内容正文:
惠州市正弘实验学校2023-2024学年第二学期高二期中检测
化学
(时间:75分钟,总分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Al-27
一、单选题(1-10题2分,11-16题4分,总共44分。)
1. 三星堆出土的文物中,主要由硅酸盐材料制成的是
A.青铜纵目面具
B.金箔虎形饰
C.陶鸟头勺把
D.云雷纹牙雕
A. A B. B C. C D. D
2. 化学与生活密切相关。下列有关生活用品的说法正确的是
A. 速干衣常用材料之一聚酯纤维为混合物
B. 使用的酒精可以快速高效杀死病毒
C. 潮阳油浸鲎粿中用到的植物油,不能与发生加成反应
D. 在食品袋中放入盛有硅胶的透气小袋,可防止食品被氧化
3. 实验室制取的实验原理及装置均正确的是
A.制取NH3
B.干燥NH3
C.收集NH3
D.吸收尾气
A. A B. B C. C D. D
4. 我国首创的铝—空气—海水电池可为海,上航标灯供电,是一种无污染、长效、稳定可靠的电源。下列说法正确的是
A. 作原电池正极
B. 电池工作时,海水中的向负极移动
C. 正极反应式为:
D. 每消耗,电池最多向外提供电子的电量
5. 部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是
A. 工业上用电解法冶炼a
B. 向含c的溶液中依次加入和溶液以检验c
C. d易与水反应生成e
D. 可存在的转化
6. 下列离子方程式与所给事实相符的是:
A. 制备84消毒液(主要成分是):
B. 食醋去除水垢中的
C. 过氧化钠在潜水艇中作为的来源:
D. 去除废水中的
7. 下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A. 烃 R-Br B. 羧酸 -CHO
C. CH3CONH2 胺 -NH2 D. 醇 -OH
8. 下列关于苯乙烯的叙述错误的是
A. 能发生加成反应 B. 能发生取代反应
C. 8个碳原子可能都在同一平面上 D. 有顺反异构体
9. 下列有机物的命名正确的是
A. 二甲苯
B. 4-甲基-2-乙基-1-戊烯
C. 3-甲基-3-乙基1丁炔
D. 2,4,4 -三甲基戊烷
10. 下列有关化学用语表示错误的是
A. 乙烯的最简式: B. 丙烷分子的球棍模型:
C. 四氯化碳分子的空间填充模型: D. 二氯甲烷的电子式为
11. 为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择正确的是
选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
乙烷(乙烯)
酸性溶液
洗气
B
溴苯()
溶液
分液
C
苯(苯酚)
浓溴水
重结晶
D
乙醇()
萃取
A. A B. B C. C D. D
12. 共轭二烯烃和发生加成反应,方式通常有加成、加成、全加成等;苯及苯的同系物如甲苯、二甲苯等都是重要化工原料,都是无色不溶于水的液体,易挥发,有刺激性气味;能发生氧化、取代、加成等反应;若苯环相连的碳原子上连有氢原子,侧链可以被酸性高锰酸钾氧化成芳香酸。例如:。“”即对二甲苯(),下列关于“”的叙述不正确的是
A. 的化学式为,其一氯代物有2种
B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是苯的同系物
C. 的二溴代物有3种同分异构体
D. 不溶于水,密度比水小
13. 葡醛内酯主要用于急慢性肝炎的辅助治疗,其分子结构如图所示,下列关于该物质的说法正确的是
A. 分子式为C6H7O6 B. 碳原子均采用sp3杂化
C. 能与新制Cu(OH)2生成砖红色沉淀 D. 1mol葡醛内酯能与2molH2发生加成反应
14. 下列关于双环化合物的说法正确的是
A. 不含有手性碳原子
B. 能发生消去反应
C. 在加热和Cu催化条件下,不能被氧化
D. 存在含苯环和碳碳三键的同分异构体
15. 下列有关有机物的官能团、核磁共振氢谱分析都正确的是
选项
有机物
官能团的名称
核磁共振氢谱峰数
A
酚羟基、碳碳双键
5
B
醇羟基、酯基
7
C
羧基、羰基
6
D
碳氯键、碳溴键、醛基
3
A. A B. B C. C D. D
16. 化合物Z是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X分子中只含有酮羰基、醚键两种含氧官能团
B. 1 mol Y与足量NaOH溶液反应,消耗2 mol NaOH
C. Z分子不存在顺反异构体
D. Z可以与HCHO在一定条件下发生缩聚反应
二、填空题(共4道大题,总共56分。)
17. 甲、乙两组同学用不同的方法制备SO2并探究其性质。(夹持装置已略去)
Ⅰ.甲组同学设计的实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)试管①中反应的化学方程式为_______。
(2)试管②中的品红溶液褪色。欲证明品红褪色的原因是SO2,需要补充的实验操作及应出现的实验现象是_______。
