高中化学试卷01-2020年高考化学【名校、地市好题必刷】全真模拟卷(解析版)
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这是一份高中化学试卷01-2020年高考化学【名校、地市好题必刷】全真模拟卷(解析版),共13页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2020年高考化学【名校、地市好题必刷】全真模拟卷01
(考试时间:50分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 S 32 Cu 64
一、选择题:本题共7个小题,每小题6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。
7.(广东省六校联盟2020届联考二)现代社会的发展与进步离不开材料。下列说法错误的是
A.“中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁,属于新型纯金属材料
B.用于印刷新版人民币票面文字的油墨中所含Fe3O4是一种磁性物质
C.港珠澳大桥路面使用了沥青和混凝土,沥青可以通过石油分馏得到
D.我国现役坦克喷涂了新型聚氨酯涂料,聚氨酯属于有机高分子材料
【答案】A
【解析】钢是铁和碳的合金,A错误;Fe3O4是一种具有磁性的黑色晶体,B正确;石油常压分馏产物:液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油,减压分馏过程和产物:重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青,C正确; 聚氨酯是一种高分子化合物,D正确。
8.(郑州市2020届高三一模)已知有机化合物。下列说法正确的是
A.b和 d互为同系物
B.b、d、p均可与金属钠反应
C.b、d、p 各自同类别的同分异构体数目中,b最多
D.b在一定条件下发生取代反应可以生成d
【答案】D
【解析】b为羧酸,d为酯,官能团不同,不是同系物,A错误;不含羧基或羟基的d不能与金属钠反应,B错误;b的同为羧酸的同分异构体只有1种,d同分异构体有8种,p同分异构体有7种,都不包括本身,C错误;b 在一定条件下和甲醇发生酯化反应,可以生成d,D正确。
9.(抚州市临川二中2020届月考三)无水MgBr2可用作催化剂。某兴趣小组同学采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,设计装置如图所示。已知:Mg与Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性。下列说法正确的是
A.冷凝管中冷水进、出口方向错误
B.实验中可以用干燥的空气代替干燥的N2
C.为防止反应过于剧烈,不能用装置C代替装置B
D.装有无水CaCl2固体A的作用是吸收挥发的溴蒸气,防止污染环境
【答案】C
【解析】冷凝管下口进水,上口出水,方向正确,A错误;空气中含氧气会和镁发生反应生成氧化镁会阻碍镁与溴单质的反应,B错误;将装置B改为C装置,当干燥的氮气通入,会使气压变大,将液溴快速压入三颈瓶,反应过快大量放热存在安全隐患,不能更换,C正确;仪器A为干燥管,用于吸收空气中的水分,故D错误。
10.(郑州市2020届高三一模)我国学者研究出一种用于催化 DMO 和氢气反应获得 EG 的纳米反应器,下图是反应的微观过程示意图。下列说法中正确的是
A.Cu 纳米颗粒是一种胶体
B.DMO 的名称是二乙酸甲酯
C.该催化反应的有机产物只有 EG
D.催化过程中断裂的化学健有 H-H、C-O、C=O
【答案】D
【解析】Cu纳米颗粒是单质,而胶体是混合物,A错误;DMO的结构示意图中含有2个羧基,名称为乙二酸二甲酯,B错误;该催化反应的有机产物除EG外还有甲醇,C错误;由图及反应CH3COO—COOCH3 + 4 H2 CH3OH + HOCH2CH2OH可知,催化过程中断裂的化学健有H-H、C-O、C=O,D正确。
11.(武汉市华中师大一附中2020届联考)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X与Y位于同一主族,X与W能够形成多种化合物,其中一种为红棕色气体,Y与Z形成的一种化合物Y2Z2的分子结构模型为。下列叙述正确的是
A.X与W、Y及Z均能组合成多种化合物
B.简单离子半径:Y>Z>X>W
C.W的氧化物的水化物一定为强酸
D.化合物Y2Z2中Y不满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】X与W能够形成多种化合物,其中一种为红棕色气体,即NO2,X的原子序数大于W,W为N,X为O,X与Y位于同一主族,故Y为S,则Z为Cl。O与N可以形成NO,NO2等化合物,O与S可形成三氧化硫,二氧化硫,O与Cl可以形成ClO2,ClO等化合物,A正确;四种元素的简单离子为N3+、O2-、S2-、Cl-,电子层数越多半径越大,电子层数相同,核电荷数越少,半径越大,简单离子半径Y>Z>W>X,B错误;HNO2为弱酸,C错误;化合物Y2Z2为S2Cl2,其结构式为Cl-S-S-Cl,均满足8电子稳定结构,D错误。
