资源描述
2025年广西南宁市马山县金伦中学4+N高中联合体高三化学第一学期期末综合测试模拟试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、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
2、扑热息痛的结构如图所示,下列关于扑热息痛的描述正确的是
A.分子式为C8H10NO2
B.扑热息痛易溶于水
C.能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应
D.属于芳香烃
3、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,最外层电子数之和为18。X、Z同一主族,Z的一种氧化物的水化物为具有还原性且不稳定的二元酸;Y的周期数是族序数的3倍。下列说法错误的是
A.简单离子半径:W>X>Y
B.X、Z的最高化合价不相同
C.简单氢化物的热稳定性:X>W
D.Y与其他三种元素分别形成的化合物中均只含离子键
4、草酸是二元中强酸,草酸氢钠溶液显酸性。常温下,向10mL 0.01mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.01mol·L-1NaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,溶液中离子浓度关系正确的是()
A.V[NaOH(aq)]=0时,c(H+)=1×10-2mol·L-1
B.V[NaOH(aq)]<10mL时,不可能存在c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)
C.V[NaOH(aq)]=10mL时,c(H+)=1×10-7mol·L-1
D.V[NaOH(aq)]>10mL时,c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)
5、下列物质中,不属于合金的是
A.水银 B.硬铝 C.青铜 D.碳素钢
6、下列说法正确的是
A.烷烃的通式为CnH2n+2,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐减小
B.乙烯与溴水发生加成反应的产物为溴乙烷
C.1mol苯恰好与3mol氢气完全加成,说明一个苯分子中有三个碳碳双键
D.C7H16,主链上有5个碳原子的同分异构体共有5种
7、探究Na2O2与水的反应,实验如图:
已知:H2O2⇌H++HO2-;HO2-⇌H++O22-
下列分析不正确的是
A.①、④实验中均发生了氧化还原反应和复分解反应
B.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃,说明存在H2O2
C.③和④不能说明溶解性:BaO2>BaSO4
D.⑤中说明H2O2具有还原性
8、设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.5.6g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NA
B.100mL2.0mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子均为0.2NA
C.标准状况下,22.4L氦气与22.4L氟气所含原子数均为2NA
D.常温常压下,20g重水(D2O)中含有的电子数为10NA
9、将溶液和盐酸等体积混合,在混合溶液中,下列关系式正确的是
A.
B.
C.
D.
10、120℃时,1molCO2和3molH2通入1L的密闭容器中反应生成CH3OH和水。测得CO2和CH3OH的浓度随时间的变化如图所示。下列有关说法中不正确的是
A.0~3min内,H2的平均反应速率为0.5mol·L-1·min-1
B.该反应的化学方程式:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
C.容器内气体的压强不再变化时,反应到达平衡
D.10min后,反应体系达到平衡
11、有八种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h,其中x、y、d、f随着原子序数的递增,其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图1所示。 z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH与原子序数的关系如图2所示。
