2023-2024学年陕西省西安市高新一中、交大附中、师大附中高三化学第一学期期末学业水平测试试题含
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2023-2024学年陕西省西安市高新一中、交大附中、师大附中高三化学第一学期期末学
业水平测试试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、热催化合成氨面临的两难问题是:采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。
我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃)。
Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
下列说法正确的是
A.①为N N的断裂过程
B.①③在高温区发生,②④⑤在低温区发生
C.④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程
D.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应
2、减压过滤装置中用于承接滤液的仪器是
A.B.C.D.
3、将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。
针对上述变化,下列分析正确的是
A.该实验表明SO2有漂白性B.白色沉淀为BaSO3
C.该实验表明FeCl3有还原性D.反应后溶液酸性增强
4、乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为20.8℃,能与水混溶)的装置(夹持装置已略) 如图所示。
下列说法错误的是
A.①中用胶管连接其作用是平衡气压,便于液体顺利流下
B.实验过程中铜丝会出现红黑交替变化
C.实验开始时需先加热②,再通O2,然后加热③
D.实验结束时需先将④中的导管移出,再停止加热。
5、化学与生活密切相关。
下列叙述不正确
...的是()
A.二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服,肥皂去污能力差
D.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土
6、我国科研人员研制出一种室温“可呼吸” Na-CO2电池。
放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。
吸入CO2时,其工作原理如图所示。
吸收的全部CO2中,有2/3转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。
下列说法正确的是
A.“吸入”CO2时,钠箔为正极
B.“呼出”CO2时,Na+向多壁碳纳米管电极移动
C.“吸入” CO2时的正极反应式为:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C
D.标准状况下,每“呼出”22.4 L CO2,转移电子的物质的量为0.75 mol
7、在给定条件下,下列加点的物质在化学反应中完全消耗的是
A.标准状况下,将1g铝片投入20mL 18.4mol/L的硫酸中
B.常温下,向100mL 3mol/L的硝酸中加入6.4g铜
C .在适当温度和催化剂作用下,用2molSO 2和1molO 2合成SO 3
D .将含有少量H 2O (g )的H 2通入盛有足量Na 2O 2容器中并不断用电火花点燃 8、设 N A 为阿伏加德罗常数的值。
下列有关叙述正确的是 A .在 12.0g NaHSO 4 晶体中,所含离子数目为 0.3N A
B .足量的镁与浓硫酸充分反应,放出 2.24L 混合气体时,转移电子数为 0.2N A
C .30g 冰醋酸和葡萄糖的混合物中含氢原子的数目为 2N A
D .标准状况下,11.2L 乙烯和丙烯混合物中含氢原子数目为 2N A 9、下列仪器洗涤时选用试剂错误的是( ) A .木炭还原氧化铜的硬质玻璃管(盐酸) B .碘升华实验的试管(酒精)
C .长期存放氯化铁溶液的试剂瓶(稀硫酸)
D .沾有油污的烧杯(纯碱溶液)
10、N A 表示阿伏加德罗常数的值,4℃时,25滴水为amL ,则1滴水中含有的水分子数为 A .
A
aN 25
B .
A
aN 2518
⨯
C .
A
aN 2520
⨯
D .
A
aN 100022.4
⨯
11、设阿伏加德罗常数的数值为N A ,下列说法正确的是 A .4.8gMg 在足量的CO 2中完全燃烧,转移电子数目为
B .
