河北省石家庄市达标名校2019年高考四月大联考化学试卷含解析
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河北省石家庄市达标名校2019年高考四月大联考化学试卷一、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.下列实验能达到目的的是
选项目的实验
A 验证某气体表现还原性将某气体通入溴水中,溴水褪色
B 制备少量二氧化硫气体向饱和亚硫酸溶液中滴加浓硫酸
C 制备硅酸胶体
向硅酸钠水溶液中逐滴滴加浓盐酸至溶液呈强
酸性
D
配制0.2mol/L的CH3COOH溶
液
准确量取100mL2mol/L的CH3COOH溶液,加入
烧杯中稀释后迅速转移至1000mL容量瓶中,然
后加蒸馏水定容
A.A B.B C.C D.D
2.己知在碱性溶液中可发生如下反应:
2R(OH)3+ 3C1O-+ 4OH-= 2RO4n-+3Cl-+5H2O。
则RO4n-中R的化合价是()
A.+3 B.+4 C.+5 D.+6
3.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是B
A.224
H O/H SO
23243
Fe Fe O Fe(SO)
−−−−→−−−→
高温
B.2H O
22
Cl HClO O
−−−→−−−→
光照
C.HCl
22
CuO CuCl(aq)CuCl
∆
−−→−−→无水
D.22
O/H O
324
S SO H SO
−−−−→−−−→
点燃
4.研究表明,雾霾中的无机颗粒主要是硫酸铵和硝酸铵,大气中的氨是雾霾的促进剂。
减少氨排放的下列解决方案不可行的是()
A.改变自然界氮循环途径,使其不产生氨B.加强对含氨废水的处理,降低氨气排放
C.采用氨法对烟气脱硝时,设置除氨设备D.增加使用生物有机肥料,减少使用化肥
5.纳米级TiO2具有独特的光催化性与紫外线屏蔽等功能、具有广阔的工业应用前景。
实验室用钛铁精矿(FeTiO3)提炼TiO2的流程如下。
下列说法错误的是()
A.酸浸的化学方程式是:FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O
B.X稀释所得分散系含纳米级H2TiO3,可用于观察丁达尔效应
C.②用水蒸气是为了促进水解,所得稀硫酸可循环使用
D.①③反应中至少有一个是氧化还原反应
6.下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是( )
A.观察Fe(OH)2的生成
B.配制一定物质的量浓度的NaCO3溶液
C.除去CO中的CO2
D.实验室模拟制备NaHCO3
7.下列不能使氢氧化钠的酚酞溶液褪色的气体是( )
A.NH3B.SO2
C.HCl D.CO2
8.科学工作者研发了一种SUNCAT的系统,借助锂循环可持续,合成其原理如图所示。
下列说法不正确的是
A.过程I得到的Li3N的电子式为
B.过程Ⅱ生成W的反应为Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑
C.过程Ⅲ涉及的阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O
D.过程I、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
9.生活中处处有化学。
下列说法正确的是
A.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
B.做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体
C.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
D.磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
10.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()
A.Al2O3具有两性,可用于制作耐高温材料
B.FeCl3具有氧化性,可用作铜制线路板的蚀刻剂
C.漂白粉在空气中不稳定,可用于纸浆的漂白
D.明矾水解后溶液呈酸性,可用于水的净化
11.室温下,有pH均为9,体积均为10 mL的NaOH溶液和CH3COONa溶液,下列说法正确的是
A.两种溶液中的c(Na+)相等
B.两溶液中由水电离出的c(OH-)之比为10-9/10-5
C.分别加水稀释到100mL时,两种溶液的pH依然相等
D.分别与同浓度的盐酸反应,恰好反应时消耗的盐酸体积相等
12.298 K时,向20 mL 0.1 mol/L某酸HA溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,混合溶液的pH变化曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.a点溶液的pH为2.88
B.b点溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(HA)
C.b、c之间一定存在c(Na+)=c(A-)的点
D.a、b、c三点中,c点水的电离程度最大
13.若用AG表示溶液的酸度,其表达式为:AG=lg[
()
()
c H
c OH
+
-
]。
室温下,实验室里用0.10mol/L的盐酸溶
液滴定10 mL0.10mol/LMOH溶液,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是()
A.MOH电离方程式是MOH=M++OH-
B.C 点加入盐酸的体积为10mL
C.若B点加入的盐酸溶液体积为5 mL,所得溶液中:c(M+)+2c(H+)=c(MOH) + 2c(OH-)
D.滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度逐渐增大
14.下列说法正确的是()
A.天然油脂中含有高级脂肪酸甘油酯,油脂的皂化过程是发生了加成反应
B.向淀粉溶液中加入硫酸溶液,加热后滴入几滴新制氢氧化铜悬浊液,再加热至沸腾,未出现红色物质,说明淀粉未水解
