精品解析：江苏省泰州市某校2023-2024学年高一下学期6月期末考前演练化学试题

2023～2024学年第二学期期末考前演练试卷 高一化学 (满分100分，考试时间75分钟) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Mn-55 Fe-56 一、单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有一个选项最符合题意。 1. 祝融号火星车主体部件采用新型铝基碳化硅材料制造。铝基碳化硅材料属于 A. 金属材料 B. 无机非金属材料 C. 有机合成材料 D. 复合材料 2. 氮是各种生物体生命活动不可缺少重要元素。将游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。自然界中存在的下列过程属于氮的固定的是 A. 雷电作用下N2和O2反应生成NO B. 蛋白质被分解为氨基酸 C. 水体中的铵盐被氧化为硝酸盐 D. 硝酸盐在细菌作用下生成氮气 3. 下列化学用语正确的是 A. 丙烷分子的空间填充模型： B. 甲基的电子式： C. CH≡CCH2Cl属于不饱和烃 D. 1-丁烯的键线式： 4. 下列关于有机物的结构和性质叙述正确的是 A. 甲苯中含碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 一氯甲烷中含碳氯键，能在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应 C. 甲酸甲酯中含醛基结构，能将新制氢氧化铜还原为 D. 2-丙醇中含羟基，能在铜催化条件下氧化为丙醛 5. 下列有关金属冶炼的说法正确的是 A. 制Na：高温分解NaCl制备Na B. 制Al：在通电条件下，电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物制备单质Al C. 制Fe：工业上用Al和Fe2O3冶炼大量单质铁 D. 制Cu：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”发生了分解反应 6. 下列装置用于实验室制氨气或验证氨气的化学性质，其中能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取氨气 B. 用装置乙除去氨气中的水蒸气 C. 用装置丙验证氨气具有还原性 D. 用装置丁吸收尾气 7. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. Al(OH)3NH4AlO2 B. 2-甲基丙烯CH3CH(CH2Br)2 C. D. NO(g)N2(g) 8. 某有机物分子的结构简式如图所示。下列说法正确的是 A. 该物质与乙酸互为同系物 B. 分子中含有1个手性碳原子 C. 该物质能发生加聚反应 D. 分子中所有的碳原子共平面 9. 有机物X和Br2反应生成Z的机理如下： 下列说法正确的是 A. X分子中所有原子能共平面 B. X→Y过程中，X和Br2断开都是共价键 C. Z分子不存在顺反异构体 D. Z与足量H2加成后的产物分子中有3个手性碳原子 10. 根据实验操作和现象所得到结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 常温下，铁片投入浓硫酸中，无明显现象 铁与浓硫酸不发生反应 B 向装有溶液X的试管中滴入NaOH稀溶液，在试管口放湿润的红色石蕊试纸，观察试纸颜色变化 溶液X中存在NH C 向乙醇中滴入少量酸性KMnO4溶液，振荡，溶液的紫红色逐渐褪去 乙醇具有还原性 D 红热的炭投入浓硝酸中，产生红棕色气体 炭与浓硝酸发生了反应 A. A B. B C. C D. D 11. 天然气是应用广泛的燃料，但含有少量的H2S气体。在酸性溶液中利用硫杆菌可实现天然气的脱硫，其原理如图所示，下列说法正确的是 A. 过程甲中参加反应的Fe3＋与H2S的物质的量之比为1：1 B. 该脱硫过程可在高温条件下进行 C. Fe3＋可看作该脱硫过程的催化剂 D. 过程乙的离子反应方程式为：4H++O2＋Fe2＋=Fe3＋＋2H2O 12. 工业上常采用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和NO2，其原理如下。 反应：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O； 反应：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O NaOH溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变，将NO和NO2体积比为1∶1、2∶1的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的NaOH溶液后，氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 曲线表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化 B. 