摘要:
**基本信息**
高中化学选择性必修三期末复习卷,涵盖有机化学、结构化学核心知识,通过碳量子点制备、冠醚萃取等科技情境及阿司匹林合成实验,考查化学观念与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|15题|基本营养物质、化学用语、分子结构|以香芹醇结构分析考查手性碳与共面问题,体现结构决定性质的化学观念|
|填空题|2题|有机物分类、同分异构体、官能团反应|结合苯甘氨酸合成路线,考查取代反应与同系物推断,培养逻辑推理能力|
|解答题|2题|实验设计、工业流程分析|阿司匹林合成实验涉及产率计算,电镀废水处理结合溶度积应用,落实科学探究与实践素养|
内容正文:
高中化学选择性必修三期末复习一
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于基本营养物质说法错误的是
A.脂肪酸的饱和程度不仅对油脂的稳定性有影响而且对熔点影响也很大
B.麦芽糖和蔗糖的分子式为,两者互为同分异构体
C.生物体内的淀粉和纤维素在同一酶的作用下逐步水解最终生成相同的产物—葡萄糖
D.棉花、羊毛都属于天然高分子化合物,但主要成分不同
2.下列化学用语表示正确的是
A.基态碳原子的轨道表示式:
B.CH2Cl2的电子式:
C.As的原子结构示意图为
D.异丁烷的结构简式:
3.下列叙述不正确的是
A.只用水就能鉴别苯、、酒精三种无色液体
B.邻二甲苯和溴蒸气在光照下取代产物可能为
C.乙烯能使溴水和酸性溶液褪色,两者的反应原理不同
D.1-氯丙烷和2-氯丙烷互为同分异构体,通过核磁共振氢谱可以鉴别二者
4.碳量子点(CQDs)具有良好的水溶性与生物相容性,且制作成本低。一种化学氧化法制备碳量子点的过程如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.100 mLpH=1的稀硫酸中含有的数为
B.每消耗,转移电子数为
C.12.6 g硝酸中含有的电子数为
D.3.0 g葡萄糖中含有的原子数为
5.下列方程式书写的错误的是
A.向硫酸溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:
B.向丙烯醛中加入足量溴水:
C.通入溶液中生成白色沉淀
D.次氯酸钠与过量亚硫酸氢钠溶液反应:
6.香芹醇可用作食品添加剂、香料、抗氧剂、驱虫剂、防腐剂等,其分子结构如图所示。下列有关香芹醇的说法正确的是
A.该物质化学式为C10H18O B.所有的碳原子一定不会共平面
C.与Na、NaOH溶液均能反应 D.香芹醇中存在4个手性碳原子
7.物质的性质由其内部结构决定。下列性质差异与结构因素不匹配的是
选项
性质差异
结构因素
A
石墨比金刚石稳定
晶体类型
B
酸性:
的极性:强于
C
在中的溶解度比在水中的大
和是非极性分子,水是极性分子
D
熔点:
离子半径:
A.A B.B C.C D.D
8.关于化合物,下列叙述不正确的有。
A.该物质存在顺反异构
B.分子中既有极性键又有非极性键
C.分子中含有7个键和1个键
D.该分子在水中的溶解度大于
9.下列有关实验装置正确且能达到实验目的的是
A.用图甲制备溴苯并验证有HBr产生
B.用图乙制备并收集乙酸乙酯
C.用图丙装置验证酸性:醋酸>碳酸>苯酚
D.图丁用于检查装置的气密性
10.有机物M是一种抑制生长的植物激素,可以刺激乙烯的产生,催促果实成熟,其结构简式如图所示,下列关于有机物M的性质的描述正确的是
A.该分子中含有三种官能团
B.M可以和NaHCO3反应,放出CO2气体
C.1 mol M和足量的钠反应生成2 mol H2
D.该分子能与O2在Cu做催化剂加热的条件下发生氧化反应
11.冠醚分子可通过识别,实现卤水中的萃取,一种冠醚合成及分子识别的过程如下。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ的反应类型为取代反应,并可生成KCl
B.有机物Z的核磁共振氢谱显示有5组峰
