2024届福建省南平市高三下学期第三次质量检测化学试题(原卷版+解析版)
展开可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 O 16 Cl 35.5 Na 23 Cu 64 Zn 65
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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. 政和“四平戏”脸谱使用的胭脂常用红色花朵制作,下列有关制作步骤与“过滤”原理相同的是
A. 清洗捣碎B. 加水浸泡C. 绞汁去渣D. 晾干凝固
【答案】C
【解析】
【分析】古法胭脂的制作原料主要是红色花朵,将选好的花朵清洗后,通过捣碎、浸泡、绞汁等方法提取色素,再进行过滤和晾干。
【详解】A.“清洗捣碎”过程用水去除杂质,再进行捣碎,与过滤无关,A错误;
B.“加水浸泡”将捣碎的花朵泡入水中,涉及溶解,B错误;
C.“绞汁去渣”提取汁液,去除残渣,原理与过滤相同,C正确;
D.“晾干凝固”这与过滤无关,D错误;
故选:C。
2. 有机化合物M是合成某药物的中间体,其结构如图所示。下列有关M的说法错误的是
A. 分子式为B. 含有2个不对称碳原子
C. 能与溴水发生取代反应和加成反应D. 1 ml M最多能与3 ml NaOH反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据M的结构图示,分子式为,A正确;
B.图示中,阿拉伯数字表示的碳原子为不对称碳原子,B正确;
C.有酚羟基能与溴水发生取代反应,有碳碳双键能与溴水发生加成反应,C正确;
D.一个M分子中的有一个酚羟基、一个酯基、一个酰胺基且均可与NaOH反应,1ml酚羟基最多消耗1mlNaOH,1ml酰胺基最多可消耗1mlNaOH,而本题的酯基1ml最多可消耗2mlNaOH,故最多与4 mlNaOH反应,D错误;
故答案选D。
3. 硼氢化钠可作还原剂,与水反应的化学方程式为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 3.8g固体中含有的离子数为0.2
B. pH=7的纯水中含有的数为
C. 0.1 ml 中含有的键数为0.4
D. 生成22.4L(已折算成标准状况)的时,转移的电子数为2
【答案】A
【解析】
【详解】A.固体中有和,3.8g即为0.1ml则离子数为0.2,A正确;
B.pH=7的纯水,未告之溶液体积,无法判断数,B错误;
C.0.1 ml 中含有的键包括0.4ml硼氧键和0.4ml氧氢键,共含有的σ键数0.8NA,C错误;
D.由方程式可知每生成4 ml 转移的电子数为4 ml,标准状况下每生成22.4L 即1 ml,故转移的电子数为,D错误;
故选A。
4. 某药品主要成分的结构式如图所示。X、Y、Z、M、L、Q为核电荷数依次增大且分别位于前三个周期的主族元素,M、Q同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径:X
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、L、Q为核电荷数依次增大且分别位于前三个周期的主族元素,X形成1个共价键且原子序数最小,为氢;Y形成4个共价键、Z形成3个共价键,Y为碳、Z为氮;M形成2个共价键,为氧,M、Q同主族,Q为硫;L形成+1价阳离子,为钠;可知:X、Y、Z、M、L、Q分别为H、C、N、O、Na、S;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:H
C.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故N、O的第一电离能大小:N>O,C错误;
D.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,最高价氧化物的水化物的酸性为和,酸性>,D错误;
故选B。
5. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.蔗糖水解加入稀硫酸并加热,其中稀硫酸作为催化剂,环境为酸性,再加入新制的氢氧化铜悬浊液检验葡萄糖,会受到稀硫酸的干扰而导致检验失败。再加入新制的氢氧化铜悬浊液之前,加入适量氢氧化钠溶液调节环境为碱性,再进行葡萄糖的检验即可根据现象得到结论,故A错误;
