内容正文:
2024~2025学年度第一学期期末抽测
高二年级化学试题
注意事项:
1.考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
2.本试卷共6页,包含选择题(第1题~第13题,共13题)、非选择题(第14题~第17题,共4题)共两部分。本卷满分100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
3.答题前,请务必将自己的姓名、考试证号用黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡。
4.作答选择题,必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑涂满;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
5.如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na -23 Cl-35.5 Ca-40
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列物质主要成分不属于有机物的是
A.瓷器
B.轮胎
C.蚕丝
D.棉花
A. A B. B C. C D. D
2. 乙酸和氨气可以合成乙酰胺:,下列有关说法不正确的是
A. 的键线式: B. 的空间填充模型:
C. 的电子式: D. 的结构式:
3. 下列有关说法正确的是
A. 2-甲基-3-戊醇有两个手性碳原子
B. 煤炭燃烧时加少量水放出更多的热
C. 石油裂解和煤的液化均属于化学变化
D. 保护钢闸门时可与直流电源正极相连
4. 下列有机物的性质与用途具有对应关系的是
A. 甲醛水溶液有毒,可用作防腐剂
B. 油脂难溶于水,可用作制造肥皂
C. 甲酚易溶于水,可用作医院杀菌剂
D. 乙二醇水溶液凝固点低,可用作发动机抗冻剂
阅读下列材料,完成下面小题:
卤代烃应用广泛,可用通式RX表示。氯仿、是良好的有机溶剂,光照下易被氧化,方程式为;聚四氟乙烯被誉为“塑料王”;RX在碱性条件下与反应生成;RX与镁反应生成的烃基卤化镁(),可用于合成烃,醇,羧酸,酮等多种有机化合物。
5. 实验室制备溴苯和1-溴丙烷,下列装置或用途不正确的是
A. 装置甲用于制取溴苯 B. 装置乙用作安全瓶
C. 装置丙用于制取并蒸馏1-溴丙烷 D. 装置丁用于收集1-溴丙烷
6. 下列物质转化或方程式书写不正确的是
A. 制取甲醇的转化过程:
B. 制取丙烯的转化过程:
C. 制取的离子方程式:
D. 制取的化学方程式:
7. 下列分析或推测不正确的是
A. C-X键具有极性,在极性试剂作用下易断裂
B. 用萃取溴水后的有机层在上层
C. 氯乙烷沸点低易汽化,可用作局部麻醉剂
D. 可用酸化的溶液,检验是否变质
8. 已知: ,的燃烧热为。下列说法正确的是
A.
B. 燃烧的热化学方程式为
C. 燃烧生成的反应中反应物的总键能高于生成物的总键能
D. 燃烧热的热化学方程式为
9. 特布他林用于治疗支气管哮喘,其结构如图。下列有关特布他林的说法正确的是
A. 所有碳原子可能共平面
B. 既能与酸反应,又能与碱反应
C. 与足量的反应,生成物分子含有4个手性碳原子
D 1mol该物质最多能消耗4mol
10. 丁香酚(X)存在丁香花的花蕊中,可通过以下流程制取食用香料乙酸异丁香酚酯(Z)。
下列说法正确的是
A. X存在顺反异构体 B. Y加入溶液产生气泡
C. X、Z可用的溶液鉴别 D. X、Y、Z均能使酸性溶液褪色
11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
操作和现象
结论
A
用石墨电极电解溶液,湿润的淀粉碘化钾试纸在阳极附近变蓝
失电子能力:
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸并水浴加热一段时间,再滴入新制的悬浊液,煮沸,未出现砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
向苯酚钠溶液中通入,溶液变浑浊
酸性:
D
将阿司匹林片溶于水,向上层清液滴加2滴稀硫酸,振荡,再滴入几滴溶液,溶液显紫色
阿司匹林含有酚羟基
