09
C. c→e段的变化符合勒夏特列原理
D. e点处,离子浓度大小顺序为c()>c(Mg2+)>c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,a→b段,由Mg(OH)2溶解产生的c(OH-)增大,由水电离出的c(OH-)逐渐减小,故A错误;
B.由于温度为40℃,b点时,溶液中的c(OH-)>1.0×10-4.09,故B错误;
C.由于Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq),滴加少量硫酸后,pH突然减小,随之平衡右移,pH又增大,符合勒夏特列原理,故C正确;
D.e点处,c()<c(Mg2+),故D错误;
答案选C。
二、非选择题:共58分。第15~17题为必考题,每个试题考生都必须作答。第18~19题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共43分。
15. 废旧的电池中含有NiO、CdO、CoO和Fe2O3等成分,工程师设计如下回收重金属的工艺流程。
回答下列问题:
(1)为提高浸取率,可采取的措施是_______(写一种即可),操作1的名称是_______;
(2)滤液1中主要含[Cd(NH3)4]2+、[Ni(NH3)6]2+、[Co(NH3)6]2+等,则浸取时CdO发生反应的化学方程式为_______;
(3)在实验室萃取时,所需的玻璃仪器是_______;
(4)“反萃取”的原理为NiR有机+2H+⇌Ni2++2HR有机,需加入的试剂X为_______;
(5)写出反应1的离子方程式_______;
(6)由CoCl2溶液得到CoCl2·6H2O所需的一系列操作是_______;
(7)生成CdCO3沉淀是利用反应[Cd(NH3)4]2++⇌CdCO3↓+4NH3↑,常温下,该反应平衡常数K=2.0×105,[Cd(NH3)4]2+⇌Cd2++4NH3的平衡常数K1=4.0×10-5,则Ksp(CdCO3)=_______。
【答案】(1) ①. 将废电池磨碎或搅拌等 ②. 过滤
(2)CdO+3NH3+NH4HCO3=[Cd(NH3)4]CO3+H2O
(3)烧杯、分液漏斗 (4)H2SO4溶液
(5)2Co(OH)3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+6H2O
(6)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
(7)2.0×10-10
【解析】
【分析】废旧的电池中含有NiO、CdO、CoO和Fe2O3等成分,加入NH4HCO3和NH3生成配离子[Cd(NH3)4]2+、[Ni(NH3)6]2+、[Co(NH3)6]2+,过滤除去Fe2O3,废渣是Fe2O3,滤液1催化氧化+2价的Co元素生成Co(OH)3沉淀,过滤得到滤液2,加入萃取剂,水相中得到[Cd(NH3)4]2+,Ni元素进入有机相中,反萃取得到NiSO4·6H2O;Co(OH)3为强氧化剂,由工艺流程可知经反应Ⅰ得到CoCl2溶液,因此Co(OH)3被浓盐酸还原为CoCl2,而浓盐酸被氧化为Cl2,经过蒸发浓缩冷却结晶得到CoCl2·6H2O;
【小问1详解】
将废电池磨碎或搅拌或适当升温或延长浸取时间等;操作1后有废渣,说明操作1的名称是过滤;
【小问2详解】
浸取时CdO发生反应的化学方程式为:CdO+3NH3+NH4HCO3=
[Cd(NH3)4]CO3+H2O;
【小问3详解】
在实验室萃取时,所需的玻璃仪器是烧杯、分液漏斗;
【小问4详解】
“反萃取”的原理为NiR有机+2H+⇌Ni2++2HR有机,反萃取后,生成NiSO4,所以试剂X是H2SO4溶液;
【小问5详解】
反应1把+3价Co变成了+2价Co,说明Co(OH)3与盐酸发生氧化还原反应,离子方程式为:2Co(OH)3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+6H2O;
【小问6详解】
