内容正文:
白城实验高级中学2025年第一次模拟考试
化学试卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共6页,满分100分,考试时间75分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
一、选择題(本大题共15小题,共45分)
1. 利用如图装置电解四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]的水溶液制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]。下列说法正确的是
A. 电极A上发生还原反应
B. 产物c是Cl2
C. a处可收集到[(CH3)4NOH]
D. 阳离子交换膜可提高[(CH3)4NOH]的纯度
2. 某小组同学向溶液中匀速滴加氨水,实验数据及现象记录如下:
时间/s
0~20
20~94
94~144
144~430
pH
从5.2升高至5.9
从5.9升高至6.8
从6.8升高至9.5
从9.5升高至11.2
现象
无明显现象
产生蓝绿色沉淀,并逐渐增多
无明显变化
蓝绿色沉淀溶解,溶液变为深蓝色
经检测,蓝绿色沉淀为。下列说法正确的是
A. 0s时,是因为
B. ,主要反应的离子方程式为
C. 从94s到144s,混合液中水的电离程度增大
D. 从144s到430s,pH升高与转化为的反应有关
3. 已知常温下HF酸性强于HCN,分别向1L1mol·L-1的HF、HCN溶液中加NaOH固体(忽略温度和溶液体积变化),溶液pH随lg(X表示F或者CN)变化情况如图所示,下列说法错误的是
A. lgKa(HF)-lgKa(HCN)=6 B. 溶液中对应的c(X-):d点>c点
C. b点溶液的pH=5.2 D. e点溶液中c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
4. 是一种储氢密度较高的储氢合金,其晶体结构如图所示。已知:标准状况下氢气的密度为ρ g⋅cm,储氢能力,晶胞参数分别为x nm、x nm、z nm(储氢前后保持不变)。下列说法中正确的是
A. a代表的是Ti原子
B. 每个b原子周围距离最近的同类原子有4个
C. 若每个晶胞储存5个氢原子较为稳定,则储氢能力为
D. V取代晶体中部分Cr原子后,晶胞参数增大
5. 已知:电流效率等于电路中通过的电子数与消耗负极材料失去的电子总数之比。现有两个电池I、II,装置如图所示。下列说法正确的是
A. 能量转化形式不同 B. I和II的电池反应不相同
C. I的电流效率低于II的电流效率 D. 5min后,I、II中都只含1种溶质
6. 一种新型的电池,总反应为: 3Zn+2FeO42-+8H2O=2Fe(OH)3↓+3Zn(OH)2↓+4OH—,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. Zn极是负极,发生氧化反应
B. 随着反应的进行,溶液的pH增大
C. 电子由Zn极流出到石墨电极,再经过溶液回到Zn极,形成回路
D. 石墨电极上发生的反应为:FeO42—+3e—+4H2O=Fe(OH)3↓+5OH—
7. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol NH4F晶体中含有的共价键数目为3NA
B. CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)完全燃烧,则消耗O2分子数目为0.25NA
C. 向100mL 0.10mol·L-1FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移电子数目为0.01NA
D. 0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA
8. 为完成下列各组实验,所选玻璃仪器(不考虑存放试剂的容器)和试剂均准确、完整的是
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
粗盐(含、Mg2+、Ca2+)的精制
烧杯、玻璃棒、普通漏斗
粗盐、BaCl2、Na2CO3、NaOH、稀盐酸
B
除去CuSO4溶液中Fe2+
试管、烧杯、玻璃棒
双氧水、Cu2(OH)2CO3、稀硫酸
C
测定稀硫酸浓度
烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管、碱式滴定管
待测稀硫酸、已知浓度的NaOH溶液、石蕊试剂
D
石油分馏
蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、锥形瓶、牛角管
经脱水、脱盐处理的原油、沸石
A. A B. B C. C D. D
9. 氯气与NaOH溶液在条件1、条件2下依次发生反应1、反应2,其氧化产物都只有一种。各反应中,生成NaCl与消耗的物质的量之间的关系如图所示:
下列叙述错误的是
A. 在反应1条件下制备“84”消毒液
B. 反应1和2中,消耗等物质的量的,生成的氧化产物的物质的量相等
C. 反应2中(标准状况)完全反应时转移0.5mol电子
D. 在反应2条件下可以发生反应:
10. 近日,清华大学等重点高校为解决中国“芯”——半导体芯片,成立了“芯片学院”。某小组拟在实验室制造硅,其流程如图:
制造原理:
除杂原理:,
下列说法中正确的是
A. 操作1、操作2均为过滤
B. 均含有共价键,等质量的二者分子数之比为8:15
C. 点燃石英砂和镁粉的混合物发生的副反应为
D. 当有2mol电子转移时,能生成14 g Si
11. 25 ℃时,浓度均为0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是
A. 均存在电离平衡和水解平衡
B. 存在的粒子种类相同
C. c(OH-)前者大于后者
D. 分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(CO32-)均增大
12. 已知在溶液中可发生反应。在一定温度下,某实验小组用A、B的混合酸性溶液进行了三组实验,三组实验中和的浓度相等,的起始浓度为、、。测得随时间t的变化曲线如下图,下列说法不正确的是
A. 曲线Ⅲ起始时
B. 该条件下三组实验的反应速率均随反应进程先增后减
C. 起始时时,内,的平均反应速率为
D. 若曲线Ⅰ平衡时的,则该温度下该反应的平衡常数为
13. 下列化合物的分子中,所有原子可能都处于同一平面的有
①乙烷 ②苯甲醛 ③氯乙苯 ④四氯乙烯
A. ①③ B. ②④ C. ①② D. ③④
