贵州省毕节地区2020年高二下化学期末达标检测模拟试题含解析
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贵州省毕节地区2020年高二下化学期末达标检测模拟试题
一、单选题(本题包括20个小题,每小题3分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有机物中,属于芳香烃的是
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
A是环己烷,不含苯环,不属于芳香烃,A错误;B是苯的同系物,属于芳香烃,B正确;C中含有氧元素、N元素,不属于烃类,属于芳香族化合物,C错误;D属于环烷烃,不含苯环,不是芳香烃,D错误。
点睛:本题考查有机物的结构与分类,较简单,注意掌握常见有机物的分类,把握芳香烃的概念。
含有苯环的烃属于芳香烃,且在元素组成上只含有C、H两种元素。
2.下列有机物中,符合在核磁共振氢谱中出现两组峰,且峰面积之比为3:2的化合物是
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
分析:核磁共振氢谱中出现两组峰,说明有两种位置不同的氢原子,峰面积之比为3:2,说明氢原子个数比为:3:2,据此解答.
详解:A.有两组峰,峰面积之比为6:1,A错误;B.有三组峰,峰面积之比为6:8:2,B错误;C.有两组峰,峰面积之比为3:2,C正确;D. 有三组峰,D错误;答案选C.
3.某无色气体可能含有CO、CO2和H2O(g)、H2中的一种或几种,依次进行如下处理(假定每步处理都反应完全):①通过碱石灰时,气体体积变小;②通过赤热的氧化铜时,黑色固体变为红色;③通过白色硫酸铜粉末时,粉末变为蓝色晶体;④通过澄清石灰水时,溶液变得浑浊。
由此可以确定原无色气体中() A.一定含有CO2、H2O(g),至少含有H2、CO中的一种
B.一定含有H2O(g)、CO,至少含有CO2、H2中的一种
C.一定含有CO、CO2,至少含有H2O(g)、H2中的一种
D.一定含有CO、H2,至少含有H2O(g)、CO2中的一种
【答案】D
【解析】
【分析】
①中通过了碱石灰后,气体中无CO2、H2O,②通过炽热的氧化铜,CO和H2会把氧化铜还原成铜单质,同时生成CO2和H2O,H2O使白色硫酸铜粉末变为蓝色,CO2通过澄清石灰水时,溶液变浑浊,以此来判断原混合气体的组成。
【详解】
①通过碱石灰时,气体体积变小;碱石灰吸收H2O和CO2,体积减小证明至少有其中一种,而且通过碱石灰后全部吸收;
②通过赤热的CuO时,固体变为红色;可能有CO还原CuO,也可能是H2还原CuO,也可能是两者都有;
③通过白色硫酸铜粉末时,粉末变为蓝色,证明有水生成,而这部分水来源于氢气还原氧化铜时生成,所以一定有H2;
④通过澄清石灰水时,溶液变浑浊证明有CO2,而这些CO2来源于CO还原CuO产生的,所以一定有CO。
综上分析:混合气体中一定含有CO、H2,至少含有H2O、CO2中的一种,
故合理选项是D。
【点睛】
本题考查混合气体的推断的知识,抓住题中反应的典型现象,掌握元素化合物的性质是做好此类题目的关键。
4.下列关于有机物的实验及相关结论都正确的一组是
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
分析:A.乙醛和溴水发生氧化还原反应; B.前者发生了盐析,后者发生了变性; C.乙酸含有羧基,葡萄糖含有醛基; D.聚乙烯塑料为热塑性塑料, 酚醛塑料为热固性塑料.
详解:A.乙烯使溴水褪色因为和Br2发生了加成反应,乙醛使溴水褪色因为醛基有还原性,溴有氧化性,发生了氧化还原反应,A错误;B.向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液和(CH3COO)2Pb溶液,均能产生沉淀,前者
发生了盐析,后者发生了变性,两者产生沉淀的原因不相同,B正确;C.乙酸含有羧基,葡萄糖含有醛基,两者所含的官能团不相同,C错误;D. 聚乙烯塑料为热塑性塑料,受热会熔化、冷却会硬化,可以多次使用,酚醛塑料为热固性塑料,受热会交联成立体网状结构,一次性使用,与熔点的高低不成因果关系,D错误;答案选B.
