内容正文:
高三练习卷
化学
试卷总分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Cu 64 Au 197 Pb 207
选择题(共36分)
单项选择题:本题包括8小题,每小题2分,共计16分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列试剂的保存方法不正确或不符合事实的是
A. 工业上用铁质容器贮存常温浓硫酸
B. 实验室用带橡皮塞的试剂瓶保存NaOH溶液
C. 实验室用装有无水乙醇的试剂瓶保存金属钠
D. 实验室用带玻璃塞的棕色试剂瓶保存浓硝酸
2. 反应可除去铜绿。下列说法正确的是
A. 中所含铜离子的基态电子排布式:
B. 晶体属于共价晶体
C. 属于含极性键的非极性分子
D. 含10个中子的氧原子可表示为
3. 牙釉质的主要成分为羟基磷灰石,使用含氟牙膏有利于保护牙釉质。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 电负性:
C. 半径: D. 热稳定性:
4. 实验室制取,下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取溶液 B. 用装置乙吸收尾气并防止倒吸
C. 用装置丙稀释溶解混合物 D. 用装置丁蒸干溶液制取
5. 下列物质性质与用途或物质结构与性质具有对应关系的是
A. 受热易分解,可用作氮肥
B. 为淡黄色固体,可用作供氧剂
C. 分子间能形成氢键,极易溶于水
D. 中的电负性大,的酸性大于
阅读下列材料,完成下面问题。
氮的化合物应用广泛。经一系列氧化可用于制;可用作火箭燃料,实验室常用尿素在碱性条件下与反应制取;可用溶液吸收,生成含、的溶液;甲苯可与浓硝酸反应制取TNT;N、C两种元素组成的一种化合物具有如图所示的平面层状结构(部分结构),可作为光催化剂。
6. 下列关于和的说法正确的是
A. 和互为同素异形体 B. 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C. 和都具有还原性 D. 分子中所有原子均处于同一平面
7. 下列说法正确的是
A. 中键角大于中键角
B. 常压下沸点:
C. 如图所示化合物中N原子的轨道杂化方式均相同
D. 如图所示化合物的化学式为
8. 下列化学反应表示正确的是
A. 的催化氧化:
B. 溶液吸收:
C. 碱性条件下尿素制取:
D. 甲苯制备三硝基甲苯:
不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。
9. 有机物Y是合成药物阿扎那韦的中间体,其合成路线如下。下列说法正确的是
A. X中C原子、B原子的轨道杂化方式均为杂化
B. 该转化的反应类型为加成反应
C. 1 mol 中含11 mol 键
D. 可以用酸性溶液鉴别Y中是否含X
10. 指定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
11. 下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
向新制饱和氯水中滴加少量石蕊试液,观察现象
证明氯水既有酸性又有漂白性
B
向稀溶液中通入足量
验证溶解度小于
C
向苯酚溶液中滴加少量稀溴水,观察现象
证明2,4,6-三溴苯酚难溶于水
D
向2 mL 10% 溶液中依次加入2~3滴稀溶液、葡萄糖溶液,充分振荡,加热,观察实验现象
验证葡萄糖具有还原性
A. A B. B C. C D. D
12. 为砖红色固体,不溶于水。取一定量的进行如下实验。下列说法正确的是
A. 实验①中发生反应:
B. 实验②反应后所得溶液中
C. 实验③中蓝色沉淀是,沉淀溶解的原因是与结合成配离子,使得沉淀溶解平衡向溶解方向移动
D. 实验④中析出的深蓝色晶体的原因是加入无水乙醇后,增大了溶剂的极性
13. 一种由废旧合金(含Au、Ag、Cu)回收各种金属的流程如图-1所示。