C.向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠或硫酸铜溶液,蛋白质的性质发生改变并凝聚
D.氨基酸种类较多,分子中均含有﹣COOH和﹣NH2,甘氨酸为最简单的氨基酸
15.已知还原性I- > Fe2+ > Br-,在只含有I-、Fe2+、Br-溶液中通入一定量的氯气,关于所得溶液离子成分分析正确的是(不考虑Br2、I2和水的反应)()
A.I-、Fe3+ 、Cl-B.Fe2+、Cl-、Br-
C.Fe2+、Fe3+ 、Cl-D.Fe2+、I-、Cl-
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
(1)合成该物质的步骤如下:
步骤1:配制0.5mol·L-1MgSO4溶液和0.5mol·L-1NH4HCO3溶液。
步骤2:用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1000mL四口烧瓶中,开启搅拌器。
温度控制在50℃。
步骤3:将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1min内滴加完后,用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4:放置1h后,过滤,洗涤。
步骤5:在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2O n=1~5)。
①步骤2控制温度在50℃,较好的加热方法是__________。
②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的离子方程式为________。
③步骤4检验是否洗涤干净的方法是___________。
(2)测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。
称量1.000g碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5h,反应后期将温度升到30℃,最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。
①图中气球的作用是___________。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是_________。
③设3次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为a mol,则n值为______(用含a的表达式表示)。
(3)称取100g上述晶须产品进行热重分析,热重曲线如图。
则该条件下合成的晶须中,n=______(选填:1、2、3、4、5)。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.丹参素是一种具有保护心肌、抗血栓形成、抗肿瘤等多种作用的药物。
它的一种合成路线如下:
已知:Bn-代表苄基()
请回答下列问题:
(1)D的结构简式为__________,H中所含官能团的名称为_______________。
→的反应类型为_____________,该反应的目的是_____________。
(2)F G
→的化学方程式:________。
(3)A的名称是__________,写出A B
(4)用苯酚与B可以制备物质M()。
N是M的同系物,相对分子质量比M大1.则符合下列条件的N的同分异构体有__________种(不考虑立体异构)。
其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为1:1:1:2:2:3的物质的结构简式是_____________(写出一种即可)。
①苯环只有两个取代基
FeCl溶液发生显色反应
②能与3
③能发生银镜反应
④红外光谱表明分子中不含醚键
(5)参照丹参素的上述合成路线,以为原料,设计制备的合成路线:____________________。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.[化学——选修5:有机化学基础]
具有抗菌作用的白头翁衍生物H的合成路线如图所示:
已知:
−−−−→R′HC=CH-R
Ⅰ:R′CH2Br RCHO
一定条件
=-
Ⅱ:RHC CH R'
(1)A属于芳香烃,其名称是___________。
(2)写出符合下列条件的B的一种同分异构体:①苯环上只有一个取代基,②能发生银镜反应,③能发生水解反应,该物质的结构简式为___________。
(3)由C生成D的化学方程式是___________。
(4)由G生成H的反应类型是_________,1mol F与足量NaOH溶液反应,消耗__________mol NaOH。
(5)试剂b是_________。
(6)下列说法正确的是________(选填宇母序号)
a G存在顺反异构体
b l mol G最多可以与1mol H2发生加成反应
c l mol H与足量NaOH溶液反应,消耗2mol NaOH
(7)满足下面条件的同分异构体共有________种。
①含有苯环 ②含有2个-CHO ③苯环上有两个取代基
19.(6分)(1)已知反应()()()222HI g H g I g +的-1ΔH=+11 kJ mol ⋅,21 mol H g ()、2
1 mol I g ()分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ 、151 kJ 的能量,则1 mol HI (g )分子中化学键断裂时需吸收的能量为_____kJ 。
(2)对于一般的化学反应aA+bB→P ,反应物浓度和反应速率之间存在以下关系: v (单位mol·
L -1·min -1)=k×c (A )x ×c (B )y ,k 称为速率常数,x 称为反应物A 的级数,y 称为反应物B 的级数,x+y 称为反应的总级数。
① 对于反应H 2(g )+I 2(g )→2HI (g ),速率表达式:v =k×c (H 2)×c (I 2),则反应总级数为________级。
② H 2O 2分解成水和氧气的反应是一级反应,反应速率常数k 为0.0410 min -1,则过氧化氢分解一半的时间
是__________min 。
(结果保留3.位.
