内容正文:
2022级高三第一学期期中考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Zn-65
一、单项选择题(前10题每题2分,后 6题每题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 我国在几千年前就把制作乐器的材质分成了八类:金、丝、石、竹、匏、土、革、木。下列材质的主要成分属于有机高分子的是
A.金(代表乐器锣)
B.石(代表乐器磬)
C.竹(代表乐器笛)
D.土(代表乐器埙)
A. A B. B C. C D. D
2. 杭州亚运会的成功举办、“天宫课堂”的如期开讲、天舟六号货运飞船成功发射、嫦娥五号采回月壤等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列说法错误的是
A. 月壤中的与地球上的互为同位素
B. 杭州亚运会火炬所用燃料甲醇为有机物
C. 发射天舟六号货运飞船的火箭所用推进剂为液氮和液氢
D. 乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程涉及物理变化和化学变化
3. 化学科学在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列有关叙述正确的是
A. “墨子号”卫星成功发射实现了光纤量子通信,生产光纤原料为晶体硅
B. 实现海上首飞的“鲲龙”水陆两栖飞机的燃料为航空煤油,其组成元素与生物柴油相同
C. 长征五号火箭的箭体蒙皮材料2219-铝合金,可一定程度上减轻火箭的质量
D. “奋斗者”号载人潜水器成功坐底,深度10909m,所用硬质合金潜孔钻头属于复合材料
4. 中秋节是我国的传统节日之一。下列关于中秋月饼的说法正确的是( )
A. 月饼包装袋内有一小袋的“脱氧剂”,其主要成分是还原铁粉
B. 月饼中的柠檬酸属于改善口味的一种酸味剂,柠檬酸是一种强酸
C. 月饼加工过程中的“膨松剂”可用小苏打,小苏打属于碱类
D. 月饼中的脱氢乙酸钠是一种防腐保鲜剂,含量越高,月饼的质量越好
5. 港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年,主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是
A. 防腐涂料可以防水、隔离O2,降低吸氧腐蚀速率
B. 防腐过程中铝和锌均作为负极,失去电子
C. 钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为O2+4e-=2O2-
D. 方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除
6. 苯甲酸常用作防腐剂、药物合成原料、金属缓蚀剂等,微溶于冷水,易溶于热水、酒精。实验室常用甲苯为原料,制备少量苯里酸,具体流程如图所示:
+MnO2苯甲酸钾溶液苯甲酸固体
下列说法正确的是
A. 操作1为蒸发
B. 操作2为过滤
C. 操作3为酒精萃取
D. 进一步提纯苯甲酸固体,可采用重结晶的方法
7. 劳动成就梦想,创造美好生活。对下列劳动实践项目化学知识解释正确的是
选项
实践项目
化学知识原因解释
A
社区服务:回收旧衣物并按成分进行分类
棉麻丝等天然纤维主要成分均为纤维素
B
兴趣活动:新榨果汁提取液可使酸性溶液褪色
果汁中含有还原性物质,能氧化高锰酸钾,使其褪色
C
家务劳动:用白醋清洗水壶中的水垢
醋酸酸性大于碳酸
D
自主探究:加碘食盐溶液不能使淀粉溶液变色
食盐中碘元素以游离态形式存在
A. A B. B C. C D. D
8. 利用如图所示装置进行相关实验,其中能达到预期目的的是
A.制备SO2
B.收集SO2
C.验证SO2的还原性
D.验证SO2与水反应
A. A B. B C. C D. D
9. 硝苯地平临床用于预防和治疗冠心病、心绞痛,也用于治疗高血压,其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A. 该有机物有5种官能团 B. 该有机物易溶于水
C. 该有机物所有原子可能共面 D. 该有机物能发生加成反应、取代反应
10. 设NA 为阿伏加德罗常数的数值 ,下列说法正确的是
A. 1 mol 过氧化钠和足量水反应转移电子数为2NA
B. 标准状况下,11.2L SO3所含的分子数为0.5NA
C. 常温常压下,46g的NO2和N2O4混合气体含有的氧原子数为2NA
D. 46g C2H6O完全燃烧,需要氧气的体积为67.2L
11. 某小组探究的催化氧化,实验装置如图,③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟。
下列分析正确的是
A. ①中固体药品可用代替,②中固体药品可为与
B. ③、④中现象说明③中的反应是
C. ④中白烟的主要成分是
D. 一段时间后,⑤中溶液可能变蓝
12. 一种除草剂的结构如图,X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期元素,Z与R同主族。下列有关说法正确的是
A. Y、Z、W的第一电离能的顺序为W>Z>Y
B. 最简单氢化物的稳定性:Z<R
C. X与W形成的化合物为非极性分子
D. 该分子能与碱反应
13. 陈述I和陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
酚醛树脂可用作宇宙飞船返回舱外壳
酚醛树脂为高分子化合物,属于纯净物
B
利用FeS除去废水中的Hg2+
Ksp(FeS)<Ksp(HgS)
C
气态氢化物稳定性:H2S<H2O
熔、沸点:H2S<H2O
D
与Na反应速率:乙醇<H2O
H2O为电解质,乙醇为非电解质
A. A B. B C. C D. D
14. 部分含Fe或含Cu物质的分类与相应化合价关系如下图所示,下列推断不合理的是
A. c为黑色固体 B. a与反应只生成d
C. g与h均含有σ键 D. 可存在a→c→d→h的转化
15. 在催化剂表面,丙烷催化氧化脱氢反应历程如下图。下列说法不正确的是
A. 该历程有三个基元反应
B. ①中,催化剂被氧化
C. ②中,丙烷分子中的甲基先失去氢原子
D. 总反应的速率由③决定
16. 近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池,其工作原理如图所示。图中“双极膜”中间层中的解离为和,并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是
A. 膜是阴离子交换膜,膜是阳离子交换膜
