2023-2024学年湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校高三考前热身化学试卷含解析
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2023-2024学年湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校高三考前热身化学
试卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、设n A为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.23g Na 与足量H2O反应完全后可生成n A个H2分子
B.1 molCu和足量热浓硫酸反应可生成n A个SO3分子
C.标准状况下,22.4L N2和H2混合气中含n A个原子
D.3mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8n A个电子
2、电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,其工作原理可简单表示如下图所示,下列说法不正确的是()
A.通电后a极区可能发生反应2Cl--2e-=Cl2↑
B.图中A为阳离子交换膜,B为阴离子交换膜
C.通电后b极区附近,溶液的pH变大
D.蒸馏法、电渗析法、离子交换法等都是海水淡化的常用方法
3、下列实验操作能达到实验目的的是
A.稀释浓硫酸时,应将水沿容器内壁慢慢加入浓硫酸中
B.用润湿的pH试纸测溶液的pH值,一定会引起误差
C.蒸发时将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上,并加垫石棉网加热
D.石油的蒸馏实验中,忘记加沸石,可以先停止加热,待溶液冷却后加入沸石,再继续加热蒸馏
4、食盐加碘是往食盐中加入微量KIO3。
工业中往KOH和KI混合溶液中通入Cl2制取KIO3,以下说法不正确的是()
A.该条件下氧化性:Cl2> KIO3
B.反应产物中含有KCl
C.制取KIO3的反应中消耗KOH 和KI 的物质的量比是6:1
D.取少量反应后混合液,加足量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,若无黄色沉淀,则反应已完全
5、已知:乙醇、乙醛的沸点分别为78℃、20.8℃。
某同学试图利用下列实验装置来完成“乙醛的制备、收集和检验”一系列实验,其中设计不合理的是
A.提供乙醇蒸气和氧气
B.乙醇的催化氧化
C.收集产物
D.检验乙醛
6、NaCl是我们生活中必不可少的物质。
将NaCl溶于水配成1mol·L-1的溶液,溶解过程如图所示,下列说法正确的是
A.b的离子为Cl-
B.溶液中含有N A个Na+
C.水合b离子的图示不科学
D.40℃时该溶液的pH小于7,是由于Na+水解所致
7、有关氮原子核外p亚层中的电子的说法错误的是()
A.能量相同B.电子云形状相同
C.自旋方向相同D.电子云伸展方向相同
8、下列实验操作正确的是
A .稀释浓硫酸
B .添加酒精
C.检验CO2是否收集满D .过滤
9、下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项实验现象结论
A.
将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应
后滴加KSCN溶液有气体生成,溶液呈
血红色
稀硝酸将Fe氧化为
Fe3+
B.
将铜粉加1.0mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液
中溶液变蓝、有黑色固
体出现
金属铁比铜活泼
C.
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打
磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴
落下来
金属铝的熔点较低
D.将0.1mol·L-1 MgSO4溶液滴入
NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴
加0.1mol·L-1 CuSO4溶液
先有白色沉淀生成
后变为浅蓝色沉淀
Cu(OH)2的溶度积比
Mg(OH)2的小
A.A B.B C.C D.D 10、关于反应2HI(g) H2(g) +I2(g) - 11 kJ,正确的是
A.反应物的总键能低于生成物的总键能
B.1mol I2(g)中通入1mol H2(g),反应放热11kJ
C.等物质的量时,I2(g)具有的能量低于I2(l)
D.平衡时分离出HI(g),正反应速率先减小后增大
11、关于CaF2的表述正确的是()
A.构成的微粒间仅存在静电吸引作用B.熔点低于CaCl2
C.与CaC2所含化学键完全相同D.在熔融状态下能导电12、下列实验设计能够成功的是
A.除去粗盐中含有的硫酸钙杂质
B.检验亚硫酸钠试样是否变质
