四川省广汉中学2022-2023学年高二化学下学期第二次月考试题(Word版附解析)
展开高2021级高二下期第二次段考
化学试题
相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Fe-56 Cu-64
第I卷
一、选择题(本大题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 下列关于物质在生活中应用的有关说法正确的是
A. 聚乙烯:聚氯乙烯塑料都可以用于食品包装
B. 高铁酸钠,明矾作水处理剂原理相同
C. 还原铁粉在食品保存、暖宝宝发热中都作还原剂
D. 福尔马林可用作食品保鲜剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚氯乙烯使用过程中会产生含氯污染物,不可用于食品包装,故A错误;
B.高铁酸钠具有强氧化性,可杀菌消毒,其还原产物为三价铁,水解产生胶体,可起到净水作用;而明矾水解生成氢氧化铝胶体,可吸附水中悬浮杂质,从而达到净水效果,两者作水处理剂原理不完全相同,故B错误;
C.还原铁粉在食品中作抗氧化剂,表现铁粉还原性,暖宝宝中加铁粉是形成原电池装置反应放热,铁作负极,也表现还原性,故C正确;
D.福尔马林是甲醛水溶液,甲醛有毒,能使蛋白质变性,不能用作食品保鲜剂,故D错误;
故选:C。
2. 下列化学用语正确的是
A. 聚丙烯的结构简式:
B. 丙烷分子的比例模型:
C. 四氯化碳分子的电子式:
D. 2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
【答案】D
【解析】
【详解】A. 聚丙烯为丙烯通过加聚反应生成的,其单体为丙烯,则聚丙烯的结构简式为:,A项错误;
B. 图为丙烷分子球棍模型,不是比例模型,B项错误;
C. 四氯化碳为共价化合物,分子中每个原子均满足8电子稳定结构,其电子式为:,C项错误;
D. 2−乙基−1,3−丁二烯的结构简式为,键线式中用短线“−”表示化学键,端点、交点表示碳原子,C原子、H原子不需要标出,所以2−乙基−1,3−丁二烯的键线式为,D项正确;
故选:D。
3. 下列关于同分异构体的说法中错误的是
A. 与互为同分异构体 B. C2H6的二氯代物有2种
C. 蔗糖与麦芽糖互为同分异构体 D. 2-丁烯存在顺反异构
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷是正四面体结构,与是同一种物质,故A错误;
B.C2H6的二氯代物有2种,CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl两种,故B正确;
C.蔗糖与麦芽糖分子式都是C12H22O11,结构不同,互为同分异构体,故C正确;
D.2-丁烯存在、两种顺反异构,故D正确;
选A。
4. 下列有机实验中关于硫酸浓稀使用及作用完全正确的是
实验名称
硫酸浓稀
硫酸作用
A
苯的硝化
稀
催化剂
B
乙酸乙酯制备
浓
催化剂、吸水剂
C
实验室制乙烯
浓
吸水剂
D
蔗糖水解
浓
催化剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯的硝化反应需用浓硫酸作催化剂、吸水剂,故A错误;
B.乙酸和乙醇的酯化反应,加浓硫酸作催化剂和吸水剂,故B正确;
C.实验室用乙醇消去反应制取乙烯,浓硫酸起脱水剂作用,故C错误;
D.蔗糖水解用稀硫酸作催化剂,故D错误
故选:B
5. 下列说法中不正确的是
A. 蒸馏实验中温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处
B. 乙醇分子中核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为1∶2∶3
C 苯和溴苯可用分液漏斗分离
D. 等质量的乙烷、乙烯、乙炔分别完全燃烧,乙炔耗氧量最少
【答案】C
【解析】
【详解】A.蒸馏时需用温度计控制蒸气温度,因此水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处,故A正确;
B.乙醇结构简式为CH3CH2OH,含3种氢原子,在核磁共振氢谱中有三个峰,且面积之比等于氢原子的个数之比,即为1:2:3,故B正确;
