精品解析:云南省昆明市东川区高级中学2026-2027学年高三上学期适应性月考(一)化学试卷
2026-10-04
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内容正文:
东川区高级中学2026—2027学年上学期高考适应性月考卷(一)
化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:Li:7 Na:23 Si:28 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Mn:55 Br:80
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与人们的生产活动和日常生活紧密相连,息息相关。下列物质的成分或主要成分对应错误的是
A. 衣服的面料涤纶:聚对苯二甲酸乙二酯
B. 制作纸张的竹子:蛋白质
C. 制作轴承的金刚砂:碳化硅
D. 制造轮胎的天然橡胶:聚异戊二烯
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的电子式: B. 分子的球棍模型:
C. 的结构示意图: D. 乙炔的结构式:
3. 一种天然保幼激素的结构简式为,下列有关该物质的说法错误的是
A. 分子式为
B. 与发生加成反应最多可得3种产物
C. 可发生取代、氧化、还原、水解反应
D. 有2个手性碳原子
4. 完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A. 实验室制 B. 实验室收集 C. 验证易溶于水且溶液呈碱性 D. 除去中混有的少量
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 中含有0.1个阳离子
B. 反应消耗时,产生的分子数为0.75
C. 和的混合物中含,则混合物中质子数为28
D. 25℃,101 kPa下,28 L氢气中含有质子的数目为2.5
6. 有机化合物甲经两步反应转化为丙,如图所示,下列叙述错误的是
A. 甲和丙均可与酸性溶液发生反应
B. 反应的无机试剂是液溴和铁粉,实际起催化作用的是
C. 反应的产物中可能含有未反应的甲,可用溴的四氯化碳溶液检验是否含甲
D. 反应属于取代反应
7. 实验室常用标定,同时使再生,其反应原理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应Ⅰ中是还原剂
B. 由反应Ⅰ、Ⅱ可知,氧化性:
C. 和在水溶液中能大量共存
D. 发生反应Ⅰ和反应Ⅱ时,溶液颜色均发生了变化
8. 、、、是周期表中前号原子序数依次增大的主族元素,部分性质如下表,下列说法正确的是
W
某种单质被称为地球生物的保护伞
X
、形成的化合物中阴阳离子个数比为
Y
的最外层电子数是、的最外层电子数之和
Z
X和Z不在同一主族
A. Z的单质能与水反应生成氢气
B. X的最高价氧化物对应水化物为弱碱
C. W是元素周期表中非金属性最强的元素
D. 简单离子半径:
9. 人体缺乏维生素A会出现皮肤干燥、夜盲症等症状。维生素A又称视黄醇,分子结构如图所示,下列说法正确的是
A. 1 mol维生素A最多能与7 mol H2发生加成反应
B. 维生素A不能被氧化为醛
C. 维生素A是一种易溶于水的醇
D. 维生素A的分子式为C20H30O
10. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
在淀粉溶液中加稀硫酸,水浴加热一段时间,冷却后加入新制Cu(OH)2浊液并煮沸,没有生成砖红色沉淀
淀粉没有水解
B
向Na2SiO3溶液中滴加盐酸,溶液变浑浊
非金属性:Cl>Si
C
向试管中加入2mL0.5mol/L的CuCl2溶液,加热溶液由蓝色变为黄绿色;再置于冷水中,溶液又恢复蓝色
溶液中存在平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O该反应正向吸热
D
将CH4和C2H4混合气体通入足量酸性高锰酸钾溶液,溶液颜色变浅
可以用酸性高锰酸钾溶液除去CH4中混有的C2H4
A. A B. B C. C D. D
11. 酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构如图。下列有关酚酞的说法错误的是
A. 分子中碳原子杂化方式为、
B. 分子中没有手性碳原子
C. 常温下,在水中溶解度比在乙醇中大
D. 1 mol酚酞与足量NaOH溶液反应时消耗3 mol NaOH
12. 双极膜可用于电解葡萄糖(R—CHO)溶液同时制备山梨醇()和葡萄糖酸(R—COOH),其中,为。电解原理示意图如下(忽略副反应)。
已知:在电场作用下,双极膜可将水解离,在两侧分别得到和。
下列说法不正确的是
A. 右侧的电极与电源的正极相连
B. 阴极的电极反应:
C. 一段时间后,阳极室的增大
D. 每生成1mol山梨醇,理论上同时可生成1mol葡萄糖酸