一种Au-Cu合金晶体具有储氢功能。该晶体储氢后的晶胞结构如图-2所示。下列说法正确的是
A. “酸溶”时Ag所发生反应的离子方程式为:
B. “置换”时所加Cu的物质的量满足才能将溶液中的都置换出来
C. Au-Cu合金中,距离每个Au最近的Cu有3个
D. 7.94 g如图-2所示储氢后的晶体最多可释放出0.08 mol
非选择题(共64分)
14. 一种以方铅矿(难溶于水,主要含、,还含少量)和软锰矿(主要含)混合酸浸制取的流程如下:
(1)“酸浸”时控制温度在70℃条件下进行,所得浸出液中含有、、、和,其中Pb、Mn和Fe的浸出率与时间的关系如图所示。
①写出(Fe为+2价)中所含阴离子的电子式:_________。
②写出“酸浸”时与发生反应的离子方程式:________________。
③写出30~60min时间段发生的主要反应的离子方程式:________________。
④方铅矿中硫元素的质量分数为22.4%,铁元素的质量分数为11.2%,计算方铅矿中铅的质量分数,并写出计算过程。_________
(2)已知:,属于弱电解质,可溶于热水,微溶于冷水。
①“趁热过滤”的目的是________________。
②“分离”的方法是向趁热过滤后所得滤液中加水稀释,然后过滤。加水稀释的目的是_______________________。
(3)“分离”所得经多步转化制得(Pb为+2价)。测定组成并制取的实验过程为:准确量取0.775g,在一定温度下灼烧至恒重,可得0.669g。则的化学式为_________。
15. 常用于感光、医药等行业,可由为原料制得。
(1)常温下是一种红棕色液体,沸点59℃,密度大于水。工业上由海水可制得稀溴水,用空气将吹出后,可用如下图装置吸收并制取浓溴水。
①溶液吸收有、与生成。该反应的离子方程式为_________。
②向吸收后的三颈烧瓶溶液中加入稀硫酸,可以制得较浓的溴水。该反应的离子方程式为_________。
③由浓溴水制取溴单质的方法是_______________________。
④实验室用棕色瓶保存少量液溴时,在液溴上覆盖少量水。覆盖水的目的是_______________________。
(2)向氨水中滴加液溴,充分反应后,将所得溶液低温浓缩、冷却结晶,可制得晶体。
①制取的化学方程式(反应中有生成)为_________。
②下列可以鉴别溶液和溶液的试剂是_________(填字母)。
A.氯水 B.溶液 C.溶液
③实验小组分别取无色的晶体和晶体于试管中加热,装有晶体的试管中产生大量的白烟,冷却后有白色固体附着在试管中上部,装有晶体的试管中产生大量的紫烟,冷却后有紫黑色固体附着在试管中上部。解释两种晶体加热现象不同的原因:_________。
16. 有机物F是一种治疗某种肺癌药物的中间体,其一种合成路线如下:
(1)物质A中含氧官能团的名称为醚键和_________。
(2)B→C转化时的反应类型为_________反应。
(3)E→F的转化会经历E→X→F两步反应,其中X的分子式为,则X的结构简式为_________。
(4)写出一种符合下列条件的物质E的同分异构体的结构简式:_________。
①能与溶液发生显色反应;
②能在碱性条件下发生水解反应,水解时有生成,溶液酸化后得到有机物M和N。M含有苯环和2种化学环境不同的氢原子,N含有六元环和3种化学环境不同的氢原子。
(5)设计以、和为原料制取的路线_________(无机试剂及有机溶剂任用,合成路线例见本题题干)。
17. 有机物H是一种治疗注意缺陷多动障碍的药物,其一种合成路径如下:
已知:①“”是的简写;
②、易被氧化,其中R、R’表示烃基。
(1)向物质B、D的混合液中加入饱和溶液,充分振荡后可以观察到的现象是________________。
(2)B→C转化时发生取代反应,除C外还有生成。则C的结构简式为_________。
(3)E→F转化时,若改用E与在催化剂作用下发生加成反应,则所得主要产物的结构简式为_________。
(4)F→G、G→H的反应顺序不能对调,原因是________________。