C.苯和溴苯互溶应采用蒸馏法分离,不能用分液,故C错误;
D.烃类中含氢量越高,单质质量时消耗的氧气越多,乙烷、乙烯、乙炔,含氢量乙烷>乙烯>乙炔,则乙炔耗氧量最少,故D正确;
故选:C。
6. 下列说法正确的是
A. 工业酒精直接蒸馏可制得无水乙醇
B. 教材中苯甲酸重结晶实验操作步骤:热溶解→趁热过滤→冷却结晶再过滤
C. 溴乙烷与NaOH水溶液充分反应后,取上层清液,加AgNO3溶液一定能看到淡黄色沉淀生成
D. 向硫酸铜溶液中滴加少量NaOH溶液,再加入葡萄糖溶液并加热,一定生成砖红色沉淀
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业酒精中加生石灰后再蒸馏制取无水乙醇,故A错误;
B.苯甲酸重结晶法提纯,先将粗晶体溶于热水,趁热过滤除去不溶性杂质,滤液进行冷却结晶再过滤得到苯甲酸晶体,故B正确;
C.溴乙烷完全水解后,需加过量硝酸中和NaOH后再加硝酸银才能观察到AgBr淡黄色沉淀,故C错误;
D.新制氢氧化铜悬浊液的配置方法是在NaOH溶液中滴加少量硫酸铜,以确保溶液呈碱性,故D错误;
故选B。
7. 下列有机化合物的命名正确的是( )
A. CH2=CH-CH=CH2 1,3-二丁烯
B. 2-甲基丁烷
C. 甲基苯酚
D. 3-丁醇
【答案】B
【解析】
【详解】A. CH2=CH-CH=CH2属于二烯烃,应命名为:1,3-丁二烯,A选项错误;
B. 最长碳链为4个碳,所以命名为:2-甲基丁烷,B选项正确;
C. 应命名为:2-甲基苯酚或邻甲基苯酚,C选项错误;
D. 命名编号时,起点应离官能团最近,所以应命名为:2-丁醇,D选项错误;
答案选B。
8. 下列关于NA说法正确的是
A. 28g乙烯与环丙烷混合物,其H原子数目为4NA
B. 电解精炼铜,阳极(粗铜)质量减少64g,转移电子数目为2NA
C. 常温下,向0.1mol•L-1NH4Cl溶液中通NH3至中性,则溶液中NH数目为0.1NA
D. 0.1molCH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯与环丙烷最简式均为,28g混合物即为28g,物质的量为2mol,H原子物质的量为4mol,数目为4NA,故A正确;
B.电解精炼铜,阳极(粗铜)中比铜活泼的锌、铁等金属先失电子,然后铜单质失电子,因此无法确定转移2NA电子时阳极减少的质量,故B错误;
C.溶液体积未知,不能确定NH数目,故C错误;
D.乙酸与乙醇的酯化反应为可逆反应,0.1mol乙酸不能完全反应,则最终生成的乙酸乙酯分子数小于0.1NA,故D错误;
故选:A。
9. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. pH=1的溶液中:Na+、NH、S2O、NO
B. =10-8的溶液中:Na+、K+、AlO、ClO-
C. 使苯酚溶液呈紫色的溶液中:Na+、K+、AlO、S2-
D. 由水电离出的c(OH-)=1×10-11mol•L-1的溶液中:Ca2+、NH、Cl-、HCO
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH=1的溶液中含有大量H+,H+与S2O会发生反应,不能大量共存,A不符合题意;
B.=10-8的溶液显碱性,含有大量OH-,OH-与选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,B符合题意;
C.使苯酚溶液呈紫色的溶液中含有大量Fe3+,Fe2+具有强氧化性,与S2-会发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.由水电离出的c(OH-)=1×10-11 mol·L-1<1×10-7 mol·L-1,水的电离受到了抑制作用,溶液可能显酸性,也可能显碱性。在碱性环境中,含有大量OH-,OH-与NH、HCO会发生反应,不能大量共存;在酸性环境中,含有大量H+,H+与HCO也会发生反应不能大量共存,D不符合题意;
故选:B。
10. 某小组研究沉淀的生成、溶解与转化,进行下列实验.下列说法错误的是
Ⅰ
向1mL0.1mol•L-1MgCl2溶液中滴加1~2滴2mol•L-1NaOH溶液,将所有液体分为两等份