13. 是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为,晶胞如图所示,下列说法错误的是
A. 合成反应中,还原剂是和C
B. 晶胞中含有的个数为4
C. 每个周围与它最近且距离相等的有8个
D. 为V形结构
14. 聚碳酸酯(简称PC)具有极高的可塑性和光学性能,可制作成光学透镜,其合成原理和分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. M与对苯二酚互为同系物 B. N分子中最多25个原子共平面
C. 1molN最多可消耗4molNaOH D. ,化合物X为苯酚
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 利用锌浸出渣(含ZnFe2O4、CaSO4、SiO2等)制备碳酸锌的工艺流程如图。
已知:,。
回答下列问题:
(1)实验室中模拟“一段焙烧”操作时,应将原料置于___________(填仪器名称)中进行。
(2)图1为“一段焙烧”反应前(a)和反应后(b)的X射线衍射谱图,该反应的化学方程式为___________。
(3)图2为“一段焙烧”和“二段焙烧”可能发生反应∆G-T的关系,“一段焙烧”发生丙线对应的反应,“二段焙烧”可能发生甲线和乙线对应的反应。“二段焙烧”的最佳温度区间为___________。若“二段焙烧”的温度过高,会导致锌的浸出率大幅下降,原因为___________。
(4)“滤渣”的主要成分除CaSO4外,还有___________(填化学式)。
(5)“沉锌”过程中发生反应的离子方程式为___________。
(6)“滤液”中___________mol⋅L-1。
16. 苯胺是重要的有机化工原料,其实验室制备原理如下:,相关信息如下:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度
溶解性
硝基苯
123
5.9
210.9
1.20
不溶于水,易溶于乙醚
苯胺
93
184.0
1.02
微溶于水,易溶于乙醚
乙酸
60
16.6
117.9
1.05
与水互溶
乙醚
74
34.5
0.71
微溶于水
已知:苯胺为无色油状液体,具有较强的还原性;苯胺具有碱性,能与酸反应生成盐。反应装置I和蒸馏装置Ⅱ(加热、夹持等装置略)如下:
实验步骤为:
①向装置I双颈烧瓶中加入13.5 g铁粉、25.00 mL水及1.50 mL乙酸,加热煮沸10 min;
②稍冷后,通过仪器A缓慢滴入8.20 mL硝基苯(0.08 mol),再加热回流30 min;
③将装置I改成水蒸气蒸馏装置,蒸馏收集苯胺-水馏出液;
④将苯胺-水馏出液用NaCl饱和后,转入分液漏斗静置分层,分出有机层;水层用乙醚萃取,分出醚层;合并有机层和醚层,用粒状氢氧化钠干燥,得到苯胺醚溶液;
⑤将苯胺醚溶液加入圆底烧瓶(装置Ⅱ),先蒸馏回收乙醚,再蒸馏收集180~185℃馏分,得到粗苯胺。
回答下列问题:
(1)装置I中仪器A的名称为_________。
(2)步骤④中将苯胺-水馏出液用NaCl饱和的原因是_________;第二次分液,醚层位于_________层(填“上”或“下”)。
(3)回收乙醚后,需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸馏,这样操作的原因是_________。
(4)下列说法正确的是_________(填标号)。
a.缓慢滴加硝基苯仅仅是为了减小反应速率
b.蒸馏时需加沸石,防止暴沸
c.用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯
d.蒸馏回收乙醚,无需尾气处理
(5)直接蒸馏得到苯胺的纯度往往不高,可设计如下方案进行提纯。
①过程Ⅱ中发生反应的离子方程式为_________。
②减压蒸馏的优点有_________;若减压蒸馏得到产品3.50 mL,则该实验合成苯胺的产率为_________(保留2位有效数字)。
17. 有机物F是重要的医药合成中间体,其一种合成路线如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)物质B的系统命名法的名称为________________________________________;物质B中氧原子的杂化方式为________________。物质B的酸性________苯酚(填:“>”“<”或“=”)。
(2)C→D的反应类型为________________________________________。
(3)物质F中官能团的名称为________________________________________________________________。
(4)B→C的化学方程式为____________________________________________________________________。
(5)E的结构简式为________________________。
(6)C有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①与碳酸氢钠溶液反应产生气体;②苯环上有2个取代基。