A. A B. B C. C D. D
12. 己二腈可用于制造尼龙-66,用丙烯腈电解合成的装置如图所示。下列说法正确的是
A. N极发生还原反应
B. 每生成,有通过质子交换膜
C. 生成己二腈54g时,乙室中溶液质量减少9g
D. M极电极反应式为
13. 中性条件下,沸石(主要含、、、)催化产生自由基和自由基降解水中污染物,反应机理如图所示。已知铁催化性能优于铜。下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ的离子方程式:
B. 过程Ⅳ中有产生
C. 过程Ⅴ会导致产生的增加
D. 催化过程中化合价发生变化的元素为、、H、O
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 酸牛奶中含有乳酸()。乳酸在不同条件下可转化为A~C。
(1)反应Ⅰ的试剂是_______(填结构简式),反应条件为_______。
(2)鉴别乳酸和A的试剂为_______(填名称)。
(3)反应Ⅱ中C的结构简式为_______,反应类型为_______。
(4)若B为高分子化合物,则反应Ⅲ的化学方程式为_______。
(5)反应Ⅲ中若B为,其化学方程式为_______。
15. 1,4-丁炔二醇()能用作抑制剂,电镀添加剂等实验室用碳化钙制备乙炔,乙炔和甲醛反应制备1,4-丁炔二醇并进行镀锌实验。
(1)制乙炔:传统方式制备乙炔难以实现固液分离,生成的糊状物使乙炔气流不平稳,甚至堵塞。改进后的乙炔制备,净化和收集实验装置如图所示。
①向A反应器中填装固体反应物时,碳化钙放置位置为_______(填“X处”或“Y处”),反应器中玻璃珠的作用为_______。
②B装置可用溶液吸收混杂在乙炔中的,溶液吸收的离子方程式为_______。
③称取电石1.600g完成实验,测得乙炔气体体积为448.0mL(标准状况),计算的质量分数_______(写出计算过程)。
(2)制1,4-丁炔二醇:乙炔和甲醛反应制备1,4-丁炔二醇的反应方程式为_______。
(3)电镀锌:请补充完整实验方案。
①镀件的处理:用细砂纸打磨铁钉,用去离子水洗净,_______,最后将铁钉放入稀硝酸中浸泡3~5s,取出,洗净。[实验中须使用:45℃的浓盐酸,80℃溶液,去离子水]
②电镀:用烧杯作电镀槽,加入1,4-丁炔二醇作添加剂的电镀液,_______,接通电源,观察并记录现象。[实验中须使用:锌片,铁钉,直流电源]
16. 化合物H是合成抗癌药物的中间体,其合成路线如下:
(1)B中含氧官能团名称为_______。
(2)C→D的另一有机产物的结构简式为_______,其反应类型为_______。
(3)F的分子式为,其结构简式为_______。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式:_______。
①与溶液发生显色反应;②碱性条件下水解后酸化,生成两种产物;③一种产物为含手性碳原子的氨基酸,另一种产物的核磁共振氢谱中峰面积比为3:2:2:1。
(5)已知:,且易被氧化。写出以、和为原料制备的合成路线流程图______(无机试剂和溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
17. 含氮化合物具有重要用途,肼可作卫星发射燃料,可合成氨基酸
(1)①肼燃烧的能量变化如下图所示,热化学方程式为 ,该反应中能量_______kJ。
②若用代替作氧化剂,反应释放的能量更多。已知: ; 。则的_______。
(2)一种肼-空气燃料电池,能将饱和食盐水淡化,同时可获得盐酸和其工作原理如下图所示:
①燃料电池电极A的电极反应式为_______。
②N膜为_______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
③用燃料电池发电与火力发电相比,其优点是_______。
(3)电催化还原合成氨基酸,催化电极上的反应原理如下图所示。
已知:法拉第效率=×100%。
①步骤Ⅲ的电极反应式为_______。
②电流强度与氨基酸的法拉第效率关系如下图所示,电流增大到一定程度后,氨基酸的法拉第效率降低的可能原因为_______。
③若生成和氨基酸的物质的量之比为1:2,则生成和氨基酸的法拉第效率之比为_____。