Ⅱ
向其中一份加入2滴饱和NH4Cl溶液。
Ⅲ
向另一份加入2滴0.1mol•L-1FeCl3溶液。
A. 当实验Ⅰ中c(Mg2+)×c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2]时,立即看到白色沉淀
B. 为达成实验目的,实验I必须确保NaOH不过量
C. 实验Ⅱ中NH促进Mg(OH)2溶解平衡正向移动
D. 实验Ⅲ中白色沉淀逐渐转变为红褐色,说明Fe(OH)3的Ksp更小
【答案】A
【解析】
【详解】A.当实验Ⅰ中c(Mg2+)×c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2]时,此时恰好得到Mg(OH)2的饱和溶液,还不能观察到白色沉淀,故A错误;
B.若NaOH过量,则实验Ⅲ中加入的FeCl3溶液会和NaOH直接反应生成氢氧化铁陈带你,无法验证氢氧化镁能否转化为氢氧化铁沉淀,进而无法研究沉淀的转化,因此实验Ⅰ必须确保NaOH不足,故B正确;
C.实验Ⅱ中:Mg(OH)2Mg2++2OH-,加入的NH会结合OH-,使溶液中OH-浓度减小,平衡正向移动,故C正确;
D.难溶电解质易转化为更难溶的电解质,若Mg(OH)2白色沉淀逐渐变为红褐色,可说明氢氧化铁的溶解度更小,Fe(OH)3的Ksp更小,故D正确;
故选:A。
11. 在T℃时,铬酸镁(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法中不正确的是
A. T℃时,图中X点对应的是过饱和溶液
B. 向Ag2CrO4饱和溶液中加入K2CrO4固体能使溶液由Y点变为X点
C. T℃时,在Z点和Y点,Ag2CrO4的Ksp相等
D. 图中a=×10-4
【答案】B
【解析】
【详解】A.X点位于Z点上方,则T ℃时,图中X点对应溶液中离子积大于溶度积,是过饱和溶液,A项正确;
B.向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4仍为饱和溶液,点仍在曲线上,所以向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点,B项错误;
C.Y点和Z点都在曲线上,Ksp只与温度有关,温度不变,Ksp不变,则T ℃时,在Y点和Z点,Ag2CrO4的Ksp相等,C项正确;
D.由图可知,Ksp=c(Ag+)2⋅c(CrO)=(1×10−3)2×1×10−5=1×10−11,则a=,D项正确;
故选:B。
12. 在25℃时,向20.00mL0.1mol•L-1HClO2溶液中逐滴加入0.1mol•L-1NaOH溶液,溶液的pH与离入NaOH溶液的关系如图所示。下列说法中不正确的是
A. ①点时:c(ClO)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B. ②点时:c(ClO)=c(Na+)
C ③点时:c(H+)=c(OH-)+c(HClO2)
D. 滴定过程中可能出现:c(Na+)>c(ClO)>c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【解析】
【详解】A.①点时溶质为等物质的量浓度的HClO2、NaClO2,溶液呈酸性,说明HClO2电离大于NaClO2水解,c(ClO)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故A正确;
B.根据电荷守恒c(ClO)+c(OH-)=c(Na+)+ c(H+),②点时溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),所以c(ClO)=c(Na+),故B正确;
C.③点时溶质为NaClO2,根据质子守恒c(H+)+c(HClO2) =c(OH-),故C错误;
D.滴定过程中,当氢氧化钠和HClO2恰好完全反应时,c(Na+)>c(ClO)>c(OH-)>c(H+),故D正确;
选C。
13. 利用如图装置,完成很多电化学实验,下列有关此装置的叙述中正确的是
A. 若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阴极的阳极保护法
