2019-2020学年北京市朝阳区北京工业大学附属中学新高考化学模拟试卷含解析
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2019-2020学年北京市朝阳区北京工业大学附属中学新高考化学模拟试卷一、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.异丙烯苯和异丙苯是重要的化工原料,二者存在如图转化关系:
下列说法正确的是
A.异丙烯苯分子中所有碳原子一定共平面
B.异丙烯苯和乙苯是同系物
C.异丙苯与足量氢气完全加成所得产物的一氯代物有6种
D.0.05mol异丙苯完全燃烧消耗氧气13.44L
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.异丙烯基与苯环靠着单键相连,单键可以旋转,因而异丙烯苯分子中所有碳原子不一定共平面,A错误;
B.异丙烯苯分子式为C9H10,乙苯分子式为C8H10,两者分子式相差一个“C”,不符合同系物之间分子组成相差若干个CH2,B错误;
C.异丙苯与足量氢气完全加成生成,根据等效氢原则可知该产物有6种氢原子,因而其一氯
代物有6种,C正确;
D.异丙苯分子式为C9H12,该燃烧方程式为C9H12+12O29CO2+6H2O,0.05mol异丙苯完全燃烧消耗氧气0.6mol,但氧气所处状态未知(例如标准状况),无法计算气体体积,D错误。
故答案选C。
【点睛】
需注意在标准状况下,用物质的体积来换算所含的微粒个数时,要注意,在标准状况下,只有1 mol 气体的体积才约是22.4 L。
而某些物质在标况下为液体或固体是高考中换算微粒常设的障碍。
如:标准状况下,22.4 L CHCl3中含有的氯原子数目为3N A。
标准状况下,CHCl3为液体,22.4 L CHCl3的物质的量远大于1 mol,所以该说法不正确。
2.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.遇苯酚显紫色的溶液:I-、K+、SCN-、Mg2+
B.pH=12 的溶液:K+、Na+、ClO-、SO32—
C.水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Cl-、CH3COO-、Cu2+
D.0.1 mol·L-1的K2SO4溶液:Na+、Al3+、Cl—、NO3—
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.遇苯酚显紫色的溶液,说明溶液中含有Fe3+,Fe3+与I-因发生氧化还原反应而不能大量共存,Fe3+与SCN -能反应生成络合物,而不能大量共存,A不符合题意;
B.ClO-具有强氧化性,SO32-具有还原性,ClO-与SO32-能发生氧化还原反应而不能大量共存,B不符合题意;
C.酸碱抑制水的电离,溶液中水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1,该溶液可能显酸性或碱性;酸性溶液中,H+与CH3COO-不能大量共存,C不符合题意;
D.0.1 mol·L-1的K2SO4溶液,溶液中的Na+、Al3+、Cl-、NO3-能够大量共存,D符合题意;
答案选D。
【点睛】
在做离子共存题的时候,重点要注意题目中暗含的信息,例如溶液中水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1,这个溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液,弱酸根离子与H+不能够大量共存,弱碱阳离子与OH-不能够大量共存。
3.化学与生产、生活及环境密切相关,下列有关说法不正确
...的是
A.二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品和饮料中
B.工业生产时加入适宜的催化剂,除了可以加快反应速率之外,还可以降低反应所需的温度,从而减少能耗
C.《本草经集注》中记载了区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,这是利用了“焰色反应”
D.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果产生的乙烯以达到保鲜目的
【答案】A
【解析】
【详解】
A.二氧化硫具有较强的还原性,故常用作葡萄酒的抗氧化剂,选项A错误;
B.催化剂可以降低活化能,从而起到加快速率,降低所需能量等作用,选项B正确;
C.利用钾和钠的焰色反应不同进行区分,选项C正确;
D.乙烯有催熟的效果,高锰酸钾溶液可以吸收乙烯,选项D正确。
答案选A。
【点睛】
本题考查化学与生产、生活的关系,要求学生能够用化学知识解释化学现象,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力,易错点为选项B催化剂可以降低活化能,从而起到加快速率,降低所需能量等作用。