根据上述信息进行判断,下列说法正确是( )
A.d、e、f、g 形成的简单离子中,半径最大的是d离子
B.d与e形成的化合物中只存在离子键
C.x、y、z、d、e、f、g、h的单质中,f的熔点最高
D.x与y可以形成多种化合物,可能存在非极性共价键
12、大规模开发利用铁、铜、铝,由早到晚的时间顺序是( )
A.铁、铜、铝 B.铁、铝、铜 C.铝、铜、铁 D.铜、铁、铝
13、短周期元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如下表所示。下列判断正确的是( )
甲
乙
丙
丁
戊
A.原子半径:丙<丁<戊
B.戊不可能为金属
C.氢氧化物碱性:丙>丁>戊
D.氢化物的稳定性:甲>乙
14、由一种金属离子与多种酸根离子构成的盐称为“混盐”,如氯化硝酸钙[Ca(NO3)Cl]。则下列化合物中属于混盐的是( )
A.CaOCl2 B.(NH4)2Fe(SO4)2 C.BiONO3 D.K3[Fe(CN)6]
15、根据原子结构或元素周期律的知识,下列说法正确的是( )
A.35Cl和37Cl中子数不同,所以它们的原子结构示意图、电子式、核外电子排布式、轨道表达式都不相同
B.两个不同原子的1s、2s、2p、3s、3p各亚层中电子的能量相同
C.短周期主族元素原子最外层电子数一定等于其最高化合价
D.CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸
16、在一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g) △H<0。t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图。下列说法正确的是
A.0~t2时,v(正)>v(逆)
B.t2时刻改变的条件可能是加催化剂
C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时,A的体积分数Ⅰ=Ⅱ
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时,平衡常数I<Ⅱ
二、非选择题(本题包括5小题)
17、高聚物的合成与结构修饰是制备具有特殊功能材料的重要过程。如图是合成具有特殊功能高分子材料W()的流程:
已知:
I. R-CH2OH
II. =R2-OH,R、R2、R3代表烃基
(1)①的反应类型是___________。
(2)②是取代反应,其化学方程式是____________________。
(3)D的核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是1∶3,不存在顺反异构。D的结构简式是_______。
(4)⑤的化学方程式是_________________。
(5)F的官能团名称____________________;G的结构简式是____________________。
(6)⑥的化学方程式是_________________________。
(7)符合下列条件的E的同分异构体有__________种(考虑立体异构)。
①能发生水解且能发生银镜反应 ②能与Br2的CCl4溶液发生加成反应
其中核磁共振氢谱有三个峰的结构简式是__________________。
(8)工业上也可用合成E。由上述①~④的合成路线中获取信息,完成下列合成路线(箭头上注明试剂和反应条件,不易发生取代反应)
_______________。
18、化合物H是一种除草剂,可由下列路线合成(部分反应条件略去):
(1)B和A具有相同的实验式,分子结构中含一个六元环,核磁共振氢谱显示只有一个峰,则B的结构简式为__________,A→B的反应类型是__________。
(2)C中含氧官能团的名称是__________;ClCH2COOH的名称(系统命名)是__________。
(3)D→E所需的试剂和条件是__________。
(4)F→G的化学方程式是___________________。
(5)I是E的一种同分异构体,具有下列结构特征:①苯环上只有一个取代基;②是某种天然高分子化合物水解的产物。I的结构简式是__________。
(6)设计由乙醇制备的合成路线__________(无机试剂任选)。
19、ClO2作为一种广谱型的消毒剂,将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,11℃时液化成红棕色液体。