葡萄糖
含羟基数目为
C .常温常压下,和
的混合气体含原子总数为
D .10.0g 质量分数为46%的酒精与足量的钠反应产生氢分子数为
12、传统接触法制取硫酸能耗大,污染严重。
将燃料电池引入硫酸生产工艺可有效解决能耗和环境污染问题,同时提供电能。
以燃料电池为电源电解硫酸铜溶液的工作原理示意图如下所示。
下列说法不正确的是
A .b 极为正极,电极反应式为O 2+4H ++4e -==2H 2O
B .H +由a 极通过质子交换膜向b 极移动
C .该燃料电池的总反应式为2SO 2+O 2+2H 2O==2H 2SO 4
D.若a极消耗2.24L(标准状况)SO2,理论上c极有6.4g铜析出
13、化学与社会、生活密切相关。
下列现象或事实的解释不正确的是( )
选项现象或事实化学解释
A Fe3O4用于人民币票面文字等处的油墨Fe3O4是一种红棕色物质
B 祖国七十华诞焰火五彩缤纷金属元素的焰色反应
C 现代旧房拆除定向爆破用铝热剂铝热反应放热使建筑物的钢筋熔化
D 金属焊接前用NH4Cl溶液处理焊接处NH4Cl溶液呈弱酸性
A.A B.B.C.C D.D
14、溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水,易吸潮等性质。
实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下:
下列说法错误的是
A.已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+,步骤II加入的试剂a是石灰水
B.步骤II控制溶液的pH约为8.0的主要目的是沉淀过量Ca2+
C.试剂b是氢溴酸,步骤IV的目的是除去过量的氢氧化钙
D.步骤V所含的操作依次是蒸发浓缩,冷却结晶
15、下列反应中,与乙醇生成乙醛属于同一种反应类型的是
A.CH3CHO → CH3COOH B.CH2=CHCl→
C.D.CH3COOH→CH3COOCH2CH3
16、将100mL1L•mol-1的NaHCO3溶液分为两份,其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。
两份溶液中c(CO32-)的变化分别是()
A.减小、减小B.增大、减小C.增大、增大D.减小、增大
二、非选择题(本题包括5小题)
17、1,3—环己二酮()常用作医药中间体,用于有机合成。
下列是一种合成1,3—环己二酮的路线。
回答下列问题:
(1)甲的分子式为__________。
(2)丙中含有官能团的名称是__________。
(3)反应①的反应类型是________;反应②的反应类型是_______。
(4)反应④的化学方程式_______。
(5)符合下列条件的乙的同分异构体共有______种。
①能发生银镜反应
②能与NaHCO3溶液反应,且1mol乙与足量NaHCO3溶液反应时产生气体22.4L(标准状况)。
写出其中在核磁共振氢谱中峰面积之比为1∶6∶2∶1的一种同分异构体的结构简式:________。
(任意一种)
(6)设计以(丙酮)、乙醇、乙酸为原料制备(2,4—戊二醇)的合成路线(无机试剂任选)_______。
18、盐酸阿比朵尔,适合治疗由A、B 型流感病毒引起的上呼吸道感染,2020 年入选新冠肺炎试用药物,其合成路线:
回答下列问题:
(1)有机物A 中的官能团名称是______________和______________。
(2)反应③的化学方程式______________。
(3)反应④所需的试剂是______________。
(4)反应⑤和⑥的反应类型分别是______________、______________。
(5)I 是B 的同分异构体,具有两性并能与碳酸氢钠溶液反应放出气体,写出具有六元环结构的有机物H 的结构简式______________。
(不考虑立体异构,只需写出3 个)
(6)已知:两分子酯在碱的作用下失去一分子醇生成β—羟基酯的反应称为酯缩合反应,也称为Claisen (克莱森)缩合反应,如:,设计由乙醇和制备
的合成线路______________。
(无机试剂任选)
19、某学生对Na2SO3与AgNO3在不同pH下的反应进行探究。