14. 已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、W位于不同周期,W与X可以形成五核18电子分子,Y、Z的最外层电子数之和是W的最外层电子数的3倍。下列说法中正确的是
A. 原子半径:
B. Y与X形成的化合物中只含有极性共价键
C. 气态氢化物的热稳定性:
D. 最高价氧化物对应的水化物的酸性:
15. 将Na2O2分别投入含有下列离子的溶液中,离子浓度明显减小的是
①S2- ②SO ③HCO ④Fe2+ ⑤CO ⑥SO ⑦CH3COO- ⑧NH
A. ①②③④⑧ B. ①②③④⑤
C. ②③④⑤⑧ D. ④⑤⑥⑦⑧
二、非选择题(本大题共5小题,共40分)
16. 作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备原理及装置如下:
已知:、等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为___________。
(2)装置B应为___________(填序号)。
(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞___________,控温。一段时间后,仅保持活塞b打开,抽出残留气体。随后关闭活塞b,打开活塞___________,继续反应一段时间。关闭电源和活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。
(4)装置F的作用为___________。
(5)反应过程中,控温的原因为___________。
(6)氢醌法制备总反应的化学方程式为___________。
(7)取产品,加蒸馏水定容至摇匀,取于锥形瓶中,用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为、、。假设其他杂质不干扰结果,产品中质量分数为___________。
17. 用下面两种方法可以制得白色沉淀。
方法一:用溶液与不含的蒸馏水配制的溶液反应制备。
(1)除去蒸馏水中溶解的常采用_____________________的方法。
(2)生成白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含的溶液,插入溶液液面以下,再挤出溶液。这样操作的理由是______________________。
方法二:在如图所示装置中,用不含的溶液、铁屑和稀硫酸制备。
(3)在试管Ⅰ中加入的试剂是________________________________________________。
(4)在试管Ⅱ中加入的试剂是________________________________________________。
(5)为了制得白色沉淀,在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是________________________________________________________________________。
(6)这样生成的沉淀能较长时间保持白色,其理由是_____________________________________________________________________。
18. 碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)2]可用作电子材料、磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。
(1)请完成下列实验步骤:
①称取3.65 g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;
②按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性;
③加热甲装置中硬质玻璃管,当乙装置中_______(填实验现象),停止加热;
④打开活塞K,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;
⑤计算。
(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是_______。
(3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的_______(填字母)连接在_______(填装置连接位置)。
(4)若按正确装置进行实验,测得如下数据:
乙装置的质量/g
丙装置的质量/g
加热前
80.00
62.00
加热后
80.36
62.88
则该碱式碳酸钴的化学式为_______。
(5)有人认为用如图所示装置进行两次实验也可以确定碱式碳酸钴的组成。
实验Ⅰ:称取一定质量的样品置于Y形管a处,加入一定体积一定物质的量浓度的足量稀硫酸于Y形管b处,量气管中盛放饱和碳酸氢钠溶液,而不用蒸馏水,其原因是_______,然后通过_______ (填操作)引发反应,测定产生的CO2的体积(假设实验条件是在室温下)。
实验Ⅱ:将实验Ⅰ中反应后的液体和足量的锌粒分别放置在另一个Y形管的a、b中,量气管中盛装蒸馏水,此时引发反应的方式与实验Ⅰ_______ (填“相同”“不同”或“可相同也可不同”),然后测定产生H2的体积(假设实验条件是在室温下)。
两次实验结束时,读数前,先_______,再调节量气管两侧液面持平,然后平视读数;下列实验操作有可能会使y的值偏大的是_______ (填字母)。
A.实验Ⅰ读数时量气管左侧液面高于右侧液面
B.实验Ⅱ实验结束时,迅速调整两侧液面持平,立即读数
C.实验Ⅱ引发反应时将稀硫酸向锌粒倾斜
19. 肉桂酸主要用于香精香料、食品添加剂、医药工业、美容、农药、有机合成等方面。合成原理及有关装置如图所示:
制备过程:
①在仪器c中放入新蒸馏的苯甲醛、新蒸馏的乙酸酐以及适量的无水乙酸钾。加热回流。
②待反应冷却后,加入温水,改为水蒸气蒸馏装置蒸馏。再将烧瓶冷却,加入溶液,以保证所有的肉桂酸和乙酸转化成钠盐而溶解。
③抽滤,将滤液倒入烧杯中,冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。冷却,抽滤,用少量试剂A洗涤沉淀,抽干。
④产品在空气中晾干,产量约。
已知相关物质的信息如表所示:
名称
分子量
熔点
沸点
溶解度:溶剂
水
醇
醚
苯甲醛
1.6
178~179
0.3
互溶
互溶
乙酸酐
1.2
138~140
遇水生成乙酸
溶
不溶
肉桂酸
148
133~134
300
0.04
24
溶
回答下列问题:
(1)回流反应装置中仪器c的名称是___________。