(5)写出一种符合下列条件的物质A的同分异构体的结构简式:_________。
①能使溴的四氯化碳溶液褪色;
②属于一种α-氨基酸,含5种化学环境不同的氢。
(6)已知:。
设计以、、和为原料制取的路线_________(无机试剂及有机溶剂任用,合成路线例见本题题干)。
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高三练习卷
化学
试卷总分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Cu 64 Au 197 Pb 207
选择题(共36分)
单项选择题:本题包括8小题,每小题2分,共计16分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列试剂的保存方法不正确或不符合事实的是
A. 工业上用铁质容器贮存常温浓硫酸
B. 实验室用带橡皮塞的试剂瓶保存NaOH溶液
C. 实验室用装有无水乙醇的试剂瓶保存金属钠
D. 实验室用带玻璃塞的棕色试剂瓶保存浓硝酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下浓硫酸可使铁发生钝化,形成致密氧化膜阻止反应继续进行,因此可用铁质容器贮存常温浓硫酸,A项正确;
B.NaOH会与玻璃中的SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3,易将玻璃塞与瓶身黏住,因此需用带橡皮塞的试剂瓶保存NaOH溶液,B项正确;
C.金属钠可与无水乙醇发生反应:,不能用无水乙醇保存钠,金属钠通常保存在煤油或石蜡油中,C项错误;
D.浓硝酸见光易分解,需用棕色试剂瓶避光保存,且浓硝酸具有强氧化性,会腐蚀橡胶塞,因此用带玻璃塞的试剂瓶保存,D项正确;
选C。
2. 反应可除去铜绿。下列说法正确的是
A. 中所含铜离子的基态电子排布式:
B. 晶体属于共价晶体
C. 属于含极性键的非极性分子
D. 含10个中子的氧原子可表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.中为价,基态的电子排布式为,选项所给排布式错误,A错误;
B.晶体由分子通过分子间作用力构成,属于分子晶体,不属于共价晶体,B错误;
C.的结构式为,与之间为极性键,分子为直线形对称结构,正负电荷中心重合,属于含极性键的非极性分子,C正确;
D.质量数=质子数+中子数,含10个中子的氧原子质量数为,应表示为,选项所给核素符号错误,D错误;
故答案选C。
3. 牙釉质的主要成分为羟基磷灰石,使用含氟牙膏有利于保护牙釉质。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 电负性:
C. 半径: D. 热稳定性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期主族元素从左到右第一电离能整体呈增大趋势,F的核电荷数大于O、原子半径小于O,失电子能力更弱,故,A正确;
B.F是所有元素中电负性最大的元素,P的电负性远小于F,故,B错误;
C.和核外电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,Ca的核电荷数大于P,故,C错误;
D.元素非金属性越强,简单气态氢化物热稳定性越强,非金属性,故热稳定性,D错误;
故答案选A。
4. 实验室制取,下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取溶液 B. 用装置乙吸收尾气并防止倒吸
C. 用装置丙稀释溶解混合物 D. 用装置丁蒸干溶液制取
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸反应制取需要加热,装置甲无加热装置,常温下二者不反应,无法获得溶液,A错误;
B.装置乙中倒扣漏斗完全浸没在溶液中,发生倒吸时液体会直接沿导管进入反应装置,不能起到防倒吸的作用,B错误;
