内容正文:
高三化学开学考试模拟试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列做法违反化学实验室安全要求的是
A. 活泼金属着火时选用灭火毯盖灭
B. 精密仪器起火时选用CO2灭火器扑灭
C. 眼中溅入少量强碱溶液,立即用1%硼酸溶液冲洗
D. 眼中溅入少量强酸溶液,立即用大量水冲洗,再用1%NaHCO3溶液冲洗
2. 中国美食享誉世界,东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵,包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸等三个阶段。下列说法错误的是
A. 淀粉水解阶段有葡萄糖产生 B. 发酵制醇阶段有产生
C. 发酵制酸阶段有酯类物质产生 D. 上述三个阶段均应在无氧条件下进行
3. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 用溶液吸收少量
B. 用和水制备少量
C. 用和浓盐酸制备
D. 用稀硝酸溶解少量粉:
4. 实验室制备溴苯时,下列步骤中所选试剂及装置正确的是(加热及夹持装置略)
A. 溴苯合成
B. 尾气处理
C. 洗涤分液
D. 蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
5. 某同学进行蔗糖水解实验,并检验产物中的醛基,操作如下:向试管Ⅰ中加入1mL20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加热5分钟。打开盛有10%NaOH溶液的试剂瓶,将玻璃瓶塞倒放,取1mL溶液加入试管Ⅱ,盖紧瓶塞;向试管Ⅱ中加入5滴2%CuSO4溶液。将试管Ⅱ中反应液加入试管Ⅰ,用酒精灯加热试管Ⅰ并观察现象。实验中存在的错误有几处?
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是
A. 吸收过程中有气体生成 B. 结晶后母液中含有NaHCO3
C. 气流干燥湿料时温度不宜过高 D. 中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
7. 药物他扎罗汀(T)的结构简式如图所示,下列关于T的说法正确的是
A. 存在顺反异构
B. 共直线的C原子最多有6个
C. 分子中电负性最小的元素是C
D. 红外光谱中出现、和的吸收峰
8. 崖柏素具天然活性,有酚的通性,结构如图。关于崖柏素的说法错误的是
A. 可与溴水发生取代反应
B. 可与溶液反应
C. 分子中的碳原子不可能全部共平面
D. 与足量加成后,产物分子中含手性碳原子
9. 实验室制备过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用氧化制备;②水溶后冷却,调溶液至弱碱性,歧化生成和;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得。下列说法正确的是
A. ①中用瓷坩埚作反应器
B. ①中用作强碱性介质
C. ②中只体现氧化性
D. 转化为的理论转化率约为66.7%
10. 已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是
A. 苯胺既可与盐酸也可与溶液反应
B. 由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C. 苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
D. ①、②、③均为两相混合体系
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 完成下列实验所用部分仪器或材料选择正确的是
实验内容
仪器或材料
A
灼烧海带
坩埚、泥三角
B
加热浓缩溶液
表面皿、玻璃棒
C
称量固体
电子天平、称量纸
D
量取稀
移液管、锥形瓶
A. A B. B C. C D. D
12. 钢渣中富含等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的元素,流程如下。已知:能溶于水;,。下列说法错误的是
A. 试剂X可选用粉
B. 试剂Y可选用盐酸
C. “分离”后元素主要存在于滤液Ⅱ中
D. “酸浸”后滤液Ⅰ的过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
13. 药物盐酸茚洛秦(Q)的合成路线如下,下列说法正确的是
A. M→N为取代反应
B. N比P更易被氧化
C. M、P均可与Na2CO3溶液反应
D. 已知Q被酸性KMnO4溶液氧化时有CO2生成,则另一产物为
14. 以异丁醛为原料制备化合物Q的合成路线如下,下列说法错误的是
A. M系统命名为2-甲基丙醛
B. 若原子利用率为100%,则X是甲醛
C. 用酸性溶液可鉴别N和Q
D. 过程中有生成
15. 实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是
A. G与H均为氧化产物 B. 实验中KMnO4只作氧化剂
C. Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D. G与H的物质的量之和可能为0.25mol
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 治理氮氧化物(NOx)的污染是化学研究的重要课题之一,某研究性小组设计了如下所示装置图探究与炽热的铁粉反应。回答下列问题:
已知:能被酸性高锰酸钾溶液氧化成
(1)装置A中盛放浓硝酸的仪器名称为___________,直角导管c的作用为___________。
(2)实验前,要先通一段时间氮气,其目的是___________。