(3)试管③中的溴水褪色,体现SO2具有_______性(填“还原”、“氧化”或“漂白”)。
(4)试管④中的试剂是NaOH溶液,反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.乙组同学设计的实验装置如下图所示,回答下列问题:
已知:BaSO3是白色难溶于水的物质,但可溶于盐酸。
(5)⑤中反应的化学方程式为_______。
(6)⑥中产生了不溶于盐酸的白色沉淀,该沉淀是_______。
(7)请你推测⑥中出现白色沉淀的原因可能是_______。
18. 实验室常用环己醇脱水合成环己烯。实验装置如图。
有关实验数据如下表:
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.9618
161
微溶于水
环己烯
82
0.8102
83
难溶于水
合成反应:在a中加入20 g环己醇,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。c中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90 ℃。当烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵白雾时停止蒸馏。
分离提纯:将e中粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环己烯8.2 g。
(1)仪器c的名称为___________,在合成反应进行之前,圆底烧瓶中还应加入适量的___________。
(2)该合成反应的化学方程式是___________。实验中最容易产生的副产物结构简式为___________。
(3)控制馏出物的温度不超过90 ℃的目的是___________。
(4)分离提纯过程中加入5%碳酸钠溶液的作用是___________。
(5)本实验所制得的环己烯的产率为___________
19. 催化氢化是实现碳中和的重要途径之一,其反应原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)反应的_____。
(2)在恒温恒容密闭容器中通入一定量的和发生反应,下列事实能说明容器内反应达到平衡状态的是_____(填字母)。
a.混合气体的压强不再发生变化
b.反应Ⅱ的化学平衡常数不再变化
c.与的浓度之比为
d.的体积分数不再发生变化
(3)在某容器中进行反应Ⅰ和反应Ⅱ,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。其中X表示的物理量为_____(填“温度”或“压强”);_____(填“>”或“<”),理由是_____。
(4)一定温度下,向容积为1L的恒容密闭容器中充入0.01mol和0.03mol发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时,和的物质的量分别为0.004mol和0.002mol。
①能增大反应Ⅰ平衡常数的措施为_____;不影响平衡状态,但可缩短达到平衡时间的措施为_____。
②平衡时的转化率_____。
③该温度下反应Ⅱ的平衡常数_____。
20. 普瑞巴林能用于治疗多种疾病,G是普瑞巴林的合成中间体,合成G的路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)化合物A的结构简式为_____,A→B的反应类型为_______。
(2)写出D→E的化学反应方程式______。
(3)手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子,G中含手性碳原子数为___。
(4)已知R−CHOR−CH=C(COOR)2,则X的结构简式为____。
(5)H是E的同系物,含有5个碳原子。H有一种同分异构体I,1molI能与饱和NaHCO3溶液反应产生2molCO2。
①I一定含有官能团_____。
②若I的核磁共振氢谱有2组峰,且面积比为3:1,其结构简式为____。
(6)参考以上合成路线及反应条件,请写出以CH2COOH和必要的无机试剂为原料制的合成路线______。
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惠州市正弘实验学校2023-2024学年第二学期高二期中检测
化学
(时间:75分钟,总分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Al-27
一、单选题(1-10题2分,11-16题4分,总共44分。)
1. 三星堆出土的文物中,主要由硅酸盐材料制成的是
A.青铜纵目面具
B.金箔虎形饰
C.陶鸟头勺把
D.云雷纹牙雕
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.青铜纵目面具的主要成分是铜合金,则青铜纵目面具主要由金属材料制成,故A不符合题意;
B.金箔虎形饰的主要成分是金,则金箔虎形饰主要由金属材料制成,故B不符合题意;