(1)测得Na2SO3溶液pH=11,AgNO3溶液pH=5,二者水解的离子分别是。
(2)调节pH,实验记录如下:
实验pH 现象
A 10 产生白色沉淀,稍后溶解,溶液澄清
B 6 产生白色沉淀,一段时间后,沉淀未溶解
C 2 产生大量白色沉淀,一段时间后,产生海绵状棕黑色物质X
查阅资料得知:
Ⅰ.Ag2SO3:白色,难溶于水,溶于过量Na2SO3的溶液
Ⅱ.Ag2O:棕黑色,不溶于水,能和酸反应
①推测a中白色沉淀为Ag2SO3,离子方程式是。
②推测a中白色沉淀为Ag2SO4,推测的依据是。
(3)取b、c中白色沉淀,置于Na2SO3溶液中,沉淀溶解。
该同学设计实验确认了白色沉淀不是Ag2SO4,实验方法是:另取Ag2SO4固体置于溶液中,未溶解。
(4)将c中X滤出、洗净,为确认其组成,实验如下:
Ⅰ.向X中滴加稀盐酸,无明显变化
Ⅱ.向X中加入过量浓HNO3,产生红棕色气体
Ⅲ.用Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液检验Ⅱ中反应后的溶液,前者无变化,后者产生白色沉淀
①实验Ⅰ的目的是。
②根据实验现象,分析X的性质和元素组成是。
③Ⅱ中反应的化学方程式是。
(5)该同学综合以上实验,分析产生X的原因,认为随着酸性的增强,还原性增强。
通过进一步实验确认了这种可能性,实验如图所示:
①气体Y是。
②白色沉淀转化为X的化学方程式是。
20、氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,易溶于水,难溶于CCl4,某研究小组用如图1所示的实验装置制备氨基甲酸铵。
反应原理:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H<0。
(1)仪器2的名称是__。
仪器3中NaOH固体的作用是__。
(2)①打开阀门K,仪器4中由固体药品所产生的气体就立即进入仪器5,则该固体药品的名称为__。
②仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应,若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡,应该__(填“加快”、“减慢”或“不改变”)产生氨气的流速。
(3)另有一种制备氨基甲酸铵的反应器(CCl4充当惰性介质)如图2:
①图2装置采用冰水浴的原因为__。
②当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时,即停止反应,__(填操作名称)得到粗产品。
为了将所得粗产品干燥可采取的方法是__。
A.蒸馏B.高压加热烘干C.真空微热烘干
(4)①已知氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵,则该反应的化学方程式为__。
②为测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数,某研究小组用该样品进行实验。
已知杂质不参与反应,请补充完整测定某样品中氨基甲酸铵质量分数的实验方案:用天平称取一定质量的样品,加水溶解,__,测量的数据取平均值进行计算(限选试剂:蒸馏水、澄清石灰水、Ba(OH)2溶液)。
21、一定条件下,lmolCH3OH与一定量O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化如下图所示[反应物O2(g)和生成物H2O(g)已略去]。
回答下列问题:
(1)在有催化剂作用下,CH3 OH与O2反应主要生成___(填“CO2、CO或HCHO”);计算:
2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)ΔH=_____________
(2)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
该反应为___(填“放热”或“吸热”)反应;251℃时,某时刻测得该反应的反应物与生成物浓度为c(CO) =1.4mol/L、