(3)写出装置A中反应的离子方程式:___________。
(4)装置B中试剂为___________(填化学式),其目的是___________。
(5)实验过程中,装置E中溶液颜色变浅,则装置E发生的离子方程式为___________。
(6)有同学发现装置A中溶液呈绿色,而不显蓝色;甲同学认为是该溶液中硝酸铜质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液溶解了生成的气体所致。丙同学设计方案来判断哪位同学的推测合理,下列方案中不可行的是___________(填字母)。
A. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
B. 向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
C. 加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
D. 适当加热该绿色溶液,观察颜色变化
17. 实验室利用和亚硫酰氯()制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
(1)实验开始先通。一段时间后,先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_______。装置c、d共同起到的作用是_______。
(2)现有含少量杂质的,为测定n值进行如下实验:
实验Ⅰ:称取样品,用足量稀硫酸溶解后,用标准溶液滴定达终点时消耗(滴定过程中转化为,不反应)。
实验Ⅱ:另取样品,利用上述装置与足量反应后,固体质量为。
则_______;下列情况会导致n测量值偏小的是_______(填标号)。
A.样品中含少量杂质
B.样品与反应时失水不充分
C.实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
(3)用上述装置、根据反应制备。已知与分子结构相似,与互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对、混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧_______(填序号),先馏出的物质为_______。
18. 一种从铜阳极泥(主要含、、)中分离提取贵金属、的工艺流程如下:
已知:“球磨提金”时,生成的高活性直接和反应生成。
; 。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,与稀反应生成二元弱酸的离子方程式为_________________________________________。
(2)“球磨提金”时,生成的反应中作氧化剂的是__________(填化学式)。
(3)“酸溶”时,转化为;“反萃取”时加入溶液后,水相中以形式存在,的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时,发生自身氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。
(4)“溶银”中,忽略溶液体积变化,若使完全溶于氨水,则反应后溶液中_______。
(5)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用,则处理滤液X时加入的物质是___________(填化学式)。
19. 以下是抗肿瘤药物中一种关键中间体G的合成路线(部分反应条件及副产物已略去):
已知以下信息:
I.B比A的相对分子质量大79;
II.反应④包含一系列过程,D的分子式为,可发生银镜反应,且具有酸性;
III.。
回答下列问题:
(1)反应①和⑥的条件分别是_______、_______。
(2)下列说法不正确的是_______(填字母)。
a.C物质能使三氯化铁溶液显紫色
b.D分子中含有的官能团有醛基、羧基和羟基
c.E能发生氧化、加成、取代、缩聚反应
d.1mol F最多可与发生加成反应
(3)反应⑤的反应类型是_______。由C和D生成E的化学反应方程式:_______。
(4)G的结构简式为_____。既能发生银镜反应,又含苯环的G的同分异构体有_______种。
(5)由2分子E生成的含有3个六元环化合物中不同化学环境的氢原子共有_______种。
20. 一种药物中间体(H)的合成路线如下:
已知:
Ⅰ. 、均为强吸电子基团
Ⅱ. 、
回答下列问题:
(1)B结构简式为__________。
(2)C中含氧官能团名称为__________;C→D反应类型为__________。
(3)E→F化学方程式为_______________________________________。
(4)C的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为_______________(写出一种即可)。
①遇FeCl3溶液显色
②含-NH2
③苯环上仅含1种化学环境的氢原子
(5)以庚二酸二甲酯和1,2-二溴乙烷为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线__________________________________________________________________。
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高三化学开学考试模拟试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列做法违反化学实验室安全要求的是
A. 活泼金属着火时选用灭火毯盖灭
B. 精密仪器起火时选用CO2灭火器扑灭
C. 眼中溅入少量强碱溶液,立即用1%硼酸溶液冲洗
D. 眼中溅入少量强酸溶液,立即用大量水冲洗,再用1%NaHCO3溶液冲洗
