海南省嘉积中学2023届高三下学期高考模拟预测(5月)化学科试题(含解析)
展开海南省嘉积中学2023届高三下学期高考模拟预测(5月)化学科试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生活紧密相关,下列说法错误的是
A.防晒衣的主要成分为聚酯纤维,忌长期用肥皂洗涤
B.直径为1~100nm的纳米材料可产生丁达尔现象
C.味精以淀粉为主要原料通过发酵法生产
D.脲醛树脂可用于生产电器开关
2.屠呦呦等科学家受东晋葛洪的《肘后备急方》中记载:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之……”可治疟疾的启发用易挥发的乙醚提取青蒿有效成分,最终分离出一种无色结晶,并命名为青蒿素。下列说法错误的是
A.“以水二升渍,绞取汁”涉及到的分离操作是浸取、过滤。
B.用“水渍、绞汁” 替代“水煎”说明青蒿素高温会被破坏
C.乙醚的作用与水相同,但沸点较水高
D.青蒿素在乙醚中的溶解性高于在水中
3.下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A.具有还原性,可用于食品抗氧化剂
B.易液化,可用作制冷剂
C.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂
D.氢氟酸具有弱酸性,可用作玻璃蚀刻剂
4.普通锌锰电池筒内无机物质的主要成分有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等。某同学探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图实验。下列有关实验的叙述中不正确的是
A.操作①、②中玻璃棒的作用不同
B.操作②中涉及的主要玻璃仪器是普通漏斗、烧杯和玻璃棒
C.操作③中盛放滤渣的仪器可以用蒸发皿代替
D.操作④的目的是证明黑色固体是二氧化锰
5.冠醚能与碱金属离子结合(如图所示),是有机反应很好的催化剂,能加快KMnO4与环己烯的反应速率。
用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力,结合常数越大两者结合能力越强。
碱金属离子
结合常数
冠醚
Na+
(直径:204pm)
K+
(直径:276pm)
冠醚A(空腔直径:260~320pm)
199
1183
冠醚B(空腔直径:170~220pm)
371
312
下列说法不正确的是
A.推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关
B.实验 中c(Na+):①>②>③
C.冠醚通过与K+结合将携带进入有机相,从而加快反应速率
D.为加快KMnO4与环己烯的反应速率,选择冠醚A比冠醚B更合适
6.实验定制备下列气体所选用的发生装置、制备试剂和除杂试剂均正确的是
选项
气体
发生装置
制备试剂
除杂试剂
A
a
固体+固体
碱石灰
B
c
+浓盐酸
NaOH溶液+浓硫酸
G
b
大理石+稀硫酸
浓硫酸
D
c
无水乙醇+浓硫酸
NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
7.通过2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.5kJ·mol-1催化还原的方法,可将汽车尾气中有害气体转化为无害气体。下列说法正确的是
A.该反应在任何条件下都能自发进行
B.反应的平衡常数可表示为K=
C.其它条件不变,增大的值,NO的转化率下降
D.使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
8.亚铁氰化钾俗名黄血盐,在烧制青花瓷时用于绘画。制备方法为:。设为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.分子中含有键数目为
B.配合物的中心离子价电子排布式为,该中心离子的配位数为6
C.每生成时,反应过程中转移电子数目为
D.中阴离子的空间构型为平面三角形,其中碳原子的价层电子对数目为4
二、多选题
