2022-2023学年吉林省通化梅河口市第五中学高三上学期第四次月考化学试题含解析
展开吉林省通化梅河口市第五中学2022-2023学年高三上学期
第四次月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.2022年11月20日晚卡塔尔世界杯正式开幕。在此次史上最“壕”的世界杯中,中国元素随处可见。下列有关说法错误的是
A.本届世界杯足球采用了名为Speed Shell的纹理聚氨酯(PU)球面材料,属于有机高分子材料
B.中国电建承建的阿尔卡萨光伏电站使用的电池材料主要为二氧化硅
C.中国宇通新能源客车的引入有助于实现卡塔尔“碳中和”的世界杯目标
D.卡塔尔世界杯主场馆——卢塞尔体育场由中国铁建打造,主体的钢结构属于合金
【答案】B
【详解】A.聚氨酯属于合成有机高分子材料,A正确;
B.硅是良好的半导体材料,太阳能电池板的电池材料主要为单质硅,B错误;
C.新能源客车可减少二氧化碳的排放,有利于“碳中和”,C正确;
D.钢为铁碳合金,D正确;
故选:B。
2.设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.24g石墨中含有个C—C键
B.15g所含的电子总数为
C.标准状况下,32g异戊烷和40g新戊烷的混合物中共价键的数目为
D.1LpH=4的0.1mol/L溶液中离子数为
【答案】C
【详解】A.12g石墨的物质的量为,石墨中1个C原子形成3×0.5=1.5条C-C键,故1mol石墨原子形成1.5molC-C键即1.5NA条,故A错误;
B.1个中含有8个电子,则1 mol所含的电子总数为8NA,故B错误;
C.异戊烷和新戊烷的摩尔质量均为72g/mol,32g异戊烷和40g新戊烷的混合物的物质的量,且1个异戊烷分子和1个新戊烷分子中均含16条共价键,则1mol混合物中含共价键为16NA,故C正确;
D.1L0.1mol/L溶液中物质的量为n=cV=0.1mol/L×1L=0.1mol,由于发生水解反应,则离子数小于,故D错误;
故选:C。
3.常温下,下列各组离子一定能与指定溶液大量共存的是
A.溶液:、、、
B.水电离出的的溶液:、、、
C.能使甲基橙变为红色的溶液:、、、
D.的溶液:、、、
【答案】D
【详解】A.Al3+、HS-之间发生发双水解反应,不能大量共存,故A错误;
B.水电离出的c(H+)=1×10-13mol•L-1的溶液呈酸性或碱性,Mg2+、Cu2+都与OH-,H+与CH3COO-反应,不能大量共存,故B错误;
C.能使甲基橙变为红色的溶液呈酸性,Fe2+、在酸性溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;
D.pH=11的溶液呈碱性,各离子之间不反应,能够大量共存,故D正确;
故选:D。
4.下列有关化学用语使用正确的是
A.基态铬原子的价电子排布式为 B.次氯酸的结构式:
C.原子核内有20个中子的氯原子: D.的电子式:
【答案】D
【详解】A.铬是第24号元素,基态铬原子的电子排布式为[Ar]3d54s1,3d、4s能级上的电子为其价电子,所以则其价电子排布式为3d54s1,故A错误;
B.HClO分子中O共用2对电子对,H、Cl分别共用1对,含有1个H-O键和1个O-Cl键,其正确的结构式为H-O-Cl,故B错误;
C.原子核内有20个中子的氯原子的质量数=质子数+中子数=17+20=37,该原子正确的表示方法为,故C错误;
D.CSO分子中含有两个双键,其电子式为,故D正确;
故选:D。
5.下列化学反应的离子方程式书写正确的是
A.溶液中滴加少量:
B.钠与水反应:
C.向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳:
D.向沸水中滴加饱和溶液制胶体:
【答案】A
【详解】A.Ba(OH)2溶液中滴加少量NaHCO3,离子方程式为:Ba2++OH-+═BaCO3↓+H2O,故A正确;