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2024~2025学年度第一学期期末抽测
高二年级化学试题
注意事项:
1.考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
2.本试卷共6页,包含选择题(第1题~第13题,共13题)、非选择题(第14题~第17题,共4题)共两部分。本卷满分100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
3.答题前,请务必将自己的姓名、考试证号用黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡。
4.作答选择题,必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑涂满;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
5.如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na -23 Cl-35.5 Ca-40
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列物质的主要成分不属于有机物的是
A.瓷器
B.轮胎
C.蚕丝
D.棉花
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.瓷器的主要成分是硅酸盐,属于传统无机非金属材料,不属于有机物,A正确;
B.轮胎的主要成分是橡胶,属于有机物,B错误;
C.蚕丝的主要成分是蛋白质,属于有机物,C错误;
D.棉花的主要成分是纤维素,属于有机物,D错误;
故选A。
2. 乙酸和氨气可以合成乙酰胺:,下列有关说法不正确的是
A. 的键线式: B. 的空间填充模型:
C. 的电子式: D. 的结构式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.用端点和拐点表示C原子,省去H原子,就得到物质的键线式表示式,则图示是的键线式,A正确;
B.为NH3的球棍模型,B错误;
C.中N形成两对共用电子对,一个孤对电子,一个未成对电子,的电子式,C正确;
D.非金属原子间一般形成共价键,即共用电子对,一般来说,H形成一对共用电子,O形成两对共用电子,的结构式:,D正确;
故选B。
3. 下列有关说法正确的是
A. 2-甲基-3-戊醇有两个手性碳原子
B. 煤炭燃烧时加少量水放出更多的热
C. 石油裂解和煤的液化均属于化学变化
D. 保护钢闸门时可与直流电源正极相连
【答案】C
【解析】
【详解】A.2-甲基-3-戊醇的结构简式为CH3CH(CH3)CH(OH)CH2CH3,羟基连接的碳原子为手性碳原子,仅有一个手性碳原子,A错误;
B.煤炭燃烧时加水会引发吸热的气化反应,随后气体燃烧释放热量,但根据盖斯定律,总反应焓变与直接燃烧相同,总热量不会增加,B错误;
C.石油裂解通过化学键断裂生成小分子烃,煤的液化通过加氢或气化合成燃料,均为化学变化,C正确;
D.钢闸门若连接直流电源正极,会作为阳极加速腐蚀,正确方法是连接负极(外加电流的阴极保护法),D错误;
故答案为C。
4. 下列有机物的性质与用途具有对应关系的是
A. 甲醛水溶液有毒,可用作防腐剂
B. 油脂难溶于水,可用作制造肥皂
C. 甲酚易溶于水,可用作医院杀菌剂
D. 乙二醇水溶液凝固点低,可用作发动机抗冻剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲醛的防腐作用源于其使蛋白质变性的能力,而非单纯因为有毒,A项不符合题意;
B.油脂制造肥皂基于其酯基水解发生皂化反应,与难溶于水无关,B项不符合题意;
C.甲酚杀菌性源于其化学结构破坏微生物细胞,而非易溶于水,且甲酚实际微溶于水,C项不符合题意;
D.乙二醇水溶液凝固点低的性质使其适合作为发动机抗冻剂,D项符合题意;
答案选D
阅读下列材料,完成下面小题:
卤代烃应用广泛,可用通式RX表示。氯仿、是良好的有机溶剂,光照下易被氧化,方程式为;聚四氟乙烯被誉为“塑料王”;RX在碱性条件下与反应生成;RX与镁反应生成的烃基卤化镁(),可用于合成烃,醇,羧酸,酮等多种有机化合物。
