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- 2021-08-06 发布
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2019~2020北京新学道临川学校高三上学期期末
化学
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:高考全部内容。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 S 32 Cl 35.5 K 39 Cr 52 Fe 56 Cu 64 Pb 207
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共14个小题,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.中国不少古诗词清晰的描绘了当时人民的生活和社会的发展,如刘禹锡的浪淘沙“日照澄州江雾开,淘金女伴满江隈,美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来。”下列有关本诗的说法正确的是
A. “沙中浪底来”的物质指的是金的氧化物
B. 淘金原理与化学上的萃取一致
C. 雾的分散质粒子直径范围是10-9~10-7cm
D. 由沙子(主要成分二氧化硅)到计算机芯片(硅)发生了还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.金的性质稳定,在自然界中主要以单质形式存在,“沙中浪底来”的物质指的是金的单质,与题意不符,A错误;
B.淘金原理为金的密度大,且不溶于水,沉到底部,与化学上的萃取不一致,与题意不符,
B错误;
C.雾属于胶体,分散质直径为1nm~100nm,为10-9~10-7m,与题意不符,C错误;
D. 由沙子(主要成分二氧化硅)到计算机芯片(硅)发生了二氧化硅与碳反应生成硅单质和一氧化碳,硅的化合价降低发生还原反应,符合题意,D正确;
答案为D。
2.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol甲苯分子最多共平面的原子个数为
B. 在标准状况下,4.48L环己烷含氢原子个数
C. ,在稀硫酸中充分水解,所得生成物中键数为
D. 和的混合气体中含有的质子数,中子数均为
【答案】D
【解析】
【详解】A. 苯基中有11个原子共平面,甲基一个C和一个H与苯基共平面,共有13个原子共平面,所以1mol甲苯分子最多共平面的原子个数为,A错误;
B. 标况下,环己烷为非气态,无法计算其物质的量,B错误;
C. ,在稀硫酸中水解为可逆反应,无法完全变为酸和醇,C错误;
D. 和的摩尔质量均为44g/mol,混合气体中含有的质子数,中子数均为,D正确;
故答案选D。
3.四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示,原子序数之和为48,下列说法不正确的是
X
Y
Z
W
A. 原子半径(r)大小比较:
B. X和Y可形成共价化合物XY、等化合物
C. Y的非金属性比Z的强,所以Y的最高价氧化物的水化物酸性大于Z
D. Z的最低价单核阴离子的失电子能力比W的强
【答案】C
【解析】
【分析】
据周期表中同周期、同主族元素原子序数的变化规律,利用已知条件计算、推断元素,进而回答问题。
【详解】表中四种短周期元素的位置关系说明,X、Y在第二周期,Z、W在第三周期。设X原子序数为a,则Y、Z、W原子序数为a+1、a+9、a+10。因四种元素原子序数之和为48,得a=7,故X、Y、Z、W分别为氮(N)、氧(O)、硫(S)、氯(Cl)。
A. 同周期主族元素从左到右,原子半径依次减小,故,A项正确;
B. X和Y可形成共价化合物XY(NO)、(NO2)等化合物,B项正确;
C. 同主族由上而下,非金属性减弱,故Y的非金属性比Z的强,但Y元素没有含氧酸,C项错误;
D. S2-、Cl-电子层结构相同,前者核电荷数较小,离子半径较大,其还原性较强,D项正确。
本题选C。
4.下列反应符合事实且化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 过量铁粉与氯气反应:
B. 往溶液中通入少量的:
C. 用稀盐酸除去银镜:
D. 溶液与溶液等体积混合:
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查化学用语,意在考查知识再现及知识迁移能力。
【详解】A.氯气氧化性强,与铁反应的产物是氯化铁,故A错误;
B.SO2与NO3-在酸性环境中会发生氧化还原反应,生成硫酸钡沉淀,故B错误;
C.稀盐酸与银不反应,故C错误;
D.等物质的量的Ba(OH)2与NaHCO3混合时OH-过量,故D正确;
答案:D
【点睛】易错选项B,硝酸根离子在酸性环境下具有强氧化性,SO2具有强还原性,所以要注意氧化还原反应的发生。
5.科学家通过实验发现环己烷在一定条件下最终可以生成苯,从而增加苯及芳香族化合物的产量,下列有关说法正确的是
A. ①②两步反应都属于加成反应
B. 环己烯的链状同分异构体超过10种(不考虑立体异构)
C. 环己烷、环己烯、苯均易溶于水和乙醇
D. 环己烷、环己烯、苯均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.①②两步反应是脱氢反应,不属于加成反应,故A错误;
B.环己烯的链状同分异构体既有二烯烃,也有炔烃等,存在官能团异构、官能团位置异构、碳链异构,同分异构体超过10种,故B正确;
C.环己烷、环己烯、苯均难溶于水,故C错误;
D.环己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误;
答案:B
6.由下列实验及现象不能推出相应结论的是( )
实验
现象
结论
A.