18. 化合物H是新研发的医学成像示踪剂。H的一种合成路线如下:
回答下列问题。
(1)A中含氧官能团有_________(填名称)。A的核磁共振氢谱有_________组峰;峰面积比是_________(从大到小排列)。
(2)B中所有氢原子的化学环境相同,B的名称为_________。
(3)E的结构简式为_________。
(4)是一种三级胺(三烃基胺),其同分异构体中,属于三级胺的有_________种(不考虑立体异构)。
(5)⑤的反应类型是_________。
(6)参照反应①,写出以甲苯和B为原料合成化合物的路线:_________。
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东川区高级中学2026—2027学年上学期高考适应性月考卷(一)
化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:Li:7 Na:23 Si:28 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Mn:55 Br:80
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与人们的生产活动和日常生活紧密相连,息息相关。下列物质的成分或主要成分对应错误的是
A. 衣服的面料涤纶:聚对苯二甲酸乙二酯
B. 制作纸张的竹子:蛋白质
C. 制作轴承的金刚砂:碳化硅
D. 制造轮胎的天然橡胶:聚异戊二烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯的商品名,是常用的合成纤维面料,A正确;
B.竹子属于植物纤维类材料,主要成分是纤维素,蛋白质多为动物毛发、蚕丝等物质的主要成分,对应错误,B错误;
C.金刚砂的成分为碳化硅,硬度高耐磨性好,可用于制作轴承,C正确;
D.天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,弹性好适合制造轮胎,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的电子式: B. 分子的球棍模型:
C. 的结构示意图: D. 乙炔的结构式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.是共价化合物,其电子式为,故A错误;
B.为正四面体形,分子的球棍模型:,故B正确;
C.Al的原子序数为13,即的结构示意图:,故C正确;
D.乙炔含有碳碳三键,结构式为:,故D正确;
故选A。
3. 一种天然保幼激素的结构简式为,下列有关该物质的说法错误的是
A. 分子式为
B. 与发生加成反应最多可得3种产物
C. 可发生取代、氧化、还原、水解反应
D. 有2个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式计算,分子含19个C,不饱和度为4(2个碳碳双键、1个环氧环、1个酯基羰基),H数目为,O数目为3,分子式为,A正确;
B.该物质中只有2个碳碳双键可与加成(酯基、醚键不与加成),两个双键结构不同,加成产物有仅加成第一个双键、仅加成第二个双键、两个双键均加成,共3种,B正确;
C.分子中饱和烃基上的氢可发生取代反应,碳碳双键可被酸性高锰酸钾氧化、可与加成发生还原反应,酯基可发生水解反应,C正确;
D.手性碳原子是连有4个不同原子或基团的饱和碳原子,该分子中共有3个手性碳原子,如图,不是2个,D错误;
故选D。
4. 完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A. 实验室制 B. 实验室收集 C. 验证易溶于水且溶液呈碱性 D. 除去中混有的少量
【答案】D
【解析】
【详解】A.MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2,固液加热的反应该装置可用于制备Cl2,A项正确;
B.C2H4不溶于水,可选择排水收集,B项正确;
C.挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉,红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质,C项正确;
D.Na2CO3与HCl、CO2发生反应,不能达到除杂的目的,应该选用饱和NaHCO3溶液,D项错误;
故选D。
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 中含有0.1个阳离子
B. 反应消耗时,产生的分子数为0.75
C. 和的混合物中含,则混合物中质子数为28
D. 25℃,101 kPa下,28 L氢气中含有质子的数目为2.5
【答案】C
【解析】
【详解】A.的物质的量为,含(阳离子),故阳离子数为,A错误;
B.选项未说明处于标准状况,无法确定的物质的量,无法计算生成的分子数,B错误;
