【精品解析】浙江金丽衢十二校2025-2026学年下学期高三第二次联考 化学试题

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浙江金丽衢十二校2025-2026学年下学期高三第二次联考 化学试题
1.下列分子属于非极性分子的是
A. B. C. D.
2.下列化学用语表示不正确的是
A.甲醛的电子式:
B.的空间结构为:(正四面体形)
C.杂化轨道示意图:
D.的名称:2,二甲基己烷
3.下列有关实验的说法中不正确的是
A.、浓硝酸或NaOH溶液可以保存在带玻璃塞的试剂瓶中
B.实验结束后,有利用价值的有机废液,可蒸馏回收特定馏分
C.金属钠着火时,可用干燥的细沙覆盖灭火
D.污水处理可以用硫酸亚铁、硫酸铝、等
4.化学与生产生活密切相关,下列说法中不正确的是
A.减少生铁含碳量,延展性增强
B.聚乳酸与淀粉等混合制成的降解塑料可用于一次性餐具
C.酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
D.石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,具有很高的强度
5.下列说法正确的是
A.第一电离能: B.半径比较:
C.结合的能力: D.分子极性:
6.下列物质的结构或者性质不能说明其用途的是
A.碳化硅的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,可用作砂轮磨料
B.硅胶具有疏松多孔结构,吸附性强,可用作袋装食品防潮剂
C.明矾溶于水能形成胶体,可用于自来水的消毒杀菌
D.苯酚酚羟基的邻对位易取代,可用浓溴水定量测定苯酚
7.下列离子方程式不正确的是
A.将少量通入溶液:
B.向溶液中滴入溶液:
C.将双氧水通入酸性溶液:
D.将AgCl溶于足量氨水:
8.下列实验装置使用不正确的是
A.可用图①装置分离和
B.可用图②装置验证镁与盐酸的反应放热
C.可用图③装置完成氨气的喷泉实验操作
D.可用图④装置吸收HCl气体且能防倒吸
9.某种聚碳酸酯透光性好,可用于制作车船挡风玻璃、眼镜镜片和光盘等,其结构片段为:
可用碳酸二甲酯来合成该聚碳酸酯。下列说法正确的是
A.聚碳酸酯结构片段中的C均为杂化
B.可用核磁共振氢谱法确定聚碳酸酯中的官能团
C.与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D.可与二酚类物质加聚成该聚碳酸酯
10.关于1-溴丁烷的性质实验如下图,下列说法正确的是
A.实验时需快速升温至100℃以上,以加快反应速率
B.该反应属于取代反应,断裂C-Br键和Br相邻C上的C-H键
C.若③改用溴水,则省略②也可达到验证产物的目的
D.向反应后的圆底烧瓶中滴加溶液,有沉淀生成,可证明1-溴丁烷中的溴元素
11.NiO晶胞如图,将NiO在空气中加热,部分被氧化为,得到,晶体结构出现缺陷,有的被取代,有的空缺,填充率下降,但晶体仍保持电中性。现有NixO晶胞的质量为,下列说法正确的是
A.填充在组成的四面体空隙
B.NixO晶胞中、和未填充空隙的个数比为
C.NixO中X为0.8
D.与NiO相比,NixO导电性大幅度增大,这和晶体中的空位有关
12.海港、码头的钢制管桩长期受海水(呈弱碱性,含,等)的长期侵蚀,常用外加电流法对其进行保护(装置如图),高硅铸铁为惰性直流电源辅助阳极。下列说法不正确的是
A.高硅铸铁做惰性阳极,仅起导电作用不会被损耗
B.阳极主要发生的反应是被还原为
C.保护电流应该根据环境条件变化进行调整
D.外加电压偏高时,钢制管桩表面可能发生反应:
13.某小组探究和溶液的反应:
实验1:向某浓度的酸性溶液(过量)中加入含淀粉的溶液,混合后的前几秒内,溶液并无明显变化,随后有少量蓝色,T秒后溶液突然变蓝。
实验2:将反应设计成原电池,闭合开关,电流表指针偏转情况记录如下表:
表盘
时间/min
偏转位置 右偏至Y 指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次…… 指针归零
已知:在酸性溶液中氧化I-,反应为
下列说法不正确的是
A.实验1中溶液变蓝色,说明具有还原性
B.实验2中,时,直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝,从而可以判断在a极放电的产物为
C.实验2中,时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液也不会变蓝色
D.对比实验1、2,T秒时溶液变蓝,实验1中的被完全氧化