(1)某研究小组用下图装置制备少量ClO2(夹持装置已略去)。
①冰水浴的作用是____________。
②NaOH溶液的主要作用为吸收反应产生的Cl2,其吸收液可用于制取漂白液,该吸收反应的氧化剂与还原剂之比为___________________。
③以NaClO3和HCl为原料制备ClO2的化学方程式为_________________________。
(2)将ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液变棕黄;再向其中加入适量CCl4,振荡、静置,观察到________,证明ClO2具有氧化性。
(3)ClO2在杀菌消毒过程中会产生Cl-,其含量一般控制在0.3-0.5 mg·L−1,某研究小组用下列实验方案测定长期不放水的自来水管中Cl-的含量:量取10.00 mL的自来水于锥形瓶中,以K2CrO4为指示剂,用0.0001mol·L-1的AgNO3标准溶液滴定至终点。重复上述操作三次,测得数据如下表所示:
实验序号
1
2
3
4
消耗AgNO3溶液的体积/mL
10.24
10.02
9.98
10.00
①在滴定管中装入AgNO3标准溶液的前一步,应进行的操作_____________。
②测得自来水中Cl-的含量为______ mg·L−1。
③若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
20、硫酰氯(SO2Cl2)熔点-54.1℃,沸点在染料、药品、除草剂和农用杀虫剂的生产过程中有重要作用。
(1)SO2Cl2中的S的化合价为_______________,SO2Cl2在潮湿空气中因水解“发烟”的化学方程式为_______________。
(2)现拟用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯,实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)。
①仪器A的名称为_______________,装置乙中装入的试剂是_______________,装罝B的作用是_______________。
②装置丙分液漏斗中盛装的最佳试剂是_______________(选填编号)。
A.蒸馏水 B.l0.0mol·L-1浓盐酸
C.浓氢氧化钠溶液 D.饱和食盐水
③滴定法测定硫酰氯的纯度:取1.800g产品,加入到100mL0.50000mol·L-1NaOH溶液中加热充分水解,冷却后加蒸馏水准确稀释至250mL,取25mL溶液于锥形瓶中,滴加2滴甲基橙,用0.1000mol·L-1标准HC1滴定至终点,重复实验三次取平均值,消耗HCl l0.00mL。达到滴定终点的现象为_______________,产品的纯度为_______________。
21、 “三酸两碱”是最重要的无机化工产品,广泛用于国防、石油、纺织、冶金、食品等工业。“三酸”是指硝酸、硫酸和盐酸,“两碱”指烧碱和纯碱。回答下列问题:
(1)写出过量稀硝酸分别与“两碱”溶液反应的离子方程式:_______、_______。
(2)请将“三酸两碱”中所含位于第三周期的元素,按原子半径由大到小的顺序排列_______。
(3)氯的非金属性比硫____(填“强”或“弱”),请用两个事实说明你的结论____________。
(4)某烧碱溶液中含0.1molNaOH,向该溶液通入一定量CO2,充分反应后,将所得溶液低温蒸干,得到固体的组成可能有四种情况,分别是:①________;②Na2CO3;③________;④NaHCO3。若该固体溶于水,滴加过量盐酸,再将溶液蒸干,得到固体的质量是_______ g。
(5)将Na2CO3溶于水得到下列数据:
水
Na2CO3
混合前温度
混合后温度
35mL
3.2g
20℃
24.3℃
Na2CO3溶于水_________(填“吸”或“放”)热,请从溶解过程热效应的角度加以解释___________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】
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﹣NH2 两种官能团,甘氨酸为最简单的氨基酸,故D正确;
故选:D。
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。
2、C
【解析】
A.分子式为C8H9NO2,故A错误;