9.铁碳微电池法在弱酸性条件下处理含氮废水技术的研究获得突破性进展,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.工作时透过质子交换膜由甲室向乙室移动
B.碳电极上的电极反应式为
C.处理废水过程中两侧溶液的pH基本不变
D.处理含的废水,若处理,则有透过质子交换膜
三、单选题
10.布洛芬对胃、肠道有刺激性,可以对其进行分子修饰减缓。下列说法错误的是
A.甲中仅有1个手性碳原子 B.甲中共平面的碳原子数最少为10
C.乙能与氢氧化钠溶液发生反应 D.乙中氮原子为杂化
四、多选题
11.由原子序数依次增大的五种短周期元素X、Y、Z、W、M组成的化合物是从生物体中得到的一种物质,其结构如图所示,X是短周期中原子半径最小的元素,Z、M同主族,Z、W的原子序数之和等于M的原子序数。下列有关说法错误的是
A.X分别与Y、Z、W、M均可形成18e-微粒
B.最简单氢化物的沸点:W>Z>M>Y
C.原子半径:Y>Z>W>M
D.X、Y、Z、W四种元素可组成只含有极性键的离子化合物
五、单选题
12.在一定温度下,和C在一密闭容器中进行反应:,CO的平衡浓度(mol/L)的对数与温度的倒数的关系如图所示,下列说法中正确的是
A.Q点CO的消耗速率大于其生成速率
B.该反应的
C.温度是时,反应的平衡常数为1
D.温度不变,将R点状态的容器体积扩大,重新达到平衡时,气体的压强减小
六、多选题
13.有机二元弱碱在水中的电离原理类似于氨。常温下,向溶液中滴加稀盐酸,溶液中各含氮微粒的分布分数(平衡时某含氮微粒的浓度占各含氮微粒浓度之和的分数)随溶液pH的变化曲线如图。下列叙述正确的是
A.图中交点a对应溶液中
B.的第一步电离常数的数量级为
C.溶液显碱性
D.图中交点c对应溶液的
14.碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:[已知,,的电离常数,,下列有关说法错误的是
A.上层清液中存在
B.上层清液中含碳微粒最主要以形式存在
C.向体系中通入气体,溶液中增大
D.通过加溶液可实现向的有效转化
七、工业流程题
15.金属单质及其化合物在生产生活中应用非常广泛,废旧金属的回收利用是重要研究课题。某学习小组在实验室中模拟利用含铜废料(主要成分为Cu和CuO,还有少量的Al、Fe及其氧化物)生产胆矾,其实验方案如下:
回答问题:
(1)上述流程中,将废铜料“研磨”的目的是___________;
(2)“碱浸”时Al发生反应的化学方程式___________;
(3)请写出“酸溶”过程中单质铜发生反应的化学方程式___________;
(4)试剂X可以是___________;
(5)实验证明,溶液D能将氧化为。某同学通过实验证实,只能是将氧化为,写出该同学的实验方案及结果___________(不要求写具体操作过程)。
八、原理综合题
16.研究含有一个碳原子物质的化学称为“一碳”化学。
(1)已知:
则反应 ___________
(2)工业上合成甲醇的反应: ,在一个密闭容器中,充入1 mol CO和发生反应,测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。
①压强___________(填“>”或“<”)。
②a点条件下,的平衡转化率为___________,该温度下达到平衡后,在容积不变的条件下再充入和,平衡___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(3)由甲醇制烯烃:
主反应:;
副反应:
某实验室控制反应温度为400℃,在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat.1和Cat.2),以恒定的流速通入,在相遇事的压强下进行甲醇制烯烃的对比研究,得到有关实验数据(选择性:转化的甲醇中生成乙烯和丙烯百分比)如图2所示。结果较好的是___________(填“Cat.1”、或“Cat.2”)。
九、实验题
17.可用“沉淀法”除去粗盐中的、、杂质。某小组探究沉淀剂添加顺序及过滤方式对产品中硫酸根杂质含量的影响,实验流程及结果如下。
沉淀剂1
沉淀剂1
沉淀剂1
过滤方式
检测结果
实验1
溶液
NaOH溶液
溶液
逐一过滤
少量浑浊
实验2
溶液
溶液
NaOH溶液
逐一过滤
少量浑浊
实验3
NaOH溶液
溶液
溶液
逐一过滤
大量沉淀
实验4
溶液