C.超分子R中碳原子杂化方式有2种
D.过程Ⅱ增加了在有机溶剂中的溶解度
12.阿司匹林(乙酰水杨酸)的合成实验设计,相关反应及实验步骤如下:
下列说法错误的是
A.“水相1”含硫酸、乙酸
B.通过观察气体生成,可以判断“溶液洗涤”是否完成
C.“试剂X”是稀盐酸
D.聚合水杨酸是水杨酸加聚反应产物
13.下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
检验葡萄糖中含有醛基
向3 mL 5%的溶液中滴加3~4滴2%的氢氧化钠溶液,再向其中加入2 mL 10%的葡萄糖溶液,加热,观察现象
B
验证羟基对苯环的活性有影响
向苯和苯酚的稀溶液中分别滴加饱和溴水,观察现象
C
检验阿司匹林片的有效成分()中含有酯基
将阿司匹林研碎后溶解振荡,取2 mL上层清液于试管中,滴入2滴稀硫酸,加热并振荡。再向其中滴入几滴溶液,振荡,观察现象
D
检验油脂皂化已经完全
向反应后的混合溶液中滴入酚酞,观察现象
A.A B.B C.C D.D
14.“杯酚”分离和的过程如图所示,下列说法正确的是
A.“杯酚”与苯酚互为同系物 B.“杯酚”能发生氧化反应和取代反应
C.“杯酚”与通过共价键形成超分子 D.“杯酚”中所有碳原子可能共平面
15.为实施“双碳”战略,一种将温室气体资源化转化与可持续性高分子材料制备相结合的创新途径如图所示。
下列说法正确的是
A.反应②有H2O2生成 B.E不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.产物G和H互为同分异构体 D.LiAlH4可以选择性还原不饱和键
二、填空题
16.有机物种类繁多,依据下列有机物回答问题:
① ② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)属于芳香烃的是________(填序号)。
(2)③和⑥互为______(填序号)。
A.同分异构体 B.同素异形体 C.同系物 D.同位素
(3)有机物①不慎沾到皮肤上,应立即用______冲洗,再用水冲洗;有机物①的稀溶液可与饱和溴水反应,化学方程式为______。
(4)1 mol有机物⑤分别与足量氢气、溴的四氯化碳溶液充分反应,消耗H2、Br2的物质的量分别为 ______mol、______mol。
(5)有机物⑧易溶于水,可能的原因是______。
(6)写出有机物②与足量NaOH水溶液反应的化学方程式为______。
(7)准确称取4.4 g某有机物样品M(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g,又知有机物M的质谱图和红外光谱分别如图所示,则该有机物的分子式为______,结构简式可能为______(填序号)。
A.CH3CH2CH2COOH B.CH3COOCH2CH3 C.CH3COCH2CH3 D.CH3COOCH3
17.苯甘氨酸是合成抗生素、多肽激素及多种农药的重要中间体,一种合成路线如图所示:
已知:R1-CN+
请回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)A和B 中,熔沸点较高的为_______(填“A”或“B”),其原因是_______。
(3)C的结构简式为_______。
(4)F中官能团的名称为_______。
(5)由E→F(另一种产物为H2N-COOH)的化学方程式为_______,其反应类型为_______。
(6)在B 的同系物中,满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构)。
①比B多一个碳原子
②苯环上含有2个取代基
其中核磁共振氢谱显示有5组峰且峰面积比为2∶2∶2∶2∶1的同系物的结构简式为_______。
三、解答题
18.阿司匹林是人类历史上第一种重要的人工合成药物,它与青霉素、安定并称为“医药史上三大经典药物”。其合成原理如下:
。