B. 若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于N处,可加快铁的腐蚀
C. 若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度减小
D. 若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,钢棒质量增加,此时外电路中的电子向铜电极移动
【答案】D
【解析】
【分析】当开关K置于M时形成原电池,当K置于N时形成电解池,X作阳极,铁作阴极。
【详解】A.开关K置于M处,为原电池,X为锌棒,Y为NaCl溶液,锌比铁活泼,锌作负极,铁作正极,可减缓铁的腐蚀,该方法称为牺牲阳极的阴极保护法,故A错误;
B.开关K置于N处,形成电解池,铁与负极相连作阴极,减缓铁的腐蚀,故B错误;
C.开关K置于N处,X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,形成电镀装置,实现在铁表面镀铜,电解质溶液中铜离子浓度不变,故C错误;
D.开关K置于M处,为原电池,铁比铜活泼,铁作负极,电子由铁经导线流向铜,铜棒上铜离子得电子生成铜单质,质量增加,故D正确;
故选:D。
14. 镁的单质及其化合物在电池制造、储氮及大气治理等方面用途广泛,一种新型镁-锂双离子二次电池的工作原理如图所示,下列有关该电池的叙述中正确的是
A. 充电时,外加电源的正极与X相连
B. 放电时,Li+通过阳离子交换膜内左移动
C. 充电时,导线上每通过0.1mole-,左室溶液质量减少0.5g
D. 放电时,负极电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4
【答案】C
【解析】
【分析】由电池的构造可知放电时Mg作负极,失电子生成镁离子;右侧为正极,发生反应:Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4。充电时原电池负极接电源负极,即X接电源负极,Y接电源正极,据此解答。
【详解】A.由以上分析可知充电时X接外加电源的负极,故A错误;
B.放电时,阳离子向正极移动,则Li+通过阳离子交换膜内右移动,故B错误;
C.充电时,左室电极反应:Mg2++2e-= Mg;导线上每通过0.1mole-,消耗0.05mol镁离子,溶液质量减少1.2g,同时有0.molLi+通过阳离子交换膜向左移动,则溶液质量又增加0.7g,则左室质量减少0.5g,故C正确;
D.放电时,负极电极反应式为:Mg-2e-=Mg2+,故D错误;
故选:C。
第II卷
二、非选择题(共5个小题,共58分)
15. 回答下列问题:
(1)常温下,0.010mol•L-1的二元酸H2A溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH变化如图所示。H2A分两步电离,对应的电离平衡常数分别为Ka1和Ka2。
①由图确定下列数据:-lgKa1=______,Ka2=_____。
②将0.020mol•L-1的Na2A溶液和0.010mol•L-1的盐酸等体积混合,所得溶液的pH约为_____。
(2)已知部分弱酸的电离常数如表:
弱酸
HCOOH
苯酚
H2CO3
电离常数(25℃)
Ka=1.77×10-4
Ka=1.771×10-10
Ka1=4.2×10-7
Ka2=5.6×10-11
①25℃时,0.1mol•L-1的HCOONa溶液和0.1mol•L-1的Na2CO3溶液中,c(HCOO-)_____c(CO)(填>、<、=)。
②25℃时,一定浓度的HCOONa溶液的pH=9,该溶液呈碱性的原因______(用离子方程式表示)。
③将少量CO2通入苯酚钠溶液中,发生反应的离子方程式是______。
【答案】(1) ①. 6 ②. 1.0×10-10 ③. 10
(2) ①. > ②. ③. CO2+ +H2O→+ HCO
【解析】
【小问1详解】
①Ka1=,当pH=6时,,此时Ka1==1.0×10-6,-lgKa1=6;Ka2=,当pH=10时,,此时Ka2==1.0×10-10;