C.陶鸟头勺把的主要成分是硅酸盐,则陶鸟头勺把主要由硅酸盐材料制成,故C符合题意;
D.云雷纹牙雕的主要成分是象牙,象牙主要由羟基磷灰石组成,则云雷纹牙雕不是由硅酸盐材料制成,故D不符合题意;
故选C。
2. 化学与生活密切相关。下列有关生活用品的说法正确的是
A. 速干衣常用材料之一聚酯纤维为混合物
B. 使用的酒精可以快速高效杀死病毒
C. 潮阳油浸鲎粿中用到的植物油,不能与发生加成反应
D. 在食品袋中放入盛有硅胶的透气小袋,可防止食品被氧化
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚酯纤维是聚合度n为不确定值的合成高分子化合物,没有固定的熔点,属于混合物,故A正确;
B.95%的酒精浓度过高,会迅速使细菌蛋白表面形成一种保护膜,使酒精不能很好地渗入到病毒内,导致杀死病毒的能力降低,故B错误;
C.植物油分子中含有的碳碳双键一定条件下能与氢气发生加成反应,故C错误;
D.硅胶的主要成分二氧化硅没有还原性,不能与空气中氧气反应,不能防止食品被氧化,故D错误;
故选A。
3. 实验室制取的实验原理及装置均正确的是
A.制取NH3
B.干燥NH3
C.收集NH3
D.吸收尾气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管口遇冷生成氯化铵,则用直接加热氯化铵的方法无法制取氨气,故A错误;
B.氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵,则不能用浓硫酸干燥氨气,故B错误;
C.氨气的密度小于空气的密度,则用向下排空气法能收集氨气,故C正确;
D.氨气极易溶于水,将氨气直接通入水中会产生倒吸,无法达到吸收氨气的实验目的,故D错误;
故选C。
4. 我国首创的铝—空气—海水电池可为海,上航标灯供电,是一种无污染、长效、稳定可靠的电源。下列说法正确的是
A. 作原电池正极
B. 电池工作时,海水中的向负极移动
C. 正极反应式为:
D. 每消耗,电池最多向外提供电子的电量
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝—空气—海水电池中,Al为活泼金属,失电子作负极,故A错误;
B.原电池中阳离子向正极移动,则向正极移动,故B错误;
C.氧气在正极得电子,电极反应为:,故C正确;
D.1molAl失3mol电子,则消耗,转移电子物质的量为mol,故D错误;
故选:C。
5. 部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是
A. 工业上用电解法冶炼a
B. 向含c的溶液中依次加入和溶液以检验c
C. d易与水反应生成e
D. 可存在的转化
【答案】D
【解析】
【分析】图中物质含Fe元素,通过化合价和物质类别可得出a为Fe单质,b为Fe(OH)2,c为亚铁盐,d为Fe2O3,e为Fe(OH)3,f为铁盐,据此作答。
【详解】A.a为Fe单质,工业上用热还原法炼铁,A错误;
B.c为亚铁盐,检验方法为先加入KSCN溶液,无明显现象,再加入H2O2,亚铁离子被氧化为铁离子,溶液变红,B错误;
C.d为Fe2O3,不与水反应,C错误;
D.f为铁盐,c为亚铁盐,b为Fe(OH)2,e为Fe(OH)3,铁盐转化为亚铁盐可以加还原剂如铁单质,亚铁盐加入NaOH转化为d为Fe(OH)2,Fe(OH)2可以被氧化为Fe(OH)3,故可存在f→c→b→e的转化,D正确;
故答案选D。
6. 下列离子方程式与所给事实相符的是:
A. 制备84消毒液(主要成分是):
B. 食醋去除水垢中的
C. 过氧化钠在潜水艇中作为的来源:
D. 去除废水中的
【答案】A
【解析】
【详解】A.和NaOH溶液反应生成NaClO、NaCl和H2O,离子方程式为:,故A正确;
B.醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆,故B错误;
C.过氧化钠是金属氧化物,在离子方程式中不能拆,故C错误;
D.去除废水中的,故D错误;
故选A。
7. 下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A. 烃 R-Br B. 羧酸 -CHO
C. CH3CONH2 胺 -NH2 D. 醇 -OH
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中除含C、H元素外,还含有Br元素,不属于烃,官能团为,A不正确;
B.分子中含有羧基官能团,属于羧酸,官能团为-COOH,B不正确;
C.CH3CONH2含有酰胺基()官能团,属于酰胺,C不正确;
D.含有-OH官能团,属于醇,D正确;
故选D。
8. 下列关于苯乙烯的叙述错误的是
A. 能发生加成反应 B. 能发生取代反应
C. 8个碳原子可能都在同一平面上 D. 有顺反异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯乙烯中含有碳碳双键,能发生加成反应,A项正确;
B.苯乙烯中含有苯环,能发生取代反应,B项正确;