B. 催化电极上的电势比锌电极上的高
C. 负极区的反应式为
D. 当正极区的变化为时,锌电极质量会减少
二、填空题(共56分)
17. 氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”,可以用电极反应式表示。某小组利用半反应研究Cu2+和Fe3+的氧化性,进行如下实验。
(1)实验I:配制480mL0.1000mol∙L-1FeCl3溶液:
①计算需要FeCl3∙7H2O[M(FeCl3∙7H2O)=a g/mol]固体的质量:___________g。
②配制溶液过程中,下列仪器中一定不需要的是___________(填字母)。
(2)实验Ⅱ:
步骤
现象
ⅰ.取40mL0.1000mol∙L-1FeCl3加入足量Cu片
溶液变为蓝色
ⅱ.静置取上层清液,滴加足量0.1mol∙L-1KSCN溶液
产生白色沉淀,振荡后变红
已知: CuSCN是一种难溶于水的白色固体
①从ⅰ得到一般性结论,氧化性:Fe3+ ___________ Cu2+(填“>”、“<”或“=”)。
②如果把ⅱ中的氧化还原拆成两个半反应,氧化半反应: Fe2+ - e- + 3SCN- = Fe(SCN)3。
③则还原半反应:___________, 因此得到结论:特定情况下氧化性Cu(Ⅱ)>Fe(Ⅲ)
该小组同学查阅资料得知:
氧化半反应正移提高物质的还原性,还原半反应正移提高物质的氧化性
请结合平衡的知识,解释ⅱ中Cu2+可以氧化Fe2+可能的原因:___________。
(3)实验Ⅲ:探究Cu2+、Fe3+、(SCN)2的氧化性
步骤
现象
ⅲ.取20mL0.1mol∙L-1CuCl2,滴加足量0.1mol∙L-1KSCN
产生白色沉淀
ⅳ.取20mL0.1mol∙L-1FeCl3,滴加足量0.1mol∙L-1KSCN
溶液变红
ⅴ.取ⅳ中溶液滴加试剂m
无明显变化
步骤ⅴ的目的是为了进一步验证iv中Fe3+是否氧化SCN-,试剂m是___________(填化学式)。
结论:Cu2+ > (SCN)2 > Fe3+
(4)有同学认为上述结论不够严谨,由于混合时Fe3+与SCN-络合往往快于其它反应,所以实验ⅳ不能够证明Fe3+一定无法氧化SCN-,于是设计简单的实验方案,证明在不相互混合的情况下,Fe3+也可以氧化SCN-,所以物质的浓度会影响氧化性或还原性,具体问题应该结合具体情境分析。写出实验方案,并要有体现该结论的实验证据:___________。
18. 水合硼酸锌(2ZnO∙3B2O3∙3.5H2O,不溶于冷水)在阻燃方面具有诸多优点。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5∙H2O,以及少量Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2等)和菱锌矿(主要成分为ZnCO3,Fe2O3、FeO和SiO2等)为原料制备水合硼酸锌的工艺流程如下:
已知:该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Zn2+
Mg2+
开始沉淀pH
1.9
70
3.0
6.2
8.9
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
8.0
10.9
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,Mg2B2O5∙H2O发生的离子方程式为___________ ,为加快“酸浸”时的浸取速率措施有___________(填一种)。
(2)“氧化”步骤温度不能过高的原因是___________。
(3)“二次调pH”时的pH范围为___________。
(4)“制备”水合硼酸锌的化学方程式为___________。
(5)一种测定硼酸纯度的方法:准确称取制得的晶体试样mg溶于水中,加入足量甘露醇,摇匀后配制成100mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用酚酞试液作指示剂,用cmol/LNaOH标准液滴定至终点,消耗NaOH溶液VmL。
已知:i.H3BO3在水中: H3BO3 + H2O⇌B(OH)+ H+
ii.H3BO3与甘露醇等多羟基化合物形成稳定的络合物,增大其电离度,提高H3BO3酸性
①B易形成络离子的原因为___________,ⅱ中络合物B原子的杂化方式为___________。
②H3BO3不能直接用NaOH溶液滴定,需要加入甘露醇之后再滴定的原因是___________ 。
(6)硼还可与多种金属形成化合物,其中与Ca组成的金属硼化物可做新型半导体材料,晶胞结构如图所示:
已知B6八面体(该结构中心位于晶胞顶点)中B-B键的键长为r pm,晶胞参数为a pm,如果以晶胞棱长长度为1建立坐标系来表示晶胞中钙原子的分数坐标为(,,),则M点原子的分数坐标为___________。
19. 酸在多种反应中具有广泛应用,其性能通常与酸的强度密切相关。
(1)最新研究工业上可以用H+ - Ag为催化剂氧化乙烯制备环氧乙烷(简称EO);反应方程式为2C2H4(g) + O2(g) → 2EO(g)(反应a)
已知:
①Ag位于第五周期,与Cu同族,有相似的核外电子排布,写出Ag价电子排布式___________。
②反应a的ΔH=___________。
(2)某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下,向反应体系中滴加等物质的量的少量酸,测得体系的温度T随时间t的变化如图。
据图可知,在该过程中___________。
A. 催化剂酸性增强,可增大反应焓变
B. 催化剂酸性增强,有利于提高反应速率
C. 催化剂分子中含H越多,越有利于加速反应
D. 反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
(3)我国科学家报道了一种高效O-to-C的替换反应,可在温和条件下将环氧化物快速转化为环丙烷结构。一种脱氧/环加成串联反应机理如图,其中的催化剂为___________(填图中字母)。
(4)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值:弱酸H2A在有机相和水相中存在平衡:H2A(环己烷)H2A(aq),平衡常数为Kd 。25℃时,向VmL 0.1mol∙L-1 H2A环己烷溶液中加入VmL水进行萃取,用NaOH(s)或HCl(g)调节水溶液pH。测得水溶液中c(H2A)、c(HA-)、c(A2-)、环己烷中H2A的浓度 [c环丙烷(H2A)]、水相萃取率α[α=1-]随pH的变化关系如图。