c(H2) =1. 4mol/L、c(CH3 OH) =1. 8mol/L,则此时υ(正)____υ(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,在体积固定的2L密闭容器中将1molCO和2molH2混合,使反应得到平衡,实验测得平衡时与起始时的气体压强比值为1 .7,则该反应的平衡常数为____(保留l位小数)。
(3)利用钠碱循环法可除去SO2。
常温下,若吸收液吸收一定量SO2后的溶液中,n(SO32-):n(HSO3-) =3:2,则此时溶液呈____(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
(已知:H2SO3的电离常数为:K al=l. 54×11-2、K a2=l. 12×l1-7)(4)利用电化学法处理工业尾气SO2的装置如图所示,写出Pt(2)电极反应式:______;当电路中转移1. 12 mol e-时(较浓H2SO4尚未排出),交换膜左侧溶液中约增加___ mol离子。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
A. 经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附,并没有变成氮原子,,①过程中氮氮三键没有断裂,故A错误;
B. ①为催化剂吸附N2的过程,②为形成过渡态的过程,③为N2解离为N的过程,以上都需要在高温时进行;为了增大平衡产率④⑤要在低温区进行,故B错误;
C. 由题中图示可知,过程④完成了Ti-H-Fe-*N到Ti-H-*N-Fe两种过渡态的转化,N原子由Fe区域向Ti-H区域传递,故C正确;
D. 化学反应不会因加入催化剂而改变吸放热情况,故D错误;
故选:C。
2、B
【解析】
A.是干燥管,故A不选;
B.是抽滤瓶,用于减压过滤,故B选;
C.是洗气装置,用于除杂,故C不选;
D.是坩埚,用于灼烧固体,故D不选;
故选B。
3、D
【解析】
往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。
是因为
SO2+H2O=H2SO3(亚硫酸),H2SO3具有很强的还原性,而Fe3+具有较强的氧化性,所以SO32-和Fe3+发生反应,生成Fe2+和SO42-,所以溶液颜色由黄变绿(Fe2+),同时有白色沉淀(BaSO4) 同时有H2SO4生成,所以酸性增强。
A. 该实验表明SO2有还原性,选项A错误;
B. 白色沉淀为BaSO4,选项B错误;
C. 该实验表明FeC13具有氧化性,选项C错误;
D. 反应后溶液酸性增强,选项D正确;
答案选D。
4、C
【解析】
A.装置中若关闭K时向烧瓶中加入液体,会使烧瓶中压强增大,双氧水不能顺利流下,①中用胶管连接,打开K时,可以平衡气压,便于液体顺利流下,A选项正确;
B.实验中Cu作催化剂,但在过渡反应中,红色的Cu会被氧化成黑色的CuO,CuO又会被还原为红色的Cu,故会出现红黑交替的现象,B选项正确;
C.实验开始时应该先加热③,防止乙醇通入③时冷凝,C选项错误;
D.为防止倒吸,实验结束时需先将④中的导管移出,再停止加热,D选项正确;
答案选C。
5、A
【解析】
A.单质硅可用于制作太阳能电池的原料,太阳能电池可将太阳能转化为电能,二氧化硅是光导纤维的成分,故A错误;
B.明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性,铜锈为Cu2(OH)2CO3,能够溶于酸性溶液,可以利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈,故B正确;
C.含钙离子浓度较大的地下水能够与高级脂肪酸钠反应生成高级脂肪酸钙沉淀,去污能力减弱,故C正确;
D.瓷器由黏土烧制而成,瓷器的主要原料为黏土,故D正确;
答案选A。
6、C
【解析】
A.“吸入”CO2时,活泼金属钠是负极,不是正极,故A错误;
B.“呼出”CO2时,是电解池,多壁碳纳米管电极是阳极,钠离子向阴极钠箔移动,而不是向多壁碳纳米管移动,故B 错误;
C.“吸入” CO2时是原电池装置,正极发生还原反应,正极反应式为:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C,故C正确;D.标准状况下,每“呼出”22.4 L CO2,物质的是量为1mol,结合阳极电极反应式2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2↑,所以每“呼出”22.4 L CO2,转移电子数为1.3 mol,故D错误;