C.含质子数为,含质子数为,混合物含说明混合物总物质的量为,无论二者比例如何,质子数均为,C正确;
D.、为常温常压,气体摩尔体积大于,的物质的量小于,每个含2个质子,故质子数小于,D错误;
故选C。
6. 有机化合物甲经两步反应转化为丙,如图所示,下列叙述错误的是
A. 甲和丙均可与酸性溶液发生反应
B. 反应的无机试剂是液溴和铁粉,实际起催化作用的是
C. 反应的产物中可能含有未反应的甲,可用溴的四氯化碳溶液检验是否含甲
D. 反应属于取代反应
【答案】B
【解析】
【分析】由合成路线,甲经二步转化为丙,由C=C引入两个-OH,则反应(1)为 C=C 与卤素单质的加成反应,反应(2)为卤素原子的水解反应,以此来解答;
【详解】A.甲含有碳碳双键,丙含有醇羟基,二者均能被酸性溶液氧化,可发生反应,A正确;
B.反应(1)为碳碳双键的加成反应,只需溴水或溴的四氯化碳溶液即可,不需要作催化剂,是苯环上卤代反应的催化剂,B错误;
C.甲含有碳碳双键,可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色,丙不与溴的四氯化碳溶液反应,因此可用该试剂检验是否含甲,C正确;
D.反应(2)是卤代烃的水解反应,卤素原子被羟基取代,属于取代反应,D正确;
故选B。
7. 实验室常用标定,同时使再生,其反应原理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应Ⅰ中是还原剂
B. 由反应Ⅰ、Ⅱ可知,氧化性:
C. 和在水溶液中能大量共存
D. 发生反应Ⅰ和反应Ⅱ时,溶液颜色均发生了变化
【答案】C
【解析】
【分析】先根据图示明确两个反应的本质: 反应Ⅰ:强氧化剂将氧化为,自身被还原为; 反应Ⅱ:生成的作为氧化剂,将氧化为,自身被还原回,实现再生,完成用标定的过程。
【详解】A.反应Ⅰ中的元素化合价从+2升高到+7,失电子作还原剂,A正确;
B.氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物,反应Ⅰ中是氧化剂,是氧化产物,故氧化性;反应Ⅱ中是氧化剂,是氧化产物,故氧化性,综上氧化性:,B正确;
C.由氧化性顺序可知,可将氧化为,二者在水溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;
D.反应Ⅰ中几乎无色的转化为紫红色的,溶液颜色发生变化;反应Ⅱ中紫红色的转化为几乎无色的,浅绿色的转化为棕黄色的,溶液颜色发生变化,D正确;
故选C。
8. 、、、是周期表中前号原子序数依次增大的主族元素,部分性质如下表,下列说法正确的是
W
某种单质被称为地球生物的保护伞
X
、形成的化合物中阴阳离子个数比为
Y
的最外层电子数是、的最外层电子数之和
Z
X和Z不在同一主族
A. Z的单质能与水反应生成氢气
B. X的最高价氧化物对应水化物为弱碱
C. W是元素周期表中非金属性最强的元素
D. 简单离子半径:
【答案】A
【解析】
【分析】、、、是周期表中前号原子序数依次增大的主族元素,W的某种单质为地球生物保护伞,故W为O;X、W形成的化合物阴阳离子个数比为1∶2,结合原子序数可知X为;Y最外层电子数为,原子序数大于,故Y为;Z原子序数大于,且与不同主族,故Z为。
【详解】A.Z为,单质可与水反应生成氢氧化钙和氢气,A正确;
B.X的最高价氧化物对应水化物为,属于强碱,B错误;
C.W为O,元素周期表中非金属性最强的元素是F,C错误;
D.简单离子电子层结构相同时,核电荷数越大半径越小,电子层数越多半径越大,故离子半径顺序为,即,D错误;
故选A。
9. 人体缺乏维生素A会出现皮肤干燥、夜盲症等症状。维生素A又称视黄醇,分子结构如图所示,下列说法正确的是
A. 1 mol维生素A最多能与7 mol H2发生加成反应
B. 维生素A不能被氧化为醛
C. 维生素A是一种易溶于水的醇
D. 维生素A的分子式为C20H30O
【答案】D
【解析】
【详解】A.维生素A分子中含有5个碳碳双键,1 mol维生素A最多能与5mol H2发生加成反应,故A错误;
B.维生素A中与羟基相连的碳原子含有2个H原子,能被氧化为醛,故B错误;
C.根据醇的溶解性规律,烃基越大越难溶于水,维生素A分子中烃基较大,维生素A是一种难溶于水的醇,故C错误;
D.根据结构简式,维生素A的分子式为C20H30O,故D正确;
选D。
10. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
在淀粉溶液中加稀硫酸,水浴加热一段时间,冷却后加入新制Cu(OH)2浊液并煮沸,没有生成砖红色沉淀
淀粉没有水解
B
向Na2SiO3溶液中滴加盐酸,溶液变浑浊
非金属性:Cl>Si
C
向试管中加入2mL0.5mol/L的CuCl2溶液,加热溶液由蓝色变为黄绿色;再置于冷水中,溶液又恢复蓝色
溶液中存在平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O该反应正向吸热
D
将CH4和C2H4混合气体通入足量酸性高锰酸钾溶液,溶液颜色变浅