已知:H2A在环己烷中不电离,且忽略过程中溶液体积的变化
①表示c环丙烷(H2A)的曲线为___________。(填字母)
②由图计算pH=6,H2A的Kd=___________, Ka1=___________,Ka2=___________及水相萃取率α=___________。(保留三位有效数字)
20. 酮基布洛芬(D)是用于治疗各种关节炎、强直性脊柱炎引起的关节肿痛以及痛经、牙痛、术后痛和癌性痛的非处方药,其有多种合成路线,其中一种如图所示。
回答下列问题:
(1)A的名称为___________,B中官能团名称为___________。
(2)在A同分异构体中,同时满足下列条件:
①属于芳香族化合物;②苯环上有两个取代基且其中一个是醛基(-CHO)
其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为___________。
(3)下列关于物质D的说法中错误的是___________。
a.可以发生氧化反应,加成反应、取代反应
b.分子中sp3杂化的碳原子只有1个
c.C→D的转化一定会涉及σ、π的形成和断裂
d.通过成酯修饰可缓解其酸性较强对胃肠的刺激
(4)对化合物C,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
___________
___________
②
___________
___________
取代反应
(5)若C到D的转化需要用到E:CH2=CH-COOH
E有多种合成路线:
①若通过两种直线型分子先加成再水解获得,请写出其中有机物的结构简式为___________。
②若通过含氧有机物F酸性水解获得,并且还同时获得一种常见的液态燃料,请写出F与足量NaOH溶液的化学方程式___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2022级高三第一学期期中考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Zn-65
一、单项选择题(前10题每题2分,后 6题每题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 我国在几千年前就把制作乐器的材质分成了八类:金、丝、石、竹、匏、土、革、木。下列材质的主要成分属于有机高分子的是
A.金(代表乐器锣)
B.石(代表乐器磬)
C.竹(代表乐器笛)
D.土(代表乐器埙)
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乐器锣主要成分为金属铜,铜活泼性较弱,易冶炼,铜是最早应用的金属,青铜是我国使用最早的合金、含铜、锡、铅等元素,A错误;
B.乐器磐由石料组成,其主要成分为硅酸盐无机材料,B错误;
C.乐器笛的主要成分为纤维素,是一种有机高分子材料,C正确;
D.乐器埙由陶土构成,其主要成分为硅酸盐无机非金属材料,D错误;
故选C。
2. 杭州亚运会的成功举办、“天宫课堂”的如期开讲、天舟六号货运飞船成功发射、嫦娥五号采回月壤等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列说法错误的是
A. 月壤中的与地球上的互为同位素
B. 杭州亚运会火炬所用燃料甲醇为有机物
C. 发射天舟六号货运飞船的火箭所用推进剂为液氮和液氢
D. 乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程涉及物理变化和化学变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.与是质子数相同中子数不同的两种核素互为同位素,A项正确;
B.根据物质的分类依据可知,是有机物,B项正确;
C.火箭推进剂通常包括燃料和氧化剂,两者混合遇高温、明火能燃烧,液氮较稳定,遇液氢在高温或明火不能燃烧,C项错误;
D.乙酸钠与水生成是化学变化,同时放热,涉及物理变化和化学变化,D项正确;
故选C。
3. 化学科学在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列有关叙述正确的是
A. “墨子号”卫星成功发射实现了光纤量子通信,生产光纤的原料为晶体硅
B. 实现海上首飞的“鲲龙”水陆两栖飞机的燃料为航空煤油,其组成元素与生物柴油相同
C. 长征五号火箭的箭体蒙皮材料2219-铝合金,可一定程度上减轻火箭的质量
D. “奋斗者”号载人潜水器成功坐底,深度10909m,所用硬质合金潜孔钻头属于复合材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.生产光纤的原料为晶体二氧化硅,选项A错误;
B.航空煤油属于混合物,是由不同馏分的烃组成的,组成元素是碳和氢,而生物柴油的成分是油脂,组成元素为碳、氢、氧,选项B错误;
C.铝是密度较小的金属,使用铝合金可以减轻火箭质量,选项C正确;
D.金属单质或合金均属于金属材料,即本项中的硬质合金应该属于金属材料,选项D错误。
故答案选C。
4. 中秋节是我国的传统节日之一。下列关于中秋月饼的说法正确的是( )
A. 月饼包装袋内有一小袋的“脱氧剂”,其主要成分是还原铁粉
B. 月饼中的柠檬酸属于改善口味的一种酸味剂,柠檬酸是一种强酸
C. 月饼加工过程中的“膨松剂”可用小苏打,小苏打属于碱类
D. 月饼中的脱氢乙酸钠是一种防腐保鲜剂,含量越高,月饼的质量越好
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁粉具有较强还原性,可以吸收氧气,且无毒,可作脱氧剂,故A正确;
B.柠檬酸为弱酸,故B错误;
C.小苏打为碳酸氢钠,碳酸氢钠属于盐类,故C错误;
D.任何防腐保鲜剂都不能过量添加,要控制用量,故D错误;
综上所述答案为A。
5. 港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年,主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是
A. 防腐涂料可以防水、隔离O2,降低吸氧腐蚀速率
B. 防腐过程中铝和锌均作为负极,失去电子
C. 钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为O2+4e-=2O2-
D. 方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢是铁碳合金材料,表面接触空气,水蒸气,易形成原电池发生吸氧腐蚀,防腐涂料可以防水、隔离O2,降低吸氧腐蚀速率,A项正确;
