宁夏六盘山高级中学2020届高三下学期第五次模拟测试化学试题 Word版含解析
化学五模试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Cd 112
1.成语、古诗词、谚语等都是我国传统文化的瑰宝。下列有关解读错误的是
选项
传统文化
化学角度解读
A
兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光
“香”主要因为美酒含有酯类物质
B
“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”
司南中“杓”的材质为Fe2O3
C
三月打雷麦谷堆
在雷电作用下N2转化成能被作物吸收的氮元素
D
《本草经集注》记载“如握盐雪不冰,强烧之,紫青烟起…云是真硝石也
利用物理方法(焰色反应)可以检验钠盐和钾盐
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光,酒发酵过程中,在窖泥中含有很多生香微生物的菌群,他们能够代谢产生出更多的香味物质,主要是一些酯类物质,而低级酯一般具有果香气味,故A正确;
B.“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”,司南(即指南针)中“杓”应该是磁铁,故其材质为Fe3O4,故B错误;
C.三月打雷麦谷堆,在雷电作用下N2经过如下一系列转化:,最终转化成能被作物吸收的氮元素,即进行自然固氮的过程,氮肥是农作物的必备肥料之一,故C正确;
D.雪盐主要是NaCl,而硝石则主要是KNO3
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,且硝酸钾进行焰色反应是发出紫色的火焰,故D正确;
故答案为B。
2.金合欢醇广泛应用于多种香型的香精中,其结构简式如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 金合欢醇的同分异构体中不可能有芳香烃类
B. 金合欢醇可发生加成反应、取代反应、氧化反应
C. 金合欢醇分子的分子式为C15H26O
D. 1 mol金合欢醇与足量Na反应生成0.5 mal氢气, 与足量NaHCO3溶液反应生成1 mol CO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.金合欢醇的分子组成含有O元素,而烃为C、H化合物,则金合欢醇的同分异构体中不可能有芳香烃类,故A正确;
B.金合欢醇分子结构中含有碳碳双键,可以发生加成反应和氧化反应,含有羟基,可发生取代反应和氧化反应,故B正确;
C.由金合欢醇结构简式可知,其分子式为C15H26O,故C正确;
D.金合欢醇分子结构中含有羟基,与碳酸氢钠不反应,故D错误;
故答案为D。
【点睛】以有机物金合欢醇的结构为载体,考查官能团的性质;熟悉常见官能团的性质,进行知识迁移运用,根据有机物结构特点,有碳碳双键决定具有烯的性质,有醇羟基决定具有醇的性质,难点是选项A,易混淆烃的概念。
3.NA是阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是
A. 0.5 mol N4(分子为正四面体结构)含共价键数目为2NA
B. 锌与浓硫酸反应生成气体11.2 L(标准状况)时转移电子数目为NA
C. 1 L 0.5 mol·L-1 Na2S溶液中含阴离子数目小于0.5NA
D. 14 g己烯和环己烷的混合物含氢原子数目为3NA
【答案】B
【解析】
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【详解】A. 0.5 mol N4(分子为正四面体结构)含共价键数目为3NA,故A错误;
B. 锌与浓硫酸反应不管最终生成的气体是单一的SO2,还是SO2和H2的混合气体,都是每生成1mol气体,转移2mol电子,故生成气体11.2 L(标准状况)时转移电子数目为NA,故B正确;
C. 1 L 0.5 mol·L-1 Na2S溶液由于S2-水解过程,阴离子数目增加,故1 L 0.5 mol·L-1 Na2S溶液中含阴离子数目大于0.5NA,故C错误;
D. 由于己烯和环己烷的最简式均为CH2,故14 g己烯和环己烷的混合物含氢原子的物质的量为:,故氢原子的数目为 2NA,故D错误;
故答案为:B
4.下列离子方程式正确的是 ( )
A. Na与H2O反应:Na+H2O=Na++OH-+H2↑
B. 向Ca(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液:Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O
C. 向含0.2 mol FeI2溶液中滴加含0.25 mol Cl2的氯水:2Fe2++8I-+5Cl2=2Fe3++4I2+10Cl-