NaOH溶液
溶液
一起过滤
大量沉淀
(1)实验1中加入沉淀剂3后会生成_______(填化学式)。
(2)“除杂4”发生反应的离子方程式有_______。
(3)“操作X”为_______。
(4)查阅资料:难溶电解质的溶解度会受到溶液中其它离子的影响。加入与难溶电解质相同离子的电解质,因“同离子效应”溶解度降低;加入与难溶电解质不同离子的电解质,因“盐效应”溶解度增大。
①提出假设:
依据
假设
假设1
实验1和2中检测时出现少量浑浊
_______(填化学式)能增大溶解度
假设2
实验3中检出量明显高于1和2
NaOH能明显增大溶解度
假设3
_______(将内容补充完整)
NaOH或能明显增大溶解度
②设计实验:探究不同试剂对硫酸钡溶解度的影响程度
探究1
探究2
探究3
探究4
实验流程
试剂
饱和食盐水
2 NaOH溶液
0.5 溶液
蒸馏水
现象
少量浑浊
大量沉淀
大量沉淀
无明显现象
“滤液处理”需用到的试剂有_______。
③实验分析:实验3中溶液的用量为理论值的1.5倍,最后仍检出的原因是该体系中“同离子效应”_______“盐效应”(填“大于”或“小于”)。
④实验结论:粗盐提纯时,为了有效降低产品中含量,必须_______。
十、有机推断题
18.黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如下路线合成:
回答问题:
(1)B的名称为___________。
(2)室温下C与NaOH溶液反应的化学方程式为___________。
(3)D的结构简式为___________。
(4)E和F可用___________(写出试剂)鉴别。
(5)X是E的同分异构体。符合下列条件。X可能的结构简式为___________(任写一种)。
①含有酯基;②含有苯环;③核磁共振氢谱有两组峰。
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式___________、___________。
(7)设计以为原料合成的路线(其他试剂任选)___________。
已知:已知
十一、结构与性质
19.邻羟基苯甲酸俗称水杨酸,具有抗炎、抗菌、角质调节等作用。其分子结构如图所示。
(1)邻羟基苯甲酸中碳原子的杂化方式为___________。
(2)下列关于邻羟基苯甲酸的说法合理的是___________。
a.属于分子晶体
b.沸点高于对羟基苯甲酸
c.相同条件下,在水中的溶解度小于对羟基苯甲酸
(3)具有酚羟基的物质通常能与氯化铁溶液发生显色反应。其显色原理是苯酚电离出的和形成配位键,得到的显紫色。
①基态的价电子排布式为___________。
②实验发现对羟基苯甲酸不能与氯化铁发生显色反应,试从化学平衡的角度解释其原因是___________。
(4)理论上可以通过乙酸和邻羟基苯甲酸反应制备阿司匹林 ,然而实际生产中该反应产率极低。已知:
i.乙醇和乙酸在酸性条件下发生酯化反应,部分反应机理:
ii.苯酚中O原子2p轨道与C原子2p轨道平行,O原子p轨道电子云与苯环大π键电子云发生重叠,电子向苯环转移,降低了氧原子周围的电子云密度。
①比较O、C电负性大小,并从原子结构角度解释两元素电负性差异的原因是___________。
②请结合已知信息,分析以邻羟基苯甲酸和乙酸为原料制备阿司匹林产率偏低的原因是___________。
参考答案:
1.B
【详解】A.防晒衣的主要成分为聚酯纤维,因酯在碱性条件下能发生水解,而肥皂液呈碱性,因此不能长期用肥皂液洗涤,A正确;
B.直径为1~100 nm的纳米材料分散到分散剂中形成胶体后才能产生丁达尔现象,B错误;
C.味精的主要成分是谷氨酸钠盐,可用淀粉通过发酵法生产,C正确;
D.脲醛树脂具有良好绝缘性能,可用于生产电器开关,D正确;
故选B。
2.C
【详解】A. “以水二升渍,绞取汁”,使可溶性物质溶于水后进行分离、涉及到的分离操作是浸取、过滤,A正确;
B. 用“水渍、绞汁”与“水煎”相比,前者在常温、后者在加热下进行,则说明青蒿素高温会被破坏,B正确;
C.使用乙醚提取了青蒿素的提取物,把青蒿素转移到乙醚中,涉及萃取,则乙醚的作用与水不相同, C不正确;
D. 由C可知,青蒿素在乙醚中的溶解性高于在水中,D正确;
答案选C。
3.D
【详解】A.SO2 具有还原性,在食品中添加适量SO2可起到抗氧化作用,A正确;