向2mL0.1mol/LFeCl3的溶液中加足量铁粉,振荡,加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变
还原性:Fe>Fe2+
B.
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
C.
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
D.
将SO2通入酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A. 向FeCl3溶液中加入足量铁粉后,Fe3+完全转化为Fe2+,滴入KSCN溶液,溶液不变色,可证明还原性:Fe>Fe2+,A项正确;
B. 燃着的金属钠能在装有CO2的集气瓶中反应生成Na2CO3和C,说明CO2具有氧化性,B项正确;
C. NH4HCO3受热分解生成的NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,只能说明NH3为碱性气体,不能确定NH4HCO3的酸碱性,C项错误,
D. 将SO2通入酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色,是发生了氧化还原反应使酸性高锰酸钾的锰由+7价变成+2价,+2价的锰为无色所以次试验是说明二氧化硫具有还原性,故D正确;
答案选C。
7.已知常温下,Ksp(NiS)≈1.0×10-21,Ksp(ZnS)≈1.0×10-25,pM=-lgc(M2+)。向20mL0.1mol·L-1NiCl2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,溶液中pM与Na2S溶液体积的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 图像中,V0=40,b=10.5
B. 若NiCl2(aq)变为0.2mol·L-1,则b点向a点迁移
C. 若用同浓度ZnCl2溶液替代NiCl2溶液,则d点向f点迁移
D. Na2S溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
【答案】C
【解析】
【分析】
向20mL0.1mol·L-1NiCl2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,反应的方程式为:NiCl2+Na2S= NiS↓+2NaCl;pM=-lgc(M2+),则c(M2+)越大,pM越小,结合溶度积常数分析判断。
【详解】A.根据图像,V0点表示达到滴定终点,向20mL0.1mol·L-1NiCl2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,滴加20mL Na2S溶液时恰好完全反应,根据反应关系可知,V0=20mL,故A错误;
B.根据图像,V0点表示达到滴定终点,溶液中存在NiS的溶解平衡,温度不变,溶度积常数不变,c(M2+)不变,则pM=-lgc(M2+)不变,因此b点不移动,故B错误;
C.Ksp(NiS)≈1.0×10-21,Ksp(ZnS)≈1.0×10-25,ZnS溶解度更小,滴定终点时,c(Zn2+)小于c(Ni2+),则pZn2+=-lgc(Zn2+)>pNi2+,因此若用同浓度ZnCl2溶液替代NiCl2溶液,则d点向f点迁移,故C正确;
D.Na2S溶液中存在质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),故D错误;
故选C。
【点睛】本题的易错点为B,要注意在NiS的饱和溶液中存在溶解平衡,平衡时,c(Ni2+)不受NiCl2起始浓度的影响,只有改变溶解平衡时的体积,c(Ni2+)才可能变化。
8.中华文化源远流长、博大精深。下列有关蕴含的化学知识的说法中,不正确的是
A. 食品包装中常见的抗氧化剂成分为:还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀不相同
B. “陶尽门前土,屋上无片瓦。十指不沾泥,鳞鳞居大厦。”黏土烧制陶瓷的过程发生了化学变化
C. “兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光。”粮食发酵产生的酒精分散在酒糟中,可以通过蒸馏与酒糟分离
D. 侯氏制碱法中的“碱”指的是纯碱
【答案】A
【解析】
【详解】A
项、食品包装中铁粉、氯化钠溶液、炭粉构成原电池,铁作负极,碳作正极,负极上铁失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,其脱氧原理实际上就是钢铁的吸氧腐蚀,故A错误;