制备过程中,水杨酸还能形成难溶于水,不溶于溶液的水杨酸缩聚物。
已知:主要试剂和产品的物理常数如下:
名称
水杨酸
醋酸酐
乙酰水杨酸
相对分子质量
138
102
180
密度/()
1.44
1.10
1.35
水溶性
微溶
反应生成醋酸
微溶
实验室中用如图所示装置(夹持装置略)合成少量阿司匹林的操作步骤如下:
①物质制备:向三颈烧瓶中依次加入6.9g水杨酸、10mL乙酸酐、0.5mL浓硫酸,在85℃~90℃条件下,加热5~10min。
②产品结晶:冷却,加入一定量的冰水,抽滤,并用冰水洗涤沉淀2~3次,低温干燥,得阿司匹林粗产品。
③产品提纯:向阿司匹林粗品中缓慢加入饱和碳酸氢钠溶液,不断搅拌至无气泡产生。抽滤,洗涤沉淀,将洗涤液与滤液合并。合并液用浓盐酸酸化后冷却、可析出晶体,抽滤,冰水洗涤,低温干燥。得乙酰水杨酸晶体7.2g。
(1)装置中仪器A的名称是___________,制备过程的加热方式是___________。
(2)写出X的结构简式:___________。
(3)水杨酸分子中最多有___________个原子共面。
(4)步骤②和③中“抽滤”操作相对于普通过滤的优点是___________。
(5)步骤③中饱和碳酸氢钠溶液的作用是___________。
(6)合并液与浓盐酸反应的化学方程式为___________。
(7)阿司匹林的产率是___________。
19.电镀过程中会产生酸性废水,且含有微量金属元素,如铜、镍、锌、铁、镁、钙等,某电镀废水的处理流程如图所示。
回答下列问题:
(1)用硫酸“酸浸”时,提高浸取速率的方法为________(答出一条即可);浸出渣的可能的成分是________(填化学式)。
(2)“铜萃取”过程可简单表示为(有机相)+(水相)(有机相)+(水相)。向富铜有机相中加入反萃取剂可富集并回收胆矾,下列最适宜作反萃取剂的是________(填标号)。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
反萃取分液后,进行的“一系列操作2”包括的操作是________,过滤,用无水乙醇洗涤并晾干。
(3)“除铁”过程中先加,再用将调至5左右,写出该过程发生反应的总离子方程式:________。“除铁”过程中溶液的用量对体系和镍损失率的影响如图所示。当的用量为时,镍损失率会逐渐增大,可能的原因是________(、开始沉淀的分别为2.2、7.5)。
(4)已知:时,,。如果“除铁”后的溶液中和浓度均为,为确保“除镁、钙”步骤中、完全除去(溶液中离子浓度不大于),溶液中至少为________。
试卷第4页,共10页
试卷第1页,共10页
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《2026年6月2日高中化学作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
B
D
A
B
A
C
D
B
题号
11
12
13
14
15
答案
B
D
B
B
D
1.C
【详解】A.油脂中脂肪酸烃基饱和程度高化学性质稳定,并且熔点高,比如动物脂肪常温下为固态,就是因为烃基饱和程度高导致,A正确;
B.麦芽糖和蔗糖分子式均为,结构不同,互为同分异构体,B正确;
C.淀粉和纤维素在不同的酶作用下逐步水解,C错误;
D.棉花成分为纤维素,羊毛为蛋白质,D正确;
故选C.
2.C
【详解】A.基态碳原子电子排布为,根据洪特规则,2p轨道的2个电子应分占不同轨道且自旋平行,该轨道表示式违反洪特规则,正确的为:,A错误;
B.的电子式中Cl原子最外层还有3对孤电子对未画出,B错误;
C.As是33号元素,核外电子层排布为2、8、18、5,该原子结构示意图符合排布规律,C正确;
D.该结构简式含5个碳原子,为2-甲基丁烷(异戊烷),异丁烷含4个碳原子,结构简式为,D错误;
故选C。
3.B
【详解】A.苯、、酒精分别与水混合的现象为:苯和水分层后有机层在上层、和水分层后有机层在下层、酒精和水不分层,现象不同,所以只用水就能鉴别苯、、酒精,A正确;