B.NH3易液化,液态氨气化时吸收大量的热,使周围温度降低,可用作制冷剂,B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,但不能干燥碱性气体,C正确;
D.氢氟酸能和SiO2反应生成SiF4气体,气体的逸出有利于反应向SiO2溶解的方向进行,使得反应能持续进行,与HF的酸性强弱无关,D错误;
故选D。
4.C
【详解】A.操作①为溶解,玻璃棒的作用是搅拌;操作②为过滤,玻璃棒的作用是引流,作用不同,故A正确;
B.操作②为过滤,主要玻璃仪器是普通漏斗、烧杯和玻璃棒,故B正确;
C.灼烧温度较高,需要在坩埚中进行,不能用蒸发皿代替,故C错误;
D.将滤渣加入到双氧水中,若滤渣中有MnO2,可以加快双氧水的分解,故④的目的为验证黑色物质是二氧化锰,故D正确;
综上所述答案为C。
5.B
【详解】A.从表中数据可以看出,冠醚的空腔直径与Na+或K+直径接近时,结合常数大,由此可推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关,A正确;
B.冠醚A结合Na+的能力弱于结合K+的能力,所以K+可将冠醚A中的部分Na+替代出来,由实验 中,可得出c(Na+):①>③>②,B不正确;
C.冠醚与K+结合,从而将携带进入有机相,催化KMnO4与环己烯的反应,从而加快反应速率,C正确;
D.由表中数据可推出,冠醚A结合K+的能力比冠醚B强,为加快KMnO4与环己烯的反应速率,选择冠醚A比冠醚B更合适,D正确;
故选B。
6.A
【详解】A.使用NH4Cl 固体和 Ca(OH)2 固体制备NH3采用装置a,可采用碱石灰干燥NH3,A项正确;
B.Cl2会和NaOH反应,B项错误;
C.生成的CaSO4微溶,覆盖在CaCO3表面会阻碍反应进行,故应采用稀盐酸,C项错误;
D.制备乙烯需要控制反应温度,需要使用温度计,且得到的气体还需要干燥,D项错误。
答案选A。
7.C
【详解】A.反应为放热的熵减反应,根据反应可以自发进行,则反应在低温下可以自发进行,A错误;
B.平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比;反应的平衡常数可表示为K=,B错误;
C.其它条件不变,增大的值,相当于增加NO投料,会促进CO的转化,但是NO自身的转化率下降,C正确;
D.催化剂改变反应速率,不改变反应的焓变,D错误;
故选C。
8.B
【详解】A.的物质的量为1mol,其结构式为:H—C≡N,则分子中含有键数目为2,A错误;
B.配合物的中心离子为Fe2+,其价电子排布式为,该中心离子的配体为CN-,配位数为6,B正确;
C.该反应中,铁由0价升高到+2价,两个+1价氢变为0价,则转移2个电子,故每生成时,反应过程中转移电子数目为,C错误;
D.中阴离子中C原子的孤电子对数,碳原子的价层电子对数= 3+0= 3,空间结构为平面三角形,D错误;
故选B。
9.AC
【分析】该装置为原电池装置。由可知,N元素化合价降低,得电子发生还原反应,则碳电极作正极,电极反应式为,Fe电极作负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。同时乙室中在菌的作用下发生反应。
【详解】A.根据分析,碳电极作正极,Fe电极作负极,H+透过质子交换膜由乙室向甲室移动,选项A错误;
B.碳电极为正极,在甲室中 NO 转化为N2,电极反应式为 ,选项B正确;
C.当转移10mole-时,甲室中消耗12mol H+,但通过质子交换膜迁移至甲室的H+只有10 mol,因此甲室溶液中c(H+)减小,溶液的pH不断增大,选项C错误;
D.甲室中处理6.2g NO (物质的量为0.1 mol)时,转移0.5mole-,则有0.5mol H+透过质子交换膜,选项D正确;
故选AC。
10.B
【详解】A.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,甲中有1个手性碳原子,位置为:,选项A正确;
B.甲中苯环上6个碳原子及与苯环直接相连的2个碳原子一定共平面,则共平面的碳原子数最少有8个,选项B错误;
C.乙中含酯基,能与氢氧化钠溶液反应,选项C正确;
D.含N原子的六元环与苯环一样均含大π键,N原子的杂化方式为sp2杂化,选项D正确;