C.证明酸性条件H2O2的氧化性比I2强
D.检验某溶液中是否含有Fe2+
13、下列化学用语中,正确的是
A.Na原子结构示意图B.MgCl2的电子式C.N2分子的结构式N=N D.CH4的比例模型14、25℃时,1 mol/L醋酸加水稀释至0.01 mol/L,下列说法正确的是
A.溶液中
()+
c H
c(CH,COOH)
的值增大B.pH增大2个单位
C.溶液中c(OH-)减小D.K w减小
15、以淀粉为基本原料制备聚乙烯和乙酸。
下列说法正确的是
A.淀粉和葡萄糖都是营养物质,均能在体内发生水解、氧化反应
B.工业上以石油为原料制取聚乙烯,需经裂解、加聚等反应
C.燃烧等物质的量的乙烯和乙醇耗氧量不同
D.乙醇和乙酸发生酯化反应制乙酸乙酯,原子利用率为100%
16、二羟基甲戊酸的结构简式为,下列有关二羟基甲戊酸的说法正确的是()
A.二羟基甲戊酸的分子式为C5H10O4
B.二羟基甲戊酸不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.等量的二羟基甲戊酸消耗Na和NaHCO3的物质的量之比为3∶1
D.二羟基甲戊酸与乳酸()互为同系物
二、非选择题(本题包括5小题)
17、物质有下图所示转化关系(部分反应物、生成物未列出)。
其中为某金属矿的主要成分,经过一系列反应可得到气体和固体。
单质可与的浓溶液发生反应,为砖红色沉淀。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:______、______。
(2)反应②的化学方程式是__________________________________________。
(3)利用电解可提纯物质,现以碱性锌锰电池为外电源,在该电解反应中电解质溶液是_________,阳极物质是
____________。
是碱性锌锰电池的正极材料,电池放电时,正极的电极反应式为________。
(4)将和充入一个固定容积为的密闭容器中,在一定温度并有催化剂存在下,进行反应①,经半分钟后达到平衡,测得容器中含,则____________;若温度不变,继续通入
和,则平衡____________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后,
____________。
(5)写出转化过程中,甲醛参与反应的化学方程式:____________。
18、艾司洛尔是预防和治疗手术期心动过速或高血压的一种药物,艾司洛尔的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)丙二酸的结构简式为_______;E中含氧官能团的名称是_______。
(2)D生成E的反应类型为____________。
(3)C的结构简式为________________。
(4)A遇FeCl3溶液发生显色反应,1 mol A和1 mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1 mol B、1 mol H2O和1 mol CO2,B能与溴水发生加成反应,推测A生成B的化学方程式为____。
(5)X是B的同分异构体,X同时满足下列条件的结构共有____种,其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为____。
①可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳
②遇FeCl3溶液发生显色反应
③除苯环外不含其他环
(6)写出以苯甲醇和丙二酸为原料制备的合成路线________(其他试剂任选)。
19、I.四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。
已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。
实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是___,反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。
(2)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。
此时应将a端的仪器改装为___、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。
II.过氧化钙溶于酸,极微溶于水,不溶于乙醇、乙醚和丙酮,通常可用作医用杀菌剂、消毒剂、防腐剂。
已知从溶液中制得的过氧化钙带有8个结晶水,在100℃时会脱水生成米黄色的无水过氧化钙,而无水过氧化钙在349℃时会迅速分解生成CaO和O2。
以下是一种用纯净的碳酸钙制备过氧化钙的实验方案。
请回答下列问题:
CaCO3滤液白色结晶
(3)步骤①的具体操作为向碳酸钙中逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈___性(填“酸”、“碱”或“中”)。