点睛:热塑性塑料受热会熔化,可多次使用,热固性塑料,受热会交联成立体网状结构,一次性使用。
5.下列元素相关粒子的电子排布式中,前者一定是金属元素,后者一定是非金属元素的是
A.[Ne]3s1[Ne]3s2B.[Ar]4s1[Ne]3s23p4
C.[Ne]3s2[Ar]4s2D.[He]2s22p4[Ne]3s23p5
【答案】B
【解析】
A、两种元素都是金属元素,选项A错误;
B、前者是金属元素,后者是非金属元素,选项B正确;
C、两种元素都是金属元素,选项C错误;
D、两种元素都是非金属元素,选项D错误。
答案选B。
6.已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中,c(Ca2+)=2.0×10-6mol•L-1,c(PO43-)=1.58×10-6mol•L-1,则Ca3(PO4)
2的K sp为()
A.2.0×10-29B.3.2×10-12C.6.3×10-18D.5.1×10-27
【答案】A
【解析】
【详解】
根据Ca3(PO4)2(s)3Ca2+(aq)+2PO43-(aq),依据溶度积的定义,K sp=[c(Ca2+)]3×[c(PO43-)]2=(2.0×10-
6)3×(1.58×10-6)2=2.0×10-29,故A正确。
【点睛】
本题思路是先列出磷酸钙溶解的平衡关系,Ca3(PO4)2(s)3Ca2+(aq)+2PO43-(aq),然后根据溶度积的定义,列出K sp=[c(Ca2+)]3×[c(PO43-)]2,代入数值计算即可。
7.化学与生产和生活密切相关。
下列有关说法正确
..的是()
A.蚕丝和棉花的组成元素相同,结构不同,因而性质不同
B.中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料
C.第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯互为同分异构体
D.压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)的主要成分是烃类,是城市推广的清洁燃料
【答案】D
【解析】
【详解】
A.蚕丝的成分为蛋白质,棉花的成分为纤维素,二者组成元素不同,结构不同,性质不同,故A错误;
B. 中国天眼FAST 用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料,故B 错误;
C. 第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯是不同的单质,互为同素异形体,故C 错误;
D. 压缩天然气(CNG )的主要成分是甲烷,液化石油气(LPG )的主要成分是丙烷、丁烷等,该两类燃料都是由碳、氢两种元素组成的烃类,是城市推广的清洁燃料,故D 正确;
答案选D 。
【点睛】
同种元素的不同单质互为同素异形体。
8.下列物质制备方案可行的是( )
A .22l 2MnO Cl Ca(ClO)−−−→−−−→V
稀HC 石灰乳 B .2H O 2324FeS SO H SO −−−→−−−→V
空气 C .2333Al O AlCl (aq)AlCl −−→−−−→V 盐酸无水
D .2222H O O H O
2323N NH NO HNO NO −−−−→−−−−→−−→−−−→V V 催化剂,催化剂, 【答案】D
【解析】
【详解】
A .二氧化锰和浓盐酸在加热条件下可以反应生成氯气,稀盐酸不行,A 项错误;
B .二硫化亚铁与空气反应生成二氧化硫,而不是三氧化硫,B 项错误;
C .氯化铝会发生水解,氯化铝溶液加热灼烧后生成三氧化二铝,C 项错误;
D .氮气和氢气合成氨气,再利用氨的催化氧化合成NO ,之后用NO 合成NO 2,再制硝酸,方案可行,D 项正确;
答案选D 。
9.下列评价及离子方程式书写正确的是
③
Fe3+、K+、SCN—、Br—
不能大量共存于同一溶液中,因为有红色沉淀生成
Fe3++SCN—=Fe(SCN)3↓
④HCO3—、OH—、Na+、Ca2+不能大量共存于同一溶液中,因为发生如下反应HCO3—+OH—=CO2↑+H2O
A.①B.②C.③D.④
【答案】B
【解析】
【详解】
A. 离子方程式未配平,正确的应该为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O ,A错误;
B. 符合客观事实,遵循质量守恒定律,B正确;
C. Fe3+和SCN-发生的是络合反应,得到的物质不是沉淀,方程式也没有配平,离子方程式为:
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,C错误;
D. 离子方程式不符合客观事实,应该为Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O ,D错误;
答案选B。
10.有一种线性高分子,结构如图所示。
下列有关说法正确的是
A.该高分子由4 种单体(聚合成高分子的简单小分子)缩聚而成