5. 实验室制备溴苯和1-溴丙烷,下列装置或用途不正确的是
A. 装置甲用于制取溴苯 B. 装置乙用作安全瓶
C. 装置丙用于制取并蒸馏1-溴丙烷 D. 装置丁用于收集1-溴丙烷
6. 下列物质转化或方程式书写不正确的是
A. 制取甲醇的转化过程:
B. 制取丙烯的转化过程:
C. 制取的离子方程式:
D. 制取的化学方程式:
7. 下列分析或推测不正确的是
A. C-X键具有极性,在极性试剂作用下易断裂
B. 用萃取溴水后的有机层在上层
C. 氯乙烷沸点低易汽化,可用作局部麻醉剂
D. 可用酸化的溶液,检验是否变质
【答案】5. C 6. A 7. B
【解析】
【5题详解】
A.苯和溴在铁做催化剂作用下生成溴苯,装置甲可用于制取溴苯A正确;
B.生成的HBr与醇反应,装置乙用作安全瓶,防倒吸,B正确;
C.装置丙中通入的气体中含溴,与醇会发生反应,应该先通入CCl4除去溴单质,C错误;
D.因沸点不同,装置丁可用于收集1-溴丙烷,D正确;
故选C。
【6题详解】
A.得不到甲醇,可制甲醇,A错误;
B.制取丙烯是卤代烃的消去,转化过程:,B正确;
C.制取是发生取代反应,离子方程式:,C正确;
D.发生加聚反应制取,化学方程式:,D正确;
故选A。
【7题详解】
A.卤代烃中C-X键电子对向X原子偏移,使X易以阴离子形式离去,A正确;
B.密度大于水,萃取溴水后的有机层在下层,B错误;
C.氯乙烷沸点为12.3℃,易汽化而吸收热量,使局部冷冻麻醉,C正确;
D.被氧化变质有HCl生成,检验氯离子方法,用酸化的溶液,有白色沉淀,D正确;
故选B。
8. 已知: ,的燃烧热为。下列说法正确的是
A.
B. 燃烧的热化学方程式为
C. 燃烧生成的反应中反应物的总键能高于生成物的总键能
D. 燃烧热的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应中H2O由液态变为气态需吸热,ΔH应大于-607.3 kJ·mol-1,A错误;
B.CO的燃烧热为283 kJ·mol-1,2mol CO燃烧的ΔH=-566 kJ·mol-1,B错误;
C.ΔH<0说明燃烧生成的反应中反应物的总键能低于生成物的总键能,C错误;
D. ∆H=-607.3kJ/mol,CO(g)+O2(g)=CO2(g) ∆H=-283kJ/mol,根据盖斯定律,甲烷完全燃烧生成CO2和液态水的ΔH=-607.3kJ/mol + (-283kJ/mol) = -890.3 kJ·mol-1,D正确;
故选D。
9. 特布他林用于治疗支气管哮喘,其结构如图。下列有关特布他林的说法正确的是
A. 所有碳原子可能共平面
B. 既能与酸反应,又能与碱反应
C. 与足量的反应,生成物分子含有4个手性碳原子
D. 1mol该物质最多能消耗4mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中存在饱和碳原子,饱和碳原子与其相连的原子形成四面体结构,所以所有原子不可能共平面,A错误;
B.含有氨基和(酚)羟基,既能与酸反应,又能与碱反应,B正确;
C.与足量的反应的生成物为,含有3个手性碳原子,C错误;
D.1mol该物质含有2mol酚羟基,最多能消耗2mol,D错误;
故选B。
10. 丁香酚(X)存在丁香花的花蕊中,可通过以下流程制取食用香料乙酸异丁香酚酯(Z)。
下列说法正确的是
A. X存在顺反异构体 B. Y加入溶液产生气泡
C. X、Z可用的溶液鉴别 D. X、Y、Z均能使酸性溶液褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.顺反异构要求双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或基团,X中双键一端碳原子连接两个相同氢原子,不存在顺反异构体,A项错误;
B.Y中含有酚羟基,酚羟基与碳酸钠反应时,生成酚钠和碳酸氢钠,不会产生气泡,B项错误;
C.X、Z中均含有碳碳双键,均可的溶液反应导致其褪色,不能用溴的四氯化碳溶液鉴别X、Z,C项错误;
D.X、Y、Z中均含有碳碳双键,均能使酸性溶液褪色,D项正确;
答案选D。
11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
操作和现象
结论
A
用石墨电极电解溶液,湿润的淀粉碘化钾试纸在阳极附近变蓝