有效数字)(已知:一级反应物质浓度c=c 0e -kt ,c 0为初始浓度,ln2=0.693) (3)将等物质的量的I 2和H 2置于预先抽真空的特制1L 密闭容器中,加热到1500 K ,起始总压强为416kPa ;体系达平衡,总压强为456kPa 。
体系中存在如下反应关系:
①I 2(g )⇌
2I (g ) K p1 = 200 ΔH 1 ②I 2(g )+ H 2(g )⇌
2HI (g ) K p2 ΔH 2 ③HI (g )⇌
I (g )+ H (g ) K p3 ΔH 3 ④H 2(g )⇌
2H (g ) K p4 ΔH 4 (已知K p3、 K p4值很小,③、④反应忽略;K p 为以分压表示的平衡常数,以下计算结果均保留2.位.有效数字)
①ΔH 2=_____________。
(用含ΔH 1、ΔH 3、ΔH 4的式子表示)
②1500K 平衡体系中I (g )、H 2(g )分压分别为______kPa 、_______kPa 、K p2=______。
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.B
【解析】
【分析】
【详解】
A .若某气体具有强氧化性将溴单质氧化,溴水也会褪色,故A 错误;
B.向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸可生成SO2,且浓硫酸溶于水放热,降低了SO2的溶解度,能够达到实验目的,故B正确;
C.硅酸胶体中加入加入过量盐酸可使胶体聚沉,故C错误;
D.量取一定体积的浓醋酸在烧杯中稀释后,迅速转移至1000mL容量瓶中,要用蒸馏水洗涤烧杯玻璃棒2-3次,洗涤液转移进容量瓶,否则会造成溶质的损失,导致最终溶液浓度偏低,浓醋酸的少量挥发,也会导致溶质的损失,导致最终溶液浓度偏低,故D错误;
故答案为B。
2.D
【解析】
【分析】
【详解】
根据方程式两端电荷守恒可知n=343
2
-
=2,O元素是-2价,所以R的化合价是+6价,
答案选D。
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁,不是生成三氧化二铁,不能一步实现,故A错误;
B.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸分解放出氧气,能够一步实现转化,故B正确;
C.氧化铜溶于盐酸生成氯化铜,直接加热蒸干得不到无水氯化铜,需要在氯化氢氛围中蒸干,故C错误;D.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,不能直接生成三氧化硫,不能一步实现,故D错误;
故选B。
【点睛】
本题的易错点为C,要注意氯化铜水解生成的氯化氢容易挥发,直接蒸干得到氢氧化铜,得不到无水氯化铜。
4.A
【解析】
【详解】
A.人类无法改变自然界氮循环途径,使其不产生氨,所以此方法不可行,A错误;
B.加强对含氨废水的处理,可以减少氨气的排放,方法可行,B正确;
C.采用氨法对烟气脱硝时,设置除氨设备,方法可行,C正确;
D.增加使用生物有机肥料,减少铵态氮肥的使用,能够减少氨气的排放,方法可行,D正确;
故合理选项是A。
5.D
【解析】
【详解】
A. FeTiO3中Fe、Ti分别显+2、+4价,溶于硫酸得到对应的硫酸盐,因此方程式为FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O,故A正确;
B. 纳米级是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料,则分散到液体分散剂中,分散质的直径在1nm~100nm之间,则该混合物属于胶体,可用于观察丁达尔效应。
故B正确;