可以用酸性高锰酸钾溶液除去CH4中混有的C2H4
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.检验淀粉水解产物葡萄糖需在碱性环境下与新制反应,实验未中和作催化剂的稀硫酸,酸性条件下溶解而无法与葡萄糖反应,不能判断淀粉是否水解,A错误;
B.比较非金属性强弱需比较最高价氧化物对应水化物的酸性,盐酸是氯的无氧酸,不是最高价含氧酸,无法通过盐酸酸性强于证明非金属性,B错误;
C.为蓝色,为黄色,加热溶液由蓝色变为黄绿色说明平衡正向移动,冷却恢复蓝色说明平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,升温时平衡向吸热方向移动,可推出反应正向吸热,结论正确,C正确;
D.酸性高锰酸钾会将氧化为,引入新杂质,不能用于除去中的,D错误;
故选C。
11. 酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构如图。下列有关酚酞的说法错误的是
A. 分子中碳原子杂化方式为、
B. 分子中没有手性碳原子
C. 常温下,在水中溶解度比在乙醇中大
D. 1 mol酚酞与足量NaOH溶液反应时消耗3 mol NaOH
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯环、酯基中碳原子均为杂化,中心连接三个苯环和1个氧原子的饱和碳原子为杂化,因此分子中碳原子杂化方式为、,A正确;
B.手性碳原子需要连接4个完全不同的原子或基团,分子中唯一的饱和碳原子连接2个相同的对羟基苯基,不存在手性碳原子,B正确;
C.酚酞分子中含有3个苯环,疏水基团占比大,常温下难溶于水,易溶于有机溶剂乙醇,因此在水中溶解度比乙醇中小,C错误;
D.1个酚酞分子含2个酚羟基、1个酯基,2个酚羟基各消耗1mol,酯基水解生成1个羧基消耗1mol,共消耗3mol,D正确;
故本题选C。
12. 双极膜可用于电解葡萄糖(R—CHO)溶液同时制备山梨醇()和葡萄糖酸(R—COOH),其中,为。电解原理示意图如下(忽略副反应)。
已知:在电场作用下,双极膜可将水解离,在两侧分别得到和。
下列说法不正确的是
A. 右侧的电极与电源的正极相连
B. 阴极的电极反应:
C. 一段时间后,阳极室的增大
D. 每生成1mol山梨醇,理论上同时可生成1mol葡萄糖酸
【答案】C
【解析】
【分析】左边电极葡萄糖被还原为山梨醇,为阴极,电极反应式为,右边电极溴离子失电子被氧化为溴,为阳极,电极反应式为,据此回答
【详解】A.右边电极溴离子失电子被氧化为溴,为阳极,与电源正极相连,A正确;
B.左边电极为阴极,葡萄糖中的醛基被还原,电极反应式:,B正确;
C.阳极室中还发生,双极膜产生的氢氧根会移向阳极中和产生的氢离子生成水,但是反应还有羧酸生成,导致溶液酸性增强,电解一段时间后,pH减小,C错误;
D.制备山梨醇的反应为,制备葡萄糖酸的总反应为,根据得失电子守恒可知每生成1mol山梨醇,理论上同时可生成1mol葡萄糖酸,D正确;
故选C。
13. 是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为,晶胞如图所示,下列说法错误的是
A. 合成反应中,还原剂是和C
B. 晶胞中含有的个数为4
C. 每个周围与它最近且距离相等的有8个
D. 为V形结构
【答案】D
【解析】
【详解】A.LiH中H元素为-1价,由图中化合价可知, N元素为-3价,C元素为+4价,根据反应可知,H元素由-1价升高到0价,C元素由0价升高到+4价,N元素由0价降低到-3价,由此可知还原剂是和C,故A正确;
B.根据均摊法可知,位于晶胞中的面上,则含有的个数为,故B正确;
C.观察位于体心的可知,与它最近且距离相等的有8个,故C正确;
D.的中心原子C原子的价层电子对数为,且与CO2互为等电子体,可知为直线形分子,故D错误;
故答案选D。
14. 聚碳酸酯(简称PC)具有极高的可塑性和光学性能,可制作成光学透镜,其合成原理和分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. M与对苯二酚互为同系物 B. N分子中最多25个原子共平面
C. 1molN最多可消耗4molNaOH D. ,化合物X为苯酚
【答案】C
【解析】
【详解】A.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,M含有2个苯环,对苯二酚仅含1个苯环,结构不相似,二者不互为同系物,A错误;
B.N为碳酸二苯酯,苯环、羰基均为平面结构,通过单键旋转可使所有原子共平面,N的分子式为,总原子数为26,即最多26个原子共平面,B错误;
C.1molN水解生成2mol苯酚和1mol碳酸,1mol苯酚消耗1mol,1mol碳酸消耗2mol,总共可消耗4mol,C正确;
D.根据缩聚反应的原子守恒可得,化合物X为苯酚,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 利用锌浸出渣(含ZnFe2O4、CaSO4、SiO2等)制备碳酸锌的工艺流程如图。