失电子能力:
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸并水浴加热一段时间,再滴入新制的悬浊液,煮沸,未出现砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
向苯酚钠溶液中通入,溶液变浑浊
酸性:
D
将阿司匹林片溶于水,向上层清液滴加2滴稀硫酸,振荡,再滴入几滴溶液,溶液显紫色
阿司匹林含有酚羟基
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.用石墨电极电解溶液,湿润的淀粉碘化钾试纸在阳极附近变蓝,说明阳极产生了氯气,氯离子失去电子发生氧化反应,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,则放电能力:,A正确;
B.蔗糖水解用硫酸作催化剂,用悬浊液检验葡萄糖应在碱性条件下,水解后没有加碱至溶液呈碱性,因此未出现砖红色沉淀不能说明蔗糖没有发生水解,B错误;
C.向盛有苯酚钠溶液的试管中通入CO2,溶液变浑浊,说明二氧化碳与苯酚钠溶液发生反应生成了苯酚,说明碳酸酸性大于苯酚,C错误;
D.在滴入2滴稀硫酸后再加入氯化铁溶液进行检验,若振荡后溶液显紫色,可能是阿司匹林在稀硫酸条件下反应的产物中有酚羟基,不能说明阿司匹林含有酚羟基,D错误;
故选A。
12. 己二腈可用于制造尼龙-66,用丙烯腈电解合成的装置如图所示。下列说法正确的是
A. N极发生还原反应
B. 每生成,有通过质子交换膜
C. 生成己二腈54g时,乙室中溶液质量减少9g
D. M极电极反应式为
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,M极丙烯腈发生还原反应生成己二腈:2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN,M为阴极,N为阳极,N极发生氧化反应,反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,据此分析;
【详解】A.根据分析,N极发生氧化反应,A错误;
B.题中未明确指出为标准状况,无法计算氧气的物质的量,也无法计算通过质子交换膜的氢离子的物质的量,B错误;
C.生成54g己二腈,物质的量为0.5mol,由2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN可知,转移1mol电子,消耗1molH+,乙室中溶液质量变化为氧气减少的质量(0.25mol氧气)和转移到甲室的氢离子质量(1mol)之和,减少8+1=9g,C正确;
D.根据分析,M极电极反应为2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN,D错误;
故选C。
13. 中性条件下,沸石(主要含、、、)催化产生自由基和自由基降解水中污染物,反应机理如图所示。已知铁催化性能优于铜。下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ的离子方程式:
B. 过程Ⅳ中有产生
C. 过程Ⅴ会导致产生的增加
D. 催化过程中化合价发生变化的元素为、、H、O
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应机理图可知过程Ⅰ为,A错误;
B.过程Ⅳ为,无产生,B错误;
C.过程Ⅴ为,Fe2+的量增加:,会导致产生的增加,C正确;
D.催化过程中化合价发生变化的元素为、、O,H元素的化合价未变化,D错误;
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 酸牛奶中含有乳酸()。乳酸在不同条件下可转化为A~C。
(1)反应Ⅰ的试剂是_______(填结构简式),反应条件为_______。
(2)鉴别乳酸和A的试剂为_______(填名称)。
(3)反应Ⅱ中C的结构简式为_______,反应类型为_______。
(4)若B为高分子化合物,则反应Ⅲ的化学方程式为_______。
(5)反应Ⅲ中若B为,其化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. ②. 浓,加热