②将0.020mol•L-1的Na2A溶液和0.010mol•L-1的盐酸等体积混合,两者发生反应:Na2A+HCl= NaCl+ NaHA,结合反应可知反应后溶液中含0.005mol•L-1的Na2A、0.005mol•L-1的NaHA以及0.005mol•L-1的NaCl;溶液中,结合图像可知此时pH≈10;
【小问2详解】
①由电离常数可知HCOOH的酸性强于碳酸氢根离子,根据越弱越水解可知,碳酸钠的水解程度大于HCOONa,则等浓度的两溶液中,c(HCOO-)>c(CO);
②HCOONa为强碱弱酸盐,水解显碱性,水解反应离子方程式为:;
③由电离常数可知酸性:碳酸>苯酚>HCO,根据强酸制弱酸原理,将少量CO2通入苯酚钠溶液中,发生反应的离子方程式是CO2+ +H2O→+ HCO。
16. 如图是甲醇燃料电池工作的示意图,一段时间后,断开K。
(1)甲中负极的的电极反应式为______。
(2)若丙中C为铝,D为石墨,W溶液为稀硫酸,若使铝的表面生成一层致密的氧化膜,则C电极反应式为______。
(3)若A、B、C、D均为石墨,W为饱和食盐水。
①丙中电解的总化学方程式为______。
②工作一段时间后,向乙中所得溶液加入0.1molCu(OH)2后恰好使硫酸铜溶液复原,则丙中D电极上成的气体在标准状况下的体积为______。
③丙中为使两极产物不发生反应,可以在两极之间放置_____(“阴”或“阳”)离子交换膜。若把乙装置改为精炼钢装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质),下列说法正确的是_____。
A.电解精炼中,两极质量变化相同 B.CuSO4溶液浓度保持不变
C.A为粗铜,发生氧化反应 D.杂质都将以离子的形式存在溶液中
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②. 4.48L ③. 阴 ④. C
【解析】
【分析】由装置可知通甲醇一侧为原电池负极,氧气一侧为原电池正极,B、D为电解池阴极,A、C为阳极,据此分析解答。
【小问1详解】
甲中负极甲醇失电子生成碳酸根离子,电极反应式为:;
【小问2详解】
若丙中C为铝,D为石墨,W溶液为稀硫酸,若使铝的表面生成一层致密的氧化膜,Al在阳极失电子生成氧化铝,电极反应为:;
【小问3详解】
①若C、D均为石墨,W为饱和食盐水。则丙中为电解饱和食盐水生成氢气、氢氧化钠和氯气,电解总反应为:;
②工作一段时间后,向乙中所得溶液加入0.1molCu(OH)2后恰好使硫酸铜溶液复原,可知乙中电解分两个阶段,第一阶段电解硫酸铜溶液,第二阶段电解水,两过程中阳极反应均为:;根据元素守恒可知生成的氧气中的氧原子与加入0.1molCu(OH)2中O原子相等,则氧气的物质的量为0.1mol,转移电子物质的量为0.4mol;则丙中D电极上成的气体为0.2mol,体积为4.48L;
③丙中为使两极产物不发生反应,可以在两极之间放置阳离子交换膜,以阻止阴极生成的氢氧根离子与阳极生成的氯气接触反应;
④A.电解精炼中,阳极为粗铜,其中所含的锌、铁等活泼金属先失电子,然后铜失电子,阴极为精铜,铜离子得电子生成铜单质,两极质量变化不相同,故错误;
B.阳极粗铜中锌、铁等金属失电子时,阴极铜离子已经得电子析出铜,该过程中CuSO4溶液浓度减小,故错误;
C.A为阳极,应为粗铜,发生氧化反应,故正确;
D.杂质中比铜不活泼的金属不反应,最终以阳极泥沉在阳极底部,故错误;
故答案为:C。
17. 锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用,某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等,充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为______。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式______。
(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的两个氧化还原反应的化学方程式_____。
(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_____。
