〖精选3套试卷〗2020学年河北省沧州市高考化学监测试题
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2021届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.可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g)、②2M(g) Ng)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之
间有无摩擦、可滑动的密封隔板。
反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示,下列判断不正确的是
A.反应①的正反应是放热反应
B.达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为10:11
C.达平衡(I)时,X的转化率为20%
D.在平衡(I)和平衡(II)中,M的体积分数不相等
2.X、Y、Z是三种原子序数依次递增的前10号元素,X的某种同位素不含中子,Y形成的单质在空气中体积分数最大,三种元素原子的最外层电子数之和为12,其对应的单质及化合物转化关系如图所示。
下列说法不正确的是
A.原子半径:X<Z<Y,简单气态氢化物稳定性:Y<Z
B.A、C均为10电子分子,A的沸点低于C的沸点
C.同温同压时,B与D体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理
D.E和F均属于离子化合物,二者组成中阴、阳离子数目之比均为1∶1
3.下列物质分类正确的是
A.SO2、SiO2、CO均为酸性氧化物B.多肽、油脂、淀粉均为酯类
C.烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质D.福尔马林、漂粉精、氨水均为混合物
4.化学与生产、生活、社会密切相关。
下列说法正确的是
A.生石灰、铁粉、硅胶是食品包装中常用的干燥剂
B.乙醇溶液、双氧水均可用于杀菌消毒,但原理不同
C.纯碱是焙制糕点所用发酵粉的主要成分之一
D.SiO2具有导电性,可用于制造光导纤维
5.下列关于有机物的说法正确的是
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.二环己烷( )的二氯代物有7种结构(不考虑立体异构)
C.按系统命名法,化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
D.环己烯()分子中的所有碳原子共面
6.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.pH=1的硫酸溶液1L,溶液中含SO42-的数目等于0.1N A
B.真空密闭容器中充入0.1molH2和0.1molI2充分反应后,容器内分子总数为0.2N A
C.10mL0.1mol⋅L-1的FeCl3与20mL0.1mol⋅L-1KI溶液反应,转移电子数为0.001N A
D.60gSiO2晶体中Si-O键数目为2N A
7.下列实验操作会引起测定结果偏高的是()
A.测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中,晶体加热完全失去结晶水后,将盛试样的坩埚放在实验桌上冷却
B.中和滴定用的锥形瓶加入待测液后,再加少量蒸馏水稀释
C.读取量筒中一定体积的液体时,俯视读数
D.配制物质的量浓度的溶液,定容时仰视刻度线,所配溶液的浓度
8.研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生可逆反应的能量变化及反应历程如图所示。
下列说法不正确的是
A.反应中Fe+是催化剂,FeO+是中间产物B.总反应速率由反应②的速率决定
C.升高温度,总反应的平衡常数K减小D.当有14g N2生成时,转移1mol e-
9.下列实验合理的是()
A.证明非金属性Cl>C
Si B.制备少量氧气C.除去Cl2中的HCl
D.吸收氨气,并防止倒
A.A B.B C.C D.D
10.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl﹣KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。
该电池总反应为:PbSO4+2
LiCl+Ca═CaCl2+Li2SO4+Pb.下列有关说法不正确的是
A.负极反应式:Ca+2Cl﹣﹣2e﹣═CaCl2
B.放电过程中,Li+向负极移动
C.每转移0.2mol电子,理论上生成20.7gPb