B.含酚-OH、-CONH-,该有机物不溶于水,故B错误;
C.含酚-OH,能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应,故C正确;
D.含O、N等元素,不是芳香烃,故D错误;
故选C。
3、D
【解析】
Z的一种氧化物的水化物是具有还原性且不稳定的二元酸,判断Z为S元素;X、Z同一主族,可知X为O元素。Y的周期数是族序数的3倍,可推出Y为Na元素,再结合W、X、Y和Z原子的最外层电子数之和为18,可知W为N元素。
【详解】
A.N3-、Na+和O2-具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径顺序为:W>X>Y,与题意不符,A错误;
B.O最高价+2,而S最高价为+6,与题意不符,B错误;
C.简单氢化物热稳定性强弱与元素的非金属性强弱一致,而非金属性:O>N,稳定性:H2O>NH3,与题意不符,C错误;
D.Na与O可形成Na2O2,含有离子键和共价键,符合题意,D正确;
答案为D。
具有相同的核外电子排布简单离子,原子序数越大,微粒半径越小。
4、D
【解析】
A.因为草酸是二元弱酸,HC2O4-不能完全电离,所以0.01mol/LNaHC2O4溶液中c(H+)<1×10-2mol/L,A项错误;
B.NaHC2O4+NaOH=Na2C2O4+H2O,NaHC2O4溶液显酸性,Na2C2O4溶液因水解而显碱性,NaHC2O4溶液中加入NaOH溶液过程中溶液由酸性逐渐变为碱性,所以当V(NaOH)aq<10mL时,溶液存在呈中性的可能,即c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒可知可能存在c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-),B项错误;
C.当V(NaOH)aq=10mL时,NaHC2O4和NaOH恰好完全反应生成Na2C2O4,C2O42-发生水解而使溶液呈碱性,故常温下c(H+)<1×10-7mol/L,C项错误;
D.当V(NaOH)aq>10mL时,所得溶液的溶质是Na2C2O4和NaOH,C2O42-发生水解生成HC2O4-,水解是微弱的且NaOH电离的OH-抑制C2O42-的水解,故c(Na+)>c(C2O42-)<c(HC2O4-),D项正确;答案选D。
5、A
【解析】
由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质是合金,硬铝是一种铝合金、青铜是Cu—Sn合金、碳素钢是含碳量为0.03%~2%的铁碳合金,水银是金属单质,不是合金,答案选A。
6、D
【解析】
A.烷烃的通式为CnH2n+2,C元素的质量分数为,则随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐增大,故A错误;
B.乙烯中含碳碳双键,可与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,故B错误;
C.苯中不含碳碳双键,故C错误;
D.C7H16主链上有5个碳原子的烷烃,支链为2个甲基或1个乙基,符合的有(CH3)3CCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3,共5种,故D正确;
答案选D。
7、B
【解析】
A.①中的反应机理可以认为过氧化钠与水反应生成过氧化氢与氢氧化钠,过氧化氢分解生成水和氧气,发生的反应为复分解反应与氧化还原反应,④中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧化氢与硫酸钡沉淀,过氧化氢分解生成了氧气,因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应。A项正确;
B. ①中过氧化钠与水反应生成氧气,不能说明存在H2O2,B项错误;
C. ④中BaO2与硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,证明酸性:硫酸>过氧化氢,不能说明溶解性:BaO2>BaSO4,C项正确;
D. ⑤中产生的气体为氧气,氧元素化合价升高,做还原剂,说明H2O2具有还原性,D项正确;
答案选B。
8、D
【解析】
A. 5.6g铁为0.1mol,与足量盐酸反应生成Fe2+和H2,转移的电子数为0.2NA,A错误;