C.反应后混合物中含有过量浓硫酸,稀释时需将密度较大的混合液沿烧杯壁缓慢倒入盛有蒸馏水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌散热,装置丙操作符合要求,C正确;
D.直接蒸干溶液会使失去结晶水,制取应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,D错误;
故答案选C。
5. 下列物质性质与用途或物质结构与性质具有对应关系的是
A. 受热易分解,可用作氮肥
B. 为淡黄色固体,可用作供氧剂
C. 分子间能形成氢键,极易溶于水
D. 中的电负性大,的酸性大于
【答案】D
【解析】
【详解】A.用作氮肥是因为含有可被植物吸收的氮元素,与受热易分解的性质无关,A错误;
B.用作供氧剂是因为其能与、反应生成,与颜色为淡黄色的物理性质无关,B错误;
C.极易溶于水是因为与水分子之间能形成氢键,与乙醇分子间能形成氢键无对应关系,C错误;
D.的电负性大于,吸电子能力更强,使中羧基的键极性更强,更易电离出,因此酸性大于,对应关系成立,D正确;
故选D。
阅读下列材料,完成下面问题。
氮的化合物应用广泛。经一系列氧化可用于制;可用作火箭燃料,实验室常用尿素在碱性条件下与反应制取;可用溶液吸收,生成含、的溶液;甲苯可与浓硝酸反应制取TNT;N、C两种元素组成的一种化合物具有如图所示的平面层状结构(部分结构),可作为光催化剂。
6. 下列关于和的说法正确的是
A. 和互为同素异形体 B. 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C. 和都具有还原性 D. 分子中所有原子均处于同一平面
7. 下列说法正确的是
A. 中键角大于中键角
B. 常压下沸点:
C. 如图所示化合物中N原子的轨道杂化方式均相同
D. 如图所示化合物的化学式为
8. 下列化学反应表示正确的是
A. 的催化氧化:
B. 溶液吸收:
C. 碱性条件下尿素制取:
D. 甲苯制备三硝基甲苯:
【答案】6. C 7. C 8. B
【解析】
【6题详解】
A.同素异形体的研究对象是同种元素形成的不同单质,和均为化合物,不互为同素异形体,A错误;
B.是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,无法使蓝色石蕊试纸变红,B错误;
C.中为-3价、中为-2价,均为氮元素的低价态,可失电子发生氧化反应,都具有还原性,C正确;
D.中原子为杂化,每个N均存在一对孤电子对,空间结构类似乙烷,所有原子不可能共平面,D错误;
故选C。
【7题详解】
A.的中心原子N的价层电子对数为,孤电子对数为0,为正四面体结构,键角为;的中心原子N的价层电子对数为,孤电子对数为0,为平面正三角形结构,键角为,故中键角小于中键角,A错误;
B.分子间存在氢键,分子间仅存在范德华力,氢键作用力强于范德华力,故常压下沸点,B错误;
C.该化合物为平面层状结构,所有原子均采取杂化参与共轭,轨道杂化方式均相同,C正确;
D.该化合物为氮化碳,结合其结构知,C和N的个数比为3:4,化学式为,不是,D错误;
故选C。
【8题详解】
A.催化氧化的产物是而非,正确反应为,A错误;
B.与溶液发生歧化反应,离子方程式满足原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒,B正确;
C.碱性条件下会与反应生成,无法以气体形式逸出,正确的方程式为,C错误;
D.三硝基甲苯(TNT)的结构中,甲基的邻、对位会被硝基取代,正确结构是2,4,6-三硝基甲苯,选项中硝基的连接位置错误,有机产物应为,D错误;
故选B。
不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。
9. 有机物Y是合成药物阿扎那韦的中间体,其合成路线如下。下列说法正确的是
A. X中C原子、B原子的轨道杂化方式均为杂化