(5)在整个回收工艺中,可回收到金属化合物有______(填化学式)。
【答案】(1)+3 (2)2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
(3)2LiCoO2+H2O2+3H2SO4Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O2O2↑+2H2O
(4)CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O
(5)Al(OH)3、CaCO3、Li2SO4
【解析】
【分析】废旧锂离子电池放电处理拆解后,正极用氢氧化钠溶液碱浸,过滤得到滤液,调节溶液pH,过滤得到氢氧化铝沉淀;向滤渣中加入硫酸、过氧化氢,并调节溶液pH,过滤得到滤液,向滤液中加入萃取剂,分液得到的水层为硫酸锂,有机层通过反萃取得到含硫酸钴的水相,再向水相中加入碳酸氢铵溶液沉淀钴离子,过滤得到碳酸钴固体。
【小问1详解】
LiCoO2中,Li为+1价,O为-2价,根据化合物中元素化合价代数和为0,可知其中Co元素的化合价为+3价;
【小问2详解】
正极中含有铝,铝易溶于强碱溶液生成,同时放出H2,该反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;
【小问3详解】
酸浸时反应物有硫酸、过氧化氢以及LiCoO2,它们发生氧化还原反应,生成物有Li2SO4和CoSO4,同时产生O2及H2O,根据原子守恒及电子守恒,可得该反应方程式为2LiCoO2+H2O2+3H2SO4Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;同时H2O2不稳定,受热分解产生H2O、O2,该反应的化学方程式为:2H2O2O2↑+2H2O;
【小问4详解】
“沉钴”过程中,硫酸钴和碳酸氢铵反应生成碳酸钴沉淀、硫酸铵、二氧化碳和水,反应方程式为CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O;
【小问5详解】
放电时,负极上生成锂离子,锂离子向正极移动并进入正极材料中,所以“放电处理”有利于锂在正极的回收,根据流程图知,可回收到的金属化合物有Al(OH)3、CaCO3、Li2SO4。
18. 根据有机物间转化关系,回答下列有关问题。
(1)写出C的名称______。
(2)写出D的结构简式______,聚乙炔的结构简式______。
(3)B→乙炔的反应条件是______。
(4)B→C的反应类型______,C→D的反应类型______。
(5)写出实验室C2H5OH制乙烯的化学方程式______。
(6)写出A与新制银氨溶液反应的化学方程式______。
(7)写出C与乙二酸在一定条件下生成高聚酯的化学方程式______。
【答案】(1)乙二醇 (2) ①. ②. (3)NaOH的醇溶液
(4) ①. 取代反应 ②. 氧化反应
(5)
(6)
(7)n+nHOOC-COOH+(2n-1)
【解析】
【分析】乙醇经Cu催化氧化生成乙醛A,乙醛经氧化生成乙酸;乙醇发生消去反应生成乙烯,乙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴乙烷B,B发生消去反应生成乙炔,乙炔加聚得到聚乙炔;B发生水解生成乙二醇,乙二醇经氧化生成乙二醛,乙二醛经氧化生成乙二酸,据此分析解答。
【小问1详解】
由以上分析可C为乙二醇;
小问2详解】
D为乙二醇氧化产生的乙二醛,D结构简式为:,乙炔发生加聚反应生成聚乙炔;
【小问3详解】
1,2-二溴乙烷B,发生消去反应生成乙炔,反应方程式为:,反应条件是NaOH的醇溶液;
【小问4详解】
B发生水解生成乙二醇,反应类型为取代反应;乙二醇经氧化生成乙二醛,反应类型为氧化反应;
【小问5详解】
实验室C2H5OH制乙烯发生消去反应,条件为浓硫酸,且要迅速升温至170℃,反应方程式为:;
【小问6详解】
A为乙醛,其与新制银氨溶液反应的化学方程式:;
【小问7详解】
乙二醇与乙二酸在浓硫酸催化作用下生成聚乙二酸乙二酯,反应方程式为:n+nHOOC-COOH+(2n-1) 。