B.邻二甲苯和溴蒸气在光照下发生取代反应,溴原子取代的是支链碳原子上的氢原子,则取代产物不可能为,B错误;
C.乙烯能使溴水褪色,是乙烯与溴发生了加成反应,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化,二者反应原理不相同,C正确;
D.1-氯丙烷中H原子的种类有3种,2-氯丙烷中H原子的种类有2种,所以核磁共振氢谱能鉴别1-氯丙烷和2-氯丙烷,D正确;
故选B。
4.D
【详解】A.pH=1的稀硫酸中,为 ,数目为,A错误;
B.葡萄糖在浓硫酸作用下脱水生成C的反应中,浓硫酸仅作脱水剂,元素化合价未发生变化,无电子转移,B错误;
C.12.6g硝酸的物质的量为,每个分子含1个三中心四电子大键,共4个电子,故总电子数为,C错误;
D.葡萄糖摩尔质量为180g/mol,3.0g葡萄糖的物质的量为,每个葡萄糖分子含个原子,故总原子数为,D正确;
故选D。
5.A
【详解】A.硫酸溶液与少量碳酸氢钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水,反应的离子方程式为:,A错误;
B.丙烯醛中含有的碳碳双键能和醛基都能与溴水反应,则向丙烯醛中加入足量溴水发生的反应为丙烯醛与足量溴水反应生成CH2BrCHBrCOOH和氢溴酸,反应的化学方程式为:,B正确;
C.生成氯化亚铜白色沉淀的反应为二氧化硫与溶液中的铜离子和氯离子反应生成氯化亚铜沉淀、硫酸根离子和氢离子,反应的离子方程式为:,C正确;
D.具有强氧化性的次氯酸钠与过量亚硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、氯化钠、二氧化硫和水,反应的离子方程式为:,D正确;
故选A。
6.B
【详解】A.该物质的不饱和度为3,分子式应为,A不符合题意;
B.分子中存在多个杂化的饱和碳原子(如连异丙烯基的碳原子),为四面体空间结构,所有碳原子一定无法共平面,B正确;
C.分子中的官能团为醇羟基和碳碳双键,醇羟基可与Na反应,但无酸性,不能与NaOH溶液反应,C错误;
D.手性碳原子是连有4种不同基团的饱和碳原子,该分子仅连羟基的碳、连异丙烯基的碳共2个手性碳原子:,D错误;
答案选B。
7.A
【详解】A.石墨中键键长比金刚石中键键长短,键能大,使得石墨更稳定,A错误;
B.F、Cl都是吸电子基团,F的电负性大于Cl,导致羧基中羟基的极性大于羧基中羟基,B正确;
C.因和是非极性分子,水是极性分子,根据“相似相溶”原理,在中的溶解度比在水中的大,C正确;
D.NaCl和CsCl的熔点不同,主要是因为和离子半径不同导致离子晶体中阴阳离子间的作用力不同,D正确;
故选A。
8.C
【详解】A.该化合物中形成碳碳双键的两个碳上分别连有不同的原子()或取代基(),符合顺反异构的条件,因此该物质存在顺反异构,A正确;
B.该分子中存在极性键,非极性键,B正确;
C.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个键,该分子中含有σ键总数为:4个的σ键+3个的σ键+2个的σ键=9个σ键,键总数为:1个的键+2个的键=3个键,则该分子中含有9个σ键和3个键,C错误;
D.该分子中含有两个醛基(),醛基中的氧原子可与水分子间形成氢键,增大了其在水中的溶解度,而不能与水分子间形成氢键,D正确;
故选C。
9.D
【详解】A.挥发的溴能和AgNO3反应生成淡黄色沉淀,干扰HBr和硝酸银溶液的反应,A错误;
B.乙酸与乙醇在浓硫酸存在条件下加热发生酯化反应产生乙酸乙酯和水,用右边试管中的饱和Na2CO3溶液吸收挥发出的乙醇和乙酸,但是长导管不能伸入液面以下,应该刚贴近液面防倒吸,B错误;
C.醋酸具有挥发性,挥发出来的醋酸也能将苯酚钠转化为苯酚,不能比较碳酸、苯酚的酸性,不能达到实验目的,C错误;
D.关闭止水夹,向长颈漏斗中加水,形成一段液柱,说明装置不漏气,D正确;