故选B。
11.CD
【分析】由原子序数依次增大的五种短周期元素X、Y、Z、W、M组成的化合物是从生物体中得到的一种物质,其结构如图所示,X是短周期中原子半径最小的元素,则X为H,Z、M同主族,Z有三个价键,则Z为N,M为P,Z、W的原子序数之和等于M的原子序数,则W为O,Y有四个价键,则Y为C。
【详解】A.X分别与Y、Z、W、M均可形成18e-微粒,分别为C2H6、N2H4、H2O2、PH3,故A正确;
B.H2O、NH3存在分子间氢键,H2O 存在的分子间氢键比NH3多,因此H2O的沸点大于NH3的沸点,PH3、CH4根据相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,最简单氢化物的沸点:W(H2O)>Z(NH3)>M(PH3)>Y(CH4),故B正确;
C.原子半径: M(P) >Y(C)>Z(N)>W(O),故C错误;
D.X、Y、Z、W四种元素组成的离子化合物肯定含有离子键和共价键,故D错误。
综上所述,答案为CD。
12.A
【分析】由化学方程式可知,该反应的化学平衡常数K=c4(CO),由图可知,随着逐渐增大,lgc(CO)逐渐减小,说明升高温度c(CO)增大,平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应。
【详解】A.由图可知,Q点未达到平衡,其Qc>K,平衡向逆反应方向移动,则CO的消耗速率大于其生成速率,选项A正确;
B.由分析可知,该反应为吸热反应,反应的ΔH>0,选项B错误;
C.温度是K即时,根据图像可知,lgc(CO)=1,c(CO)=10mol/L,K=c4(CO)=10000,选项C错误;
D.反应的化学平衡常数K=c4(CO),平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,则温度不变时,将R点状态的容器体积扩大,重新达到平衡时,c(CO)不变,则气体的压强不变,选项D错误;
故选A。
13.CD
【分析】溶液碱性越强,溶液中浓度越大,随着盐酸的加入先转化为,后转化为,所以曲线Ⅰ表示,曲线Ⅱ表示,曲线Ⅲ表示。b点对应溶液中,此时,,所以,同理可知,a点对应溶液中,此时,,所以,据此分析解答。
【详解】A.a点时,由于滴加稀盐酸导致溶液体积增大,使得,因此,A错误;
B.b点对应溶液中,,,所以,数量级为,B错误;
C.根据分析,,,的水解常数为,的水解常数小于其电离常数,所以溶液显碱性,C正确;
D.交点c对应溶液中,则,所以,,D正确;
故选CD。
14.BD
【详解】A.上层清液为碳酸钙的饱和溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子,因此,A正确;
B.根据Ka2=4.7×10-11可得,则碳酸根的水解平衡常数为,说明碳酸根的水解程度较大,则上层清液中含碳微粒主要为碳酸氢根离子,B错误;
C.向体系中通入CO2,,c()减小,CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO(aq)正向移动,溶液中钙离子浓度增大,C正确;
D.由题给信息知,,说明碳酸钙比硫酸钙更难溶,加溶液不能实现向的有效转化,D错误;
故选BD。
15.(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高浸出率
(2)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(3)2Cu+O2+2H2SO4 ═2CuSO4 +2H2O
(4)CuO
(5)取D溶液,向其中加入适量硫化钠,使铜离子恰好完全沉淀,再加入,不能被氧化
【分析】含铜废料(主要成分为Cu和CuO,还有少量的Al、Fe及其氧化物)经研磨后用热烧碱碱浸,Cu、CuO、Fe及其氧化物均不能和NaOH反应,只有铝能和烧碱反应,在操作1过滤之后,滤液的主要成分为NaAlO2;所得滤渣为Cu、CuO、Fe及其氧化物,水洗后,加入足量的稀硫酸并通入氧气,Fe与硫酸反应先生成FeSO4,后Fe2+被氧气氧化为Fe3+,即最终生成了Fe2(SO4)3。CuO和硫酸反应生成CuSO4,Cu先被氧气氧化为CuO,后CuO和硫酸反应为CuSO4。因此酸溶后的溶液中的溶质有生成的Fe2(SO4)3、CuSO4和过量的H2SO4;加入试剂X调节pH=5.2,使溶液中的Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀除去。为不引入新的杂质,试剂X可为CuO。经过操作2过滤后,所得的溶液是CuSO4溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤并干燥得到胆矾,据此分析解答。