D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
11.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1L0.1mol/L的NaHSO4溶液中所含的氧原子数目为0.4N A
B.1mol-OH(羟基)与1 mol H3O+中所含的电子数均为10N A
C.7.1gCl2与足量Fe充分反应,转移的电子数为0.2N A
D.80gCuO和Cu2S的混合物中,所含铜原子数为2N A
12.用N A表示阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是
A.1.0 L 1.0 mol/L的Na2SO4水溶液中含有的氧原子数为4N A
B.1 mol Na2O2固体中含离子总数与1 mol CH4中所含共价键数目相等
C.1 mol NaClO中所有ClO-的电子总数为26 N A
D.标准状况下,6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1N A
13.主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。
W、X、Y、Z的族序数之和为12;X与Y的电子层数相同;向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。
下列说法正确的是
A.原子半径由大到小的顺序为:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
B.氧化物的水化物的酸性:H2XO3<H2YO3
C.ZWY是离子化合物,其水溶液中只存在电离平衡
D.单质熔点:X<Y
14.阿托酸是用于合成治疗胃肠道痉挛及溃疡药物的中间体,其结构如图所示。
下列有关说法正确的是
A.阿托酸分子中所有碳原子一定处于同一平面
B.阿托酸是含有两种官能团的芳香烃
C.阿托酸苯环上的二氯代物超过7种
D.一定条件下,1mol阿托酸最多能4mol H2、1mol Br2发生加成反应
15.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。
下列有关该实验的说法正确的是()
A.在此实验过程中铁元素被还原
B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.某小组以亚硝酸钠(NaNO2)溶液为研究对象,探究NO2-的性质。
实验
试剂
编号及现象
滴管试管
2mL
1%酚酞溶液
1 mol·L-1 NaNO2
溶液
实验I:溶液变为浅红色,微热后红色加深
1 mol·L-1
NaNO2溶液
0.1 mol·L-1 KMnO4
溶液
实验II:开始无明显变化,向溶液中滴加稀
硫酸后紫色褪去
KSCN溶液
1 mol·L-1 FeSO4
溶液(pH=3)
实验III:无明显变化
1 mol·L-1
NaNO2溶液
1 mol·L-1 FeSO4
溶液(pH=3)
实验IV:溶液先变黄,后迅速变为棕色,
滴加KSCN溶液变红
资料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
(1)结合化学用语解释实验I“微热后红色加深”的原因______
(2)实验II证明NO2-具有_____性,从原子结构角度分析原因_________
①为确定棕色物质是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,设计如下实验,请补齐实验方案。
实验溶液a 编号及现象
1 mol·L-1FeSO4溶液(pH=3)i.溶液由___色迅速变为___色
____________________ ii.无明显变化
②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,溶液中有红褐色沉淀生成。
解释上述现象产生的原因_________。
(4)络合反应导致反应物浓度下降,干扰实验IV中氧化还原反应发生及产物检验。
小组同学设计实验V:将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大。
①盐桥的作用是____________________________
②电池总反应式为______________________
实验结论:NO2-在一定条件下体现氧化性或还原性,氧还性强弱与溶液酸碱性等因素有关。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.氨甲环酸(F)又称止血环酸、凝血酸,是一种在外科手术中广泛使用的止血药,可有效减少术后输血。
氨甲环酸(F)的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂未标明):