12.(广东省六校联盟2020届联考二)环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2,结构简式为),后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。下列说法错误的是
A.制备二茂铁总反应为:Fe + 2 == + H2↑
B.电解制备需要在无水条件下进行
C.Ni电极与电源负极连接
D.阳极电极反应为:2Br--2e- == Br2
【答案】D
【解析】根据转化关系可知,过程中需要获得亚铁离子,故铁电极为阳极,与电源正极相连。Ni电极为阴极,与电源负极相连,Na+在阴极放电生成钠单质,钠单质和环戊二烯反应生成氢气,之后再与亚铁离子反应生成目标产物。据分析可知钠离子仅为中间产物,故总反应为:Fe+2=+H2↑,A正确;中间产物Na可与水发生反应,所以需要在无水条件下进行,B正确;据分析可知Ni电极与电源负极连接,C正确;据分析可知阳极电极反应为:,D错误。
13.(山西省大同市2020届联考一)25℃时,向0.1 mol•L-1CH3COOH溶液中逐渐加入NaOH固体,恢复至原温度后溶液中的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列有关叙述不正确的是
A.CH3COOH的Ka = 1.0×10-4.7
B.C点的溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C.B点的溶液中:c(Na+)+c(H+) = c(CH3COOH)+c(OH-)
D.A点的溶液中:c(CH3COO-)+c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-) = 0.1 mol•L-1
【答案】D
【解析】CH3COOH的,取B点状态分析,=1,且c(H+)=1×10-4.7,所以Ka=1×10-4.7,A不符合题意;C点状态,溶液中含有CH3COONa、NaOH,故c(Na+)>c(CH3COO-),溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),pH=8.85,故此时c(CH3COO-)远大于c(OH-),因此c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),B不符合题意;根据电荷平衡,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),B点溶液中,c(CH3COO-)= c(CH3COOH),所以c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-),C不符合题意;在溶液中c(CH3COO-)+ c(CH3COOH) = 0.1mol•L-1,A点的溶液中,c(H+)> c(OH-),c(CH3COO-)+c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-) > 0.1mol•L-1,D符合题意。
二、非选择题:共58分,第26~28题为必考题,每个试题考生都必须作答。第35~36题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共43分。
26.(河北衡水中学2020届调研一)(14分)随着人们对硒的性质深入认识及产品硒的纯度提高,硒的应用范围越来越广。某科学小组以硫铁矿生产硫酸过程中产生的含硒物料(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)提取硒,设计流程如下:
回答下列问题:
(1)“脱硫”时,测得脱硫率随温度的变化如图。随着温度的升高,脱硫率呈上升趋势,其原因是 。最佳温度是 。
(2)“氧化酸浸”中,Se转化成H2SeO3,该反应的离子方程式为 。
(3)采用硫脲[(NH2)2CS]联合亚硫酸钠进行“控电位还原”,将电位高的物质先还原,电位低的物质保留在溶液中,以达到硒与杂质金属的分离。下表是“氧化酸浸”液中主要粒子的电位。
名称
Cu2+/Cu
Zn2+/Zn
Fe2+/Fe
Fe3+/Fe2+
ClO2/Cl-
H2SeO3/Se
点位/V
0.345
-0.760
-0.440
0.770
1.511
0.740
① 控制电位在0.740~1.511V范围内,在氧化酸浸液中添加硫脲,可选择性还原ClO2。该过程的还原反应(半反应)式为 。
② 为使硒和杂质金属分离,用亚硫酸钠还原时的最低电位应控制在 V。
(4)粗硒的精制过程:Na2SO3浸出[Se转化成硒代硫酸钠(Na2SeSO3)]→Na2S净化→H2SO4酸化等步骤。
