《2019-2020学年安徽省马鞍山市和县一中新高考化学模拟试卷含解析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019-2020学年安徽省马鞍山市和县一中新高考化学模拟试卷含解析.pdf(18页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2019-2020学年安徽省马鞍山市和县一中新高考化学模拟试卷一、单选题(本题包括15 个小题,每小题4 分,共 60 分每小题只有一个选项符合题意)1BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂,可用于光催化降解苯酚,原理如图所示,下列说法不正确的是A该过程的总反应:C6H6O+7O2光BMO6CO2+3H2O B该过程中BMO 表现较强还原性C降解产物的分子中只含有极性分子D和中被降解的苯酚的物质的量之比为3:1【答案】C【解析】【分析】【详解】A.根据图知,反应物是C6H6O 和氧气、生成物是二氧化碳和水,所以该过程的总反应为C6H6O+7O2光BMO6CO2+3H2O,故 A 正确,但不
2、符合题意;B.该反应中BMO 失电子发生氧化反应,作还原剂,体现较强的还原性,故B 正确,但不符合题意;C.二氧化碳是非极性分子,水是极性分子,故C错误,符合题意;D.根据转移电子守恒判断消耗苯酚的物质的量之比,过氧根离子生成氧离子得到3 个电子、BMO+得 1 个电子,根据转移电子守恒知,和中被降解的苯酚的物质的量之比为3:1,故 D 正确,但不符合题意;故选:C。2 n-轴烯由单环n-烷烃每个碳原子上的两个氢原子被一个=CH2替换而成,部分轴烯的结构简式如图所示。下列说法错误的是碳原子数(n)6 8 10 12。结构简式。A轴烯的通式可表示为CmHm(m3 的整数)B轴烯可以使溴的四氯化碳
3、溶液褪色C与足量H2完全反应,lmol 轴烯消耗 H2的物质的量为m mol D m=6的轴烯分子的同分异构体中含有两个碳碳三键的结构有4种【答案】C【解析】【分析】【详解】A每个 C原子形成4 个共价键,轴烯分子中C 原子数与H 原子数相同,所以轴烯的通式可表示为CmHm,选项 A 正确;B、轴烯均含有碳碳双键,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,选项B正确;C轴烯的通式可表示为CmHm,由题中数据可知,碳碳双键数目是碳原子数目的一半,故与足量H2完全反应,lmol 轴烯消耗 H2的物质的量为0.5m mol,选项 C错误;D该轴烯的分子式为:C6H6,含有 2 个碳碳三键的碳架结构分别为:CC-C
4、C-C-C、CC-C-CC-C、CC-C-C-CC、C-CC-CC-C,故总共4 种,选项 D正确;答案选 C。【点睛】本题考查有机物结构简式的书写及同分异构体的判断,注意知识的归纳和梳理是关键,难度中等。易错点为选项 C,轴烯的通式可表示为CmHm,由题中数据可知,碳碳双键数目是碳原子数目的一半。3有八种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h,其中 x、y、d、f 随着原子序数的递增,其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图1 所示。z、e、g、h 的最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为 0.01mol/L)的 pH 与原子序数的关系如图2 所示。根据上述信息进行判断,下列说
5、法正确是()A d、e、f、g 形成的简单离子中,半径最大的是d 离子Bd 与 e 形成的化合物中只存在离子键Cx、y、z、d、e、f、g、h 的单质中,f 的熔点最高D x 与 y 可以形成多种化合物,可能存在非极性共价键【答案】D【解析】【分析】x、y、z、d、e、f、g、h 为原子序数依次递增的短周期主族元素,从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数,可以知道x 是 H 元素,y 是 C元素,z 是 N 元素,d 是 O 元素,f 是 Al 元素,z、e、g、h 的最高价氧化物对应水化物溶液浓度均为0.01mol L-1,e 的 pH 为 12,为一元强碱,则e 是 Na 元素,z、h