(2)回流反应装置中空气冷凝管的作用:___________。
(3)用替代乙酸钾,可缩短反应的时间,的作用是___________,使用前应干燥并研细的目的是___________。
(4)用水蒸气蒸馏装置蒸馏出的主要物质为___________,试剂A为___________(填“水”“醇”或“醚”)。
(5)肉桂酸的产率为___________(保留三位有效数字),若温度控制不当,使反应液剧烈沸腾,会导致肉桂酸的产率___________(填“升高”“不变”或“降低”)。
20. 化合物K在治疗抑郁症方面具有良好的疗效。某研究小组拟用以下流程合成。
已知:①
②
请回答下列问题:
(1)化合物A的名称为_______;化合物G的结构简式是_______。
(2)中含有键的数目为_______。
(3)E中官能团的名称为_______。
(4)H→I的化学方程式为_______,反应类型为_______。
(5)化合物M是H的同分异构体,则同时满足下列条件的化合物M的同分异构体有_______种。
①能发生银镜反应
②Cl直接连在苯环上
③除苯环外还含有
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为4∶4∶2∶2∶1的结构为_______。
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白城实验高级中学2025年第一次模拟考试
化学试卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共6页,满分100分,考试时间75分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
一、选择題(本大题共15小题,共45分)
1. 利用如图装置电解四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]的水溶液制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]。下列说法正确的是
A. 电极A上发生还原反应
B. 产物c是Cl2
C. a处可收集到[(CH3)4NOH]
D. 阳离子交换膜可提高[(CH3)4NOH]的纯度
【答案】D
【解析】
【分析】该电解池中,阳极上发生反应2Cl--2e-=Cl2↑,阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,中间为阳离子交换膜,则四甲基铵根离子通过交换膜进入阴极区生成(CH3)4NOH,所以 B为阴极,生成的c是氢气,A为阳极,生成的b为氯气,据此分析解答。
【详解】A.电极A为阳极,发生氧化反应,故A错误;
B.由分析可知,产物c是H2,故B错误;
C.由分析可知, [(CH3)4NOH]在阴极区e处收集到,故C错误;
D.阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子通过,可提高[(CH3)4NOH]的纯度,故D正确;
故选D。
2. 某小组同学向溶液中匀速滴加氨水,实验数据及现象记录如下:
时间/s
0~20
20~94
94~144
144~430
pH
从5.2升高至5.9
从5.9升高至6.8
从6.8升高至9.5
从9.5升高至11.2
现象
无明显现象
产生蓝绿色沉淀,并逐渐增多
无明显变化
蓝绿色沉淀溶解,溶液变为深蓝色
经检测,蓝绿色沉淀为。下列说法正确的是
A. 0s时,是因为
B. ,主要反应的离子方程式为
C. 从94s到144s,混合液中水的电离程度增大
D. 从144s到430s,pH升高与转化为的反应有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.0s时,溶液呈酸性是因为铜离子发生水解反应,故A错误;
B.,溶液pH从5.9升高至6.8仍为酸性,则不存在大量OH-,主要反应的离子方程式为,故B错误;
C.从94s到144s,溶液pH从6.8升高至9.5碱性增强,抑制水的电离,则混合液中水的电离程度减小,故C错误;
D.从144s到430s,蓝绿色沉淀溶解,溶液变为深蓝色为氨气和铜离子形成配离子,pH升高与转化为的反应有关,故D正确;
故选D。
3. 已知常温下HF酸性强于HCN,分别向1L1mol·L-1的HF、HCN溶液中加NaOH固体(忽略温度和溶液体积变化),溶液pH随lg(X表示F或者CN)变化情况如图所示,下列说法错误的是
A. lgKa(HF)-lgKa(HCN)=6 B. 溶液中对应的c(X-):d点>c点
C. b点溶液的pH=5.2 D. e点溶液中c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【解析】
【分析】由题干信息可知,常温下HF酸性强于HCN,即Ka(HF)>Ka(HCN),当横坐标为0时,即lg=0或者lg=0即c(F-)=c(HF)或c(CN-)=c(HCN),则有Ka(HF)==c(H+)=10-3.2, Ka(HCN)==c(H+)=10-9.2,即I代表HF,II代表HCN,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,Ka(HF)=10-3.2, Ka(HCN)=10-9.2,则lgKa(HF)-lgKa(HCN)=6,A正确;
B.由于弱电解质的电离是微弱的,故溶液中c(HF)=c(HCN)≈1mol/L,则溶液中对应的c(X-):d点为:c(CN-)==,c点为:c(F-)==,则c<d,B错误;
C.由分析可知,I代表HF,Ka(HF)=10-3.2 ,b点溶液中lg=2,则有:c(H+)==10-5.2,故b点对应溶液的pH=5.2,C正确;
D.由图象可知,e点溶液中pH为9.2,此时lg=0即c(CN-)=c(HCN),根据电荷守恒可知:c(Na+)+ c(H+)=c(CN-)+c(OH-),结合c(OH-)>c(H+),则有c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) 即有c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+),D正确;
故答案为:B。
4. 是一种储氢密度较高的储氢合金,其晶体结构如图所示。已知:标准状况下氢气的密度为ρ g⋅cm,储氢能力,晶胞参数分别为x nm、x nm、z nm(储氢前后保持不变)。下列说法中正确的是
A. a代表的是Ti原子
B. 每个b原子周围距离最近的同类原子有4个
C. 若每个晶胞储存5个氢原子较为稳定,则储氢能力为