C.苯乙烯分子结构中含有苯环和碳碳双键.苯分子具有平面的正六边形结构,6个碳原子都在同一平面上,乙烯分子中所有原子均在同一平面上,分子中碳碳双键跟与之直接相连的4个原子在同一平面上,结合单键可以旋转,苯乙烯中8个碳原子可能都在同一平面上,C项正确;
D.顺反异构的碳碳双键上同一碳上不能有相同的基团,苯乙烯中的碳碳双键上同一碳上有两个氢原子,不可能有顺反异构体,D项错误;
答案选D。
9. 下列有机物的命名正确的是
A. 二甲苯
B. 4-甲基-2-乙基-1-戊烯
C. 3-甲基-3-乙基1丁炔
D. 2,4,4 -三甲基戊烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.正确的名称为1,3-二甲苯或间二甲苯,故A错误;
B.主链上5个碳原子,从右边开始编号,2号位有乙基,4号位有甲基,名称为4-甲基-2-乙基-1-戊烯,故B正确;
C.主链上有5个碳,左边开始编号,3号位两个甲基,名称为3,3-二甲基-1戊炔,故C错误;
D.应该从左边编号,名称为2,2,4 -三甲基戊烷,故D错误。
答案选B。
10. 下列有关化学用语表示错误的是
A. 乙烯的最简式: B. 丙烷分子的球棍模型:
C. 四氯化碳分子的空间填充模型: D. 二氯甲烷的电子式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯的结构简式:,其最简式为,A项正确;
B.丙烷为C3H8,丙烷分子的球棍模型:,B项正确;
C.由于Cl的原子半径大于C的,故不可以表示四氯化碳分子,C项错误;
D.的电子式为,D项正确;
故答案选C。
11. 为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择正确的是
选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
乙烷(乙烯)
酸性溶液
洗气
B
溴苯()
溶液
分液
C
苯(苯酚)
浓溴水
重结晶
D
乙醇()
萃取
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯能与酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳,所以不能用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中混用的乙烯,否则会引入新杂质二氧化碳,故A错误;
B.溴与氢氧化钠溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,则用氢氧化钠溶液洗涤、分液能除去溴苯中的溴,故B正确;
C.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚不溶于水,但溶于有机溶剂苯,则不能用浓溴水除去苯中混用的苯酚,故C错误;
D.除去乙醇中混有的水应加入新制的氧化钙后,再加热蒸馏得到无水乙醇,故D错误;
故选B。
12. 共轭二烯烃和发生加成反应,方式通常有加成、加成、全加成等;苯及苯的同系物如甲苯、二甲苯等都是重要化工原料,都是无色不溶于水的液体,易挥发,有刺激性气味;能发生氧化、取代、加成等反应;若苯环相连的碳原子上连有氢原子,侧链可以被酸性高锰酸钾氧化成芳香酸。例如:。“”即对二甲苯(),下列关于“”的叙述不正确的是
A. 的化学式为,其一氯代物有2种
B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是苯的同系物
C. 的二溴代物有3种同分异构体
D. 不溶于水,密度比水小
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子式为,分子中含有2种环境的H原子,其一氯代物有2种,A正确;
B.对二甲苯的结构与苯相似,分子组成上相差2个CH2,属于苯的同系物,中,苯环相连的碳原子上连有氢原子,则能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.根据“定一移一”方法可判断,二溴代物有7种同分异构体,C错误;
D.苯的同系物与苯的性质相似,苯不溶于水,密度比水小,所以PX不溶于水,密度比水小,D正确;
答案选C。
13. 葡醛内酯主要用于急慢性肝炎的辅助治疗,其分子结构如图所示,下列关于该物质的说法正确的是
A. 分子式为C6H7O6 B. 碳原子均采用sp3杂化
C. 能与新制Cu(OH)2生成砖红色沉淀 D. 1mol葡醛内酯能与2molH2发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.观察该物质结构可知,分子式为:C6H8O6,A错误;
B.连接四个单键的碳原子为sp3杂化,碳氧双键的碳原子为sp2杂化,B错误;
C.结构中含有醛基,能与新制Cu(OH)2生成砖红色沉淀,C正确;
D.1mol葡醛内酯中能与H2发生加成反应是醛基,酯基不能与H2发生加成反应,1mol葡醛内酯能与1molH2发生加成反应,D错误;
故答案选C。
14. 下列关于双环化合物的说法正确的是