14.如图是一种钯催化的交叉偶联反应机理循环图,下列说法不正确的是
A.该反应的总反应为取代反应
B.步骤B得到的副产物是
C.整个过程中,存在配位键的断裂与形成,且Pd的化合价在0价与价之间变化
D.若反应物中Br替换为Cl,反应速率可能加快
15.已知:25℃时,的,的电离常数,,。向溶液中滴加溶液,实验过程中忽略体积变化。下列说法不正确的是
A.中满足:
B.当加入体积为10 mL时,满足:
C.当加入体积为15 mL时,此时溶液pH约为9.7
D.反应的
16.邻硝基苯胺的催化氢化反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置I用于储存和监测反应过程。
已知:①雷尼Ni暴露在空气中可自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”;
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
下列说法不正确的是
A.反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间
B.向集气管中充入时,三通阀的孔路位置如图所示:。发生氢化反应时,集气管向装置Ⅱ供气,孔路位置需调节为:
C.判断氢化反应完全的现象是集气管内液面不再上升
D.在无水乙醇中的反应速率大于在四氯化碳中的反应速率
17.过渡金属及其有关化合物是材料化学的重要研究内容。请回答:
(1)某太阳能电池材料的立方晶胞结构如下图所示,其中A为稀土元素La,化合价为价。
①该材料的化学式为   。
②与Mn距离最近且相等的O有   个。
③若用部分取代Mn位,晶体密度会   (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)由含钴矿渣制备钴,矿渣酸浸所得可被X(如图所示)萃取。
①两分子X易形成二聚体,请写出该二聚体的结构:   。
②X与足量浓NaOH加热反应的化学方程式:   。
③萃取剂Y的酸性比X的弱,请从结构角度解释原因:   。
(3)三氯化六氨合钴(Ⅲ)是合成其他含钴配合物的重要原料。在活性炭的催化作用下,通过氧化二氯化六氨合钴(Ⅱ)得到三氯化六氨合钴(Ⅲ)制备流程如下:
①的价电子排布式为:   。
②请解释中H-N-H的键角比分子中大的原因:   。
③请写出制备得到的总反应的化学方程式:   。
18.将转化为高附加值化学能源的负碳技术,是全球化学领域的研究热点。请回答:
(1)在一定温度下溶于水的过程及其平衡常数如下:


其中p为)的平衡压强,为在水溶液中的平衡浓度。在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为C,则   (用平衡压强p和平衡常数表示,忽略和的电离)。
(2)采用“催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。该体系中涉及以下两个反应:
反应1:
反应2:
①在转化为的过程中使用为催化剂,Zr的原子序数为40,其在元素周期表中的位置为   。与金属离子通过配位键进行结合,所以在金属离子上的吸附具有选择性,相比,更易吸附,从结构角度解释其可能的原因   。
②25℃、下,将一定比例混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及、、…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如下图所示。
下列说法不正确的是   。
A.反应2是吸热反应
B.反应2的平衡常数:处大于处
C.处的的体积分数大于处
D.混合气从起始到通过处,反应1的速率小于反应2
③不同载体的Cu催化剂催化加氢制的反应历程如图所示(横线上数字表示该步反应的能垒),写出羧酸路径中决速步反应的化学方程式:   。
(3)甲醇进一步合成天然淀粉路线如下图所示,其中cat、aox、fls为生物酶。
①合成天然淀粉过程中加入过氧化氢酶(cat)的作用是   。
②电解葡萄糖制取葡萄糖二酸钾的装置示意图如下,书写N极的电极反应方程式   。
19.以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备流程如下图。
已知:①NaClO碱性溶液与尿素水溶液利用下图装置制备水合肼;
②相关物质的物理、化学性质如下表:
物质 熔点℃ 沸点℃ 溶解性 化学性质
甲醇 67.1 与水互溶
水合肼 118.5 与水、酸互溶,不溶于乙醚和氯仿
亚硝酸甲酯 溶于乙醇、乙醚
