浙江省宁波市达标名校2020年高考四月质量检测化学试题含解析
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浙江省宁波市达标名校2020年高考四月质量检测化学试题
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.从某中草药提取的有机物结构如图所示,该有机物的下列说法中错误的是()
A.分子式为C14H18O6
B.1mol该有机物最多可与2mol的H2发生加成反应
C.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与Na2CO3溶液反应
D.1mol该有机物最多可反应2mol氢氧化钠
2.水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。
某化学兴趣小组用某浓度的Na2CO3溶液处理一定量的CaSO4固体,测得所加Na2CO3溶液体积与溶液中-lgc(CO32-)的关系如下。
已知Ksp(CaSO4)=9×10-6,Ksp(CaCO3)=3×10-9,lg3=0.5,下列说法不正确的是()
A.曲线上各点的溶液满足关系式:c(Ca2+)·c(SO42-)=Ksp(CaSO4)
B.CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq) K=3×103
C.该Na2CO3溶液的浓度为1mol/L
D.相同实验条件下,若将Na2CO3溶液的浓度改为原浓度的2倍,则上图曲线整体向上平移1个单位即可3.下列说法不正确的是
A.在光照条件下,正己烷(分子式C6H14)能与液溴发生取代反应
B.乙炔和乙烯都能使溴水褪色,其褪色原理相同
C.总质量一定的甲苯和甘油混合物完全燃烧时生成水的质量一定
D.对二氯苯仅一种结构,说明苯环结构中不存在单双键交替的结构
4.已知在100 ℃、1.01×105 Pa下,1 mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如图所示,下列有关说法不正确的是()
A.1 mol H2O(g)分解为2 mol H与1 mol O时吸收930 kJ热量
B.热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-490 kJ·mol-1
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
D.乙→丙的过程中若生成液态水,释放的能量将小于930 kJ
5.下列有关有机物的说法不正确的是()
A.用于纺织的棉花和蚕丝的主要成分是纤维素
B.氯乙烯、溴苯分子中的所有原子都处于同一平面上
C.甲醛、乙炔、丙烯、裂化汽油都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
D.75%的乙醇溶液可用于医疗消毒,福尔马林可用于浸制生物标本,二者所含原理一样
6.根据某种共性可将CO2、SO2归为一类氧化物,下列物质中与它们属于同一类的是()A.CaCO3B.P2O5C.CuO D.KMnO4
7.萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是
A.a和b都属于芳香烃
B.a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上
C.在一定条件a、b和c均能与氢气发生加成反应
D.b和c均能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀
8.最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。
反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是
A.CO和O生成CO2是吸热反应
B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
9.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。
其中W的气态氢化物常用作制冷剂;X原子的核外电子层数与最外层电子数相等;Y主族序数大于W。
下列说法正确的是
A.原子半径:W>X B.最简单氢化物的热稳定性:Y>Z
C.工业上通过电解熔融XZ3冶炼X单质D.WO2、YO2、ZO2均为共价化合物
10.以铁作阳极,利用电解原理可使废水中的污染物凝聚而分离,其工作原理如图所示。
下列说法错误的是()
A.电极b为阴极
B.a极的电极反应式:Fe-2e-=Fe2+
C.处理废水时,溶液中可能发生反应:4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3
D.电路中每转移3 mol电子,生成1 mol Fe(OH)3胶粒