B.铝和锌的金属活动性大于铁,故铝和锌均作为负极,失去电子,保护了铁,B项正确;
C.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,C项错误;
D.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,不能完全消除铁的腐蚀,D项正确;
故选C。
6. 苯甲酸常用作防腐剂、药物合成原料、金属缓蚀剂等,微溶于冷水,易溶于热水、酒精。实验室常用甲苯为原料,制备少量苯里酸,具体流程如图所示:
+MnO2苯甲酸钾溶液苯甲酸固体
下列说法正确的是
A. 操作1为蒸发
B. 操作2为过滤
C. 操作3为酒精萃取
D. 进一步提纯苯甲酸固体,可采用重结晶的方法
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知,甲苯与高锰酸钾溶液共热、回流得到苯甲酸钾,过滤得到苯甲酸钾溶液;苯甲酸钾溶液经酸化、过滤得到苯甲酸固体。
【详解】A.由分析可知,操作1为过滤,故A错误;
B.由分析可知,操作2为酸化,故B错误;
C.由分析可知,操作3为过滤,故C错误;
D.题给流程制得的苯甲酸固体中含有杂质,可采用重结晶的方法可以进一步提纯苯甲酸固体,故D正确;
故选D。
7. 劳动成就梦想,创造美好生活。对下列劳动实践项目化学知识解释正确的是
选项
实践项目
化学知识原因解释
A
社区服务:回收旧衣物并按成分进行分类
棉麻丝等天然纤维主要成分均为纤维素
B
兴趣活动:新榨果汁提取液可使酸性溶液褪色
果汁中含有还原性物质,能氧化高锰酸钾,使其褪色
C
家务劳动:用白醋清洗水壶中的水垢
醋酸酸性大于碳酸
D
自主探究:加碘食盐溶液不能使淀粉溶液变色
食盐中碘元素以游离态形式存在
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.丝的成分均为蛋白质,故A错误;
B.新榨果汁提取液可使酸性溶液褪色,是由于果汁中含有还原性物质,能还原高锰酸钾,使其褪色,故B错误;
C.水垢的主要成分有碳酸钙,用白醋清洗水壶中的水垢,醋酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,醋酸的酸性比碳酸强,强酸能制弱酸,故C正确;
D.能使淀粉溶液变蓝的是碘单质,碘食盐溶液不能使淀粉溶液变色,是因为食盐中碘元素以化合态形式存的,故D错误。
答案为:C。
8. 利用如图所示装置进行的相关实验,其中能达到预期目的的是
A.制备SO2
B.收集SO2
C.验证SO2的还原性
D.验证SO2与水反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.亚硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠和二氧化硫气体,故A正确;
B.二氧化硫密度大于空气的,应用向上排空气法收集,二氧化硫短进长出,故B错误;
C.二氧化硫和氢硫酸反应,体现的是二氧化硫的氧化性,故C错误;
D.试管内水面上升,可以验证SO2溶于水,要验证SO2与水反应还需进一步测定溶液的pH,故D错误;
故选A。
9. 硝苯地平临床用于预防和治疗冠心病、心绞痛,也用于治疗高血压,其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A. 该有机物有5种官能团 B. 该有机物易溶于水
C. 该有机物所有原子可能共面 D. 该有机物能发生加成反应、取代反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物有硝基、酯基、碳碳双键、亚氨基4种官能团,A项错误;
B.该有机物中含碳原子数目较多,且酯基、苯环、硝基均为疏水基团,故该物质不易溶于水,B项错误;
C.该有机物含有甲基,所有原子不可能共面,C项错误;
D.该有机物含有碳碳双键能加成,含有酯基、氨基等能发生取代反应,D项正确;
答案选D。
10. 设NA 为阿伏加德罗常数的数值 ,下列说法正确的是
A. 1 mol 过氧化钠和足量水反应转移电子数为2NA
B. 标准状况下,11.2L SO3所含的分子数为0.5NA
C. 常温常压下,46g的NO2和N2O4混合气体含有的氧原子数为2NA
D. 46g C2H6O完全燃烧,需要氧气的体积为67.2L
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠和水的反应是歧化反应,氧元素化合价一部分由-1价升高为0价、一部分降低为-2价,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,故1mol过氧化钠转移1mol电子,即NA个电子,故A错误;
B.标准状况下,SO3不是气体,不能用气体摩尔体积计算,故B错误;
C.NO2和N2O4具有相同最简式NO2,则46g混合气体必然含有的氧原子数为=2NA,故C正确;
D.没有说明温度和压强,不能计算氧气的体积,故D错误;
答案选C。
11. 某小组探究的催化氧化,实验装置如图,③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟。
下列分析正确的是
A. ①中固体药品可用代替,②中固体药品可为与
B. ③、④中现象说明③中的反应是
C. ④中白烟的主要成分是
D. 一段时间后,⑤中溶液可能变蓝
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,①中高锰酸钾受热分解制备氧气,装置②中氯化铵与氢氧化钙共热反应制备氨气,装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮,装置④中反应生成的一氧化氮与过量的氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水蒸气反应生成硝酸,硝酸与氨气反应生成硝酸铵,会有白烟产生,装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸,硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜。
【详解】A.需要在二氧化锰的催化下分解生成氢气,①中固体药品不可用代替,A错误;
B.装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮,化学方程式:,B错误;
C.装置④中反应生成的一氧化氮与过量的氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水蒸气反应生成硝酸,硝酸与氨气反应生成NH4NO3,会有白烟产生,C错误;
