资源描述
2025届黑龙江省鹤岗市工农区第一中学高二下化学期末学业质量监测试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、质量为 ag 的铜丝,在空气中灼热变黑,趁热放入下列物质中,铜丝质量增加的是( )
A.石灰水 B.CO C.盐酸 D.C2H5OH
2、某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法不正确的是( )
A.由红外光谱可知,A中含有C-H键、C=O键、等
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子
C.若A的化学式为C8H8O2,则其结构简式可能为
D.由以上信息可以推测A分子可能为含有酯基的芳香族化合物
3、下列关于有机物的说法正确的是
A.分子式为CH40和C2H60的有机物一定互为同系物
B.在酸性条件下,C2H5CO18OC2H5的水解产物是C2H5CO18OH和C2H5OH
C.由CH2=CH-COOCH3合成的聚合物为
D.三联苯()的一氯代物有4种
4、合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经过多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H < 0,反应到达平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是( )
A.增加压强 B.降低温度或增大H2O(g)的浓度
C.增大CO的浓度 D.更换催化剂
5、实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列分析错误的是
A.操作I中苯作萃取剂
B.苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大
C.通过操作II苯可循环使用
D.三步操作均需要分液漏斗
6、元素处于基态时的气态原子获得一个电子成为-1价阴离子时所放出的能量叫做该元素的第一电子亲和能。-1价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲和能。下表中给出了几种元素或离子的电子亲和能数据:
元素
Li
Na
K
O
O-
F
电子亲和能/kJ·mol-1
59.8
52.7
48.4
141
-780
327.9
下列说法正确的是( )
A.电子亲和能越大,说明越难得到电子
B.一个基态的气态氟原子得到一个电子成为氟离子时放出327.9kJ的能量
C.氧元素的第二电子亲和能是-780 kJ·mol-1
D.基态的气态氧原子得到两个电子成为O2-需要放出能量
7、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)
B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
C.AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]+(aq)Ag(s)
D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)
8、下列物质中,不属于醇类的是
A.C3H7OH B.C6H5CH2OH
C.CH3CH(OH)CH3 D.C6H5OH
9、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.硅晶体中,有NA个Si就有2 NA个Si—Si键
B.常温常压下,等物质的量浓度的Na2CO3与Na2S溶液中Na+数目相等
C.惰性电极电解食盐水,若线路中通过2 NA个电子的电量时,则阳极产生气体22.4 L
D.标准状况下,2 mol Na2O2与44.8 L SO2完全反应,转移的电子数目为2 NA
10、某溶液中加入铝粉能放出氢气,此溶液中一定能大量共存的离子组是
A.H+、Cu2+、Cl-、SO42- B.HCO3-、NO3-、SO42-、Na+
C.Cl-、SO42- 、Na+、K+ D.Fe3+、SO42-、Cl-、AlO2-
11、下列说法不正确的是
A.人工合成的硅橡胶是目前最好的既耐高温又耐低温的橡胶
B.聚乙烯塑料中因含有大量碳碳双键,容易老化
C.1 mol的有机物(结构如图)最多能与含5mol NaOH的水溶液完全反应
D.若丙醇中的氧为188O,它与乙酸反应生成的酯的相对分子质量是104
12、下列关于物质的量浓度表述正确的是( )
A.0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有的Na+和SO42-的总物质的量为0.9 mol
B.当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 mol·L-1,只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度才是1 mol·L-1
C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和SO42-的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同
D.将10 ℃时a mol·L-1的KCl饱和溶液100 mL加热蒸发掉5 g水,冷却到10 ℃时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度仍为a mol·L-1
13、下列实验操作或对实验事实的叙述正确的是( )
①用稀盐酸洗涤盛放过石灰水的试剂瓶
②配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸时,将浓硝酸沿器壁慢慢加入到浓硫酸中,并不断搅拌;
③用pH试纸测得氯水的pH为2;
④用稀硝酸清洗做过银镜反应实验的试管;
⑤浓硝酸保存在棕色细口瓶中;
⑥将镁条和铝片用导线连接再插进稀NaOH溶液,镁条上产生气泡
⑦某溶液加入NaOH并加热能产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液中含NH4+ .