11.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W最简单的氢化物常温下为气体,是可燃冰的成分,X是同周期中原子半径最小的元素,W和Y的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,X、Z同主族。
下列有关判断正确的是()
A.常温下,X、Z的单质与水反应均有弱酸生成
B.W、X、Z的最简单氢化物中,HZ的热稳定性最强
C.Y与Z的化合物YZ3是非电解质
D.W的氢化物的沸点一定低于X的氢化物的沸点
12.某兴趣小组查阅资料得知:碘化钠是白色晶体无嗅,味咸而微苦,在空气和水溶液中逐渐析出碘而变黄或棕色。
工业上用NaOH溶液、水合肼制取碘化钠固体,其制备流程图如下,有关说法不正确的是()
已知:N2H4·H2O在100℃以上分解。
A.已知在合成过程的反应产物中含有NaIO3,若合成过程中消耗了3mol I2,最多能生成NaIO3的物质的量为1 mol
B.上述还原过程中主要的离子方程式为2IO3-+3N2H4·H2O=2I-+3N2+9H2O
C.为了加快反应速率,上述还原反应最好在高温条件下进行
D.工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,因产物
是N2和H2O,没有其他副产物,不会引入杂质
13.化学与工业生产密切相关。
下列说法中正确的是
A.工业上常用电解熔融MgO制镁单质
B.工业上常用金属钠与水反应制NaOH
C.工业上炼铁的原料是铁矿石和氢气
D.工业上制备粗硅的原料是石英砂和焦炭
14.下列有关CuSO4溶液的叙述中正确的是
A.该溶液呈碱性
B.它与H2S反应的离子方程式为:Cu2++S2-=CuS↓
C.用惰性电极电解该溶液时,阳极产生铜单质
D.在溶液中:2c (Cu2+) +c (H+)=2c(SO42-) +c(OH-)
15.设N A为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.高温下,0.2mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3N A
B.室温下,1L pH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH﹣离子数目为0.1N A
C.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2N A
D.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28g N2时,转移的电子数目为3.75N A
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.硫酰氯(SO2Cl2)熔点-54.1℃,沸点在染料、药品、除草剂和农用杀虫剂的生产过程中有重要作用。
(1)SO2Cl2中的S的化合价为_______________,SO2Cl2在潮湿空气中因水解“发烟”的化学方程式为
_______________。
(2)现拟用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯,实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)。
①仪器A的名称为_______________,装置乙中装入的试剂是_______________,装罝B的作用是
_______________。
②装置丙分液漏斗中盛装的最佳试剂是_______________(选填编号)。
A.蒸馏水B.l0.0mol·L-1浓盐酸
C.浓氢氧化钠溶液D.饱和食盐水
③滴定法测定硫酰氯的纯度:取1.800g产品,加入到100mL0.50000mol·L-1NaOH溶液中加热充分水解,冷却后加蒸馏水准确稀释至250mL,取25mL溶液于锥形瓶中,滴加2滴甲基橙,用0.1000mol·L-1标准HC1滴定至终点,重复实验三次取平均值,消耗HCl l0.00mL。
达到滴定终点的现象为_______________,产品的纯度为_______________。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.化合物H是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
(1)A→B的反应的类型是____________反应。
(2)化合物H中所含官能团的名称是____________和____________。
(3)化合物C的结构简式为___________。
B→C反应时会生成一种与C互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为___________。