B. 该转化的反应类型为加成反应
C. 1 mol 中含11 mol 键
D. 可以用酸性溶液鉴别Y中是否含X
【答案】AC
【解析】
【详解】A.X中苯环碳原子、醛基碳原子的价层电子对数均为3,均为杂化;B原子形成3个键,无孤电子对,价层电子对数为3,也为杂化,A正确;
B.该反应中2-溴吡啶的被X中的对醛基苯基取代,属于取代反应,不是加成反应,B错误;
C.2-溴吡啶的六元环骨架含6个键,另有4个C-Br键,共11个键,故1 mol该物质含11 mol键,C正确;
D.X和Y均含醛基,均可被酸性溶液氧化使其褪色,无法鉴别Y中是否含X,D错误;
故答案选AC。
10. 指定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.与高温下反应生成正确,但不与直接发生反应,第二步转化不能实现,A错误;
B.高温下还原可得到单质,具有强氧化性,加热条件下与反应生成,两步转化均能实现,B正确;
C.碳酸酸性弱于盐酸,溶液中仅通入无法发生反应生成,第一步转化不能实现,C错误;
D.仅能与浓盐酸在加热条件下反应生成,和稀盐酸不反应,第一步转化不能实现,D错误;
故选B。
11. 下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
向新制饱和氯水中滴加少量石蕊试液,观察现象
证明氯水既有酸性又有漂白性
B
向稀溶液中通入足量
验证溶解度小于
C
向苯酚溶液中滴加少量稀溴水,观察现象
证明2,4,6-三溴苯酚难溶于水
D
向2 mL 10% 溶液中依次加入2~3滴稀溶液、葡萄糖溶液,充分振荡,加热,观察实验现象
验证葡萄糖具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.新制饱和氯水中存在反应:,含使石蕊试液先变红,含具有漂白性使红色褪去,可证明氯水既有酸性又有漂白性,A正确;
B.向稀溶液中通入足量,生成的浓度未达到饱和,不会析出固体,无法验证其溶解度小于,B错误;
C.苯酚与稀溴水反应生成的少量2,4,6-三溴苯酚会溶解在过量苯酚中,观察不到白色沉淀,无法证明其难溶于水,应使用过量浓溴水,C错误;
D.验证葡萄糖的还原性时,新制悬浊液需在过量的强碱性环境中制备,该实验中过量、不足,可能无法观察到砖红色沉淀,不能验证葡萄糖的还原性,D错误;
故答案选A。
12. 为砖红色固体,不溶于水。取一定量的进行如下实验。下列说法正确的是
A. 实验①中发生反应:
B. 实验②反应后所得溶液中
C. 实验③中蓝色沉淀是,沉淀溶解的原因是与结合成配离子,使得沉淀溶解平衡向溶解方向移动
D. 实验④中析出的深蓝色晶体的原因是加入无水乙醇后,增大了溶剂的极性
【答案】BC
【解析】
【详解】A.实验①中在酸性条件下发生歧化反应,生成(对应蓝色溶液)和(对应红色固体),正确离子方程式为,选项所给方程式缺少产物,A错误;
B.实验②中发生反应,过量说明完全反应,若的完全反应最多生成的,但过量未完全消耗,因此实际生成的浓度小于,B正确;
C.实验③中先与氨水反应生成蓝色沉淀,过量氨水提供,与结合为稳定的配离子,使的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,最终沉淀溶解,C正确;
D.无水乙醇的极性弱于水,加入乙醇后溶剂极性降低,减小了铜氨配合物的溶解度从而析出晶体,选项“增大了溶剂的极性”的描述错误,D错误;
故答案选BC。
13. 一种由废旧合金(含Au、Ag、Cu)回收各种金属的流程如图-1所示。
一种Au-Cu合金晶体具有储氢功能。该晶体储氢后的晶胞结构如图-2所示。下列说法正确的是
A. “酸溶”时Ag所发生反应的离子方程式为:
B. “置换”时所加Cu的物质的量满足才能将溶液中的都置换出来
C. Au-Cu合金中,距离每个Au最近的Cu有3个
D. 7.94 g如图-2所示储氢后的晶体最多可释放出0.08 mol
【答案】BD
【解析】