叠氮酸 37 溶于水、乙醇、乙醚 弱酸,酸性与醋酸相当
叠氮化钠 275 300 与水互溶,不溶于乙醚,微溶于乙醇 受热易分解,具有较强的还原性
请回答:
(1)仪器A的名称是   。
(2)步骤①的化学方程式为   。
(3)下列说法正确的是___________。
A.仪器B应盛放NaClO碱性溶液
B.水溶液呈碱性,而水溶液则呈酸性,原因之一是中存在大π键,相对稳定
C.步骤②反应生成,转移5 mol电子
D.步骤③可向溶液中通来制备
(4)步骤④滴加的NaOH溶液要适当过量,目的是   。
(5)步骤④对溶液加热蒸发至溶液体积的,有晶体析出,可以用   来洗涤晶体,晶体干燥的方法是   。
(6)用滴定法测定产品纯度。测定过程涉及的反应为:
称取0.150 g产品配成100 mL溶液,取20.00 mL置于锥形瓶中,加入溶液,反应后稍作稀释,向溶液中加适量稀硫酸,滴加2滴指示剂,用标准溶液滴定过量的,消耗标准溶液16.00 mL。则产品纯度为   (精确到小数点后1位)。
20.化合物Ⅰ()是一种重要的化工原料,它的一种合成路线图如下:
已知:
请回答:
(1)化合物B中所含官能团名称是   。
(2)写出化合物X的结构简式   。
(3)下列说法正确的是___________。
A.F→G的反应类型属于还原反应
B.在水溶液中碱性,原因是比更稳定
C.从整个过程看,D→E的目的是保护羰基
D.化合物H中有2个手性碳原子
(4)写出E→F的化学方程式   。
(5)A→B的过程中可能生成一种含有12个C原子的副产物,请写出该副产物的结构简式   。
(6)以丙酮和乙醇为有机原料,设计化合物的合成路线   (用流程图表示,无机试剂任选)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A、CS2分子为直线形结构,中心 C 原子与两个 S 原子形成极性键,但分子结构对称,键的极性相互抵消,正负电荷中心重合,属于非极性分子,故 A 正确;
B、Cl2O 分子为 V 形结构,中心 O 原子与两个 Cl 原子形成极性键,分子结构不对称,键的极性无法抵消,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故 B 错误;
C、NH3分子为三角锥形结构,中心 N 原子与三个 H 原子形成极性键,分子结构不对称,键的极性无法抵消,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故 C 错误;
D、O3分子为 V 形结构,分子中存在极性键,且分子结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】非极性分子的判断依据:分子中正负电荷中心是否重合,键的极性是否因分子结构对称而相互抵消;
常见分子的空间结构:直线形(CS2)、V 形(Cl2O、O3)、三角锥形(NH3);
极性键与分子极性的关系:含有极性键的分子,若结构对称则为非极性分子,若结构不对称则为极性分子。
2.【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机化合物的命名;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、中C与O形成双键,C与两个H形成单键,O原子有2对孤电子对,电子式书写符合成键规律,故A正确;
B、中心S原子价层电子对数为,价层电子互斥模型为四面体形,但S原子含1对孤电子对,实际空间结构为三角锥形,不是正四面体形,故B错误;
C、1个s轨道与2个p轨道杂化,形成3个夹角为120°的平面三角形杂化轨道,剩余1个未杂化p轨道垂直于杂化平面,示意图符合杂化特征,故C正确;
D、该物质最长碳链含6个C,主链为己烷,2号碳和4号碳各连1个甲基,按取代基位次最小原则,命名为2,4-二甲基己烷,故D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
电子式书写:甲醛中各原子的成键方式与孤电子对分布需符合共价键规律;
离子空间结构判断:需用价层电子对互斥理论,区分价层电子互斥模型与实际空间结构,孤电子对会影响构型;
杂化轨道特征:杂化轨道夹角为120°,呈平面三角形分布;
烷烃命名规则:选择最长碳链为主链,从靠近支链一端编号,使取代基位次之和最小。
3.【答案】A
【知识点】化学试剂的存放;化学实验安全及事故处理;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A、NaOH 溶液会与玻璃中的 SiO2反应生成黏性的 Na2SiO3,将玻璃塞与试剂瓶黏结在一起,因此 NaOH 溶液不能保存在带玻璃塞的试剂瓶中,故 A 错误;