(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:____________。
①能发生水解反应,所得两种水解产物均含有3种化学环境不同的氢;
②分子中含有六元环,能使溴的四氯化碳溶液褪色。
(5)已知:CH3CH2OH。
写出以环氧乙烷()、、乙醇和乙醇钠为原料制备的合成路线流程图_______________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示
例见本题题干)。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.华法林是常用的抗凝血药物。
下面是利用Michael 反应合成华法林的一种方法。
回答下列问题:
(1)的名称是_____。
用银氨溶液检验其官能团的反应的化学方程式为________。
(2)反应①~③中,属于加成反应的是_______(填序号)。
(3)苄叉丙酮的结构简式为______。
(4)中官能团的名称为_______、_______。
(5)反应①除生成苄叉丙酮外,可能生成另一种化合物。
该化合具有以下特征:
a.化学式为C17H18O3;
b.核磁共振氢谱有6 组峰,且面积之比为1:1:1:2:2:2;
则该化合物的结构简式为_________。
(6)有多种同分异构体,属于芳香族化合物且为酯的同分异构体数目为_______,其中不含“-CH3”的结构简式为_______。
19.(6分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,以太阳能为热能,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。
其反应过程如下图所示:
(1)反应I的化学方程式是________。
(2)反应I得到的产物用I2进行分离。
该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层,含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。
①根据上述事实,下列说法正确的是________(选填序号)。
a两层溶液的密度存在差异
b加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
② 辨别两层溶液的方法是____________。
③经检测,H2SO4层中c(H+):c(SO42-)=2.06:1,其比值大于2的原因______。
(3)反应II:2H2SO4(l)=2SO2(g) +O2(g) +2H2O(g)△H=+550kJ• mol-1
它由两步反应组成:
i.H2SO4(l)=SO3(g) +H2O(g)△H =+177kJ• mol-1
ii.SO3(g)分解。
L(L1,L2)和X可分别代表压强或温度,下图表示L一定时,ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①写出反应iiSO 3(g )分解的热化学方程式:________。
②X 代表的物理量是_______。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
A .根据该有机物的结构可以得到其分子式为C 14H 18O 6,A 选项正确;
B .该有机物分子中的碳碳双键可以与H 2发生加成反应,1mol 该有机物含有2mol 碳碳双键,可以与2mol H 2发生加成反应,B 选项正确;
C .根据结构可知,该有机物分子含有羧基,可以与Na 2CO 3溶液反应,但该有机物分子中的羟基不是直接苯环上的,不是酚羟基,不能与FeCl 3溶液发生显色反应,C 选项错误;
D .该有机物分子中的羧基可以与NaOH 发生反应,1mol 该有机物含有2mol 羧基,最多可以与2molNaOH 反应,D 选项正确;
答案选C 。
2.D
【解析】
【详解】
A. CaSO 4的溶度积表达式K sp (CaSO 4)= c(Ca 2+)·c(SO 42-),A 项正确;
B. CaSO 4(s)+CO 32-(aq)CaCO 3(s)+SO 42-(aq)的化学平衡常数
2-2-2+sp 43442-2-26
9
+33sp 3K (CaSO )c(SO )c(SO )c(Ca )=310c(CO )c(CO )c(Ca )K (CaCO )910310K --⨯====⨯⨯⨯⨯,B 项正确; C. 依据上述B 项分析可知,CaSO 4(s)+CO 32-(aq)CaCO 3(s)+SO 42-(aq) K=3×103,每消耗1mol CO 32-会生
成1mol SO 42-,在CaSO 4完全溶解前溶液中的c(SO 42-)等于Na 2CO 3溶液的浓度,设Na 2CO 3溶液的浓度为