① 净化后的溶液中c(S2-)达到0.026 mol·L-1,此时溶液中的c(Cu2+)的最大值为 ,精硒中基本不含铜。[ Ksp(CuS)= 1.3×10-36 ]
② 硒代硫酸钠酸化生成硒的化学方程式为 。
(5)对精硒成分进行荧光分析发现,精硒中铁含量为32 μg·g-1,则精硒中铁的质量分数为 %,与粗硒中铁含量为0.89%相比,铁含量明显降低。
【答案】(14分)(1)温度升高,单质硫在煤油中的溶解度增加(1分) 95℃(1分)
(2)4ClO3-+ 4H+ + Se == 4ClO 2↑+ H2O + H2SeO3(2分)
(3)① ClO2 + 4H+ + 5e- == Cl- + 2H2O(2分) ② 0.345(2分)
(4)① 5.0×10-35 mol·L-1(2分) ② Na2SeSO3 + H2SO4=Na2SO4 + Se↓+ SO2↑+ H2O(2分)
(5)3.2×10-3(2分)
【解析】(1)含硒物料(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)中含有硫单质,向物料中加入煤油,硫转移到煤油中,说明硫易溶于煤油,结合脱硫率随温度的变化图曲线变化,温度越高,硫单质在煤油中的溶解度越大,且温度控制在95℃脱硫率最高;
(2)“氧化酸浸”中,Se在酸性条件下,与氯酸钠发生氧化还原反应转化成H2SeO3,离子反应方程式为:4ClO3-+ 4H+ + Se == 4ClO 2↑+ H2O + H2SeO3;
(3)① 根据表格数据,控制电位在0.740~1.511V范围内,在酸性条件下,ClO2得电子被还原为Cl-,该过程的还原反应(半反应)式为:ClO2 + 4H+ + 5e- == Cl- + 2H2O;
② 根据题意,电位高的物质先还原,电位低的物质保留在溶液中,以达到硒与杂质金属的分离,结合“氧化酸浸”液中主要粒子的电位表数据,金属离子的电位都低于0.345,要使硒与杂质金属的分离,最低电位要不低于0.345;
(4)① 已知:c(S2-)=0.026 mol·L-1,Ksp(CuS)=c(S2-)·c(Cu2+)=1.3×10-36,c(Cu2+)= = = 5.0×10-35 mol·L-1;
② 根据精制流程:Na2SO3浸出[Se转化成硒代硫酸钠(Na2SeSO3)]→Na2S净化→H2SO4,硒代硫酸钠与硫酸发生氧化还原反应转化为硒单质,化学方程式为:Na2SeSO3 + H2SO4=Na2SO4 + Se↓+ SO2↑+ H2O;
(5)设精硒的质量为1g,则1g精硒中含有的铁的质量=32 μg·g-1×1 g = 32 μg = 3.2×10-5 g,则精硒中铁的质量分数==3.2×10-3%。
27.(河北衡水中学2020届调研一)(15分)一水硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O]常用作杀虫剂,媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,在工业上用途广泛。常温下该物质可溶于水,难溶于乙醇,在空气中不稳定,受热时易发生分解。某化学兴趣小组以Cu粉、3 mol·L-1的硫酸、浓氨水、10% NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500 mol·L-1稀盐酸、0.500 mol·L-1 的NaOH溶液来制备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。
I.CuSO4溶液的制取
① 实验室用铜与浓硫酸制备硫酸铜溶液时,往往会产生有污染的SO2气体,随着硫酸浓度变小,反应会停止,使得硫酸利用率比较低。
② 实际生产中往往将铜片在空气中加热,使其氧化生成CuO,再溶解在稀硫酸中即可得到硫酸铜溶液;这一过程缺点是铜片表面加热易被氧化,而包裹在里面的铜得不到氧化。
③ 所以工业上进行了改进,可以在浸入硫酸中的铜片表面不断通 O2,并加热;也可以在硫酸和铜的混合容器中滴加 H2O2 溶液。
④ 趁热过滤得蓝色溶液。
(1)某同学在上述实验制备硫酸铜溶液时铜有剩余,该同学将制得的CuSO4溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩至有晶膜出现,冷却析出的晶体中含有白色粉末,试解释其原因________________。
(2)若按③进行制备,请写出Cu在H2O2 作用下和稀硫酸反应的化学方程式_______________。
(3)H2O2溶液的浓度对铜片的溶解速率有影响。现通过下图将少量30%的H2O2溶液浓缩至40%,在B处应增加一个设备,该设备的作用是____________,馏出物是 ______________________。
II.晶体的制备
将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作