C. 用水蒸气过滤,相当于加热,可促进盐的水解,溶解钛铁精矿需要加入稀硫酸,TiO2+水解时生成H2TiO3和稀硫酸,则稀硫酸可以循环使用,符合绿色化学理念,故C正确;
D. ①反应时稀硫酸溶解FeTiO3,③反应是煅烧H2TiO3得到TiO2产品,都不是氧化还原反应,故D错误;故选D。
6.A
【解析】
【分析】
A.氢氧化亚铁不稳定,易被空气中氧气氧化生成氢氧化铁,所以制备氢氧化铁要隔绝空气;
B.容量瓶只能配制溶液,不能作稀释或溶解药品的仪器;
C.洗气瓶洗气,注意气体的进出方向;
D.氨气极易溶于水,不能将导管直接插入食盐水中。
【详解】
A.氢氧化亚铁不稳定,易被空气中氧气氧化生成氢氧化铁,所以制备氢氧化亚铁要隔绝空气,植物油和水不互溶,且密度小于水,所以用植物油能隔绝空气,能实现实验目的,故A正确;
B.容量瓶只能配制溶液,不能作稀释或溶解药品的仪器,应该用烧杯溶解硝酸钠,然后等溶液冷却到室温,再将硝酸钠溶液转移到容量瓶中,故B错误;
C.洗气瓶洗气时,瓶内装有吸收杂质的液体,混合气从长管进、短管出(即长进短出或深入浅出),故C错误
D.通氨气的导管插入液面太深,易发生倒吸;通二氧化碳的导管没有插入溶液中,二氧化碳不易被溶液吸收,影响碳酸氢钠的制备,故D错误;
【点睛】
本题考查化学实验方案评价,为高频考点,涉及物质制备、物质检验、气体除杂、溶液配制等知识点。
没有正确掌握常见制备仪器的使用方法以及收集方法致错。
7.A
【解析】
【分析】
酚酞遇碱变红,在酸性、中性或弱碱性环境下褪色。
氢氧化钠的酚酞溶液显红色。
【详解】
A.氨气不与氢氧化钠溶液反应,且氨气溶于水生成氨水具有碱性,不能使酚酞褪色,故A选;
B. SO2溶于水生成亚硫酸,可以和氢氧化钠溶液反应,使溶液褪色,故B不选;
C. HCl溶于水生成盐酸,可以和氢氧化钠溶液反应生成中性的氯化钠,使溶液褪色,故C不选;
D. CO2溶于水生成碳酸,碳酸可以和氢氧化钠溶液反应,使溶液褪色,故D不选;
故选A 。
【点睛】
SO2和CO2是酸性氧化物,和NaOH反应生成Na2SO3和Na2CO3,如果SO2和CO2过量,和NaOH反应生成NaHSO3和NaHCO3。
这四种物质除了NaHSO3溶液是酸性的,其他三种都是碱性的,含酚酞的溶液可能褪色。
但如果继续通入气体SO2和CO2,溶液中会生成酸,最终溶液一定会褪色。
8.D
【解析】
【详解】
A. Li3N是离子化合物,Li+与N3-之间通过离子键结合,电子式为,A正确;
B.Li3N与水发生反应产生LiOH、NH3,反应方程式为:Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑,B正确;
C.在过程Ⅲ中OH-在阳极失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,C正确;
D.过程Ⅱ的反应为盐的水解反应,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,D错误;
故合理选项是D。
9.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.“不锈钢是合金”,不锈钢是铁、钴、镍的合金,故A正确;
B.棉和麻主要成分是纤维素,与淀粉一样都属于混合物,不属于同分异构体,故B错误;
C.花生油是不饱和酯类,牛油是饱和酯类,故C错误;
D.豆浆煮沸是蛋白质发生了变性,故D错误。
故选A。
10.B
【解析】
【详解】
A、Al2O3是离子化合物,有较高熔点,可作耐火材料,与Al2O3具有两性无关,故A错误;
B 、FeCl 3具有氧化性,能溶解Cu 生成CuCl 2,所以FeCl 3可用作铜制线路板的蚀刻剂,故B 正确;
C 、漂白粉有效成分是次氯酸钙,能与空气中的CO 2反应生成强氧化剂HClO ,HClO 有漂白性,所以漂白粉用于纸浆的漂白与其在空气中不稳定无关,故C 错误;