【答案】C
【解析】
【详解】A.活泼金属(Na、K等)能与水、反应,着火时用灭火毯隔绝空气盖灭,符合安全规范,A不符合题意;
B.灭火器灭火后无残留,不会腐蚀精密仪器,适合仪器起火扑救,符合安全规范,B不符合题意;
C.眼中溅入强碱,不能直接用硼酸溶液冲洗,正确操作是先立刻用大量流动清水持续冲洗眼睛15分钟以上,再用1%硼酸溶液中和;直接用酸液冲洗会因酸碱中和放热灼伤眼球,违反安全要求,C符合题意;
D.眼中溅入少量强酸,先大量清水稀释,再用1%溶液中和,操作规范,D不符合题意;
故选C。
2. 中国美食享誉世界,东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵,包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸等三个阶段。下列说法错误的是
A. 淀粉水解阶段有葡萄糖产生 B. 发酵制醇阶段有产生
C. 发酵制酸阶段有酯类物质产生 D. 上述三个阶段均应在无氧条件下进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉属于多糖,淀粉水解的最终产物为葡萄糖,反应为,A项正确;
B.发酵制醇阶段的主要反应为,该阶段有CO2产生,B项正确;
C.发酵制酸阶段的主要反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O、2CH3CHO+O22CH3COOH,CH3COOH与CH3CH2OH会发生酯化反应生成CH3COOCH2CH3,CH3COOCH2CH3属于酯类物质,C项正确;
D.发酵制酸阶段CH3CH2OH发生氧化反应生成CH3COOH,应在有氧条件下进行,D项错误;
答案选D。
3. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 用溶液吸收少量
B. 用和水制备少量
C. 用和浓盐酸制备
D. 用稀硝酸溶解少量粉:
【答案】C
【解析】
【详解】A.当NaOH吸收少量SO2时,应生成SO而非HSO,正确反应为:,A错误;
B.与水反应生成氢氧化钠和氧气,正确离子方程式为,原方程式系数未配平,B错误;
C.与浓盐酸加热生成Cl2的离子方程式为,各元素及电荷均守恒,C正确;
D.稀硝酸与Cu反应时,产物Cu(NO3)2应拆解为Cu2+和NO,正确离子方程式为,D错误;
故选C。
4. 实验室制备溴苯时,下列步骤中所选试剂及装置正确的是(加热及夹持装置略)
A. 溴苯合成
B. 尾气处理
C. 洗涤分液
D. 蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.制备溴苯需要液溴,不能用溴水;苯与溴水不发生取代反应,只有纯液溴在FeBr3催化下才反应,A错误;
B.尾气中含极易溶于NaOH溶液的HBr,导管直接插入液面下会发生倒吸,需要防倒吸装置(如倒扣漏斗),B错误;
C.溴苯难溶于水,洗涤后可通过分液分离有机层和水层,使用分液漏斗分液,下层液体从下口放出,装置操作规范,C正确;
D.蒸馏装置的温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,不能插入液面下,D错误;
故选C
5. 某同学进行蔗糖水解实验,并检验产物中的醛基,操作如下:向试管Ⅰ中加入1mL20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加热5分钟。打开盛有10%NaOH溶液的试剂瓶,将玻璃瓶塞倒放,取1mL溶液加入试管Ⅱ,盖紧瓶塞;向试管Ⅱ中加入5滴2%CuSO4溶液。将试管Ⅱ中反应液加入试管Ⅰ,用酒精灯加热试管Ⅰ并观察现象。实验中存在的错误有几处?
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】第1处错误:利用新制氢氧化铜溶液检验蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基时,溶液需保持弱碱性,否则作水解催化剂的酸会将氢氧化铜反应,导致实验失败,题干实验过程中蔗糖水解后溶液未冷却并碱化;第2处错误:NaOH溶液具有强碱性,不能用玻璃瓶塞,否则NaOH与玻璃塞中SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3,会导致瓶盖无法打开,共2处错误,故答案为B。
6. 工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是
A. 吸收过程中有气体生成 B. 结晶后母液中含有NaHCO3
C. 气流干燥湿料时温度不宜过高 D. 中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
【答案】B
【解析】
【分析】根据工艺流程逆向分析可知,以二氧化硫和纯碱为原料,得到结晶成分为NaHSO3,则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,溶液呈酸性,所以加入纯碱进行中和,涉及的反应为:H2SO3+2Na2CO3= Na2SO3+ 2NaHCO3,NaHSO3+ Na2CO3= Na2SO3+ NaHCO3,所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫气体进行混合吸收,此时吸收过程中发生反应为:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓,SO2+ NaHCO3= CO2+ NaHSO3↓,此时会析出大量NaHSO3晶体,经过离心分离,将得到的湿料再进行气流干燥,最终得到NaHSO3产品,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知,吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;