(1)B的系统命名为_______;反应①的反应类型为_____。
(2)化合物C含有的官能团的名称为_____。
(3)下列有关氨甲环酸的说法中,正确的是_____(填标号)。
a.氨甲环酸的分子式为C8H13NO2
b.氨甲环酸是一种天然氨基酸
d.由E生成氨甲环酸的反应为还原反应
(4)氨甲环酸在一定条件下反应生成高分子化合物的化学方程式为________。
(5)写出满足以下条件的D的同分异构体的结构简式_____。
①属于芳香族化合物②具有硝基③核磁共振氢谱有3组峰
(6)写出用和CH2=CHOOCCH3为原料制备化合物的合成路
线(其他试剂任选)。
_____
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.I是合成抗凝血药物的中间体,一种合成I的路线如下(部分产物和条件省略):
已知:酚羟基难与羧酸发生酯化反应。
回答下列问题:
(1)E的名称是________;I中既含碳又含氧的官能团名称是__________。
(2)F有多种同分异构体,它们在下列仪器中显示信号完全相同的是___________ (填字母)。
a.核磁共振氢谱仪
b.元素分析仪
c.质谱仪
d.红外光谱仪
(3)D +G→H的反应类型是__________________。
(4)写出F→G的化学方程式:___________________________________。
(5)T是H的同分异构体,T同时具备下列条件的同分异构体有________________种,其中苯环上一氯代物只有2种的结构简式为____________________(写出一种即可)。
①苯环上只有3个取代基②只含一种官能团
③能发生水解反应和银镜反应④1 mol该有机物消耗4 mol NaOH
(6)参照上述流程,以苯甲醇为原料(无机试剂自选)合成,设计合成方案:
________。
19.(6分)[化学—选修5:有机化学基础]
利用化学方法合成味精的路线如下图所示:
请回答以下问题:
(1)R的结构简式为________;由A生成B的反应类型是________。
(2)F中含氧官能团的名称为________;化合物H的化学名称为________________。
(3)写出由C生成D的化学方程式________________。
(4)写出一种符合下列要求的A的同分异构体的结构简式________。
①结构中含有六元环,光谱测定显示,分子结构中不存在甲基;
②能在NaOH溶液中发生水解反应;
③1mol该物质与足量金属Na反应能够生成0.5mol H2
(5)参照上述合成路线,写出以苯丙酸()和甲醇(其它无机试剂任选),设计合成苯丙氨酸()的路线。
_______________________________________________________________________
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)
A 、降温由平衡(Ⅰ)向平衡(Ⅱ)移动,同时X 、Y 、Z 的总物质的量减少,说明平衡向右移动,正反应放热,逆反应为吸热反应,故A 正确;
B 、平衡时,右边物质的量不变,由图可以看出达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为:2102.211
=,故B 正确; C 、达平衡(Ⅰ)时,右边气体的物质的量不变,仍为2mol ,左右气体压强相等,设平衡时左边气体的物
质的量为xmol ,则有:
2 2.22.8x =,x=2 2.8282.211⨯=mol ,即物质的量减少了(3-2811)mol=511
mol ,所以达平衡(Ⅰ)时,X 的转化率为511, 故C 错误; D 、由平衡(Ⅰ)到平衡(Ⅱ),化学反应②发生平衡的移动,则M 的体积分数不相等,故D 正确; 答案选C 。
2.D
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知X 为氢元素,Y 为氮元素,Z 为氧元素。
则转化关系中的X 2为H 2,Y 2为N 2,Z 2为O 2,A 为NH 3,B 为NO ,C 为H 2O ,D 为NO 2,E 为HNO 3,F 为NH 4NO 3。
原子半径:H <O <N ,简单气态氢化物稳定性:NH 3<H 2O ,A 正确;NH 3和H 2O 均为10电子分子,常温下NH 3为气态,H 2O 为液态,沸点:NH 3<H 2O ,B 正确;根据2NO 2+2OH −3NO -+2NO -+H 2O ,NO +NO 2+2OH −22NO -
+H 2O ,所以,NO 与NO 2体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH 溶液完全处理,C 正确;HNO 3属于共价化合物,不含阴、阳离子,