D. 电解MgCl2溶液:2H2O+2Cl-2OH-+H2↑+Cl2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A. H原子不守恒,Na与H2O反应正确的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故A错误;
B. 向Ca(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液的正确的离子方程式为:Ca2++2HCO+2OH-=CaCO3↓+2H2O + CO,故B错误;
C. 向含0.2 mol FeI2的溶液中滴加含0.25 mol Cl2的氯水,由于Cl2先氧化I-,再氧化Fe2+,0.4molI-完全消耗、0.25mol氯气全部消耗,只消耗0.1molFe2+,故正确的离子方程式为:2Fe2++8I-+5Cl2=2Fe3++4I2+10Cl-,故C正确;
D. 电解MgCl2溶液,由于Mg2+与电解产生的OH-生成Mg(OH)2沉淀,故正确的离子方程式为:Mg2++2H2O+2Cl-Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,故D错误;
故答案为:C。
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5.下列有关实验操作或叙述正确的是( )
A. 配制浓硝酸和浓硫酸的混合液时,将浓硝酸缓慢注入浓硫酸,并搅拌
B. 在硫酸亚铁溶液中滴加NaClO溶液可检验FeSO4是否变质
C. 滴定终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁
D. 用玻璃瓶保存NH4F、KOH、Na2SiO3等溶液时要使用软木塞
【答案】C
【解析】
【详解】A. 配制浓硝酸和浓硫酸的混合液时,由于浓硫酸的密度比浓硝酸的大,且浓硫酸稀释时会放出大量的热量,故将浓硫酸缓慢注入浓硝酸,并搅拌,故A错误;
B. 若硫酸亚铁溶液已经部分变质,即生成了很少的Fe2(SO4)3,此时溶液仍然是浅绿色,再滴加NaClO溶液,溶液颜色变化立即变为黄色,由于NaClO溶液自身有强氧化性,能氧化FeSO4,故不能检验出原来的FeSO4溶液是否变质,故B错误;
C. 滴定终点时,为了使滴定更加准确,最后临近终点时需要二分之一滴地滴加,甚至四分之一滴地滴加,这时就必须滴定管的尖嘴接触锥形瓶内壁,液体才能流入锥形瓶中,故C正确;
D. 用玻璃瓶保存KOH、Na2SiO3等溶液时要使用软木塞,由于NH4F在水溶液中能水解成HF会腐蚀玻璃,故不能用玻璃瓶装NH4F,故D错误;
故答案为:C。
6.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最低负价等于X、Z的最低负价之和,Y的周期数是族序数的3倍,W的简单氢化物与X的简单氢化物化合形成的盐中既含离子键又含共价键。下列说法正确的是( )
A. Y与X形成化合物的水溶液呈碱性.
B. 常压下,单质的沸点:W>Z
C. 原子半径:W
Ksp(FeS),结合图像可知,曲线I表示的是MnS的沉淀溶解平衡曲线,曲线Ⅱ表示的是FeS的沉淀溶解平衡曲线,故A正确;
B.升高温度,Ksp(FeS)增大,曲线Ⅱ上的c点可沿虚线向e点方向平移,故B错误;
C.常温下,反应MnS(s)+Fe2+(aq)⇌FeS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数K== =≈4×104,故C正确;
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D.温度不变,Ksp(MnS)不变,向b点溶液中加入少量Na2S固体,c(S2-)增大,c(Mn2+)减小,溶液组成可由b点沿曲线I线向a点方向移动,故D正确;
答案选B。
【点睛】C项的将Mn2+和Fe2+离子的浓度之比转换为溶度积是难点,需找到题目所给出的信息和所求信息的关系。
8.LiCoO2(钴酸锂)是锂离子电池的正极材料。以某海水为原料制备钴酸锂的一种流程如下:
已知如下信息:①该海水中含浓度较大的LiCl,含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。
②碳酸锂的溶解度与温度关系如图所示。
③常温下,几种难溶物质的溶度积数据如下:
物质
Li2CO3
MgCO3
CaCO3
MnCO3
Mg(OH)2
Ksp
2.5×10-2
6.8×10-6
2.8×10-9
2.3×10-11
6.0×10-10
请回答下列问题:
(1)LiCoO2中钴的化合价为____________ ,滤渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和____________________(填化学式)。
(2)调pH=5的目的是________________________。
(3) “沉锂”包括过滤、洗涤等,宜用_____________(填“热水”或“冷水”)洗涤Li2CO3。加入纯碱的量与锂回收率的关系如表所示:
序号
n(Na2CO3)/n(LiCl)
沉淀质量/g
碳酸锂含量/%
锂回收率/%
①