B. 醋酸为弱电解质,100mL2.0mol/L的醋酸在溶液部分电离,生成的氢离子数小于0.2NA,B错误;
C. 标准状况下,22.4LHe与22.4LF2所含原子数不相等,前者为0.1NA,后者为0.2NA,C错误;
D. 常温常压下,20g重水(D2O)的物质的量为1mol,含有的电子数为10NA,D正确。
故选D。
9、B
【解析】
混合后发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,混合溶液中含三种溶质(Na2CO3、NaCl、NaHCO3)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
电荷守恒、物料守恒、质子守恒是比较离子浓度常用的方法。
10、B
【解析】
A. 据题意得化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,则0~3min内,v(H2)=3v(CO2)=3×(1.00-0.50)mol·L-1/3min=0.5 mol·L-1·min-1,A项正确;
B. 图中10min后CO2、CH3OH的物质的量不再改变,即达化学平衡,故为可逆反应,应写成CO2+3H2CH3OH+H2O,B项错误;
C. 据pV=nRT,恒温恒容时,当压强不再变化时,容器内各气体的物质的量都不再变化,此时反应到达平衡,C项正确;
D. 图中10min后CO2、CH3OH的物质的量不再改变,即达化学平衡,D项正确。
本题选B。
11、D
【解析】
x、y、z、d、e、f、g、h为原子序数依次递增的短周期主族元素,从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数,可以知道x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,f是Al元素,z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物溶液浓度均为0.01mol·L-1 ,e的pH为12,为一元强碱,则e是Na元素,z、h的pH均为2,为一元强酸,则z为N元素、h为Cl元素,g的pH小于2,则g的为二元强酸,故g为S元素,据此分析解答问题。
【详解】
A.d、e、f、g 形成的简单离子分别为:O2-、Na+、Al3+、S2-,O2-、Na+、Al3+离子的电子层数相同,但核电荷数Al>Na>O,则离子半径O2->Na+>Al3+,而S2-的电子层数最多,半径最大,故半径最大的是g离子,A选项错误;
B.d与e形成的化合物可以是Na2O,也可以是Na2O2,Na2O2既含有离子键,也含有共价键,B选项错误;
C.x、y、z、d、e、f、g、h的单质分别为:H2、C、N2、O2、Na、Al、S、Cl2,C单质可形成金刚石,为原子晶体,故单质熔点最高的可能是y,C选项错误;
D.x与y可以形成多种有机化合物,其中CH2=CH2等存在着非极性键,D选项正确;
答案选D。
此题C选项为易错点,C单质有很多的同素异形体,熔沸点有差异,容易忽略这一关键点,导致误选C答案。
12、D
【解析】
越活泼的金属越难被还原,冶炼越困难,所以较早大规模开发利用的金属是铜,其次是铁,铝较活泼,人类掌握冶炼铝的技术较晚,答案选D。
13、C
【解析】
A、同周期从左向右原子半径减小(稀有气体除外),即原子半径大小顺序是丙>丁>戊,故A错误;
B、若丙为Na,丁为Mg,则戊为Al,故B错误;
C、同周期从左向右金属性减弱,其最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,氢氧化物的碱性:丙>丁>戊,故C正确;
D、同周期从左向右非金属性增强,其氢化物的稳定性增强,即氢化物的稳定性:甲<乙,故D错误;
答案选C。
14、A
【解析】
A.CaOCl2的化学式可以写成Ca(ClO)Cl,所以该物质是由一种金属阳离子和两种酸根阴离子构成的,因此属于混盐,故A正确;
B.(NH4)2Fe(SO4)2含有两种阳离子和一种酸根阴离子,不是混盐,故B错误;
C.BiONO3中没有两个酸根阴离子,不是混盐,故C错误;
D.K3[Fe(CN)6]是含有一种阳离子和一种酸根阴离子的盐,不是混盐,故D错误;
综上所述,答案为A。
15、D
【解析】
A. 35Cl和37Cl的核外电子数均为17,它们的原子结构示意图、电子式、核外电子排布式、轨道表达式都相同,A项错误;
B. 同原子的原子同、原子半径越等不同,两不同原子各亚层中电子的能量不相同,B项错误;