当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时，吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收 C. 向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2，可提高氮氧化物的吸收率 D. 将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液完全吸收，所得溶液中=2 13. 乙酸乙酯的制备实验如下： 步骤1：在试管a中加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸，并加入沸石。在试管b中加入滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液 步骤2：点燃酒精灯，加热反应物至微微沸腾后，改用小火加热，观察到试管b中溶液上方出现无色液体 步骤3：振荡试管b，溶液红色变浅 步骤4：用分液漏斗分离试管b中的液体混合物 下列关于该实验说法不正确的是 A. 试管a中放入沸石的目的是防止加热时液体暴沸 B. 导管不伸入试管b中液面以下，其目的是防止倒吸 C. 步骤3中溶液红色变浅，是因为碳酸钠与乙醇发生反应 D. 步骤4中应先放出水相后再从分液漏斗上口倒出乙酸乙酯 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 药物化学是化学一个重要领域，回答下列问题： I．药物阿司匹林的结构如图所示。 （1）阿司匹林中官能团的名称为___________。 （2）阿司匹林与乙醇可以发生酯化反应，写出该反应化学方程式___________。 II．肉桂酸是制备药物“心痛平”的重要中间体，一种合成路线如下： （3）下列物质与A互为同系物的有___________(填代号)。 ①苯乙烯 ②4-甲基-2-戊烯 ③环戊烷 ④1，3-丁二烯 （4）A→B的反应类型为___________；C→D反应的化学方程式为___________。 （5）CH2=CHCH2OH可发生的化学反应有___________。 ①氧化反应 ②加成反应 ③置换反应 ④加聚反应 ⑤取代反应 A. ①②③ B. ①③④ C. ②④⑤ D. ①②③④⑤ （6）丙烯酸的用途之一是合成水阻垢剂聚丙烯酸，聚丙烯酸的结构简式为___________。 （7）实验室常用苯甲醛和乙酸酐在K2CO3作催化剂加热的条件下制备肉桂酸，已知副产物M能与NaHCO3溶液发生反应，则M的结构简式为___________。 15. 化合物E常用于合成医药、染料、发光材料等原料，其合成路线如下： 回答下列问题： （1）A→B的反应类型是___________。化合物E中手性碳原子数目为___________。 （2）与化合物B同属于芳香族化合物的同分异构体共有___________种(不包含B本身)。 （3）D→E时，若温度较高时，会产生一种分子式为C21H22O4Br2的副产物，该副产物的结构简式是___________。 （4）已知：①R—BrR—OH； ②(R、R1、R2表示烃基或氢原子)。 写出以丙酮()和对硝基甲苯为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 16. MnO2是重要的化工原料，由软锰矿(主要成分为MnO2，主要杂质有Al2O3和SiO2)制备MnO2的一种工艺流程如下： 软锰矿Mn2+溶出液Mn2+纯化液MnO2 已知：①金属离子沉淀的pH如下表。 金属离子 Fe3＋ Al3＋ Mn2＋ Fe2＋ 开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3 完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3 ②该工艺条件下，MnO2与H2SO4不反应，MnO2的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱。 （1）溶出：溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2＋的主要途径如图所示。 ①步骤是从软锰矿中溶出Mn2＋的主要反应，反应的离子方程式是___________。 ②若Fe2＋全部来自反应Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，完全溶出Mn2＋所需Fe与MnO2的物质的量比值为2，而实际比值(0.9)小于2，原因是___________。 （2）纯化： ①纯化时需要加入的试剂有MnO2和NH3·H2O，加入的顺序为___________(填字母)。 A．先加入MnO2，后加入NH3·H2O　　　　B．