由CoCl2溶液得到含有结晶水的化合物CoCl2·6H2O所需的一系列操作是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;
【小问7详解】
[Cd(NH3)4]2++⇌CdCO3↓+4NH3↑的平衡常数为:;[Cd(NH3)4]2+⇌Cd2++4NH3的平衡常数;则Ksp(CdCO3)=
16. 2021年11月初,世界气候峰会在英国举行,为减少环境污染,减少化石能源的使用,开发新型、清洁、可再生能源迫在眉睫。
(1)甲醇、乙醇来源丰富、燃烧热值高,可作为能源使用。其中一种可减少空气中CO2的甲醇合成方法为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
①若将一定量的CO2和H2投入1.0L恒容密闭容器中合成甲醇,实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。则该反应的正反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应,在p2及512K时,图中N点处平衡向_______(填“正向”或“逆向”)移动;
②若将物质的量之比为1:3的CO2和H2充入体积为1.0L的恒容密闭容器中反应,不同压强下CO2转化率随温度的变化关系如下图所示。
a.A、B两条曲线的压强分别为、,则_______ (填“>”“Tm时v逐渐减小的原因是_______。
(3)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。阳极的电极反应式为____,若装置中消耗标准状态下O244.8L,理论上能制得碳酸二甲酯的质量____g。
【答案】(1) ①. 放热 ②. 正向 ③. > ④. 90%
(2) ①. 大 ②. 高 ③. 减小 ④. 温度为主要影响因素,Kp减小对v的降低大于k增大对v的提高
(3) ①. ②. 360
【解析】
【小问1详解】
①分析图像可知温度升高,平衡时甲醇的物质的量在减小,由盖斯定律可知正反应为放热反应;在p2及512K时,N点在曲线下方未达到平衡,达到平衡后甲醇的物质的量为,平衡向正向移动才能增大甲醇的物质的量,故N点此时向正向移动;
②由热化学方程式得,相同温度下,增大压强,平衡向正向移动,的转化率增大,>;设a点对应CO2转化x:
,解得x=0.9,则CO2的转化率为90%;
【小问2详解】
①活化能越大,反应就越慢,第二步反应比第一步反应慢,则第二步的活化能大于第一步;反应物断开化学键需要吸收能量,正反应为放热反应,总能量降低,则中间产物的能量比产物的能量高;
②正反应为放热反应,温度升高,平衡向逆向移动,则减小;此反应的速率方程为,反应速率加快,k值增大,可得到Kp减小对v的降低大于k增大对v的提高;T>Tm时温度为主要影响因素;
【小问3详解】
该电解池中从左往右移动,根据电解池阳离子向阴极移动,可知右侧为阴极与电源负极相连,阳极的电极反应式为:;消耗氧气的物质的量为,阴极的电极反应式为:,则整个电路中转移,产生碳酸二甲酯为,理论上制得碳酸二甲酯的质量为。
17. 硫脲的分子式为CS(NH2)2,其在生产生活中有重要的应用。科研人员在实验室利用Ca(HS)2与CaCN2可以合成硫脲,用下图仪器可制备Ca(HS)2,请回答下列问题。
已知:①CS(NH2)2易溶于水;②CS(NH2)2在150°C时生成NH4SCN;③CS(NH2)2易被强氧化剂氧化。
(1)装盐酸仪器的名称为_______,装置A中发生反应的离子方程式为_______;
(2)实验结束后从左侧导管通入氮气的目的是_______;
(3)装置B中盛装的试剂是_______,其作用是_______;
(4)当C中出现_______现象时,停止反应;
(5)将得到的Ca(HS)2溶液与CaCN2溶液混合,加热一段时间即可生成硫脲,同时生成一种强碱为_______;
(6)实验室用KMnO4(H+)溶液滴定硫脲测定其含量,生成N2,等,则还原剂与氧化剂的物质的量之比_______,将硫脲粗产品0.8g,配成1000mL溶液,取100mL,用0.1mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定,消耗酸性高锰酸钾溶液28.00mL,粗产品中硫脲的百分含量为_______(杂质不参加反应)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. S2-+2H+=H2S↑