B.用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子,受到了浓盐酸中氯离子的干扰,故现象与结论无法对应。而且铁锈中成分复杂,如果含有少量铁单质,即使不含亚铁,同样会使高锰酸钾溶液褪色而造成误检,故B错误;
C.未知溶液中硫酸根离子的检验,通常采用先加入稀盐酸,无明显现象排除干扰,再加氯化钡溶液出现白色沉淀,得出结论。题中采用加入硝酸钡溶液再加稀硝酸的方法,或造成亚硫酸根离子干扰而误检,故C错误;
D.实验目的是想比较碳酸根与碳酸氢根离子的水解能力,利用等体积等浓度的碳酸钠与碳酸氢钠溶液滴加等量的酚酞溶液,观察溶液颜色的变化可以得出相应的结论,故D正确;
故选D。
6. 水系锌碘电池极具潜力,工作原理如图所示。基于壳聚糖(CTS)形成的双螺旋结构的功能粘结剂,能有效抑制电池工作时产生的扩散,防止电池寿命快速衰减。下列说法正确的是
A. CTS通过范德华力形成双螺旋结构
B. 充电时,Zn电极接电源负极,发生氧化反应
C. 放电时,外电路转移0.2 ml电子,负极区溶液质量增加6.5g
D. 充电时,阳极区发生的反应有
【答案】D
【解析】
【分析】根据装置图分析,充电时,Zn电极接电源的负极,作为阴极,发生还原反应,石墨电极接电源的正极,作为阳极,发生氧化反应;放电时,Zn电极为负极,发生氧化反应,石墨电极为正极,发生还原反应。
【详解】A.由CTS的结构图可知,CTS含有氨基和羟基,故CTS是通过氢键形成双螺旋结构,A错误;
B.充电时,Zn电极接电源负极,做阴极,发生还原反应,B错误;
C.由题可知,隔膜为阳离子交换膜,放电时,Zn2+向正极区迁移,负极区溶液质量不变,C错误;
D.充电时,I−在阳极表面放电生成I2,I2与I−结合成,D正确。
故选D
7. 某小组在实验室模拟侯氏制碱工艺制备,装置如图所示(夹持装置略去),下列离子方程式错误是
A. ①中:B. ②中:
C. ③中:D. ④中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.①中实验室用大理石和稀盐酸制备,离子方程式为,A正确;
B.②中用饱和溶液吸收挥发出HCl,离子方程式为,B正确;
C.③中侯氏制碱制备,往饱和NaCl溶液中依次通入和足量的,从而析出溶解度相对较小的,离子方程式为,C错误;
D.④中用浓溶液和NaOH固体制备,离子方程式为,D正确;
故选C。
8. 以A和有机锌试剂()为起始原料,通过催化偶联反应增长碳链的机理(部分步骤和产物省略)如图所示,下列说法错误的是
A. F为催化剂,其化学式为FeL
B. B→C过程中Fe元素的化合价不变
C. C中Cl和N均用p轨道上的电子与Fe形成配位键
D. 总反应式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.D→E+F,由元素守恒可知,F的化学式为FeL,B→C的过程中,加入了FeL,故F为催化剂,A正确;
B.B→C的过程中,FeL与N和Cl均形成了配位键,Fe元素的化合价不变,B正确,
C.N原子提供的是轨道上的电子,Cl提供的是3p轨道上的电子,C错误;
D.由题干信息“以A和有机锌试剂()为起始原料,通过催化偶联反应增长碳链”结合元素守恒可知,总反应正确,D正确;
故选C。
9. 南平市的铅锌矿储量丰富。通过以下工艺流程,综合利用冶炼铅锌矿过程中产生的废液[主要含和As(Ⅲ)等]和窑渣(主要含FeS、CuS、、、等)。
已知:CuS、不溶于稀硫酸,在有存在下可与稀硫酸反应。下列说法错误的是
A. “氧化”时,使As(Ⅲ)转化成As(V)
B. “浸出”时,增大液固比可提高废酸中的去除率
C. “浸出”与“沉砷”时,氧化的元素不同
D. “水解”时,加的作用是调节溶液的pH,使沉淀
【答案】B
【解析】
【分析】废液中加使As(Ⅲ)转化成As(V),窑渣(主要含FeS、CuS、、、等)加氧化后的废液,并通入氧气,将金属化合物转化为Fe3+、Cu2+,不溶于硫酸过滤除去,滤液中继续通入氧气将砷转化为沉淀,过滤后,滤液中加足量铁粉置换出Cu,同时Fe3+被还原为亚铁离子,再过滤出铜,滤液中通氧气将铁氧化为三价铁,调节pH值使铁转化为氢氧化铁,再经灼烧得到氧化铁。
【详解】A.“氧化”时,将废液[主要含和As(Ⅲ)等]中的As(Ⅲ)转化成As(V),A正确;