1mol/L ,则c(SO 42-)=1mol/L ,根据2-342-3c(SO )K 310c(CO )==⨯可得溶液中c(CO 32-)=-31103
⨯,-lg c(CO 32-)=3.5,与图像相符,C 项正确;
D. 依据题意可知,起始CaSO 4的物质的量为0.02mol ,相同实验条件下,若将Na 2CO 3溶液的浓度改为原浓度的2倍,则消耗碳酸钠的体积为10mL ,在CaSO 4完全溶解前溶液中的c(SO 42-)=2mol/L ,根据
2-342-3c(SO )K 310c(CO )==⨯可得溶液中c(CO 32-)=-32103
⨯,-lg c(CO 32-)=3.2,图像中的横纵坐标都要改变,D 项错误;
答案选D 。
3.D
【解析】
【详解】
A . 在光照条件下,烷烃能够与卤素单质发生取代反应,故A 正确;
B .乙炔和乙烯与溴水都能发生加成反应,则褪色原理相同,故B 正确;
C . 甲苯(C 7H 8)和甘油(C 3H 8O 3)的含氢量相等,总质量一定的甲苯(C 7H 8)和甘油(C 3H 8O 3)混合物中氢元素的质量一定,完全燃烧时生成水的质量一定,故C 正确;
D .对二氯苯仅一种结构,不能说明苯环结构中不存在单双键交替的结构,因为如果是单双键交替的结构,对二氯苯也是一种结构,故D 错误;
故选D 。
【点睛】
本题的易错点为D ,要注意是不是单双键交替的结构,要看对二氯苯是不是都是一种,应该是“邻二氯苯仅一种结构,才能说明苯环结构中不存在单双键交替的结构”,因为如果是苯环结构中存在单双键交替的结构,邻二氯苯有2种结构。
4.D
【解析】
【详解】
A. 由已知的能量变化图可知,1 mol H 2O(g)分解为2 mol H 与1 mol O 时吸收930 kJ 热量,A 项正确;
B. 由已知的能量变化图可知,H 2(g)+12
O 2(g)=H 2O(g) ΔH =反应物断键吸收的能量-生成物成键释放的能量=(436+249-930)kJ·
mol -1=-245kJ·mol -1,则热化学方程式为:2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g) ΔH =-245kJ·mol -1×2=-490 kJ·mol -1,B 项正确;
C. 甲吸收能量生成乙,乙释放能量生成丙,乙的能量最高,甲生成丙为放热反应,则甲的能量高于丙,则甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙,C 项正确;
D. 乙→丙的过程中生成气态水时,释放930 kJ的能量,若生成液态水,气态水转变为液态水会继续释放能量,则释放的能量将大于930 kJ,D项错误;
答案选D。
5.A
【解析】
【详解】
A、蚕丝的主要成分为蛋白质,而棉花的成分为纤维素,选项A不正确;
B、氯乙烯是1个氯原子取代了乙烯分子中的1个H原子形成的,故氯乙烯分子中所有的原子也处于同一平面;溴苯是1个溴原子取代了苯分子中的1个H原子形成的,故溴苯分子中所有的原子也处于同一平面,选项B正确;
C、甲醛含有醛基,乙炔、丙烯、裂化汽油均含有不饱和碳碳双键,能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,选项C正确;
D、乙醇、福尔马林均可使蛋白质发生变性,则75%的乙醇溶液可用于医疗消毒,福尔马林可用于浸制动物标本,二者所含原理一样,选项D正确;
答案选A。
6.B
【解析】
【详解】
CO2、SO2归属于非金属氧化物,且属于酸性氧化物。
A. CaCO3属于盐类,A项错误;
B. P2O5是非金属氧化物,且属于酸性氧化物,B项正确;
C. CuO属于碱性氧化物,不属于酸性氧化物,C项错误;
D. KMnO4属于盐类,D项错误;
答案选B。
7.C
【解析】
【详解】
A.a中不含苯环,则不属于芳香族化合物,只有b属于芳香族化合物,但含有O元素,不属于芳香烃,A 错误;
B.a、c中含甲基、亚甲基、次甲基均为四面体构型,则a和c分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,B错误;
C.a含碳碳双键、b含苯环、c含-CHO,均可与氢气发生加成反应,C正确;
D. b中无醛基,不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,c分子中含有醛基,可以与新制Cu(OH)2
悬浊液共热反应生成砖红色沉淀,D错误;
故合理选项是C。
8.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据能量--反应过程的图像知,状态I的能量高于状态III的能量,故该过程是放热反应,A错误;
B.根据状态I、II、III可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂,故B错误;
C.由图III可知,生成物是CO2,具有极性共价键,故C正确;