4.酚酞是一种常见的酸碱指示剂,其在酸性条件下结构如图所示,则下列对于酚酞的说法正确的是
()
A.在酸性条件下,1mol酚酞可与4molNaOH发生反应
B.在酸性条件下,1mol酚酞可与4molBr2发生反应
C.酸性条件下的酚酞在一定条件下可以发生加聚反应生成高分子化合物
D.酸性条件下的酚酞可以在一定条件下发生加成反应,消去反应和取代反应
【答案】B
【解析】
【详解】
A.在酸性条件下,酚羟基和羧基可以和氢氧化钠反应,故1mol酚酞可与3molNaOH发生反应,A错误;B.在酸性条件下,两个酚羟基有4个邻位氢原子,1mol酚酞可与4molBr2发生反应,B正确;
C.酚酞分子中没有碳碳双键,所以酸性条件下的酚酞不能发生加聚反应,C错误;
D.酚羟基不能发生消去反应,连接醇羟基的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,也不能发生消去反应,D错误;
故选B。
5.下列实验目的能实现的是
A.实验室制备乙炔B.实验室制备氢氧化亚铁C.实验
室制取氨气D.实验室制取乙酸丁酯
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.反应剧烈发出大量的热,不易控制反应速度,且生成氢氧化钙易堵塞多孔隔板,则不能利用图中制取气体的简易装置制备乙炔,故A错误;
B.Fe与硫酸反应生成氢气,可排出空气,但图中左侧试管内的导气管没有伸入到反应的液面内,硫酸亚铁溶液不能通过利用氢气的压强,使硫酸亚铁与NaOH接触而反应,故B错误;
C.碳酸氢铵分解生成氨气、水、二氧化碳,碱石灰可吸收水、二氧化碳,则图中装置可制备少量氨气,故C正确;
D.乙酸丁酯的沸点124~126℃,反应温度115~125℃,则不能利用图中水浴加热装置,故D错误;
故选:C。
6.有机物X 的结构简式如图所示,下列有关说法错误的是
A.X 的分子式为C13H10O5
B.X 分子中有五种官能团
C.X 能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.X 分子中所有碳原子可能共平面
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A. 由结构简式,X的分子式为C13H10O5,故A正确;
B .X 分子中有羧基、羟基、羰基、碳碳双键四种官能团,故B 错误;
C .X 分子中有碳碳双键,X 能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C 正确;
D .X 分子中有11个碳是sp 2杂化,平面三角形结构,与它相连的碳共面,有2个碳是sp 3杂化,可以通过旋转后共面,X 分子中所有碳原子可能共平面,故D 正确; 故选B 。
【点睛】
本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质、有机反应为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意结构及对称性判断,难点D ,抓住共面的条件,某点上相连的原子形成的周角之和为360°,易错点B ,苯环不是官能团。
7.面对突如其来的新型冠状病毒,越来越多人意识到口罩和医用酒精的重要作用,医用口罩由三层无纺布制成,无纺布的主要原料是聚丙烯树脂。
下列说法错误..的是 A .医用口罩能有效预防新型冠状病毒传染 B .聚丙烯树脂属于合成有机高分子材料 C .医用酒精中乙醇的体积分数为95%
D .抗病毒疫苗冷藏存放的目的是避免蛋白质变性 【答案】C 【解析】 【详解】
A .医用口罩能够有效阻挡病毒的进入人体感染,故A 不符合题意;
B .聚丙烯树脂为合成树脂材料,属于合成有机高分子材料,故B 不符合题意;
C .医用酒精中乙醇的体积分数为75%,故C 符合题意;
D .疫苗中主要成分为蛋白质,若温度过高,蛋白质会发生变性,故D 不符合题意; 故答案为:C 。
8.将1
230.2mol L Na CO -⋅溶液和10.1mol L -⋅盐酸等体积混合,在混合溶液中,下列关系式正确的是
A .(
)()()()()()23
3
c Na c H c OH c Cl c HCO c CO +
+
-
-
--+=+++
B .(
)()()()()()23
3
c Na
c HCO c Cl c CO c OH c H +
--
--
+
>>>>>
C .()()()()23
3
2
3
2c Na c CO c HCO c H CO +
--=++
D .(
)()()()3
2
3
c OH
c H c HCO 2c H CO -
+
-=++
【答案】B 【解析】 【分析】
混合后发生反应:Na 2CO 3+HCl=NaCl+NaHCO 3,混合溶液中含三种溶质(Na 2CO 3、NaCl 、NaHCO 3)且物质
的量浓度相等。
【详解】
A.电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故A错误;