故选C。
7、D
【解析】
A、铝在冷浓硫酸中发生钝化现象;
B、根据3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O计算知稀硝酸有剩余;
C、SO2和O2的反应为可逆反应;
D、2H2O(g)+2Na2O2=4NaOH+O2,2H2+O2=2H2O,两式相加,则相当于Na2O2+H2=2NaOH,故D项符合要求,正确。
8、C
【解析】
A.NaHSO4晶体中存在钠离子和硫酸氢根两种离子,所以在12.0g NaHSO4晶体中,即0.1mol晶体中所含离子数目为0.2N A,故A错误;
B.未指明温度和压强,无法确定2.24L混合气体的物质的量,所以无法确定转移电子数,故B错误;
C.冰醋酸和葡萄糖最简式都是CH2O,所以30g冰醋酸和葡萄糖的混合物中含氢原子的数目为:30g
30g/mol
×2×N A=2N A,故C正确;
D.11.2L 乙烯和丙烯的混合气体在标况下的物质的量为0.5mol,0.5mol乙烯中氢原子为2mol,0.5mol丙烯中氢原子为3mol,所以0.5mol二者的混合物所含氢原子个数在2N A至3N A之间,故D错误;
故答案为C 。
【点睛】
阿伏加德罗常数是高考的热点,要准确解答好这类题目,一是要掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系;二是要准确弄清分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系,还要注意气体摩尔体积使用条件和对象。
9、A
【解析】
A 项,氧化铜的还原产物为金属铜,而盐酸不能溶解铜,难以洗净该硬质玻璃管,故A 项错误;
B 项,碘易溶于有机物,酒精可溶解碘,故B 项正确;
C 项,长期存放的氯化铁水解最终生成氢氧化铁和HCl ,HCl 不断挥发,氢氧化铁则会不断沉积于试剂瓶内壁,而稀硫酸可溶解氢氧化铁,故C 项正确;
D 项,纯碱溶液显碱性,可与油污反应,转化为可溶于水的脂肪酸钠和多元醇,故D 项正确。
故答案选A 。
【点睛】
本题的易错项为C 项;错选C 项,可能是学生对长期存放FeCl 3的试剂瓶内壁的物质不清楚,或认为就是FeCl 3,用水即可洗掉。
10、B
【解析】
25滴水为amL ,物质的量为amL 1g/mL 18g/mol ⨯=a 18mol ,1滴水物质的量为=a 1825mol=a 1825⨯ mol ,1mol 为N A 个,则1滴水中含有的水分子数为A aN 2518
⨯,选B 。
11、A
【解析】
A. 镁原子最外层只有2个电子,易失去,4.8gMg 在足量CO 2中燃烧,转移的电子数为0.4N A ,故A 正确;
B. 葡萄糖的结构简式为CH 2OH (CHOH )4CHO ,一个葡萄糖分子中含有5个羟基,所以0.1mol 葡萄糖(C 6H 12O 6)含羟基(-OH)数目为0.5N A ,故B 错误;
C. 常温常压下,4.48LCO 2和NO 2混合气体不是0.2mol ,所含原子总数不是0.6N A ,故C 错误;
D. 钠与水也可以反应生成氢气,故D 错误。
故选A 。
12、D
【解析】
燃料电池:a端:二氧化硫生成硫酸根离子,硫元素化合价升高失电子所以a为负极,电极反应式SO2+2H2O-4e-=SO42-+4H+;b为正极,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,总电极反应式2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。
电解池:c极和电源正极相连为阳极,失电子,电极反应式为4OH—-4e-=2H2O+O2↑,d极与电源负极相连为阴极,得电子,电极反应式为Cu2++2e+=Cu,总电极反应式为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑。
【详解】
A. b为正极,看到质子交换膜确定酸性环境,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故不选A;