(2)碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液或酸碱指示剂
(3) ①. ②. 消去反应
(4)n
(5)
【解析】
【分析】反应Ⅰ是乳酸和乙醇发生酯化反应生成A,结合B的结构以及C的分子式,可知反应Ⅱ是乳酸的羟基发生消去反应生成碳碳双键,则C的结构简式为,B为高分子化合物,则反应Ⅲ是缩聚反应,据此解答。
【小问1详解】
反应Ⅰ是乳酸和乙醇发生酯化反应,试剂是,反应条件是浓,加热;
【小问2详解】
乳酸含有羧基,而A不含有,故可以用鉴别羧基的特征试剂鉴别乳酸和A,可用碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液或酸碱指示剂;
【小问3详解】
由分析可知,乳酸的羟基发生消去反应生成碳碳双键,则C的结构简式为;反应类型:消去反应;
【小问4详解】
乳酸的羟基和羧基发生缩聚反应,B的结构简式为:,反应Ⅲ的化学方程式为n;
【小问5详解】
反应Ⅲ中若B为,说明乳酸的羟基和羧基均发生了反应,故反应Ⅲ是乳酸和金属钠的反应,化学方程式为:。
15. 1,4-丁炔二醇()能用作抑制剂,电镀添加剂等。实验室用碳化钙制备乙炔,乙炔和甲醛反应制备1,4-丁炔二醇并进行镀锌实验。
(1)制乙炔:传统方式制备乙炔难以实现固液分离,生成的糊状物使乙炔气流不平稳,甚至堵塞。改进后的乙炔制备,净化和收集实验装置如图所示。
①向A反应器中填装固体反应物时,碳化钙放置位置为_______(填“X处”或“Y处”),反应器中玻璃珠作用为_______。
②B装置可用溶液吸收混杂在乙炔中的,溶液吸收的离子方程式为_______。
③称取电石1.600g完成实验,测得乙炔气体体积为448.0mL(标准状况),计算的质量分数_______(写出计算过程)。
(2)制1,4-丁炔二醇:乙炔和甲醛反应制备1,4-丁炔二醇的反应方程式为_______。
(3)电镀锌:请补充完整实验方案。
①镀件的处理:用细砂纸打磨铁钉,用去离子水洗净,_______,最后将铁钉放入稀硝酸中浸泡3~5s,取出,洗净。[实验中须使用:45℃的浓盐酸,80℃溶液,去离子水]
②电镀:用烧杯作电镀槽,加入1,4-丁炔二醇作添加剂的电镀液,_______,接通电源,观察并记录现象。[实验中须使用:锌片,铁钉,直流电源]
【答案】(1) ①. X处 ②. 形成空隙,促进固液分离,防堵塞 ③. ④.
(2)
(3) ①. 把铁钉放入80℃溶液中浸泡一段时间,取出,用去离子水洗净;再将铁钉放入45℃的浓盐酸中浸泡一段时间,取出,用去离子水洗净 ②. 将锌片连接在直流电源正极,铁钉连接在负极
【解析】
【分析】根据装置示意图,结合问题中的信息,A是乙炔制备装置、B是乙炔净化装置,C是乙炔收集装置,分液漏斗应装饱和食盐水,活塞可以调节液体的滴加速度,A装置X处放置电石,滴入饱和食盐水与之反应,生成的气体通过排气管向右排出,B装置中可用溶液吸收混杂在乙炔中的H2S、PH3等杂质,C为测量乙炔体积的装置,据此分析;
【小问1详解】
①根据分析,向A反应器中填装固体反应物时,碳化钙放置位置为X处,反应器中玻璃珠的作用为形成空隙,促进固液分离,防堵塞;
②溶液与反应生成沉淀,离子方程式为;
③实际乙炔气体体积为448.0mL(标准状况),则的物质的量为,的质量分数为;
【小问2详解】
和发生加成反应生成1,4-丁炔二醇的化学方程式为;
【小问3详解】
①用细砂纸打磨铁钉,用去离子水洗净,把铁钉放入80℃溶液中浸泡一段时间,取出,用去离子水洗净;再将铁钉放入45℃的浓盐酸中浸泡一段时间,取出,用去离子水洗净,最后将铁钉放入稀硝酸中浸泡3~5s,取出,洗净;
②用烧杯作电镀槽,加入1,4-丁炔二醇作添加剂的电镀液,将镀层金属(锌片)连接在直流电源正极,镀件(铁钉)连接在负极,接通电源,观察并记录现象。
16. 化合物H是合成抗癌药物的中间体,其合成路线如下:
(1)B中含氧官能团名称为_______。
(2)C→D的另一有机产物的结构简式为_______,其反应类型为_______。
(3)F的分子式为,其结构简式为_______。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式:_______。
①与溶液发生显色反应;②碱性条件下水解后酸化,生成两种产物;③一种产物为含手性碳原子的氨基酸,另一种产物的核磁共振氢谱中峰面积比为3:2:2:1。