B.构成该分子的几种羧酸单体互为同系物
C.上述单体中的乙二醇,可被O2催化氧化生成单体之一的草酸
D.该高分子有固定熔、沸点,1mol上述链节完全水解需要氢氧化钠物质的量为5mol
【答案】C
【解析】
【详解】
A.该高分子由乙二醇、乙二酸、1,2-丙二醇、对苯二甲酸、丙二酸5种单体缩聚而成,故A错误;
B.对苯二甲酸与乙二酸、丙二酸不属于同系物,故B错误;
C.乙二醇可被02催化氧化生成草酸,故C正确;
D.高分子化合物没有固定熔沸点,故D错误;
答案选C。
11.下列说法正确的是()
A.室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1-氯丁烷
B.用核磁共振氢谱不能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3
C.用Na2CO3溶液不能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3
D.油脂在酸性或碱性条件下均能发生水解反应,且产物相同
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.含-OH越多,溶解性越大,卤代烃不溶于水,则室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1-氯丁烷,A正确;
B.HCOOCH3中两种H,HCOOCH2CH3中有三种H,则用核磁共振氢谱能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3,B 错误;
C.CH3COOH与碳酸钠溶液反应产生气泡,而Na2CO3溶液与CH3COOCH2CH3会分层,因此可以用Na2CO3溶液能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3,C错误;
D.油脂在酸性条件下水解产物为高级脂肪酸和甘油,碱性条件下水解产物为高级脂肪酸盐和甘油,水解产物不相同,D错误。
答案选A。
12.光纤通信是70年代后期发展起来的一种新型通信技术,目前长距离光纤通信系统已投入使用,光纤通信的光导纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的
A.石墨 B.石英 C.石灰石 D.高纯硅
【答案】B
【解析】
试题分析:光纤即光导纤维的简称,其主要成分是二氧化硅,石英主要成分是二氧化硅,故选项B正确。
考点:考查光纤成分判断的知识。
13.下图中烧杯里盛的是天然水,铁被腐蚀由快到慢的顺序是()
铁被腐蚀由快到慢的顺序是
A.③〉②〉①〉④〉⑤ B.④〉②〉①〉③〉⑤
C.③〉②〉④〉⑤〉① D.④〉⑤〉②〉③〉①
【答案】B
【解析】分析:金属的腐蚀程度:电解>原电池>化学反应>电极保护。
根据图知,②③装置是原电池,在②中,金属铁做负极,③中金属铁作正极,做负极的腐蚀速率快,负极金属腐蚀速率越快,正极被保护,并且原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀,所以②>③,④⑤装置是电解池,④中金属铁为阳极,⑤中金属铁为阴极,阳极金属被腐蚀速率快,阴极被保护,即④>⑤,根据电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀,并且原电池的正极金属腐蚀速率快于电解池的阴极金属腐蚀速率,即④〉②〉①〉③〉⑤,答案选项B。
点睛:本题考查的是金属的腐蚀程度的知识,难度中等,掌握以下规律便很容易解答此类问题,金属的腐蚀程度:电解>原电池>化学反应>电极保护。
14.在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL 2mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448mL气体(标准状况),此时溶液中无Fe3+离子,则下列判断正确的是
A.混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:1:3
B.反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为1:3
C.混合物中,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe2O3的物质的量多
D.混合物中,Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多
【答案】C
【解析】
【详解】
混合物恰好完全溶解,且无Fe3+,故溶液中溶质为FeCl2,n(HCl)=0.2mol,n(H2)=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol,n(Fe2+)=0.1mol,由反应2Fe3++Fe=3Fe2+知Fe比Fe2O3的物质的量多,但FeO的物质的量无法确定,则A.根据以上分析知Fe比Fe2O3的物质的量多,但FeO的物质的量无法确定,故无法确定混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比,A错误;