B、不同有机物的沸点存在差异,有利用价值的有机废液可通过蒸馏方法分离回收特定馏分,故 B 正确;
C、金属钠能与水、CO2发生反应,着火时不能用水或泡沫灭火器灭火,用干燥细沙覆盖可隔绝空气,达到灭火目的,故 C 正确;
D、硫酸亚铁、硫酸铝水解可生成胶体,能吸附水中悬浮杂质起到絮凝沉降作用;ClO2具有强氧化性,可杀菌消毒,三者均可用于污水处理,故 D 正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
试剂瓶的选择:碱性溶液不能使用带玻璃塞的试剂瓶,防止与 SiO2反应生成黏性物质;
有机废液回收:利用不同有机物沸点差异,通过蒸馏分离回收;
金属钠着火的处理:钠与水、CO2均反应,需用干燥细沙隔绝空气灭火;
污水处理原理:利用胶体的吸附性和强氧化剂的杀菌作用净化污水。
4.【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象;合金及其应用;单糖的性质和用途;多糖的性质和用途
【解析】【解答】A、生铁含碳量越高,脆性越强、延展性越差,减少含碳量可降低脆性,增强延展性,故 A 正确;
B、聚乳酸与淀粉混合制成的降解塑料,在自然环境中可逐渐分解,不会造成白色污染,适合用于一次性餐具,故 B 正确;
C、葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,酿酒过程中葡萄糖在酒化酶作用下发生的是发酵反应,生成乙醇和二氧化碳,故 C 错误;
D、石墨烯是单层碳原子构成的二维材料,厚度仅为一个碳原子直径,具有极高的强度和优异的电学性能,故 D 正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
合金性质:生铁含碳量影响其机械性能,含碳量越低,延展性越好;
可降解材料:聚乳酸和淀粉均为可降解高分子,混合后可制成环保餐具;
酿酒反应原理:葡萄糖属于单糖,无法水解,酿酒过程为葡萄糖的发酵反应;
石墨烯的结构与性质:单层石墨结构赋予其高强度、高导电性等特性。
5.【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;极性分子和非极性分子;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、Be 的价电子排布为 2s2,处于全充满稳定结构,而 B 的价电子排布为 2s22p ,易失去 p 轨道电子,因此第一电离能:Be > B,故 A 错误;
B、H-与 Li+核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,因此半径:H- > Li+,故 B 错误;
C、 酸性,酸性越强,对应共轭碱结合的能力越弱,且反应可以发生,说明结合能力:,故C错误;
D、O 的电负性比 S 大,O-H 键的极性比 S-H 键强,且两者均为 V 形分子,因此分子极性:H2S < H2O,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
第一电离能规律:全充满、半充满结构的元素第一电离能高于相邻元素;
离子半径比较:核外电子排布相同时,核电荷数越大,半径越小;
结合 H+能力:对应酸越强,酸根离子结合 H+的能力越强;
分子极性判断:键的极性越强、分子结构不对称性越大,分子极性越强。
6.【答案】C
【知识点】硅和二氧化硅;镁、铝的重要化合物;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、碳化硅中碳、硅原子通过共价键形成空间网状结构,硬度大,可用于制作砂轮磨料,结构与用途对应,故 A 正确;
B、硅胶具有疏松多孔结构,吸附性强,能吸收水分,可用作袋装食品防潮剂,结构与用途对应,故 B 正确;
C、明矾溶于水形成的胶体可吸附水中悬浮杂质,起到净水作用,但明矾不具备消毒杀菌的能力,该性质与用途不匹配,故 C 错误;
D、苯酚酚羟基的邻对位氢原子易被取代,与浓溴水反应生成白色沉淀,可定量测定苯酚含量,性质与用途对应,故 D 正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
晶体结构与用途:原子晶体硬度大,可作磨料;
吸附性与用途:多孔硅胶可吸水,用作干燥剂;
胶体性质与用途:明矾水解生成的胶体仅能净水,无消毒杀菌作用;
有机反应与用途:苯酚的邻对位取代反应可用于定量测定。