6、的 pH均为 2,为一元强酸,则z 为 N 元素、h 为 Cl 元素,g 的 pH 小于 2,则 g的为二元强酸,故g 为 S元素,据此分析解答问题。【详解】A d、e、f、g 形成的简单离子分别为:O2-、Na+、Al3+、S2-,O2-、Na+、Al3+离子的电子层数相同,但核电荷数 AlNaO,则离子半径O2-Na+Al3+,而 S2-的电子层数最多,半径最大,故半径最大的是g 离子,A选项错误;Bd 与 e 形成的化合物可以是Na2O,也可以是 Na2O2,Na2O2既含有离子键,也含有共价键,B选项错误;Cx、y、z、d、e、f、g、h 的单质分别为:H2、C、N2、O2、Na、Al
7、、S、Cl2,C单质可形成金刚石,为原子晶体,故单质熔点最高的可能是y,C选项错误;D x 与 y 可以形成多种有机化合物,其中CH2=CH2等存在着非极性键,D 选项正确;答案选 D。【点睛】此题 C选项为易错点,C单质有很多的同素异形体,熔沸点有差异,容易忽略这一关键点,导致误选C 答案。4我国科学家在绿色化学领域取得新进展。利用双催化剂Cu 和 Cu2O,在水溶液中用H 原子将 CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇,反应机理如下图。下列有关说法不正确的是A CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的B催化剂Cu结合氢原子,催化剂Cu2O 结合含碳微粒C该催化过程中只涉及化学键的形成,未涉及
8、化学键的断裂D有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物【答案】C【解析】【详解】A.有机反应中加氢或去氧的反应叫还原反应,CO2生成甲醇是通过了多步加氢,为还原反应,故A 正确;B.根据题中反应机理图所示,催化剂Cu结合氢原子,催化剂Cu2O结合含碳微粒,故B正确;C.催化过程中有旧的原子团消失,说明有化学键的断裂,例如:CO2和 H转化为 COOH,故 C错误;D.根据反应机理图所示,中间步骤中有CH2O生成,如果调控反应条件可以在此步骤中得到甲醛,故D正确。答案选C。5已知:25时,有关弱酸的电离平衡常数,下列选项中正确的是弱酸H2C2O4CH3COOH HCN H2CO3电离常数KiKi1
9、=5.9 l0-2Ki2=6.4 l0-51.8 l0-54.9 l0-10Ki1=4.3 l0-7Ki2=5.6 l0-11A等物质的量浓度的溶液pH 关系:NaHCO3NaCNCH3COONa NaHC2O4B反应 NaHC2O4+NaHCO3 Na2C2O4+H2O+CO2能发生C等体积等物质的量浓度的溶液中离子总数:NaCNCH3COONa D Na2CO3溶液中 2c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)【答案】B【解析】【详解】A、根据酸的电离常数的大小确定酸性强弱顺序是HCNH2CO3CH3COOHH2C2O4,所以等物质的量浓度的溶液 pH 关系:Na
10、CNNaHCO3CH3COONa NaHC2O4,故 A 错误;B、根据数据知道酸性:草酸氢根离子强于碳酸的酸性,所以反应NaHC2O4+NaHCO3 Na2C2O4+H2O+CO2能发生,故B正确;C、等体积等物质的量浓度的溶液中,NaCN 水解程度大,水解生成HCN分子,则相同条件下,两溶液比较,CH3COONa溶液中的离子总数较多,故C错误;D、Na2CO3溶液中物料守恒c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3),故 D 错误;故选 B。【点晴】本题考查离子浓度大小的比较,明确信息得到酸性的强弱是解答的关键,注意盐类水解规律及溶液中的守恒式来解答。在探究离子浓度