【详解】(1)将废铜料“研磨”,其目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高浸出率。
(2)“碱浸”时,Al和NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
(3)“酸溶”过程中,单质Cu和O2、H2SO4反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4 ═2CuSO4 +2H2O。
(4)加入试剂X调节pH=5.2,目的是使溶液中的Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀除去。为不引入新的杂质,试剂X可为CuO。
(5)铜离子与硫离子在溶液中反应生成硫化铜沉淀,若先将溶液D中的铜离子全部转化为硫化铜沉淀,再加入含有碘离子的溶液就不可能有生成。因此该同学可设计实验方案为:取D溶液,向其中加入适量硫化钠,使铜离子恰好完全沉淀,再加入含有碘离子的溶液,碘离子不能被氧化。
16.(1)
(2) < 66.7% 正向
(3)Cat.1
【详解】(1)给热化学方程式编号:
①
②
③
根据盖斯定律,③=②-①,。
(2)①该反应为气体体积减小的反应。由图可知,温度相同时,增大压强平衡正向移动,H2的体积分数减小,则P1
,
则,解得。H2的平衡转化率=;令容器的体积为VL,则该温度下。该温度下达到平衡后,在容积不变的条件下再充入molCO和molCH3OH,此时,平衡正向移动。
(3)由图可知,催化剂Cat.1对应的乙烯和丙烯的选择性更高,故结果较好的是Cat.1。
17.(1)BaCO3、CaCO3
(2)H++OH-=H2O、CO+2H+=H2O+CO2↑
(3)蒸发结晶
(4) 氯化钠 检测中SO检出量明显高于1和2 盐酸、蒸馏水 小于 先加入BaCl2沉淀剂并过滤分离出BaSO4
【分析】根据实验目的某小组探究沉淀剂添加顺序及过滤方式对产品中硫酸根杂质含量的影响,除去粗盐中的Mg2+、Ca2+、SO杂杂质,Mg2+可以用过量氢氧化钠除去,Ca2+可用过量碳酸钠除去,SO可以用过量的氯化钡去除,但是过量的氯化钡用碳酸钠除去,所以一般为先钡(氯化钡),后碳(碳酸钠),碱(氢氧化钠)随便,过滤以后过量的氢氧化钠和碳酸钠加盐酸除去,在经蒸发结晶,可得精盐,取部分精盐溶解于水加入氯化钡,检测SO,以此来解析;
【详解】(1)实验1,先加过量的氯化钡溶液,钡离子和硫酸根会反应生成硫酸钡沉淀,钙离子和也会和硫酸根离子反应生成一小部分的硫酸钙,溶液中还有杂质离子为(Mg2+、Ca2+、Ba2+),再加过量的氢氧化钠,镁离子会和氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀,钙离子也会和氢氧根离子反应生成一小部分氢氧化钙沉淀,溶液中还含有杂质离子为(OH-、Ca2+、Ba2+)再加过量的碳酸钠,碳酸根离子和钙离子会形成碳酸钙沉淀,钡离子会和碳酸根离子形成碳酸钡沉淀,实验1中加入沉淀剂3后会生成BaCO3、CaCO3;
(2)根据分析除杂4加盐酸除去过量的碳酸钠和氢氧化钠,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,反应的离子方程为:H++OH-=H2O;盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠,水和二氧化碳,反应的离子方程为:CO+2H+=H2O+CO2↑;
(3)根据上面分析可知由氯化钠溶液和盐酸溶液得精盐,采取蒸发的方法,氯化氢挥发掉以后,再结晶可以得到氯化钠固体;