0.9∶1
10.09
92.36
77.67
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②
1.0∶1
10.97
90.19
82.46
③
1.1∶1
11.45
89.37
85.27
④
1.2∶1
12.14
84.82
85.45
从生产成本考虑,宜选择_______________(填序号)方案投料。
(4) “除杂2”中调pH=13时c(Mg2+)=_______________mol·L-1。
(5) “合成”中采用高温条件,放出一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出“合成”发生反应的化学方程式_____________________________________________。
【答案】 (1). +3 (2). MnCO3 (3). 除去过量的Na2CO3,避免蒸发浓缩时析出Li2CO3 (4). 热水 (5). ③ (6). 6.0×10-8 (7). 2Li2CO3+4CoCO3+O24LiCoO2+6CO2
【解析】
【分析】
海水(含浓度较大的 LiCl,含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等)中加入纯碱调pH=10,滤渣 1 主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和MnCO3,滤液含Li2CO3,加盐酸调pH=5,蒸发浓缩,除去NaCl,再除去Mg(OH)2,加入纯碱生成Li2CO3,通入CO2,生成LiHCO3溶液,最后生成碳酸锂,加入碳酸钴,高温可生成LiCoO2,以此解答该题。
【详解】(1)钴酸锂( LiCoO2)中Li元素化合价为+1价,O元素化合价为-2价,该化学式中各元素的化合价的代数和为0,Co元素化合价=2×2-1=+3,由表中溶度积知,碳酸锰难溶于水,因此滤渣1中主要有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和MnCO3;答案为+3,MnCO3。
(2)加入盐酸除去过量的碳酸钠,否则碳酸锂会在浓缩时析出,损失锂元素;答案为:除去过量的Na2CO3,避免蒸发浓缩时析出Li2CO3。
(3)碳酸锂在水中的溶解度,随温度升高,碳酸锂溶解度减小,“沉锂“时的温度应选高温,用热水洗涤,减少沉淀损失;从投料比看出,序号③的比例中,投入碳酸钠量较小,锂回收率较高,可降低生产成本;答案为热水,③。
(4)pH=13 时,c(OH-)=0.1mol/L,由溶度积可知,“除镁”是将溶液中Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,根据溶度积计算,c(Mg2+)== =6.0×10-8mol/L;答案为6.0×10-8。
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(5)将Li2CO3与CoCO3混合,再在空气中灼烧可得LiCoO2,Co元素化合物由+2价升高到+3价,发生氧化反应,必有氧气参加反应,反应还生成二氧化碳,反应化学方程式为:2Li2CO3+4CoCO3+O24LiCoO2+6CO2;答案为:2Li2CO3+4CoCO3+O24LiCoO2+6CO2。
9.二氧化氯是一种高效消毒剂,通常状况下二氧化氯易溶于水,沸点为11.0℃,极易爆炸,制取和使用二氧化氯时要用性质稳定的气体按一定比例稀释,以防爆炸。某实验小组在干燥空气稀释条件下,用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯,实验装置如图所示:
(1)仪器a的名称为___________,装置A中反应的化学方程式为___________。
(2)试剂X是___________。
(3)装置D内发生反应的化学方程式为___________。
(4)工业上也常用盐酸或双氧水还原NaClO3制备ClO2,相比之下用双氧水制备ClO2方法更优,可能的原因是_____________________________。
(5)装置E中主要反应的离子方程式为____________________。
(6)已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
①请完成实验室利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体的操作步骤:A.减压,55℃蒸发结晶;B.趁热过滤;C.用38~60℃的温水洗涤;D.低于60℃干燥,得到产品。
②取上述所得产品2.50g溶于水配成250mL溶液,取出25.00mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应后(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.500mol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点。进行3次实验后,平均用去标准液18.80mL,试计算NaClO2产品的纯度__________(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。