B.钠与水反应的离子方程式为:2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑,故B错误;
C.酸性H2CO3>HClO>,次氯酸钠溶液中通入少量的二氧化碳气体,反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O═HClO+,故C错误;
D.向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制Fe(OH)3胶体:,故D错误;
故选:A。
6.一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且总和为24。下列有关叙述正确的是
A.W、X、Z可形成一种既含有离子键又含有共价键的三元化合物
B.Y的氧化物对应的水化物一定为强酸
C.简单离子半径:Y
【分析】一种由短周期主族元素W、X、Y、Z组成的化合物,其结构如图所示,W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为24,结构中Z原子形成+1价阳离子,则Z为Na;Y形成3个共价键,其原子序数小于Na,则Y为N;W形成1个共价键,其原子序数小于N,则W为H;可知X的原子序数为24-1-7-11=5,故X为B。
【详解】由上述分析可知,W为H、X为B、Y为N、Z为Na;
A.化合物NaH2B为既有离子键又有共价键的三元化合物,故A正确;
B.HNO3为强酸,但HNO2为弱酸,故B错误;
C.N3-和Na+的核外电子数相同,核电荷数越大半径越小,故原子半径r(Na+)<r(N3-),故C错误;
D.BCl3的中B不满足8电子稳定结构,故D错误;
故选:A。
7.下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
探究金属钠在氧气中受热所剩固体的成分
取少量固体粉末,加入蒸馏水
若无气体生成,则固体粉末为;若有气体生成,则固体粉末为
B
探究与反应的限度
取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入几滴溶液
若溶液变红,则与的反应有一定限度
C
检验某无色溶液中是否含有
取少量该溶液于试管中,滴加稀氢氧化钠溶液,用湿润的红色石蕊试纸放试管口
试纸不变蓝,证明溶液中无铵根离子
D
探究固体样品是否变质
取少量待测样品溶于蒸馏水,加入足量稀盐酸,再加入足量溶液
若有白色沉淀产生,则样品已经变质
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.该方案若无气体生成,则固体粉末为,若有气体生成,则固体粉末含有,可能也有,A错误;
B.该方案反应后FeCl3有剩余,滴入几滴溶液,溶液变红,不能说明与的反应有一定限度,B错误;
C.该方案缺少加热操作,试纸不变蓝,溶液中可能无铵根离子,也可能生成的NH3没挥发出来,C错误;
D.该方案先加入足量稀盐酸,可排除等离子的干扰,再加入足量溶液,若有白色沉淀产生,则该沉淀是BaSO4,说明样品已经变质,D正确;
故选D。
8.2022年11月29日,神舟十五号载人飞船成功发射。载人飞船中通过如下过程实现再生:
①
②
下列说法错误的是
A.的燃烧热
B.反应②电解水的过程中,选用高效催化剂可降低反应的焓变
C.反应①可在低温条件下自发进行
D.反应的
【答案】B
【详解】A.根据②可知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1。燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,H2O的稳定状态是液态,2 mol H2完全燃烧产生液态水放出热量是571.6 kJ,则1 mol H2完全燃烧产生液态水放出热量是285.8 kJ,故H2的燃烧热ΔH = -285.8 kJ·mol-1,A正确;