D.装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸,硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜,D正确;
故选D。
12. 一种除草剂的结构如图,X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期元素,Z与R同主族。下列有关说法正确的是
A. Y、Z、W的第一电离能的顺序为W>Z>Y
B. 最简单氢化物的稳定性:Z<R
C. X与W形成的化合物为非极性分子
D. 该分子能与碱反应
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期元素,结合化合物中化学键的特征分析可知,X形成1个共价键,X为H元素;Y形成4个共价键,Y为C元素;Z形成3个共价键,Z为N元素;W形成2个共价键,W为O元素;Z与R同主族,R为P元素。
【详解】A.同周期元素原子的第一电离能从左到右呈增大趋势,但是N元素的基态原子的价层电子排布为2s22p3,2p轨道上填充了3个电子,处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于相邻族元素,因此第一电离能:N(Z)>O(W)>C(Y),A错误;
B.元素的非金属性越强,最简单氢化物的稳定性越强;非金属性N(Z)>P(R),则氢化物稳定性:NH3>PH3,B错误;
C.X与W形成的化合物可以为H2O、H2O2,两者均为极性分子,C错误;
D.分子结构中含官能团羧基(-COOH),可与碱反应,D正确;
答案选D。
13. 陈述I和陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
酚醛树脂可用作宇宙飞船返回舱外壳
酚醛树脂为高分子化合物,属于纯净物
B
利用FeS除去废水中的Hg2+
Ksp(FeS)<Ksp(HgS)
C
气态氢化物稳定性:H2S<H2O
熔、沸点:H2S<H2O
D
与Na反应速率:乙醇<H2O
H2O电解质,乙醇为非电解质
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.酚醛树脂属于高分子化合物,高分子化合物由于聚合度的不同,属于混合物,A错误;
B.难溶的FeS可以将Hg2+转化为更难溶的HgS从而除去Hg2+,则Ksp(FeS)>Ksp(HgS),B错误;
C.元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,则气态氢化物稳定性:H2S<H2O;熔、沸点:H2S<H2O,是由于H2O分子间可以形成氢键,使得物质的熔沸点升高,两者无因果关系,C错误;
D.Na与乙醇的反应的速率小于Na与水反应的速率,是因为水中-OH的H的活泼性强于CH3CH2OH中-OH的H原子的活性,水可以电离出H+,Na与水反应更剧烈H2O是电解质,可以电离出H+;而乙醇是非电解质,不能电离出H+;两者有因果关系,D正确;
答案选D。
14. 部分含Fe或含Cu物质的分类与相应化合价关系如下图所示,下列推断不合理的是
A. c为黑色固体 B. a与反应只生成d
C. g与h均含有σ键 D. 可存在a→c→d→h的转化
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,a为铁或铜、b为氧化亚铜、c为氧化亚铁或氧化铜、d为亚铁盐或铜盐、e为氧化铁、f为铁盐、g为+3价铁元素的配合物、h为+2价铁元素或铜元素的配合物。
【详解】A.氧化亚铁或氧化铜均黑色固体,故A正确;
B.铁在氯气中燃烧只能生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,故B错误;
C.配合物中的配位键都属于σ键,故C正确;
D.铜与氧气中共热反应生成氧化铜,氧化铜溶于酸生成铜盐,铜盐与氨水反应生成四氨合铜离子,则铜元素中存在a→c→d→h的转化,故D正确;
故选B。
15. 在催化剂表面,丙烷催化氧化脱氢反应历程如下图。下列说法不正确的是
A. 该历程有三个基元反应
B. ①中,催化剂被氧化
C. ②中,丙烷分子中的甲基先失去氢原子
D. 总反应的速率由③决定
【答案】D
【解析】
【详解】A.从图中可以看出,反应①、②、③为三个基元反应,故A正确;
B.①中催化剂失去氢原子,化合价升高,被氧化,故B正确;
C.②中丙烷失去了氢原子变成了正丙基,故C正确;
D.①过程中活化能为181.1kJ/mol,②过程中活化能为27.9kJ/mol,③过程中活化能为20.2 kJ/mol,活化能越大,反应速率越慢,则①为整个反应的决速步,故D错误;
答案D。
16. 近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池,其工作原理如图所示。图中“双极膜”中间层中的解离为和,并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是
A. 膜是阴离子交换膜,膜是阳离子交换膜
B. 催化电极上的电势比锌电极上的高
C. 负极区的反应式为
D. 当正极区的变化为时,锌电极质量会减少
【答案】D
【解析】
【分析】根据图中所示,锌电极中的Zn在碱性溶液中失去电子生成,故锌电极为负极;在催化电极上发生反应转化为,N元素化合价降低,发生还原反应,催化电极为正极。根据电池放电时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,双极膜中的通过M膜向负极移动,则M膜为阴离子交换膜,通过N膜向正极移动,则N膜为阳离子交换膜。据此答题。
【详解】A.根据分析知,膜是阴离子交换膜,膜是阳离子交换膜,A正确;
B.催化电极是正极,锌电极是负极,因此催化电极上的电势比锌电极上的高,B正确;
C.锌电极作负极,负极区的反应式为,C正确;
D.根据正极电极反应式和电荷守恒,当反应消耗10mol时,电路中转移的电子为8mol,则双极膜中有8mol通过N膜向正极区移动,此时正极区的变化为,因此锌电极质量会减少,D错误;
故选D。
二、填空题(共56分)
17. 氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”,可以用电极反应式表示。某小组利用半反应研究Cu2+和Fe3+的氧化性,进行如下实验。
(1)实验I:配制480mL0.1000mol∙L-1FeCl3溶液:
①计算需要FeCl3∙7H2O[M(FeCl3∙7H2O)=a g/mol]固体的质量:___________g。