故选D。
10.B
【详解】A.由M的结构可知,分子中含有碳碳双键、羰基、醇羟基、羧基,共4种官能团,A错误;
B.分子中含有羧基(),羧基的酸性强于碳酸,能与反应生成气体,B正确;
C.分子中只有醇羟基()和羧基()能与Na反应。1 mol 醇羟基与Na反应生成0.5 mol ,1 mol 羧基与Na反应生成0.5 mol ,因此1 mol M与足量Na反应共生成1 mol ,C错误;
D.醇羟基发生催化氧化的条件为与羟基相连的碳原子上有氢原子。该分子中醇羟基连接的碳原子上没有氢原子,因此不能发生催化氧化反应,D错误;
故选B。
11.B
【详解】A.过程I是典型的取代反应。邻苯二酚(X)分子中羟基(-OH)上的氢原子,被1,3-二氯丙烷(Y)中的 “-CH2CH2CH2-” 基团取代;同时,Y分子中的氯原子(Cl)与KOH中的钾离子(K+)结合生成KCl,A正确;
B.核磁共振氢谱的峰组数等于分子中等效氢原子的种类数。有机物 Z 具有完美的左右对称性,其等效氢只有4组:苯环上靠近氧原子的2个氢原子(等效)苯环上远离氧原子的 2 个氢原子(等效)与氧原子直接相连的4个亚甲基(-O-CH2-)上的氢原子(全部等效)中间的 2 个亚甲基(-CH2-)上的氢原子(等效)因此氢谱应显示4组峰,不是5组。B错误;
C.sp2杂化:苯环上的所有碳原子,它们形成平面结构,键角约120°,sp3杂化:所有只形成单键的饱和碳原子,即分子中所有–CH2-基团中的碳原子,超分子R中只有这两种碳原子,因此杂化方式共2种,C正确;
D.这是相似相溶原理的应用。Li⁺是离子,极性极强,而有机溶剂大多是非极性或弱极性的,因此 Li⁺本身在有机溶剂中溶解度极小。过程 II 中,冠醚Z将Li+包裹在分子内部,冠醚分子的外层是疏水的碳氢结构,与有机溶剂性质相似,从而大大增加了Li+在有机溶剂中的溶解度,实现了从卤水中萃取Li+的目的。D正确;
故答案选B。
12.D
【分析】由题意可知,粗品中含硫酸、乙酸、乙酰水杨酸,经过冷却结晶、抽滤、水洗后,硫酸、乙酸溶于水,进入水相1,乙酰水杨酸进入有机相1,向有机相1中加入NaHCO3溶液,乙酰水杨酸与NaHCO3反应生成可溶于水的乙酰水杨酸钠进入水相2,而不与NaHCO3溶液反应的杂质(如聚合水杨酸)则留在有机相2中,将水相2酸化后可将羧酸钠盐制得乙酰水杨酸,再经蒸发、冷却结晶后可得到纯乙酰水杨酸。
【详解】A.粗品水洗时,反应生成的乙酸、作催化剂的浓硫酸均易溶于水,会进入水相1,A正确;
B.含羧基的有机物(乙酰水杨酸、未反应的水杨酸)可与反应生成气体,若洗涤过程中不再有气体生成,说明洗涤完成,因此可通过观察气体生成判断洗涤终点,B正确;
C.水相2中是乙酰水杨酸与反应生成的易溶于水的羧酸钠盐,加入稀盐酸可通过强酸制弱酸得到乙酰水杨酸,因此试剂X是稀盐酸,C正确;
D.水杨酸分子含羧基和羟基,聚合水杨酸是水杨酸分子间发生缩聚反应、脱去小分子水生成的产物;加聚反应的反应物需要含碳碳双键等不饱和键,且反应无小分子生成,因此聚合水杨酸不是加聚反应产物,D错误;
故答案选D。
13.B
【详解】A.醛基与新制氢氧化铜悬浊液的反应需在碱性条件下进行,实验中向3 mL 5%的溶液中仅滴加3~4滴2%的氢氧化钠溶液,由于过量,溶液呈酸性,无法形成碱性环境,醛基不能被氧化,因此无法检验醛基,故A错误;
B.验证羟基对苯环的活性有影响:苯与饱和溴水不反应(需液溴和催化剂),而苯酚与饱和溴水在常温下即可发生取代反应,生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀,由于羟基为强给电子基团,活化苯环,使苯环上羟基邻、对位氢原子更易被取代,通过实验现象可以验证羟基对苯环活性的影响,故B正确;
C.检验阿司匹林片的有效成分()中含有酯基,将阿司匹林研碎后溶解振荡,取2 mL上层清液于试管中,滴入2滴稀硫酸,加热并振荡,水解后生成水杨酸(含酚羟基),但酚羟基与溶液的显色反应需要将水解后的稀硫酸进行中和(硫酸会干扰显色反应中配合物的形成),干扰显色反应,无法准确检测酯基,故C错误;