(4)硫酸铜溶液含有一定的硫酸,呈酸性,加入适量NH3·H2O调节溶液pH,产生浅蓝色沉淀,已知其成分为 Cu2(OH)2SO4,试写出生成此沉淀的离子反应方程式__________。
(5)继续滴加 NH3·H2O,会转化生成深蓝色溶液,请写出从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体的方法____________。并说明理由____________。
Ⅲ.产品纯度的测定
精确称取 m g 晶体,加适量水溶解,注入图示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量 NaOH 溶液, 通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用 V1mL 0.500mol·L-1 的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用 0.500 mol·L-1 NaOH 标准溶液滴定过剩的 HCl(选用甲基橙作指示剂),到终点时消耗 V2 mL NaOH 溶液。
1.水 2.长玻璃管 3.10%NaOH溶液 4.样品液 5.盐酸标准溶液
(6)玻璃管2的作用________________。
(7)样品中产品纯度的表达式________________。(不用化简)
(8)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏低的原因是_________________
A.滴定时未用 NaOH 标准溶液润洗滴定管
B.滴定过程中选用酚酞作指示剂
C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁
E.由于操作不规范,滴定前无气泡,滴定后滴定管中产生气泡
【答案】(15分)(1)反应中硫酸过量,在浓缩过程中,稀硫酸变浓,浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O 失去结晶水变为 CuSO4(2分)
(2)Cu + H2O2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O(2分)
(3)减压设备(1分) 水(H2O)(1分)
(5)2Cu2+ + 2NH3·H2O + SO42- == Cu2(OH)2SO4 + 2NH4+(2分)
(5)加入乙醇或醇析(1分) Cu(NH3)4SO4·H2O晶体难溶于乙醇,能溶于水(1分)
(6)平衡气压,防止堵塞和倒吸(1分)
(7)(2分)
(8)AB(2分)
【解析】I.(1)得到的为硫酸铜和硫酸溶液,浓缩时,硫酸变浓,浓硫酸具有吸水性,使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4,可使固体变为白色;
(2)Cu在H2O2作用下与稀硫酸反应生成硫酸铜,该反应的化学方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;
(3)过氧化氢受热易分解,故采用减压蒸馏的方式,则B处增加一个减压设备,馏出物为H2O;
II.(4)浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4,反应的离子方程式为:2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+;
(5)由题中信息,Cu(NH3)4SO4·H2O晶体难溶于乙醇,可溶于水,故加入乙醇(或醇析)可从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体;
Ⅲ. (6)装置中长导管可起到平衡气压,防止堵塞和倒吸;
(7)与氨气反应的n(HCl)=10−3V1L×0.500mol⋅L−1−0.500mol⋅L−1×10−3V2L=5×10−4(V1−V2)mol,根据NH3~HCl可知,n(NH3)=n(HCl)=5×10−4(V1−V2)mol,则n[Cu(NH3)4SO4·H2O]=n(NH3)= ×5×10−4(V1−V2)mol,样品中产品纯度的表达式为:×100%=×100%;
(8)滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,浓度偏低,则V2偏大,氨含量偏低,A正确;滴定过程中选用酚酞作指示剂,滴定终点时溶液呈碱性,消耗NaOH溶液体积偏大,测定的氨含量偏低,B正确;读数时,滴定前平视,滴定后俯视,导致V2偏小,则含量偏高,C错误;取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁,导致盐酸偏少,需要的氢氧化钠偏少,则V2偏小,含量偏高,D错误;由于操作不规范,滴定前无气泡,滴定后滴定管中产生气泡,导致消耗氢氧化钠溶液体积V2偏小,测定的氨含量偏高,E错误。