B. CO32-的水解程度大于HCO3-,且溶液呈碱性,故c(Na+)> c(HCO3-)> c(Cl-)> c(CO32-)> c(OH-)> c(H+),故B正确;
C.物量守恒式应为c(Na+)=2 c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3),故C错误;
D.根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),物料守恒c(Na+)=2 c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3),联立可得c(OH-)+c(Cl-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+),故D错误;
答案:B
【点睛】
电荷守恒、物料守恒、质子守恒是比较离子浓度常用的方法。
9.根据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【详解】
A.向2 mL浓度均为1.0mol·L-1的NaCl、NaI混合溶液中滴加2~3滴0.01mol·L-1AgNO3溶液,振荡,有黄色沉淀产生。
说明先生成AgI沉淀,从而说明K sp(AgCl)>K sp(AgI),正确;
B.某溶液中加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生,再加入足量稀盐酸,白色沉淀不消失。
不能证明原溶液中有SO42-,因为若含SO32-,也会生成BaSO4沉淀,错误;
C.向两支分别盛有0.1 mol·L-1 醋酸和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液,可观察到前者有气泡产生,后者无气泡产生。
说明酸性:CH3COOH>H2CO3>H3BO3,从而说明电离常数:K a(CH3COOH)>K a1(H2CO3)>K a(H3BO3),正确;
D.在两支试管中各加入4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4酸性溶液和2 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4,再向其中一支试管中快速加入少量MnSO4固体,加有MnSO4的试管中溶液褪色较快。
从而说明Mn2+对该反应有催化作用,正确。
故选B。
10.我国是世界最大的耗煤国家,下列加工方法不属于煤的综合利用的是
A.干馏B.气化C.液化D.裂解
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
煤的综合利用是指通过物理或化学加工等途径,回收和利用煤中的各种有益组分,以获得多种产品的方法,包括煤的气化、液化和干馏,均属于煤的综合利用;而裂解是石油的综合利用的方法。
故选:D。
11.线型PAA()具有高吸水性,网状PAA 在抗压性、吸水性等方面优于线型PAA。
网状PAA 的制备方法是:将丙烯酸用NaOH 中和,加入少量交联剂a,再引发聚合。
其部分结构片段如图所示,列说法错误的是
A.线型PAA 的单体不存在顺反异构现象
B.形成网状结构的过程发生了加聚反应
C.交联剂a 的结构简式是
D.PAA 的高吸水性与—COONa 有关
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 线型PAA的单体为CH2=CHCOONa,单体不存在顺反异构现象,故A正确;
B. CH2=CHCOONa中的碳碳双键发生的加成聚合反应,形成网状结构,过程发生了加聚反应,故B正确;
C. 分析结构可知交联剂a的结构简式是,故C错误;
D. 线型PAA()具有高吸水性,和−COONa易溶于水有关,故D正确;
故选:C。
12.室温下,用0.100mol·L−1的NaOH溶液分别滴定均为20.00mL0.100mol·L−1的HCl溶液和醋酸溶液,滴定曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)>20.00mL
C.V(NaOH)=20.00mL时,两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
【答案】C
【解析】
【详解】
A. 0.100mol·L-1的HCl溶液和醋酸溶液,醋酸属于弱酸,存在电离平衡,所以起点pH较小的Ⅰ表示的是滴定盐酸的曲线,A项错误;
B. 当醋酸与氢氧化钠恰好完全反应时,形成醋酸钠溶液,醋酸钠水解使溶液pH>7,所以pH =7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)<20.00mL,B项错误;
C. V(NaOH)= 20.00mL时,酸碱恰好完全反应,因为CH3COO-水解而消耗,所以两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-),C项正确;