A.①④⑤⑦B.③④⑦C.①②⑥D.②③⑤⑥
14、下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.2-甲基丁烷也称异丁烷
B.三元轴烯()与苯互为同分异构体
C.C4H9Cl有3种同分异构体
D.烷烃的正确命名是2-甲基-3-丙基戊烷
15、下列离子方程式正确的是
A.金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH-=AlO2-+H2↑
B.钠与水的反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
C.铜片跟稀硝酸的反应:Cu+NO3-+4H+=Cu2++NO↑+2H2O
D.将氯气通入氯化亚铁溶液:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
16、用制溴苯的废催化剂(主要含FeBr3及少量溴、苯)为原料,制取无水FeCl3和溴的苯溶液,选用的方法能达到相应实验目的的是
A.用装置①及其试剂制取氯气
B.用装置②氧化FeBr3溶液中的溴离子
C.用装置③分离出FeCl3溶液,不能选用装置④分离
D.用装置⑤将FeCl3溶液蒸发至干,可得无水FeCl3
二、非选择题(本题包括5小题)
17、化合物N具有镇痛、消炎等药理作用,其合成路线如下:
(1)A的系统命名为______________,E中官能团的名称为_______________________。
(2)A→B的反应类型为________,从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为____________。
(3)C→D的化学方程式为___________________________________________。
(4)C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应;且1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应,产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有________种,若W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为________________。
(5)F与G的关系为________(填序号)。
a.碳链异构 b.官能团异构
c.顺反异构 d.位置异构
(6)M的结构简式为_________________________________________________。
(7)参照上述合成路线,以原料,采用如下方法制备医药中间体。
该路线中试剂与条件1为____________,X的结构简式为____________;试剂与条件2为____________,Y的结构简式为________________。
18、化合物G可用作香料,一种合成路线如图:
请回答下列问题:
(1)F的化学名称为_____。
(2)⑤的反应类型是_____。
(3)A中含有的官能团的名称为_____。
(4)由D到E的化学方程式为_____。
(5)G的结构简式为_____。
(6)H(C6H10O4)与C互为同系物,H可能的结构共有_____种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比1:2:2的结构简式为_____。
19、铝氢化钠()是有机合成的重要还原剂,其合成线路如下图所示。
(1)无水(升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。
①中发生反应的化学方程式为__________________。
②实验时应先点燃______(填“”或“”)处酒精灯,当观察到____________时,再点燃另一处酒精灯。
③装置中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是__________________,请结合方程式进行解释__________________。
④中试剂的作用是__________________。用一件仪器装填适当试剂后也可起到和的作用,所装填的试剂为__________________。
(2)制取铝氢化钠的化学方程式是__________________。
(3)改变和中的试剂就可以用该装置制取NaH,NaH中氢元素化合价为______,若装置中残留有氧气,制得的NaH中可能含有的杂质为______。
(4)铝氢化钠遇水发生剧烈反应,其反应的化学方程式为____________。欲测定铝氢化钠粗产品(只含有NaH杂质)的纯度。称取样品与水完全反应后,测得气体在标准状况下的体积为,样品中铝氢化钠的质量分数为______。(结果保留两位有效数字)
20、制取肥皂的实验有以下步骤:
①在一个干燥的蒸发皿中加入植物油8mL、乙醇8mL、NaOH溶液4mL
②在不断搅拌下,给蒸发皿中液体微微加热,直到混合物变稠
③继续加热,直到皂化反应完成
④把盛混合物的蒸发皿放在冷水浴中冷却.等待片刻,向混合物中加20mL热蒸馏水,再放在冷水中冷却.然后加入25mL NaCl饱和溶液充分搅拌
⑤用纱布滤出固体物质,弃去滤液.把固体物质挤于、压成条状、晾干,即得肥皂
根据实验,填空:
(1)在制肥皂时加入乙醇是利用了乙醇的什么性质?_________;
(2)如何验证皂化反应已完成?_________;
(3)在操作④中加入饱和NaCl溶液的作用是_________;
(4)写出硬脂酸甘油酯发生皂化反应的化学方程式_________;
(5)取用蒸发皿用的仪器是_________;
(6)工业上大规模生产用水蒸气加热的优点_________ 。
21、钛呈银白色,因它坚硬、强度大、耐热、密度小,被称为高技术金属。目前生产钛采用氯化法,即将金红石或钛铁矿与焦炭混合,通入氯气并加热制得TiCl4:2FeTiO3+7Cl2+6C2TiCl4+2FeCl3+6CO; TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO。将TiCl4蒸馏并提纯,在氩气保护下与镁共热得到钛:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,MgCl2和过量Mg用稀盐酸溶解后得海绵状钛,再在真空熔化铸成钛锭。请回答下列问题:
(1)基态钛原子的价电子排布式为_______________________________。
(2)与CO互为等电子体的离子为_____(填化学式)。
(3)在CH2Cl2、C6H6、CO2、C2H4中,碳原子采取sp杂化的分子有__________ 。
(4)TiCl4在常温下是无色液体,在水或潮湿空气中易水解而冒白烟。则TiCl4属于______(填“原子”、“分子”或“离子”)晶体。
(5)与钛同周期的另一种元素钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物,其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4,往其溶液中加BaCl2溶液时,现象是_____________;往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则第二种配合物的化学式为 __________。
(6)在自然界中TiO2有金红石、板钛矿、锐钛矿三种晶型,其中金红石的晶胞如右图所示,则其中Ti4+的配位数为__________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、A
【解析】
铜丝灼烧成黑色,是与氧气反应生成了CuO:2Cu+O22CuO,趁热放入题给物质中,铜丝质量增加,说明CuO未被还原或溶解,以此解答该题。
【详解】
A.氧化铜与石灰水不反应,铜丝质量增大,A正确;
B.CuO与CO反应生成Cu,铜丝质量不变,B错误;
C.CuO溶于盐酸,铜丝质量减小,C错误;
D.铜丝灼烧成黑色,立即放入乙醇中,CuO与乙醇反应:CuO+C2H5OHCH3CHO+Cu+H2O,反应前后其质量不变,D错误。
答案选A。
2、C
【解析】
A. 由红外光谱可知,A中含有C-H键、C=O键、、C-O-C、C-C等,选项A正确;B. 由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有4个吸收峰,故有4种不同化学环境的氢原子,选项B正确;C. 若A的化学式为C8H8O2,则其结构简式可能为或,选项C不正确;D. 由以上信息可以推测A分子可能为含有酯基的芳香族化合物,选项D正确。答案选C。
3、D
【解析】
分析:A.结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质称为同系物;
B.根据酯化反应机理判断;
C.碳碳双键发生加聚反应判断;
D.根据三联苯分子中含有的氢原子种类判断。
详解:A. 分子式为CH40和C2H60的有机物结构不一定相似,二者不一定互为同系物,C2H60可能是乙醇,也可能是二甲醚,A错误;
B. 酯化反应羧酸提供羟基,醇提供氢原子,则在酸性条件下,C2H5CO18OC2H5的水解产物是C2H5COOH和C2H518OH,B错误;
C. 由CH2=CH-COOCH3合成的聚合物应该是,C错误;
D. 由于苯环是平面正六边形结构,则三联苯(如图)分子中氢原子分为4类,因此一氯代物有4种,D正确。
答案选D。
点睛:选项A是易错点,注意同系物必然符合同一通式,但符合同一通式的不一定是同系物;其中符合通式CnH2n+2且碳原子数不同的物质间一定属于同系物。
4、B
【解析】
提高CO的转化率可以使平衡正向进行,根据化学平衡移动原理来回答判断.