B.原电池内部阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故不选B;
C.由上面分析可知该燃料电池的总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,故不选C;
D.d极与电源负极相连,为阴极得电子,有铜析出,所以应该是若a电极消耗标况下2.24LSO2,理论上在d极上有6.4g 铜析出,故选D;
正确答案:D。
【点睛】
根据质子交换膜确定溶液酸碱性,燃料电池中燃料在负极反应失电子,氧气在正极反应得电子。
根据燃料电池正负极确定电解池的阴阳极、电极反应式和离子移动方向等。
13、A
【解析】
A、Fe3O4是一种黑色物质,故A错误;
B、不同的金属元素焰色不同,五彩缤纷的焰火利用金属元素的焰色反应,故B正确;
C、铝热反应能放出大量的热,使建筑物的钢筋熔化,故C正确;
D、NH4Cl溶液呈弱酸性,铁锈能溶于酸,所以金属焊接前用NH4Cl溶液除锈,故D正确。
选A。
14、B
【解析】
大理石和氢溴酸反应生成溴化钙,因含有少量Al3+、Fe3+等杂质,可加入石灰水,沉淀Al3+、Fe3+,过滤后得到溴化钙、氢氧化钙的混合溶液,加入试剂b为氢溴酸,可除去过量的氢氧化钙,然后经蒸发浓缩、冷却结晶可得到溴化钙晶体,据此分析解答。
【详解】
A.已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+,步骤II加入的试剂a的目的是防止氢氧化铝溶解,因此a是碱,根据题意及不引入新的杂质可知是氢氧化钙,故A正确;
B.步骤II控制溶液的pH约为8.0的主要目的是沉淀Al3+、Fe3+,故B错误;
C.加试剂b的目的是除去过量的氢氧化钙,且不引入新杂质,可以加入氢溴酸,故C正确;
D .步骤Ⅴ的结果是从溶液中得到CaBr 2∙6H 2O ,因此其操作步骤为蒸发浓缩,冷却结晶、过滤,故D 正确; 答案选B 。
15、A
【解析】
乙醇生成乙醛为氧化反应,据此解答。
【详解】
A .CH 3CHO → CH 3COOH ,为氧化反应,与乙醇生成乙醛属于同一种反应类型,故A 选;
B .CH 2=CHCl→为碳碳双键的加聚反应,与乙醇生成乙醛的反应类型不同,故B 不选;
C .为苯环上H 的取代反应,与乙醇生成乙醛的反应类型不同,故C 不选;
D .CH 3COOH→CH 3COOCH 2CH 3为乙酸与乙醇的酯化反应,属于取代反应,与乙醇生成乙醛的反应类型不同,故D 不选;
故答案选A 。
16、D
【解析】
将l00ml 1mol/L 的NaHCO 3溶液等分为两份,一份加入少许冰醋酸,发生CH 3COOH+HCO 3-=H 2O+CO 2↑+CH 3COO -,则溶液中c (CO 32-)减小;另外一份加入少许Ba(OH)2固体,发生Ba 2++2OH -+2HCO 3-=2H 2O+BaCO 3↓+CO 32-,则溶液中c(CO 32-)增大;
故选D 。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、C 6H 11Br 醛基、羰基(酮基) 消去反应 氧化反应
+CH 3CH 2OH 浓硫酸加热+H 2O 12 或
CH 3CH 2OH 2O −−−→催化剂CH 3COOH 3224CH CH OH H SO /Δ浓−−−−→CH 3COOCH 2CH 3
【解析】
甲的分子式为C 6H 11Br ,经过过程①,变为C 6H 10,失去1个HBr ,C 6H 10经过一定条件转化为乙,乙在CH 3SCH 3的作用下,生成丙,丙经过②过程,在CrO 3的作用下,醛基变为羧基,发生氧化反应,丙经过③过程,发生酯化反应,生成丁为,丁经过④,在一定条件下,生成。
【详解】
(1)甲的分子式为C 6H 11Br ,故答案为:C 6H 11Br ;
(2) 丙的结构式为含有官能团为醛基、羰基(酮基),故答案为:醛基、羰基(酮基);
(3) C 6H 11Br ,失去1个HBr ,变为C 6H 10,为消去反应;丙经过②过程,在CrO 3的作用下,醛基变为羧基,发生氧化反应,故答案为:消去反应;氧化反应;
(4)该反应的化学方程式为,