D. V(NaOH)=10.00mL时,生成的醋酸钠与剩余醋酸浓度相等,由于醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,所以溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D项错误;
答案选C。
13.乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C 2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。
乙烯的平衡转化率随温度、压强的
变化关系如下(起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,容器体积为1 L)。
下列分析不正确
...的是()
A.乙烯气相直接水合反应的∆H<0 B.图中压强的大小关系为:p1>p2>p3
C.图中a点对应的平衡常数K =
5 16
D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b
【答案】B
【解析】
【分析】
A. 温度升高,乙烯的转化率降低,平衡逆向移动;
B. 增大压强,平衡正向移动,乙烯的转化率增大;
C. 由图象可知a点时乙烯的转化率为20%,依据三段法进行计算并判断;
D. 升高温度,增大压强,反应速率加快。
【详解】
A. 温度升高,乙烯的转化率降低,平衡逆向移动,正向为放热反应,∆H<0,A项正确;
B. 增大压强,平衡正向移动,乙烯的转化率增大,由图可知,相同温度下转化率p1<p2<p3,因此压强p1<p2<p3,B项错误;
C. 由图象可知a点时乙烯的转化率为20%,那么乙烯转化了0.2mol/L
C2H4(g) + H2O(g) C2H5OH(g)
始(mol/L) 1 1 0
转(mol/L) 0.2 0.2 0.2
平(mol/L) 0.8 0.8 0.2
平衡常数K= K=
()
()()
25
242
c C H OH
c C H c H O
=
0.2
0.80.8
⨯
=
5
16
,C项正确;
D. 升高温度,增大压强,反应速率加快b点温度和压强均大于a点,因此反应速率b>a,所需要的时间:a>b,D项正确;
答案选B。
14.向某Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中加入少量的BaCl2固体(溶液体积变化、温度变化忽略不计),测得溶液中离子浓度的关系如图所示,下列说法正确的是( )
已知:K sp (BaCO 3)=2.40⨯10-9
A .A 、
B 、
C 三点对应溶液pH 的大小顺序为:A>B>C B .A 点对应的溶液中存在:c(CO 32-)< c(HCO 3-) C .B 点溶液中 c(CO 32-)=0.24mol/L
D .向C 点溶液中通入CO 2可使C 点溶液向B 点溶液转化 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
A .CO 32-的水解能力强于HCO 3-,因此溶液中的CO 32-的浓度越大,溶液中的OH -的浓度越大,pH 越大。
溶液中的CO 32-的浓度越大,则32-3-(CO )-lg (HCO )c c 的值越小,从图像可知,A 、B 、C 三点对应的溶液的32-3-(CO )-lg (HCO )
c c 的值依次增大,则溶液的pH 依次减小,pH 的排序为A>B>C ,A 正确; B .A 点对应的溶液的32-3-(CO )-lg (HCO )c c 小于0,可知32-3-(CO )(HCO )
c c >0,可知c(CO 32-)>c(HCO 3-),B 错误; C .B 点对应的溶液的lgc(Ba 2+)=-7,则c(Ba 2+)=10-7mol ·L -1,根据K sp (BaCO 3)=c(Ba 2+)c(CO 32-)= 2.40⨯10-9,可得c(CO 32-
)=
-9sp 3-2
2+-7
K (BaCO ) 2.410==2.410mol /(Ba )10
L c ⨯⨯,C 错误; D .通入CO 2,CO 2与水反应生成H 2CO 3,H 2CO 3第一步电离产生较多的HCO 3-
,32-3-(CO )(HCO )c c 减小,则
32-3-(CO )-lg (HCO )
c c 增大,C 点不能移动到B 点,D 错误。
答案选A 。
【点睛】
D 项也可以根据电离平衡常数推导,根据HCO 3-
H ++CO 32-,有+232
3(H )(CO )K (HCO )
a c c c -
-
=,转化形式可
得,232+3(CO )K (HCO )(H )a c c c --=,通入CO 2,溶液的酸性增强,c(H +)增大,232+3(CO )K (HCO )(H )
a c c c --=减小,则32-3-
(CO )-lg (HCO )
c c 增大。