B.“浸出”时,增大液固比即废酸的投入量增加,则废酸中的去除率应降低,B错误;
C.因CuS、不溶于稀硫酸,在有存在下可与稀硫酸反应。故“浸出”时通入氧化的元素主要为S,“沉砷”时主要是将氧化为,从而生成沉淀,C正确;
D.“水解”时,加的作用是消耗水解产生的(调节溶液的pH),促进水解平衡正向移动,有利于使形成沉淀且不引入新的杂质,D正确;
故选:B。
10. 常温下,用0.1 NaOH溶液滴定20mL 0.1醋酸(HAc)溶液,溶液中HAc、的分布系数[如]、pH的变化与V(NaOH)关系如图所示。滴定过程形成具有缓冲能力(外加少量酸或碱时,溶液pH变化不明显)的溶液,已知缓冲能力越强,缓冲容量β的值越大。下列有关说法正确的是
A. β(b)<β(c)
B. 约为
C. b点:
D. 若改用与NaOH等浓度的氨水滴定,则反应终点由c点向d点方向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.b点为等浓度HAc和NaAc的混合溶液,缓冲能力强,c点为NaAc溶液,缓冲能力弱,由题可知,缓冲能力越强,缓冲容量β的值越大,β(b)>β(c),A错误;
B.c点加入了20mL NaOH溶液,溶质为NaAc,由可知,c(HAc)与近似相等,为,约为0.05,故,故B正确;
C.结合HAc的电离和NaAc的水解程度可知,b点所加NaOH溶液小于10mL,故,C错误;
D.若改用与NaOH等浓度的氨水滴定,滴定终点生成醋酸铵溶液,与等浓度的醋酸钠溶液相比,碱性减弱,故c点向左移动,D错误;
故选:B
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 以某四氯化钛精制厂的尾渣(主要含、、NaCl及少量的、等)为原料制备的工艺流程如下:
已知:①+5价钒在溶液中的主要存在形式如图所示
②25℃时,;;
(1)“水洗”的目的为___________。“水洗”和“酸浸”后均采用减压过滤,与常压过滤相比,其优点为___________。
(2)“焙烧”的目的是将转化为和可溶于水的,以利于“酸浸”时钒浸出。
①该反应的化学方程式为___________。
②钒浸出率与焙烧温度、锰钒比的关系如图所示。“焙烧”的最佳温度和锰钒比分别为___________、___________温度不宜过低的可能原因为___________。
(3)“酸浸”时,若溶液pH为6~8,与按物质的量比1:1进行反应的离子方程式为___________
(4)“沉钒”时,在25℃下维持溶液pH=7,向=0.2的酸浸液中加入等体积的溶液进行反应(忽略溶液混合时体积的变化),反应后溶液中=0.005,则沉钒率为___________%。
(5)“煅烧”所得可制成铝钒合金(),其晶胞结构如图所示。用原子的分数坐标可以表示晶胞中各原子的位置,如A点原子的分数坐标为。
①基态V原子的价电子排布式为___________。
②B点原子的分数坐标为(1,,___________)(用含b、c的代数式表示),V原子的配位数为___________。
【答案】(1) ①. 除去尾渣中的NaCl ②. 加快过滤速度,得到较干燥的沉淀
(2) ①. ②. 850℃ ③. 2.0 ④. 焙烧温度过低,反应速率慢,生成量少;或焙烧温度过低,不能充分转化为;或量少
(3)
(4)98% (5) ①. ②. ③. 12
【解析】
【小问1详解】
①用去离子水“水洗”时可除去尾渣中的可溶性物质(NaCl);
②减压过滤是利用循环水真空泵使吸滤瓶内减压,由于瓶内与布氏漏斗液面上形成压力差,因而加快了过滤速度;固液分离较彻底,得到较干燥的沉淀;
故答案为:①除去尾渣中的可溶性物质(NaCl);②加快了过滤速度;固液分离较彻底,得到较干燥的沉淀;
【小问2详解】
①结合流程图中“焙烧”这步的信息和题目中的信息,可写出焙烧的反应方程式为
②结合钒浸出率与焙烧温度、锰钒比的关系图可知:“焙烧”的最佳温度为850℃;③“焙烧”的最佳温度锰钒比为2.0;
④温度过低时,反应速率小,可溶于水的生成量少,导致钒浸出率低;或温度过低时,不能充分转化为可溶于水的,导致钒浸出率低;
故答案为:①;②850℃;③2.0;④焙烧温度过低,反应速率慢,生成量少;或焙烧温度过低,不能充分转化为;或量少。
【小问3详解】