A. 不含有手性碳原子
B. 能发生消去反应
C. 在加热和Cu催化条件下,不能被氧化
D. 存在含苯环和碳碳三键的同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知羟基所连碳原子为手性碳原子,故A错误;
B.该物质含醇羟基,但羟基所连碳的邻位碳上无氢原子,不能发生消去反应,故B错误;
C.醇羟基所连碳上有H,能发生催化氧化生成羰基,故C错误;
D.M除苯环外还有两个不饱和度,而1个碳碳三键含2个不饱和度,则存在存在含苯环和碳碳三键的同分异构体,故D正确;
故选:D。
15. 下列有关有机物的官能团、核磁共振氢谱分析都正确的是
选项
有机物
官能团的名称
核磁共振氢谱峰数
A
酚羟基、碳碳双键
5
B
醇羟基、酯基
7
C
羧基、羰基
6
D
碳氯键、碳溴键、醛基
3
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.物质中含有酚羟基和碳碳双键2种官能团,含有7种不同环境的H,核磁共振氢谱有7个峰,故A错误;
B.物质 含有醇羟基和酯基2种官能团,含有7种不同环境的H,核磁共振氢谱有7个峰,故B正确;
C.物质中含有羧基和醛基2种官能团,含有6种不同环境的H,核磁共振氢谱有6个峰,故C错误;
D.物质中含有碳溴键、碳氯键和酮羰基3种官能团,含有7种不同环境的H,核磁共振氢谱有7个峰,故D错误;
故选:B。
16. 化合物Z是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X分子中只含有酮羰基、醚键两种含氧官能团
B. 1 mol Y与足量NaOH溶液反应,消耗2 mol NaOH
C. Z分子不存在顺反异构体
D. Z可以与HCHO在一定条件下发生缩聚反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.X分子中含有酮羰基、醚键和酯基三种含氧官能团,A错误;
B.Y中含醚键、羟基和酯基官能团,酯基水解后可形成酚羟基和羧基,则1 mol Y与足量NaOH溶液反应,消耗3mol NaOH,B错误;
C.Z分子中苯环侧链上的碳碳双键中1个碳原子连有2个甲基、无顺反异构,Z分子右侧六元环上的碳碳双键中碳原子上虽然都连有不同的原子或原子团,由于空间位阻,没有顺反异构,C正确;
D.Z分子中酚羟基相连碳原子邻位均由取代基,不能与HCHO发生缩聚反应,D错误;
答案选C。
二、填空题(共4道大题,总共56分。)
17. 甲、乙两组同学用不同的方法制备SO2并探究其性质。(夹持装置已略去)
Ⅰ.甲组同学设计的实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)试管①中反应的化学方程式为_______。
(2)试管②中的品红溶液褪色。欲证明品红褪色的原因是SO2,需要补充的实验操作及应出现的实验现象是_______。
(3)试管③中的溴水褪色,体现SO2具有_______性(填“还原”、“氧化”或“漂白”)。
(4)试管④中的试剂是NaOH溶液,反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.乙组同学设计的实验装置如下图所示,回答下列问题:
已知:BaSO3是白色难溶于水的物质,但可溶于盐酸。
(5)⑤中反应的化学方程式为_______。
(6)⑥中产生了不溶于盐酸的白色沉淀,该沉淀是_______。
(7)请你推测⑥中出现白色沉淀的原因可能是_______。
【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)加热②中褪色后的溶液,若溶液恢复原来的红色,则证明是SO2的漂白
(3)还原 (4)SO2+2OH-=+H2O
(5)Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑
(6)BaSO4 (7)SO2溶于BaCl2溶液中,被溶解的O2氧化为H2SO4,与BaCl2反应生成BaSO4沉淀
【解析】
【分析】铜丝与浓硫酸在加热条件下反应,制得SO2气体;SO2通入品红溶液中,品红褪色,证明SO2具有漂白性;SO2通入溴水中,发生反应SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,证明SO2具有还原性;SO2为酸性氧化物,能被NaOH溶液吸收,防止污染环境。
【小问1详解】
试管①中,铜丝与浓硫酸在加热条件下反应,生成CuSO4、SO2等,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。答案为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
【小问2详解】
试管②中的品红溶液褪色,若是SO2引起的,加热后无色物质分解,重新生成品红,溶液变为红色,则需要补充的实验操作及应出现的实验现象是:加热②中褪色后的溶液,若溶液恢复原来的红色,则证明是SO2的漂白。答案为:加热②中褪色后的溶液,若溶液恢复原来的红色,则证明是SO2的漂白;