将溶液煮沸,趁热过滤。
将溶液煮沸的作用是__。
(4)步骤②中反应的化学方程式为__,该反应需要在冰浴下进行,原因是__。
(5)为测定产品中过氧化钙的质量分数,取1.2g样品,在温度高于349℃时使之充分分解,并将产生的气体(恢复至标准状况)通过如图所示装置收集,测得量筒中水的体积为112mL,则产品中过氧化钙的质量分数为___。
20、草酸铁铵[(NH4)3Fe(C2O4)3]是一种常用的金属着色剂,易溶于水,常温下其水溶液的pH介于4.0~5.0之间。
某兴趣小组设计实验制备草酸铁铵并测其纯度。
(1)甲组设计由硝酸氧化葡萄糖制取草酸,其实验装置(夹持及加热装置略去)如图所示。
①仪器a的名称是________________。
②55~60℃下,装置A中生成H2C2O4,同时生成NO2和NO且物质的量之比为3:1,该反应的化学方程式为
__________________________。
③装置B的作用是______________________;装置C中盛装的试剂是______________。
(2)乙组利用甲组提纯后的草酸溶液制备草酸铁铵。
将Fe2O3在搅拌条件下溶于热的草酸溶液;滴加氨水至__________,然后将溶液________、过滤、洗涤并干燥,制得草酸铁铵产品。
(3)丙组设计实验测定乙组产品的纯度。
准确称量5.000g产品配成100mL溶液,取10.00mL于锥形瓶中,加入足量0.1000mol·L-1稀硫酸酸化后,再用
0.1000mol·L-1KMnO4标准溶液进行滴定,消耗KMnO4溶液的体积为12.00mL。
①滴定终点的现象是_______________________。
②滴定过程中发现褪色速率开始缓慢后迅速加快,其主要原因是____________________。
③产品中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量分数为____________%。
[已知:(NH4)3Fe(C2O4)3的摩尔质量为374g·mol-1]
21、Fe、Ni、Pt在周期表中同族,该族元素的化合物在科学研究和实际生产中有许多重要用途。
(1)①Fe在元素周期表中的位置为________。
②已知FeO晶体晶胞结构如NaCl型,Fe2+的价层电子排布式为________,阴离子的配位数为_______。
③K3[Fe(CN)5NO]的组成元素中,属于第二周期元素的电负性由小到大的顺序是_______。
④把氯气通入黄血盐(K4[Fe(CN)6])溶液中,得到赤血盐(K3[Fe(CN)6]),该反应的化学方程式为________。
(2)铂可与不同的配体形成多种配合物。
分子式为[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配体是______;该配合物有两种不同的结构,其中呈橙黄色的物质的结构比较不稳定,在水中的溶解度大;呈亮黄色的物质的结构较稳定,在水中的溶解度小,下
图图1所示的物质中呈亮黄色的是______(填“A”或“B”),理由是________。
(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构如上图图2所示。
储氢原理为:镧镍合金吸咐H2,H2解离为H储存在其中形成化合物。
若储氢后,氢原子占据晶胞中上下底面的棱心和上下底面的面心,则形成的储氢化合物的化学式为_______。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】
A、23g钠的物质的量为1mol,而钠与水反应时1mol钠生成0.5mol氢气,即生成0.5N A个分子,故A错误;
B、铜和浓硫酸反应时,浓硫酸被还原为SO2,不是三氧化硫,故B错误;
C、标准状况下,22.4LN2和H2混合气的物质的量为1mol,而N2和H2均为双原子分子,故1mol混合气体中无论两者的比例如何,均含2mol原子,即2N A个,故C错误;
D、Fe3O4中铁为+8
3
价,故1mol铁反应失去
8
3
mol电子,3mol单质Fe完全转化为Fe3O4失去8mol电子,即8N A个,
故D正确;
故选D。
2、B
【解析】
A. 通电后,a电极为阳极,阳极是氯离子放电,生成氯气,其电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,A正确;
B. 阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜A和阳极相连,阳极是阴离子放电,所以隔膜A是阴离子交换膜,隔膜B是阳离子交换膜,B错误;
C. 通电后,b电极为阴极,阴极区是氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液的pH变大,C正确;
D. 蒸馏法、电渗析法、离子交换法等都是海水淡化的常用方法,D正确;故答案为:B。
3、D
【解析】
A. 稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿容器内壁慢慢加入水中并不断用玻璃板搅拌,故A错误;