C. 氧元素、氟元素没有最高正化合价,除氧、氟外,短周期其它主族元素原子最外层电子数等于其最高化合价,C项错误;
D. 碳酸的酸性比硅酸强,CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸,D项正确;
答案选D。
16、C
【解析】
试题分析:A、图像分析判断0~t2时,0~t1逆反应速率大于正反应速率,t1~t2正逆反应速率相同,A错误;B、在t2时刻若是加入催化剂,由于催化剂对正逆反应速率都有影响,图像中逆反应速率和正反应速率同等程度增大,而现在逆反应速率先增大最后和原平衡相同,速率不变,最后反应达到平衡和原平衡相同,B错误;C、Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时,反应速率不变,说明反应达到相同的平衡状态,A的体积分数Ⅰ=Ⅱ,C正确;D、Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时,反应速率不变,说明反应达到相同的平衡状态,平衡常数不变,D错误,答案选C。
考点:考查化学平衡的建立、图像的分析
二、非选择题(本题包括5小题)
17、加成反应 BrCH2CH2Br+2NaCN→NCCH2CH2CN+2NaBr (CH3)2C=CH2 CH2=C(CH3)COOH+CH3OH CH2=C(CH3)COOCH3+H2O 碳碳双键、酯基 4 HCOO C(CH3)=CH2 HOCH2CHBrCH3 HOCH2CH(CN)CH3HOCH2CH(CH3)COOHCH2=C(CH3)COOH
【解析】
乙烯与溴发生加成反应生成A,A为BrCH2CH2Br,结合B的分子式可知B为NC-CH2CH2-CN,B中-CN转化为-COOH得到丁二酸。丁二酸发生分子内脱水形成酸酐。
I与R′NH2得到W(),结合W的结构可知I为,结合信息II,逆推可知H为。D的分子式为C4H8,核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是1∶3,不存在顺反异构,则D为(CH3)2C=CH2,D氧化生成E,E与甲醇发生酯化反应生成F,结合H的结构,可知E为CH2=C(CH3)COOH,F为CH2=C(CH3)COOCH3,F发生加聚反应生成的G为,G发生信息I中的反应得到H。据此分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析,反应①是乙烯与溴发生加成反应,故答案为加成反应;
(2)反应②是取代反应,其化学方程式是:BrCH2CH2Br+2NaCN→NCCH2CH2CN+2NaBr,故答案为BrCH2CH2Br+2NaCN→NCCH2CH2CN+2NaBr;
(3) 根据上述分析,D的结构简式为(CH3)2C=CH2,故答案为(CH3)2C=CH2;
(4)反应⑤的化学方程式为CH2=C(CH3)COOH+CH3OH CH2=C(CH3)COOCH3+H2O,故答案为CH2=C(CH3)COOH+CH3OH CH2=C(CH3)COOCH3+H2O;
(5) F为CH2=C(CH3)COOCH3,含有的官能团有碳碳双键和酯基;G的结构简式是,故答案为碳碳双键、酯基;;
(6)反应⑥的化学方程式为,故答案为;
(7)E为CH2=C(CH3)COOH,①能发生水解且能发生银镜反应,说明属于甲酸酯类;②能与Br2的CCl4溶液发生加成反应,说明含有碳碳双键,符合条件的E的同分异构体有:HCOO CH=CHCH3(顺反2种)、HCOO CH2 CH=CH2、HCOO C(CH3)=CH2,共4种,其中核磁共振氢谱有三个峰的结构简式为HCOO C(CH3)=CH2,故答案为4;HCOO C(CH3)=CH2;
(8)HOCH2CHBrCH3和NaCN发生取代反应生成HOCH2CH(CN)CH3,HOCH2CH(CN)CH3酸化得到HOCH2CH(CH3)COOH,HOCH2CH(CH3)COOH发生消去反应生成CH2=C(CH3)COOH,其合成路线为HOCH2CHBrCH3 HOCH2CH(CN)CH3HOCH2CH(CH3)COOHCH2=C(CH3)COOH,故答案为HOCH2CHBrCH3 HOCH2CH(CN)CH3HOCH2CH(CH3)COOHCH2=C(CH3)COOH。
本题的易错点和难点为(8),要注意题意“不易发生取代反应”在合成中的应用,HOCH2CHBrCH3不能先消去羟基形成碳碳双键,再发生取代反应。
18、 加成反应 醚键 2-氯乙酸 浓硝酸、浓硫酸、加热
【解析】