D.检验油脂皂化已经完全:油脂皂化为油脂在碱性条件下的水解反应,生成高级脂肪酸盐和甘油,反应前后溶液均呈碱性,滴入酚酞均变红,故向反应后的混合溶液中滴入酚酞,无法判断油脂是否皂化完全,故D错误;
故选B。
14.B
【详解】A.同系物要求结构相似,分子组成相差若干个原子团。“杯酚”含多个苯环和羟基,与苯酚结构不相似,不互为同系物,A错误;
B.“杯酚”含酚羟基和苯环,酚羟基易发生氧化反应,苯环、烷基均可发生取代反应,因此能发生氧化反应和取代反应,B正确
C.“杯酚”与形成超分子是依靠分子间作用力(非共价键)结合,不是共价键,C错误;
D.“杯酚”中含有叔丁基,叔丁基的中心碳为饱和碳原子,呈四面体结构,因此所有碳原子不可能共平面,D错误;
故选B。
15.D
【详解】A.反应②为邻二醇结构与反应生成环状碳酸酯,根据元素守恒,反应生成,无生成,A错误;
B.E中含碳碳双键与伯醇羟基,均可被酸性溶液氧化,能使酸性溶液褪色,B错误;
C.产物G和H均为高分子化合物,聚合度为不确定值,二者分子式不同,不互为同分异构体,C错误;
D.反应①中仅还原D中的酯基为羟基,未还原碳碳双键,说明可以选择性还原不饱和键,D正确;
故选D。
16.(1)④
(2)C
(3) 乙醇
(4) 5 1
(5)⑧与水分子形成氢键;⑧是极性分子,与水相似相溶
(6)
(7) C4H8O2 B
【详解】(1)芳香烃是仅由C、H元素组成且含有苯环的有机物,①含O、②含Br、⑤含O均不属于烃,③为脂肪烷烃,只有④为1,3,5-三甲苯,符合芳香烃定义;
(2)③结构简式为,属于烷烃,含8个碳原子,分子式为,⑥的键线式表示的是一根 5 个碳原子的主链(戊烷),并在2号和3号碳原子上各连接了一个甲基(),即2,3-二甲基戊烷,分子式为,③()与⑥()均为饱和链烃(烷烃),结构相似,在分子组成上相差2个原子团,根据“结构相似,分子组成上相差一个或若干个原子团的化合物互为同系物”的定义,③和⑥互为同系物,故选C;
(3)苯酚易溶于酒精,沾到皮肤上用酒精冲洗;苯酚与饱和溴水发生取代反应,羟基的邻、对位氢原子被溴取代,生成2,4,6-三溴苯酚沉淀和溴化氢;
(4)有机物⑤为 ,1mol苯环可与3mol加成,1mol碳碳双键、1mol醛基碳氧双键各与1mol加成,共消耗5mol;溴的四氯化碳溶液中仅碳碳双键与发生加成反应,消耗1mol;
(5)羟基是亲水基团,能与水分子形成氢键,该有机物含多个羟基,因此易溶于水;
(6)1-溴丙烷在NaOH水溶液、加热条件下发生水解(取代)反应,溴原子被羟基取代生成1-丙醇,同时生成溴化钠;
(7)浓硫酸增重为水的质量,,,;碱石灰增重为质量,,,;则,,最简式为,式量44。质谱最大质荷比为88,故相对分子质量为88,分子式为。红外光谱显示有、、不对称,说明为含两个不同环境甲基的酯,对应,选B。
17.(1)苯甲醛
(2) B B能形成分子间氢键
(3)
(4)羧基、氨基
(5) +2H2O +H2N-COOH 取代反应或水解反应
(6) 12 和
【分析】
A与HCN加成得到B,B与NH3发生取代反应生成C,结合D的结构和C的分子式,推出C的结构简式为,D发生已知条件反应生成E(),E发生水解反应生成F。
【详解】(1)根据A的结构,A结构为苯环连接醛基,A的名称为苯甲醛。
(2)B含羟基,分子间存在氢键,A为苯甲醛,分子间不存在氢键,因此B的熔沸点更高。A和B中,熔沸点较高的为B,原因是B能形成分子间氢键。
(3)
B中羟基被NH3取代得到C,通过B→C→D中的反应条件和分子式C8H8N2可推断C的结构简式为。
(4)根据F的结构,F中官能团的名称为羧基、氨基。
(5)
E→F的化学方程式为+2H2O +H2N-COOH,E在催化剂条件下水解生成F和氨基甲酸,属于水解(取代)反应。
(6)