B.反应后所得溶液为FeCl2溶液,阳离子与阴离子的物质的量浓度之比为1:2,B错误;
C.混合物恰好完全溶解,且无Fe3+,故溶液中溶质为FeCl2,由铁与酸反应生成氢气及反应2Fe3++Fe=3Fe2+知Fe比Fe2O3的物质的量多,但FeO的物质的量无法确定,C正确;
D.FeO的物质的量无法确定,不能确定Fe与FeO的物质的量的关系,D错误;
故答案选C。
15.下列叙述正确的是()
A.称取2.0gNaOH固体,先在托盘上各放1张滤纸,然后在右盘上添加2g砝码,左盘上添加NaOH固体B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C.金属汞一旦洒落在实验室地面或桌面时,必须尽可能收集,并深埋处理
D.浓硝酸存放在带橡胶塞的棕色玻璃试剂瓶中
【答案】B
【解析】
【详解】
A项、NaOH具有强腐蚀性,不能用滤纸称量NaOH固体,应用玻璃器皿(如烧杯等)称量NaOH固体,故A错误;
B项、氢氟酸能与玻璃中二氧化硅反应生成四氟化硅和水,NH4F在水溶液中水解生成氢氟酸,则NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中,故B正确;
C项、汞有毒,具有挥发性,金属汞一旦洒落在实验室地面或桌面时,应撒上硫粉处理,汞是重金属,深埋会污染环境,故C错误;
D项、浓硝酸具有强氧化性,能够腐蚀橡胶塞,故D错误;
故选B。
【点睛】
本题考查化学实验基本操作和实验安全,把握物质的性质、实验基本技能、实验安全常识等为解答的关键。
16.下列物质中各含有少量杂质,能用饱和Na2CO3溶液并借助于分液漏斗除去杂质的是( )
A.苯中含有少量甲苯B.乙醇中含少量乙酸
C.乙酸乙酯中含有少量乙酸D.溴苯中含有少量苯
【答案】C
【解析】
A.苯、甲苯与饱和碳酸钠不反应,且不溶于饱和碳酸钠溶液,不能用分液的方法分离,故A错误;B.乙醇以及乙酸钠都溶于水,不能用分液的方法分离,故B错误;C.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸可与碳酸钠反应,可用分液的方法分离,故C正确;D.溴苯与苯混溶,与碳酸钠不反应,不能用达到分离的目的,故D错误;故选C。
点睛:本题考查物质的分离和提纯的实验方案的设计与评价。
能用饱和Na2CO3溶液并借助于分液漏斗除去,说明混合物中有一种难溶于饱和碳酸钠,且加入饱和碳酸钠溶液后分离,用分液的方法分离。
17.已知X、Y、Z、W都是短周期元素,它们的原子序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相等,而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,Y和Z可以形成两种以上气态化合物,W的族序数比X的族序数大1,则下列说法错误的是
A.Y和Z以质量比为7:16组成的共价化合物有两种
B.X和Y、X和Z组成的常见化合物,稳定性前者大于后者
C.X、Z、W简单离子的半径由大到小的顺序为:Z>W>X
D.X、Y、Z可以组成一种离子化合物,其中X、Y、Z元素原子个数比为4:2:3
【答案】B
【解析】由上述分析可知,X为H,Y为N,Z为O,W为Mg;A.Y和Z以质量比7:16组成的共价化合物为NO2、N2O4,故A正确;B.非金属性O>N,X和Y、X和Z组成的常见化合物,稳定性前者小于后者,故B错误;C.具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,电子层越多,离子半径越大,则X、Z、W简单离子的半径由大到小的顺序为:Z>W>X,故C正确;D.X、Y、Z可以组成一种离子化合物为NH4NO3,X、Y、Z元素原子个数比为4:2:3,故D正确;故选B。
点睛:把握原子结构、元素化合物知识推断元素为解答的关键,X、Y、Z、W都是短周期元素,它们的原子序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相等,X为H元素;而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,Z为O元素;Y和Z可以形成两种以上气态化合物,Y为N元素,W的族序数比X的族序数大1,W应为第三周期ⅡA族元素,以此来解答。
18.下列叙述正确的是()
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子
B.溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
C.金属氧化物一定是碱性氧化物
D.离子化合物中一定含离子键,也可能含共价键
【答案】D
【解析】分析:A、电离无须通电;B、能电离出氢离子的化合物不一定为酸;C、金属氧化物不一定是碱性氧化物;D、含离子键的一定为离子化合物。