B.催化剂只能改变化学反应速率,不能降低反应的焓变,B错误;
C.反应①ΔH<0,正反应为气体分子数减小的反应则ΔS<0,根据ΔH-TΔS<0,反应才能自发进行,则该反应可在低温下能自发进行,C正确;
D.已知①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH1=-252.9 kJ·mol-1,②2H2O(1)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6 kJ·mol-1,根据盖斯定律,将[①+②×2]×(-1),整理可得反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的 ΔH=-890.3 kJ·mol-1,D正确;
故选B。
9.下列关于 的说法正确的是
A.该反应的平衡常数可表达为
B.升温有利于提高的平衡转化率
C.反应达到平衡时增大压强,
D.NaCl晶胞(如图所示)中每个周围与其距离最近的有6个
【答案】C
【详解】A.反应方程式中NO2和ClNO为气体,则该反应的化学平衡常数K=,A错误;
B.该反应的正反应是放热反应,在其它条件不变时,升高温度,化学平衡逆向移动,故升温会导致NO2的平衡转化率降低,B错误;
C.该反应的正反应是气体体积减小的反应,在其它条件不变时,增大压强,平衡正向移动,所以v(正)>v(逆),C正确;
D.由图中可知,晶胞中每个Na+周围与它距离最近且相等的Na+是位于通过该顶点的3个面对角线中心点上,通过该Na+可以形成8个晶胞,每个Na+被重复计算了两次,则每个Na+周围距离相等且最近的Na+的数目是:个,D错误;
故答案为:C。
【点睛】根据勒夏特列原理:①升高温度时,反应向着吸热方向移动;降低温度时,反应向着放热方向移动;②增大压强时,反应向着系数变小的方向移动;减小压强时,反应向着系数变大的方向移动;③增大浓度,反应向着削弱该物质浓度的方向移动。
10.在10L密闭容器中,A、B、C三种气态物质构成了可逆反应的体系;当在某一温度时,A、B、C物质的量与时间的关系如图甲,经过相同时间C的百分含量与温度的关系如图乙。
下列分析正确的是
A.该反应的化学方程式为2A(g)+B(g)2C(g)
B.0~4min内,B的平均反应速率为0.05mol·L−1·min−1
C.由T1向T2变化时,正反应速率大于逆反应速率
D.该反应正反应是吸热反应
【答案】C
【分析】图甲:随着反应的进行A、B的物质的量减少,C的物质的量增大,则A、B为反应物,C为生成物。A、B最终没有减少到0,说明该反应是可逆反应,A、B、C的物质的量变化量之比=(2.4-1.6):(1.6-1.2):(0.4-0)=2:1:1,故反应方程式为2A(g)+B(g)⇌C(g);
图乙:T3时C的百分含量出现拐点,说明T3之前反应未平衡,反应正向进行,C的百分含量增加。T3时反应达到平衡,T3之后,升高温度,C的百分含量减小,说明平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,据此解答。
【详解】A.由上面的分析可知,该反应的化学方程式为2A(g)+B(g)⇌C(g),故A错误;
B.0~4 min时,A减少了(2.4-2.0)mol,浓度减少了 ,所以,故B错误;
C.由T1向T2变化时,C的百分含量增大,平衡正向进行,故正反应速率大于逆反应速率,故C正确;
D.T3时反应达到平衡,T3之后,升高温度,平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,故D错误。
答案选C。
11.金属的腐蚀与防护无处不在,下列说法错误的是
A.纯铁在潮湿空气中不易被腐蚀
B.一次性保暖贴是利用电化学腐蚀提供热量
C.地下钢管与电源正极连接采用的是外加电流的阴极保护法