已知:,。
回答下列问题:
(1)实验室中模拟“一段焙烧”操作时,应将原料置于___________(填仪器名称)中进行。
(2)图1为“一段焙烧”反应前(a)和反应后(b)的X射线衍射谱图,该反应的化学方程式为___________。
(3)图2为“一段焙烧”和“二段焙烧”可能发生反应∆G-T的关系,“一段焙烧”发生丙线对应的反应,“二段焙烧”可能发生甲线和乙线对应的反应。“二段焙烧”的最佳温度区间为___________。若“二段焙烧”的温度过高,会导致锌的浸出率大幅下降,原因为___________。
(4)“滤渣”的主要成分除CaSO4外,还有___________(填化学式)。
(5)“沉锌”过程中发生反应的离子方程式为___________。
(6)“滤液”中___________mol⋅L-1。
【答案】(1)坩埚 (2)
(3) ①. T2~T3 ②. 温度过高,ZnSO4分解生成ZnO和SO3,后续水浸时进入ZnO滤渣,浸出率下降
(4)Fe2O3、SiO2
(5)
(6)
【解析】
【分析】锌浸出渣(含ZnFe2O4、CaSO4、SiO2等)加入硫酸铵进行“一段焙烧”,将ZnFe2O4转化为硫酸锌和硫酸铁,生成气体X为氨气;“二段焙烧”使硫酸铁分解为SO3和氧化铁,水浸后除去不溶性杂质,得到含Zn2+的溶液,滤渣为SiO2、氧化铁、CaSO4等,加入NH4HCO3和氨水,将Zn2+转化为碳酸锌;
【小问1详解】
焙烧是高温加热固体的反应,实验室中模拟“一段焙烧”操作时,应将原料置于坩埚中进行操作;
【小问2详解】
从X射线衍射谱图可以看出,反应前(a)主要物质为ZnFe2O4,反应后(b) 主要物质为ZnSO4和Fe2(SO4)3,从流程图可知还生成气体X(NH3),该反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
“二段焙烧”需要甲、乙的ΔG<0,且避免温度过高发生副反应,结合曲线可知,最佳温度区间为T2~T3;若“二段焙烧”的温度过高,会导致ZnSO4分解生成ZnO和SO3,后续水浸时进入ZnO滤渣,浸出率下降;
【小问4详解】
水浸时,ZnSO4溶解,而Fe2(SO4)3在“二段焙烧”时分解为难溶于水的氧化铁,原料中SiO2也不溶于水,因此,“滤渣”的主要成分除CaSO4外,还有Fe2O3、SiO2;
【小问5详解】
“沉锌”时,向含Zn2+的溶液中加入NH4HCO3和氨水,生成ZnCO3沉淀,发生反应的离子方程式为:;
【小问6详解】
滤液中存在沉淀溶解平衡:;,已知:,,则,要保证只生成ZnCO3不生成Zn(OH)2,则“滤液”中。
16. 苯胺是重要的有机化工原料,其实验室制备原理如下:,相关信息如下:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度
溶解性
硝基苯
123
5.9
210.9
1.20
不溶于水,易溶于乙醚
苯胺
93
184.0
1.02
微溶于水,易溶于乙醚
乙酸
60
16.6
117.9
1.05
与水互溶
乙醚
74
34.5
0.71
微溶于水
已知:苯胺为无色油状液体,具有较强的还原性;苯胺具有碱性,能与酸反应生成盐。反应装置I和蒸馏装置Ⅱ(加热、夹持等装置略)如下:
实验步骤为:
①向装置I双颈烧瓶中加入13.5 g铁粉、25.00 mL水及1.50 mL乙酸,加热煮沸10 min;
②稍冷后,通过仪器A缓慢滴入8.20 mL硝基苯(0.08 mol),再加热回流30 min;
③将装置I改成水蒸气蒸馏装置,蒸馏收集苯胺-水馏出液;
④将苯胺-水馏出液用NaCl饱和后,转入分液漏斗静置分层,分出有机层;水层用乙醚萃取,分出醚层;合并有机层和醚层,用粒状氢氧化钠干燥,得到苯胺醚溶液;
⑤将苯胺醚溶液加入圆底烧瓶(装置Ⅱ),先蒸馏回收乙醚,再蒸馏收集180~185℃馏分,得到粗苯胺。
回答下列问题:
(1)装置I中仪器A的名称为_________。
(2)步骤④中将苯胺-水馏出液用NaCl饱和的原因是_________;第二次分液,醚层位于_________层(填“上”或“下”)。
(3)回收乙醚后,需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸馏,这样操作的原因是_________。
(4)下列说法正确的是_________(填标号)。
a.缓慢滴加硝基苯仅仅是为了减小反应速率
b.蒸馏时需加沸石,防止暴沸
c.用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯
d.蒸馏回收乙醚,无需尾气处理
(5)直接蒸馏得到苯胺的纯度往往不高,可设计如下方案进行提纯。
①过程Ⅱ中发生反应的离子方程式为_________。
②减压蒸馏的优点有_________;若减压蒸馏得到产品3.50 mL,则该实验合成苯胺的产率为_________(保留2位有效数字)。
【答案】(1)
恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗)
(2) ①.