D. V取代晶体中部分Cr原子后,晶胞参数增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.a代表的原子位于晶胞8个顶点和4条棱上,且内部有6个,因此一个晶胞中含有a代表的原子:,c代表的原子都位于晶胞内部有4个,因此a代表的原子与c代表的原子个数比为2∶1,根据化学式可知,a代表Cr原子,A错误;
B.由题图可知,b原子周围距离最近的同类原子有3个,B错误;
C.由题图可知,晶胞体积为cm3,晶胞中氢原子的质量为 g,则储氢后氢气的密度为,储氢能力应为,C错误;
D.原子半径:V>Cr,因此V取代晶体中部分Cr原子后,晶胞参数增大,D正确;
故选:D。
5. 已知:电流效率等于电路中通过的电子数与消耗负极材料失去的电子总数之比。现有两个电池I、II,装置如图所示。下列说法正确的是
A. 能量转化形式不同 B. I和II的电池反应不相同
C. I的电流效率低于II的电流效率 D. 5min后,I、II中都只含1种溶质
【答案】C
【解析】
【详解】A.I和II都是原电池,都是把化学能转化为都能,故A错误;
B.I和II都是铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,故B错误;
C.I中铜和氯化铁接触,部分铜直接和氯化铁发生氧化还原反应,所以I的电流效率低于II的电流效率,故C正确;
D.5min后,I、II中都含氯化铜、氯化亚铁,故D错误;
选C。
6. 一种新型的电池,总反应为: 3Zn+2FeO42-+8H2O=2Fe(OH)3↓+3Zn(OH)2↓+4OH—,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. Zn极是负极,发生氧化反应
B. 随着反应的进行,溶液的pH增大
C. 电子由Zn极流出到石墨电极,再经过溶液回到Zn极,形成回路
D. 石墨电极上发生的反应为:FeO42—+3e—+4H2O=Fe(OH)3↓+5OH—
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据电池总反应,Zn的化合价升高,根据原电池的工作原理,即锌作负极,发生氧化反应,故A说法正确;B、根据电池总反应方程式,生成OH-,溶液的pH增大,故B说法正确;C、根据原电池的工作原理,电子从Zn电极流出经外电路流向石墨,电解质溶液应是阴阳离子定向移动,没有电子通过,故C说法错误;D、负极电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2↓,正极反应式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3↓+5OH-,故D说法正确。
7. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol NH4F晶体中含有的共价键数目为3NA
B. CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)完全燃烧,则消耗O2分子数目为0.25NA
C. 向100mL 0.10mol·L-1FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移电子数目为0.01NA
D. 0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH4F结构中只有铵根中含有4个共价键,则l mol NH4F晶体中含有的共价键数目为4NA,A错误;
B.CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)的物质的量是0.1mol,由于1mol CH4和C2H4分别完全燃烧消耗氧气的物质的量分别是2mol、3mol,则0.1mol混合气体完全燃烧消耗氧气的分子数目应该介于0.2NA和0.3NA之间,B错误;
C.l00 mL0.10 mol/L FeCl3溶液中铁离子的物质的量是0.01mol,加入足量Cu粉充分反应,铁离子被还原为亚铁离子,则转移电子数目为0.01NA,C正确;
D.乙酸和乙醇的酯化反应是可逆反应,则0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目小于0.1NA,D错误;
答案选C。
8. 为完成下列各组实验,所选玻璃仪器(不考虑存放试剂的容器)和试剂均准确、完整的是
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
粗盐(含、Mg2+、Ca2+)的精制
烧杯、玻璃棒、普通漏斗
粗盐、BaCl2、Na2CO3、NaOH、稀盐酸
B
除去CuSO4溶液中Fe2+
试管、烧杯、玻璃棒
双氧水、Cu2(OH)2CO3、稀硫酸
C
测定稀硫酸浓度
烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管、碱式滴定管
待测稀硫酸、已知浓度的NaOH溶液、石蕊试剂
D
石油分馏
蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、锥形瓶、牛角管
经脱水、脱盐处理的原油、沸石
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.加试剂除杂后过滤,蒸发得到NaCl,缺少蒸发皿、酒精灯,不能完成实验,故A错误;
B.双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,调节pH转化为氢氧化铁沉淀,需要过滤除去,缺少漏斗,故B错误;
C.所给试剂和仪器可以通过中和滴定实验测定硫酸的浓度,故C正确;
D.石油分馏实验中缺少温度计不能完成实验,故D错误;
故答案选C。
9. 氯气与NaOH溶液在条件1、条件2下依次发生反应1、反应2,其氧化产物都只有一种。各反应中,生成NaCl与消耗的物质的量之间的关系如图所示:
下列叙述错误的是
A. 在反应1条件下制备“84”消毒液
B. 反应1和2中,消耗等物质的量的,生成的氧化产物的物质的量相等
C. 反应2中(标准状况)完全反应时转移0.5mol电子
D. 在反应2条件下可以发生反应:
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,反应1为氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应2为氯气与氢氧化钠溶液共热反应生成氯化钠、氯酸钠和水。
【详解】A.由分析可知,反应1为氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应所得溶液为“84”消毒液,故A正确;