【详解】
A、增加压强,该平衡不会发生移动,故A错误;
B、降低温度,化学平衡向着放热方向即正向进行,或增大H2O(g)的浓度,平衡正向进行,故B正确;
C、增大CO的浓度,化学平衡向着正方向进行,但是一氧化碳的转化率降低,故C错误;
D、催化剂不会引起化学平衡的移动,故D错误。
故选B。
5、B
【解析】
A.苯酚容易溶于有机溶剂苯,而难溶于水,水与苯互不相溶,因此可用苯作萃取剂将含有苯酚的废水中的苯萃取出来,操作I中苯作萃取剂,A正确;
B.苯酚钠容易溶于水,而难溶于苯,因此在苯中的溶解度比在水中的小,B错误;
C.向萃取分液后的含有苯酚的溶液中加入NaOH溶液,发生反应:NaOH+C6H5OH→C6H5ONa+H2O,C6H5ONa易溶于水,而与苯互不相溶,然后分液,得到的苯可再应用于含有苯酚的废水的处理,故通过操作II苯可循环使用,C正确;
D.再向含有苯酚钠的水层加入盐酸,发生 :C6H5ONa+HCl→C6H5OH+NaCl,苯酚难溶于水,密度比水大,在下层,通过分液与水分离开,通过上述分析可知在三步操作中都要进行分液操作,因此要使用分液漏斗,D正确。
答案选B。
6、C
【解析】
A.电子亲和能越大,表明获得电子形成阴离子释放的能量越多,形成的阴离子越稳定,而且根据表中数据知得电子能力越强的元素的原子的电子亲和能越大,所以电子亲和能越大,说明越易得到电子,A错误;
B.根据表中数据,1mol基态的气态氟原子得到1mol电子成为氟离子时放出327.9kJ的能量,B错误;
C.O-的电子亲和能为-780kJ/mol,即氧元素的第二电子亲和能为-780kJ/mol,C正确;
D.O的第一电子亲和能为141kJ/mol,1mol基态的气态氧原子得到1mol电子成为O-释放141kJ能量,O-的电子亲和能为-780kJ/mol,O-得到1mol电子成为O2-吸收780kJ能量,由于780kJ>141kJ,基态的气态氧原子得到两个电子成为O2-需要吸收能量,D错误;
答案选C。
7、A
【解析】
A.根据碳酸氢钠和碳酸钠的性质分析判断;B.根据铝及其化合物的性质分析判断;C.根据银氨溶液的性质分析判断;D.根据铁及其化合物的性质分析判断。
【详解】
A.NaHCO3(s)加热分解生成Na2CO3(s),碳酸钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和NaOH,该转化关系均能实现,故A正确;
B.NaAlO2(aq)与过量盐酸反应生成氯化铝和水,不会得到Al(OH)3(s),故B错误;
C.蔗糖为非还原性糖,不含醛基,不能和[Ag(NH3)2]+(aq)发生银镜反应,所以不能生成银析出,故C错误;
D.Fe与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不会得到FeCl3(aq),故D错误;
答案选A。
8、D
【解析】
根据醇的定义判断:醇是羟基与脂肪烃基相连或者与脂环烃、芳香烃侧链相连的化合物。
【详解】
A. 脂肪烃中的氢原子被羟基所取代,所以C3H7OH一定属于醇,故A不符合题意;
B. 羟基与C6H5CH2-相连,属于芳香醇,故B不符合题意选;
C. 羟基与(CH3)2CH-相连,属于脂肪醇,故C不符合题意选;
D. 羟基与苯环直接相连为酚,故D符合题意;
所以本题正确答案为D。
醇的官能团为-OH, -OH与脂肪烃基相连为醇, -OH与苯环直接相连为酚,以此来解答。
9、A
【解析】
A,硅晶体属于原子晶体,其中n(Si):n(Si-Si)=1:2,有NA个Si就有2NA个Si-Si键,A项正确;B,由于溶液的体积未知,无法判断两溶液中Na+数目的大小关系,B项错误;C,惰性电极电解食盐水时阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,线路中通过2NA个电子时生成1molCl2,但由于Cl2所处温度和压强未知,无法用22.4L/mol计算Cl2的体积,C项错误;D,n(SO2)==2mol,Na2O2与SO2反应的化学方程式为Na2O2+SO2=Na2SO4~2e-,2molNa2O2与2molSO2完全反应转移4mol电子,D项错误;答案选A。
点睛:本题考查以阿伏加德罗常数为载体的计算。涉及原子晶体中共价键的确定、溶液中粒子物质的量的确定、气体体积的计算、氧化还原反应中转移电子数的确定。注意:在晶体硅中每个硅原子形成4个Si-Si键,但其中n(Si):n(Si-Si)=1:2;22.4L/mol适用于标准状况下求气体的体积。