B和A具有相同的实验式,分子结构中含一个六元环,核磁共振氢谱显示只有一个峰;3个分子的甲醛分子HCHO断裂碳氧双键中较活泼的键,彼此结合形成B:,B与HCl、CH3CH2OH反应产生C:ClCH2OCH2CH3;间二甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生E为,在Fe、HCl存在条件下硝基被还原变为-NH2,产生F为:,F与ClCH2COOH在POCl3条件下发生取代反应产生G:,G与C发生取代反应产生H:。
【详解】
根据上述分析可知B是,F是。
(1)3个分子的甲醛断裂碳氧双键中较活泼的键,彼此结合形成环状化合物B:,A→B的反应类型是加成反应;
(2)C结构简式为ClCH2OCH2CH3;其中含氧官能团的名称是醚键;ClCH2COOH可看作是乙酸分子中甲基上的一个H原子被Cl原子取代产生的物质,名称是2-氯乙酸;
(3)D为间二甲苯,由于甲基使苯环上邻位和对位变得活泼,所以其与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生E为,则D→E所需的试剂和条件是浓硝酸、浓硫酸、加热;
(4)F与ClCH2COOH在POCl3条件下发生取代反应产生G和水,F→G的化学方程式是;
(5)E为,硝基化合物与C原子数相同的氨基酸是同分异构体,I是E的一种同分异构体,具有下列结构特征:①苯环上只有一个取代基;②是某种天然高分子化合物水解的产物,则该芳香族化合物的一个侧链上含有1个—COOH、1个—NH2,和1个,I的结构简式是;
(6)CH3CH2OH在Cu催化下加热下发生氧化反应产生CH3CHO,3个分子的乙醛发生加成反应产生,与乙醇在HCl存在时反应产生,故由乙醇制备的合成路线为:。
本题考查有机物推断与合成、限制条件同分异构体书写、有机物结构与性质等,掌握有机物官能团的结构与性质是解题关键。要根据已知物质结构、反应条件进行推断,注意根据物质结构简式的变化理解化学键的断裂与形成,充分利用题干信息分析推理,侧重考查学生的分析推断能力。
19、收集ClO2(或使ClO2冷凝为液体) 1:1 2NaClO3 + 4HCl= 2ClO2↑+ Cl2↑+2NaCl+2H2O 溶液分层,下层为紫红色 用AgNO3标准溶液进行润洗 3.55 偏低
【解析】
(1)①冰水浴可降低温度,防止挥发;
②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠;
③以NaClO3和HCl为原料制备ClO2,同时有Cl2和NaCl生成,结合电子守恒和原子守恒写出发生反应的化学方程式;
(2)反应生成碘,碘易溶于四氯化碳,下层为紫色;
(3)根据滴定操作中消耗的AgNO3的物质的量计算溶液中含有的Cl-的物质的量,再计算浓度即可。
【详解】
(1)①冰水浴可降低温度,防止挥发,可用于冷凝、收集ClO2;
②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,此反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,还原产物NaCl和氧化产物NaClO的物质的量之比为1:1,则该吸收反应的氧化剂与还原剂之比为1:1;
③以NaClO3和HCl为原料制备ClO2,同时有Cl2和NaCl生成,则发生反应的化学方程式为2NaClO3 + 4HCl= 2ClO2↑+ Cl2↑+2NaCl+2H2O;
(2)将ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液变棕黄,说明生成碘,碘易溶于四氯化碳,即当观察到溶液分层,下层为紫红色时,说明有I2生成,体现ClO2具有氧化性;
(3)①装入AgNO3标准溶液,应避免浓度降低,应用AgNO3标准溶液进行润洗后再装入AgNO3标准溶液;
②滴定操作中第1次消耗AgNO3溶液的体积明显偏大,可舍去,取剩余3次数据计算平均体积为mL=10.00mL,含有AgNO3的物质的量为0.0001mol·L-1×0.01L=1×10-6mol,测得自来水中Cl-的含量为=3.55g·L−1;
③在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,导致消耗标准液的体积读数偏小,则测定结果偏低。
20、+6 SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4 冷凝管 浓硫酸 防止空气中水蒸汽进入三颈烧瓶,使SO2Cl2发生水解变质并能吸收尾气SO2和Cl2,防止污染环境 D 滴加最后一滴HCl标准液,锥形瓶中溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复 75%