(4)①根据提示加入与难溶电解质不同离子的电解质,假设2实验3是NaOH能明显增大BaSO4溶解度,假设3实验4NaOH或Na2CO3能明显增大BaSO4溶解度,假设1因“盐效应”溶解度增大,氯化钠能增大BaSO4溶解度;假设1是实验1和2,假设2是实验3,假设就剩实验4,根据已有信息仿写假设3为:实验4检测中SO检出量明显高于1和2;
②目的探究不同试剂对硫酸钡溶解度的影响程度,对溶解后溶液中硫酸离子的检验,不能有其它离子干扰,故需要加入盐酸排除离子的干扰,加蒸馏水调节成相同体积溶液;
③BaSO4+CO=BaCO3+SO,导致溶解的硫酸酸根离子增多,但是加入盐酸后生成的钡离子又和硫酸根离子结合硫酸钡沉淀,导致生成硫酸根离子的浓度又减小了,盐效应大于同离子效应;
④粗盐提纯时,为了有效降低产品中SO含量,必须先加入BaCl2沉淀剂并过滤分离出BaSO4,才能降低硫酸根的含量。
18.(1)苯磺酸
(2)
(3)
(4)FeCl3溶液
(5)(或)
(6) H2O
(7)
【分析】由路线图可知,D与CH3CH2COCl发生取代反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可推知,D为,据此分析解答。
【详解】(1)A为苯,苯和浓硫酸在加热的条件下发生磺化反应生成B,B的名称为苯磺酸。
(2)C为苯酚,苯酚具有弱酸性,和NaOH溶液反应生成苯酚钠和水,反应的化学方程式为。
(3)D与CH3CH2COCl发生取代反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可推知,D为。
(4)由E、F的结构简式可知,F含有酚羟基,而E没有。含酚羟基的有机物遇FeCl3溶液显紫色,因此可用FeCl3溶液鉴别二者。
(5)E的不饱和度,E的同分异构体X满足:含有酯基、苯环且核磁共振氢谱只有两组峰,说明X分子高度对称,可考虑苯环对位有2个完全相同的取代基,且每个取代基上含有1个酯基,由此可推知X为或。
(6)酸酐能与羟基化合物反应生成酯,则F与苯甲酸酐反应可生成G、苯甲酸和水,故M和N的结构简式为和H2O。
(7)依据的合成路线,可将与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成,经(1)NaOH熔融和(2)HCl两步反应生成,与CH3COCl发生取代反应生成,被氧化可得到(根据信息反应,此步反应必须放在引入羟基步骤之后,否则生成的羧基又会被还原),与AlCl3反应可得到,则可设计合成路线为:。
19.(1)sp2
(2)ac
(3) 3d5 对羟基苯甲酸中羧基电离出的氢离子抑制了酚羟基的电离,从而使其与的配位能力下降
(4) O原子和C原子电子层数相同,O原子的核电荷数大于C原子,对电子的吸引能量更强,电负性:O>C 邻羟基苯甲酸可以形成分子内氢键,阻碍酯化反应的发生,同时羧基是吸电子基团,羧基和苯环共同作用使得羟基氧原子周围的电子云密度降低,难以和乙酸中羧基碳原子结合,酯化反应难以进行
【详解】(1)邻羟基苯甲酸分子中碳原子不是饱和碳原子,均是sp2杂化。
(2)a.分子晶体是分子间通过分子间作用力(范德华力和氢键)构成的晶体,邻羟基苯甲酸属于分子晶体,正确;
b.能形成分子间氢键的物质沸点较高,邻羟基苯甲醛容易形成分子内氢键,对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的低,错误;
c.邻羟基苯甲酸中存在着分子内氢键从而减小了它的极性,而H2O是极性分子,因此它在H2O中的溶解性小;对羟基苯甲酸中不存在分子内氢键,极性较强,故在H2O中的溶解性较大,正确;
故选ac。
(3)①Fe原子价电子排布式为3d64s2,失去3个电子,失去的是4s上的两个电子和 3d上的一个电子,故答案为 3d5;
②对羟基苯甲酸中羧基电离出的氢离子抑制了酚羟基的电离,从而使其与的配位能力下降。
(4)①电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度,O原子和C原子电子层数相同,O原子的核电荷数大于C原子,对电子的吸引能量更强,电负性:O>C;
②邻羟基苯甲酸可以形成分子内氢键,阻碍酯化反应的发生,同时羧基是吸电子基团,羧基和苯环共同作用使得羟基氧原子周围的电子云密度降低,难以和乙酸中羧基碳原子结合,酯化反应难以进行。
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