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
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]
【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_____。
【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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