详解:A.氯化钠溶液在水分子的作用下电离成钠离子和氯离子,无须通电,通电是电解氯化钠溶液,产物为氢氧化钠和氢气和氯气,选项A错误;B.硫酸氢钠是盐,但在水中能电离出氢离子,选项B错误;
C、金属氧化物不一定都是碱性氧化物,高锰酸酐Mn2O7就属于酸性氧化物,选项C错误;
D、离子化合物中一定有离子键,可能有共价键,如NaOH含离子键及O-H共价键,选项D正确;答案选D。
19.碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I−的形式存在,几种粒子之间的转化关系如图所示。
已知淀粉遇单质碘变蓝,下列说法中正确的是
A.向含I−的溶液中通入Cl2,所得溶液加入淀粉溶液一定变蓝
B.途径II中若生成1 mol I2,消耗1 mol NaHSO3
C.氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO3−
D.一定条件下,I−与IO3−可能生成I2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A. 向含I -的溶液中通入少量Cl 2,可产生碘单质,能使淀粉溶液变蓝,向含I -的溶液中通入过量Cl 2,生成IO 3-,不能使淀粉溶液变蓝,故A 错误;
B. 根据转化关系2IO 3-~ I 2~10e - ,SO 32-~ SO 42~2e -,途径II 中若生成l mol I 2,消耗 5mol NaHSO 3,故B 错误; C 、由途径I 可以知道氧化性Cl 2>I 2,由途径Ⅱ可以知道氧化性I 2<IO 3-,由途径Ⅲ可以知道氧化性Cl 2 >IO 3-,故氧化性的强弱顺序为Cl 2> IO 3- > I 2,故C 错误;
D 、一定条件下,I -与IO 3-可发生归一反应生成I 2,故D 正确;
综上所述,本题应选D 。
20.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A .w -K
c(OH )=1×10-12的溶液:Na +、K +、ClO -、CO 32- B .滴入酚酞变红色的溶液:K +、Ca 2+、HCO 3-、CO 32-
C .能溶解Al (OH )3的溶液:K +、NH 4+、NO 3—、CH 3COO —
D .0.1mol/LFe(NO 3)2溶液:H +、Cu 2+、SO 42—、Cl —
【答案】A
【解析】
【详解】
A .已知()w K c OH -=()()()c H c OH c OH +--=c(H +)=1×10-12,溶液pH=12,显碱性,Na +、K +、ClO -、CO 32-离子组碱性条件下彼此间不发生离子反应,能大量共存,故A 正确;
B .滴入酚酞变红色的溶液显碱性,而HCO 3-在碱性溶液中不能大量共存,Ca 2+和CO 32-发生离子反应生成CaCO 3溶液而不能大量共存,故B 错误;
C .能溶解Al(OH)3的溶液可能显碱性,也可能是为酸性,NH 4+在碱性溶液中不能大量共存,而CH 3COO —在酸性溶液中不能大量共存,故C 错误;
D .Fe 2+在酸性条件下能被NO 3-氧化,则0.1mol/LFe(NO 3)2溶液中不可能大量存在H +,故D 错误; 故答案为A 。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
21.氮化铝(AlN )是一种新型无机非金属材料.某AlN 样品仅含有Al 2O 3杂质,为测定AlN 的含量,设计如下三种实验方案.
已知:AlN+NaOH+H 2O=NaAlO 2+NH 3↑
(1)(方案1)取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN 的纯度(夹持装置已略去).
(i)图C装置中球形干燥管的作用是________.
完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先进行的操作是________,再加入实验药品.接下来的实验操作是关闭,打开,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体.打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化.通入氮气的目的是________.
(iii)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见________.
(2)(方案2)用下图装置测定m g样品中A1N的纯度(部分夹持装置已略去).
(i)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是________.
A.CCl4B.H2O C.NH4Cl溶液 D.
(ii)若m g样品完全反应,测得生成气体的体积为V mL(已转换为标准状况),则AlN的质量分数是________.