B.结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,没有NaHCO3,假设产物中存在NaHCO3,则其会与生成的NaHSO3发生反应,且NaHCO3溶解度较低,若其残留于母液中,会使晶体不纯,假设不成立,B错误;
C.NaHSO3高温时易分解变质,所以气流干燥过程中温度不宜过高,C正确;
D.结合上述分析可知,中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正确;
故选B。
7. 药物他扎罗汀(T)的结构简式如图所示,下列关于T的说法正确的是
A. 存在顺反异构
B. 共直线的C原子最多有6个
C. 分子中电负性最小的元素是C
D. 红外光谱中出现、和的吸收峰
【答案】D
【解析】
【详解】A.该分子中无碳碳双键,不存在顺反异构,A错误;
B.碳碳三键为直线结构,与三键共线的碳原子包括:与三键直接相连的苯环碳及其对位碳、三键的2个碳原子、与三键直接相连的吡啶环碳及其对位碳、酯基中的羰基碳,共有7个碳原子共线,B错误;
C.电负性同周期从左到右增大,同主族从上到下减小;分子含元素C、H、O、N、S,电负性最小的是H,不是C,C错误;
D.结构中存在碳碳三键、 酯基,酯基中包含羰基以及,所以红外光谱会对应出现三种官能团的特征吸收峰,D正确;
故选D。
8. 崖柏素具天然活性,有酚的通性,结构如图。关于崖柏素的说法错误的是
A. 可与溴水发生取代反应
B. 可与溶液反应
C. 分子中的碳原子不可能全部共平面
D. 与足量加成后,产物分子中含手性碳原子
【答案】B
【解析】
【分析】由题中信息可知,γ-崖柏素中碳环具有类苯环的共轭体系,其分子中羟基具有类似的酚羟基的性质。此外,该分子中还有羰基可与氢气发生加成反应转化为脂环醇。
【详解】A.酚可与溴水发生取代反应,γ-崖柏素有酚的通性,且γ-崖柏素的环上有可以被取代的H,故γ-崖柏素可与溴水发生取代反应,A说法正确;
B.酚类物质不与NaHCO3溶液反应,γ-崖柏素分子中没有可与NaHCO3溶液反应的官能团,故其不可与NaHCO3溶液反应,B说法错误;
C.γ-崖柏素分子中有一个异丙基,异丙基中间的碳原子与其相连的3个碳原子不共面,故其分子中的碳原子不可能全部共平面,C说法正确;
D.γ-崖柏素与足量H2加成后转化为 ,产物分子中含手性碳原子(与羟基相连的C原子是手性碳原子),D说法正确;
综上所述,本题选B。
9. 实验室制备过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用氧化制备;②水溶后冷却,调溶液至弱碱性,歧化生成和;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得。下列说法正确的是
A. ①中用瓷坩埚作反应器
B. ①中用作强碱性介质
C. ②中只体现氧化性
D. 转化为的理论转化率约为66.7%
【答案】D
【解析】
【分析】由题中信息可知,高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化 MnO2制备K2MnO4,然后水溶后冷却调溶液pH至弱碱性使K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,Mn元素的化合价由+6变为+7和+4。
【详解】A.①中高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化 MnO2制备K2MnO4,由于瓷坩埚易被强碱腐蚀,故不能用瓷坩埚作反应器,A说法不正确;
B.制备KMnO4时为防止引入杂质离子,①中用KOH作强碱性介质,不能用,B说法不正确;
C.②中K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,故其既体现氧化性又体现还原性,C说法不正确;
D.根据化合价的变化分析,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2:1,根据Mn元素守恒可知,MnO2中的Mn元素只有转化为KMnO4,因此,MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%,D说法正确;
综上所述,本题选D。
10. 已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是
A. 苯胺既可与盐酸也可与溶液反应
B. 由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C. 苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
D. ①、②、③均为两相混合体系
【答案】C
【解析】
【分析】由题给流程可知,向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸,盐酸将微溶于水的苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐,分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ;向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺,分液得到苯胺粗品①;向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸,分液得到废液和有机相Ⅱ,向有机相Ⅱ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ;向水相Ⅱ中加入盐酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。