【答案】 (1). 分液漏斗 (2). (3). 饱和食盐水 (4). 2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2 (5). H2O2的氧化产物为O2不会污染环境(或HCl的氧化产物为Cl2会污染环境) (6). )Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (7). 85.07%(或“0.8507”等)
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【解析】
【分析】
本题主要以实验室制备氯气、除杂、干燥进而进行氯气的性质实验,并根据反应过程中利用氧化还原反应的原理书写反应方程式,同时进行定量实验来测量所用NaClO2产品的纯度,只要基础知识扎实,此类题型难度并不大。
【详解】(1)从图中可以直接看出仪器a的名称为分液漏斗,装置A中就是发生的实验室制备氯气的化学方程式为,故答案为:分液漏斗 ;
(2)根据实验需要,装置B是进行除杂,即出去氯气中的氯化氢气体,故试剂X是饱和食盐水,故答案为:饱和食盐水;
(3)根据已知反应物为NaClO2和Cl2,部分生成为ClO2,此过程中氯的化合价升高,必然要有元素化合价降低,故推出另一种生成物为NaCl,然后再进行氧化还原反应配平,故装置D内发生反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2,故答案为:2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2;
(4)由于盐酸能与NaClO3在一定条件下反应生成氯气,污染环境,而H2O2的氧化产物为O2不会污染环境,故工业上也常用盐酸或双氧水还原NaClO3制备ClO2,相比之下用双氧水制备ClO2方法更优,可能的原因是H2O2的氧化产物为O2不会污染环境(或HCl的氧化产物为Cl2会污染环境),故答案为:H2O2的氧化产物为O2不会污染环境(或HCl的氧化产物为Cl2会污染环境);
(5)装置E是进行尾气处理,用NaOH溶液吸收氯气,故其主要反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(6) 加入足量酸化的KI溶液,充分反应后(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应,根据得失电子总数相等,可知的I2的物质的量之比为1:2,进而可以找出如下关系式:--2I2--4 ,故
计算得到样品中NaClO2的质量分数=,故答案为:85.07%(
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或“0.8507”等)。
10.三氧化钼(MoO3)是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分为MoS2)通过一定条件来制备。回答下列相关问题:
(1)已知:①MoS2(s)Mo(s)+S2(g) △H1
②S2(g)+2O2(g)2SO2(g) △H2
③2Mo(s)+3O2(g)2MoO3(s) △H3
则2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g)的△H=___(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。
(2)若在恒温恒容条件下,仅发生反应MoS2(s)Mo(s)+S2(g)
①下列说法正确的是___(填字母)。
a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态
c.增加MoS2的量,平衡正向移动
②达到平衡时S2(g)的浓度为1.4mol•L-1,充入一定量的S2(g),反应再次达到平衡,S2(g)浓度____(填“>”“<”或“=”)1.4mol•L-1。
(3)在2L恒容密闭容器中充入1.0molS2(g)和1.5molO2(g),若仅发生反应:S2(g)+2O2(g)2SO2(g),5min后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的80%,则0~5min内,S2(g)的反应速率为____mol•L-1•min-1。
(4)在恒容密闭容器中,加入足量的MoS2和O2,仅发生反应:2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g) △H。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。
①△H____(填“>”“<”或“=”)0;比较p1、p2、p3的大小:___。