11、问题,要充分认识电解质在溶液中的表现,全面考虑溶液中各种离子的存在情况及相互关系,比如:在Na2CO3溶液中存在Na2CO3的电离,CO32-的水解、二级水解以及H2O 的电离等多个反应,故溶液中微粒有H2O、Na+、CO32-、HCO3-、H2CO3、H+、OH-,忽视任何一个很微弱的反应、很微少的粒子都是不正确的等方面的因素。6关于钠及其化合物的化学用语正确的是A钠原子的结构示意图:B过氧化钠的电子式:C碳酸氢钠的电离方程式:NaHCO3=Na+H+CO32-D次氯酸钠水溶液呈碱性的原因:ClO+H2O垐?噲?HClO+OH【答案】D【解析】【详解】A.钠原子原子核外有11 个电子,A 错
12、误;B.过氧化钠是离子化合物,B 错误;C.碳酸氢钠只能完全电离产生钠离子和碳酸氢根离子,C 错误;D.次氯酸钠溶液显碱性是由于次氯酸根的水解造成的,D 正确;答案选 D。7有关铝及其化合物的用途正确的是()A氢氧化铝:治疗胃酸过多B氧化铝:铝热剂C明矾:消毒净水D铝槽车:装运稀硫酸【答案】A【解析】【详解】A氢氧化铝碱性较弱,能与酸反应,可用于治疗胃酸过多,故A 正确;B铝热剂是铝粉和难熔金属氧化物的混合物,不含氧化铝,故B 错误;C明矾净水是由于明矾水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附能力,但不具有消毒杀菌能力,故C错误;D铝会和稀硫酸反应,释放出氢气,不能用铝罐车盛稀硫酸,故D 错误;答案选
13、A。【点睛】消毒剂可以是医用酒精,使蛋白质变性,可以是氯气,臭氧,具有强氧化性,可以用于杀菌,明矾只能吸附悬浮物,不能杀菌消毒。8除去燃煤烟气中的有毒气体,一直是重要的科研课题。某科研小组设计如下装置模拟工业脱硫脱氮,探究 SO2和 NO 同时氧化的吸收效果。模拟烟气由N2(90.02)、SO2(4.99)、NO(4.99)混合而成,各气体的流量分别由流量计控制,调节三路气体相应的流量比例,充分混合后进入A。(已知:FeSO4+NO?Fe(NO)SO4(棕色),下列说法不正确的是A反应开始前应该关闭d,打开 e,通入一段时间的N2B观察到装置A 中有黑色固体生成,则A 中反应为2H2O+3SO
14、2+2MnO4=3SO42+2MnO2+4H+C洗气瓶A 的出气管口有两个玻璃球泡,目的是为了消除可能存在的未破裂的气泡D实验中观察到B 中红色褪去,C中变为浅棕色,说明KMnO4不能吸收NO【答案】D【解析】【分析】【详解】A.反应开始前应该关闭d,打开 e,通入一段时间的N2排出体系中的空气,防止氧气干扰实验,故A 正确;B.二氧化硫具有还原性,装置A 中生成的黑色固体是MnO2,则 A 中反应可能为2H2O+3SO2+2MnO4=3SO42+2MnO2+4H+,故 B 正确;C.洗气瓶 A 的出气管口的两个玻璃球泡可以消除可能存在的未破裂的气泡,故C正确;D.实验中观察到B 中红色褪去,
15、C中变为浅棕色,说明NO、SO2没有完全被KMnO4吸收,故D 错误;答案选 D。【点睛】本题考查化学反应的实验探究,把握实验装置的作用、发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意物质性质的综合应用。9NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A含 2.8g 硅的 SiO2晶体中存在的共价键总数为2NAB 1L0.5mol L1的 Na3PO4溶液中含有阳离子的总数为1.5NAC标准状况下,2.0gD2O中含有的质子数和中子数均为NAD室温时,pH=12的 Ba(OH)2溶液中,氢氧根离子数目为1.0 102NA【答案】C【解析】【分析】【详解】A.2.8g 硅为 0.1mol,
16、所对应的SiO2为 0.1mol,SiO2晶体中每个硅原子形成4 个硅原子键,全部属于自己,所以 0.1molSiO2中含有共价键数为0.4NA,A 项错误;B.Na3PO4溶液中阳离子还有H+,所以其阳离子总数大于1.5NA,B项错误;C.2.0gD2O 的物质的量为0.1mol,每个 D2O 分子中含有10 个质子和10 个中子,所以0.1molD2O 中含有的质子数和中子数均为NA,C项正确;D.没有溶液的体积数据,无法计算该溶液中的离子数目,D 项错误;所以答案选择C 项。10实验室制备硝基苯时,经过配制混酸、硝化反应(5060)、洗涤分离、干燥蒸馏等步骤,下列图示装置和操作能达到目的