,故答案为:
;
(5) 乙的分子式为C 6H 10O 3。
①能发生银镜反应,②能与NaHCO 3溶液反应,且1mol 乙与足量NaHCO 3溶液反应时产生气体22.4L (标准状况)。
说明含有1个醛基和1个羧基,满足条件的有:当剩余4个碳为没有支链,羧基在第一个碳原子上,醛基有4种位置,羧基在第二个碳原子上,醛基有4种位置;当剩余4个碳为有支链,羧基在第一个碳原子上,醛基有3种位置,羧基在第二个碳原子上,醛基有1种位置,共12种,其中核磁共振氢谱中峰面积之比为1∶6∶2∶1的一种同分异构体的结构简式 或 ,故答案为:12; 或 ;
(6)根据过程②,可将CH 3CH 2OH 中的羟基氧化为醛基,再将醛基氧化为羧基,羧基与醇反生酯化反应生成酯,酯在一定条件下生成,再反应可得,合成路线为CH 3CH 2OH 2O −−−→催化剂 CH 3CHO 3CrO −−−→CH 3COOH 3224CH CH OH H SO /Δ浓−−−−→CH 3COOCH 2CH 3−−−−→一定条件,故答案为:
CH 3CH 2OH 2O
−−−→催化剂 CH 3CHO 3CrO −−−→CH 3COOH 3224CH CH OH H SO /Δ浓−−−−→CH 3COOCH 2CH 3−−−−→一定条件。
【点睛】
本题考查有机物的推断,利用已知信息及有机物的结构、官能团的变化、碳原子数目的变化推断各物质是解答本题的关键。
本题的易错点和难点是(5)中同分异构体数目的判断,要巧妙运用定一推一的思维。
18、羰基 酯基 +→+HCl Br 2 取代反应 取代反应 (任写 3 个)
CH 3CH 2OH 2O /催化剂加热−−−−→CH 3CHO 2O /催化剂加热−−−−→CH 3COOH 32CH CH OH/−−−−−−→浓硫酸加热
【解析】
根据合成路线图中反应物和生成物的结构变化分析反应类型;根据题给信息及路线图中反应类型比较目标产物及原料的结构设计合成路线图。
【详解】
(1)根据A 的结构简式分析,A 中的官能团有羰基和酯基,故答案为:羰基;酯基;
(2)根据比较C 和E 的结构及反应物的结构,分析中间产物D 的结构简式为:,则反应③的化学方程式为:+→+HCl ;故答案为:+→+HCl ;
(3)比较D 和E 的结构,反应④为取代反应,所需的试剂是Br 2,故答案为:Br 2;
(4)比较E 和F 的结构变化及F 和G 的结构变化,反应⑤为取代反应;反应⑥也为取代反应,故答案为:取代反应;取代反应;
(5)I 是 B () 的同分异构体,具有两性并能与碳酸氢钠溶液反应放出气体,则结构中含有氨基和
羧基,其中具有六元环结构的有机物H 的结构简式有:;
(6)乙醇氧化可以得到乙酸,乙酸与乙醇酯化反应反应得到乙酸乙酯(),乙酸乙酯发生酯缩合反应生成,与发生合成路线中反应①的反应即可得到
,故答案为:
CH 3CH 2OH 2O /催化剂加热−−−−→CH 3CHO 2O /催化剂加热−−−−→CH 3COOH 32CH CH OH/−−−−−−→浓硫酸加热。
19、(1)亚硫酸根离子和银离子。
(2)①2Ag ++SO 32-=Ag 2SO 3↓。
②亚硫酸根有还原性,若被氧化为硫酸根离子,即可与银离子结合生成硫酸银沉淀。
(3)过量亚硫酸钠。
(4)①判断X 是否是氧化银。
②有还原性,含有银元素,不含硫元素。
③Ag+2HNO 3(浓)=AgNO 3+NO 2↑+H 2O 。
(5)①二氧化硫。
②Ag 2SO 3+H 2O H +
2Ag+H 2SO 4
【解析】
(1)①推测a 中白色沉淀为Ag 2SO 3, Ag +与SO 32-反应生成Ag 2SO 3, Ag 2SO 3溶于过量的 Na 2SO 3溶液,生成沉淀的离子方程式为: 2Ag ++SO 32-=Ag 2SO 3↓;正确答案: 2Ag ++SO 32-=Ag 2SO 3↓。
②推测a 中白色沉淀为Ag 2SO 4,其根据为SO 32-有还原性,可能被氧化为SO 42-,与Ag +反应生成 Ag 2SO 4白色沉淀;正确答案:SO 32-有还原性,若被氧化为SO 42-,即可与Ag +结合生成Ag 2SO 4沉淀。