28.(武汉市华中师大一附中2020届联考)(14分)甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。回答下列问题:
(1)已知甲醇分解反应:CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g) ΔH1 = + 90.64 kJ·mol-1
水蒸气变换反应:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH2 = -41.20 kJ·mol-1
则CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) ΔH3 =____________kJ·mol-1
(2)科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。此历程中活化能最小的反应方程式为________________________________________________。
(3)在0.1MPa下,将总进料量1mol且n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1.3的混合气体充入一刚性密闭容器中反应。
① 实验测得水煤气变换反应的速率随温度的升高明显下降,原因是_____________。
② 平衡时,测得CH3OH的含量在给定温度范围内极小,H2、H2O(g)、CO、CO2四种组分含量与反应温度关系如图所示,a、c曲线对应物质的化学式分别为_______________、______________。
(4)573.2K时,向一刚性密闭容器中充入5.00 MPa CH3OH使其分解,t h后达平衡时H2的物质的量分数为60%,则t h内v(CH3OH)=_____________MPa/h,其平衡常数分压Kp=_________。
【答案】(14分)(1)+49.44(2分)
(2)CH2O* + 2H* == CHO* + 3H* (或CH2O* = CHO* + H*)(3分)
(3)① 随着温度升高,催化剂活性降低(2分) ② H2(1分) H2O(1分)
(4) (2分) 168.75(MPa)2(3分)
【解析】(1)甲醇分解反应:CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH1 = + 90.64 kJ·mol-1 ①
水蒸气变换反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2 = -41.20 kJ·mol-1 ②
将①+②,即可求出CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH3 = +90.64 kJ·mol-1+(-41.20 kJ·mol-1) = +49.44 kJ·mol-1。
(2)活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差,从图中可以看出,过渡态3发生的反应活化能最小。反应物为“CH2O*+2H*”,产物为“CHO*+3H*,故反应方程式为CH2O* + 2H* == CHO* + 3H*。因为2H*反应前后都吸附在催化剂表面,未参与反应,故反应实质为CH2O* == CHO* + H*。
(3)①因为温度升高,反应速率应加快,而图中速率减小,显然不是温度的影响,只能为催化剂的活性降低。
②对于反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔHn(CO2)、n(H2O)>n(CO),平衡时含量必然有H2>CO2、H2O>CO。故a、b、c、d曲线分别对应H2、CO2、H2O(g)、CO。
(4)假设CH3OH的压强变化量为x
,x=3.75MPa,v(CH3OH)=MPa/t;Kp==168.75(MPa)2。
(二)选考题:共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
35.[化学——选修3:物质结构与性质](河北衡水中学2020届调研一)钛被称为继铁、铝之后的第三金属,回答下列问题:
(1)金红石(TiO2)是钛的主要矿物之一,基态Ti原子价层电子的排布图为 ,基态O原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
(2)以TiO2为原料可制得TiCl4,TiCl4的熔、沸点分别为205K、409K,均高于结构与其相似的CCl4,主要原因是 。
(3)TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6],向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体。该晶体中微观粒子之间的作用力有 。
A.离子键 B.共价键 C.分子间作用力 D.氢键 E.范德华力