B项、黏土烧制陶瓷的过程中有新物质生成,属于化学变化,故B正确;
C项、酒精沸点低,可以用蒸馏与酒糟分离获得酒精,故C正确;
D项、侯氏制碱法是工业上制取碳酸钠的过程,故D正确;
故选A。
9.三种有机物之间的转化关系如下,下列说法错误的是
A. X中所有碳原子处于同一平面
B. Y的分子式为
C. 由Y生成Z的反应类型为加成反应
D. Z的一氯代物有9种(不含立体异构)
【答案】B
【解析】
【详解】A.X的结构简式为,分子结构中含有两个碳碳双键,均为平面结构,结构中的非双键碳原子相当于乙烯基中的氢原子,则所有碳原子处于同一平面,故A正确;
B.Y的结构简式为,其分子式为C10H14O2,故B错误;
C.由Y生成Z的反应为碳碳双键与氢气的加成,则反应类型为加成反应,故C正确;
D.Z的等效氢原子有9种,则一氯代物有9种(不含立体异构),故D正确;
故答案为B。
10.设NA为阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是( )
A. 25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA
B. 铅蓄电池放电时负极净增质量比正极净增质量多16g时转移电子数为NA
C. 1mol CH4与过量氯气发生取代反应,生成CH3Cl气体为NA
D. 25℃时Ksp(CaSO4)=9×10-6,则该温度下CaSO4饱和溶液中含有3×10-3NA个Ca2+
【答案】B
【解析】
【详解】A.缺少溶液的体积,不能计算微粒数目,A错误;
B.铅蓄电池放电时负极Pb失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4,正极获得电子,发生还原反应,电极反应式为:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O,根据电极反应式可知,每转移2mol电子,负极增重96g,正极质量增重64g,负极净增质量比正极净增质量为32g,则若负极净增质量比正极净增质量多16g时,转移电子物质的量是1mol,转移的电子数为NA,B正确;
C.取代反应是逐步进行的,反应产生的CH3Cl会与Cl2进一步反应产生CH2Cl2、CHCl3、CCl4等,所以1mol CH4与过量氯气发生取代反应,生成CH3Cl气体不是NA,C错误;
D.缺少溶液的体积,不能计算离子数目,D错误;
故合理选项是B。
11.用KIO3与H2S反应制备KI固体,装置如图所示。实验步骤:①检查装置的气密性;②关闭K,在各装置中加入相应试剂,向装置B中滴入30%的KOH溶液,制得KIO3;③打开K,通入H2S直至饱和可制得KI,同时有黄色沉淀生成;④关闭K,向所得溶液滴入稀硫酸,水浴加热,充分逸出H2S;⑤把装置B中混合液倒入烧杯,为除去硫酸,加入足量碳酸钡,再经过一系列操作可得成品。下列有关该实验的叙述错误的是( )
A. 步骤②可观察到固体溶解,溶液由棕黄色变为无色
B. 步骤③装置B中发生反应的离子方程式为3H2S+IO3-═3S↓+3H2O+I-
C. 装置C中氢氧化钠溶液的作用是吸收硫化氢
D. 步骤⑤中一系列操作为过滤,洗涤,合并滤液和洗液,蒸馏
【答案】D
【解析】
【分析】
根据装置,A装置由FeS和稀硫酸制备H2S,B装置由碘与KOH制备KIO3,反应为:
3I2+6KOH═KIO3+5KI+3H2O,将H2S通入B中与KIO3溶液发生反应:3H2S+IO3-═3S↓+3H2O+I-,向所得溶液滴入稀硫酸,水浴加热,充分逸出H2S,C装置吸收多余的H2S,把装置B中混合液倒入烧杯,为除去硫酸,加入足量碳酸钡,得到硫酸钡沉淀,过滤,洗涤,合并滤液和洗液,蒸发结晶得到KI固体,据此分析解答。
【详解】A、步骤②中滴入30%氢氧化钾溶液后,发生反应3I2+6KOH═KIO3+5KI+3H2O,棕黄色(碘水颜色)溶液变成无色,故A正确;
B、步骤③中装置B生成黄色沉淀,为S,反应为3H2S+IO3-═3S↓+3H2O+I-,故B正确;
C、尾气只能是H2S,污染环境,不能直接排放,装置C中氢氧化钠溶液的作用是吸收硫化氢,故C正确;
D、步骤⑤中把装置B中混合液倒入烧杯,为除去硫酸,加入足量碳酸钡,得到硫酸钡沉淀,过滤,洗涤,合并滤液和洗液,蒸发结晶得到成品,无需蒸馏,故D错误;
故选D。
【点睛】正确理解实验的原理是解题的关键。本题的易错点为A,要注意本题中碘与氢氧化钾溶液反应生成的产物为碘酸钾,碘酸钾溶液显无色。
12.主族元素Q、X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且均不大于20。Q的简单氢化物和其最高价含氧酸可以化合成盐,X与Q同周期且是该周期主族元素中原子半径最小的元素;Z一具有与氩原子相同的电子层结构;Q、Y、W原子的最外层电子数之和为9。下列说法一定正确的是