【详解】A.苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应,但不能与氢氧化钠溶液反应,故A错误;
B.由分析可知,得到苯胺粗品①的分离方法为分液,得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤,获取两者的操作方法不同,故B错误;
C.由分析可知,苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得,故C正确;
D.由分析可知,①、②为液相,③为固相,都不是两相混合体系,故D错误;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 完成下列实验所用部分仪器或材料选择正确的是
实验内容
仪器或材料
A
灼烧海带
坩埚、泥三角
B
加热浓缩溶液
表面皿、玻璃棒
C
称量固体
电子天平、称量纸
D
量取稀
移液管、锥形瓶
A. A B. B C. C D. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A.灼烧海带需在坩埚中进行,并用泥三角支撑坩埚于铁架台上加热,仪器选择正确,A正确;
B.加热浓缩NaCl溶液应使用蒸发皿(而非表面皿)和玻璃棒,表面皿无法直接加热,B错误;
C.NaOH易潮解且腐蚀性强,称量时应置于烧杯或表面皿中,而非称量纸上,C错误;
D.量取25.00mL的稀硫酸可以用25mL的移液管量取,并注入锥形瓶中,D正确;
故选AD。
12. 钢渣中富含等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的元素,流程如下。已知:能溶于水;,。下列说法错误的是
A. 试剂X可选用粉
B. 试剂Y可选用盐酸
C. “分离”后元素主要存在于滤液Ⅱ中
D. “酸浸”后滤液Ⅰ的过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
【答案】A
【解析】
【分析】钢渣通过盐酸酸浸,得到滤液I中含有Fe2+、Fe3+、Ca2+等,滤渣I为SiO2,滤渣I加入NaOH溶液碱浸,得到含有Na2SiO3的浸取液,加入试剂Y(可以是盐酸)生成硅酸沉淀,最后得到SiO2,滤液I加入试剂X和H2C2O4分离,由于Fe2(C2O4)3能溶于水,试剂X将Fe2+氧化为Fe3+,再加入H2C2O4,使CaC2O4先沉淀,滤渣II为CaC2O4,滤液II中有Fe3+,依次解题。
【详解】A.根据分析,加入试剂X的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,试剂X应该是氧化剂,不可以是Fe粉,A错误;
B.加入试剂Y,将Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀,最后转化为SiO2,试剂Y可以是盐酸,B正确;
C.根据分析,“分离”后Fe元素主要存在于滤液II中,C正确;
D.“酸浸”后滤液I中pH过小,酸性强,造成C2浓度小,使Ca2+(aq)+ C2(aq) CaC2O4(s)平衡逆向移动,得到CaC2O4沉淀少,滤渣II质量减少,D正确;
答案选A。
13. 药物盐酸茚洛秦(Q)的合成路线如下,下列说法正确的是
A. M→N为取代反应
B. N比P更易被氧化
C. M、P均可与Na2CO3溶液反应
D. 已知Q被酸性KMnO4溶液氧化时有CO2生成,则另一产物为
【答案】A
【解析】
【详解】A.的反应是M中酚羟基的氢原子与含溴试剂发生取代反应,A正确;
B.N中官能团为羰基, P中官能团为醇羟基且与羟基相连的碳原子上有氢,羟基比羰基更易被氧化,因此P比N更易被氧化,B错误;
C. M含酚羟基,酚羟基酸性强于、弱于,可与反应生成酚钠和;但P中只有醇羟基,不能与反应,C错误;
D.与苯环相连的碳原子存在氢原子,该碳原子可直接被酸性KMnO4溶液氧化为羧基,则五元环上的化学键断裂,中间的碳原子被氧化为CO2,另一产物应为,D错误;
故选A。
14. 以异丁醛为原料制备化合物Q的合成路线如下,下列说法错误的是
A. M系统命名为2-甲基丙醛
B. 若原子利用率为100%,则X是甲醛
C. 用酸性溶液可鉴别N和Q
D. 过程中有生成
【答案】CD
【解析】
【分析】由图示可知,M到N多一个碳原子,M与X发生加成反应得到N,X为甲醛,N与CH2(COOC2H5)发生先加成后消去的反应,得到P,P先在碱性条件下发生取代反应,再酸化得到Q。
【详解】A.M属于醛类醛基的碳原子为1号,名称为2-甲基丙醛,A正确;
B.根据分析,若M+X→N原子利用率为100%,则X为HCHO,B正确;
C.N有醛基和-CH2OH,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,Q有碳碳双键,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别N和Q,C错误;
D.根据P、Q的结构,结合反应条件分析的过程,两个酯基水解成两分子乙醇和两个羧酸根离子,再酸化为两个连在同一个双键碳上的羧基,加热脱羧生成二氧化碳,剩余羧基与羟基酯化生成内酯,整个过程不会产生,D错误;
答案选CD。
15. 实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是
A. G与H均为氧化产物 B. 实验中KMnO4只作氧化剂
C. Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D. G与H的物质的量之和可能为0.25mol
【答案】BD
【解析】
【分析】KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2,K2MnO4、MnO2均具有氧化性,在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl2,K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2,因此气体单质G为O2,气体单质H为Cl2。