D.铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片,采用的是牺牲阳极的阴极保护法
【答案】C
【详解】A.纯铁在潮湿空气中不能构成原电池,不易被腐蚀,故A正确;
B.一次性保暖贴中铁、碳构成原电池,铁是负极失电子发生氧化反应,利用电化学腐蚀提供热量,故B正确;
C.地下钢管与电源负极连接采用的是外加电流的阴极保护法,故C错误;
D.铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片,构成原电池,铁为正极、锌为负极,锌被腐蚀,采用的是牺牲阳极的阴极保护法,故D正确;
选C。
12.氟离子电池()是一种新型的二次电池,具有极高的能量密度,其放电时变化原理如图所示。下列说法错误的是
A.该装置必须采用非水相电解质
B.放电时负极的电极反应式为
C.电能转化为化学能时总反应:
D.充电时当阴极减少38g时,电路中有2电子转移
【答案】B
【详解】A.Ca是活泼金属,钙能与水反应,所以该装置必须采用非水相电解质,故A正确;
B.根据图示,放电时负极的电极反应式为,故B错误;
C.电池充电时,电能转化为化学能,总反应:,故C正确;
D.充电时阴极反应为,当阴极减少38g时,生成2molF-,电路中有2电子转移,故D正确;
选B。
13.溶液和KI溶液发生反应为,速率方程为[k为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关。n、m为反应级数,为反应总级数]。实验表明,该反应很慢,加入反应速率增大且反应前后浓度保持不变。已知:中存在一个过氧键,具有强氧化性。实验数据如下:
实验
反应速率
①
0.10
0.10
v
②
0.10
0.20
2v
③
0.20
0.40
8v
下列叙述错误的是A.加入,第一步离子反应为
B.增大浓度可以加快反应速率
C.根据实验数据得知上述反应的速率方程中,、,总反应为2级反应
D.升高温度(或加入),速率常数k都增大
【答案】A
【详解】A.该反应未配平,正确的亚铁离子催化历程为,第一步反应:,第二步反应:,A项错误;
B.增大反应物浓度可以加快反应速率,B项正确;
C.①②对照可得,①③对照可得,总反应为2级反应,C项正确;
D.升温、加入催化剂,速率增大,故速率常数k增大,D项正确;
答案选A。
14.已知: ,在一体积为2L的恒容密闭容器中,充入1mol A和1molB开始反应,测得平衡常数随温度的变化如下表。下列说法错误的是
T/℃
700
800
850
1000
K
0.49
0.64
1.00
1.21
A.该反应为吸热反应
B.800℃下,A的平衡转化率约为44.4%
C.850℃下,向平衡体系中再加入1mol A和1mol C,反应向逆反应方向进行
D.1000℃下,向平衡体系中再加入1mol A和1mol B,达到平衡后,各物质的百分含量不变
【答案】C
【详解】A.平衡常数随温度的升高而增大,说明随温度升高平衡正向移动,该反应为吸热反应,故A正确;
B.列出三段式:
得K=0.64=,解得x=,A的平衡转化率为×100%≈44.4%,故B正确;
C.850℃下,向平衡体系中再加入1mol A和1mol C,等效于压缩容器体积,该反应为体积不变的反应,温度不变,平衡常数不变,则平衡不移动,故C错误;
D.1000℃下,向平衡体系中再加入1mol A和1mol B,等效于压缩容器体积,该反应为体积不变的反应,温度不变,平衡常数不变,则平衡后各物质百分含量不变,故D正确;
故选:C。
15.向绝热恒容密闭容器中通入和,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如下,下列结论中正确的个数为
①反应在c点到达平衡
②浓度:a点小于c点
③反应物的总能量高于生成物的总能量
④时,的转化率:ab段小于bc段
⑤体系压强不再变化,说明反应达到平衡