B.由分析可知,反应1的氧化产物为次氯酸钠,反应2的氧化产物为氯酸钠,由得失电子数目守恒可知,消耗等物质的量的氯气,反应1和2生成的氧化产物的物质的量不相等,故B错误;
C.由分析可知,反应2为氯气与氢氧化钠溶液共热反应生成氯化钠、氯酸钠和水,则反应中消耗标况下6.72L氯气转移电子的物质的量为×5×=0.5mol,故C正确;
D.由图可知,在较高温度下,次氯酸钠不稳定,易发生歧化反应生成氯化钠和氯酸钠,反应的化学方程式为,故D正确;
故选B。
10. 近日,清华大学等重点高校为解决中国“芯”——半导体芯片,成立了“芯片学院”。某小组拟在实验室制造硅,其流程如图:
制造原理:
除杂原理:,
下列说法中正确的是
A. 操作1、操作2均为过滤
B. 均含有共价键,等质量的二者分子数之比为8:15
C. 点燃石英砂和镁粉的混合物发生的副反应为
D. 当有2mol电子转移时,能生成14 g Si
【答案】C
【解析】
【详解】A.将溶液和固体分开,采用过滤操作,操作1为过滤,操作2为洗涤和烘干,故A错误;
B.SiO2是共价晶体,没有分子,故B错误;
C.由除杂原理可知副反应为:,故C正确;
D.当有2mol电子转移时,参加反应的Mg物质的量为1mol,能生成0.5mol单质硅,但因有副反应发生,最终获得的Si的质量少于14g,故D错误;
故选C。
11. 25 ℃时,浓度均为0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是
A. 均存在电离平衡和水解平衡
B. 存在的粒子种类相同
C. c(OH-)前者大于后者
D. 分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(CO32-)均增大
【答案】C
【解析】
【详解】A项,Na2CO3溶液中存在CO32-的水解平衡和水的电离平衡,NaHCO3溶液中既存在HCO3-的电离平衡又存在HCO3-的水解平衡,同时存在水的电离平衡,A项正确;
B项,Na2CO3和NaHCO3溶液中存在的粒子种类相同,都有Na+、H+、OH-、HCO3-、CO32-、H2CO3和H2O,B项正确;
C项,由于碳酸的一级电离远大于二级电离,所以HCO3-的水解能力弱于CO32-,0.2mol/LNaHCO3溶液中c(OH-)<0.2mol/LNa2CO3溶液中c(OH-),C项错误;
D项,NaHCO3溶液中加入NaOH,HCO3-转化成CO32-,c(CO32-)增大,Na2CO3溶液中加入NaOH,抑制CO32-的水解,c(CO32-)增大,D项正确;
答案选C。
12. 已知在溶液中可发生反应。在一定温度下,某实验小组用A、B的混合酸性溶液进行了三组实验,三组实验中和的浓度相等,的起始浓度为、、。测得随时间t的变化曲线如下图,下列说法不正确的是
A. 曲线Ⅲ起始时
B. 该条件下三组实验的反应速率均随反应进程先增后减
C. 起始时时,内,的平均反应速率为
D. 若曲线Ⅰ平衡时的,则该温度下该反应的平衡常数为
【答案】D
【解析】
【分析】分析图像三条曲线可知,三组实验中B的起始浓度相同都为1.5×10-4,都减小到1.2×10-4时,相同,所需时间不同,曲线III代表的反应所需时间最短,反应速率最快,曲线I代表的反应所需时间最长,反应速率最慢,由题干信息可知三组实验是在相同温度、和的浓度相同条件下,只改变A的起始浓度引起的速率变化,增大A的起始浓度反应速率加快,所以起始浓度=3.0时的反应速率最快,曲线III起始时=3.0,曲线I起始时=2.0,曲线II起始时=2.5。
【详解】A.由上述分析可知,曲线III起始时=3.0,A项正确;(或分析图像中与时间t变化曲线,在相同时间内,不同,曲线III最大,反应速率最快,代表起始时=3.0,A项正确;)
B.分析曲线I,,,,最大说明该时间内速率最快,该组实验反应速率随反应进程先增后减,同样方法分析曲线II及曲线III也得出相同结论,所以该条件下三组实验的反应速率均随反应进程先增后减,B项正确;
C.曲线II为起始=2.5时,与时间变化,从图中可知1min时=1.4×10-4,2min时=1.0×10-4,内,B的平均反应速率为,不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量系数之比,计算A的平均反应速率,,=2×10-5,C项正确;
D.若曲线I平衡时的,即c(H+)=10-3,起始时=2.0,=1.5×10-4,可认为8min时处于平衡状态=0.2×10-4利用三段式分析法该温度下该反应平衡常数K为,D项不正确;
13. 下列化合物的分子中,所有原子可能都处于同一平面的有
①乙烷 ②苯甲醛 ③氯乙苯 ④四氯乙烯
A. ①③ B. ②④ C. ①② D. ③④
【答案】B
【解析】
【详解】①.乙烷中有二个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,错误;
②.苯甲醛含有一个醛基,醛基所有原子可以共面,苯环所有原子可以共面,因此所有原子可能处于同一平面上,正确;
③.氯乙苯中乙基上的二个碳均为sp3杂化,为类似甲烷的立体结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,错误;
④.乙烯具有平面型结构,四氯乙烯具有平面型结构,四氯乙烯可看作是四个氯原子取代乙烯中的四个氢原子,在同一个平面,正确;
故答案为B。
14. 已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、W位于不同周期,W与X可以形成五核18电子分子,Y、Z的最外层电子数之和是W的最外层电子数的3倍。下列说法中正确的是
A. 原子半径:
B. Y与X形成的化合物中只含有极性共价键
C. 气态氢化物的热稳定性:
D. 最高价氧化物对应的水化物的酸性:
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、W在不同周期且为原子序数依次增大的短周期主族元素,可推测X为氢元素,Y、W分别位于第二、三周期,W与X可以形成五核18电子分子,可推测W为硅元素;Y、Z的最外层电子数之和是W的最外层电子数的3倍,可知,Y、Z的最外层电子数之和为12,则Y、Z分别位于第VA族和第IA族,因此可推测Y、Z分别为氮元素和氟元素,即X、Y、Z、W分别为H、N、F、Si,以此来解析;
【详解】A.由分析可知X、Y、Z、W分别为H、N、F、Si,原子半径Si>N>F>H,A错误;
B.氮氢化合物中,NH3中只有极性共价键N-H,但如N2H4,则除了有极性共价键N-H,还有非极性共价键N-N,B错误;
C.非金属性越强气态氢化物热稳定性越强,非金属性F>N,气态氢化物热稳定性:HF>NH3,C正确;