A. X与Z的简单氢化物的水溶液均呈强酸性
B. Y与Z形成的化合物只含离子键
C. 简单氢化物的沸点:Q”、“<”或“=")。
(4)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+181.5 kJ·mol-1 ,某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO分解。若用、、和分别表示N2、NO、O2
和固体催化剂,在固体催化剂表面分解NO的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是___(填字母序号)。
(5)利用电解法处理高温空气中稀薄的NO(O2浓度约为NO浓度的10倍),装置示意图如下,固体电解质可传导O2-
①阴极的电极反应式为______。
②消除一定量的NO所消耗的电量远远大于理论计算量,可能的原因是(不考虑物理因素)_________。
【答案】 (1). 2a+2b+c (2). 6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O (3). 350℃左右、负载率3.0% (4). 160 (5). > (6). C (7). 2NO+4e-=N2+2O2- (8). 阴极发生副反应O2+4e-=2O2-
【解析】
【分析】
(1)根据盖斯定律,将已知的热化学方程式叠加,可得相应反应的热化学方程式;
(2)由图1可知,在催化剂的作用下,C2H4与NO、O2反应最终生成N2、CO2、H2O, 据此写出反应的总方程式;根据图2可知,为达到最佳脱硝效果,应满足脱硝率高,负载率低,适宜的温度;
(3)①根据k正/k逆=c2(NO2)/c2(NO)·c(O2)=K,依据表格数据列出三段式求出结论;
②k正=k逆时,则K=1,利用K与温度的关系作答;
(4)该分解反应为放热反应;
(5)①阴极是NO得到电子生成O2-和N2;
②电解装置中下电极板上存在有O2,容易在阴极发生副反应;
【详解】(1)根据盖斯定律,将①×2+②×2+③可得2SO2(g)+4NH3•H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1) 的△H=(2a+2b+c)kJ/mol;
(2)①根据图1可以知道,在催化剂的作用下,C2H4与NO、O2反应最终生成N2、CO2、H2O,反应总方程式为: 6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O;由图可知,b
曲线的最高点处,脱硝率高,负载率低,温度适宜,适宜适合条件为350℃、负载率3.0%;
(3)①根据v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗= k正c2(NO)·c(O2),得出k正=v(NO)消耗/c2(NO)·c(O2),根据v逆=v(NO2)消耗= k逆c2(NO2),得出k逆= v(NO2)消耗/c2(NO2),因为v(NO)消耗= v(NO2)消耗,所以k正/k逆= c2(NO2)/ [c2(NO)·c(O2)]=K,表格中初始物质的量:n(NO)=1mol,n(O2)=0.6mol,体积为2L,则列出三段式如下:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
起(mol·L-1) 0.5 0.3 0
转(mol·L-1) 0.4 0.2 0.4
平(mol·L-1) 0.1 0.1 0.4
K= c2(NO2)/[c2(NO)·c(O2)]= (0.4mol/L)2/[(0.1 mol/L) 2×(0.1 mol/L)]=160 L/mol,故答案为160;
②若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆,则K=1<160,因反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0,反应放热,K值减小,则对应的温度增大,即T2>T1;
(4)A→B是NO断键转化为氮原子和氧原子,B→C是氮原子与氮原子结合转化为氮气,氧原子与氧原子结合转化为氧气,断键吸热,成键放热,故能量最低的状态是C处;
(5)①阴极是NO得到电子生成O2-和N2,其电极反应式为:2NO +4e-== N2↑+ 2O2-;
②因O2浓度约为NO浓度的十倍,且电解装置中下电极板上存在有O2,容易在阴极发生副反应:O2+4e-==2O2-,导致耗能远高于理论值。
17.制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3主要实验流程如下:
已知:① 氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;