【解析】
(1)SO2Cl2中,O的化合价是-2价,Cl的化合价是-1价,计算可得S的化合价是+6价。SO2Cl2中与水发生反应“发烟”的化学方程式为:SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4。
(2)①如上图,甲是反应的发生装置,仪器A是球形冷凝管,作用是冷凝回流SO2C12;B是球形干燥管,装有碱石灰,其作用是防止空气中水蒸气的进入,还可以吸收尾气SO2和C12,防止污染环境;丙是提供氯气的装置,乙的作用是除去氯气中的杂质。由于通入甲的氯气必须是干燥的,故乙中应加入干燥剂,图中所示为液体干燥剂,即浓硫酸。故答案为冷凝管;浓硫酸;防止空气中水蒸汽进入三颈烧瓶,使SO2C12发生水解变质并能吸收尾气SO2和C12,防止污染环境。
②利用加入的液体使集气瓶中的氯气排出,氯气在饱和食盐水中溶解度小,因此选D。
③硫酰氯在水溶液中与水反应生成盐酸和硫酸,都是酸性物质,与氢氧化钠可以发生反应。因此在过量的NaOH溶液中加热充分水解,得到Na2SO4、NaCl和NaOH的混合溶液。滴加甲基橙后,由于溶液显碱性,因此显黄色。用0.1000mol·L-1标准HC1滴定至终点时,观察到的现象为锥形瓶中溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复。消耗的HCl的物质的量与滴定所取25mL混合溶液中NaOH的物质的量相等,为0.1000mol·L-1×0.0100L=0.001mol,由于滴定所取的溶液为原混合溶液的1/10,故原混合溶液中含有NaOH 0.01mol。与氯化氢和硫酸反应消耗的NaOH为0.100L×0.50000mol·L-1-0.010mol=0.04mol,根据总反应方程式SO2C12+4NaOH=2NaC1+Na2SO4+2H2O可知,原产品中含有SO2C12的物质的量为0.01mol,质量为0.01mol×135g/mol=1.35g,产率为1.35g÷1.800g×100%=75%。故答案为滴加最后一滴HC1标准液,锥形瓶中溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复;75%。
SOCl2水解的反应可以把SO2Cl2和H2O都拆成正价和负价两部分,即把SO2Cl2拆成和Cl-两部分,把水拆成H+和OH-两部分,然后正和负两两结合,即可写出生成物,同时可以直接配平方程式。即H+和Cl-结合,由于有2个Cl-,所以需要2个水分子提供2个H+,同时提供的2个OH-和1个结合为H2SO4,最终反应的方程式为:SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4。其他物质和水的反应均可同样方法写出化学方程式,如CaC2、NaH、Mg3N2、Al2S3、BrCl等,盐类的水解也可以同样写出。
21、H++OH—→H2O 2H++CO32—→H2O+CO2↑ Na﹥S﹥Cl 强 Cl2+H2S→ S↓+2HCl,高氯酸的酸性比硫酸的酸性强(HCl的稳定性比H2S强) NaOH和Na2CO3 Na2CO3和NaHCO3 5.85g 放热 Na2CO3溶于水时,水合过程放出的热量大于扩散过程吸收的热量
【解析】
将CO2通入NaOH溶液,可据CO2量逐渐增加过程中溶液发生的反应,分析溶液中溶质的成分。溶液低温蒸干,则生成的NaHCO3不会分解。
【详解】
(1)“三酸两碱”均为易溶的强电解质,在离子方程式中应拆写。则过量稀硝酸分别与“两碱”溶液反应的离子方程式为H++OH—=H2O、2H++CO32—=H2O+CO2↑。
(2)同周期主族元素从左到右,原子半径依次减小。“三酸两碱”中位于第三周期的元素有硫、氯、钠,其原子半径由大到小的顺序为Na﹥S﹥Cl。
(3)同周期主族元素从左到右,元素非金属性依次增强,则氯的非金属性比硫强。氯气比硫易与氢气反应,氯化氢比硫化氢稳定,高氯酸的酸性比硫酸强等等,都能证明氯的非金属性比硫强。
(4)向含0.1molNaOH的溶液中通入CO2,随着CO2的增加,溶液中先后发生两个反应:(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,
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