(3)(方案3)按以下步骤测定样品中A1N的纯度:
(i)步骤②生成沉淀的离子方程式为________.
(ii)若在步骤③中未洗涤,测定结果将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
【答案】防止倒吸检查装置气密性;K1;K2把装置中残留的氨气全部赶入C装置C装置出口处连接一个干燥装置AD×100%CO2+AlO2﹣+2H2O=HCO3﹣+Al(OH)3↓偏高
【解析】
(1)(i)由装置和仪器作用可以知道,氨气是与浓硫酸能发生反应的气体,易发生倒吸,图C装置中球形
干燥管的作用是防止倒吸的作用;(ii)组装好实验装置,原理可以知道气体制备需要先检查装置气密性,加入实验药品.接下来的实验操作是关闭K1,打开K2,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体.打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化.通入氮气的目的是把装置中的气体全部赶入装置C被浓硫酸吸收,准确测定装置C的增重计算;(iii)装置存在缺陷是空气中的水蒸气和二氧化碳也可以进入装置C,使测定结果偏高,C装置出口处连接一个盛碱石灰干燥管;
(2)(i)A、不能溶解氨气,可以用排四氯化碳溶液的方法测定氨气体积,故A正确的;B、氨气极易溶于水,不能排水法测定,故B错误;C、氨气极易溶于水,不能用排NH4Cl溶液的方法测定气体体积,故C 错误;D、氨气不溶于苯,可以利用排苯溶液,测定氨气的体积,故D正确,故选AD;(5)若m g样品完全反应,测得生成气体的体积为V (已转换为标准状况),
═
41
m
,则AlN的质量分数为
3
411041
100%100% 22.42240
V V
m m
-
⨯
⨯=⨯
(3)(i)步骤②生成的沉淀是氢氧化铝,是偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体反应生成,反应的离子方程式为:CO2+AlO2﹣+2H2O=HCO3﹣+Al(OH)3↓;(ii)若在步骤③中未洗涤,沉淀不洗涤得到滤渣质量会增大,测定结果会偏高。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
22.按以下步骤可从合成(部分试剂和反应条件已去).
请回答下列问题:
(1)A的名称为__________。
(2)分别写出B、F 的结构简式:B_____、F_____。
(3)反应①~⑦中属于消去反应的是_____,属于加成反应的是_____(填代号)。
(4)根据反应+Br2,写出在同样条件下CH2=CH—CH=CH2 与等物质的量Br2反应的化学方程式:__________________。
(5)写出第④步的化学方程式_______________。
(6)下列有机物分子中,在核磁共振氢谱图中能给出三种峰(信号)且强度之比为1∶1∶2 的是
_______________。
A.B.C.D.
【答案】环己醇②④①③⑤⑥
CH2=CH-CH=CH2+Br2→BrCH2CH=CH-CH2Br +2NaOH+2NaBr+2H2O BD
【解析】
【分析】
苯酚与氢气发生完全加成反应产生A是环己醇,A与浓硫酸加热发生消去反应产生B是环己烯,B与Br2发生加成反应产生C是1,2-二溴环己烷,C与NaOH的乙醇溶液加热发生消去反应产生D是,D与Br2按1:1关系发生1,4-加成反应产生E为,E与H2发生加成反应产生F为,F与NaOH的水溶液发生水解反应产生G是,G与乙二酸HOOC-COOH在浓硫酸存在和加热时发生缩聚反应形成高聚物H:,据此分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析可知A是,名称为环己醇;
(2) B结构简式为;F 的结构简式:;
(3)在上述反应中,反应①属于加成反应,②属于消去反应,③属于加成反应,④属于消去反应,⑤属于加成反应,⑥属于加成反应,⑦属于取代反应,所以反应①~⑦中消去反应的是②④;属于加成反应的是
①③⑤⑥;
(4)CH2=CH—CH=CH2 与等物质的量Br2发生1,4-加成反应的化学方程式为:CH2=CH-CH=CH2
+Br2→BrCH2CH=CH-CH2Br;
(5)第④步的化学反应是与NaOH的乙醇溶液在加热时发生的消去反应,方程式为:
+2NaOH+2NaBr+2H2O;
(6) A.在中核磁共振氢谱中能给出三种峰,且强度之比为1:1:4,A不符合题意;
B.在中核磁共振氢谱中能给出三种峰且强度之比为1:1:2,B符合题意;
C.在中核磁共振氢谱中能给出四种峰且强度之比为1:1:2:2,C不符合题意;
D.中核磁共振氢谱中能给出3种峰且强度之比为1:1:2,D符合题意;
故合理选项是BD;