【分析】对于图-1中的回收流程,废旧合金含、、。在“酸溶”步骤中,与被稀反应分别生成与进入溶液中,残留了过量的和也进入溶液中,性质非常稳定,不与稀反应,作为固体被分离出来;在“置换”步骤中,加入的与溶液中的发生置换反应析出,剩余的滤液含有与;对于图-2中的晶胞结构,合金晶体是一个立方晶胞,原子位于晶胞的8个顶点,根据均摊法计算原子数:,原子位于晶胞的6个面心,根据均摊法计算原子数:,8个原子位于晶胞内部,故该晶体的化学式为。
【详解】A.银是不活泼金属,与稀反应的还原产物通常是,而不是,所以银与稀反应的离子方程式应该为:,故A错误;
B.“置换”步骤利用铜的活泼性强于银,将从溶液中置换出来,反应的化学方程式为:。从方程式可知,每消耗,可以置换出,残余过量的硝酸会消耗部分,所以完全置换所需的和的物质的量之比需要大于,故B正确;
C.对于任意一个顶点的原子,距离它最近的原子位于通过该顶点的面的面心上。在空间晶体结构中,一个顶点被8个晶胞共用,通过该顶点的面共有12个(横截面4个,竖直面4个,侧面4个),故C错误;
D.由分析可知,该晶胞的化学式为,其摩尔质量。计算晶体的物质的量:,当所有的原子都以形式释放时,可释放出物质的量:,故D正确;
故答案为BD。
非选择题(共64分)
14. 一种以方铅矿(难溶于水,主要含、,还含少量)和软锰矿(主要含)混合酸浸制取的流程如下:
(1)“酸浸”时控制温度在70℃条件下进行,所得浸出液中含有、、、和,其中Pb、Mn和Fe的浸出率与时间的关系如图所示。
①写出(Fe为+2价)中所含阴离子的电子式:_________。
②写出“酸浸”时与发生反应的离子方程式:________________。
③写出30~60min时间段发生的主要反应的离子方程式:________________。
④方铅矿中硫元素的质量分数为22.4%,铁元素的质量分数为11.2%,计算方铅矿中铅的质量分数,并写出计算过程。_________
(2)已知:,属于弱电解质,可溶于热水,微溶于冷水。
①“趁热过滤”的目的是________________。
②“分离”的方法是向趁热过滤后所得滤液中加水稀释,然后过滤。加水稀释的目的是_______________________。
(3)“分离”所得经多步转化制得(Pb为+2价)。测定组成并制取的实验过程为:准确量取0.775g,在一定温度下灼烧至恒重,可得0.669g。则的化学式为_________。
【答案】(1) ①. ②. ③. ④. 设方铅矿共100g,则硫元素有22.4g,铁元素有11.2g,中硫元素为,则中硫元素为,铅的质量为,方铅矿中铅的质量分数
(2) ①. 除去S、,同时防止有沉淀析出 ②. 促进反应向正方向移动,生成更多,同时降低温度,减小溶解度,使得从溶液中析出
(3)
【解析】
【分析】根据流程:将方铅矿(主要含、,还含少量)和软锰矿(主要含)、氯化钠用盐酸酸浸,发生、,SiO2与酸不反应,趁热过滤除去SiO2、S,滤液中含有、、、和,向趁热过滤后所得滤液中加水稀释,然后过滤,得到固体,经多步转化制得,热解得到。
【小问1详解】
①(Fe为+2价)中所含阴离子的电子式:;
②“酸浸”时与发生氧化还原反应,生成、、S等物质,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,离子方程式为:;
③30~60min时间段,主要浸出铁元素,即主要发生与在酸性条件下发生氧化还原反应,生成、、S等物质,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,离子方程式为:;
④设方铅矿共100g,则硫元素有22.4g,铁元素有11.2g,中硫元素为,则中硫元素为,铅的质量为,方铅矿中铅的质量分数;
【小问2详解】
①已知属于弱电解质,可溶于热水,微溶于冷水,则“趁热过滤”的目的是除去S、,同时防止有沉淀析出;
②加水稀释的目的是促进反应向正方向移动,生成更多,同时降低温度,减小溶解度,使得从溶液中析出;
【小问3详解】