NH 4NO 3属于离子化合物,阴、阳离子数目之比为1∶1,D 错误。
3.D
【解析】
【详解】
A. SO 2、SiO 2均能和碱反应生成盐和水,为酸性氧化物,CO 不与酸或水反应,属于不成盐氧化物,故A 错误;
B.油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的酯,多肽是由氨基酸形成的,淀粉属于多糖,故B 错误;
C.四氯化碳在水溶液中和熔融状态下都不能导电,属于非电解质,故C 错误;
D.福尔马林是甲醛水溶液,属于混合物;漂粉精主要成分是次氯酸钙,属于混合物;氨水是氨气溶于水形成的溶液,属于混合物;故D 正确;
答案选D 。
A.铁粉是抗氧化剂,不是干燥剂,A 项错误;
B.乙醇溶液和双氧水均能使蛋白质变性而达到杀菌消毒的目的,但原理不同,B 项正确;
C.发酵粉的主要成分是NaHCO 3,C 项错误;
D.二氧化硅可用于制造光纤,但无导电性,D 项错误。
答案选B 。
5.B
【解析】
【详解】
A .乙醇和丙三醇所含羟基的个数不同,不是同系物,故选项A 错误;
B .二环己烷中有两类氢原子,当一个氯原子定到1号位,二氯代物有3种,当一个氯原子定到2号位,二氯代物有4种,故选项B 正确;
C .按系统命名法,化合物的名称是2,3,4,4-四甲基己烷,故选项C 错误;
D .环己烯中碳原子有sp 2和sp 3两种杂化方式,不能满足所有碳原子共面,故选项D 错误;
故选B 。
6.B
【解析】
【详解】
A .1LpH 1.0=的24H SO 溶液,H +的物质的量为1L 0.1mol /L 0.1mol ⨯=,硫酸中氢离子和硫酸根离子的物质的量比为2比1,硫酸根离子的物质的量为0.05mol ,数目为A 0.05N ,故A 错误;
B .2H 和2I 反应前后分子数不变,故20.1molH 和20.1molI 充分反应后,容器内分子总数为A 0.2N ,故B 正确;
C .3FeCl 与KI 的反应为可逆反应,故C 错误;
D .60g 2SiO 的物质的量为n=
m M
=60g 60g/mol =1mol ,1mol 2SiO 中有4molSi-O 键,则Si-O 键数目为4N A ; 答案选B 。
【点睛】
关于PH 的计算和物质的量公式是解题的关键。
A.将盛试样的坩埚放在实验桌上冷却,硫酸铜会吸收空气中的水蒸气,重新生成结晶水合物,从而使加热前后固体的质量差减小,测定的结晶水含量偏低,A不合题意;
B. 中和滴定用的锥形瓶加入待测液后,再加少量蒸馏水稀释,不影响待测液中溶质的物质的量,不产生误差,B不合题意;
C. 量筒的刻度是从下往上标注的,读取量筒中一定体积的液体时,俯视读数,读出的数值偏高,C符合题意;
D. 配制物质的量浓度的溶液,定容时仰视刻度线,溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏小,D不合题意。
故选C。
8.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图可知,Fe+先转化为FeO+,FeO+后续又转化为Fe+,反应前后Fe+未发生变化,因此Fe+是催化剂,FeO+是中间产物,A不符合题意;
B.由图可知,反应①的能垒高于反应②,因此反应①的速率较慢,总反应速率由反应①的速率决定,B 符合题意;
C.由图可知,反应物的总能量高于生成物总能量,该反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,总反应的平衡常数K减小,C不符合题意;
D.由图可知,总反应方程式为:N2O+CO
+
Fe
CO2+N2,N元素化合价从+1价降低至0价,当有14g N2生成
时,即生成0.5molN2,转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol,D不符合题意;
答案为:B。
9.D
【解析】
【详解】
A. 盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,因此不能通过盐酸的酸性大于碳酸的酸性比较Cl与C的非金属性强弱,同时盐酸易挥发,与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,干扰二氧化碳、水与硅酸钠的反应,因此图中装置不能说明碳酸的酸性大于硅酸的酸性,则不能比较C与Si的非金属性强弱,故A错误;
B. 过氧化钠为粉末固体,隔板不能使固体与液体分离,关闭止水夹,不能使反应随时停止,图中装置不合理,故B错误;
C. 碳酸氢钠与氯化氢会发生反应生成二氧化碳气体,引入新的杂质,应用饱和食盐水,故C错误;