15.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A .向苯酚钠溶液中通入少量CO 2:2C 6H 5O -+CO 2+H 2O→2C 6H 5OH +CO 32-
B .向NaNO 2溶液中滴加酸性KMnO 4溶液:5NO 2-+2MnO 4-+3H 2O=5NO 3- +2Mn 2++6OH -
C .向AlCl 3溶液中滴加过量氨水:Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+
D .NaHSO 4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性:H ++SO 42-+Ba 2++OH -=BaSO 4↓+H 2O
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为酸性强弱关系为H 2CO 3>C 6H 5OH>HCO 3-,所以即使通入过量的CO 2也不会有CO 32-生成:C 6H 5O -+CO 2+H 2O―→C 6H 5OH +HCO 3-。
A 项错误;
B.因为是酸性溶液,所以产物中不会有OH -生成,正确的反应方程式为5NO 2- +2MnO 4-+6H +===5NO 3- +2Mn 2++3H 2O 。
B 项错误;
C.Al(OH)3不能与氨水反应,所以该离子方程式是正确的,C 项正确;
D.离子方程式不符合物质[Ba(OH)2]的组成,正确的离子方程式为2H ++SO 42-+Ba 2++2OH -===BaSO 4 ↓+2H 2O 。
D 项错误;答案选C 。
【点睛】
离子方程式正误判断题中常见错误:(1)不能正确使用分子式与离子符号;(2)反应前后电荷不守恒;(3)得失电子不守恒;(4)反应原理不正确;(5)缺少必要的反应条件;(6)不符合物质的组成;(7)忽略反应物用量的影响等。
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 -1 MgSO 4溶液和0.5mol·L -1 NH 4HCO 3溶液。
步骤2:用量筒量取500mL NH 4HCO 3溶液于1000mL 三颈烧瓶中,开启搅拌器。
温度控制在50℃。
步骤3:将250mL MgSO 4溶液逐滴加入NH 4HCO 3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(MgCO 3·nH 2O 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MgCO 3·
nH 2O 沉淀的化学方程式为__________。
③步骤4检验沉淀是否洗涤干净的方法是__________。
(2)测定生成的MgCO3·nH2O中的n值。
称量1.000碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入适量水,并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℃,最后将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测得每7.8000g碳酸镁晶须产生标准状况下CO2为1.12L,则n值为_______。
(3)碳酸镁晶须可由菱镁矿获得,为测定某菱镁矿(主要成分是碳酸镁,含少量碳酸亚铁、二氧化硅)中铁的含量,在实验室分别称取12.5g菱镁矿样品溶于过量的稀硫酸并完全转移到锥形瓶中,加入指示剂,用0.010mol/L H2O2溶液进行滴定。
平行测定四组。
消耗H2O2溶液的体积数据如表所示。
实验编号 1 2 3 4
消耗H2O2溶液体积/mL 15.00 15.02 15.62 14.98
①H2O2溶液应装在_________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②根据表中数据,可计算出菱镁矿中铁元素的质量分数为_________ %(保留小数点后两位)。
【答案】水浴加热MgSO4+NH4HCO3+NH3▪H2O+(n-1)H2O
MgCO3·nH2O↓+(NH4)2SO4取最后一次洗涤
液少许于试管中,加入稀盐酸,无明显现象,然后加入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则沉淀已经洗涤干净缓冲压强(或平衡压强),还可以起到封闭体系的作用使广口瓶中溶解的CO2充分逸出,并被NaOH 溶液充分吸收 4 酸式0.13
【解析】
【分析】
本实验题分为合成碳酸镁晶须、测定MgCO3·nH2O中n值、测定菱镁矿中铁的含量三部分。
合成碳酸镁晶须是利用MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反应生成。
测定MgCO3·nH2O中n值,采用的是加稀硫酸,和MgCO3·nH2O反应,测定产生的CO2的体积,可以通过计算确定MgCO3·nH2O中n值。