B. 用润湿的pH试纸测溶液的pH值,可能会引起误差,测酸、碱有误差,但测中性的盐溶液没有误差,故B错误;
C. 蒸发时将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上,直接加热,故C错误;
D. 石油的蒸馏实验中,忘记加沸石,可以先停止加热,待溶液冷却后加入沸石,再继续加热蒸馏,故D正确。
综上所述,答案为D。
【点睛】
pH试纸测溶液的pH值时不能湿润,不能测漂白性的溶液的pH值,不能测浓溶液的pH值。
4、D
【解析】
A.该反应中,Cl2为氧化剂,KIO3为氧化产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,所以该条件下氧化性:Cl2>KIO3,故A 正确;
B.还原产物为KCl,所以反应产物中含有KCl,故B正确;
C.方程式为6KOH+3Cl2+KI=KIO3+6KCl+3H2O,制取KIO3的反应中消耗KOH和KI的物质的量比是6:1,故C 正确;
D.如果反应中碘化钾过量,则加入稀硝酸后碘离子也能被氧化为碘酸钾,不会出现黄色沉淀,所以不能据此说明反应不完全,故D错误。
故答案选D。
【点睛】
选项D是解答的易错点,注意硝酸的氧化性更强,直接加入硝酸也能氧化碘离子。
5、D
【解析】
A、乙醇易挥发,向热的乙醇中通入空气,可以向后续装置中提供乙醇蒸气和氧气,选项A正确;
B、在铜粉催化下,乙醇发生催化氧化生成乙醛,选项B正确;
C、乙醛易挥发,应用冰水浴收集乙醛产物,选项C正确;
D、产物中混有乙醇,乙醇也能还原酸性高锰酸钾溶液,使其褪色,选项D错误。
答案选D。
6、C
【解析】
NaCl在溶液中电离出Na+和Cl−,Na+含有2个电子层,Cl−离子含有3个电子层,则离子半径Cl−>Na+,根据图示可知,a为Cl−、b为Na+,
A. 离子半径Cl−>Na+,则a离子为Cl−,b离子为Na+,故A错误;
B. 没有告诉该NaCl溶液的体积,无法计算该溶液中含有Na+的数目,故B错误;
C. b为Na+,带正电荷,会使水分子中带有负电的氧原子受到吸引,故图示b离子不科学,故C正确;
D. C l−、Na+都不水解,NaCl溶液呈中性,故D错误;
故选C。
【点睛】
B项是学生们的易错点,往往忽视了题中并没有给出溶液的体积,直接认为溶液体积是1L,进行计算,这种错误只要多加留意,认真审题即可避免。
7、D
【解析】
氮原子核外电子排布为:1s22s22p3,2p x1、2p y1和2p z1上的电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同,但电子云伸展方向不相同,错误的为D,故选D。
【点睛】
掌握和理解p亚层中电子的能量和自旋方向、以及电子云的形状是解题的关键。
要注意2p3上的3个电子排布在3个相互垂直的p轨道中,自旋方向相同。
8、A
【解析】
A.稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,故A正确;
B.使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,不能向燃着的酒精灯内添加酒精,故B错误;
C.检验CO2是否收集满,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,故C错误;
D.过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,玻璃棒紧靠三层滤纸处,故D错误;
故答案选A。
9、D
【解析】
A、因为加入过量的铁粉,反应生成Fe(NO3)2,加入KSCN溶液,溶液不变红,A错误;
B、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,溶液变蓝,但没有黑色固体出现,B错误;
C、铝表面产生氧化铝,因为氧化铝的熔点比铝的高,因此出现熔化而不滴落,C错误;
D、MgSO4溶液加入NaOH,生成Mg(OH)2,再加入CuSO4溶液,出现蓝色沉淀,即Mg(OH)2+Cu2+=Cu(OH)2+
Mg2+,化学反应向更难溶的方向进行,即Cu(OH)2的溶度积小于Mg(OH)2,D正确;
故合理选项为D。
10、D
【解析】
A.反应是吸热反应,反应物的总键能高于生成物的总键能,选项A错误;
B.反应为可逆反应不能进行彻底,1mol I2(g)中通入1mol H2(g),反应放热小于11kJ,选项B错误;
C.等物质的量时,I2(g)具有的能量高于I2(l),选项C错误;
D.平衡时分离出HI(g),平衡逆向进行,碘化氢浓度先减小后增大,所以反应速率先减小后增大,但比原来速率小,选项D正确;
答案选D。
11、D
【解析】
A.Ca2+与F-间存在静电吸引和静电排斥作用,故A错误;
B.离子晶体的熔点与离子所带电荷、离子半径有关,离子半径越小,离子晶体的熔点越高,所以CaF2的熔点高于CaCl2,故B错误;
C.CaF2中只存在离子键,而CaC2含有离子键和共价键,故C错误;