D.非金属性越强最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性N>Si,最高价氧化物的水化物酸性HNO3> H2SiO3,D错误;
故选C。
15. 将Na2O2分别投入含有下列离子的溶液中,离子浓度明显减小的是
①S2- ②SO ③HCO ④Fe2+ ⑤CO ⑥SO ⑦CH3COO- ⑧NH
A. ①②③④⑧ B. ①②③④⑤
C. ②③④⑤⑧ D. ④⑤⑥⑦⑧
【答案】A
【解析】
【分析】将Na2O2投入到溶液中,首先与水反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,然后根据反应产物与溶液的成分是否发生反应判断离子浓度的变化情况。
【详解】①Na2O2具有强氧化性,而S2-具有还原性,二者会发生氧化还原反应,导致S2-的浓度减小,①符合题意;
②Na2O2具有强氧化性,而SO具有还原性,二者会发生氧化还原反应,导致SO的浓度减小,②符合题意;
③Na2O2与溶液中的水反应产生NaOH,NaOH电离产生OH-与反应产生和水,导致浓度减小,③符合题意;
④Na2O2具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,二者会发生氧化还原反应,导致Fe2+的浓度减小,④符合题意;
⑤CO与Na2O2及其与水反应产生的成分NaOH、O2都不能发生反应,故溶液中CO的浓度不变,⑤不符合题意;
⑥SO与Na2O2及其与水反应产生的成分NaOH、O2都不能发生反应,故溶液中SO的浓度不变,⑥不符合题意;
⑦CH3COO-与Na2O2及其与水反应产生的成分NaOH、O2都不能发生反应,故溶液中CH3COO-的浓度不变,⑦不符合题意;
⑧Na2O2投入到溶液中,首先与水反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应产生的NaOH电离产生的OH-与溶液中结合形成弱电解质NH3·H2O,导致的浓度降低,⑧符合题意;
可见加入Na2O2后离子浓度减小的微粒序号是①②③④⑧,故合理选项是A。
二、非选择题(本大题共5小题,共40分)
16. 作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备原理及装置如下:
已知:、等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为___________。
(2)装置B应为___________(填序号)。
(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞___________,控温。一段时间后,仅保持活塞b打开,抽出残留气体。随后关闭活塞b,打开活塞___________,继续反应一段时间。关闭电源和活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。
(4)装置F的作用为___________。
(5)反应过程中,控温的原因为___________。
(6)氢醌法制备总反应的化学方程式为___________。
(7)取产品,加蒸馏水定容至摇匀,取于锥形瓶中,用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为、、。假设其他杂质不干扰结果,产品中质量分数为___________。
【答案】(1)
(2)②或③① (3) ①. a、b ②. c、d
(4)防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒
(5)适当升温加快反应速率,同时防止温度过高分解
(6)
(7)17%
【解析】
【分析】从的制备原理图可知,反应分两步进行,第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌。启普发生器A为制取的装置,产生的中混有和,需分别除去后进入C中发生第一步反应。随后氧气源释放的氧气经D干燥后进入C中发生反应生成和乙基蒽醌,F中装有浓,与C相连,防止外界水蒸气进入C中,使催化剂中毒。
【小问1详解】
A中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
、等杂质易使催化剂中毒,需通过碱石灰除去HX和H2O,所以装置B应该选②或③①;
【小问3详解】
开始制备时,打开活塞a、b,A中产生的进入C中,在催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇,一段时间后,关闭a,仅保持活塞b打开,将残留抽出,随后关闭活塞b,打开活塞c、d,将O2通入C中与乙基蒽醇反应生成H2O2和乙基蒽醌。
【小问4详解】
容易使催化剂中毒,实验中需要保持C装置为无水环境,F的作用为防止外界水蒸气进入C中。
【小问5详解】
适当升温加快反应速率,同时防止温度过高分解,所以反应过程中控温;
【小问6详解】
第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌,总反应为。
【小问7详解】
滴定反应的离子方程式为,可得关系式:。三组数据中偏差较大,舍去,故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为,的质量分数。
17. 用下面两种方法可以制得白色沉淀。
方法一:用溶液与不含的蒸馏水配制的溶液反应制备。
(1)除去蒸馏水中溶解的常采用_____________________的方法。
(2)生成白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含的溶液,插入溶液液面以下,再挤出溶液。这样操作的理由是______________________。
方法二:在如图所示装置中,用不含的溶液、铁屑和稀硫酸制备。
(3)在试管Ⅰ中加入的试剂是________________________________________________。
(4)在试管Ⅱ中加入的试剂是________________________________________________。
(5)为了制得白色沉淀,在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是________________________________________________________________________。
(6)这样生成的沉淀能较长时间保持白色,其理由是_____________________________________________________________________。