测定菱镁矿中铁的含量的原理是将菱镁矿中的铁转化为Fe2+,用H2O2溶液滴定,根据消耗的H2O2的物质的量以及电子守恒即可计算出菱镁矿中铁的含量。
【详解】
(1)①步骤2控制温度在50℃,当温度不超过100℃时,较好的加热方法是水浴加热。
水浴加热既可均匀加热,又可以很好地控制温度。
②MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反应生成MgCO3·nH2O沉淀的同时还得到(NH4)2SO4,化学方程式为:
MgSO4+NH4HCO3+NH3▪H2O+(n-1)H2O
MgCO3·nH2O↓+(NH4)2SO4。
③步骤4检验沉淀是否洗涤干净,可以检验洗涤液中的SO42-,方法是取最后一次洗涤液少许于试管中,加入稀盐酸,无明显现象,然后加入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则沉淀已经洗涤干净。
(2)①图中气球可以缓冲压强(或平衡压强),还可以起到封闭体系的作用。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是使广口瓶中溶解的CO2充分逸出,并被NaOH溶液充分吸收。
③标准状况下1.12LCO2的物质的量为0.05mol,根据碳守恒,有
7.8000g
(84+18n)g/mol
=0.05mol,解得n=4。
(3)①H2O2溶液有强氧化性和弱酸性,应装在酸式滴定管中。
②四次实验数据,第3次和其他三次数据偏离较大,舍去,计算出三次实验消耗H2O2溶液体积的平均值为15.00mL。
n(H2O2)=0.015L×0.010mol/L=1.5×10-4mol,在H2O2和Fe2+的反应中,H2O2做氧化剂,-1价氧的化合价降低到-2价,Fe2+中铁的化合价升高到+3价,根据电子守恒,n(Fe2+)=2(H2O2)= 3×10-4mol,则m(Fe)=
3×10-4mol×56g/mol=0.0168g,实验菱镁矿中铁元素的质量分数为0.0168
12.5
×100%=0.13%。
【点睛】
当控制温度在100℃以下时,可以采取水浴加热的方法。
检验沉淀是否洗涤干净时需要选择合适的检测离子,选择检测的离子一定是滤液中的离子,并且容易通过化学方法检测。
检验沉淀是否洗涤干净的操作需要同学记住。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.由芳香烃A制备M(可用作消毒剂、抗氧化剂、医药中间体)的一种合成路线如下:
已知: R1COOR2
请回答:
(1)A的结构简式为_____;D中官能团的名称为___ 。
(2)由D生成E的反应类型为____;G的分子式为___ 。
(3)由E与足量氢氧化钠的乙醇溶液反应的化学方程式为____。
(4)M的结构简式为____。
(5)芳香化合物H为C的同分异构体,H既能发生银镜反应又能发生水解反应,其核磁共振氢谱有4组吸收峰。
写出符合要求的H的一种结构简式______。
(6)参照上述合成路线和信息,以苯甲酸乙酯和CH3MgBr为原料(无机试剂任选),设计制备
的合成路线_____。
【答案】羧基、氯原子加成反应C10H16O2
+2NaOH+NaCl+2H2O
【解析】
【分析】
A的分子式为C7H8,结合B的结构,应是与CO发生加成反应,可知A为.对比B与C的结构,结合反应条件、C的分子式,可知B中醛基氧化为羧基得到C,C与氯气发生苯环上取代反应生成D,D与氢气发生加成反应生成E,E发生取代反应生成F,故C为、D为、E为.F
与乙醇发生酯化反应生成G为,G发生信息中反应生成M为。
(1)A的结构简式为;D为,其官能团为羧基、氯原子;
(2)根据分析可知D与氢气发生加成反应生成E;G的结构简式为,分子式为C10H16O2;
(3)E为,与足量氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件发生氯原子的消去反应,以及羧基与氢氧化钠的中和反应,故反应方程式为:+2NaOH+NaCl+2H2O;
(4)由分析可知M的结构简式为;
(5)C为,其同分异构体H既能发生银镜反应又能发生水解反应说明其含有—CHO结构且含有酯基,核磁共振氢谱有4组吸收峰说明其结构对称,则符合条件的H为:;
(6)加聚反应得到,发生消去反应得到,由信息可知苯甲酸乙酯与①CH3MgBr、②H+/H2O作用得到,合成路线流程图为。
解决本题充分利用物质的结构与反应条件进行分析判断,熟练掌握官能团的性质与转化;注意对信息的理解,明确题目所给反应中是哪个化学键的断裂与形成。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.芳香化合物A(C9H9O3Br)可以发生如图所示的转化,合成两种重要的高分子化合物G和H(其他产物和水已略去)。
已知A遇氯化铁溶液显紫色,请回答下列问题:
(1)B的结构简式为____________,其核磁共振氢谱图显示有______种不同环境的氢原子。