【详解】A.加热KMnO4固体的反应中,O元素化合价由-2升高至0被氧化,加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中,Cl元素化合价由-1升高至0被氧化,因此O2和Cl2均为氧化产物,故A正确;
B.KMnO4固体受热分解过程中,Mn元素化合价降低被还原,部分O元素化合价升高被氧化,因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂,故B错误;
C.Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为 ,Mn元素至少参加了3个氧化还原反应,故C正确;
D.每生成1mol O2转移4mol电子,每生成1mol Cl2转移2mol电子,若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的,则气体的物质的量最大,由2KMnO4~5Cl2可知,n(气体)max=0.25mol,但该气体中一定含有O2,因此最终所得气体的物质的量小于0.25mol,故D错误;
综上所述,说法错误的是BD,故答案为:BD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 治理氮氧化物(NOx)的污染是化学研究的重要课题之一,某研究性小组设计了如下所示装置图探究与炽热的铁粉反应。回答下列问题:
已知:能被酸性高锰酸钾溶液氧化成
(1)装置A中盛放浓硝酸的仪器名称为___________,直角导管c的作用为___________。
(2)实验前,要先通一段时间氮气,其目的是___________。
(3)写出装置A中反应的离子方程式:___________。
(4)装置B中试剂为___________(填化学式),其目的是___________。
(5)实验过程中,装置E中溶液颜色变浅,则装置E发生的离子方程式为___________。
(6)有同学发现装置A中溶液呈绿色,而不显蓝色;甲同学认为是该溶液中硝酸铜质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液溶解了生成的气体所致。丙同学设计方案来判断哪位同学的推测合理,下列方案中不可行的是___________(填字母)。
A. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
B. 向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
C. 加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
D. 适当加热该绿色溶液,观察颜色变化
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 维持装置内压强平衡,使浓硝酸能顺利流下
(2)将装置中的空气排净
(3)
(4) ①. ②. 生成NO
(5) (6)C
【解析】
【分析】反应开始前,打开弹簧夹a和b,用氮气将装置中的空气排干净;实验开始时关闭弹簧夹a,打开分液漏斗活塞,浓硝酸与铜反应生成二氧化氮,二氧化氮与B装置中的水反应生成NO,C装置用来干燥NO,NO进入D装置中与铜反应,可通过观察铜粉颜色变化看反应是否发生;E中酸性高锰酸钾溶液可与剩余的NO反应,F的作用为观察气泡证明有N2生成。
【小问1详解】
装置A中盛放浓硝酸的仪器名称为分液漏斗;直角导管c的作用为维持装置内压强平衡,使浓硝酸能顺利流下;
【小问2详解】
实验前,要先通一段时间氮气,其目的是将装置中的空气排净,防止干扰实验;
【小问3详解】
写出装置A中为铜和浓硝酸反应,离子方程式为;
【小问4详解】
由分析知,装置B中试剂为;二氧化氮与B装置中的水反应生成NO;
【小问5详解】
装置E中溶液颜色变浅,E中酸性高锰酸钾溶液可与剩余的NO反应,则装置E发生的离子方程式为;
【小问6详解】
A.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,若饱和溶液变为绿色,可判断乙同学的观点是否正确,该方案可行,A错误;
B.向该绿色溶液中通入氮气,降低气体的溶解度,使溶解在其中的气体逸出,观察颜色变化,可判断乙同学的观点是否正确,该方案可行,B错误;
C.加水稀释绿色溶液,溶液中铜离子浓度降低,同时二氧化氮和水反应,不能证明颜色变化的原因,该方案不可行,C正确;
D.适当加热该绿色溶液,可以降低气体的溶解度,使溶解在其中的气体逸出,观察颜色变化,可判断乙同学的观点是否正确,该方案可行,D错误;
故选C。
17. 实验室利用和亚硫酰氯()制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
(1)实验开始先通。一段时间后,先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_______。装置c、d共同起到的作用是_______。
(2)现有含少量杂质的,为测定n值进行如下实验:
实验Ⅰ:称取样品,用足量稀硫酸溶解后,用标准溶液滴定达终点时消耗(滴定过程中转化为,不反应)。
实验Ⅱ:另取样品,利用上述装置与足量反应后,固体质量为。
则_______;下列情况会导致n测量值偏小的是_______(填标号)。
A.样品中含少量杂质
B.样品与反应时失水不充分
C.实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