先加入NH3·H2O，后加入MnO2 ②加入氨水时，需要调节溶液pH的范围是___________。 （3）已知MnSO4可发生反应：MnSO4＋K2S2O8＋4NaOH=MnO2↓＋K2SO4＋2Na2SO4＋2H2O。MnSO4和K2S2O8的物质的量相同，改变NaOH的物质的量，测得Mn的转化率、MnO2的含量{}与NaOH和MnSO4物质的量比值之间的关系如图所示。 根据信息，补充完整制取纯净MnO2的实验方案：将20mL 1.0mol·L-1的MnSO4溶液和20mL 1.0mol·L-1的K2S2O8溶液混合，___________，得到纯净的MnO2。(实验中可使用的试剂有1.0 mol·L-1 NaOH溶液、1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 BaCl2溶液) 17. 含氮化合物对生态环境和人类健康都有一定的影响，必须采取相应的措施来治理或加以控制。 （1）生物硝化反硝化法可将酸性废水中的氨氮转化为氮气，其原理如图1所示。 ①每处理含1mol NH的酸性废水，理论上消耗CH3OH的物质的量为___________。 ②上述生物硝化反硝化法的优点是___________。 （2）折点加氯法是将次氯酸钠投入废水中，将废水中的氨氮转化为N2的化学脱氮工艺。设定反应温度为25 ℃，向含NH的酸性废水中投加NaClO时，NH浓度、氯胺(NH2Cl)浓度与投入的NaClO溶液体积的关系如图2所示。 ①在酸性废水中，投入的NaClO在0～0.7 mL过程中发生的反应为NH＋HClO=NH2Cl＋H2O＋H＋。投入量在0.7～1.0 mL的过程中反应的离子方程式为___________。 ②实验证明，弱酸性有助于提高废水中氮的脱除率，其原因是___________。 （3）腌制食品中亚硝酸盐允许残留量(以NaNO2计)≤30 mg·kg-1。为测定某咸菜中亚硝酸盐的残留量，取0.3 kg咸菜榨汁，经处理得无色溶液，将所得溶液转移至250 mL容量瓶并定容。取出25 mL溶液置于锥形瓶中，加入盐酸调节pH，再滴加KI至过量，待反应完成后用0.0010 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定，共消耗体积为12.00 mL。则该市售咸菜的亚硝酸盐残留量是否符合安全标准___________。(写出计算过程) (已知：2NO＋4H＋＋2I-=2NO↑＋I2＋2H2O；I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023～2024学年第二学期期末考前演练试卷 高一化学 (满分100分，考试时间75分钟) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Mn-55 Fe-56 一、单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有一个选项最符合题意。 1. 祝融号火星车主体部件采用新型铝基碳化硅材料制造。铝基碳化硅材料属于 A. 金属材料 B. 无机非金属材料 C. 有机合成材料 D. 复合材料 【答案】D 【解析】 【详解】铝基碳化硅材料是由铝和碳化硅复合而成的材料，属于复合材料； 故选D。 2. 氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。将游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。自然界中存在的下列过程属于氮的固定的是 A. 雷电作用下N2和O2反应生成NO B. 蛋白质被分解为氨基酸 C. 水体中的铵盐被氧化为硝酸盐 D. 硝酸盐在细菌作用下生成氮气 【答案】A 【解析】 【详解】A．雷电作用下N2和O2反应生成NO是氮元素的单质转化为化合物的过程，因此属于氮的固定，A正确； B．蛋白质被分解为氨基酸是氮元素的化合物之间的转化，不属于氮的固定，B错误； C．水体中的铵盐被氧化为硝酸盐是氮元素的化合物之间的转化，不属于氮的固定，C错误； D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气的过程是氮元素的化合物转化为其单质氮气，不是氮元素的化合物转化为氮元素的单质，因此不属于氮的固体，D错误； 故合理选项是A。 3. 下列化学用语正确的是 A. 丙烷分子的空间填充模型： B. 甲基的电子式： C. CH≡CCH2Cl属于不饱和烃 D. 1-丁烯的键线式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．该模型为丙烷的球棍模型，A错误； B．甲基的电子式为，B错误； C．CH≡CCH2Cl中含有氯原子，不属于烃类，C错误； D．1-丁烯的键线式为，D正确； 故选：D。 4. 下列关于有机物的结构和性质叙述正确的是 A. 甲苯中含碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 一氯甲烷中含碳氯键，能在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应 C. 