A 项是学生们的易错点,其中盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,因此不能通过盐酸的酸性大于碳酸的酸性比较Cl 与C 的非金属性强弱,应用高氯酸;同时盐酸易挥发,能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,会干扰二氧化碳、水与硅酸钠的反应,因此图中装置不能说明碳酸的酸性大于硅酸的酸性,则不能比较C 与Si 的非金属性强弱。
10.B
【解析】
【分析】
由原电池总反应可知Ca 为原电池的负极,被氧化生成CaCl 2,反应的电极方程式为Ca+2Cl --2e -=CaCl 2,
PbSO 4为原电池的正极,发生还原反应,电极方程式为PbSO 4+2e -+2Li +=Li 2SO 4+Pb ,原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,结合电极方程式计算。
【详解】
A 、Ca 为原电池的负极,反应的电极方程式为Ca+2Cl --2e -=CaCl 2,故A 不符合题意;
B 、原电池中阳离子向正极移动,所以放电过程中,Li +向正极移动,故B 符合题意;
C 、根据电极方程式PbSO 4+2e -+2Li +=Li 2SO 4+Pb ,可知每转移0.2 mol 电子,理论上生成0.1molPb ,质量为20.7gPb ,故C 不符合题意;
D 、常温下,电解质不是熔融态,离子不能移动,不能产生电流,因此连接电流表或检流计,指针不偏转,故D 不符合题意;
故选:B 。
11.C
【解析】
【详解】
A 、NaHSO 4溶液中水也含有氧原子,所以1L0.1mol/L 的 NaHSO 4溶液中所含的氧原子数目大于0.4N A ,故A 错误;
B 、1个甲基含有9个电子,1mol 羟基所含的电子数为9N A ,B 错误;
C 、Cl 2与Fe 反应,氯元素化合价由0变为-1,所以7.1gCl 2与足量Fe 充分反应,转移的电子数为0.2N A ,故C 正确;
D 、80gCuO 含的铜原子的物质的量是801180/g mol g mol
⨯= ,80g Cu 2S 含的铜原子的物质的量是8021160/g mol g mol
⨯=,根据极值法,80gCuO 和Cu 2S 的混合物中所含铜原子数为1N A ,故D 错误。
12.C
A.Na2SO4水溶液中,水分子也含有氧原子,故1.0L1.0mol/L的Na2SO4水溶液中含有的氧原子数大于4N A,选项A错误;
B.Na2O2由2个钠离子和1个过氧根构成,故1molNa2O2中含3mol离子,而1mol甲烷中含4molC-H键,选项B错误;
C.1molNaClO中含1molClO-,而1molClO-中含26mol电子,选项C正确;
D.标况下,6.72L二氧化氮的物质的量为0.3mol,而NO2与水的反应为歧化反应,3molNO2转移2mol电子,故0.3mol二氧化氮转移0.2mol电子,选项D错误.
答案选C。
【点睛】
本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,掌握公式的使用和物质的结构、状态是解题关键,易错点为选项D.标况下,6.72L二氧化氮的物质的量为0.3mol,而NO2与水的反应为歧化反应,3molNO2转移2mol电子,故0.3mol二氧化氮转移0.2mol电子。
13.B
【解析】
【详解】
向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出,臭鸡蛋气味的气体为硫化氢,说明为硫氢化钾溶液,则W、Y、Z分别为氢、硫、钾。
W、X、Y、Z的族序数之和为12,X与Y的电子层数相同,X为硅元素。
A. 原子半径由大到小的顺序为:r(Z) >r(X)>r(Y) >r(W),故错误;
B. 硅酸为弱酸,亚硫酸为弱酸,但亚硫酸的酸性比碳酸强,碳酸比硅酸强,故酸性顺序H2SiO3<H2SO3,故正确;
C.硫氢化钾是离子化合物,其完全电离,但其电离出的硫氢根离子既能电离、也能水解,存在电离平衡和水解平衡,故错误;
D. 硅形成原子晶体,硫形成分子晶体,所以硅的熔点高于硫,故错误。
故选B。
14.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.苯环和C之间的C-C键可旋转,C原子不一定都共面,A错误;
B.阿托酸含碳碳双键、羧基两种官能团,但不属于烃,B错误;
C.阿托酸苯环上的二氯代物有6种,如图:,二个氯分别在:1,2位、1,3位、1,4
位、1,5位、2,3位、2,4位,C错误;
D.1mol苯环可和3molH2加成,1mol碳碳双键可和1molH2、1molBr2加成,故1mol阿托酸最多能和4mol H2、1mol Br2发生加成反应,D正确。