17、的是A配制混酸B硝化反应C洗涤分离D干燥蒸馏【答案】C【解析】【详解】A、配制混酸时,应先将浓硝酸注入烧杯中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却,故A错误;B、由于硝化反应控制温度5060,应采取5060水浴加热,故B错误;C、硝基苯是油状液体,与水不互溶,分离互不相溶的液态混合物应采取分液操作,故C正确;D、蒸馏时为充分冷凝,应从下端进冷水,故D错误。答案:C。【点睛】本题考查了硝基苯的制备实验,注意根据实验原理和实验基本操作,结合物质的性质特点和差异答题。11Fe3O4中含有+2Fe、+3Fe,分别表示为Fe()、Fe(),以 Fe3O4/Pd 为催化材料,可实现用H2消除酸性废水中的致癌
18、物NO2,其反应过程示意图如图所示,下列说法不正确的是A Pd上发生的电极反应为:H2-2e2HBFe()与 Fe()的相互转化起到了传递电子的作用C反应过程中NO2被 Fe()还原为N2D用该法处理后水体的pH 降低【答案】D【解析】【分析】根据图像可知反应流程为(1)氢气失电子变为氢离子,Fe()得电子变为Fe();(2)Fe()得电子变为 Fe(),NO2被 Fe()还原为N2。如此循环,实现H2消除酸性废水中的致癌物NO2的目的,总反应为3H2+2 NO2+2H+=N2+4H2O。【详解】根据上面分析可知:A.Pd 上发生的电极反应为:H2-2e2H,故不选A;B.由图中信息可知,Fe
19、()与Fe()是该反应的催化剂,其相互转化起到了传递电子的作用,故不选 B;C.反应过程中NO2被 Fe()还原为N2,故不选C;D.总反应为3H2+2 NO2+2H+=N2+4H2O。,用该法处理后由于消耗水体中的氢离子,pH 升高,故选D;答案:D 12常温下,向21mL11mol?L1HB 溶液中逐滴滴入11mol?L1NaOH 溶液,所得PH 变化曲线如图所示。下列说法错误的是A OA 各点溶液均存在:c(B)c(Na)BC至 D 各点溶液导电能力依次增强C点O 时,pH1 D点C时,X 约为11.4【答案】D【解析】【分析】【详解】A OA各点显酸性,则c(H+)c(OH-),溶液中
20、存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(B-),则 c(B-)c(Na+),A选项正确;BC至 D 各点溶液中,C点浓度为1.15mol L-1,C之后加入的c(NaOH)为 1.1mol L-1,导电能力依次增强,B 选项正确;C定性分析有:氢氧化钠溶液滴入21mL 时达到终点,pH7,HB 为弱酸,O 点 pH1,C选项正确;D C点为刚好反应完全的时候,此时物质c(NaB)=1.15molL-1,B-水解常数为Kh=11-14/(2 11-5)=511-11,B-水解生成的c(OH-)=-10c=0.05 5 10K=5 11-6 mol L-1,C 点 c(H+)=2
21、 11-9 mol L-1,C点 pH=9-lg2=8.7,即 x=8.7,D 选项错误;【点睛】C 选项也可进行定量分析:B 点有 c(B-)=c(Na+)=19.9 11-3 1.1(21 11-3+19.9 11-3),c(HB)=(21.1 11-3-19.9 11-3)1.1 (21 11-3+19.9 11-3),则 c(B-)/c(HB)=199,K=c(H+)c(B-)/c(HB)=1 11-7 199=1.99 11-5,则 HB 为弱酸,O 点的 pH1。13室温下,用10.100mol?L NaOHn溶液分别滴定120.00mL0.100mol?L的盐酸和醋酸,滴定曲线如