甲酸甲酯中含醛基结构，能将新制氢氧化铜还原为 D. 2-丙醇中含羟基，能在铜催化条件下氧化为丙醛 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲苯含苯环、不含碳碳双键，受苯环影响，其甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化、反应生成苯甲酸、出现褪色现象，A错误； B． 一氯甲烷中含碳氯键，能在氢氧化钠水溶液中发生取代反应、分子内只有1个碳原子、不能发生消去反应，B错误； C．醛基具有强还原性、能发生氧化反应，甲酸甲酯中含醛基结构，能将新制氢氧化铜还原为，C正确； D． 2-丙醇中含羟基，能在铜催化条件下氧化为丙酮，1-丙醇能在铜催化条件下氧化为丙醛，D错误； 答案选C 5. 下列有关金属冶炼的说法正确的是 A. 制Na：高温分解NaCl制备Na B. 制Al：在通电条件下，电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物制备单质Al C. 制Fe：工业上用Al和Fe2O3冶炼大量单质铁 D. 制Cu：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”发生了分解反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．钠元素的金属性强，不能用高温分解制备金属钠，所以工业上用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠，A错误； B．制备单质Al，在通电条件下，电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物，B正确； C．工业炼铁常用CO还原Fe2O3的方法，而不用铝热反应，因为利用铝热反应炼铁成本较高且得到的往往是金属粉混合物，难以分离，C错误； D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，D错误； 故选B。 6. 下列装置用于实验室制氨气或验证氨气的化学性质，其中能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取氨气 B. 用装置乙除去氨气中的水蒸气 C. 用装置丙验证氨气具有还原性 D. 用装置丁吸收尾气 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯化铵溶液和氢氧化钠溶液在加热的条件下反应，有氨气生成，图中没有加热装置，A不符合题意； B．氨气是碱性气体，能和浓硫酸反应，不能用该装置去除氨气中的水蒸气，B不符合题意； C．氨气具有还原性，氧化铜与氨气反应的化学方程式为：，C符合题意； D．氨气极易溶于水，会引起倒吸，D不符合题意； 故选C。 7. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. Al(OH)3NH4AlO2 B. 2-甲基丙烯CH3CH(CH2Br)2 C. D. NO(g)N2(g) 【答案】D 【解析】 【详解】A．Al(OH)3是两性氧化物，不能与弱碱一水合氨反应产生NH4AlO2，因此不能实现指定条件下的物质之间的转化关系，A不符合题意； B．2-甲基丙烯的结构简式为(CH3)2CCH2，它和Br2发生加成反应生成的是(CH3)2CBrCH2 Br而不是CH3CH(CH2Br)2 ，B不符合题意； C．丙烯的加聚产物为聚丙烯，其结构简式为，C不符合题意； D．NO和CO可在高温、催化剂的条件下发生氧化还原反应，NO被CO还原为N2，D符合题意。 8. 某有机物分子结构简式如图所示。下列说法正确的是 A. 该物质与乙酸互为同系物 B. 分子中含有1个手性碳原子 C. 该物质能发生加聚反应 D. 分子中所有的碳原子共平面 【答案】B 【解析】 【详解】A．该物质中含有羟基，与乙酸不互为同系物，A错误； B．分子中含有1个手性碳原子为与羧基相连的碳原子，B正确； C．该物质能发生缩聚反应，C错误； D．分子中手性碳为sp3杂化，所有的碳原子不可能共平面，D错误； 故选B。 9. 有机物X和Br2反应生成Z的机理如下： 下列说法正确的是 A. X分子中所有原子能共平面 B. X→Y过程中，X和Br2断开的都是共价键 C. Z分子不存在顺反异构体 D. Z与足量H2加成后的产物分子中有3个手性碳原子 【答案】B 【解析】 【详解】A．X含有甲基，是四面体结构，所有原子不可能共平面，A错误； B．X→Y过程中，Br2断开的是Br—Br键，X分子中断裂碳碳三键中的一个键，属于共价键，B正确； C．Z分子中含有碳碳双键，存在顺反异构体如图所示，C错误； D．Z与足量H2加成后的产物分子为，与-Br相连的两个碳原子所连的原子或原子团都不相同，所以有2个手性碳原子，D错误； 故选B。 10. 