(2)Ag 2SO 3白色,难溶于水,溶于过量Na 2SO 3溶液,取B 、C 中白色沉淀,置于Na 2SO 3溶液中,沉淀溶解,说明B 、C 中白色沉淀为Ag 2SO 3;另取Ag 2SO 4固体,同样条件置于足量 Na 2SO 3溶液中,进行对照试验,发现沉淀不溶解;正确答案: 过量Na 2SO 3。
(3)①氧化银能和盐酸生成白色氯化银沉淀和水, 溶液的pH=2,产生大量白色沉淀,一段时间后,产生海绵状棕黑色物质X ,向X 中滴加稀盐酸,无明显变化,说明X 不是Ag 2O ;正确答案:检验X 是否为Ag 2O 。
②向X 中加入过量浓HNO 3,产生红棕色气体为NO 2,X 与浓硝酸发生氧化还原反应,X 具有还原性,X 只能为金属单质,只能为银;因此X 中含有Ag 元素,不含S 元素;正确答案:有还原性; 含有Ag 元素,不含S 元素。
③向X中加入过量HNO3(浓),产生红棕色气体为NO2,银和硝酸反应,氮元素从+5变为+4价,同时生成硝酸银和水,反应方程式为: Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O;正确答案:Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O。
(4)①海绵状棕黑色物质X为Ag;随着酸性的增强,+4价硫的还原性增强,能被+1价银氧化;可通过+4价硫的氧化物二氧化硫进行实验确认,通入二氧化硫后,瓶中白色沉淀Ag2SO3转化为棕黑色Ag;正确答案是: SO2。
②X为Ag,白色沉淀转化为Ag,在酸性条件下,亚硫酸银中+4价的硫,被+1价银氧化生成银和硫酸,反应为: Ag2SO3+
H2O2Ag+H2SO4;正确答案:Ag2SO3+ H2O2Ag+H2SO4。
20、三颈烧瓶干燥氨气,防止生成的氨基甲酸铵水解干冰加快降低温度,有利于提高反应物的转化率,防止因反应放热造成NH2COONH4分解过滤 C NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•H2O或
NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑加入足量氢氧化钡溶液,充分反应后,过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、干燥后称量沉淀的质量,重复2~3次
【解析】
根据装置:仪器2制备氨气,由于氨基甲酸铵易水解,所以用仪器3干燥氨气,利用仪器4制备干燥的二氧化碳气体,在仪器5中发生2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)制备氨基甲酸铵;
(1)根据仪器构造可得;考虑氨基甲酸铵水解;
(2)①仪器4制备干燥的二氧化碳气体,为干冰;
②反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡,说明二氧化碳过量,氨气不足;
(3)①考虑温度对反应的影响和氨基甲酸铵受热分解;
②过滤得到产品,氨基甲酸铵易分解,所得粗产品干燥可真空微热烘干;
(4)①氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵和一水合氨,据此书写;
②测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数,可以使其水解得到NH4HCO3,用氢氧化钡沉淀得到碳酸钡沉淀,通过碳酸钡的质量可得氨基甲酸铵的质量,进而可得其质量分数,据此可得。
【详解】
(1)根据图示,仪器2的名称三颈烧瓶;仪器3中NaOH固体的作用是干燥氨气,防止生成的氨基甲酸铵水解;故答案为:三颈烧瓶;干燥氨气,防止生成的氨基甲酸铵水解;
(2)①反应需要氨气和二氧化碳,仪器2制备氨气,仪器4制备干燥的二氧化碳气体,立即产生干燥的二氧化碳气体,则为干冰;故答案为:干冰;
②氨气易溶于稀硫酸,二氧化碳难溶于稀硫酸,若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡,说明二氧化碳过量,应该加快产生氨气的流速;故答案为:加快;
(3)①该反应为放热反应,温度升高不利于合成,故采用冰水浴可以降低温度,有利于提高反应物的转化率,防止因反应放热造成H2NCOONH4分解;故答案为:降低温度,有利于提高反应物的转化率,防止因反应放热造成H2NCOONH4分解;。