(4)TiCl4可与CH3CH2OH、HCHO、CH3OCH3等有机小分子形成加合物。上述三种小分子中C原子的VSEPR模型不同于其他分子的是 ,该分子中C的轨道杂化类型为 。
(5)TiO2与BaCO3一起熔融可制得钛酸钡。
① BaCO3中阴离子的立体构型为 。
② 经X射线分析鉴定,钛酸钡的晶胞结构如下图所示(Ti4+、Ba2+均与O2-相接触),则钛酸钡的化学式为 。已知晶胞边长为a pm,O2-的半径为b pm,则Ti4+、Ba2+的半径分别为 pm、 pm。
【答案】(15分)(1)(2分) 哑铃型(1分)
(2)TiCl4的相对分子质量大于CCl4,分子间作用力更大(2分)
(3)AB(2分)
(4)HCHO(1分) sp2(1分)
(5)平面三角形(1分) BaTiO3(1分) (2分) (2分)
【解析】(1)Ti为38号元素,基态钛原子核外电子排布式为:[Ar]3d24s2,则价层电子排布图为;基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4,最高能级为p,其电子云轮廓为哑铃型;
(2)TiCl4的熔、沸点分别为205K、409K,与CCl4结构相似,都属于分子晶体,分子晶体的熔沸点与分子间作用力有关,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,TiCl4的相对分子质量大于CCl4,分子间作用力更大;
(3)根据转化过程TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6],可看做形成一种酸,所有的酸都属于共价化合物,向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体,可看做酸跟盐反应生成(NH4)2[TiCl6],产物中含有铵根离子,根据以上分析,(NH4)2[TiCl6]晶体中含有共价键和离子键,故答案选AB;
(4)CH3CH2OH和CH3OCH3中的碳原子都是以单键形式成键,结构与甲烷相似,都是四面体结构,HCHO的碳原子含有碳氧双键,分子中所有在同一平面,为平面三角形,根据构型可知,三个分子中C原子的VSEPR模型不同于其他分子的是HCHO,根据构型可得,该分子中C的轨道杂化类型为sp2杂化;
(5)①BaCO3中阴离子为CO32-,中心原子为碳原子,其价层电子对数=3+=3,碳原子为sp2杂化,该阴离子由4个原子构成,则立体构型为平面三角形;
②根据晶胞图示,Ti位于晶胞的顶点,Ti的数目=8×=1,Ba原子位于晶胞的内部,数目为1,分析计算分子式和粒子半径;O原子位于晶胞的棱上,其数目=12×=3,则则钛酸钡的化学式为BaTiO3;已知晶胞边长为a pm,O2-的半径为bpm,根据图示,晶胞边长= 2r(Ti4+)+2r(O2-)=apm,则r(Ti4+)=pm;晶胞面对角线的长度=2r(O2-)+2r(Ba2+)=a pm,r(Ba2+)=pm。
36.[化学——选修5:有机化学基础](武汉市华中师大一附中2020届联考)(15分)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)①的反应类型为 。
(2)有机物D所含官能团的名称是 。
(3)反应④所需的试剂和条件分别是 和 。
(4)反应⑥生成G和X两种有机物,X的一种主要用途是 。
(5)反应⑤的化学反应方程式为 (反应物C6H7BrS用结构简式表示)。
(6)写出满足下列条件的D的同分异构体的结构简式: (不考虑立体异构,写出一种即可)。
① 苯环上含有三个不同取代基;② 含酯基且能发生银镜反应;③ 含氨基但与苯环不直接相连。
(7)设计由对甲基苯甲醇制备的合成路线(无机试剂任选) 。
【答案】(15分)(1)氧化反应(1分)
(2)羧基、氨基和氯原子(3分)
(3)CH3OH、浓H2SO4(1分) 加热(1分)
(4)制备涤纶、用作汽车防冻液等(1分)
(5) +HBr(2分)
(6) 、、 (2分)
(7) (4分)
【解析】(1)①反应是将甲基变为醛基,因此是一个氧化反应;
(2)根据D的结构简式可知D中具有的官能团为氯原子、羧基和氨基;
(3)根据分析反应④是一个酯化反应,形成了甲醇酯,因此需要甲醇和浓硫酸在加热的条件下进行;
(4)根据F和G的分子结构可以发现G比F多一个碳原子,这个碳原子来自,则中另外两个碳和两个氧会变成乙二醇,乙二醇可用于汽车防冻液、制备涤纶等;
(5)根据分析反应⑤是一个取代反应,而的结构可以根据E、F的结构来推出E中氨基上的氢原子被取代,则反应方程式我:;
(6)按照要求,首先苯环上有3个不同的取代基,其次含有酯基且能发生银镜反应,那么一个自然的想法就是形成了甲酸酯,另一个取代基是氯原子,最后一个取代基是含有氨基的,任意写出一种即可。例如、或;
(7)首先可以发现目标产物是一个酯,可以从中间一分为二得到一个羧酸和一个醇,再从对甲基苯甲酸去合成即可:。
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