根据实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 常温下，铁片投入浓硫酸中，无明显现象 铁与浓硫酸不发生反应 B 向装有溶液X的试管中滴入NaOH稀溶液，在试管口放湿润的红色石蕊试纸，观察试纸颜色变化 溶液X中存在NH C 向乙醇中滴入少量酸性KMnO4溶液，振荡，溶液的紫红色逐渐褪去 乙醇具有还原性 D 红热的炭投入浓硝酸中，产生红棕色气体 炭与浓硝酸发生了反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．常温下铁在浓硫酸中发生钝化，致密的氧化薄膜阻碍反应的继续进行，所以常温下，铁片投入浓硫酸中，无明显现象，A错误； B．向装有溶液X的试管中滴入NaOH溶液，在试管口放湿润的红色石蕊试纸，还需要加热，若试纸变蓝，才能证明溶液X中含有NH，B错误； C．向乙醇中滴入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡，溶液的紫红色逐渐褪去说明乙醇具有还原性，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，C正确； D．浓硝酸受热会发生分解反应生成氧气、二氧化氮和水，则红热的炭投入浓硝酸中，产生红棕色气体说明可能是浓硝酸受热发生分解反应，也可能是炭与浓硝酸发生了反应，D错误； 故选C。 11. 天然气是应用广泛的燃料，但含有少量的H2S气体。在酸性溶液中利用硫杆菌可实现天然气的脱硫，其原理如图所示，下列说法正确的是 A. 过程甲中参加反应的Fe3＋与H2S的物质的量之比为1：1 B. 该脱硫过程可在高温条件下进行 C. Fe3＋可看作该脱硫过程的催化剂 D. 过程乙的离子反应方程式为：4H++O2＋Fe2＋=Fe3＋＋2H2O 【答案】C 【解析】 【分析】过程甲中的离子方程式为：2Fe3++H2S═2Fe2++S↓+2H+，过程乙的离子反应方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O； 【详解】A．过程甲中Fe3+和H2S发生氧化还原反应生成Fe2+、硫单质，故离子反应方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，参加反应的Fe3＋与H2S的物质的量之比为2：1，故A错误； B．该过程需要硫杆菌催化，温度过高，会导致硫杆菌失去活性，故B错误； C．硫杆菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，Fe3+氧化硫化氢，自身被还原成Fe2+，又被氧气氧化成Fe3+，Fe3＋为该脱硫过程的催化剂，故C正确； D．过程乙中Fe2+在酸性条件下被氧气氧化生成Fe3+和水，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故D错误； 故选：C。 12. 工业上常采用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和NO2，其原理如下。 反应：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O； 反应：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。 NaOH溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变，将NO和NO2体积比为1∶1、2∶1的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的NaOH溶液后，氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 曲线表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化 B. 当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时，吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收 C. 向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2，可提高氮氧化物的吸收率 D. 将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液完全吸收，所得溶液中=2 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据反应I和反应II可知，体积比为1∶1时的吸收率远大于体积比为2∶1的，故曲线I表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化，A正确； B．