22、图所示。下列说法正确的是()A表示的是滴定醋酸的曲线BpH7时,滴定醋酸消耗的V NaOH小于20.00mLCV NaOH20.00mL时,两份溶液中3c Clc CH COODV NaOH10.00mL时,醋酸溶液中3c Nac CH COOc Hc OH【答案】B【解析】【详解】A.醋酸是弱电解质,HCl 是强电解质,相同浓度的醋酸和HCl 溶液,醋酸的pH盐酸的 pH,所以 I 是滴定醋酸的曲线,故A 错误;B.pH7 时,溶液呈中性,醋酸钠溶液呈碱性,要使溶液呈中性,则醋酸的体积稍微大于NaOH,所以滴定醋酸消耗的V NaOH小于 20mL,故 B正确;C.V NaOH20.00mL时
23、,两种溶液中的溶质分别是醋酸钠和NaCl,醋酸根离子水解、氯离子不水解,所以3c Clc CH COO,故 C错误;D.V NaOH10.00mL时,醋酸溶液中的溶质为等物质的量浓度的3CH COOH、3CH COONa,醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度,溶液呈酸性,则c Hc OH,再结合电荷守恒得3c Nac CH COO,故 D 错误;故选 B。【点睛】本题考查了酸碱混合溶液定性判断,涉及弱电解质的电离、盐类水解、酸碱中和反应等知识点,根据弱电解质的电离特点、溶液酸碱性及盐类水解等知识点来分析解答,题目难度不大。14对下列化学用语的理解正确的是A丙烯的最简式可表示为CH2B电子式既可以
24、表示羟基,也可以表示氢氧根离子C结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷,也可以表示异丁烷D比例模型既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子【答案】A【解析】【详解】A.丙烯的分子式是C3H6,最简式可表示为CH2,故 A正确;B.电子式表示羟基,表示氢氧根离子,故B错误;C.结构简式(CH3)2CHCH3表示异丁烷,CH3CH2CH2CH3表示异正烷,故C错误;D.比例模型可以表示甲烷分子;氯原子半径大于碳,所以不能表示四氯化碳分子,故D错误。15常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A使 pH 试纸显蓝色的溶液中:Na、Mg2、ClO、HSO3-Bc(Fe3)0.1 m
25、olL1的溶液中:K、NH4+、SO42-、SCNCw-Kc(OH)0.1 mol L1的溶液中:Na、HCO3-、K、NO3-D 0.1 molL1的 NaHCO3溶液中:NH4+、NO3-、Na、SO42-【答案】D【解析】【详解】A.使 pH 试纸显蓝色的溶液呈碱性,HSO3-、Mg2不能大量存在,且 ClO与 HSO3-因发生氧化还原反应而不能大量共存,选项A 错误;B.c(Fe3)0.1 molL1的溶液中:Fe3与 SCN发生络合反应而不能大量共存,选项B 错误;C.w-Kc(OH)0.1 mol L1的溶液中c(H+)=10-1mol/L,为强酸性溶液,HCO3-不能大量存在,选
26、项C错误;D.0.1 molL1的 NaHCO3溶液中:NH4+、NO3-、Na、SO42-、HCO3-相互之间不反应,能大量共存,选项D正确。答案选 D。二、实验题(本题包括1 个小题,共10 分)16普通立德粉(BaSO4 ZnS)广泛用于工业生产中,可利用 ZnSO4和 BaS共沉淀法制备。以粗氧化锌(含Zn、CuO、FeO等杂质)和BaSO4为原料制备立德粉的流程如下:(1)生产 ZnSO4的过程中,反应器要保持强制通风,原因是_。(2)加入锌粉的主要目的是_(用离子方程式表示)。(3)已知 KMnO4在酸性溶液中被还原为Mn2+,在弱酸性、弱碱性溶液中被还原为MnO2,在碱性溶液中被
27、还原为MnO42-。据流程判断,加入KMnO4时溶液的pH 应调至 _;a2.22.4 b5.25.4 c12.212.4 滤渣的成分为_。(4)制备 BaS时,按物质的量之比计算,BaSO4和碳粉的投料比要大于1:2,目的是 _;生产过程中会有少量氧气进入反应器,反应器中产生的尾气需用碱液吸收,原因是_。(5)普通立德粉(BaSO4ZnS)中 ZnS含量为 29.4%,高品质银印级立德粉中ZnS含量为 62.5%。在 ZnSO4、BaS、Na2SO4、Na2S中选取三种试剂制备银印级立德粉,所选试剂为_,反应的化学方程式为_(已知BaSO4相对分子质量为233,ZnS相对分子质量为97)。【