(2)将装置中的H2S气体都排到右侧石灰乳中,防止污染空气
(3) ①. 饱和NaHS溶液 ②. 除掉混合气体中的HCl
(4)溶液变澄清 (5)Ca(OH)2
(6) ①. 5∶14 ②. 95%
【解析】
【分析】观察图示装置,A中反应生成H2S气体,制备H2S时A中盐酸会挥发出HCl,故B作用为除去H2S中混有的HCl,可选择饱和NaHS溶液。H2S经过B到达C后,在C中与Ca(OH)2反应生成CaS微溶物,当H2S过量时可生成Ca(HS)2,Ca(HS)2可溶于水,此过程C中现象为溶液慢慢变澄清。H2S有毒,D为尾气处理装置。遇到未知的化学反应可以和已知的反应原理联系起来,像H2S与Ca(OH)2的反应过程可以参照CO2与Ca(OH)2的反应,CO2过量生成Ca(HCO3)2溶液会由浑浊变澄清,除去CO2中混有的HCl可以用饱和NaHCO3,都可以与题中反应进行类比。
【小问1详解】
装盐酸仪器的名称为分液漏斗;装置A中发生反应的离子方程式为S2-+2H+=H2S↑。
【小问2详解】
实验结束后装置内残留有A生成的H2S气体,故通入氮气的目的是将装置中的H2S气体都排到右侧石灰乳中,全部吸收防止污染空气。
【小问3详解】
为了减小氯化钙的生成,装置B作用是除去H2S中的HCl,要用到饱和NaHS溶液。
【小问4详解】
当C中石灰乳反应完毕,基本全部生成Ca(HS)2,Ca(HS)2溶于水,溶液变澄清,此时可以停止反应。
【小问5详解】
根据元素守恒,唯一可能的强碱为Ca(OH)2。
【小问6详解】
硫脲与KMnO4(H+)溶液反应的离子方程式:5CS(NH2)2+14+32H+=5N2↑+5+14Mn2++5CO2↑+26H2O,还原剂与氧化剂的物质的量之比为5∶14;0.8g粗产品中含CS(NH2)2质量为: ,粗产品中硫脲的百分含量为:。
【点睛】解氧化还原反应计算题时,涉及氧化剂与还原剂的关系不一定非要写出反应式,根据得失电子数列出相应比例即可进行计算。比如题中KMnO4与CS(NH2)2反应得失电子关系为:5e-→Mn2+,CS(NH2)2+14e-→N2+,根据电子守恒可直接得出与CS(NH2)2比例为14:5。
(二)选考题:共15分。请考生从18、19题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
[选修3:物质结构与性质]
18. 钴元素的用途非常广泛,常用于电池、医疗、催化剂、添加剂、颜料、航空和航天领域。如工业上可用三氟化钴制备火箭推进剂氟化硝酰(NO2F),其反应为:CoF3+NO2CoF2+NO2F。请回答下列有关问题:
(1)钴元素属于周期表中_______区,基态钴原子的价电子排布式为_______;F原子核外有_______种不同运动状态的电子,基态F原子中,能量最高的电子所占据原子轨道的形状为_______;NO2F中三种元素第一电离能由大到小的顺序为_______。
(2)酞菁钴主要应用于工业涂料印墨及塑料着色,其分子的结构简式如图所示,钴通过配位键结合的氮原子的编号是_______;分子中碳原子的杂化类型为_______。
(3)FeCoO4是一种光催化剂,基态原子的第四电离能I4(Co)小于I4(Fe),其原因是_______。
(4)钴的一种晶胞如图所示。其底边边长为apm,高为bpm,阿伏加德罗常数的值为NA,密度为ρg/cm3,则钴的摩尔质量M=_______。
【答案】(1) ①. d ②. 3d74s2 ③. 9 ④. 哑铃形 ⑤. F>N>O
(2) ①. 1、3 ②. sp2杂化
(3)Fe的第四电离能失去的是处于半充满的3d5上的电子,Co第四电离能失去的是3d6上的电子,失去后形成稳定的半充满状态
(4)
【解析】
【小问1详解】