10、C
【解析】某溶液能与铝粉反应放出氢气,该溶液一定是非氧化性酸或强碱溶液,A.碱性溶液中,H+会与OH-反应,同时Cu2+会与OH-生成Cu(OH)2,故A错误;B.HCO3-既不能在酸性溶液中存在也不能在碱性溶液中存在,故B错误;C.所有离子均可以在酸性或者碱性条件下存在,故C正确;D. Fe3+在碱性溶液中会生成Fe(OH)3沉淀,AlO2-会在酸性溶液中反应生成Al3+,故D错误;故选C。
11、B
【解析】
A.硅橡胶具有空间网状结构,具有耐磨、耐高温、耐低温等性能,硅橡胶是目前最好的既耐高温又耐低温的橡胶,所以A选项是正确的;
B.聚乙烯中不含碳碳双键,不能发生加成反应,塑料老化发生氧化反应,故B错误;
C.能与氢氧化钠反应的为酯基、酚羟基,且可水解生成碳酸和酚羟基,则1 mol的有机物(结构如图)最多能与含5mol NaOH的水溶液完全反应,故C正确;
D.乙酸与丙醇发生酯化反应生成酯和水,羧酸脱-OH,醇脱H,丙醇中的氧为188O,其相对分子质量为62,乙酸的相对分子质量为60,水的相对分子质量为18,由质量守恒定律可知,酯的相对分子质量为62+60-18=104,故D正确。
故选B。
12、D
【解析】
A. 没有说明0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液的体积,无法计算物质的量,故A错误;
B.不是标准状况下,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算22.4L氨气的物质的量,所以即使溶液体积为1L,所得溶液浓度也不一定为1mol/L,故B错误;
C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和SO42-的物质的量相等,设二者为n mol,则K+的物质的量为2n mol,Cl-的物质的量为n mol,K+和Cl-的物质的量不相等,其物质的量浓度一定不相等,故C错误;
D. 将10 ℃时a mol·L-1的KCl饱和溶液100 mL加热蒸发掉5g水,冷却到10℃时,所得溶液仍然为饱和溶液,它的物质的量浓度与溶液的体积大小无关,仍为a mol·L-1,故D正确;
答案选D。
注意温度一定时,同一种溶质的饱和溶液中的物质的量浓度相同,与溶液的体积无关。
13、A
【解析】
分析:①根据碳酸钙能与盐酸反应判断;
②根据浓硫酸溶于水放热,密度大于硝酸分析;
③氯水具有强氧化性;
④稀硝酸具有强氧化性,能溶解单质银;
⑤根据浓硝酸见光易分解判断;
⑥铝能与氢氧化钠溶液反应,镁不能;
⑦铵盐能与强碱反应放出氨气,氨气是碱性气体。
详解:①盛放过石灰水的试剂瓶中含有碳酸钙,碳酸钙溶于盐酸,可用稀盐酸洗涤盛放过石灰水的试剂瓶,正确;
②浓硫酸密度大于浓硝酸,配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸时,应将浓硫酸沿器壁慢慢加入到浓硝酸中,并不断搅拌,错误;
③氯水中含有次氯酸,具有漂白性,不能用pH试纸测得氯水的pH,错误;
④银溶于稀硝酸,所以可用稀硝酸清洗做过银镜反应实验的试管,正确;
⑤浓硝酸见光易分解,因此浓硝酸保存在棕色细口瓶中,正确;
⑥铝与氢氧化钠溶液反应,镁不能,因此将镁条和铝片用导线连接再插进稀NaOH溶液,镁作正极,氢离子放电,所以镁条上产生气泡,正确;
⑦某溶液加入NaOH并加热能产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,产生的气体一定是氨气,因此溶液中含NH4+,正确;
所以正确的是①④⑤⑦。
答案选A。
14、B
【解析】
A项,2-甲基丁烷分子中含有5个C,也称异戊烷,A错误;
B项,由三元轴烯的结构可得分子式为C6H6,而结构与苯不同,故与苯互为同分异构体,B正确;
C项,C4H9Cl的同分异构体有、、、共4种,C错误;
D项,烷烃的正确命名是2-甲基-3-乙基己烷,故D错误。
本题考查同分异构体、有机物的命名等,对于同分异构体,要抓住概念进行判断并掌握一定的书写方法,如:可以记住-C3H7有2种、-C4H9有4种、-C5H11有8种;对于有机物系统命名中常见的错误归纳如下:①主链选取不当(不包含官能团,不是主链最长、支链最多);②编号错(官能团的位次不是最小,取代基位号之和不是最小);③支链主次不分(不是先简后繁);④连接符号用错。
15、D
【解析】