28、答案】反应中产生氢气,达一定浓度后易爆炸,出现危险,需要通风Zn+Cu2+=Zn2+Cu b MnO2和 Fe(OH)3避免产生 CO等有毒气体尾气中含有的SO2等有毒气体ZnSO4、BaS、Na2S 4 ZnSO4+BaS+3 Na2S=BaSO4 4ZnS+3 Na2SO4【解析】【分析】分析流程中的相关反应:反应器中粗氧化锌中所含Zn、CuO、FeO与硫酸反应,不溶性杂质以滤渣的形式过滤分离;反应器中用 Zn 置换溶液中Cu2+;反应器 中用 KMnO4氧化 Fe2+,同时控制pH,在弱酸性、弱碱性环境中,产生 MnO2和 Fe(OH)3沉淀得到净化的ZnSO4溶液;反应器 中 BaSO
29、4+2C=BaS+2CO2制备 BaS;反应器 用 ZnSO4和 BaS共沉淀制备立德粉。【详解】反应器 中 Zn 与硫酸反应产生氢气,保持强制通风,避免氢气浓度过大而易发生爆炸,出现危险,故答案为反应中产生氢气,达一定浓度后易爆炸,出现危险,需要通风。反应器 中用 Zn 置换溶液中Cu2+,其离子方程式为Cu2+,Zn+Cu2+=Zn2+Cu,故答案为 Zn+Cu2+=Zn2+Cu。反应器 除 Fe2+,将亚铁离子氧化为铁离子以便除去,同时在弱酸性、弱碱性环境中KMnO4还原为 MnO2,以滤渣形式分离,因此在弱酸性环境来氧化亚铁离子,利用铁离子水解变为沉淀,故答案为b;MnO2和Fe(OH
30、)3。4 反应器 中 BaSO4+2C=BaS+2CO2,BaSO4+4C=BaS+4CO,投料比要大于1:2,避免产生CO等有毒气体;生产过程中会有少量氧气进入反应器,将 BaS氧化产生SO2等有毒气体,因此有毒气体要除掉需用碱液吸收,故答案为避免产生CO等有毒气体;尾气中含有的SO2等有毒气体。已知 BaSO4的相对分子质量为233,ZnS的相对分子质量为97,ZnS含量为 29.4%,立德粉为BaSO4 ZnS;ZnS含量为 62.5%,立德粉(BaSO4 4ZnS),因此需要4mol ZnSO4和 1mol BaS反应生成BaSO4 4ZnS,还需要 3mol 硫离子和将3mol 硫酸
31、根与另外的离子结合,因此还需要3mol Na2S参与反应,反应的化学方程式为:4 ZnSO4+BaS+3 Na2S=BaSO4 4ZnS+3 Na2SO4,故答案为ZnSO4、BaS、Na2S;4 ZnSO4+BaS+3 Na2S=BaSO4 4ZnS+3 Na2SO4。三、推断题(本题包括1 个小题,共10 分)17某有机物F()在自身免疫性疾病的治疗中有着重要的应用,工业上以乙烯和芳香族化合物B为基本原料制备F的路线图如下:已知:RCHO+CH3CHORCH=CHCHO(1)乙烯生成A 的原子利用率为100%,则 X是_(填化学式),F中含氧官能团的名称为_。(2)E F 的反应类型为_,
32、B的结构简式为_,若 E的名称为咖啡酸,则F的名称是_。(3)写出 D 与 NaOH 溶液反应的化学方程式:_。(4)E 的同系物G 比 E多一个碳原子,G 有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有_种能发生水解反应、银镜反应且1mol 该物质最多可还原出4 mol Ag 遇 FeCl3溶液发生显色反应分子中没有甲基,且苯环上有2 个取代基(5)以乙烯为基本原料,设计合成路线合成2-丁烯酸,写出合成路线:_(其他试剂任选)。【答案】O2(酚)羟基、酯基取代反应(或酯化反应)咖啡酸乙酯+5NaOH+2NaCl+3H2O9 CH2=CH2CH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOO
33、H【解析】【分析】根据流程图中有机物的结构式、分子式及反应条件分析各步反应的反应类型及产物;根据已知条件分析同分异构体的种类;根据题干信息设计有机物合成路线。由C的结构简式、反应信息知,A、B 中均含有醛基,再结合乙烯与A 的转化关系知,A 是乙醛,B 是,由 C转化为 D 的反应条件知,D为,由 E的分子式、F的结构式及反应条件知,E为,由 E、F之间的关系知Y是乙醇,由酯的命名方法知F的名称为咖啡酸乙酯;【详解】由 C 的结构简式、反应信息知,A、B中均含有醛基,再结合乙烯与A 的转化关系知,A 是乙醛,B 是,由 C 转化为 D 的反应条件知,D 为,由 E的分子式、F的结构式及反应条件
34、知,E为,由 E、F之间的关系知Y是乙醇,由酯的命名方法知 F的名称为咖啡酸乙酯;(1)乙烯生成乙醛,则X是 O2;F中含氧官能团的名称为羟基、酯基;(2)E F 的反应类型为酯化反应或取代反应;B的结构简式为;F的名称是咖啡酸乙酯;(3)D 为,与 NaOH 溶液反应的化学方程式:;(4)由得出分子中含有苯环且苯环上含有酚羟基;由及分子中氧原子数目知分子中含有一个-CHO、一个 HCOO-,苯环上有2 个官能团一定有-OH,还含有 CH2CH(CHO)OOCH或 CH(CHO)CH2OOCH或CH(OOCH)CH2CHO,苯环上有3 种不同的位置关系,故共有9 种同分异构体;(5)乙烯先被氧
35、化成乙醛,乙醛再转化为2-丁烯醛,最后氧化为目标产物:CH2=CH2CH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH。【点睛】本题难点是问题(4),应根据题中信息进行分析,遇FeCl3溶液发生显色反应,说明G 中含有苯环和酚羟基,能发生水解反应,说明含有酯基,能发生银镜反应,说明含有醛基,1mol 该物质最多还原出4molAg,说明酯基为HCOO,分子不含有甲基,且苯环上有2 个取代基,取代基的位置为邻间对三种,然后根据官能团位置异构进行分析。四、综合题(本题包括2 个小题,共20 分)18NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含 Fe、Al 等杂质)
36、为原料生产NiCl2的工艺流程如下:下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH 氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.7 7.1 沉淀完全的pH 3.3 9.7 4.7 9.2(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有_(写一条即可)。(2)加入 H2O2时发生主要反应的离子方程式为_。(3)“调 pH”时,控制溶液pH 的范围为 _。(4)“沉镍”过程中,若滤液A中c(Ni2)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中的Ni2沉淀完全即溶液中c(Ni2)1.0 10-5,则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少
37、为_g。(已知 Ksp(NiCO3)=6.5 10-6,忽略溶液体积的变化)(5)流程中由溶液得到NiCl2 6H2O 的实验操作步骤依次为_、过滤、洗涤、干燥。【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌,或适当升高温度,或提高酸的浓度)H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O 4.7 pH7.1 或 4.7,7.1)17.5 蒸发浓缩、冷却结晶【解析】【分析】根据流程:金属镍废料(含 Fe、Al 等杂质),加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、Ni2+、Fe2+、Al3+,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,反应为:H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O,加入Na2CO3溶液调节溶液的pH