(3)用上述装置、根据反应制备。已知与分子结构相似,与互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对、混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧_______(填序号),先馏出的物质为_______。
【答案】(1) ①. a ②. FeCl2∙4H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl ③. 冷凝回流SOCl2
(2) ①. ②. AB
(3) ①. ⑥⑩③⑤ ②. CCl4
【解析】
【分析】SOCl2与H2O反应生成两种酸性气体,FeCl2∙4H2O与SOCl2制备无水FeCl2的反应原理为:SOCl2吸收FeCl2∙4H2O受热失去的结晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,从而制得无水FeCl2。
【小问1详解】
实验开始时先通N2,排尽装置中的空气,一段时间后,先加热装置a,产生SOCl2气体充满b装置后再加热b装置,装置b中发生反应的化学方程式为FeCl2∙4H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;装置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2;答案为:a;FeCl2∙4H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;冷凝回流SOCl2。
【小问2详解】
滴定过程中将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,反应的离子方程式为6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,则m1g样品中n(FeCl2)=6n()=6cV×10-3mol;m1g样品中结晶水的质量为(m1-m2)g,结晶水物质的量为mol,n(FeCl2):n(H2O)=1:n=(6cV×10-3mol):mol,解得n=;
A.样品中含少量FeO杂质,溶于稀硫酸后生成Fe2+,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大,使n的测量值偏小,A项选;
B.样品与SOCl2反应时失水不充分,则m2偏大,使n的测量值偏小,B项选;
C.实验I称重后,样品发生了潮解,样品的质量不变,消耗的K2Cr2O7溶液的体积V不变,使n的测量值不变,C项不选;
D.滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小,使n的测量值偏大,D项不选;
答案选AB。
【小问3详解】
组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯,按由下而上、从左到右的顺序组装,安装顺序为①⑨⑧,然后连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦,接着连接尾接管⑩,TiCl4极易水解,为防止外界水蒸气进入,最后连接③⑤,安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于TiCl4、CCl4分子结构相似,TiCl4的相对分子质量大于CCl4,TiCl4分子间的范德华力较大,TiCl4的沸点高于CCl4,故先蒸出的物质为CCl4;答案为:⑥⑩③⑤;CCl4。
18. 一种从铜阳极泥(主要含、、)中分离提取贵金属、的工艺流程如下:
已知:“球磨提金”时,生成的高活性直接和反应生成。
; 。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,与稀反应生成二元弱酸的离子方程式为_________________________________________。
(2)“球磨提金”时,生成的反应中作氧化剂的是__________(填化学式)。
(3)“酸溶”时,转化为;“反萃取”时加入溶液后,水相中以形式存在,的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时,发生自身氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。
(4)“溶银”中,忽略溶液体积变化,若使完全溶于氨水,则反应后溶液中_______。
(5)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用,则处理滤液X时加入的物质是___________(填化学式)。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 将+3价的还原为+1价、提供配体 ②.
(4)
(5)
【解析】
【分析】铜阳极泥原料主要含、、,先加入稀硝酸、稀硫酸进行酸浸,、被硝酸氧化溶解生成、、二元弱酸与,、、二元弱酸进入滤液,留在沉淀中;沉淀加入、球磨提金,氧化氯离子生成活性,将氧化为,经稀盐酸酸溶得到水溶液,有机萃取剂萃取金进入有机相,水相分离后有机相中加入反萃取,既作还原剂还原又提供配体形成,再经稀盐酸酸化,发生自身氧化还原析出单质;酸浸滤液中加入沉银得到沉淀,加氨水溶银生成可溶性络离子,再用水合肼还原提银析出单质,释放得到滤液;
【小问1详解】
中为价被氧化为,为价被氧化为,被还原为,结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为;
【小问2详解】
“球磨提金”时,加入的在酸性条件下氧化生成,元素化合价降低,作氧化剂;
【小问3详解】
具有还原性,将中价还原为低价价;作为配体,与形成络离子进入水相实现反萃取,因此的作用为将+3价的还原为+1价,提供配体;中降价生成单质,元素部分转化为、部分为,结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为;