易错点:混淆明矾的 “净水” 与 “消毒杀菌” 作用,胶体只能吸附杂质沉降,无法杀灭细菌病毒。规范写法:物质用途必须由其对应的核心性质直接支撑,明矾的用途是净水,而非消毒杀菌。
7.【答案】B
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、少量 Cl2通入 Na2CO3溶液,酸性强弱顺序为 H2CO3>HClO>HCO3-,反应生成碳酸氢根、氯离子和次氯酸根,离子方程式书写正确,故 A 正确;
B、向 Na [Al (OH)4] 溶液中滴入 Ca(HCO3)2溶液,[Al(OH)4]-与 HCO3-反应生成 Al(OH)3沉淀和 CO32-,CO32-会与 Ca2+结合生成 CaCO3沉淀,原方程式未体现 CaCO3沉淀, 正确的离子方程式为,B错误;
C、酸性条件下 K2Cr2O7氧化 H2O2,Cr 元素从 + 6 价被还原为 + 3 价,O 元素从 - 1 价被氧化为 0 价,得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒均满足,离子方程式正确,故 C 正确;
D、AgCl 与足量氨水反应生成可溶性的 [Ag(NH3)2]+络离子,沉淀溶解,离子方程式配比、产物均符合反应事实,书写正确,故 D 正确;
故答案为:B。
【分析】本题的易错点总结如下:
忽略溶液中离子的后续反应:在 B 选项中,只关注了[Al(OH)4]-与HCO3-的酸碱反应,生成CO32-,却忘记了溶液中大量存在的Ca2+会立刻与CO32-结合生成更难溶的CaCO3沉淀,导致方程式书写不完整,不符合实际反应。
对 “量” 的问题考虑不周:在 A 选项中,少量Cl2与Na2CO3反应时,需要根据酸性强弱顺序H2CO3 > HClO > HCO3-来判断产物。如果忽略了HClO的酸性不足以与CO32-反应生成CO2,就容易误判产物。
氧化还原反应的守恒检查不全面:在 C 选项中,虽然最终方程式是正确的,但这类题的常见陷阱是电子、原子或电荷不守恒。解题时若只检查原子守恒,而忽略电子得失守恒或电荷守恒,就可能出错。
络合反应的产物与配平错误:在 D 选项中,容易记错银氨络离子的正确形式[Ag(NH3)2]+,或在配平时氨水的系数、水分子的数目写错,导致方程式错误。
8.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;蒸馏与分馏;常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A、CHCl3与 CCl4沸点差异较大,可用蒸馏装置(图①)分离,故 A 正确;
B、镁与盐酸反应放热,使饱和石灰水温度升高,Ca(OH)2溶解度降低而析出浑浊,可用图②装置验证反应放热,故 B 正确;
C、氨气极易溶于水,打开止水夹后,水进入烧瓶形成压强差,可完成喷泉实验,图③装置操作正确,故 C 正确;
D、HCl 气体直接通入水层,导管口接触水,HCl 极易溶于水会使装置内压强骤降,发生倒吸,图④装置无法防倒吸,故 D 错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
蒸馏装置的适用条件:两种液体沸点差异较大时,可通过蒸馏分离;
反应放热的验证方法:利用 Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低的特性,通过饱和石灰水变浑浊判断反应放热;
喷泉实验的原理:利用气体极易溶于水,形成压强差引发喷泉;
防倒吸装置的设计:导管直接插入水中,即使上层有苯层,仍会因气体快速溶解发生倒吸,无法起到防倒吸作用。
9.【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;酯的性质
【解析】【解答】A、聚碳酸酯结构片段中,苯环和羰基上的 C 为 sp2 杂化,而两个苯环之间连有两个甲基的 C 为 sp3 杂化,并非所有 C 均为 sp2 杂化,故 A 错误;
B、核磁共振氢谱法主要用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目,不能直接确定官能团,故 B 错误;
C、1 mol CH3OCOOCH3与足量 NaOH 溶液反应时,分子中的两个酯基均水解,每个酯基消耗 1 mol NaOH,最多消耗 2 mol NaOH,故 C 正确;
D、CH3OCOOCH3与二酚类物质发生缩聚反应生成聚碳酸酯和小分子 CH3OH,不是加聚反应,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