38、 范围 4.7 pH7.1,使 Fe3+、Al3+全部沉淀,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液主要含有Ni2+,加入 Na2CO3溶液沉淀Ni2+,将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液,将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2?6H2O,据此分析作答。【详解】(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有将镍废料磨成粉末、搅拌、适当升高温度方法、提高溶液中酸的浓度,都可以提高镍元素的浸出率;(2)H2O2具有氧化性,加入H2O2氧化 Fe2+为 Fe3+,离子方程式为:H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O;(3)“调
39、 pH”的目的是沉淀Fe3+、Al3+,但不沉淀Ni2+,根据表格数据可知,应该控制溶液pH 的范围为4.7 pH7.1或4.7,7.1);(4)滤液 A中 c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使 100mL 该滤液中含有n(Ni2+)=0.1mol,则生成 NiCO3需要 CO32-为 0.1mol,Ni2+刚好沉淀完全时,溶液中c(CO32-)=656.5 101.0 10=0.65mol/L,此时溶液中CO32-为 0.065mol,故至少需要Na2CO3固体 0.1mol+0.065mol=0.165mol,其质量m(Na2CO3)=0.165mol 106g/mol=17.49g 1
40、7.5g;(5)将 NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2?6H2O。19亚硝酰氯是工业上重要的原料,是合成有机物的中间体。2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)H0(1)在恒温条件下,向 2L 恒容密闭容器中加入0.2molNO 和 0.1molCl2,10min 时反应达到平衡。测得 10min内 v(ClNO)=7.5 10-3mol L-1 min-1,则平衡后NO 的转化率1=_。其它条件保持不变,反应在恒压条件下进行,平衡时NO 的转化率2_ 1(填“”“”或“”)。(2)若使反应2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的平衡常数增大,可采用的措施是
41、_。(3)将 NO 与 Cl2按物质的量之比21 充入一绝热密闭容器中,发生反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO H0,实验测得NO 的转化率(NO)随时间的变化经如图所示。NO(g)的转化率(NO)在 t2t3时间段内降低的原因是 _。(4)在其他条件相同时,向五个恒温的密闭容器中分别充入1molCl2与 2molNO,发生反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)H 降低温度t2达到平衡,t2t3段温度升高,平衡逆向移动,NO 转化率减小小于72 使用催化剂6MpaP1;(2)考查影响化学平衡常数的因素,正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,因此采用措施为降低温度;(3)考查勒夏特列原理,t2时刻NO 的转化率最大,说明反应达到平衡,即0t2时刻反应向正反应方向进行,正反应方向是放热反应,t2时刻后,温度升高,平衡向逆反应方向移动,NO 的转化率降低;(4)考查化学平衡常数的计算、勒夏特列原理,T3T1,在 T1的基础上升高温度到T3,正反应方向是放热反应,平衡向逆反应方向进行,ClNO的量降低,但III 和 I 容器中 ClNO 的含量相等,III中容器的体积小于I 容器,因此V30.75,即 3 P/30.75,解得 P6.75,根据压强与时间的关系,推出P 的范围是6MpaP0.75,最后求出P 的最大值。
限制150内