与反应的离子方程式书写应注意可溶于水要拆写,是弱酸不能拆,根据①的已知信息若溶液pH为6~8,+5价钒在溶液中的主要存在形式为,并结合(4)的信息可知“沉钒”是用将酸浸液中的转化为沉淀,可知若溶液pH为6~8“酸浸”时转化为,结合可知另一产物为沉淀,故与按物质的量比1:1反应的离子方程式为;
故答案为:
【小问4详解】
“沉钒”时,在25℃下维持溶液pH=7,反应后溶液中=0.005,结合可得反应后溶液中,再结合可得反应后溶液中,由于等体积混合且忽略溶液混合时体积的变化,故反应前溶液中,则沉钒率=;
故答案为:98%;
【小问5详解】
①基态V原子的价电子排布式为;
②分析晶胞图可知B点在z轴方向的处,故B点原子的分数坐标为(1,,)
③根据铝钒合金的化学式可知黑球为V原子,白球为Al原子,结合晶胞图A点可知Al原子的配位数为4,故由化学式可知V原子的配位数为12;
故答案为:①3d34s2;②;③12。
12. 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于有机合成,难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易氧化和水解。某学习小组探究CuCl的制备并测定纯度。回答下列问题:
已知:①
②某些含铜化合物和离子在水中的颜色和状态如下表:
实验过程及现象如下:
Ⅰ.组装仪器,检查装置气密性,添加药品;
Ⅱ.水浴加热三颈烧瓶,打开K1、K2;
Ⅲ.待三颈烧瓶中溶液由黄绿色变为无色,关闭K1、K2;
Ⅳ.通过注射器向三颈烧瓶中加入水,生成白色沉淀,一段时间后部分沉淀变为棕红色。
(1)仪器a的名称为___________;B的作用为___________(答出一点即可)。
(2)步骤Ⅲ反应的离子方程式为___________。
(3)步骤Ⅳ中,沉淀由白色转化为棕红色的原因___________。
(4)为防止生成棕红色固体,还需在原步骤Ⅰ中通过注射器往三颈烧瓶中加入一定量___________(药品名称),再按上述步骤进行实验即可。
(5)产品先快速水洗后再醇洗,醇洗的目的为___________。
(6)测定CuCl产品纯度:将10.00 g产品溶于硝酸,配成250 mL溶液,取25.00 mL,加20.00 mL 0.5000 ml/L AgNO3溶液,充分反应后,加少量硝基苯覆盖沉淀。NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂,用0.1000ml/L NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液,平行实验三次,平均消耗NH4SCN溶液10.00 mL。产品的纯度为___________,若未加入硝基苯会导致测定结果___________(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
[已知:,]。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗) ②. 平衡气压、(安全瓶)防倒吸或其他合理答案
(2)
(或)
(3)CuCl水解生成CuOH,CuOH分解为Cu2O
(4)浓盐酸(或盐酸)
(5)乙醇挥发带走水分,防止CuCl潮湿而被空气中的氧气氧化。
(6) ①. 89.6%(89.55%或90%) ②. 偏低
【解析】
【分析】在装置A中70%的浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生SO2气体,经装置B的缓冲作用进入装置C中,在装置C中CuCl2、NaCl发生反应产生[CuCl4]2-,SO2通入后与[CuCl4]2-发生氧化还原反应产生[CuCl3]2-、、H+,然后关闭K1、K2;通过注射器向三颈烧瓶中加入水,对溶液稀释,可以使平衡逆向移动,[CuCl3]2-反应生成CuCl白色沉淀,CuCl水解产生CuOH,然后CuOH分解变为棕红色Cu2O。根据元素守恒计算样品中CuCl的含量,结合溶度积常数及沉淀转化关系分析实验误差。
【小问1详解】
根据装置图示可知:仪器a的名称为恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗);
装置B有一个与外界大气相通的导气管,其作用为平衡气压,作安全瓶,可以防倒吸现象的发生。
【小问2详解】