A、B、C均为电荷不守恒,排除;
16、C
【解析】
A、1mol/L盐酸是稀盐酸,实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气,稀盐酸与二氧化锰不反应,无法制取得到氯气,选项A错误;B、用氯气氧化溴离子时,导气管应该采用“长进短出”原则,所以该装置错误,不能实现实验目的,选项B错误;C、利用有机溶剂将溴萃取后,用装置③分离出FeCl3溶液,不能选用装置④分离,选项C正确;D、加热氯化铁溶液时氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,升高温度促进水解,为防止水解,应在氯化氢氛围中加热蒸干氯化铁溶液,选项D错误。答案选C。
点睛:本题考查化学实验方案评价,涉及物质制备、实验操作等知识点,明确实验原理、物质性质、实验操作规范是解本题的关键,易错点是选项D,加热氯化铁溶液时氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,升高温度促进水解,为防止水解,应在氯化氢氛围中加热蒸干氯化铁溶液。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、1,6己二醇碳碳双键、酯基取代反应减压蒸馏(或蒸馏)5cHBr,△O2/Cu或Ag,△
【解析】
(1)A为6个碳的二元醇,在第一个和最后一个碳上各有1个羟基,所以名称为1,6-己二醇。明显E中含有碳碳双键和酯基两个官能团。
(2)A→B的反应是将A中的一个羟基替换为溴原子,所以反应类型为取代反应。反应后的液态有机混合物应该是A、B混合,B比A少一个羟基,所以沸点的差距应该较大,可以通过蒸馏的方法分离。实际生产中考虑到A、B的沸点可能较高,直接蒸馏的温度较高可能使有机物炭化,所以会进行减压蒸馏以降低沸点。
(3)C→D的反应为C与乙醇的酯化,所以化学方程式为。注意反应可逆。
(4)C的分子式为C6H11O2Br,有一个不饱和度。其同分异构体可发生银镜反应说明有醛基;1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应,其中1mol是溴原子反应的,另1mol只能是甲酸酯的酯基反应(不能是羧基,因为只有两个O);所以得到该同分异构体一定有甲酸酯(HCOO-)结构。又该同分异构体水解得到的醇应该被氧化为二元醛,能被氧化为醛的醇一定为-CH2OH的结构,其他醇羟基不可能被氧化为醛基。所以得到该同分异构体水解必须得到有两个-CH2OH结构的醇,因此酯一定是HCOOCH2-的结构,Br一定是-CH2Br的结构,此时还剩余三个饱和的碳原子,在三个饱和碳原子上连接HCOOCH2-有2种可能:,每种可能上再连接-CH2Br,所以一共有5种:。其中核磁共振氢谱具有四组峰的同分异构体,要求有一定的对称性,所以一定是。
(5)F为,G为,所以两者的关系为顺反异构,选项c正确。
(6)根据G的结构明显得到N中画圈的部分为M,所以M为。
(7)根据路线中化合物X的反应条件,可以判断利用题目的D到E的反应合成。该反应需要的官能团是X有Br原子,Y有碳氧双键。所以试剂与条件1是HBr,△;将取代为,X为。试剂与条件2是O2/Cu或Ag,△;将氧化为,所以Y为。
最后一步合成路线中,是不可以选择CH3CH2CHO和CH3CHBrCH3反应的,因为题目中的反应Br在整个有机链的一端的,不保证在中间位置的时候也能反应。
18、苯甲醇 水解反应(或取代反应) 氯原子和羧基 :+Cl2+HCl 9 HOOCCH2CH2CH2CH2COOH
【解析】
由有机物的转化关系可知,ClCH2COOH与碳酸钠反应生成ClCH2COONa,ClCH2COONa与NaCN反应生成NaOOCCH2CN,NaOOCCH2CN在酸性条件下水解生成HOOCCH2COOH;在光照条件下与氯气发生取代反应生成,则E是;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成;在浓硫酸作用下,与HOOCCH2COOH发生酯化反应生成,则G为。
【详解】
(1)F的结构简式为,属于芳香醇,名称为苯甲醇,故答案为:苯甲醇;
(2)反应⑤为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,故答案为:水解反应(或取代反应);
(3)A的结构简式为ClCH2COOH,官能团为氯原子和羧基,故答案为:氯原子和羧基;