②若初始时通入7.0molO2,P2为7.0kPa,则A点平衡常数Kp=___(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。压强为p1,温度为1100K时,平衡常数Kp′___(填“>”“<”或“=”)Kp。
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【答案】 (1). △H=2△H1+2△H2+△H3 (2). ab (3). = (4). 0.05 mol•L-1•min-1 (5). < (6). P1>P2>P3 (7). (8). >
【解析】
【分析】
(1)可以利用盖斯定律进行推导;
(2)①选择可判断平衡状态的物理量要满足在平衡之前是可变量②本题因为平衡常数的表达式恰好是S2浓度的形式,可根据温度不变,K不变的方法来解决;
(3)在恒容条件下,起始与平衡时气体的压强比等于气体的物质的量比,来求出S2的消耗量;
(4)压强一定时,随着升高温度O2的转化率下降,可根据移动方向来判断;对于平衡常数的计算,要根据三段式算出平衡时各个气体的物质的量,再根据信息列出常数表达式。
【详解】(1)①MoS2(s)Mo(s)+S2(g) △H1
②S2(g)+2O2(g)2SO2(g) △H2
③2Mo(s)+3O2(g)2MoO3(s) △H3
将方程式2×①+2×②+③得方程式2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g),
△H=2△H1+2△H2+△H3;
答案为:△H=2△H1+2△H2+△H3;
(2)①恒温恒容条件下,反应MoS2(s)Mo(s)+S2(g),是个气体分子数增多的反应。对于a,根据,在反应的进行过程中,气体的质量不断增大,即m不断增大,恒容条件,即V不变,不断增大,当平衡时m不变,不再变化,所以可以作为平衡依据;对于b,因为气体只有S2,所以反应开始后气体的相对分子质量一直是S2的相对分子质量,因此反应无论平平衡或不平衡均是S2的相对分子质量,b正确;对于c,MoS2是固体,不影响平衡移动,c错误。综合所述选a和b。
②根据,因为温度不变,K值不变,所以再次平衡时 ;
(3)设达到平衡时消耗的S2物质的量为x,根据三段式可列出:
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在恒容条件下,起始与平衡时气体的压强比等于气体的物质的量比,即
解得
(4)①根据图知,压强一定时,随着升高温度O2的转化率下降,说明升高温度平衡逆向移动,而升高温度平衡向吸热方向移动,因此逆向反应是吸热反应,那么正向反应是放热反应,△H<0;该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,因此增大压强平衡正向移动,则压强越高,氧气的转化率越高,故;
②已知A点的O2的转化率为50%,转化的氧气为,可列出三段式如下:
反应后气体的总物质的量为:n(总)=n(O2)+n(SO2)=3.5mol+2.0mol=5.5mol,;该反应△H<0,则温度越高越小,与压强无关,因此。
【点睛】1.选择可判断平衡状态的物理量要满足在平衡之前是可变量,不然在反应的过程中是恒量,则无法判断是不是平衡状态。
2.对于平衡常数的考查是历年考查的必考点,K是温度函数,而且必须是气态物质的浓度进行表达,而且要注意物质前面的系数,不然很容易造成表达式错误从而影响计算。对于K的影响,要与△H联系,当△H>0,温度越高K越大,当△H<0,温度越高K高越小。
[化学——选修3:物质结构与性质]
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11.据世界权威刊物《自然》最近报道,我国科学家选择碲化锆(ZrTe2)和砷化镉(Cd3As2)为材料验证了三维量子霍尔效应,并发现了金属-绝缘体的转换。回答下列问题:
(1)锌原子的价电子排布图:____________________________________________
(2)硫和碲位于同主族,H2S的分解温度高于H2Te,其主要原因是________________
(3)Cd2+与NH3等配体形成配离子。1 mol [Cd(NH3)4]2+含___________mol σ键。该配离子中三种元素的电负性大小关系是:_______________________
(4)砷与卤素形成多种卤化物。AsCl3、AsF3、AsBr3熔点由高到低的排序为________
(5)锆晶胞如图1所示,这种堆积方式称为______________________,镉晶胞如图2所示。已知:NA是阿伏加德罗常数的值,晶体密度为d g·cm-3。在该晶胞中两个镉原子最近核间距为______nm(用含NA、d的代数式表示),镉晶胞中原子空间利用率为________(用含π的代数式表示)。
【答案】 (1). (2). S原子半径小于Te,H—S键的键能较大 (3). 16 (4). N>H>Cd (5). AsBr3>AsCl3>AsF3 (6). 六方最密堆积 (7). (8).