【小问4详解】
已知:;,总反应为,平衡常数。完全溶于氨水,平衡时,代入,得平衡游离,因此;
【小问5详解】
还原提银时水合肼与银氨络离子反应释放,滤液含铵盐,球磨提金工序需要,向滤液加入,将转化为,可循环至球磨提金步骤。
19. 以下是抗肿瘤药物中一种关键中间体G的合成路线(部分反应条件及副产物已略去):
已知以下信息:
I.B比A的相对分子质量大79;
II.反应④包含一系列过程,D的分子式为,可发生银镜反应,且具有酸性;
III.。
回答下列问题:
(1)反应①和⑥的条件分别是_______、_______。
(2)下列说法不正确的是_______(填字母)。
a.C物质能使三氯化铁溶液显紫色
b.D分子中含有的官能团有醛基、羧基和羟基
c.E能发生氧化、加成、取代、缩聚反应
d.1mol F最多可与发生加成反应
(3)反应⑤的反应类型是_______。由C和D生成E的化学反应方程式:_______。
(4)G的结构简式为_____。既能发生银镜反应,又含苯环的G的同分异构体有_______种。
(5)由2分子E生成的含有3个六元环化合物中不同化学环境的氢原子共有_______种。
【答案】(1) ①. Br2、铁粉 ②. 铜、氧气、加热
(2)bd (3) ①. 加成反应 ②. +
(4) ①. ②. 24
(5)6
【解析】
【分析】反应④包含一系列过程,D的分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,则D为OHCCOOH,根据D、E结构简式知,CD发生加成反应生成E,则C为 ,B比A的相对分子质量大79,则B为 、A为 ,A需要和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成B,B发生水解反应生成C;E发生催化氧化生成F,F发生信息[3]的反应生成G为 ,结合题目分析解答。
【小问1详解】
反应①为甲苯和溴的取代反应,条件是Br2、铁粉,⑥为醇的催化氧化反应,条件是铜、氧气、加热,故答案为:Br2、铁粉;铜、氧气、加热;
【小问2详解】
a.C为,属于酚类物质,属于C物质能使三氯化铁溶液显紫色,故正确;
b.D为OHCCOOH,D分子中含有羧基和醛基,故错误;
c.E中含有醇羟基、酚羟基、羧基,醇羟基和酚羟基能发生氧化反应,苯环能发生加成反应,羟基、羧基能发生取代反应,羧基和醇羟基能发生缩聚反应,故正确;
d.F中苯环和羰基都能和氢气发生加成反应,但羧基不能和氢气发生加成反应,则1molF最多可与4molH2发生加成反应,故错误;
故选bd;
【小问3详解】
反应⑤的类型是加成反应,由C 和D生成E的化学反应方程式:+;
【小问4详解】
根据上述推断G的结构简式为;其同分异构体中既能发生银镜反应,又含苯环的一共有24种。即①含有—CHO、—OH、—CH3三个取代基,两个在对位,另一个有2种位置;两个在间位,另一个有4种位置;两个在邻位,另一个有4种位置;②含有—OH和—CH2—CHO两个取代基的共4种;含有—CHO和—CH2OH两个取代基的共3种;含有—CHO和—OCH3两个取代基的共3种;含有—CH3和—OOCH两个取代基的共3种;③含有—CH2OOCH一个取代基的有1种,共计24种;
【小问5详解】
由于E分子中既有—OH又有—COOH,则2个E分子之间发生酯化反应生成六元环酯,再加上两个六元苯环,即为含有3个六元环的化合物,其结构简式为,这是一个对称结构的有机物,含有不同化学环境的氢原子一共为6种,分别是苯环上3种,—OH上1种,—CH3上1种,CH原子团上1种。
20. 一种药物中间体(H)的合成路线如下:
已知:
Ⅰ. 、均为强吸电子基团
Ⅱ. 、
回答下列问题:
(1)B结构简式为__________。
(2)C中含氧官能团名称为__________;C→D反应类型为__________。
(3)E→F化学方程式为_______________________________________。
(4)C的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为_______________(写出一种即可)。
①遇FeCl3溶液显色
②含-NH2
③苯环上仅含1种化学环境的氢原子
(5)以庚二酸二甲酯和1,2-二溴乙烷为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线__________________________________________________________________。
【答案】(1) (2) ①. 酯基 ②. 还原反应
(3) (4)或
(5)
【解析】
【分析】由流程图可知,与A在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成B(),结合B的化学式可得A为,则B为;B在乙醇钠、乙醇体系中和发生已知Ⅰ的取代反应得到C,结合E的结构可知C为(),C在作用下与氢气发生还原反应得到D(),D再与发生加成反应生成E,E和在、环境下发生N上的取代反应得到F(),F经NaH、DMF分子内环合得到G(),G在氯化钠、水、DMSO条件下脱酯基得到目标产物H;
【小问1详解】
由分析可知,B的结构简式为;
【小问2详解】
由分析可知,C的结构简式为为,含氧官能团为酯基;C在作用下与氢气发生还原反应得到D;
【小问3详解】
由分析可知,E和在环境下发生N上的取代反应得到F()和,化学方程式为;
【小问4详解】
由题,满足条件①遇显色则含酚羟基;②含;③苯环仅1种等效氢则苯环为对称四取代,两对取代基对位分布,则符合条件的C的同分异构体为或;
【小问5详解】
结合题中流程,在条件下发生已知Ⅱ的反应生成,在乙醇钠、乙醇体系中与发生已知Ⅰ的取代反应生成,在加热下脱酯得到目标产物,则补全流程图为。
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