钴是27号元素,属于周期表中处于第Ⅷ族,属于d区;基态钴原子的价电子排布式为3d74s2;F是9号元素,电子排布式为1s22s22p5,原子核外有9种不同运动状态的电子,基态F原子中,能量最高的电子所占据2p轨道,p轨道的形状为哑铃形;同周期元素第一电离能从左到右增大,第ⅡA大于ⅢA,ⅤA大于ⅥA,NO2F中三种元素第一电离能由大到小的顺序为F>N>O;
【小问2详解】
图中N原子有两种,一种为1,3号位,形成了4个共价键,故其中有1个配位键,2,4号位只形成3个键,而N原子达到8电子稳定结构,必须形成3个共价键,未形成配位键。期中碳原子有苯环中的碳、五元环中的碳有双键,故碳原子采取sp2杂化;
【小问3详解】
Co价电子排布式为3d74s2,Fe价电子排布式为3d64s2,失去第四个电子Co应该是失价电子排布式为3d6上的电子,Fe应该是失价电子排布式为3d5上的电子,Fe的第四电离能失去的是处于半充满的3d5上的电子,Co第四电离能失去的是3d6上的电子,失去后形成稳定的半充满状态;
【小问4详解】
六棱柱底由6个正三角形构成,每个正三角形面积
晶胞的体积,1个晶胞中的钴原子数为,
由,解得:
[选修5:有机化学基础]
19. X是合成某药物的中间体,其合成路线如下(-Ph代表苯基):
(1)已知A是五元环状化合物,则其化学名称是_______。
(2)反应①和④反应类型分别是_______、_______。
(3)下列有关H的说法正确的是_______。
a.羟基能催化氧化生成酮
b.能发生加聚反应
c.分子式为:C11H18O
d.易溶于水
e.Br2与H按物质的量1:1混合,发生加成反应的产物有3种
(4)写出反应⑥的化学方程式:_______。
(5)D的同分异构体较多,但其中含有苯环,且同一个碳原子上不连接2个官能团的同分异构体有______(不包括立体异构);写出其中核磁共振氢谱有五个峰的同分异构体的结构简式:______。
(6)参照上述合成路线,结合所学知识,以为原料合成OHCCH2CH2COOH,设计合成路线:_______(其他试剂任选)。
【答案】(1)环戊二烯
(2) ①. 加成反应 ②. 加成(还原)反应
(3)bc (4)2+O22+2H2O
(5) ①. 12 ②.
(6)HOCH2CH2CH2COOH OHCCH2CH2COOH
【解析】
【分析】根据图示和题意可知,A为一种环状烃,与Cl2C=C=O发生加成反应生成B,结合B的结构简式可知,A为,为环戊二烯,B与醋酸发生还原反应生成C,C被双氧水氧化为D,D再被LiH还原为E,E与Ph3P=CHC2H5发生反应生成F,F发生醇的催化氧化生成G,G与CH3Li发生加成反应生成H,H在酸性条件被CrO3氧化发生生成X。
【小问1详解】
A是五元环状化合物,分子式为C5H6,根据分析可知A为,A化学名称为环戊二烯;
【小问2详解】
反应①反应前后原子数未变,A与Cl2C=C=O发生加成反应生成B,则反应①的反应类型是加成反应,反应④是加氢,D被LiH还原为E,所以反应①为加成反应,反应④为加成反应,或还原反应;
【小问3详解】
a.与羟基相连的碳上没有氢,不能被催化氧化为酮,故a错误;
b.H中有碳碳双键,可以发生加聚反应,故b正确;
c.根据结构式可知分子式为C11H18O,故c正确;
d.H中只有1个羟基,且烃基较大,不可能易溶于水,故d错误;
e.两个双键的位置不是1、3号碳位置,发生加成反应的产物只有2种,故e错误;
故bc正确;
【小问4详解】
F发生醇的催化氧化生成G,2+O22+2H2O;
【小问5详解】
D的同分异构体较多,其中含有苯环,占有六个碳原子,剩下的原子可以组成-OH和-CH2OH,在苯环上有邻间对3种,如果组成-OH和-OCH3取代基,有3种,苯上接2个-OH和-CH3有6种,同分异构体总数共12种;其中核磁共振氢谱有五个峰的同分异构体的结构简式为;
【小问6详解】
以为原料合成OHCCH2CH2COOH,可先和过氧化氢反应生成,再通过碱、酸反应得到HOCH2CH2CH2COOH,HOCH2CH2CH2COOH发生催化氧化得到目标产物,其流程为HOCH2CH2CH2COOH OHCCH2CH2COOH。
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