【小问3详解】
试管③中,发生反应为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,溴水褪色,SO2中S元素由+4价升高为+6价,体现SO2具有还原性。答案为:还原;
【小问4详解】
试管④中的试剂是NaOH溶液,SO2为酸性氧化物,反应生成Na2SO3和水,离子方程式为:SO2+2OH-=+H2O。答案为:SO2+2OH-=+H2O;
【小问5详解】
⑤中,Na2SO3与浓H2SO4反应制得SO2,化学方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑。答案为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑;
【小问6详解】
⑥中,SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4、BaCl2+ H2SO4= BaSO4↓+ 2HCl,产生了不溶于盐酸的白色沉淀,该沉淀是BaSO4。答案为:BaSO4;
【小问7详解】
SO2与BaCl2不能发生反应,也就是不会生成BaSO3,所以⑥中生成的白色沉淀为BaSO4,原因可能是:SO2溶于BaCl2溶液中,被溶解的O2氧化为H2SO4,与BaCl2反应生成BaSO4沉淀。答案为:SO2溶于BaCl2溶液中,被溶解的O2氧化为H2SO4,与BaCl2反应生成BaSO4沉淀。
【点睛】SO2+H2O+BaCl2≠BaSO3+2HCl,因为产物间能发生化学反应,所以反应不能发生。
18. 实验室常用环己醇脱水合成环己烯。实验装置如图。
有关实验数据如下表:
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.9618
161
微溶于水
环己烯
82
0.8102
83
难溶于水
合成反应:在a中加入20 g环己醇,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。c中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90 ℃。当烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵白雾时停止蒸馏。
分离提纯:将e中粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环己烯8.2 g。
(1)仪器c的名称为___________,在合成反应进行之前,圆底烧瓶中还应加入适量的___________。
(2)该合成反应的化学方程式是___________。实验中最容易产生的副产物结构简式为___________。
(3)控制馏出物的温度不超过90 ℃的目的是___________。
(4)分离提纯过程中加入5%碳酸钠溶液的作用是___________。
(5)本实验所制得的环己烯的产率为___________
【答案】 ①. 冷凝管 ②. 碎瓷片(或沸石) ③. +H2O ④. ⑤. 减少环己醇的挥发,提高环己醇的转化率(或减少环己醇的挥发,提高环己烯产率) ⑥. 除去产物中H2SO4等杂质 ⑦. 50%
【解析】
【详解】(1)c的名称为(直型) 冷凝管;该反应为液体加热反应,在加热之前应加适量的沸石(或碎瓷片)防止暴沸;
(2)该实验是为了合成环己烯,应当采用环己醇的消去反应,化学方程式为+H2O;醇在加热的条件下可以发生分子间脱水生成醚,最容易产生的副产物为;
(3)反应完成以后,根据表格中的数据知,锥形瓶中接收到的物质有环己烯、环己醇、少量硫酸,需要用蒸馏的方法分离混合物,低沸点的先蒸馏出来,本实验要获得环己烯,应当选择的蒸馏温度为83℃,同时,环己醇的沸点为161℃,易挥发,所以控制馏出物的温度不超过90 ℃的目的是减少环己醇的挥发,提高环己醇的转化率(或减少环己醇的挥发,提高环己烯产率);
(4) 5%碳酸钠溶液的作用是除去产物中H2SO4等杂质;
(5)实际获得的环己烯为8.2g,实验初始加入的环己醇为20g,根据元素守恒知环己醇与环己烯的比例为1:1,所以理论上应当生成的环己烯为,
19. 催化氢化是实现碳中和的重要途径之一,其反应原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)反应的_____。
(2)在恒温恒容密闭容器中通入一定量的和发生反应,下列事实能说明容器内反应达到平衡状态的是_____(填字母)。
a.混合气体的压强不再发生变化
b.反应Ⅱ的化学平衡常数不再变化
c.与的浓度之比为
d.的体积分数不再发生变化
(3)在某容器中进行反应Ⅰ和反应Ⅱ,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。其中X表示的物理量为_____(填“温度”或“压强”);_____(填“>”或“<”),理由是_____。
(4)一定温度下,向容积为1L的恒容密闭容器中充入0.01mol和0.03mol发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时,和的物质的量分别为0.004mol和0.002mol。