当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时，吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收，B正确； C．向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2，O2可以将NO氧化为NO2，可提高氮氧化物的吸收率，C正确； D．将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液中完全吸收，所得溶液中=3，D错误。 13. 乙酸乙酯的制备实验如下： 步骤1：在试管a中加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸，并加入沸石。在试管b中加入滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液 步骤2：点燃酒精灯，加热反应物至微微沸腾后，改用小火加热，观察到试管b中溶液上方出现无色液体 步骤3：振荡试管b，溶液红色变浅 步骤4：用分液漏斗分离试管b中的液体混合物 下列关于该实验说法不正确的是 A. 试管a中放入沸石的目的是防止加热时液体暴沸 B. 导管不伸入试管b中液面以下，其目的是防止倒吸 C. 步骤3中溶液红色变浅，是因为碳酸钠与乙醇发生反应 D. 步骤4中应先放出水相后再从分液漏斗上口倒出乙酸乙酯 【答案】C 【解析】 【分析】实验室用乙醇在乙酸在浓硫酸作用下加热制备乙酸乙酯，加入药品时，为防止酸液飞溅，应先加入乙醇再加入浓硫酸和乙酸，反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O，由于混合物中含有乙醇和乙酸，易溶于水，易生产倒吸，实验时导管不能插入到液面以下，为防止液体暴沸，应加入碎瓷片。 【详解】A． 试管a中放入沸石的目的是防止加热时液体暴沸，致使混合液冲进b中，引起危险，故A正确； B． 乙醇、乙酸易溶于水，导管不伸入试管b中液面以下，其目的是防止倒吸，故B正确； C． 步骤3中溶液红色变浅，是因为碳酸钠与乙酸发生反应，故C错误； D． 乙酸乙酯的密度小于水相，步骤4中应先放出水相后再从分液漏斗上口倒出乙酸乙酯，故D正确； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 药物化学是化学的一个重要领域，回答下列问题： I．药物阿司匹林的结构如图所示。 （1）阿司匹林中官能团的名称为___________。 （2）阿司匹林与乙醇可以发生酯化反应，写出该反应化学方程式___________。 II．肉桂酸是制备药物“心痛平”的重要中间体，一种合成路线如下： （3）下列物质与A互为同系物的有___________(填代号)。 ①苯乙烯 ②4-甲基-2-戊烯 ③环戊烷 ④1，3-丁二烯 （4）A→B的反应类型为___________；C→D反应的化学方程式为___________。 （5）CH2=CHCH2OH可发生的化学反应有___________。 ①氧化反应 ②加成反应 ③置换反应 ④加聚反应 ⑤取代反应 A. ①②③ B. ①③④ C. ②④⑤ D. ①②③④⑤ （6）丙烯酸的用途之一是合成水阻垢剂聚丙烯酸，聚丙烯酸的结构简式为___________。 （7）实验室常用苯甲醛和乙酸酐在K2CO3作催化剂加热的条件下制备肉桂酸，已知副产物M能与NaHCO3溶液发生反应，则M的结构简式为___________。 【答案】（1）羧基、酯基 （2） （3）② （4） ①. 取代反应 ②. （5）D （6） （7）CH3COOH 【解析】 【分析】结合反应路线可知，A→B发生取代反应，-CH3上的H被Cl取代，B→C发生水解反应，得到-OH，C→D发生氧化反应，生成醛基-CHO，故D的结构为，继续发生氧化反应得到CH2=CHCOOH，CH2=CHCOOH再与 发生取代反应得到肉桂酸。 【小问1详解】 观察阿司匹林结构可知，两种官能团分别为羧基、酯基； 【小问2详解】 阿司匹林中含有-COOH官能团，能够与醇发生酯化反应生成水，方程式为 ； 【小问3详解】 各物质结构分别为①苯乙烯 ，②4-甲基-2-戊烯 ③环戊烷 ④1，3-丁二烯 ，根据同系物概念，与丙烯互为同系物的为②； 【小问4详解】 根据分析知，A→B的反应为取代反应，C→D的反应为氧化反应，方程式为； 【小问5详解】 CH2=CHCH2OH中碳碳双键可以发生氧化反应、加成反应、加聚反应，羟基官能团置换反应、取代反应等，答案选D； 【小问6详解】 根据题意，丙烯酸结构为CH2=CHCOOH，加聚得到聚丙烯酸结构为 ； 【小问7详解】 M能与NaHCO3发生反应，说明M中含有-COOH，再结合反应方程式，可推出M应为CH3COOH。 15. 化合物E常用于合成医药、染料、发光材料等原料，其合成路线如下： 回答下列问题： （1）A→B的反应类型是___________。化合物E中手性碳原子数目为___________。 （2）与化合物B同属于芳香族化合物的同分异构体共有___________种(不包含B本身)。 （3）D→E时，若温度较高时，会产生一种分子式为C21H22O4Br2的副产物，该副产物的结构简式是___________。 （4）已知：①R—BrR—OH； ②(R、R1、R2表示烃基或氢原子)。 写出以丙酮()和对硝基甲苯为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 【答案】（1） ①. 取代反应 ②. 0 （2）9 （3） （4） 【解析】 【分析】A与BBr3在CH2Cl2作用下发生取代反应生成B，B与在乙醇作用下反应生成C，C与NC-CH2-CN在乙醇作用下发生取代反应生成D，D在SOCl2、乙醇、冰水浴反应生成E，结合各有机物结构简式及反应条件进行分析。 【小问1详解】 A与BBr3在CH2Cl2作用下发生取代反应生成B，反应类型为取代反应；根据化合物E结构简式可知，两边含有苯环的结构相同，不存在手性碳，手性碳原子的个数为0； 【小问2详解】 与化合物B（）同属于芳香族化合物的同分异构体，只有1个侧链的为，有两个侧链的为、，有3个侧链，即两个溴原子和一个甲基在苯环不同位置上的，两个溴原子有邻、间、对位、、，然后用甲基代替苯环上的H，分别有1种、2种、3种，共6种，总共1+2+6=9种(不包含B本身)； 【小问3详解】 由D合成E时，若温度较高时，会产生一种分子式为C21H22O4Br2的副产物，结合D、E的结构简式及D→E反应中基团的变化可知，若两个-CN均转化为-COOC2H5，则符合分子式的该副产物的结构简式是； 【小问4详解】 参照流程，发生取代反应生成，再发生水解反应得到，再被氧化得到，最后与丙酮反应生成，流程为：。 16. MnO2是重要的化工原料，由软锰矿(主要成分为MnO2，主要杂质有Al2O3和SiO2)制备MnO2的一种工艺流程如下： 软锰矿Mn2+溶出液Mn2+纯化液MnO2 已知：①金属离子沉淀的pH如下表。 金属离子 Fe3＋ Al3＋ Mn2＋ Fe2＋ 开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3 完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3 ②该工艺条件下，MnO2与H2SO4不反应，MnO2的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱。 （1）溶出：溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2＋的主要途径如图所示。 ①步骤是从软锰矿中溶出Mn2＋的主要反应，反应的离子方程式是___________。 ②若Fe2＋全部来自反应Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，完全溶出Mn2＋所需Fe与MnO2的物质的量比值为2，而实际比值(0.9)小于2，原因是___________。 （2）纯化： ①纯化时需要加入的试剂有MnO2和NH3·H2O，加入的顺序为___________(填字母)。 A．先加入MnO2，后加入NH3·H2O　　　　B．先加入NH3·H2O，后加入MnO2 ②加入氨水时，需要调节溶液pH的范围是___________。 （3）已知MnSO4可发生反应：MnSO4＋K2S2O8＋4NaOH=MnO2↓＋K2SO4＋2Na2SO4＋2H2O。MnSO4和K2S2O8物质的量相同，改变NaOH的物质的量，测得Mn的转化率、MnO2的含量{}与NaOH和MnSO4物质的量比值之间的关系如图所示。 根据信息，补充完整制取纯净MnO2的实验方案：将20mL 1.0mol·L-1的MnSO4溶液和20mL 1.0mol·L-1的K2S2O8溶液混合，___________，得到纯净的MnO2。(实验中可使用的试剂有1.0 mol·L-1 NaOH溶液、1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 BaCl2溶液) 【答案】（1） ①. MnO2＋4H＋＋2Fe2＋Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O ②. 二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2＋ （2） ①. A ②. 4.7～5.8 （3）边搅拌边向混合溶液中加入90 mL 1.0 mol·L-1的NaOH溶液，充分反应后过滤，向滤渣中边搅拌边加入适量1.0 mol·L-1 H2SO4溶液，当固体不再减少时，过滤，用蒸馏水多次洗涤滤渣，直至取最后一次洗涤滤液加入1.0 mol·L-1 BaCl2溶液无沉淀生成，过滤，干燥 【解析】 【分析】由题给流程可知，向研磨后的软锰矿中加入过量较浓的硫酸和过量铁屑，在20℃条件下，将二氧化锰转化为锰离子，过滤得到锰离子溶出液；锰离子溶出液经纯化得到锰离子纯化液，电解纯化液在阳极得到二氧化锰。 