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【详解】①由题干图示信息可知,c点正反应速率还在改变,达到平衡时是正逆反应速率相等且不再变化,即反应在c点未到达平衡,①错误;
②随着反应的进行,SO2浓度越来越小,即SO2浓度:a点大于c点,②错误;
③从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高、对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,故反应物的总能量高于生成物的总能量,③正确;
④随着反应的进行,正反应速率增大,△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段,④正确;
⑤体系压强不再变化,已知反应前后气体的系数之和不变,即恒容绝热密闭容器中气体压强一直在变,故体系压强不变,说明体系温度不变了,说明反应达到平衡,⑤正确;
综上所述只有③④⑤三个正确;
故答案为:B。
16.已知HF是一种弱酸,电离过程放出热量。常温下,向HF溶液滴加NaOH溶液至时pH=3.45。下列叙述正确的是
A.常温下,加水稀释HF溶液,保持不变
B.微热HF溶液(不考虑HF挥发),HF电离程度增大
C.HF溶液中
D.常温下,HF的电离常数的数量级为
【答案】D
【详解】A.,稀释溶液时,温度不变,不变,减小,比值变大,A项错误;
B.HF电离是放热的,升温,HF电离程度减小,B项错误;
C.HF只有很小一部分电离,故HF浓度最大,C项错误;
D.,HF电离常数的数量级为,D项正确;
故选:D。
二、原理综合题
17.二甲醚()作为一种重要的化工原料和环保产品,在化工和医药行业中被广泛用作甲基化剂、气雾剂、制冷剂和各种有机合成原料。回答下列问题:
(1)合成气(CO、)一步合成二甲醚的反应为:
已知:
化学键
H—H
H—O
C—H
C—O
C=O
键能()
436
463
413
343
1076
①根据上述数据计算______。
②在容器为恒温恒压时,充入2molCO和4mol,达到平衡时的转化率为50%,该反应的平衡常数______(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
(2)有研究者在催化剂(含Cu—Zn—Al—O和)、压强为5.0MPa的条件下,由和CO直接制备二甲醚,结果如图1所示。260℃或270℃时,产率与CO转化率相差较大,合理的解释是______。图中最高产率对应的温度为290℃,低于290℃时,二甲醚的产率______(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是______。
(3)若用二甲醚-燃料电池作为电源,利用电解法制备纳米,其装置如图2所示。装置中D电极应连接二甲醚燃料电池中通______(“”或“”)的一极,该电解池中离子交换膜为______离子交换膜(填“阴”或阳)。该电解池的阳极反应式为______。
【答案】(1) -194
(2) CO转化为其它产物 不是 正反应为放热反应,二甲醚的平衡产率应随温度降低而增大
(3) 阴
【详解】(1)①反应的△H=1076kJ/mol×2+436kJ/mol×4-(463kJ/mol×2+413kJ/mol×6+343kJ/mol×2)=-194kJ/mol;
②列三段式:,平衡时总物质的量为1+2+0.5+0.5=4mol,该反应的平衡常数;
(2)由图可知,260℃或270℃时,CO转化率较大,但CH3OCH3产率较小,使CH3OCH3产率与CO转化率相差较大,说明CO还发生副反应,生成了其它副产物;反应是放热反应,升高温度时平衡将逆向移动,使CH3OCH3产率将会下降,图中最高产率对应的温度为290℃,而低于290℃时,二甲醚的产率没有达到最高产率,说明温度低于290℃时反应没有达到平衡状态,故答案为:CO转化为其它产物;不是;正反应为放热反应,二甲醚的平衡产率应随温度降低而增大;