(4)D到E的反应为在光照条件下与氯气发生取代反应生成,反应的化学方程式为+Cl2+HCl,故答案为:+Cl2+HCl;
(5)在浓硫酸作用下,与HOOCCH2COOH发生酯化反应生成,则G的结构简式为;
(6)H(C6H10O4)与C互为同系物,则H为饱和二元羧酸,可以视作两个—COOH取代C4H10分子中的两个氢原子,C4H10分子由两种结构,故二羧基取代物有9种;核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比1:2:2的结构简式为HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,故答案为:9;HOOCCH2CH2CH2CH2COOH。
本题考查有机化学基础,解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中原子数目的变化,在此基础上判断有机物的反应类型,书写有关化学方程式。
19、MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O A 待D中充满黄绿色气体时 除Cl2中混有的HCl Cl2+H2OH++Cl-+HClO饱和氯化钠溶液中氯离子浓度较大,使平衡不容易正移,氯气几乎不溶解,但氯化氢可以溶解,所以可以除杂 防止G中水蒸气进入E使氯化铝水解 碱石灰 AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl -1 NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑ 0.69
【解析】
由实验装置图可知,装置A中二氧化锰和浓盐酸共热制得氯气,用装置B中饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体,用装置C中浓硫酸干燥氯气,装置D为氯化铝的制备装置,装置E用于收集氯化铝,用装置F中浓硫酸吸收水蒸气,防止水蒸气进入装置E中,导致氯化铝水解,用装置G中氢氧化钠溶液吸收过量的氯气,防止污染环境。由流程可知,实验制备得到的氯化铝在特定条件下与氢化钠反应制得铝氢化钠。
【详解】
(1)①装置A中二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②实验时应先点燃A处酒精灯制备氯气,利用反应生成的氯气排尽装置中的空气,防止空气中氧气干扰实验,待D中充满黄绿色气体时,再点燃D处酒精灯制备氯化铝,故答案为:D中充满黄绿色气体时;
③因浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢,装置B中饱和食盐水的作用是除去氯气中混有的氯化氢气体;选用饱和食盐水的原因是,氯气与水反应为可逆反应,存在如下平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和氯化钠溶液中氯离子浓度较大,使平衡逆向移动,降低氯气溶解度,使氯气几乎不溶解,但氯化氢极易溶于水,所以可以除杂,故答案为:除中混有的HCl;Cl2+H2OH++Cl-+HClO饱和氯化钠溶液中氯离子浓度较大,使平衡不容易正移,氯气几乎不溶解,但氯化氢可以溶解,所以可以除杂;
④F中浓硫酸吸收水蒸气,防止水蒸气进入装置E中,导致氯化铝水解,装置G中氢氧化钠溶液吸收过量的氯气,防止污染环境,若用盛有碱石灰的干燥管代替F和G,可以达到相同的目的,故答案为:防止G中水蒸气进入E使氯化铝水解;碱石灰;
(2)氯化铝在特定条件下与氢化钠反应生成铝氢化钠和氯化钠,反应的化学方程式为AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl,故答案为:AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl;
(3)若装置A改为氢气的制备装置,D中的钠与氢气共热可以制得氢化钠,由化合价代数和为零可知氢化钠中氢元素为—1价;若装置中残留有氧气,氧气与钠共热会反应生成过氧化钠,故答案为:-1;Na2O2;