根据题意,在三颈烧瓶中溶液由黄绿色变为无色,说明[CuCl4]2-与SO2在溶液中发生氧化还原反应产生了[CuCl3]2-,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为:
(或写为:)。
【小问3详解】
根据题目已知信息,白色物质为CuCl,棕红色物质为Cu2O,步骤Ⅳ中,沉淀由白色转化为棕红色,是白色CuCl水解生成黄色CuOH,CuOH不稳定,又分解转化为棕红色Cu2O。
【小问4详解】
根据分析,要得到CuCl,要防止其水解,所以在步骤Ⅰ中,还要通过注射器往三颈烧瓶中加入一定量浓盐酸(盐酸)。
【小问5详解】
产品先快速水洗可以除去其中含有的大量Cl-,然后再醇洗。由于乙醇易挥发,水洗后再醇洗,目的为乙醇挥发带走水分,防止CuCl潮湿而被空气中的氧气氧化。
【小问6详解】
根据Cl元素守恒,CuCl反应后产生会产生Cl-,Cl-与Ag+反应转化为AgCl沉淀,根据Cl-+Ag+=AgCl↓、SCN-+Ag+=AgSCN↓,n(Ag+)=n(Cl-)+n(SCN-),设定容后25.00 mL溶液中Cl-的物质的量为x ml,则0.02 L×0.5000 ml/L=0.1000 ml/L×0.01 L +x,x=0.009ml,则产品的纯度为×100%=89.55%。根据已知信息:,可知:AgSCN的溶解度小于AgCl,用0.1000 ml/L NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液时,若未用少量硝基苯覆盖沉淀AgCl,会有一部分AgCl溶解转化为AgSCN,致使根据Cl-计算的CuCl的物质的量减小,因而导致测定样品中CuCl含量偏低。
13. 和催化耦合脱氢制备丙烯是实现碳中和的有效途径之一,其微观过程示意如图1。
在不同温度下,维持的量不变,向体积相同的恒容密闭容器中分别通入为0:1、1:1、2:1、3:1的的混合气,测得的平衡转化率随温度的变化曲线如图2。
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)=___________。
(2)①=1:1对应图中曲线___________(填序号)。
②900K下,曲线b、c、d的平衡转化率显著大于a的原理为___________。
(3)900K,将=3:1的混合气通入恒容密闭容器中进行反应。
①下列说法正确的是___________(填序号)。
A.通入氩气可提高的平衡转化率
B.体系达到平衡时,若缩小容器容积,反应Ⅱ平衡不移动
C.当和的比值不变时,体系达到平衡
D.改善催化剂的性能可提高生产效率
②若初始压强为,t min时达到平衡,此时分压是CO的5倍,0~t min内=___________;反应Ⅰ的压强平衡常数=___________。
(4)利用反应可制备高纯Ni。
①晶体中不存在的作用力有___________。
A.离子键 B.π键 C.范德华力 D.极性键 E.金属键
②中Ni为杂化,配位原子是___________,判断依据是___________。
【答案】(1)
(2) ①. b ②. 消耗,促进反应Ⅰ正向移动
(3) ①. C D ②. ③.
(4) ①. A E ②. C(或碳) ③. 碳原子有孤电子对,且电负性小于氧原子
【解析】
【小问1详解】
利用盖斯定律,将反应Ⅲ-Ⅰ=Ⅱ,对应的
故答案为:+41kJ/ml;
【小问2详解】
①通过识图提取信息进行曲线的辨别,观察图二,在其他条件一定的前提下,增加的浓度可以提高的平衡转化率,由此可以判断四条曲线对应的加入物质的比例情况,d对应3:1,c对应2:1,b对应1:1,a对应0:1(只通入),故1:1对应曲线b。
②根据微观过程示意图1可以看出,的通入可以消耗反应Ⅰ生成的,使反应Ⅰ的平衡正向移动;
故答案为:
①b
②CO2的通入可以消耗反应Ⅰ生成的H2,使反应Ⅰ的平衡正向移动;
【小问3详解】
①针对特定条件下的反应,判断说法的正误,前提条件要认清:900K,=3:1,恒温恒容条件下,
A.通入氩气,平衡不移动,不能提高的平衡转化率,故A错误;
B.体系达到平衡,缩小容积,反应Ⅰ逆向移动,的浓度改变必然导致反应Ⅱ平衡移动,故B错误;
C.在反应Ⅰ中,=1:1,但是反应Ⅱ中被消耗,比值必然发生改变。当“变量不变”时,反应体系达到平衡,故C正确;
D.改善催化剂的性能可以提高特定反应的速率,从而提高的生产效率,故D正确;
故答案选CD;