② N2H4·H2O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。
⑴从流程分析,本流程所用的主要有机原料为_______________(写名称)。
⑵步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,若温度为41℃,测得产物中除NaClO外还含有NaClO3,且两者物质的量之比为5∶1,该反应的离子方程式为____________________。
⑶实验中,为使步骤Ⅰ中反应温度不高于40 ℃,除减缓Cl2的通入速率外,还可采取的措施是_________________。
⑷步骤Ⅱ合成N2H4·H2O(沸点约118 ℃)的装置如图。NaClO碱性溶液与尿素[CO(NH2)2](沸点196.6℃)水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应。
① 使用冷凝管的目的是_________________。
② 滴液漏斗内的试剂是_______;
将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是______________________________;
③ 写出流程中生成水合肼反应的化学方程式________________________________。
⑸ 步骤Ⅳ制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图所示)。
① 边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定停止通SO2的pH值为____(取近似整数值,下同);
②用制得的NaHSO3溶液再制Na2SO3溶液的pH应控制在________。
【答案】 (1). 尿素 (2). 8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O (3). 冰水浴冷却 (4). 通过冷凝回流,减少水合肼的挥发,提高水合肼的产率 (5). NaClO碱性溶液 (6). 打开滴液漏斗的活塞,旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下 (7). NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH= NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3 (8). 4 (9). 10
【解析】
【分析】
由实验流程可知,氯气和氢氧化钠溶液的反应生成NaClO,为避免生成NaClO3,应控制温度在40℃以下,生成的NaClO与尿素反应生成N2H4•H2O和Na2CO3
,可用蒸馏的方法分离出N2H4•H2O,副产品Na2CO3溶液中通入二氧化硫,可制得Na2SO3,结合对应物质的性质以及题给信息分析解答。
【详解】⑴根据流程图,本流程所用的主要有机原料为尿素,故答案为尿素;
(2)若温度为41℃,测得产物中除NaClO外还含有NaClO3,且两者物质的量之比为5∶1,同时还生成NaCl,根据得失电子守恒,ClO-∶ClO3- ∶Cl- 物质的量之比为5∶1∶10,反应的离子方程式为8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O,故答案为8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O;
⑶氯气与烧碱溶液的反应是放热反应,实验中,为使步骤Ⅰ中反应温度不高于40 ℃,除减缓Cl2的通入速率外,避免反应过于剧烈,放出大量的热而导致温度升高,还可以用冰水浴冷却,故答案为冰水浴冷却;
(4)①为避免N2H4•H2O的挥发,使用冷凝管,起到冷凝回流,减少水合肼的挥发,提高水合肼的产率,故答案为通过冷凝回流,减少水合肼的挥发,提高水合肼的产率;
②为了避免N2H4•H2O与 NaClO剧烈反应生成N2,实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是NaClO碱性溶液;将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是打开滴液漏斗的活塞,旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下,故答案为NaClO碱性溶液;打开滴液漏斗的活塞,旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下;