降低苯胺在水中的溶解度,有利于苯胺析出(或产生盐析效应,提高产率) ②.
上 (3)
防止收集苯胺时温度过高,导致冷凝管因温差过大而炸裂 (4)b
(5) ①.
②.
降低苯胺的沸点,防止苯胺在高温蒸馏时被氧化 ③.
(或)
【解析】
【分析】由硝基苯制苯胺过程中,由于反应比较剧烈,故硝基苯需从上方缓慢加入;反应完成后,改用蒸馏装置,将苯胺-水蒸馏出,苯胺在水中有一定的溶解度,加入NaCl固体,可使溶解在水中的大部分苯胺以油状物析出,分液分离出有机层,水层用乙醚萃取,分出醚层;合并有机层和醚层,加入粒状氢氧化钠干燥,得到苯胺醚溶液,再次蒸馏得到苯胺,据此解答。
【小问1详解】
根据装置I中仪器A的结构特征,其带有侧管可以平衡漏斗内外气压,保证液体顺利滴下,该仪器名称为恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗)。
【小问2详解】
苯胺在水中微溶,加入NaCl固体使溶液饱和,可增大水层中离子的浓度,利用盐析效应降低苯胺在水中的溶解度,使其更容易以油状物析出,从而提高产率;根据表格数据,乙醚的密度为0.71 ,小于水的密度(约1.0 ),故混合静置分层后,醚层位于上层。
【小问3详解】
乙醚的沸点较低(34.5 ℃),而苯胺的沸点较高(184.0 ℃);蒸馏回收乙醚后,若冷凝管中仍有冷水,在后续收集180∼185 ℃的高温苯胺馏分时,冷凝管会因内外温差过大而发生炸裂,因此需要先放出冷凝水。
【小问4详解】
a.该反应为放热反应,缓慢滴加硝基苯不仅能减小反应速率,还能控制反应温度,防止反应过于剧烈导致副反应发生,a错误;
b.蒸馏时加入沸石可以提供汽化中心,防止液体暴沸,b正确;
c.硝基苯含硝基,苯胺含氨基,两者的红外光谱特征吸收峰不同,因此可以用红外光谱判断苯胺中是否含有硝基苯,c错误;
d.乙醚易挥发且有毒、易燃,蒸馏回收时必须进行尾气处理,d错误;
故选b。
【小问5详解】
①过程I中苯胺与盐酸反应生成溶于水的苯胺盐酸盐,过程Ⅱ中加入NaOH溶液,将苯胺盐酸盐重新转化为苯胺,反应的离子方程式为;
②苯胺具有较强的还原性,在高温下极易被空气中的氧气氧化,减压蒸馏可以降低体系的压强,从而降低苯胺的沸点,使其在较低温度下馏出,防止其在高温蒸馏时被氧化;根据反应原理,理论上0.08 mol硝基苯完全反应可生成0.08 mol苯胺,苯胺的理论产量为:0.08 mol×93 g/mol=7.44 g,实际得到苯胺的质量为:3.50 mL×=3.57 g,则该实验合成苯胺的产率为:(保留2位有效数字)。
17. 有机物F是重要的医药合成中间体,其一种合成路线如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)物质B的系统命名法的名称为________________________________________;物质B中氧原子的杂化方式为________________。物质B的酸性________苯酚(填:“>”“<”或“=”)。
(2)C→D的反应类型为________________________________________。
(3)物质F中官能团的名称为________________________________________________________________。
(4)B→C的化学方程式为____________________________________________________________________。
(5)E的结构简式为________________________。
(6)C有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①与碳酸氢钠溶液反应产生气体;②苯环上有2个取代基。
【答案】(1) ①. 2-甲基苯酚 ②. sp3 ③. <
(2)硝化反应或取代反应
(3)(酮)羰基、酰胺基、醚键
(4) (5) (6)6
【解析】