答案选D。
15.C
【解析】
【分析】
A、该装置中发生吸氧腐蚀,Fe作负极,Fe失电子生成亚铁离子;
B、铁腐蚀过程中部分化学能转化为热能、部分化学能转化为电能;
C、Fe、C和电解质溶液构成原电池,加速Fe的腐蚀;
D、弱酸性或中性条件下铁腐蚀吸氧腐蚀。
【详解】
A、该装置中发生吸氧腐蚀,Fe作负极,Fe失电子生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,被氧化,故A错误;
B、铁腐蚀过程发生电化学反应,部分化学能转化为电能,且该过程放热,所以还存在化学能转化为热能的变化,故B错误;
C、Fe、C和电解质溶液构成原电池,Fe易失电子被腐蚀,加速Fe的腐蚀,故C正确;
D、铁在弱酸性或中性条件以及碱性条件下发生吸氧腐蚀,水代替NaCl溶液,溶液仍然呈中性,Fe发生吸氧腐蚀,故D错误;
故选:C。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.NO2-发生水解反应NO2-+H2O HNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深还原性N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性浅绿色棕色0.5mol·L−1Fe2(SO4)3溶液(pH=3)棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生Fe2+ +NO2-+2H+= Fe3+ +NO↑+H2O
【解析】
【分析】
(1)根据实验I的现象说明NaNO2为强碱弱酸盐,NO2-发生水解反应NO2-+H2O HNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深;
(2)N原子最外层5个电子,NO2-中N为+3价不稳定,易失电子,体现还原性;
(3)①若要证明棕色物质是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,需要作对照实验,即向pH均为3,含Fe2+和Fe3+浓度均为1mol/L的FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中通入NO,若通入FeSO4溶液出现溶液由浅绿色迅速变为棕色,而通入Fe2(SO4)3溶液无现象,则可证明;
②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,说明加热后生成了NO
气体;溶液中有红褐色沉淀生成,说明生成了Fe(OH)3,据此解答;
(4)①将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大,由图可知,该装置构成了原电池,两电极分别产生NO和Fe3+,U形管中间盐桥的作用是阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生;
②两电极反应式相加得总反应式。
【详解】
(1)根据实验I的现象说明NaNO2为强碱弱酸盐,NO2-发生水解反应NO2-+H2O HNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深,所以在2mL1 mol·L-1 NaNO2溶液中滴加酚酞溶液出现溶液变为浅红色,微热后红色加深,
故答案为NO2-发生水解反应NO2-+H2O HNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深;
(2)根据实验II说明NaNO2溶液与KMnO4溶液在酸性条件下发生氧化还原反应而使KMnO4溶液的紫色褪去,即KMnO4被还原,说明NO2-具有还原性。
NO2-具有还原性的原因是:N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性,
故答案为还原性;N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性;
(3)①实验IV在FeSO4溶液(pH=3)中滴加NaNO2溶液,溶液先变黄,后迅速变为棕色,滴加KSCN溶液变红,说明有Fe3+生成,NO2-被还原为NO。
若要证明棕色物质是是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,需要作对照实验,即向pH均为3,含Fe2+和Fe3+浓度均为1mol/L的FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中通入NO,若通入FeSO4溶液出现溶液由浅绿色迅速变为棕色,而通入Fe2(SO4)3溶液无现象,则可证明;