【解析】
【详解】(1)锌是30号元素,故原子的价电子排布图:,故答案为:;
(2)硫和碲位于同主族,同一主族从上往下元素的原子半径依次增大,即气态氢化物H2S中的共价键键长比H2Te的键长更短,一般键长越短,键能越大,化学性质越稳定,导致H2S的分解温度高于H2Te,故答案为:S原子半径小于Te,H—S键的键能较大;
(3)Cd2+与NH3等配体形成配离子。1 mol [Cd(NH3)4]2+中含有的 σ键数目为4个氨气中每个氨气有三个σ键,另每个氨气再与Cd2+形成1个配位键也是σ键,因而等于mol,该配离子中三种元素分别为Cd、N、H的电负性大小关系为N>H>Cd,故答案为:16;
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N>H>Cd;
(4)砷与卤素形成多种卤化物,AsCl3、AsF3、AsBr3均为共价化合物,均为分子晶体,其熔点的高低主要是受分子间作用力影响,对于结构相似的分子晶体,分子间作用力与其相对分子质量呈正比,故答案为:AsBr3>AsCl3>AsF3;
(5)锆晶胞如图1所示晶胞符合最密六方堆积,故这种堆积方式称为最密六方堆积,镉晶胞如图2所示,1个晶胞中含有的镉原子数目为:个,设晶胞的边长为acm,则有:,从而推出:,该晶胞中两个镉原子最近核间距为体对角线的一半即:nm,镉晶胞中有2个镉原子,其体积之和为:,整个晶体的体积为: ,又体心立方中有: ,空间利用率为: ,故答案为: nm 。
[化学——选修5:有机化学基础]
12.白杨素对肿瘤细胞有独特的杀伤作用,一种以甲苯、氯苯、丙烯酸为原料合成白杨素的路线如下:
回答下列问题:
(1) A名称是:__________________。
(2) C和D中不同化学环境的氢原子都为两种,则C和D的结构简式分别为:______、______。
(3) “D+F→G”的方程式为:_____________,物质E经“E→F”过程后再与D反应可大大减少副产物__________的生成。
(4) “G→白杨素”的反应类型为:_____________。试剂I2的选择是整个合成路线的关键。I2不能用更易结合H原子的Cl2替代的原因是:___________________。
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(5) 下列关于白杨素的说法正确的是:_________。
A.白杨素的分子式C15H9O4
B.白杨素遇FeCl3溶液发生显色反应
C.与溴水反应,1mo白杨素最多消耗3molBr2
D.与足量H2发生加成反应后,白杨素分子中官能团种类减少1种
(6) E有多种同分异构体,满足分子中含有苯环,且能与4倍物质的量的银氨溶液反应的种类数有_________种,其中不同化学环境的氢原子有4种的结构简式为:______。
【答案】 (1). 三硝基甲苯 (2). (3). (4). (5). (6). 取代反应 (7). 防止有强氧化性的Cl2氧化羟基 (8). BC (9). 10 (10). 、
【解析】
【分析】
根据流程图可知,甲苯在浓硫酸浓硝酸的作用下,生成三硝基甲苯(再结合A的分子式为C7H5N3O6),三硝基甲苯与酸性高锰酸钾溶液中反应得到三硝基苯甲酸(恰好B的分子式为C7H3N3O8),再结合C的分子式为C6H9N3可知C的结构简式为,再根据D的分子式为C6H6O3,故D的结构简式为:,G的分子式为C15H12O4,可知G的结构简式为:,结合F的结构简式和E的分子式可知E的结构简式为:,这样整个流程图就推导顺畅了,再进行下面的解题就不是很困难了。
【详解】(1)根据流程图可知,甲苯在浓硫酸浓硝酸的作用下,生成三硝基甲苯(A的分子式为C7H5N3O6),故A的名称是三硝基甲苯,故答案为:三硝基甲苯;
(2) 结合C和D的分子式,以及C和D中不同化学环境的氢原子都为两种,可以确定C和D的结构简式分别为:、,故答案为: ;
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(3)根据分析得出,D、F、G的结构简式,故“D+F→G”的方程式为:,根据E和D的结构简式可知,二者进行酯化反应,所得物质为:,故物质E经“E→F”过程后再与D反应可大大减少副产物的生成,故答案为: ;
(4) 比较G和白杨素的结构简式可以得出,“G→白杨素”的过程相当于分子内的取代反应,故反应类型为取代反应,由于Cl2具有强氧化性,G中含有酚羟基具有强还原性,故若用Cl2替代I2的话,很有可能将破坏酚羟基,故原因是防止有强氧化性的Cl2氧化羟基,故答案为:取代反应 防止有强氧化性的Cl2氧化羟基;
(5) A.白杨素的分子式C15H10O4,故A错误;
B.白杨素含有酚羟基,故遇FeCl3溶液发生显色反应,故B正确;
C.与溴水反应,主要发生在酚羟基的邻、对位上,和碳碳双键,故1mo白杨素最多消耗3molBr2,故C正确;
D.白杨素分子中含有酚羟基、羰基、醚键和碳碳双键四种官能团,而与足量H2发生加成反应后分子中的官能团为羟基、醚键2种,白杨素分子中官能团种类减少2种,故D错误;
故答案为:BC;
(6) E的结构简式为,能与4倍物质的量的银氨溶液反应说明该同分异构体中含有两个醛基,故同分异构体含有两个醛基、一个甲基,或者一个次甲基连两个醛基有:(2种)(3种)(1种)(3种)和共10种,其中不同化学环境的氢原子有4种的结构简式为:、,故答案为:10 ;
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、。
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