①能增大反应Ⅰ平衡常数的措施为_____;不影响平衡状态,但可缩短达到平衡时间的措施为_____。
②平衡时的转化率_____。
③该温度下反应Ⅱ的平衡常数_____。
【答案】(1)
(2)ad (3) ①. 温度 ②. < ③. 反应Ⅰ和反应Ⅱ均为气体分子数目减少的反应,压强增大平衡正向移动,转化率升高,曲线转化率较高,故压强较大
(4) ①. 降低温度 ②. 加入(高效)催化剂 ③. 60% ④. 50
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应可由Ⅱ-Ⅰ得到,则;
【小问2详解】
a.反应前后气体总物质的量发生变化,所以容器内混合气体压强不再发生变化时能说明该反应达到平衡状态,故a正确;
b.温度不变,平衡常数始终不变,故b错误;
c.与的浓度之比为1:1,不能说明各物质浓度保持不变,故c错误;
d.的体积分数不再发生变化,则说明浓度保持不变,则可以说明该反应达到平衡状态,故d正确;
故选ad;
【小问3详解】
两个反应均为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则的平衡转化率下降,故X代表温度;当温度不变时,增大压强,则平衡正向移动,的平衡转化率上升,<;
【小问4详解】
①反应Ⅰ为放热反应,则降低温度,平衡正向移动,平衡常数K增大;不影响平衡状态,但可缩短达到平衡时间,则需要提高化学反应速率,则加入催化剂;
②列出两个反应的三段式,,则的变化量为0.002+0.004=0.006mol,;
③反应Ⅱ达到平衡状态时,mol,mol,=。
20. 普瑞巴林能用于治疗多种疾病,G是普瑞巴林的合成中间体,合成G的路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)化合物A的结构简式为_____,A→B的反应类型为_______。
(2)写出D→E的化学反应方程式______。
(3)手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子,G中含手性碳原子数为___。
(4)已知R−CHOR−CH=C(COOR)2,则X的结构简式为____。
(5)H是E的同系物,含有5个碳原子。H有一种同分异构体I,1molI能与饱和NaHCO3溶液反应产生2molCO2。
①I一定含有官能团_____。
②若I的核磁共振氢谱有2组峰,且面积比为3:1,其结构简式为____。
(6)参考以上合成路线及反应条件,请写出以CH2COOH和必要的无机试剂为原料制的合成路线______。
【答案】(1) ①. CH3COOH ②. 取代反应
(2)HOOCCH2COOH+2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O
(3)1 (4)
(5) ①. 羧基或−COOH ②.
(6)
【解析】
【分析】A和氯气发生取代反应生成B,则A为乙酸,B中羧基先和碳酸氢钠反应,再和NaCN发生取代反应生成C,C在酸性条件下加热反应生成D,D发生酯化反应生成E,根据信息X含有醛基,E和X反应生成F,根据F得结构得到X结构简式为,F和NaCN、CH3CH2OH反应生成G和CH3CH2ONa。
【小问1详解】
根据前面分析化合物A为乙酸,其结构简式为CH3COOH,A→B的反应类型为;故答案为:CH3COOH;取代反应。
【小问2详解】
D→E发生酯化反应,其化学反应方程式HOOCCH2COOH+2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O;故答案为:HOOCCH2COOH+2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O。
【小问3详解】
手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子,G中连−CN的碳原子为手性碳原子,因此G含手性碳原子数为1;故答案为:1。
【小问4详解】
已知R−CHOR−CH=C(COOR)2,根据F的结构得到X的结构简式为;故答案为:。
【小问5详解】
H是E的同系物,含有5个碳原子。H有一种同分异构体I,1mol I能与饱和NaHCO3溶液反应产生2molCO2。
①能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体的是羧基,因此I一定含有官能团羧基或−COOH;故答案为:羧基或−COOH。
②1mol I能与饱和NaHCO3溶液反应产生2molCO2,说明含两个羧基,若I的核磁共振氢谱有2组峰,且面积比为3:1,说明中间碳原子连两个羧基和两个甲基,其结构简式为;故答案为:。
【小问6详解】
根据A到B的反应,与氯气在催化剂红磷作用下反应生成,和碳酸氢钠、NaCN反应生成,在酸性加热条件反应生成,因此其合成路线;故答案为:。
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