因为反应前后Pb都是+2价,所以化学方程式为:,,,化简为:①154x=51y+180z;,化简得:②106x=27y+132z;根据化合价代数和为0得:③2x=y+2z;①-③77得y=z;②-③27得2x=3z,则,化学式为。
15. 常用于感光、医药等行业,可由为原料制得。
(1)常温下是一种红棕色液体,沸点59℃,密度大于水。工业上由海水可制得稀溴水,用空气将吹出后,可用如下图装置吸收并制取浓溴水。
①溶液吸收有、与生成。该反应的离子方程式为_________。
②向吸收后的三颈烧瓶溶液中加入稀硫酸,可以制得较浓的溴水。该反应的离子方程式为_________。
③由浓溴水制取溴单质的方法是_______________________。
④实验室用棕色瓶保存少量液溴时,在液溴上覆盖少量水。覆盖水的目的是_______________________。
(2)向氨水中滴加液溴,充分反应后,将所得溶液低温浓缩、冷却结晶,可制得晶体。
①制取的化学方程式(反应中有生成)为_________。
②下列可以鉴别溶液和溶液的试剂是_________(填字母)。
A.氯水 B.溶液 C.溶液
③实验小组分别取无色的晶体和晶体于试管中加热,装有晶体的试管中产生大量的白烟,冷却后有白色固体附着在试管中上部,装有晶体的试管中产生大量的紫烟,冷却后有紫黑色固体附着在试管中上部。解释两种晶体加热现象不同的原因:_________。
【答案】(1) ①. ②. ③. 将反应后溶液进行蒸馏,收集59℃所得液体 ④. 减少液溴的挥发
(2) ①. ②. AB ③. 晶体受热分解为和,冷却后和重新化合生成附着在试管壁上;受热分解为和,对热不稳定,进一步分解为和,蒸气冷却后凝结成固体附着在试管壁上
【解析】
【小问1详解】
①溶液吸收有、与生成,本身发生歧化反应,分别从0价变为-1价和+5价,该反应的离子方程式为。
②溶液吸收后,溶液中有、,加入稀硫酸,氧化,可以制得较浓的溴水,该反应的离子方程式为。
③已知常温下是一种红棕色液体,沸点59℃。由浓溴水制取溴单质的方法是将②中反应后溶液进行蒸馏,收集59℃所得液体。
④已知密度大于水,实验室用棕色瓶保存少量液溴时,为了减少液溴的挥发,通常在液溴上覆盖少量水。
【小问2详解】
①向氨水中滴加液溴,可制得晶体,且反应中有生成。说明氨水中的N被氧化为,液溴被还原为,因此制取的化学方程式为。
②A.氯水可氧化生成Br2,Br2为红棕色液体,氯水与不反应,可以鉴别溶液和,A符合题意;
B.与生成白色沉淀,与生成淡黄色沉淀,可以鉴别溶液和,B符合题意;
C.溶液加入溶液和溶液均无明显变化,不能用于鉴别溶液和,C不符合题意;
故答案选AB。
③无色的晶体和晶体于试管中加热,装有晶体的试管中产生大量的白烟,冷却后有白色固体附着在试管中上部,是因为晶体受热分解为和,冷却后和重新化合生成附着在试管壁上。装有晶体的试管中产生大量的紫烟,冷却后有紫黑色固体附着在试管中上部,是因为受热分解为和,对热不稳定,进一步分解为和,蒸气冷却后凝结成固体附着在试管壁上。
16. 有机物F是一种治疗某种肺癌药物的中间体,其一种合成路线如下:
(1)物质A中含氧官能团的名称为醚键和_________。
(2)B→C转化时的反应类型为_________反应。
(3)E→F的转化会经历E→X→F两步反应,其中X的分子式为,则X的结构简式为_________。
(4)写出一种符合下列条件的物质E的同分异构体的结构简式:_________。
①能与溶液发生显色反应;
②能在碱性条件下发生水解反应,水解时有生成,溶液酸化后得到有机物M和N。M含有苯环和2种化学环境不同的氢原子,N含有六元环和3种化学环境不同的氢原子。
(5)设计以、和为原料制取的路线_________(无机试剂及有机溶剂任用,合成路线例见本题题干)。
【答案】(1)(酮)羰基
(2)取代(酯化) (3)
(4) (5)
【解析】
【分析】A在KCN、碳酸铵存在下加热,后续经氢氧化钡加热的条件下,将环上的酮羰基转化为同时连接氨基和羧基的结构,得到物质B。B和甲醇在HCl催化下发生酯化反应,将羧基(-COOH)转化为甲酯基,得到酯类物质C。C在Zn、NaOH体系中发生还原反应,将酯基()还原为羰基(),得到物质D。D和乙酸酐()发生取代反应,将氨基()转化为乙酰胺基(),得到带有两个甲氧基的酰胺类物质E。E和在、NaCl加热的条件下,先得到中间体X(),最终目标产物F。