杂化类型判断:根据 C 原子的成键方式判断,单键 C 为 sp3 杂化,双键 C 为 sp2 杂化;
核磁共振氢谱的用途:主要用于测定氢原子种类和数目,不能直接确定官能团;
酯类水解反应:1 mol CH3OCOOCH3含两个酯基,与 NaOH 反应时,每个酯基消耗 1 mol NaOH,共消耗 2 mol NaOH;
聚合反应类型:CH3OCOOCH3与二酚类反应生成聚碳酸酯,同时生成小分子 CH3OH,属于缩聚反应,不是加聚反应。
10.【答案】C
【知识点】溴乙烷的化学性质;卤代烃简介;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、1 - 溴丁烷在 NaOH 乙醇溶液中发生消去反应,温度过高易导致副反应(如乙醇消去生成乙烯),应缓慢升温至反应温度,而非快速升温至 100℃以上,故 A 错误;
B、该反应为消去反应,断裂 C-Br 键和 Br 相邻 C 上的 C-H 键,生成 1 - 丁烯和 NaBr、H2O,并非取代反应,故 B 错误;
C、挥发的乙醇不能使溴水褪色,而生成的 1 - 丁烯能与溴水发生加成反应使其褪色,因此省略装置②(水)也可验证产物,故 C 正确;
D、反应后的溶液呈碱性,直接滴加 AgNO3溶液,OH-会与 Ag+反应生成 Ag2O 沉淀,干扰 Br-的检验,应先加稀硝酸酸化,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
消去反应的实验条件:1 - 溴丁烷消去反应需控制温度,快速升温易引发副反应;
反应类型判断:消去反应断裂 C-Br 键和相邻 C 上的 C-H 键,生成不饱和键,与取代反应不同;
产物验证方法:溴水可区分乙醇和烯烃,乙醇不与溴水反应,烯烃可使溴水褪色;
卤离子检验:碱性溶液中需先酸化再检验,避免 OH-干扰 AgBr 沉淀的生成。
11.【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、氧离子位于棱上和体心,形成的空隙为正八面体,但Ni2+并未全部填充在这些空隙中,A错误;
B、晶体呈电中性,设晶胞中Ni2+个数为a,Ni3+个数为b,根据电荷守恒得方程组:,解得a=1,b=2;原Ni位置总数为4,空缺数为1,因此Ni2+、Ni3+和未填充空隙的个数比为1:2:1,B错误;
C、晶胞中含4个O2-,3个Ni原子,因此,表述存在错误结论,C错误;
D、Ni O晶体存在空位缺陷,Ni离子可通过空位迁移,导电性比完整的NiO晶体显著增大,导电性提升与空位有关,D正确;
故答案为:D。
【分析】首先,根据晶胞结构,氧离子(O2-)位于棱上和体心,通过均摊法计算晶胞中O2-的数目:
棱上的O2-数目为 ,体心的O2-数目为1,因此每个晶胞中O2-总数为 。
接下来,根据晶胞质量和阿伏加德罗常数,计算晶胞的摩尔质量:
已知晶胞质量为 ,取 ,则晶胞的摩尔质量为:
然后,计算晶胞中镍(Ni)元素的总相对原子质量:晶胞中O元素的总相对质量为 ,因此晶胞中Ni元素的总相对原子质量为 。
最后,计算晶胞中Ni原子的数目及x的值:Ni的相对原子质量约为59,因此晶胞中Ni原子的总数为 。已知晶胞中O2-数目为4,因此 。
12.【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、高硅铸铁为惰性辅助阳极,不参与电极反应,仅起导电作用,不会被损耗,故 A 正确;
B、阳极发生氧化反应,Cl-被氧化为 Cl2,而非被还原,故 B 错误;
C、保护电流需根据海水流速、含氧量等环境条件变化调整,以保证保护效果,故 C 正确;
D、外加电压偏高时,钢制管桩(阴极)表面 O2可能得电子发生还原反应: ,故 D 正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
外加电流法的电极判断:钢制管桩作阴极被保护,高硅铸铁作惰性阳极,不参与反应;
阳极反应类型:阳极发生氧化反应,Cl-被氧化为 Cl2,还原反应发生在阴极;
保护电流的调整:环境条件变化会影响腐蚀速率,需调整电流保证保护效果;
阴极副反应:外加电压偏高时,阴极表面可能发生 O2的还原反应。
13.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、实验 1 中溶液变蓝,说明有 I2生成,IO3-被还原为 I2,Na2SO3被氧化,体现了 SO32-的还原性,故 A 正确;
B、实验 2 中 0~t1时,电流表指针右偏,说明 a 极为正极,IO3-在 a 极得电子被还原,直接向 a 极滴加淀粉溶液未变蓝,说明无 I2生成,产物为 I-,故 B 正确;