D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,故D错误。
故选C。
9.D
【解析】
【分析】
W的气态氢化物常用作制冷剂,该氢化物应为NH3,W为N元素;X原子的核外电子层数与最外层电子数相等,且其原子序数大于W,则X为Al;Y主族序数大于W,则Y为S或Cl,若Y为Cl,则Z不可能是短周期主族元素,所有Y为S,Z为Cl。
【详解】
A.电子层数越多,半径越大,所以原子半径W<X,故A错误;
B.非金属性越强简单氢化物的热稳定性越强,非金属性S<Cl,所以简单氢化物的热稳定性Y<Z,故B错误;
C.XZ3为AlCl3,为共价化合物,熔融状态不能电离出离子,不能通过电解熔融AlCl3冶炼Al单质,故C错误;
D.WO2、YO2、ZO2分别为NO2,SO2、ClO2,均只含共价键,为共价化合物,故D正确;
故答案为D。
【点睛】
AlCl3为共价化合物,熔融状态下不导电,冶炼Al单质一般电解熔融状态下的Al2O3。
10.D
【解析】
【分析】
根据图示可知,铁做阳极,失电子,发生氧化反应,Fe-2e-=Fe2+,所以a为阳极, b电极为阴极,发生还原反应,2H2O+2e-=H2+2OH-。
【详解】
A. 根据图示a电极为Fe电极,连接电源正极,作阳极,失去电子,发生氧化反应,b电极连接电源负极,作阴极,A正确;
B. 由图示可知:a电极为Fe电极,失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,B正确;
C. Fe2+具有还原性,容易被溶解在溶液的氧气氧化变为Fe3+,氧气得到电子变为OH-,Fe3+与OH-结合形成Fe(OH)3,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,在处理废水时,溶液中可能发生的反应为:
4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3,C正确;
D. Fe(OH)3胶粒是许多Fe(OH)3的集合体,所以电路中每转移3 mol电子,生成Fe(OH)3胶粒的物质的量小于1 mol,D错误;
故合理选项是D。
11.A
【解析】
【分析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W最简单的氢化物是可燃冰的有效成分,即为CH4,则W为C元素;X是同周期中原子半径最小的元素,X不是F就是Cl,因原子序数依次增大,则X为F元素;W和Y的原子核外最外层电子数之和等于X的最外层电子数,则Y为Al元素;X、Z同主族,则Z为Cl元素,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析可知,W为C元素、X为F元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。
A.常温下,X、Z的单质与水的反应分别是2F2+2H2O=4HF+O2、Cl2+H2O=HCl+HClO,HF和HClO都是弱酸,故A正确;
B.F的非金属性最强,则HF最稳定,故B错误;
C. Y与Z的化合物YZ3为AlCl3,氯化铝溶于水能够导电,属于电解质,故C错误;
D. W的氢化物为烃,其中很多为固体,沸点不一定低于HF的沸点,故D错误;
答案选A。
【点睛】
本题的易错点为D,要注意碳的氢化物是一类物质——烃,随着碳原子数目的增多,烃的熔沸点升高,在烃中有气态、液态的烃,还有固态的烃。
12.C
【解析】
【详解】
A. 合成过程的反应产物中含有NaIO3,根据氧化还原反应得失电子守恒规律可知,若合成过程中消耗了3 mol I2,最多能生成NaIO3 1 mol ,即失去5 mol电子,同时得到5 mol NaI,A项正确;
B. 根据氧化还原及流程图可知上述还原过程中主要的离子方程式为2IO3-+3N2H4·H2O=2I-+3N2+9H2O
或2IO 3-+3N 2H 4=2I -+3N 2+6H 2O ,B 项正确;
C. 温度高反应速率快,但水合肼高温易分解,反应温度控制在60~70 ℃比较合适,C 项错误;
D. 工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,因产物是N 2和H 2O ,没有其他副产物,不会引入杂质,D 项正确;
答案选C 。
13.D
【解析】
【详解】
A .电解熔融氯化镁制得镁单质,化学方程式为:()22=MgCl Mg+Cl ↑电解
熔融,而不是氧化镁,故A 错误;
B .工业上常用石灰乳与纯碱反应Ca (OH )2+Na 2CO 3=CaCO 3↓+2NaOH ,制备NaOH ,而不是钠与水反应,故B 错误;
C .炼铁的原料铁矿石、焦炭、石灰石,起还原剂作用的是碳和氢气反应生成的CO ,故C 错误;
D .二氧化硅与焦炭反应生成粗硅和一氧化碳,反应方程式为:2SiO +2C Si+2CO =↑高温,所以工业上制备粗硅的主要原料有石英砂和焦炭,故D 正确;