【分析】A为甲苯,经H2O2/催化剂在苯环上引入羟基得到B(2-甲基苯酚);B与乙酰氯在AlCl3催化下发生苯环上的取代(酰基化)反应,在酚羟基对位引入乙酰基得到C;C在20% HNO3作用下发生硝化反应,硝基进入酚羟基的邻位得到D;D经Fe/HCl还原,硝基转化为氨基得到E;E与氯乙酰氯(ClCH2COCl)在K2CO3作用下,先由氨基与酰氯形成酰胺、再由酚羟基取代氯原子环合,得到含醚键和酰胺基的F。突破口:由甲苯到B的羟基化、由B到C的酰基化确定C,再由D的还原产物E与ClCH2COCl成环确定F的官能团。
【小问1详解】
A为甲苯,与H2O2在催化剂作用下发生苯环上的羟基化反应生成B,B为2-甲基苯酚(邻甲酚),故其名称为2-甲基苯酚。B中氧原子形成2个σ键并含2对孤对电子,杂化轨道数为4,为sp3杂化。B中甲基为推电子基,使酚羟基更难电离出H+,故B的酸性弱于苯酚。
【小问2详解】
C与20% HNO3反应,苯环上的氢原子被硝基取代生成D,该反应属于硝化反应(也属于取代反应),故C→D的反应类型为硝化反应或取代反应。
【小问3详解】
F中含有三类官能团:与苯环相连的乙酰基中的(酮)羰基,六元环内—CO—NH—中的酰胺基,以及苯环与亚甲基之间—O—的醚键,故F中的官能团为(酮)羰基、酰胺基、醚键。
【小问4详解】
B为2-甲基苯酚,与乙酰氯在AlCl3催化下发生苯环上的取代反应(酰基化),在酚羟基对位引入乙酰基生成C,同时生成HCl,化学方程式为:
【小问5详解】
D为4-乙酰基-2-甲基-6-硝基苯酚,经Fe/HCl还原后硝基转化为氨基;结合E与氯乙酰氯(ClCH2COCl)反应生成F,可知E为2-氨基-4-乙酰基-6-甲基苯酚,其结构式为:
【小问6详解】
C的分子式为C9H10O2,①能与NaHCO3溶液反应产生气体,说明分子中含有—COOH;②苯环上有2个取代基。满足条件的同分异构体按两个取代基的组合分两类:一是—COOH与—CH2CH3(乙基),有邻、间、对3种;二是—CH3与—CH2COOH,也有邻、间、对3种,共计3+3=6种。
18. 化合物H是新研发的医学成像示踪剂。H的一种合成路线如下:
回答下列问题。
(1)A中含氧官能团有_________(填名称)。A的核磁共振氢谱有_________组峰;峰面积比是_________(从大到小排列)。
(2)B中所有氢原子的化学环境相同,B的名称为_________。
(3)E的结构简式为_________。
(4)是一种三级胺(三烃基胺),其同分异构体中,属于三级胺的有_________种(不考虑立体异构)。
(5)⑤的反应类型是_________。
(6)参照反应①,写出以甲苯和B为原料合成化合物的路线:_________。
【答案】(1) ①. 酯基、羟基 ②. 5 ③. 3:2:2:2:1 (2)环氧乙烷
(3) (4)6 (5)取代反应
(6)
【解析】
【小问1详解】
由A的结构可知,A中含氧官能团有酯基、羟基;在化合物 A 中,酯甲基上有三个相同的氢原子,苯环上共有四个氢原子,其左右是对称的,因此有上下两种不同的氢原子,另外有2种不同的氢原子,,因此这个化合物中共有5种不同的氢原子,峰面积比对应于每种氢的个数,即从大到小为3:2:2:2:1;
【小问2详解】
B的分子式为,其所有氢原子的化学环境相同,说明该化合物具有对称性结构,由分子式可知其有1个不饱和度,再结合B与A反应生成的产物C的结构可推知其存在结构片段,由此可推知B的结构式为,名称为环氧乙烷;
【小问3详解】
从D和E反应生成化合物F的结构可知,D与E发生取代反应得到F,故E的结构简式为;
【小问4详解】
是一种三级胺,即同一个N原子上连有3个烃基,其同分异构体中含有6个C原子,可能的结构有、、、、、共6种;
【小问5详解】
从G与H的结构差异可知,-18F基团取代了-OTs基团,故该反应为取代反应;
【小问6详解】
由反应①可知,要合成需先合成,由甲苯得到苯甲醇可通过先溴代后水解的路径实现,故合成路线为:。
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