D 、明矾水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体有较强的吸附性,能吸附水中的悬浮物形成沉淀,达到净水目的,与明矾水解后溶液呈酸性无关,故D 错误; 答案选B 。
【点睛】
试题考查物质的性质及应用,把握物质的性质、发生的反应、性质与用途等为解答的关键,注意元素化合物知识的应用。
11.B 【解析】 【分析】
pH 相等的NaOH 和CH 3COONa 溶液,c (NaOH )<c (CH 3COONa ),相同体积、相同pH 的这两种溶液,则n (NaOH )<n (CH 3COONa )。
【详解】
A .pH 相等的NaOH 和CH 3COONa 溶液,c (NaOH )<c (CH 3COONa ),钠离子不水解,所以钠离子浓度NaOH <CH 3COONa ,故A 错误;
B .酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,NaOH 溶液中c (H +)等于水电离出c (OH -)=10-9mol/L ,CH 3COONa 溶液10-14/10-9=10-5mol/L ,两溶液中由水电离出的c (OH -)之比=10-9/10-5,故正确;
C .加水稀释促进醋酸钠水解,导致溶液中pH 大小为CH 3COONa >NaOH ,故C 错误;
D .分别与同浓度的盐酸反应,恰好反应时消耗的盐酸体积与NaOH 、CH 3COONa 的物质的量成正比,n (NaOH )<n (CH 3COONa ),所以醋酸钠消耗的稀盐酸体积大,故D 错误。
12.B 【解析】 【分析】 【详解】
A .当加入10mL0.1 mol/L NaOH 溶液时,溶液中c(HA)=c(A -) ,由HA ⇌H ++A -可知
Ka=(H )(A )(HA)
c c c +-⋅=c(H +)=10-4.76,则0.1mol/L 的某酸HA 中的c(H +)可用三段式进行计算,设电离的c(HA)
为xmol/L :
HA
H A (mol /L)0.100(mol /L)x x x (mol /L)
0.1x
x
x
+-+
-始转平
HA的电离平衡常数K=
(H)(A)
(HA)
c c
c
+-
⋅
=
2
x
0.1x
-
=10-4.76,剩余的c(HA)=0.1-x≈0.1mol/L,解得x=10-2.88,所以a
点溶液的pH为2.88,A正确;
B.b溶液显酸性,c(H+)>(OH-),由电荷守恒可知c(Na+)<c(A-),B错误;
C.溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),当溶液pH=7呈中性时c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(A-),所以b、c之间一定存在c(Na+)=c(A-)的点,C正确;
D.a、b点中溶液显酸性,HA电离出的H+对水的电离起抑制作用,c点酸碱恰好完全反应生成盐NaA,对水的电离起促进的作用,所以a、b、c三点中,c点水的电离程度最大,D正确;
答案选B。
【点睛】
溶液中一直存在电荷守恒,酸、碱对水的电离起抑制作用,能水解的盐对水的电离起促进作用。
13.C
【解析】
A、没有滴入盐酸时,MOH的AG=-8,,根据水的离子积Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,