(5)已知:,且易被氧化。写出以、和为原料制备的合成路线流程图______(无机试剂和溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)酰胺基、醚键
(2) ①. ②. 取代反应
(3) (4)、
(5)
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生取代反应生成D,D和在DMF的作用下生成E,E与F发生取代反应生成G,结合G的结构简式可知,F的结构简式为,G再发生取代反应生成H,据此解答。
【小问1详解】
由B的结构简式可知,B中含氧官能团名称为酰胺基、醚键;
【小问2详解】
结合C和D的结构简式可知,C与发生取代反应,另一个有机产物结构简式为乙酸,结构简式为,其反应类型是:取代反应;
【小问3详解】
E+F→G+HCl该反应是取代反应,F的结构简式为:;
【小问4详解】
A的一种同分异构体满足①与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;
②碱性条件下水解后酸化,生成两种产物,说明含有酯基;
③一种产物为含手性碳原子的氨基酸,说明氨基和羧基连在了同一个碳原子上,另一种产物的核磁共振氢谱中峰面积比为3:2:2:1,满足条件的结构简式为、;
【小问5详解】
目标产物与化合物B相似,则需要构建类似A中苯环的氨基和酯基处于邻位取代基,已知苯胺容易被氧化,则先将中苯环的甲基氧化为羧基,得到,在与甲醇发生酯化反应得到,再将硝基还原为氨基得到,再发生A→B的反应生成,再发生G→H的反应生成目标产物,具体合成路线是
。
17. 含氮化合物具有重要用途,肼可作卫星发射燃料,可合成氨基酸。
(1)①肼燃烧的能量变化如下图所示,热化学方程式为 ,该反应中能量_______kJ。
②若用代替作氧化剂,反应释放的能量更多。已知: ; 。则的_______。
(2)一种肼-空气燃料电池,能将饱和食盐水淡化,同时可获得盐酸和。其工作原理如下图所示:
①燃料电池电极A的电极反应式为_______。
②N膜为_______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
③用燃料电池发电与火力发电相比,其优点_______。
(3)电催化还原合成氨基酸,催化电极上的反应原理如下图所示。
已知:法拉第效率=×100%。
①步骤Ⅲ的电极反应式为_______。
②电流强度与氨基酸的法拉第效率关系如下图所示,电流增大到一定程度后,氨基酸的法拉第效率降低的可能原因为_______。
③若生成和氨基酸物质的量之比为1:2,则生成和氨基酸的法拉第效率之比为_____。
【答案】(1) ①. 2254 ②. -1135
(2) ①. ②. 阳离子 ③. 能量转换效率高,废弃物排放少,运行噪音小等
(3) ①. ②. 随电流强度增大,更多得电子生成(得到电子生成,得电子比例增大,步骤Ⅳ得电子比例减少,法拉第效率降低。(或发生副反应,使生成氨基酸减少,法拉第效率降低) ③. 5:14
【解析】
小问1详解】
①热化学方程式为,该反应中能量2254kJ;
②已知:①;②;,则根据盖斯定律,③+2×①-②得,;
【小问2详解】
①肼中N从-2价升高为0价,发生氧化反应,为负极,电极反应式为;
②N膜中发生了Na+从左到右的转移,因此为阳离子交换膜;
③比与火力发电,燃料电池的优点有:燃料电池将化学能转化为电能的转化率高,而且还可以做到污染物的少排放甚至零排放,运行噪音小等;
【小问3详解】
根据图示,NO获得电子生成,部分与反应生成,获得电子生成;部分获得电子生成氨气;
①步骤Ⅲ的电极反应式为;
②随电流强度增大,更多得电子生成(得到电子生成,得电子比例增大,步骤Ⅳ得电子比例减少,法拉第效率降低。(或发生副反应,使生成氨基酸减少,法拉第效率降低);
③1个NO转化为1个转移3个电子,1个生成2个转移个电子,共转移5个电子;1个NO转化为1个转移3个电子,1个生成1个转移4个电子,2个NO转化为2个转移2×(4+3)=14个电子,若生成和氨基酸的物质的量之比为1:2,则生成和氨基酸的法拉第效率之比为5:14。
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