故答案为浅绿色;棕色;0.5mol·L−1Fe2(SO4)3溶液(pH=3);
②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,说明加热后生成了NO
气体;溶液中有红褐色沉淀生成,说明生成了Fe(OH)3,原因是棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀,
故答案为棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀;
(4)①将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大,由图可知,该装置构成了原电池,两电极分别产生NO和Fe3+,U形管中间盐桥的作用是阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生;
故答案为阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生;
②该原电池负极反应为:Fe2+-e-= Fe3+,正极反应为NO2-+e-+2H+=NO↑+H2O,所以电池总反应式为Fe2+
+NO2-+2H+= Fe3++NO↑+H2O;
故答案为Fe2+ +NO2-+2H+= Fe3++NO↑+H2O。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.2-氯-1,3-丁二烯加成反应碳碳双键、酯基;氯原子cd
【解析】
【分析】
根据框图和各物质的结构简式及反应条件进行推断。
【详解】
(1)B的结构简式为,所以B系统命名为2-氯-1,3-丁二烯;由
,所以反应①的反应类型为加成反应。
答案: 2-氯-1,3-丁二烯; 加成反应。
(2)由C的结构简式为,则化合物C含有的官能团的名称为碳碳双键、酯基、氯原子。
答案:碳碳双键、酯基;氯原子。
(3)a.氨甲环酸的结构简式为:,则氨甲环酸的分子式为C8H15NO2,故a错误;b.氨甲环酸的结构简式为:,氨基不在α碳原子上,所以不是一种天然氨基酸,故b错误;c.氨甲环酸分子的环上有四种类型的氢,所以一氯代物有4种,故c正确;d.由E生成氨甲环酸的框图可知属于加氢反应,所以此反应也称为还原反应,故d正确;答案:cd。
(4)由氨甲环酸的结构简式为:,含有羧基和氨基,所以可发生缩聚反应,生成高分子化合物,故氨甲环酸在一定条件下反应生成高分子化合物的化学方程式为。
答案:。
(5)由D的结构简式的,符合下列条件:①属于芳香族化合物说明含有苯环;②具有硝基说明含有官能团–NO2 ;③核磁共振氢谱有3组峰说明含有3种类型的氢原子,符合条件的同分异构体为:;答案:。
(6)根据已知信息和逆推法可知用和CH2=CHOOCCH3为原料制备化合物
的合成路线:。
答案:。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.甲苯酯基 b 取代反应 6 、
【解析】
【分析】
A为乙烯,催化氧化生成乙醛(B),再催化氧化生成乙酸(C),与SOCl2发生取代生成CH3COCl(D),与G发生取代生成H,再转化为I。
由H可逆推出G为,由F的结构简式及E的相对分子质量,可推出E为。
【详解】
(1)E为,其名称是甲苯;I为,既含碳又含氧的官能团名称是酯基。
答案为:甲苯;酯基;
(2)a.同分异构体的结构不同,氢原子种类及数目可能不同,a不合题意;
b.同分异构体不管结构如何变化,元素的种类不变,b符合题意;
c.同分异构体的结构不同,碎片的相对分子质量不一定相同,质谱仪显示的信号不一定完全相同,c不合题意;
d.同分异构体的结构不同,所含有的原子团不一定相同,d不合题意。
综合以上分析,只有b符合题意。
答案为:b;
(3)D +G→H,G中酚-OH上的H原子被-COCH3所代替,反应类型是取代反应。
答案为:取代反应;
(4) F→G的化学方程式。
答案为:
;
(5)由T同时具备的条件可以推知,其结构中含有2个HCOO-、1个-CH2CH3,1个苯基,两个HCOO-可以分布在苯环的邻、间、对位,然后-CH2CH3在苯环上移动,共可得到6种同分异构体。
其中苯环上一氯代物只有2种的结构简式为、。
答案为:6;、;
(6)苯甲醇氧化生成苯甲醛,苯甲醛氧化生成苯甲酸,苯甲酸再与苯甲醇发生酯化反应,从而得到目标有机物。
流程图为。
答案为:。
【点睛】
合成有机物时,我们常采用逆推法,将目标有机物与原料有机物进行对比,确定原料中需要改变哪些原子团,增加或减少哪些原子团。
在改变碳链和原子团时,可借助题给流程图或试题直接提供的信息,将物质的结构逐渐向目标有机物靠近。
19.CH3COOCH2CH3加成反应羧基、酯基2-氨基-1,5-戊二醇或α-氨基-1,5-戊二醇。