【小问1详解】 ①由题图可知，步骤Ⅱ发生的反应为酸性条件下，二氧化锰与亚铁离子反应生成锰离子、铁离子和水，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Fe2＋Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。 ②由题给方程式可知，完全溶出锰离子所需铁与二氧化锰的物质的量比值为2，由于铁的还原性强于亚铁离子，溶出锰离子时，酸性条件下二氧化锰会与还原性强的铁反应生成亚铁离子导致铁与二氧化锰的物质的量实际比值(0.9)小于2。 【小问2详解】 纯化时，应先加入二氧化锰，将溶液中的亚铁离子转化为铁离子，结合图表可知，再加入氨水调节溶液pH在4.7～5.8范围内，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到锰离子纯化液。故答案为：A，4.7～5.8； 【小问3详解】 由题给信息可知，NaOH和MnSO4的物质的量之比为4.5时，锰的转化率和二氧化锰含量最高，故制取纯净二氧化锰的实验方案为将20 mL 1.0 mol·L-1的MnSO4溶液和20 mL 1.0 mol·L-1的K2S2O8溶液混合，边搅拌边向混合溶液中加入90 mL 1.0 mol·L-1的NaOH溶液，充分反应后过滤，向滤渣中边搅拌边加入适量1.0 mol·L-1H2SO4溶液，当固体不再减少时，过滤，用蒸馏水多次洗涤滤渣，直至取最后一次洗涤滤液加入1.0 mol·L-1 BaCl2溶液无沉淀生成，过滤，干燥。 17. 含氮化合物对生态环境和人类健康都有一定的影响，必须采取相应的措施来治理或加以控制。 （1）生物硝化反硝化法可将酸性废水中的氨氮转化为氮气，其原理如图1所示。 ①每处理含1mol NH的酸性废水，理论上消耗CH3OH的物质的量为___________。 ②上述生物硝化反硝化法的优点是___________。 （2）折点加氯法是将次氯酸钠投入废水中，将废水中的氨氮转化为N2的化学脱氮工艺。设定反应温度为25 ℃，向含NH的酸性废水中投加NaClO时，NH浓度、氯胺(NH2Cl)浓度与投入的NaClO溶液体积的关系如图2所示。 ①在酸性废水中，投入的NaClO在0～0.7 mL过程中发生的反应为NH＋HClO=NH2Cl＋H2O＋H＋。投入量在0.7～1.0 mL的过程中反应的离子方程式为___________。 ②实验证明，弱酸性有助于提高废水中氮的脱除率，其原因是___________。 （3）腌制食品中亚硝酸盐允许残留量(以NaNO2计)≤30 mg·kg-1。为测定某咸菜中亚硝酸盐的残留量，取0.3 kg咸菜榨汁，经处理得无色溶液，将所得溶液转移至250 mL容量瓶并定容。取出25 mL溶液置于锥形瓶中，加入盐酸调节pH，再滴加KI至过量，待反应完成后用0.0010 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定，共消耗体积为12.00 mL。则该市售咸菜的亚硝酸盐残留量是否符合安全标准___________。(写出计算过程) (已知：2NO＋4H＋＋2I-=2NO↑＋I2＋2H2O；I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6) 【答案】（1） ①. 0.83mol(或mol) ②. 不产生二次污染 （2） ①. 2NH2Cl＋HClO=N2↑＋3Cl-＋3H＋＋H2O或2NH2Cl＋ClO-=N2↑＋3Cl-＋2H＋＋H2O ②. 酸性条件下，ClO-可转化为HClO，氧化性增强 （3）关系式：2NO～I2～2Na2S2O3，n(Na2S2O3)=0.0010 mol·L-1×12.00×10-3L=1.2×10-5 mol，n(NaNO2)=n(NO)=n(Na2S2O3)=1.2×10-5 mol×=1.2×10-4 mol，亚硝酸盐残留量==27.6 mg·kg-1，27.6mg·kg-1<30mg·kg-1，符合安全标准 【解析】 【小问1详解】 ①根据氮守恒，1mol NH转化成1mol NO，1mol NO转化成N2得到5 mol电子，1mol CH3OH转化为二氧化碳失去6 mol电子，故每处理1mol NH需要消耗mol CH3OH； ②观察题图1可知，最终产物为氮气和二氧化碳，不会产生二次污染； 【小问2详解】 ①折点加氯法是将次氯酸钠投入废水中，将废水中的氨氮转化为N2的化学脱氮工艺，说明终产物为氮气，投入量在0.7～1.0 mL的过程中NH2Cl减少，故第二步反应为2NH2Cl＋HClO=N2↑＋3Cl-＋3H＋＋H2O； ②实验证明，弱酸性有助于提高废水中氮的脱除率，其原因是酸性条件下，ClO-可转化为HClO，氧化性增强； 【小问3详解】 设NO的物质的量为n，根据题意可知： n(NaNO2)=n(NO)=n(Na2S2O3)=1.2×10-5 mol×=1.2×10-4 mol 亚硝酸盐残留量==27.6 mg·kg-1，27.6 mg·kg-1<30 mg·kg-1，故符合安全标准。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$