③ 根据流程图,NaClO 和CO(NH2)2 在NaOH溶液中反应生成水合肼和碳酸钠,反应的化学方程式为NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH= NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3,故答案为NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH= NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3;
(5)用Na2CO3制备无水Na2SO3,在Na2CO3溶液中通入过量的二氧化硫生成NaHSO3,然后在NaHSO3溶液中加入NaOH溶液可生成Na2SO3。
①由图像可知,溶液pH约为4时,可完全反应生成NaHSO3,此时可停止通入二氧化硫,故答案为4;
②由图像可知pH约为10时,可完全反应生成Na2SO3,故答案为10。
18.艾司洛尔(I )是预防和治疗手术期心动过速的一种药物,某合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为_____________________,D 的化学名称为__________________。
(2)G→H的反应类型为_______________,H中所含官能团的名称为______________。
(3)C→D中步骤①的化学反应方程式为_________________。
(4)已知:1 mol D 和1 mol 丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成 1 mol E、1 mol H2O和1 molCO2,且E 能与溴水发生加成反应,则 E 的结构简式为 ____________。
(5)X是F的同分异构体,写出满足下列条件的 X 的结构简式________。①与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳②与FeC13溶液发生显色反应③核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为 6 : 2 : 1 : 1
(6)参照上述合成路线,设计以和为主要原料制备的合成路线______。
【答案】 (1). (2). 对羟基苯甲醛 (3). 取代反应 (4). 酯基和醚键 (5). +4NaOH +2NaCl+CH3COONa+2H2O (6). (7). (8).
【解析】
【分析】
根据A的化学式C7H8O,由C逆推得出A的结构简式为,B为,根据C→D发生的两步反应推出D为,1 mol D 和1 mol 丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成 1 mol E、1 mol H2O和1 molCO2,且E 能与溴水发生加成反应,结合E的分子式,E为,E和氢气发生加成反应生成F为,F和CH3OH发生酯化反应生成G为。
【详解】(1)根据A的化学式C7H8O,由C逆推得出A的结构简式为,根据C→D发生的两步反应①+4NaOH+2NaCl+CH3COONa+2H2O,②在H+条件下,转化为D,D的化学名称为对羟基苯甲醛,故答案为
;对羟基苯甲醛。
(2)G为, G中酚羟基上的氢原子被所取代从而得到H,故G→H的反应类型为取代反应,根据H 的结构简式可知,所含官能团的名称为酯基和醚键,故答案为取代反应;酯基和醚键。
(3)C→D中步骤①的化学反应方程式为
+4NaOH +2NaCl+CH3COONa+2H2O,故答案为 +4NaOH +2NaCl+CH3COONa+2H2O。
(4)1 mol D()和1 mol 丙二酸(HOOC-CH2-COOH)在吡啶、苯胺中反应生成 1 mol E、1 mol H2O和1 molCO2,且E 能与溴水发生加成反应,可知E中含碳碳双键,E的化学式为C9H8O3, E为,故答案为。
(5)X的分子式为C9H10O3,根据①与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,说明含有-COOH②与FeC13溶液发生显色反应,说明含有酚羟基③核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为 6 : 2 : 1 : 1,有四种不同环境的氢原子,故符合题意的X有
故答案为。
(6)以和为主要原料制备,对比原料和目标产物的结构简式,中羧基发生酯化反应引入—COOCH3,碳碳双键发生加成反应,模仿流程中G→H引入醚键,则合成路线为:
故答案为
。
【点睛】本题考查有机物的推断与合成,侧重考查分析推断、知识综合运用能力,充分利用反应条件、有机物分子式与结构简式进行分析推断,明确官能团及其性质关系、官能团之间的转化关系是解题关键。