②配制溶液过程中,下列仪器中一定不需要的是___________(填字母)。
(2)实验Ⅱ:
步骤
现象
ⅰ.取40mL0.1000mol∙L-1FeCl3加入足量Cu片
溶液变蓝色
ⅱ.静置取上层清液,滴加足量0.1mol∙L-1KSCN溶液
产生白色沉淀,振荡后变红
已知: CuSCN是一种难溶于水的白色固体
①从ⅰ得到一般性结论,氧化性:Fe3+ ___________ Cu2+(填“>”、“<”或“=”)。
②如果把ⅱ中的氧化还原拆成两个半反应,氧化半反应: Fe2+ - e- + 3SCN- = Fe(SCN)3。
③则还原半反应:___________, 因此得到结论:特定情况下氧化性Cu(Ⅱ)>Fe(Ⅲ)。
该小组同学查阅资料得知:
氧化半反应正移提高物质的还原性,还原半反应正移提高物质的氧化性
请结合平衡的知识,解释ⅱ中Cu2+可以氧化Fe2+可能的原因:___________。
(3)实验Ⅲ:探究Cu2+、Fe3+、(SCN)2的氧化性
步骤
现象
ⅲ.取20mL0.1mol∙L-1CuCl2,滴加足量0.1mol∙L-1KSCN
产生白色沉淀
ⅳ.取20mL0.1mol∙L-1FeCl3,滴加足量0.1mol∙L-1KSCN
溶液变红
ⅴ.取ⅳ中溶液滴加试剂m
无明显变化
步骤ⅴ的目的是为了进一步验证iv中Fe3+是否氧化SCN-,试剂m是___________(填化学式)。
结论:Cu2+ > (SCN)2 > Fe3+
(4)有同学认为上述结论不够严谨,由于混合时Fe3+与SCN-络合往往快于其它反应,所以实验ⅳ不能够证明Fe3+一定无法氧化SCN-,于是设计简单的实验方案,证明在不相互混合的情况下,Fe3+也可以氧化SCN-,所以物质的浓度会影响氧化性或还原性,具体问题应该结合具体情境分析。写出实验方案,并要有体现该结论的实验证据:___________。
【答案】(1) ①. 0.05a ②. cd
(2) ①. > ②. Cu2++ e- + SCN- = CuSCN↓(写Cu2+ + e-Cu+也可) ③. 生成CuSCN沉淀,Cu2+ + e-Cu+ 正移,Cu2+氧化性增强
(3)K3Fe(CN)6
(4)将0.1mol∙L-1FeCl3和0.1mol∙L-1KSCN分别置于两烧杯,放入盐桥和连接电流表形成原电池,指针偏转(或FeCl3溶液变浅且滴入K3Fe(CN)6有蓝色沉淀、KSCN溶液变黄均可)
【解析】
【分析】实验Ⅱ:ⅰ中Cu与FeCl3反应生成氯化铜和氯化亚铁,ⅱ中上层清液里加入KSCN主要是验证Cu2+可以氧化Fe2+的原因;
实验Ⅲ探究Cu2+、Fe3+、(SCN)2的氧化性强弱,利用氧化剂氧化性大于氧化产物,实验ⅲ中是铜离子与硫氰根离子反应生成CuSCN和(SCN)2,能证明氧化性Cu2+ > (SCN)2,ⅳ中FeCl3与KSCN溶液变红同时有没有发生氧化还原反应呢?通过步骤ⅴ进一步验证iv中Fe3+是否氧化SCN-,利用试剂m即K3Fe(CN)6 来检验有没有亚铁离子生成。
【小问1详解】
配制0.1000mol∙L-1FeCl3溶液时,需要称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等操作,实验室没有480mL规格的容量瓶,应该选择500mL容量瓶,所以用到的仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、托盘天平、量筒和500mL容量瓶。
①配制480mL0.1000mol∙L-1FeCl3溶液,则需要FeCl3∙7H2O[M(FeCl3∙7H2O)=a g/mol]固体的质量:0.50L×0.1000mol∙L-1×a g/mol= 0.05ag。
②根据分析,配制溶液过程中,用到的仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、托盘天平、量筒和500mL容量瓶,一定不需要的是冷凝管、分液漏斗,故选cd。
【小问2详解】
①从ⅰ可知,实验过程中Cu与FeCl3反应生成氯化铜和氯化亚铁,离子方程式为Cu+2Fe3+ = Cu2++2Fe2+,Fe3+ 为氧化剂、 Cu2+为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物,则得到一般性结论时,氧化性:Fe3+ >Cu2+。
③ⅱ中生成了难溶于水的白色固体CuSCN,振荡后变红是生成了Fe(SCN)3;则铜元素化合价从+2价降低到+1价,Cu2+为氧化剂,铁元素化合价升高,Fe2+ 失去电子和SCN- 生成了 Fe(SCN)3,把ⅱ中的氧化还原拆成两个半反应,氧化半反应: Fe2+ - e- + 3SCN- = Fe(SCN)3,则还原半反应:Cu2++e-+SCN-=CuSCN↓,根据已知信息:还原半反应正移提高物质的氧化性,则解释特定情况下氧化性Cu(Ⅱ)>Fe(Ⅲ),解释ⅱ中Cu2+可以氧化Fe2+可能的原因是:生成CuSCN沉淀,Cu2+ + e-Cu+ 正移,Cu2+氧化性增强。
【小问3详解】
ⅲ中白色沉淀CuSCN,说明Cu2+与SCN-发生氧化还原反应得到氧化产物(SCN)2,能证明氧化性Cu2+ > (SCN)2,ⅳ中向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液变红只能说明二者反应生成了硫氰化铁,该反应为非氧化还原反应。为了进一步验证iv中Fe3+是否氧化SCN-,可通过铁氰化钾来检验Fe3+的还原产物即Fe2+来实现,故试剂m是K3Fe(CN)6 (填化学式)。ⅴ中无明显变化,说明没有亚铁离子生成,则Fe3+未氧化SCN-,故可得出结论是——氧化性:Cu2+ > (SCN)2 > Fe3+。
【小问4详解】
要设计简单的实验方案,证明在不相互混合的情况下,Fe3+也可以氧化SCN-,可利用把氧化还原反应分成2个半反应,设计成原电池装置,反应中铁离子为氧化剂,则正极上发生还原反应,电极反应为:,反应中能观察到溶液颜色从黄色变为浅绿色,若滴入K3Fe(CN)6有蓝色沉淀生成,负极上SCN-失去电子被氧化为(SCN)2,由于(SCN)2是黄色液体,故可观察到KSCN溶液变黄,则实验方案、现象和结论为:将0.1mol∙L-1FeCl3和0.1mol∙L-1KSCN分别置于两烧杯,放入盐桥和连接电流表形成原电池,指针偏转(或FeCl3溶液变浅且滴入K3Fe(CN)6有蓝色沉淀、KSCN溶液变黄均可)。