解出c(OH-)=10-3mol·L-1,因此MOH为弱碱,电离方程式为MOH=M++OH-,故A错误;B、C点时AG=0,即c(H+)=c(OH-),溶液显中性,MOH为弱碱,溶液显中性时,此时溶质为MOH和MCl,因此消耗HCl的体积小于10mL,故B错误;C、B点加入盐酸溶液的体积为5mL,此时溶液中溶质为MOH 和MCl,且两者物质的量相等,根据电荷守恒,由c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),根据物料守恒,c(M+)+c(MOH)=2c(Cl-),两式合并得到c(M+)+2c(H+)=c(MOH) + 2c(OH-),故C正确;D、随着HCl的滴加,当滴加盐酸的体积为10mL时,水电离程度逐渐增大,当盐酸过量,对水的电离程度起到抑制,故D错误。
14.D
【解析】
【分析】
A.天然油脂为高级脂肪酸与甘油生成的酯,水解反应属于取代反应的一种;
B.在加入新制氢氧化铜悬浊液之前需要加入NaOH溶液;
C.加入硫酸钠,蛋白质不变性;
D.氨基酸含羧基和氨基官能团。
【详解】
A.油脂得到皂化是在碱性条件下发生的水解反应,水解反应属于取代反应,故A错误;
B.在加入新制氢氧化铜悬浊液之前需要加入NaOH溶液中和未反应的稀硫酸,否则不产生砖红色沉淀,故B错误;
C.加入浓硫酸钠溶液,蛋白质发生盐析,不变性,故C错误;
D .氨基酸结构中都含有﹣COOH 和﹣NH 2 两种官能团,甘氨酸为最简单的氨基酸,故D 正确; 故选:D 。
【点睛】
解题关键:明确官能团及其性质关系,易错点A ,注意:水解反应、酯化反应都属于取代反应。
15.B 【解析】 【详解】
由于还原性 I - > Fe 2+ > Br -,所以在只含有I -、Fe 2+、Br -溶液中通入一定量的氯气,首先发生反应:Cl 2+2I -===2Cl -+I 2;当I -反应完全后再发生反应:2Fe 3++ Cl 2=2Fe 2++2Cl -,当该反应完成后发生反应:
Cl 2+2Br -===2Cl -
+Br 2。
因此可能存在的情况是Fe 2+、Cl -、Br -,故选项是B 。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.水浴加热 Mg 2++HCO 3-+NH 3·H 2O+(n-1)H 2O=MgCO 3·nH 2O+NH 4+ 取最后一次洗涤液少量,加入盐酸酸化的BaCl 2溶液,若不出现沉淀,即洗涤干净 暂时储存CO 2,有利于CO 2被NaOH 溶液吸收,且能保持装置中压强相对稳定 升高温度气体的溶解度减小,使溶解在水中的CO 2逸出,便于吸收完全 (1.000-84a )/18a 1 【解析】 【分析】 【详解】
(1)①①水浴加热受热均匀,易于控制,不高于100℃均可采用水浴加热, 故答案为水浴加热;
②将250mL MgSO 4溶液逐滴加入NH 4HCO 3溶液中,用氨水调节溶液pH 到9.5,反应生成碳酸镁结晶水合物,反应的化学方程式为Mg 2++HCO 3-+NH 3·
H 2O+(n-1)H 2O=MgCO 3·nH 2O+NH 4+, 故答案为Mg 2++HCO 3-+NH 3·
H 2O+(n-1)H 2O=MgCO 3·nH 2O+NH 4+; (2)①装置中气球可以缓冲压强并封闭装置,暂时储存CO 2,有利于CO 2被NaOH 溶液吸收,且能保持装置中压强相对稳定,
故答案为暂时储存CO 2,有利于CO 2被NaOH 溶液吸收,且能保持装置中压强相对稳定;②反应后期将温度升到30℃,使生成的二氧化碳全部逸出后被氢氧化钠溶液吸收,减少测定产生的误差, 故答案为升高温度气体的溶解度减小,使溶解在水中的CO 2逸出,便于吸收完全;
③实验测得每1.000g 碳酸镁晶须产生的CO 2平均值为a mol ,依据元素守恒可知,碳酸镁物质的量为amol ,根据化学式可知,MgCO 3•nH 2O 中碳酸镁晶体中碳酸镁和结晶水物质的量之比为1:n ,得到1:n=a :
1.000g 84ag)
18/g mol
(;得到n=(1.000-84a )/18a ,故答案为(1.000-84a )/18a ;