(2)D的名称是________________;C和E生成H的反应类型为_______________
(3)1molA与足量NaOH 溶液充分反应,消耗NaOH的物质的量为____________
(4)C生成D的化学方程式为________________________
(5)W是B的同系物,比B多一个碳原子,符合下列条件的W的同分异构体有______种。
①遇氯化铁溶液显紫色
②既能发生水解反应又能发生银镜反应
(6)参照上述合成路线,根据信息,以乙醇为原料(无机试剂任选)设计制备的合成路线_______________
ⅰ.+H2O(R1、R2为烃基或氢)
ⅱ.R-HC CH-R'
【答案】 4 乙二醛缩聚反应3mol
HOCH2CH2OH+O2OHCCHO + 2H2O 13
【解析】
【分析】
由G可知B的结构简式为,A遇氯化铁溶液变紫色,说明A中含有酚羟基,C中不饱
和度为2226
2
⨯+-
=0,说明C中不含双键,则C结构简式为HOCH2CH2OH,A发生水解反应生成B、C,
结合A分子式知,A结构简式为;C被氧化生成D,D结构简式为OHCCHO,D和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应然后酸化得到E,E为HOOCCOOH,E和甲醇发生酯化反应生成F,F为CH3OOCCOOCH3,H为C、E发生缩聚反应生成高分子,H为
;
(6)由已知信息ⅱ可知制备应有CH3CH=CHCHO发生分子内加成反应即可,而CH3CHO发生信息
ⅰ的反应即可得到CH3CH=CHCHO,再结合乙醇催化氧化生成CH3CO即可解答。
【详解】
(1)由分析知B的结构简式为,其核磁共振氢谱图显示有4种不同环境的氢原子;
(2)D结构简式为OHCCHO,D的名称是乙二醛;乙二醇和乙二酸通过缩聚反应生成的H为聚乙二酸乙二酯,则反应类型为缩聚反应;
(3)由分析知A为,其与足量NaOH水溶液在加热条件下发生反应的方程式为,则1molA与足量NaOH 溶液充分反应,消耗NaOH的物质的量为3mol;
(4)C生成D的反应为乙二醇催化氧化生成乙二醛,发生反应的化学方程式为
HOCH2CH2OH+O2OHCCHO + 2H2O;
(5)B是,W是B的同系物,比B多一个碳原子,且符合下列条件:①遇氯化铁溶液显紫色,说明含有酚羟基;②既能发生水解反应又能发生银镜反应,说明为甲酸酯,即含有HCOO-;则:①分子结构中含有酚羟基和HCOOCH2-,共有3种结构;②分子结构中含有酚羟基、HCOO-和-CH3,其中酚羟基与甲基在邻位共有4种,酚羟基与甲基在间位共有4种,酚羟基与甲基在对位共有2种;故满足条件的W共有3+4+4+2=13种;
(6)由已知信息ⅱ可知制备应有CH3CH=CHCHO发生分子内加成反应即可,而CH3CHO发生信息ⅰ的反应即可得到CH3CH=CHCHO,另外乙醇催化氧化生成CH3CHO,则以乙醇为原料制备的合成路线为。
【点睛】
考查有机物的合成,把握流程中官能团的变化、碳链变化、有机反应、习题中的信息为解答的关键,注意
有机物性质的应用,(6)为解答的难点,应灵活应用信息ⅰ、ⅱ,采用倒推法,根据得出反应
物为CH3CH=CHCHO即可。
19.1840年,Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银制得了N2O5。
(1)F.DanielS等曾利用测压法在刚性反应器中研究了特定条件下N2O5(g)分解反应:
已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=-4.4kJ•mol-1
2NO2(g)=N2O4(g) ΔH2=-55.3kJ•mol-1
则反应N2O5(g)=2NO2(g)+1
2
O2(g)的ΔH=__kJ•mol-1。
(2)查阅资料得知N2O5是硝酸的酸酐,常温呈无色柱状结晶体,微溶于冷水,可溶于热水生成硝酸,熔点32.5℃,受热易分解,很容易潮解,有毒。
在通风橱中进行模拟实验制取N2O5的装置如图:
注:虚线框内为该组同学自制特殊仪器,硝酸银放置在b处。
请回答下列问题:
①实验开始前,需要打开a处活塞并鼓入空气,目的是__。
②经检验,氯气与硝酸银反应的产物之一为氧气,写出此反应的化学反应方程式__。
③实验时,装置C应保持在35℃,可用的方法是__。
④能证明实验成功制得N2O5的现象是__。
⑤装置D中的试剂是__,作用是__。
⑥装置E烧杯中的试剂为__。
【答案】53.1 除去装置C中的水蒸气2Cl2+4AgNO3==4AgCl+2N2O5+O2水浴等装置C中c处有液体生成浓硫酸防止装置E中水蒸气从导管回流到装置C中,引起N2O5潮解NaOH
【解析】
【分析】
实验的目的,用干燥的氯气通过干燥的硝酸银制得了N2O5,所以A装置为Cl2的制取装置;由于N2O5很容易潮解,所以应将Cl2干燥后再通入C装置中,B、D装置中应放入浓硫酸;在C装置中,Cl2与浓硝酸反应生成AgCl、N2O5等,而N2O5的熔点为32.5℃,所以在35℃时,N2O5呈液态;E装置用于吸收尾气中的Cl2等。