D.CaF2中的化学键为离子键,离子化合物在熔融时能发生电离,存在自由移动的离子,能导电,因此CaF2在熔融状态下能导电,故D正确;
故答案为D。
12、D
【解析】
A选项,除去粗盐中含有的硫酸钙杂质,先加氯化钡,在加碳酸钠,碳酸钠不仅除掉钙离子,还要除掉开始多加的钡离子,故A错误;
B选项,检验亚硫酸钠试样是否变质,先加足量盐酸,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则试样已变质,故B错误;C选项,证明酸性条件H2O2的氧化性比I2强,应向碘化钠溶液中加30%过氧化氢和稀盐酸溶液,再加淀粉,变蓝,则氧化性:H2O2 > I2,故C错误;
D选项,检验某溶液中是否含有Fe2+,先加KSCN溶液,无现象,再加氯水,溶液变红色,溶液中含有亚铁离子,故D正确;
综上所述,答案为D。
13、D
【解析】
A .钠原子核外有11个电子,原子结构示意图为:,A 项错误;
B .MgCl 2是离子化合物,电子式为:2:Cl:Mg :Cl:--+⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
,B 项错误; C .氮气是氮原子通过三键形成的分子,结构式为N N ≡,C 项错误;
D .CH 4的比例模型要注意C 原子由于半径比H 原子大,所以模型中中心原子尺寸要更大,D 项正确;
答案选D 。
14、A
【解析】
A .加水稀释,溶液中的c(CH 3COO -)减小,但醋酸的Ka=
()()()33c CH COO c H c CH COOH -+不变,故溶液中()+c H c(CH,COOH)的
值增大,故A 正确;
B .加水稀释,醋酸的电离被促进,电离出的氢离子的物质的量增多,故pH 的变化小于2,故B 错误;
C .对醋酸加水稀释,溶液中的氢离子浓度减小,而Kw 不变,故c(OH -)增大,故C 错误;
D .Kw 只受温度的影响,温度不变,Kw 的值不变,故加水稀释对Kw 的值无影响,故D 错误;
故答案为A 。
15、B
【解析】
A.葡萄糖为单糖,不能在体内发生水解反应,A 错误;
B.工业上以石油为原料制取聚乙烯,需经裂解产生的为乙烯,再发生加聚反应生成聚乙烯,B 正确;
C.乙烯和乙醇各1mol 时,耗氧量为3mol ,则燃烧等物质的量的乙烯和乙醇耗氧量相同,C 错误;
D. 乙醇和乙酸发生酯化反应制乙酸乙酯和水,原子利用率小于100%,D 错误;
答案为B 。
16、C
【解析】
A. 根据结构简式,该有机物的分子式为C 6H 12O 4,故A 错误;
B. 二羟基甲戊酸中含有羟基,-CH 2OH 中羟基能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故B 错误;
C. 该有机物中能与Na 发生反应的是-OH 和羧基,1mol 二羟基甲戊酸中含有2mol 羟基和1mol 羧基,因此1mol 该有机物消耗Na 的物质的量为3mol ,能与NaHCO 3溶液反应的是羧基,因此1mol 该有机物消耗NaHCO 3的物质的量为1mol ,故C 正确;
D. 二羟基甲戊酸与乳酸中羟基的数目不同,因此两者不互为同系物,故D错误;
答案:C。
【点睛】
同系数定义的理解,要求碳原子连接方式相同,含有官能团的种类、数目相同,然后再看组成上是否相差若干个“-CH2”。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、(1)SO2Cu2O
(2)Cu+2H2SO4浓)SO2↑+ CuSO4+2H2O
(3)CuSO4溶液粗铜MnO2+ H2O+e-=MnOOH+OH-
(4)0.036 ;正反应方向;0.36 ;0.40;
(5)HCHO+2CuOH)2+NaOH HCOONa+Cu2O+3H2O ↓
或HCHO+4CuOH)2+2NaOH Na2CO3+2Cu2O+6H2O ↓
【解析】
试题分析:F与甲醛溶液反应生成G,G为砖红色沉淀,则G为Cu2O;A为某金属矿的主要成分,则A中含有Cu 元素,经过一系列反应可得到气体B和固体C。
单质C可与E的浓溶液发生反应,判断C为Cu单质,则E为酸,B 能与氧气反应生成C,C能与水反应生成相应的酸,所以B是二氧化硫,C是三氧化硫,E为硫酸,Cu与浓硫酸加热反应生成二氧化硫和硫酸铜,硫酸铜与氢氧化钠溶液、甲醛反应生成氧化亚铜沉淀,符合此图。
(1)根据以上分析,B的化学式是SO2;G为Cu2O;
(2)反应②为Cu与浓硫酸的反应,化学方程式为Cu+2H2SO4浓)SO2↑+ CuSO4+2H2O;
(3)提纯Cu时,用粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜作电解质溶液,则铜离子在阴极析出,从而提纯Cu;MnO2是碱性锌锰电池的正极材料,电池放电时,正极发生还原反应,Mn元素的化合价降低,与水结合生成碱式氧化锰和氢氧根离子,电极反应式为MnO2+ H2O+e-=MnOOH+OH-;