(3)MgCO 3•nH 2O n=1~5,分析图象400°C 剩余质量为82.3g ,为失去结晶水的质量,剩余质量为39.5g
是碳酸镁分解失去二氧化碳的质量,得到100g×
18
1884
n
n+
=100-82.3,解得n=1,
故答案为1。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.醚键、羟基、羧基取代反应保护(酚)羟基乙二醛
+O2→18
【解析】
【分析】
根据A的分子式和B的结构可知A为乙二醛(OHC-CHO),乙二醛氧化生成B;根据C、E、B的结构可知
D为;B与D发生加成反应生成E();F与BnCl碱性环境下,发生取代反应生成G(),保护酚羟基不被后续步骤破坏;H与氢气发生取代反应生成丹参素,据此分
析。
【详解】
(1)根据合成路线逆推可知D为邻苯二酚。
H()中所含官能团为醚键、羟基、羧基;
答案:醚键、羟基、羧基
(2)F G
→的结果是F中的羟基氢被苄基取代,所以是取代反应。
从F到目标产物,苯环上的两个羟基未发生变化,所以F G
→是为了保护酚羟基,防止它在后续过程中被破坏。
答案:取代反应保护(酚)羟基
(3)A为乙二醛(OHC-CHO),A B
→属于醛基的氧化反应,方程式为+O2→;答案:乙二醛+O2→
(4)根据题意,N的同分异构体必含一个酚羟基,另一个取代基可能是:HCOOCH2CH2-、HCOOCH(CH3)、
OHCCH(OH)CH2-、OHCCH2CH(OH)-、、,每个取代基与酚羟基都有邻、
⨯=;其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为1:1:1:2:2:3的物质间、对三种位置关系,共有6318
的结构简式是;
答案:18
(5)由原料到目标产物,甲基变成了羧基(发生了氧化反应),但羟基未发生变化。
由于酚羟基易被氧化,所以需要预先保护起来。
根据题意可以使用BnCl进行保护,最后通过氢气使酚羟基复原,合成路线为
;
答案:
【点睛】
本题难点第(4)小题同分异构体种类判断①注意能发生银镜反应的有醛基、甲酸盐、甲酸某酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等;②先确定官能团种类,在确定在苯环中的位置。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.1,2-二甲苯(邻二甲苯)
加成反应 2 NaOH醇溶液 c 12种【解析】
【分析】
由A的分子式、C的结构简式,可知芳香烃A为,结合B的分子式与C的结构,可知B为,B与液溴在光照条件下反应得到C.由D的分子式、D后产物结构,结合信息i,可推知D 为,则C与甲醇发生酯化反应生成D,故试剂a为CH3OH.D后产物发生酯的碱性水解、酸化得到E为.由H的结构,结合信息ii可知F为,F发生消去反应生成G为,G发生加成反应得到H。
【详解】
(1)A是,其名称是:邻二甲苯。
(2)①苯环上只有一个取代基,②能发生银镜反应,含有醛基,③能发生水解反应,含有酯基,是甲酸酯,符合上列条件的B的一种同分异构体:;
(3)由C生成D的化学方程式是。
(4)G含有碳碳双键,由G生成H的反应是加成反应,F为,含有酯基和I原子,水解生成的羧基和HI可与NaOH溶液反应,1mol F与足量NaOH溶液反应,消耗2mol NaOH。
(5)试剂b是NaOH醇溶液,F发生消去反应生成G为。
(6)a.G为,不存在顺反异构体,故a错误;
b.1mol G最多可以与4mol H2发生加成反应,故b错误;
c.1mol H含有两摩尔酯基,与足量NaOH溶液反应,消耗2molNaOH,故c正确。
(7)①含有苯环②含有2个-CHO ③苯环上有两个取代基分为四种情况,-CHO和-CH2CH2CHO、-CHO和-CH(CH3)CHO、两个-CH2CHO、-CH3和-CH(CHO)2,每种情况两个原子团在苯环上分布均有邻、间、