18. 水合硼酸锌(2ZnO∙3B2O3∙3.5H2O,不溶于冷水)在阻燃方面具有诸多优点。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5∙H2O,以及少量Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2等)和菱锌矿(主要成分为ZnCO3,Fe2O3、FeO和SiO2等)为原料制备水合硼酸锌的工艺流程如下:
已知:该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Zn2+
Mg2+
开始沉淀pH
19
7.0
3.0
6.2
8.9
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
8.0
10.9
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,Mg2B2O5∙H2O发生的离子方程式为___________ ,为加快“酸浸”时的浸取速率措施有___________(填一种)。
(2)“氧化”步骤温度不能过高的原因是___________。
(3)“二次调pH”时的pH范围为___________。
(4)“制备”水合硼酸锌的化学方程式为___________。
(5)一种测定硼酸纯度的方法:准确称取制得的晶体试样mg溶于水中,加入足量甘露醇,摇匀后配制成100mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用酚酞试液作指示剂,用cmol/LNaOH标准液滴定至终点,消耗NaOH溶液VmL。
已知:i.H3BO3在水中: H3BO3 + H2O⇌B(OH)+ H+
ii.H3BO3与甘露醇等多羟基化合物形成稳定的络合物,增大其电离度,提高H3BO3酸性
①B易形成络离子的原因为___________,ⅱ中络合物B原子的杂化方式为___________。
②H3BO3不能直接用NaOH溶液滴定,需要加入甘露醇之后再滴定的原因是___________ 。
(6)硼还可与多种金属形成化合物,其中与Ca组成的金属硼化物可做新型半导体材料,晶胞结构如图所示:
已知B6八面体(该结构中心位于晶胞顶点)中B-B键的键长为r pm,晶胞参数为a pm,如果以晶胞棱长长度为1建立坐标系来表示晶胞中钙原子的分数坐标为(,,),则M点原子的分数坐标为___________。
【答案】(1) ①. Mg2B2O5∙H2O + 4H+ = 2Mg2+ + 2H3BO3 ②. 样品粉碎、充分搅拌、适当增加硫酸浓度、适当升高温度(任选一点)
(2)H2O2不稳定,受热易分解
(3)8.0≤pH<8.9
(4)2ZnO+6H3BO32ZnO·3B2O3·3.5H2O+5.5H2O
(5) ①. B原子有空轨道 ②. sp3杂化 ③. 增强H3BO3酸性,提高滴定准确度
(6)
【解析】
【分析】水合硼酸锌酸浸后,生成金属离子Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+,滤渣1为SiO2,蒸发浓缩、冷却结晶后得到晶体粗硼酸,向液体中加入双氧水将Fe2+氧化物Fe3+,调节pH,将Fe3+、Al3+转化为沉淀,经过二次调节pH将Zn2+转为沉淀,Zn(OH)2受热生成ZnO,氧化锌与硼酸生成水合硼酸锌,以此分析;
【小问1详解】
“酸浸”时,Mg2B2O5∙H2O发生反应生成Mg2+,Mg2B2O5∙H2O + 4H+ = 2Mg2+ + 2H3BO3;样品粉碎、充分搅拌、适当增加硫酸浓度、适当升高温度可以加快酸浸速度;
故答案为:Mg2B2O5∙H2O + 4H+ = 2Mg2+ + 2H3BO3;样品粉碎、充分搅拌、适当增加硫酸浓度、适当升高温度;
【小问2详解】
H2O2不稳定,受热易分解,“氧化”步骤温度不能过高;
故答案为:H2O2不稳定,受热易分解;
【小问3详解】
经过二次调节pH将Zn2+转为沉淀,需要调pH范围为8.0≤pH<8.9;
故答案为:8.0≤pH<8.9;
【小问4详解】
氧化锌与硼酸生成水合硼酸锌,;
故答案为:;
【小问5详解】
①B原子有空轨道,B易形成络离子;B形成4个共价键,为4个键,无孤电子对,则B原子的杂化方式为sp3;
故答案为:B原子有空轨道;sp3;
②为了增强H3BO3酸性,提高滴定准确度,需要加入甘露醇之后再用NaOH溶液滴定;
故答案为:为了增强H3BO3酸性,提高滴定准确度;
【小问6详解】
B6八面体(该结构中心位于晶胞顶点)中B-B键的键长为r pm,晶胞参数为a pm,如果以晶胞棱长长度为1建立坐标系来表示晶胞中钙原子的分数坐标为(,,),Ca到底面的距离为,晶胞参数为apm,M点在棱上,即M点在x轴的位移为,则M点原子的分数坐标为;
故答案为:。
19. 酸在多种反应中具有广泛应用,其性能通常与酸的强度密切相关。
(1)最新研究工业上可以用H+ - Ag为催化剂氧化乙烯制备环氧乙烷(简称EO);反应方程式为2C2H4(g) + O2(g) → 2EO(g)(反应a)
已知:
①Ag位于第五周期,与Cu同族,有相似的核外电子排布,写出Ag价电子排布式___________。
②反应a的ΔH=___________。
(2)某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下,向反应体系中滴加等物质的量的少量酸,测得体系的温度T随时间t的变化如图。
据图可知,在该过程中___________。
A. 催化剂酸性增强,可增大反应焓变
B. 催化剂酸性增强,有利于提高反应速率
C. 催化剂分子中含H越多,越有利于加速反应
D. 反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
(3)我国科学家报道了一种高效O-to-C的替换反应,可在温和条件下将环氧化物快速转化为环丙烷结构。一种脱氧/环加成串联反应机理如图,其中的催化剂为___________(填图中字母)。
(4)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值:弱酸H2A在有机相和水相中存在平衡:H2A(环己烷)H2A(aq),平衡常数为Kd 。25℃时,向VmL 0.1mol∙L-1 H2A环己烷溶液中加入VmL水进行萃取,用NaOH(s)或HCl(g)调节水溶液pH。测得水溶液中c(H2A)、c(HA-)、c(A2-)、环己烷中H2A的浓度 [c环丙烷(H2A)]、水相萃取率α[α=1-]随pH的变化关系如图。
已知:H2A在环己烷中不电离,且忽略过程中溶液体积的变化
①表示c环丙烷(H2A)的曲线为___________。(填字母)
②由图计算pH=6,H2A的Kd=___________, Ka1=___________,Ka2=___________及水相萃取率α=___________。(保留三位有效数字)