19. 1、6-己二酸是常用的化工原料,在高分子材料、医药、润滑剂的制造等方面都有重要作用。实验室利用图中的装置(夹持装置已省略),以环己醇和硝酸为反应物制备1,6-己二酸,反应原理为:
+2HNO3+2NO2↑+2H2O
6HNO3+HOOC(CH2)4COOH+6NO2↑+3H2O
相关物质的物理性质见表:
试剂
相对分子质量
密度/(g•mL-1)
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.962
25.9
161.8
可溶于水、乙醇、乙醚
1,6-己二酸
146
1.360
152
330.5
微溶于冷水,易溶于乙醇
NH4VO3
117
2.326
210(分解)
—
微溶于冷水,易溶于热水
实验步骤如下:
I.向三颈绕瓶中加入0.03gNH4VO3固体和18mL浓HNO3(略过量)。向恒压滴液漏斗中加入6mL环己醇
Ⅱ.将三颈烧瓶放入水浴中,电磁搅拌并加热至50℃,移去水附,打开恒压滴液漏斗活塞滴加5~6滴环己醇,观察到三颈烧瓶中产生红棕色气体时,开始慢慢加入余下的环己醇,调节滴加环己醇的速度,使三颈绕瓶内温度维持在50~60℃之间,直至环己醇全部滴加完毕
Ⅲ.将三级烧瓶放入80~90℃水浴中加热10min。至几乎无红棕色气体导出为止,然后迅速将三颈烧瓶中混合液倒入100mL,烧杯中,冷却至室温后,有白色晶体析出,减压过滤,______,干燥,得到粗产品
Ⅳ.1,6-己二酸粗产品的提纯
(1)仪器A的名称为______,其作用是______。
(2)B中发生反应的离子方程式为______(其中一种产物为亚硝酸盐)
(3)若步骤Ⅱ中控制水浴温度不当,未测加环己醇前就会观察到红棕色气体生成,原因为_____,滴加环己醇的过程中,若温度过高,可用冷水溶冷却维持50~60℃,说明该反应的△H______0(填“>”或“<”)。
(4)将步骤Ⅲ补充完整:______。步骤Ⅳ提纯方法的名称为______。
(5)最终得到1,6-己二酸产品4.810g。则1.6-己二酸的产率为______。
A. 46.07% B. 57.08% C. 63.03% D. 74.61%
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流环己醇和硝酸,以提高环己醇的转化率
(2)2NO2+2OH−=++H2O
(3) ①. 浓硝酸具有不稳定性,在加热时分解生成NO2 ②. <
(4) ①. 用冷水洗涤晶体2~3次 ②. 重结晶 (5)B
【解析】
【分析】向三颈烧瓶中加入0.03gNH4VO3固体和18mL浓HNO3(略过量),为了让 完全反应,向恒压滴液漏斗中加入6mL环己醇;将三颈烧瓶放入水浴中,电磁搅拌并加热至50℃;移去水浴,打开恒压滴液漏斗活塞滴加5~6滴环己醇,发生反应:+2HNO3+2NO2↑+2H2O,开始慢慢加入余下的环己醇,使三颈烧瓶内温度维持在50~60℃之间,直至环己醇全部滴加完毕,将三颈烧瓶放入80~90℃水浴中加热10min,至几乎无红棕色气体导出为止;然后迅速将三颈烧瓶中混合液倒入100mL烧杯中,冷却至室温后,有白色晶体析出,发生反应+6HNO3HOOC(CH2)4COOH+6NO2↑+3H2O,实验中的尾气为二氧化氮,用氢氧化钠溶液来吸收,用倒扣的漏斗防止倒吸,由此分析解题。
【小问1详解】
根据仪器A的形状可知,仪器A的名称为球形冷凝管,以冷凝回流环己醇和硝酸,以提高环己醇的转化率;
【小问2详解】
B中发生反应为二氧化氮和氢氧化钠的反应,生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,离子方程式为2NO2+2OH−=+ +H2O;
【小问3详解】
若步骤Ⅱ中控制水浴温度不当,未滴加环己醇前就会观察到红棕色气体生成,原因为浓硝酸具有不稳定性,在加热时分解生成NO2、水和氧气;滴加环己醇的过程中,若温度过高,可用冷水浴冷却维持50~60℃,说明该反应放热,△H<0;
【小问4详解】
由于1,6-己二酸微溶于冷水,用冷水洗涤晶体2~3次,减少洗涤时的损耗;将1,6-己二酸粗产品进行提纯提纯,由于1,6-己二酸在冰水中的溶解度小于常温下的水,为了减小损失,步骤Ⅳ提纯方法的名称为重结晶;
【小问5详解】
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