对,三种情况,满足下面条件的同分异构体共有4×3=12种。
【点睛】
本题考查有机物的推断与合成,关键是对给予信息的理解,明确化学键的断裂与形成,侧重考查学生的分析推理能力、知识迁移运用能力,熟练掌握官能团的性质与转化。
难点(7)同分异构体的书写,明确题目的要求,对残基进行分类,是快速解题的关键。
19.299 二16.9 ΔH1+ΔH4-2ΔH380 72 32
【解析】
【分析】
(1)利用反应吸收的总能量与释放的总能量的差值等于焓变进行计算;
(2)①根据速率常数表达式得出x,y的值,总级数等于x+y;
②根据所给公式和题中已知条件,结合自然对数的表示方法进行计算时间t;
(3)①利用盖斯定律计算ΔH2;
②列三段式,利用平衡时的压强表示化学平衡常数,计算出各物质的分压和K p2。
【详解】
(1)焓变等于反应吸收的总能量与释放的总能量的差,设1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ ,则:2xkJ−436kJ−151kJ=11kJ ,解得x=299;
(2)①根据题意速率常数表达式中各物理量符号的含义,反应H 2(g)+I 2(g)→2HI(g),速率表达式:v =k×c(H 2)×c(I 2),则x=1,y=1,该总级数=x+y=2;
②根据题意,过氧化氢分解一半,则分解一半时的浓度c=12
c 0。
则0c c 12=;已知c=c 0e -kt ,则0c c = e -kt ,
等式两边取自然对数,ln
c
c = ln e -kt =- kt ,ln2=kt ,k=0.0410 min -1,ln2=0.693,故t=
1ln20.693
k 0.0410 min
-==16.9min ; (3)①已知:①I 2(g)⇌2I(g)ΔH 1,②I 2(g)+ H 2(g)⇌2HI(g)ΔH 2,③HI(g)⇌I(g)+ H(g)ΔH 3,④H 2(g)⇌2H(g)ΔH 4;根据盖斯定律可知,反应:②=①+2×③+④,可得ΔH 2=ΔH 1+ΔH 4-2ΔH 3;
②将等物质的量的I 2和H 2置于密闭容器中,起始总压强为416kPa ,故I 2和H 2的起始分压分别为208 kPa ,由体系达平衡,总压强为456kPa ,则密闭容器中气体体积增大,已知K p3、 K p4值很小,则容器中有两步反应发生,即①I 2(g)⇌2I(g)K p1 = 200,②I 2(g)+ H 2(g)⇌2HI(g),利用三段式,设I 2和H 2的转化分压分别为x ,
()()()222082080x I g H g 2H x 2x I g kPa kPa k 208x
208x
2a
x
P +
--始变平
设I 2(g)的转化分压为y ,则列“三段式”:
()()2I g 2I g kPa 208x kPa kPa
200y 82y x 2y
y
---始变平
已知K p1 = 200 体系达平衡,总压强为456kPa ,反应①的压强表示的平衡常数K p1 =
()()()
2
22p I g 2y 208x y
p I g =
⎡⎤⎣⎦⎡⎤⎣--⎦
=200,208-x+2x +2y+208-x-y=456,解得y=40,x=136,1500K 平衡体系中I (g )、
H 2(g )分压分别为2y=80kPa ,208-x=72kPa ,K p2= ()()()()2
222p HI g p I g H 1362=
722
p g 3⎡⎤⨯⎣⎦
⨯⋅⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦
=32。
【点睛】
本题难点在于第(2)题中自然对数ln 的含义,自然对数是以e 为底的对数,对于自然对数的理解是该题解题关键。