(3)①上述装置中D电极上Cu转化为Cu2O,则D电极为阳极,连接二甲醚燃料电池中的正极,即为通O2的一极,Cu2O为碱性氧化物,易溶于酸,可确定该电解池中离子交换膜为阴离子交换膜,故答案为:O2;阴;
②该电解池的阳极,Cu转化为Cu2O,电极反应式为2Cu-2e-+2OH-═Cu2O+H2O,故答案为:2Cu-2e-+2OH-═Cu2O+H2O。
三、工业流程题
18.某废镍催化剂的主要成分是Ni-Al合金,还含有少量Cr、Fe及不溶于酸碱的有机物。采用如下工艺流程回收其中的镍制备镍的氧化物:
回答下列问题:
(1)“碱浸”所得“滤液1”的主要溶质为NaOH、______,“灼烧的目的是______。
(2)“溶解”后的溶液中,所含金属离子有、、、______、______。
(3)“分离除杂”中,加入NaClO的作用是______,发生氧化还原反应生成含铁滤渣的离子方程式为______。
(4)“煅烧”滤渣前需进行的操作是______、干燥。
(5)在空气中煅烧,其热重曲线如图所示。300~400℃,转化为,反应的化学方程式为______;400~450℃生成产物的化学式为______。
【答案】(1) 除去有机物
(2)
(3) 将完全氧化成
(4)洗涤
(5)
【分析】将废镍催化剂碱浸,Al和反应生成偏铝酸钠,Ni、Cr、Fe、有机物不与碱反应,则“滤液1”的主要溶质为、NaAlO2;通过灼烧,除去有机物;加入硫酸、硝酸,使Ni、Cr、Fe溶解生成Ni2+、Cr3+、Fe2+、Fe3+;加入,使Fe2+完全转化为Fe3+,调节溶液pH,使Cr3+、Fe3+转化为Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀;加入碳酸钠,使Ni2+转化为NiCO3沉淀,滤液2中含有硫酸钠、硝酸钠、碳酸钠和次氯酸钠;过滤后得到的NiCO3中含有杂质,应洗涤、干燥后,再煅烧,最终得到镍的氧化物。
【详解】(1)由分析可知,“滤液1”的主要溶质为、NaAlO2;“灼烧”的目的是除去有机物;
(2)由分析可知,“溶解”后的溶液中,所含金属离子除外,还有Ni2+、Fe3+;
(3)“分离除杂”中,加入,使Fe2+完全转化为Fe(OH)3沉淀,离子方程式为;
(4)过滤后得到的NiCO3中含有杂质,应洗涤、干燥后,再煅烧,故“煅烧”滤渣前需进行的两步操作是洗涤、干燥;
(5)转化为,反应的化学方程式为;设1mol 在下分解为,1mol 的质量为,由图可知,在下分解固体残留率为67.5%,则分解后的质量为,根据Ni原子守恒可知,生成的物质的量为,=80.3g,得到,故生成产物的化学式为
四、实验题
19.茉莉醛具有优雅的茉莉花香味,是一种广泛应用于化妆品、洗涤剂和空气清新剂的合成香料。
制备茉莉醛的一种反应原理、发生装置、工艺流程和有关数据如下:
I.反应原理:
II.发生装置:
III.工艺流程:
IV.关数据:
相对分子质量
密度/
沸点/℃
苯甲醛
106
1.04
179
庚醛
114
0.85
153
茉莉醛
202
0.97
287
V.色谱分离图
回答下列问题:
(1)仪器b的名称是______;a与普通分液漏斗相比,其优点是______。
(2)“搅拌”中加入乙醇的作用是______;“加热”中需保持温度为60~65℃,应采取的加热方法是______;“操作I”的名称是______。
(3)柱色谱分离法是利用吸附剂对物质吸附能力的不同,进行物质分离提纯的一种方法。吸附剂一般难溶于水、表面积比较大,可选用下列物质中______作吸附剂。(填正确选项)
a.氯化钠 B.活性炭
(4)茉莉醛分子中碳原子的杂化方式为______。
(5)根据题中所给数据,所得茉莉醛产率约为______%(保留三位有效数字)。
【答案】(1) 球形冷凝管 内外压强相通,便于液体顺利流下
(2) 做溶剂,增加苯甲醛的溶解度 水浴加热 分液
(3)B
(4)、
(5)41.7