(4)铝氢化钠遇水发生剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑;氢化钠与水反应的化学方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑,标准状况下22.4L氢气的物质的量为1mol,设铝氢化钠为xmol,氢化钠为ymol,由化学方程式可得联立方程式54x+24y=15.6①4x+y=1②,解得x=y=0.2,,则样品中铝氢化钠的质量分数为≈0.69,故答案为:NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑;0.69。
制备氯化铝和氢化钠时,注意注意排尽装置中空气,防止氧气干扰实验是解答关键;前干燥、后防水,防止氯化铝水解是易错点。
20、植物油、NaOH溶液都能与乙醇混溶,加入乙醇可使植物油和NaOH溶液充分接触,有利于反应的进行 取反应液,滴入热水中,若液面上无油滴,则说明水解已完成 盐析,使肥皂析出 +3NaOH→3C17H35COONa+ 坩埚钳 受热均匀,温度便于控制,不易产生结焦现象
【解析】
(1)在制取肥皂时加入乙醇,是为了使得油脂和水在乙醇中充分混合;
(2)将部分反应液滴入热水中,若液面上无油滴,则说明水解已完成;
(3)加入饱和氯化钠溶液后,高级脂肪酸钠能够从混合液中析出;
(4)硬脂酸甘油酯在碱性条件下发生皂化反应,硬脂酸甘油酯与氢氧化钠反应生成 C17H35COONa与甘油;
(5)实验操作中取用蒸发皿应该使用坩埚钳;
(6)根据利用水蒸气可以使受热均匀,温度便于控制,不易产生结焦现象方面解答。
【详解】
(1)因为植物油与氢氧化钠溶液互不相溶,不利于反应的进行,而植物油、NaOH溶液都能与乙醇混溶,加入乙醇可使植物油和NaOH溶液充分接触,有利于反应的进行;
正确答案:植物油、NaOH溶液都能与乙醇混溶,加入乙醇可使植物油和NaOH溶液充分接触,有利于反应的进行;
(2)油脂不溶于水,所以验证皂化反应已完成的方法为:取反应液,滴入热水中,若液面上无油滴,则说明水解已完成;
正确答案:取反应液,滴入热水中,若液面上无油滴,则说明水解已完成;
(3)皂化反应中向混合物加入饱和食盐水,能够使生成的高级脂肪酸钠发生盐析,使肥皂析出;
正确答案:盐析,使肥皂析出;
(4)硬脂酸甘油酯与氢氧化钠反应生成C17H35COONa与甘油,反应方程式为+3NaOH→3C17H35COONa+;
正确答案: +3NaOH→3C17H35COONa+;
(5)实验操作中,取用蒸发皿用的仪器为坩埚钳;
正确答案:坩埚钳;
(6)工业上大规模生产用水蒸气加热,优点在于使反应过程中受热均匀,温度便于控制,也不易产生结焦现象;
正确答案:受热均匀,温度便于控制,不易产生结焦现象。
21、3d24s2 CN-(或NO+、C22-) CO2 分子 产生白色沉淀 [Co (NH3)5SO4]Br 6
【解析】
(1)根据构造原理,由原子序数即可写出基态原子的电子排布式,进而可写出价电子排布式;
(2)根据等电子体的概念写出符合题目要求的等电子体;
(3)可根据分子的构型来判断碳的杂化方式,四面体形属于sp3杂化,平面形中的碳属于sp2杂化,直线形中的碳属于sp杂化;
(4)根据题目中提供的物理性质来判断晶体类型;
(5)络合物由內界和外界组成,络合物溶于水发生电离生成內界离子(络离子)和外界离子,与BaCl2或AgNO3溶液反应的离子肯定为外界离子,由此可判断络合物的组成;
(6)观察晶胞,数数Ti周围距离最近的O的个数即为Ti的配位数。
【详解】
(1)钛为22号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d24s2,则基态钛原子的价电子排布式为3d24s2,因此,本题正确答案是:3d24s2;
(2)CO为双原子分子,价电子总数为10,则CO的等电子体为离子的为:CN-(或NO+、C22-),因此,本题正确答案是:CN-(或NO+、C22-);
(3)在CH2Cl2、C6H6、CO2、C2H4中,分子构型分别为四面体形、平面三角形、直线形、平面形,所以碳原子的杂化方式分别为sp3、sp2、sp、sp2杂化,采取sp2杂化的分子有C6H6、C2H4,所以sp杂化的是CO2,因此,本题正确答案是:CO2;
(4)因TiCl4在常温下是无色液体,说明熔点低,在水或潮湿空气中易水解而冒白烟,说明钛离子为弱碱阳离子,由此可判断 TiCl4是由共价键结合的分子,晶体类型属于分子晶体,
因此,本题正确答案是:分子;
(5)由[Co(NH3)5Br]SO4可以知道,硫酸根离子为配合物的外界,在水溶液中以离子形式
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