故选:D 。
【点睛】
电解制备镁单质所使用物质为氯化镁,而非氧化镁,其原因在于氧化镁的熔点较高,电解过程中耗能较大,而氯化镁的熔点较低,在熔融状态下能够发生电离,能够制备镁单质。
14.D
【解析】
【详解】
A 、CuSO 4为强酸弱碱盐,水解溶液呈酸性,选项A 错误;
B. CuSO 4与H 2S 反应生成硫化铜和硫酸,H 2S 必须写化学式,反应的离子方程式为:Cu 2++H 2S=CuS↓+2H +,选项B 错误;
C. 用惰性电极电解CuSO 4溶液时,阴极上铜离子得电子产生铜单质,阳极上氢氧根离子失电子产生氧气,选项C 错误;
D 、在溶液中,根据电荷守恒有:2c (Cu 2+) +c (H +)=2c(SO 42-) +c(OH -),选项D 正确;
答案选D 。
15.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.高温下,Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁,四氧化三铁中Fe的化合价为价,因此Fe失去电子的物质的量为:,根据得失电子守恒,生成H2的物质的量为:
,因此生成的H2分子数目为,A错误;
B. 室温下,1 LpH=13的NaOH溶液中H+浓度为c(H+)=10-13mol/L,且H+全部由水电离,由水电离的OH-浓度等于水电离出的H+浓度,因此由水电离的OH-为10-13mol/L×1L=10-13mol,B错误;
C. 氢氧燃料电池正极上氧气发生得电子的还原反应,当消耗标准状况下22.4L气体时,电路中通过的电子的数目为,C错误;
D.该反应中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75N A,D正确;
故答案为D。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.+6 SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4冷凝管浓硫酸防止空气中水蒸汽进入三颈烧瓶,使SO2Cl2发生水解变质并能吸收尾气SO2和Cl2,防止污染环境 D 滴加最后一滴HCl标准液,锥形瓶中溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复75%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)SO2Cl2中,O的化合价是-2价,Cl的化合价是-1价,计算可得S的化合价是+6价。
SO2Cl2中与水发生反应“发烟”的化学方程式为:SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4。
(2)①如上图,甲是反应的发生装置,仪器A是球形冷凝管,作用是冷凝回流SO2C12;B是球形干燥管,装有碱石灰,其作用是防止空气中水蒸气的进入,还可以吸收尾气SO2和C12,防止污染环境;丙是提供氯气的装置,乙的作用是除去氯气中的杂质。
由于通入甲的氯气必须是干燥的,故乙中应加入干燥剂,图中所示为液体干燥剂,即浓硫酸。
故答案为冷凝管;浓硫酸;防止空气中水蒸汽进入三颈烧瓶,使SO2C12发生水解变质并能吸收尾气SO2和C12,防止污染环境。
②利用加入的液体使集气瓶中的氯气排出,氯气在饱和食盐水中溶解度小,因此选D。
③硫酰氯在水溶液中与水反应生成盐酸和硫酸,都是酸性物质,与氢氧化钠可以发生反应。
因此在过量的NaOH溶液中加热充分水解,得到Na2SO4、NaCl和NaOH的混合溶液。
滴加甲基橙后,由于溶液显碱性,因此显黄色。
用0.1000mol·L-1标准HC1滴定至终点时,观察到的现象为锥形瓶中溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复。
消耗的HCl的物质的量与滴定所取25mL混合溶液中NaOH的物质的量相等,为
0.1000mol·L-1×0.0100L=0.001mol,由于滴定所取的溶液为原混合溶液的1/10,故原混合溶液中含有NaOH 0.01mol。
与氯化氢和硫酸反应消耗的NaOH为0.100L×0.50000mol·L-1-0.010mol=0.04mol,根据总反应方程式SO2C12+4NaOH=2NaC1+Na2SO4+2H2O可知,原产品中含有SO2C12的物质的量为0.01mol,质量为
0.01mol×135g/mol=1.35g,产率为1.35g÷1.800g×100%=75%。
故答案为滴加最后一滴HC1标准液,锥形
瓶中溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复;75%。
【点睛】
SOCl2水解的反应可以把SO2Cl2和H2O都拆成正价和负价两部分,即把SO2Cl2拆成
2+
2
SO
和Cl-两部分,把