【点睛】
本题考查有机物的推断与合成的知识,根据反应条件结合各类物质的结构与性质的关系正向顺推,掌握官能团的性质是关键,用对称的思想进行等效H原子的判断是核磁共振氢谱分析的依据。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
23.研究者设计利用芳香族化合物的特殊性质合成某药物,其合成路线如下(部分反应试剂和条件已省略):
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题
(1)B的名称是______________。
(2)反应②和⑤所属的反应类型分别为____________、______。
(3)反应④所需的条件为___________,E分子中官能团的名称为_________________。
(4)反应⑥的化学方程式为________________________________。
(5)芳香族化合物X是C的同分异构体,X只含一种官能团且1mol X与足量NaHCO3溶液发生反应生成2 molCO2,则X的结构有__________种。
其中核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1的结构简式为____________、_____________。
(6)写出以乙醇和甲苯为原料制备的路线(其他无机试剂任选)_________________。
【答案】对苯二甲酸取代反应(或酯化反应)加成反应浓硫酸、加热碳碳双键
10
【解析】分析:根据A的分子式结合D的结构简式可知A是对二甲苯,被酸性高锰酸钾溶液氧化生成B 为对苯二甲酸。
根据D的结构简式可知B与甲醇发生酯化反应生成C为。
根据已
知信息可知C与SOCl2发生取代反应生成D;根据反应⑤的生成物结构简式可知发生消去反应生成E为,E与氢气发生加成反应生成,与D
发生取代反应生成F,据此解答。
详解:(1)根据流程可知A被酸性高锰酸钾溶液氧化生成B为对苯二甲酸;
(2)根据以上分析可知反应②为酯化反应;反应⑤为加成反应。
(3)反应④是羟基的消去反应,所需的条件为浓硫酸、加热;E的结构简式为:,分子中含有的官能团是碳碳双键;
(4)有机物D与有机物在氯化铝的作用下发生取代反应,化学方程式为
;
(5)有机物C为,芳香族化合物X只含一种官能团,且1mol X与足量NaHCO3溶液发生反应生成2molCO2,结构中含有2个羧基,满足这样条件的有机物结构有:2个-COOH、1个-CH3分别连在苯环上,结构有6种;1个–COOH、1个-CH2COOH分别连在苯环上,结构有3种;苯环上连有
的结构有1种,因此共计有10种;其中核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1的结构简式为和;
(6)根据已知信息结合逆推法可知以乙醇和甲苯为原料制备的路线图为。
点睛:本题主要是考查有机物推断与合成,题目难度中等,根据已知信息判断出有关物质的结构简式是解答的关键,难点是同分异构体数目判断和有机合成路线设计。
需要注意的是对于苯的同系物中,与苯环直接相连的第一个碳上至少有1个氢原子,才能被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基,否则不能被氧化。
24.氢气是一种重要的工业原料和清洁能源,可用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料,冶金用还原剂等。
(1)已知:CH 4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol−1。
CH 4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol−1
则反应CH 4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH= _______kJ·mol−1。
噲?2NH3(g) ΔH=−92.4 kJ·mol−1。
(2)工业合成氨的反应原理为N2(g)+3H2(g)垐?
①该反应中的H2制取成本较高,工业生产中往往追求H2的转化率。
增大H2的平衡转化率的措施有_______(填字母代号)。
a.增大压强
b.升高温度
c.增大N2浓度
d.及时移走生成物NH3
e.使用高效催化剂
②升高温度,该可逆反应的平衡常数K__________(填“增大”“不变”或“减小”)。
③某温度下,把10 mol N2与28 mol H2置于容积为10 L的恒容密闭容器内,10 min时反应达到平衡状态,测得平均速率v(NH3)=0.12 mol·L−1·min−1,H2的平衡转化率为_______(保留三位有效数字),则该温度下反应的平衡常数K=_______。