【答案】 ①. 煮沸 ②. 避免生成的沉淀接触而被氧化 ③. 稀硫酸﹑铁屑 ④. 不含氧气的溶液 ⑤. 检验试管Ⅱ出口处的纯度,当排出的纯净时,再夹紧止水夹 ⑥. 试管Ⅰ中反应生成的充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不易进入装置中
【解析】
【分析】方法一利用制备的NaOH溶液,用滴管吸入NaOH溶液,伸入到硫酸亚铁溶液液面以下,挤出滴管中液体发生反应生成氢氧化亚铁沉淀。
方法二中试管Ⅱ是开口式的,无法利用产生的气体将溶液压入试管Ⅰ中,所以制取应在试管Ⅰ中进行,而在试管Ⅱ中应加入不含的溶液。当把Fe与稀硫酸加入试管Ⅰ中后,打开止水夹,产生的可排尽装置内的空气。最后关闭止水夹,试管Ⅰ内产生的无法逸出,压强增大,将试管Ⅰ内的溶液通过长导管压入试管Ⅱ内,据此分析解答。
【详解】(1)常采用煮沸的方法除去蒸馏水中的;故答案为:煮沸。
(2)题述操作是为了防止滴加溶液时带入空气,避免生成的接触;故答案为:避免生成的沉淀接触而被氧化。
(3)根据分析试管Ⅰ反应生成氢气和硫酸亚铁,因此加入的试剂是稀硫酸﹑铁屑;故答案为:稀硫酸﹑铁屑。
(4)根据分析试管Ⅱ发生硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀,试管Ⅰ是制备硫酸亚铁,因此试管Ⅱ盛放的试剂是NaOH溶液;故答案为:不含氧气的溶液。
(5)当把Fe与稀硫酸加入试管Ⅰ中后,打开止水夹,产生的可排尽装置内的空气。最后关闭止水夹;故答案为:检验试管Ⅱ出口处的纯度,当排出的纯净时,再夹紧止水夹。
(6)试管Ⅰ内产生的无法逸出,压强增大将试管Ⅰ内的溶液通过长导管压入试管Ⅱ内,在此过程中,液体处于氛围中,不易被氧化,能较长时间保持白色;故答案为:试管Ⅰ中反应生成的充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不易进入装置中。
【点睛】制备氢氧化亚铁时,由于氢氧化亚铁、铁离子易被氧化,因此在制备过程中要防止氧气进入,要排除装置内的空气。
18. 碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)2]可用作电子材料、磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。
(1)请完成下列实验步骤:
①称取3.65 g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;
②按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性;
③加热甲装置中硬质玻璃管,当乙装置中_______(填实验现象),停止加热;
④打开活塞K,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;
⑤计算。
(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是_______。
(3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的_______(填字母)连接在_______(填装置连接位置)。
(4)若按正确装置进行实验,测得如下数据:
乙装置的质量/g
丙装置的质量/g
加热前
80.00
62.00
加热后
80.36
62.88
则该碱式碳酸钴的化学式为_______。
(5)有人认为用如图所示装置进行两次实验也可以确定碱式碳酸钴的组成。
实验Ⅰ:称取一定质量的样品置于Y形管a处,加入一定体积一定物质的量浓度的足量稀硫酸于Y形管b处,量气管中盛放饱和碳酸氢钠溶液,而不用蒸馏水,其原因是_______,然后通过_______ (填操作)引发反应,测定产生的CO2的体积(假设实验条件是在室温下)。
实验Ⅱ:将实验Ⅰ中反应后的液体和足量的锌粒分别放置在另一个Y形管的a、b中,量气管中盛装蒸馏水,此时引发反应的方式与实验Ⅰ_______ (填“相同”“不同”或“可相同也可不同”),然后测定产生H2的体积(假设实验条件是在室温下)。
两次实验结束时,读数前,先_______,再调节量气管两侧液面持平,然后平视读数;下列实验操作有可能会使y的值偏大的是_______ (填字母)。
A.实验Ⅰ读数时量气管左侧液面高于右侧液面
B.实验Ⅱ实验结束时,迅速调整两侧液面持平,立即读数
C.实验Ⅱ引发反应时将稀硫酸向锌粒倾斜
【答案】(1)不再有气泡产生时
(2)将甲装置中产生的CO2和水蒸气全部赶入乙、丙装置中
(3) ①. D ②. 活塞K前(或甲装置前)
(4)Co3(OH)4(CO3)2
(5) ①. 饱和碳酸氢钠溶液会降低CO2的溶解度 ②. 将b向a倾斜,使稀硫酸流入a中 ③. 不同 ④. 恢复至室温 ⑤. C
【解析】
【分析】
【小问1详解】
碱式碳酸钴分解会产生CO2和水蒸气,所以主要实验现象为浓硫酸中有气泡产生,如果样品分解完全,则无气体产生;故答案为:不再有气泡产生时;
【小问2详解】
甲装置中会有生成的气体滞留而未进入吸收装置,影响实验结果,所以需要通入空气。步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是将甲装置中产生的CO2和水蒸气全部赶入乙、丙装置中。故答案为:将甲装置中产生的CO2和水蒸气全部赶入乙、丙装置中;
【小问3详解】
由于空气中也有CO2和水蒸气,会影响实验结果,所以需要将空气中的CO2和水蒸气除去;为解决这一问题,可选用下列装置中的D(填字母)连接在活塞K前;故答案为:D;活塞K前(或甲装置前);
【小问4详解】
n(H2O)==0.02 mol,n(CO2)==0.02 mol,由C元素守恒知,该样品物质的量为0.01 mol,H元素物质的量为0.04 mol,则y为4,Co元素质量为3.65 g-0.04 mol×17 g·mol-1-0.02 mol×60 g·mol-1=1.77 g,Co的物质的量为0.03 mol,则该碱式碳酸钴的化学式为Co3(OH)4(CO3)2。故答案为:Co3(OH)4(CO3)2;
【小问5详解】
该实验原理:通过一定量的样品与稀硫酸反应确定产生的CO2的量,进而确定样品中CO的量,通过产生的氢气的量确定多余的稀硫酸的量,再根据样品消耗的稀硫酸的量和产生的CO2的量可确定样品中OH-的量,结合样品的质量从而确定n(Co)。测量气体体积时应该注意三点:先恢复至室温、再调节液面持平、然后平视读数。