由图像信息可知,反应Ⅰ中转化的,根据初始的投料,假设=1ml,=3ml,可列三段式:
达到平衡,分压是CO的5倍,推理的物质的量是CO的5倍,
即:=5,x=0.5
由此得出平衡时各物质的的物质的量为:
,,,,,,
恒容体系,压强之比等于物质的量之比:,;的分压为:
②故反应Ⅰ:vp()=
③故反应Ⅰ:Kp=
方法二:直接利用分压切入
根据初始的投料=3:1,初始时的分压为:,的分压为:达到平衡,分压是CO的5倍,推理CO的分压为:
由图像信息可知,反应Ⅰ中转化的,故
②故反应Ⅰ:vp()=
③故反应Ⅰ:Kp=
故答案为:
①CD
②
③0.9p0
【小问4详解】
①阅读情境信息,推理四羰基合镍在60摄氏度时以气态形式存在,得出其晶体类型为分子晶体,结合组成分析,不存在的作用力为离子键(不属于离子晶体),也不存在金属键(不属于金属晶体)。本题的难点在于通过已知信息对晶体类型进行正确判断。
②考查配位化合物中配位原子的选择,C与O原子都可提供孤电子对最终谁提供,关键看电负性的强弱。由于电负性C小于O,碳对提供孤电子对吸引能力弱,故孤电子对由碳原子优先提供,配位原子为C;
故答案为:
①AE;
②C;
③碳原子有孤电子对且电负性小于氧原子;
14. 以享有“东方巧克力”美誉的松溪“百年蔗”为原料制得H(治疗心绞痛的药物)和M(光学塑料的中间体)的流程如下:
回答下列问题:
(1)B的名称为___________,E的官能团名称为___________。
(2)C的酸性___________(填“强于”或“弱于”)苯甲酸。
(3)合成过程中需控制F与以物质的量比1:1反应,目的为___________。
(4)G→H第②步反应的化学方程式为___________,该反应的反应类型为___________。
(5)N是F的同分异构体,14.6gN与足量饱和碳酸氢钠溶液反应可释放出4.48L(已折算成标准状况),N的可能结构共有___________种(不考虑立体异构)。其中满足核磁共振氢谱峰面积之比为3:1:1的结构简式为___________。
(6)参照上述合成路线,设计由甲苯和甘油()为起始原料制备的合成路线___________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 对硝基甲苯(或4-硝基甲苯) ②. 羟基
(2)强于 (3)保护羟基
(4) ①. ②. 取代反应
(5) ①. 9 ②.
(6)
【解析】
【分析】A是甲苯经过硝化反应得到B,结合D的结构可知B是对硝基甲苯,再经过酸性氧化得到C即对硝基苯甲酸;C→D是Cl原子取代了羧基中的羟基部分,是取代反应;另一条路线百年蔗即纤维素先水解得到葡萄糖再与H2通过加成反应得到E己六醇,分子内脱水后得到F,结合F和H的结构和G的分子式可推断G的结构简式为。
【小问1详解】
结合以上分析可知B的名称为对硝基甲苯(或4-硝基甲苯),E是己六醇官能团名称为羟基。
【小问2详解】
C为对硝基苯甲酸,因硝基为吸电子基,使羧基中羟基的O-H的电子云分布不均匀,相比于苯甲酸更易解离出,故其酸性强于苯甲酸。
小问3详解】
合成过程中控制F与以物质的量比1:1反应,目的为保护其中的一个羟基。
【小问4详解】
G→H第②步为G在硝化后在NaOH水溶液中水解反应的化学方程式
(或与水反应也可),该反应的反应类型为取代反应。
【小问5详解】
14.6gN即为0.1ml与足量饱和碳酸氢钠溶液反应可释放出4.48L(已折算成标准状况)即为0.2ml ,可知结构中应有2个羧基,还有碳原子4个,且为饱和碳原子,结构如下:
共9种,其中满足核磁共振氢谱峰面积之比为3:1:1的结构简式为
。
【小问6详解】
参照上述合成路线,设计由甲苯和甘油()为起始原料制备的合成路线:
A
B
实验目的
验证蔗糖是否发生水解反应
检验铁锈中是否含有
实验操作
实验现象
无砖红色沉淀生成
紫色褪去
实验结论
蔗糖未发生水解
铁锈中含有
C
D
实验目的
检验未知溶液中是否含有
比较和的水解常数大小
实验操作
实验现象
滴加稀硝酸,沉淀不溶解
溶液都变红,碳酸钠溶液的红色更深
实验结论
溶液中含有
化合物或离子
CuCl
[CuCl4]2-
[CuCl3]2-
CuOH
Cu2O
颜色和状态
白色沉淀
黄绿色溶液
无色溶液
黄色沉淀
棕红色沉淀
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