【答案】(1) ①. 4d105s1 ②. 2ΔH1 – 2ΔH2 + 2ΔH3 (2)BD
(3)T (4) ①. a ②. 0.25 ③. 10-4 ④. 10-7 ⑤. 0.965
【解析】
【小问1详解】
①银和铜位于同一族的相邻周期,即Ag位于元素周期表的第五周期IB族,基态Ag原子的价层电子排布式为:4d105s1。
②已知:反应Ⅰ ΔH1
反应Ⅱ ΔH2
反应Ⅲ ΔH3
由盖斯定律可知,反应Ⅰ×2-反应Ⅱ×2+反应Ⅲ×2可得 ,则2ΔH1 – 2ΔH2 + 2ΔH3。
答案为①4d105s1 ②2ΔH1 – 2ΔH2 + 2ΔH3。
【小问2详解】
A.催化剂不能改变反应的焓变,A错误;
B.由图示可知,酸性:硫酸>磷酸>乙酸,催化剂酸性增强,反应速率提高,B正确;
C.一个硫酸分子中含有2个H,一个磷酸分子中含有3个H,一个乙酸分子中含有4个H,但含H最少的硫酸催化时,最有利于加速反应,C错误;
D.由图示可知,反应开始一段时间,反应物浓度减小,但反应速率加快,反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小,D正确;
综上,BD符合题意;
答案选BD。
【小问3详解】
由图可知,物质T参与第①步反应,并且在第④步反应生成;反应前后没有发生变化,T为反应的催化剂。
答案为T。
【小问4详解】
①向水溶液中加入NaOH(s)时,NaOH与水溶液中的H2A反应,平衡:H2A(环己烷)H2A(aq)正向移动,c环丙烷(H2A)减小,水相萃取率增大。当pH足够大的时候,水相萃取率达到100%,此时c环丙烷(H2A)=0 mol/L,b和a符合c环丙烷(H2A)、水相萃取率的变化趋势;则表示c环丙烷(H2A)的曲线为a。
②向水溶液中加入NaOH(s)时,NaOH与水溶液中的H2A反应,c(H2A)逐渐减小,c(HA-)增大;到一定程度时,c(HA-)减小,c(A2-)增大,因此表示c(H2A)、c(HA-)、c(A2-)的曲线分别为c、d、f。平衡常数Kd、Ka1、Ka2只与温度有关,与pH无关。根据图示,当pH=2时,c(HA-)和c(A2-)均为0 mol/L,水相中只有H2A。c(H2A)=0.02 mol/L,c环丙烷(H2A)=0.08 mol/L,平衡:H2A(环己烷)H2A(aq)的平衡常数。H2A在水溶液中电离,电离方程式为H2AHA-+H+、HA-A2-+H+。当pH=4时,c(H2A)=c(HA-),则平衡常数。当pH=7时,c(HA-)=c(A2-),。当pH=6时,c(H+)=10-6mol/L,带入Ka1、Ka2,可得,;另外根据Kd,有,以及c环丙烷(H2A)+ c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol/L,联立方程式,可得c环丙烷(H2A)≈0.00348 mol/L,则水相萃取率。
答案为①a ②0.25 10-4 10-7 0.965。
20. 酮基布洛芬(D)是用于治疗各种关节炎、强直性脊柱炎引起的关节肿痛以及痛经、牙痛、术后痛和癌性痛的非处方药,其有多种合成路线,其中一种如图所示。
回答下列问题:
(1)A的名称为___________,B中官能团名称为___________。
(2)在A的同分异构体中,同时满足下列条件:
①属于芳香族化合物;②苯环上有两个取代基且其中一个是醛基(-CHO)
其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为___________。
(3)下列关于物质D的说法中错误的是___________。
a.可以发生氧化反应,加成反应、取代反应
b.分子中sp3杂化的碳原子只有1个
c.C→D的转化一定会涉及σ、π的形成和断裂
d.通过成酯修饰可缓解其酸性较强对胃肠的刺激
(4)对化合物C,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
___________
___________
②
___________
___________
取代反应
(5)若C到D的转化需要用到E:CH2=CH-COOH
E有多种合成路线:
①若通过两种直线型分子先加成再水解获得,请写出其中有机物的结构简式为___________。
②若通过含氧有机物F酸性水解获得,并且还同时获得一种常见的液态燃料,请写出F与足量NaOH溶液的化学方程式___________。
【答案】(1) ①. 间甲基苯甲酸或3-甲基苯甲酸 ②. 羰基/酮羰基/酮基
(2) (3)bc
(4) ①. H2,催化剂,加热 ②. 加成反应 ③. NaOH水溶液,加热 ④.
(5) ①. HC≡CH ②. CH2=CHCOOC2H5 + NaOH → CH2=CHCOONa + C2H5OH
【解析】
【分析】A的结构简式为:,A与苯在SOCl2的作用下发生取代反应生成B,B结构简式为:,B与Br2发生取代反应生成C,C的结构简式为:,C经多步转化生成D,D的结构简式为:。
【小问1详解】
根据A的结构简式可知,A的名称为间甲基苯甲酸或3-甲基苯甲酸;根据B的结构简式可知,B中官能团名称为羰基/酮羰基/酮基;
【小问2详解】
根据A的结构简式可知,A的分子式为C8H8O2,属于芳香族化合物,苯环上有两个取代基且其中一个是醛基(-CHO),则其同分异构体为:、、、、、,共6种;其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为:;
【小问3详解】
a.由D结构简式可知,可以发生氧化反应,含有苯环可以发生加成反应、取代反应,故a项正确;
b.分子中sp3杂化的碳原子为饱和碳原子,只有2个,故b项错误;
c.C→D的转化一定会涉及σ键的形成和断裂,但在转化过程中有π键的形成,无π键的断裂,故c项错误;
d.由于含有羧基,其酸性较强,可以通过成酯修饰,缓解对胃肠的刺激,故d项正确;
故答案为:bc;
【小问4详解】
C在催化剂并加热条件下与H2发生加成反应可将羰基转化为羟基;C中含有碳溴键,可在NaOH水溶液,加热条件下发生取代反应生成;
【小问5详解】
①在特殊条件下,两种直线型分子HC≡CH和CO 先加成再水解可得到丙烯酸CH2=CH-COOH;
②若通过含氧有机物F酸性水解获得E(CH2=CH-COOH),则F为E与醇形成的酯类,同时获得一种常见的液态燃料为C2H5OH,则可推测F为CH2=CHCOOC2H5,F与足量NaOH溶液的化学方程式为:CH2=CHCOOC2H5 + NaOH → CH2=CHCOONa + C2H5OH;
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$