B共8个C,比B多一个C则总C为9,苯环占6个C,两个取代基总C为3,且均为同系物,官能团有醇羟基和-CN,苯环上有-CH2CH2OH和-CN组合有三种,苯环上有-CH(OH)CH3和-CN组合有三种,苯环上有-CH2OH和-CH2CN组合有三种,苯环上有-CH3和-CH(OH)CN组合有三种,共4×3=12种。其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积比为2∶2∶2∶2∶1的结构简式为和。
18.(1) 恒压滴液漏斗 水浴加热
(2)
(3)16
(4)过滤速度快;得到的产品更干燥
(5)溶解阿司匹林使之生成易溶于水的乙酰水杨酸钠,与水杨酸缩聚物分离
(6)
(7)80%
【分析】水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的作用下加热发生取代反应生成阿司匹林和,反应过程中会发生副反应生成缩聚物,充分反应后利用冷却结晶的方法析出固体,抽滤后得到阿司匹林粗产品。再向粗产品中加入饱和溶液,阿司匹林可与其反应转化为可溶性钠盐,即乙酰水杨酸钠,并产生气体,待气体不再产生后,说明已反应完全。抽滤除去不反应的固体,再将溶液用浓盐酸酸化可将羧基复原,再利用其溶解性特征抽滤得到乙酰水杨酸晶体。
【详解】(1)仪器A为恒压滴液漏斗,可使液体顺利流下;反应温度为85℃~90℃,低于100℃,采用水浴加热,受热均匀且便于控温。
(2)根据原子守恒,反应物总原子减去阿司匹林的原子,可得X为乙酸,结构简式为。
(3)水杨酸分子式为,苯环为平面结构,羧基为平面结构,羟基通过单键旋转可使H原子也落在苯环平面内,所有原子均可共面,总原子数为。
(4)抽滤(减压过滤)利用压强差加快过滤速率,同时能抽出固体中吸附的水分,得到的固体含水量更低。
(5)根据题干信息,水杨酸缩聚物不溶于碳酸氢钠溶液,乙酰水杨酸含羧基,可与碳酸氢钠反应生成可溶性盐,从而除去难溶杂质。
(6)合并液中为乙酰水杨酸钠,浓盐酸强酸制弱酸,生成乙酰水杨酸,反应方程式为。
(7),,水杨酸完全反应,根据方程式可知理论生成阿司匹林质量,产率。
19.(1) 搅拌、适当增大硫酸浓度或适当升高温度(任答一条即可)
(2) B 蒸发浓缩、冷却结晶
(3) [或] 当的用量为时,可能以形式沉淀[或当的用量为时,溶液,有沉淀生成,同时存在胶体,胶体可吸附溶液中的,造成镍损失率增大或沉淀包裹的化合物,造成镍损失率增大](合理即可)
(4)
【分析】电镀废水先加入过量NaOH,使Cu、Ni、Fe、Mg、Ca等离子形成氢氧化物沉淀进入滤渣1,含锌离子转化为可溶性锌酸盐留在含锌废水中;滤渣1经硫酸酸浸,大部分金属氢氧化物溶解,而难溶的氢氧化物或硫酸盐作为浸出渣被除去;酸浸液用铜萃取剂、煤油萃取铜,富铜有机相经硫酸反萃取后,通过蒸发浓缩、冷却结晶得到胆矾,富镍溶液中先加将氧化为,再用调节pH除去铁(滤渣2),随后加入NaF除去镁、钙(滤渣3),最后经一系列操作得到产品。
【详解】(1)提高浸取速率的方法:搅拌、适当增大硫酸浓度或适当升高温度(任答一条即可); 电镀废水加过量NaOH后,两性的溶解进入含锌废水,其余金属转化为氢氧化物沉淀进入滤渣1,酸浸时,与生成微溶的,因此成为浸出渣。
(2)萃取平衡为,反萃取需要使平衡逆向移动,将释放到水相,增大可使平衡逆向移动,且要制备,不引入新杂质,因此选择硫酸溶液,故选B;从硫酸铜溶液得到结晶水合物胆矾,需要先蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤洗涤。
(3)氧化为,调节pH,使转化为沉淀,配平得到总离子方程式或;镍损失率会逐渐增大可能的原因是当的用量为时,可能以形式沉淀[或当的用量为时,溶液,有沉淀生成,同时存在胶体,胶体可吸附溶液中的,造成镍损失率增大或沉淀包裹的化合物,造成镍损失率增大](合理即可)。
(4)离子完全沉淀时浓度不大于,分别计算两种离子完全沉淀需要的; 对:,得,; 对:,同理可得; 需同时满足两种离子完全沉淀,因此至少为。
答案第10页,共12页
答案第11页,共12页
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