水拆成H+和OH-两部分,然后正和负两两结合,即可写出生成物,同时可以直接配平方程式。
即H+和Cl-
结合,由于有2个Cl-,所以需要2个水分子提供2个H+,同时提供的2个OH-和1个
2+
2
SO
结合为H2SO4,
最终反应的方程式为:SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4。
其他物质和水的反应均可同样方法写出化学方程式,如CaC2、NaH、Mg3N2、Al2S3、BrCl等,盐类的水解也可以同样写出。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.氧化羰基羧基
【解析】
【分析】
被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,D与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成E为,根据可推知D为,根据C的分子式可知,在碱性条件下与甲醛发生加成反应生成C为,被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,据此分析。
【详解】
被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,D与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成E为,根据可推知D为,根据C的分子式可知,在碱性条件下与甲醛发生加成反应生成C为,被酸性高锰酸钾溶液氧化生成。
(1)A→B的反应的类型是氧化反应;
(2)根据结构简式可知,化合物H中所含官能团的名称是羧基和羰基;
(3)化合物C的结构简式为;B→C反应时会生成一种与C互为同分异构体的副产物,根据甲醛加成的位置可知,该副产物的结构简式为;
(4)D为,它的一种同分异构体同时满足:①能发生水解反应,则含有酯基,所得两种水解产物均含有3种化学环境不同的氢;②分子中含有六元环,能使溴的四氯化碳溶液褪色,则含有碳碳双键,符合条件的同分异构体为;
(5)已知:CH3CH2OH。
环氧乙烷()与HCl发生开环加成生成CH2ClCH2OH,CH2ClCH2OH 在乙醇钠和乙醇作用下,再与转化为,在氢氧化钠溶液中加热得到,酸化得到,在浓硫酸催化下加热生成,合成路线流程图为。
【点睛】
本题为有机合成及推断题,解题的关键是利用逆推法推出各有机物的结构简式,及反应过程中的反应类型,注意D与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成E为,根据可推知D为,根据C的分子式可知,在碱性条件下与甲醛发生加成反应生成C为。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.苯甲醛+2Ag(NH3)2OH水浴加热
−−−−→+3NH3+H2O+2Ag ①③
碳碳双键羰基 6
【解析】
【分析】
(1) 的名称为苯甲醛,含有醛基的物质与银氨溶液可发生银镜反应;
(2)含有双键或三键的有机物与其他物质发生反应时,双键或三键中的一个断裂,在不饱和碳原子两端分别接上其他原子的反应称为加成反应,根据图示反应过程判断;
(3)苯甲醛(C7H6O)与丙酮(C3H6O)生成苄叉丙酮,化学式为C10H12O2,结合亚苄基丙酮的结构简式和反应②的条件分析判断;
(4)含有碳碳双键、羰基;
(5)苯甲醛(C7H6O)与丙酮(C3H6O)反应生成物的化学式为C17H18O3,核磁共振氢谱有6组峰,且面积之比为1:1:1:2:2:2,即H原子分别为2、2、2、4、4、4,据此分析有机物结构;
(6)属于芳香族化合物且为酯的有机物结构简式中含有苯环和酯基,据此书写同分异构体。
【详解】
(1)的名称为苯甲醛;与银氨溶液反应的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH水浴加热
−−−−→
+3NH3+H2O+2Ag;
(2)含有双键或三键的有机物与其他物质发生反应时,双键或三键中的一个断裂,在不饱和碳原子两端分别接上其他原子的反应称为加成反应,根据图示反应过程反应①~③中,属于加成反应的是①③;
(3)苯甲醛(C7H6O)与丙酮(C3H6O)生成苄叉丙酮,化学式为C10H12O2,结合亚苄基丙酮的结构简式和反应②的条件,可推测是丙酮中-CH3与苯甲醛中-CHO发生加成反应可得苄叉丙酮的结构简式为
;
(4)中官能团名称为碳碳双键、羰基;
(5)苯甲醛(C7H6O)与丙酮(C3H6O)反应生成物的化学式为C17H18O3,核磁共振氢谱有6组峰,且面积之比为1:1:1:2:2:2,即H原子分别为2、2、2、4、4、4,推测-分子丙酮中两个-CH3分别与苯甲醛发生加成反应。
故该化合物的结构简式为;
(6)属于芳香族化合物且为酯的有机物结构简式中含有苯环和酯基,同分异构体有:
、、、、、共6种,其中不含-CH3的是。