实验Ⅰ:称取一定质量的样品置于Y形管a处,加入一定体积一定物质的量浓度的足量稀硫酸于Y形管b处,量气管中盛放饱和碳酸氢钠溶液,而不用蒸馏水,其原因是饱和碳酸氢钠溶液会降低CO2的溶解度,然后通过将b向a倾斜,使稀硫酸流入a中 (填操作)引发反应,测定产生的CO2的体积(假设实验条件是在室温下)。故答案为:饱和碳酸氢钠溶液会降低CO2的溶解度;将b向a倾斜,使稀硫酸流入a中;
实验Ⅱ:将实验Ⅰ中反应后的液体和足量的锌粒分别放置在另一个Y形管的a、b中,量气管中盛装蒸馏水,此时引发反应的方式与实验Ⅰ不同 (填“相同”“不同”或“可相同也可不同”),然后测定产生H2的体积(假设实验条件是在室温下)。故答案为:不同;
两次实验结束时,读数前,先恢复至室温,再调节量气管两侧液面持平,然后平视读数;故答案为:恢复至室温;
A.实验Ⅰ读数时量气管左侧液面高于右侧液面,由于压强影响,气体体积偏大,导致碳元素含量偏大,y的值偏小,故A不选;
B.实验Ⅱ实验结束时,读数前,要先恢复至室温,迅速调整两侧液面持平,再读数,否则温度较高,导致H2结果偏大,氢氧根测定结果偏小,导致y的值偏小,故B不选;
C.实验Ⅱ引发反应时将稀硫酸向锌粒倾斜,导致部分残液没有发生反应,生成氢气体积偏小,导致氢氧根测定结果偏大,导致y的值偏大,故C选;
故选C。
19. 肉桂酸主要用于香精香料、食品添加剂、医药工业、美容、农药、有机合成等方面。合成原理及有关装置如图所示:
制备过程:
①在仪器c中放入新蒸馏的苯甲醛、新蒸馏的乙酸酐以及适量的无水乙酸钾。加热回流。
②待反应冷却后,加入温水,改为水蒸气蒸馏装置蒸馏。再将烧瓶冷却,加入溶液,以保证所有的肉桂酸和乙酸转化成钠盐而溶解。
③抽滤,将滤液倒入烧杯中,冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。冷却,抽滤,用少量试剂A洗涤沉淀,抽干。
④产品在空气中晾干,产量约。
已知相关物质的信息如表所示:
名称
分子量
熔点
沸点
溶解度:溶剂
水
醇
醚
苯甲醛
1.6
178~179
0.3
互溶
互溶
乙酸酐
1.2
138~140
遇水生成乙酸
溶
不溶
肉桂酸
148
133~134
300
0.04
24
溶
回答下列问题:
(1)回流反应装置中仪器c的名称是___________。
(2)回流反应装置中空气冷凝管的作用:___________。
(3)用替代乙酸钾,可缩短反应的时间,的作用是___________,使用前应干燥并研细的目的是___________。
(4)用水蒸气蒸馏装置蒸馏出的主要物质为___________,试剂A为___________(填“水”“醇”或“醚”)。
(5)肉桂酸的产率为___________(保留三位有效数字),若温度控制不当,使反应液剧烈沸腾,会导致肉桂酸的产率___________(填“升高”“不变”或“降低”)。
【答案】(1)三颈(口)烧瓶
(2)冷凝回流,提高原料利用率
(3) ①. 催化剂 ②. 乙酸酐遇水形成乙酸,影响反应的进行,碳酸钾也失去催化作用;研成粉末会增大表面积,加快反应速率
(4) ①. 苯甲醛 ②. 水
(5) ①. ②. 降低
【解析】
【分析】利用苯甲醛和乙酸酐无水环境下合成肉桂酸,按题干实验步骤,首先在装置甲三颈烧瓶中加入反应物以及碳酸钾,160~170℃回流30min,然后用装置乙除去未反应完的苯甲醛,加入10mL10%氢氧化钠溶液溶解肉桂酸,加活性炭吸附色素,进行抽滤,将滤液冷却后,搅拌并用浓盐酸酸化,将肉桂酸钾反应为肉桂酸结晶析出,冷却后抽滤,洗涤沉淀,抽干获得粗产品。
【小问1详解】
仪器c为三颈(口)烧瓶。
【小问2详解】
空气冷凝管的作用为冷凝回流,提高原料利用率。
【小问3详解】
根据可缩短反应时间可知,的作用是催化剂,如果有水乙酸酐会生成乙酸影响反应,而且碳酸钾也会失去催化作用;研成粉末会增大表面积,加快反应速率。
【小问4详解】
水蒸气蒸馏时蒸馏出沸点低的苯甲醛,试剂A洗涤的目的为洗掉多余的盐酸、乙酸和氯化钠,故A为水。
【小问5详解】
根据反应原理可知,肉桂酸的理论产量为,故产率;加热回流时,若温度控制不当,使反应液剧烈沸腾,导致肉桂酸挥发,产率降低。
20. 化合物K在治疗抑郁症方面具有良好的疗效。某研究小组拟用以下流程合成。
已知:①
②
请回答下列问题:
(1)化合物A的名称为_______;化合物G的结构简式是_______。
(2)中含有键的数目为_______。
(3)E中官能团的名称为_______。
(4)H→I的化学方程式为_______,反应类型为_______。
(5)化合物M是H的同分异构体,则同时满足下列条件的化合物M的同分异构体有_______种。
①能发生银镜反应
②Cl直接连在苯环上
③除苯环外还含有
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为4∶4∶2∶2∶1的结构为_______。
【答案】(1) ①. 环戊烯 ②.
(2)14 (3)氨基、碳氯键
(4) ①. ②. 取代反应
(5) ①. 19 ②.
【解析】
【分析】根据及图中H的结构简式可知,A为一个环状化合物且为五元环,又因为A的分子式为C5H8,推出A的结构简式为: ,B为 ,C为 ,另一边,D为苯,苯经过一系列转化得到E、F,再根据G比F多了一个碳原子少了一个氮原子和氯原子的规律可推知氰基取代了F上的一个-N2Cl,得出G的结构简式为 ;C与G发生取代反应生成H,H与Br2发生取代反应生成 ,推出I为 ,据此分析解答。
【小问1详解】
根据及图中H的结构简式可知,A为一个环状化合物且为五元环,又因为A的分子式为C5H8,推出A的结构简式为: ,名称为环戊烯;根据G比F多了一个碳原子少了一个氮原子和氯原子的规律可推知氰基取代了F上的一个-N2Cl,得出G的结构简式为 ;
【小问2详解】
1个E分子中含有6个碳碳键、4个碳氢单键、1个碳氯单键、1个碳氮单键和2个氮氢单键,含有的键总共为6+4+1+1+2=14,所以1molE分子中含有的键为14NA;
【小问3详解】
由图知E分子为苯环上连接了两个官能团,分别为氨基和碳氯键;
【小问4详解】
根据给定已知信息①得出溴原子取代了和羰基相连的碳原子上的氢原子,所以得出化学方程式为: ;反应类型为取代反应;
【小问5详解】
化合物M是H的同分异构体,分子式为C12H13ClO,不饱和度为6,①能发生银镜反应,说明含有醛基;②Cl直接连在苯环上,③除苯环外还含有 ,还有1个甲基,则根据同分异构体的判断顺序,可先定苯环与五元环连接,如图: ,再定氯原子的位置有3种,分别为: 、 和 ,再安排醛基: 、 和 ,总共5+7+7=19种;
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为,说明不同种氢原子有5种,且氢原子个数比为4∶4∶2∶2∶1,该分子结构为 。
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