(4)二氧化硫与氧气的反应方程式是2SO2+O22SO3,经半分钟后达到平衡,测得容器中含三氧化硫0.18 mol,说明消耗氧气的物质的量是0.09mol,则vO(2)="0.09mol/5L/0.5min=0.036" mol/L·min);继续通入0.20 mol B和0.10 mol O2,相当于反应物浓度增大,缩小容器体积,压强增大,平衡正向移动,再达平衡时,三氧化硫的物质的量比原来的2倍还多,所以大于0.36mol,容器中相当于有0.4mol二氧化硫,可逆反应不会进行到底,所以三氧化硫的物质的量小于0.40mol;
(5)F是硫酸铜,先与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜,甲醛与氢氧化铜发生氧化反应,生成氧化亚铜砖红色沉淀,化学方程式是HCHO+2CuOH)2+NaOH HCOONa+Cu2O+3H2O ↓
或HCHO+4CuOH)2+2NaOH Na2CO3+2Cu2O+6H2O ↓。
考点:考查物质推断,物质性质的判断,化学方程式的书写
18、HOOC-CH2-COOH 醚键、酯基取代反应
15
【解析】
本题主要考查有机合成综合推断以及逆向合成。
合成路线分析:由E的结构简式以及D的分子式可推断出D的结构简式为,由C与甲醇发生酯化反应生成D,可推断出C的结构简式为,B与氢气发生加成反应生成C,结合B的分子式与第(4)问中“B能与溴水发生加成反应”,可推断出B的结构简式为,A与丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成B,结合A的分子式以及第(4)问中“A遇FeCl3溶液发生显色反应,1 mol A和1 mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1 mol B、1 mol H2O和1 mol CO2”,可推断出A的结构简式为。
【详解】
(1)丙二酸的结构简式为:;观察E结构简式可知,所含含氧官能团有:醚键、酯基;(2)D生成E的方程式为:,故反应类型为取代反应;
(3)由上述分析可知,C的结构简式为:;
(4)根据化学方程式配平可写出A生成B的化学方程式为:
;
(5)条件①:该结构简式中含有羧基;条件②:该结构简式中含有酚羟基;条件③:除苯环外,不含有其它杂环;可以酚羟基作为移动官能团,书写出主要碳骨架,再进行判断同分异构体总数,(1)中酚羟基有2个取代位置(不包含本身),(2)中酚羟基有3个取代位置,(3)中酚羟基有4个取代位置,(4)中酚羟基有4个取代位置,(5)中酚羟基有2个取代位置,故同分异构体一共有2+3+4+4+2=15种;核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为。
(6)对比苯甲醇和结构简式,根据题干信息,需将苯甲醇氧化生成苯甲醛,再模仿A生成B的方程式生成,再根据碳碳双键与卤素单质加成再取代合成,故合成路线为:
【点睛】
本题主要考查有机物的推断与合成,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型。
官能团是决定有机物化学性质的原子或原子团,有机反应绝大多数都是围绕官能团展开,而高中教材中的反应原理也只是有机反应的一部分,所以有机综合题中经常会出现已知来推断部分没有学习过的有机反应原理,认识这些反应原理时可以从最简单的断键及变换的方法进行,而不必过多追究。
19、打开K1,关闭K2和K3,通入二氧化碳排出残留在装置中的四溴化钛和溴蒸气直形冷凝管温度计酸除去溶液中的二氧化碳CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或
CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O 温度过高时过氧化氢分解60%
【解析】
I.TiBr4常温易潮解,所以制备TiBr4时要使用干燥的反应物,所以通入的二氧化碳气体必须干燥,浓硫酸能干燥二氧化碳,所以试剂A为浓硫酸;因为装置中含有空气,空气中氧气能和C在加热条件下反应,所以要先通入二氧化碳排
出装置中空气,需要打开K1,关闭K2和K3;然后打开K2和K3 ,同时关闭K1,发生反应TiO2+C+2Br2高温
TiBr4+CO2
制备TiBr4,TiBr4常温下为橙黄色固体,流入收集装置中;溴有毒不能直接排空,应该最后有尾气处理装置,TiBr4易潮解,所以装置X单元能起干燥作用,结合题目分析解答。
II.大理石加入稀盐酸溶解得到氯化钙溶液,将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CO2,反应②滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体,过滤得到过氧化钙晶体,水洗、乙醇洗、烘烤得到过氧化钙固体,以此来解答。
【详解】
(1)根据分析以及图示可知加热前要先打开K1,关闭K2和K3,通入二氧化碳排出装置中空气;反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染;
(2)在产品四溴化钛中还有残留的液溴,因此根据题中给出的四溴化钛的沸点233.5°C,可以使用蒸馏法提纯;此时应。