【小问1详解】
观察A的结构,除两个醚键()外,六元环上还含有与两个烃基相连的酮羰基,属于含氧官能团。
【小问2详解】
B中的羧基(-COOH)与在HCl催化下发生酯化反应,羧基的-OH被取代生成C的酯基,酯化反应属于取代反应的子类。
【小问3详解】
将的酸酐结构开环,和E发生傅克酰基化类取代(加成消去)反应,脱去一分子水,加成到E中苯环剩余的两个位点,其余基团(乙酰基、乙酰氨基)保持不变的中间体,X的结构简式为。
【小问4详解】
条件①说明含酚羟基;条件②说明是能水解出的酰胺/酰亚胺类结构,水解酸化后M为高度对称的苯环衍生物仅2种氢,N为高度对称的六元环衍生物仅3种氢,符合题意的一种同分异构体为。
【小问5详解】
直接参照题干A→B→C→D→E的反应流程,将起始原料替换为甲苯,依次模仿题干的增基成氨基酸、酯化、还原羰基、氨基乙酰化的步骤即可得到目标产物,合成路线为。
17. 有机物H是一种治疗注意缺陷多动障碍的药物,其一种合成路径如下:
已知:①“”是的简写;
②、易被氧化,其中R、R’表示烃基。
(1)向物质B、D的混合液中加入饱和溶液,充分振荡后可以观察到的现象是________________。
(2)B→C转化时发生取代反应,除C外还有生成。则C的结构简式为_________。
(3)E→F转化时,若改用E与在催化剂作用下发生加成反应,则所得主要产物的结构简式为_________。
(4)F→G、G→H的反应顺序不能对调,原因是________________。
(5)写出一种符合下列条件的物质A的同分异构体的结构简式:_________。
①能使溴的四氯化碳溶液褪色;
②属于一种α-氨基酸,含5种化学环境不同的氢。
(6)已知:。
设计以、、和为原料制取的路线_________(无机试剂及有机溶剂任用,合成路线例见本题题干)。
【答案】(1)有气泡生成,液体分为两层
(2) (3) (4)防止被氧化(或防止氨基被氧化)
(5) (6)
【解析】
【分析】原料A是,和反应,利用Boc基团保护A中氨基,得到B;B的羧基和发生取代反应,生成C:,同时脱去1分子;C在作用下,与苯基亲核加成后消除甲氧基甲胺片段,得到D;D的羰基和反应,将羰基转化为碳碳双键,得到E;E的端位碳碳双键发生反应,在双键端位引入羟基,得到F;F的羟基先被PDC氧化为羧基,再经甲基化,将羧基转化为,得到G;G在HCl条件下脱去Boc保护基,重新释放出哌啶环上的仲氨基,最终得到目标产物H。
【小问1详解】
B含有羧基,酸性强于碳酸,能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体;D的官能团是酮羰基,无羧基,不与碳酸氢钠反应,二者体系分层;
【小问2详解】
C的结构简式为;
【小问3详解】
E含有碳碳双键,烯烃和水的酸催化加成遵循马氏规则,羟基加在取代基更多、更稳定的叔碳正离子一侧,氢加在端基上,则所得主要产物的结构简式为;
【小问4详解】
已知、易被氧化,若先加HCl脱Boc保护基,暴露的仲胺会被后续氧化步骤的PDC氧化剂氧化,无法得到目标产物;先氧化再脱保护,Boc基团可以保护氨基不被氧化;
【小问5详解】
原料A的分子式为,不饱和度为2,其同分异构体不改变不饱和度与原子总数;α-氨基酸要求氨基与羧基连接在同一个碳原子上;能使溴的四氯化碳褪色说明含碳碳双键;总共只有5种化学环境的氢;分子结构对称性较好,符合不饱和度、氢原子计数要求;得;
【小问6详解】
先用和原料反应,保护氨基避免副反应;将羟基氧化为;和反应,将转化为碳碳双键;参考E→F,碳碳双键发生硼氢化氧化反应,在双键端位引入羟基;参考,分子内成醚构建六元环,最终得到目标产物。合成路线为:。
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