【分析】茉莉醛是苯甲醛和庚醛在碱性条件下水浴加热反应得到,用乙醇溶解苯甲醛和KOH,再加入庚醛在水浴条件下反应,冷却后分液得到有机层,再水洗分液、过滤,再蒸馏,柱色谱分离,最终得到产品。
【详解】(1)根据图中信息得到仪器b的名称是球形冷凝管;仪器a是恒压分液漏斗,a与普通分液漏斗相比,其优点是内外压强相通,便于液体顺利流下;故答案为:球形冷凝管;内外压强相通,便于液体顺利流下。
(2)整个反应中乙醇没有作反应物,因此“搅拌”中加入乙醇的作用是做溶剂,增加苯甲醛的溶解度;“加热”中需保持温度为60~65℃,应采取的加热方法是水浴加热;根据“操作I”后得到有机层,说明“操作I”的名称是分液;故答案为:做溶剂,增加苯甲醛的溶解度;水浴加热;分液。
(3)吸附剂一般难溶于水、表面积比较大,活性炭具有表面积大,难溶于水,而氯化钠易溶于水,因此可选用活性炭作吸附剂;故答案为:B。
(4)茉莉醛分子中−(CH2)4CH3中碳原子都为sp3杂化,其他的碳原子都是sp2杂化,因此分子中碳原子的杂化方式为、;故答案为:、。
(5)10.6mL苯甲醛物质的量为,6.84g庚醛物质的量为,则按照庚醛进行计算得到茉莉醛物质的量为0.06mol,根据题中所给数据,所得茉莉醛产率约为;故答案为:41.7。
五、有机推断题
20.泊马度胺(K)是一种新型免疫调节药物。其合成路线如下(部分条件已省略)。
已知:①,的结构简式为可用—Boc代表
②
③,产物Fe以形式存在
(1)A的质谱图如图所示,化合物A的名称是______。
(2)C中含氧官能团的名称是______。
(3)G的结构简式为______。
(4)写出D+H→J的化学方程式______。
(5)下列说法正确的是______。
a.E具有两性
b.的核磁共振氢谱中有2个信号峰
c.F可发生取代反应、酯化反应,也可与碳酸钠反应
(6)满足下列条件的B的同分异构体有______种。
①苯环上只有两个侧链
②能与NaOH溶液反应但不能与溶液发生显色反应
③lmolB最多能消耗3mol NaOH
(7)由J生成1mol K至少需要Fe物质的量为______mol。
【答案】(1)邻二甲苯(1,2-二甲苯)
(2)羧基、硝基
(3)
(4)+→ +H2O
(5)ac
(6)3
(7)3
【分析】A可以被酸性高锰酸钾溶液氧化成,且A的相对分子质量是106,可以推知A为,D和H发生脱水的聚合反应生成 ,结合D、H的分子式可知,D为 ,H为 ,C发生信息②的反应生成D,则C为,E通过信息①的反应生成F,F脱水生成G,G发生信息①的反应生成,可以推知G为 ,F为。
【详解】(1)由分析可知,A的结构简式为 ,名称为邻二甲苯(1,2-二甲苯);故答案为:邻二甲苯(1,2-二甲苯) ;
(2)由分析可知,C的结构简式为,含氧官能团的名称是羧基、硝基,故答案为:羧基、硝基;
(3)由分析可知,G的结构简式为 ,故答案为:;
(4)D和H发生脱水的聚合反应生成 ,反应方程式为:+→+H2O,故答案为:+→ +H2O;
(5)a.E中含有羧基和氨基,既可以和酸反应也可以和碱反应,具有两性,选项a正确;
b.中含有1种环境的H原子,核磁共振氢谱中有1个信号峰,选项b错误;
c.由分析可知,F为,其中含有—CH2—、羧基,可以发生取代反应和酯化反应,也可以和碳酸钠反应,选项c正确;
故答案为:ac;
(6)B为,满足条件的B的同分异构体:①苯环上只有两个侧链;②能与NaOH溶液反应但不能与溶液发生显色反应,则为酯或羧酸;③lmolB最多能消耗3mol NaOH,则应该有一个甲酸酯且水解后有酚羟基,苯环上的取代基分另为HCOO-和-COOH,且在苯环上的位置有邻、间、对位3种,故符合条件的同分异构体有3种;
(7)由信息③可知,把J中的硝基转化为氨基过程中,N元素化合价由+3价下降到-3价,产物Fe以Fe2+形式存在,由J生成1molK至少需要Fe物质的量为3mol,故答案为:3。
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