C、实验 2 中 0~t1时,a 极生成的 I-会与未反应的 IO3-在酸性条件下发生反应: ,因此从 a 极取溶液滴加淀粉溶液会变蓝,故 C 错误;
D、对比实验 1、2,T 秒时溶液变蓝,说明此时生成了 I2,而 I2的生成需要 IO3-与 I-反应,此时 Na2SO3已被完全氧化,故 D 正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
氧化还原反应判断:溶液变蓝说明生成 I2,体现了 SO32-的还原性;
原电池电极判断:0~t1时电流表指针右偏,a 极为正极,IO3-得电子生成 I-;
碘的生成条件:I-与 IO3-在酸性条件下会反应生成 I2,使淀粉变蓝;
反应进程分析:T 秒时溶液变蓝,说明 Na2SO3已被完全氧化,I-与 IO3-反应生成 I2。
14.【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;催化剂;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、该反应的总反应为芳基溴与芳基硼酸衍生物的交叉偶联反应,属于取代反应,故A正确;
B、步骤B中,(Ln)PdⅡ配合物与芳基硼酸衍生物反应,生成产物的同时,副产物为BrB(OH)2,故B正确;
C、整个过程中,Pd与配体L、有机基团之间存在配位键的断裂与形成,Pd的化合价在0价与+2价之间变化,故C正确;
D、C-Br键的键能小于C-Cl键,更易断裂,若反应物中Br替换为Cl,反应速率会减慢,而非加快,故D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
反应类型判断:交叉偶联反应属于取代反应,通过芳基之间的偶联形成新的C-C键;
副产物判断:步骤B中,Pd配合物与芳基硼酸衍生物反应,Br原子与B(OH)2基团结合生成BrB(OH)2;
钯的催化循环:Pd催化剂在反应中发生氧化加成、转金属化、还原消除,存在配位键的断裂与形成,化合价在0价和+2价之间变化;
反应速率影响因素:C-X键的键能越小,反应越易进行,C-Br键比C-Cl键更易断裂,因此替换为Cl后反应速率减慢。
15.【答案】C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、0.1 mol/L Na2C2O4溶液中,Na+完全电离,浓度最大;C2O42-水解使溶液显碱性,且分步水解,第一步水解为主,因此,故A正确;
B、加入10 mL Na2C2O4溶液时,恰好完全反应生成CaC2O4沉淀和NaCl,溶液中存在电荷守恒:,因,故电荷守恒式可简化为,故B正确;
C、加入15 mL Na2C2O4溶液时,反应后溶液中溶质为等物质的量的NaCl和Na2C2O4,此时溶液中,根据的水解常数,,,则,故C错误;
D、反应的平衡常数,故D正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
盐类水解分析:Na2C2O4溶液中,C2O42-分步水解,溶液显碱性,离子浓度大小关系可通过电离和水解的主次判断;
电荷守恒应用:加入等体积Na2C2O4溶液时,利用溶液中所有离子的电荷关系推导守恒式;
水解平衡计算:加入过量Na2C2O4溶液时,根据C2O42-的水解常数计算溶液的OH-浓度,进而求pH;
沉淀溶解平衡与弱酸电离的结合:反应平衡常数可通过与的电离常数计算得出。
16.【答案】B
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、反应前向装置 Ⅱ 中通入 N2,可排尽装置内的空气,防止雷尼 Ni 遇空气自燃,同时避免邻硝基苯胺被氧化,故 A 正确;
B、向集气管中充入 H2时,需连通 H2源与集气管,与装置 Ⅱ 断开,图示为;发生氢化反应时,需连通集气管与装置 Ⅱ,与外界断开, 图示为, 两者的三通阀孔路位置不同,题目中反应时的孔路调节方式错误,故 B 错误;
C、反应消耗 H2,集气管内液面会下降,当反应完全时,H2不再消耗,液面不再变化,故判断反应完全的现象应为集气管内液面不再下降,而非上升,故 C 错误;
D、已知邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应进行,无水乙醇为极性溶剂,四氯化碳为非极性溶剂,因此在无水乙醇中的反应速率大于在四氯化碳中的反应速率,故 D 正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
安全操作:雷尼 Ni 遇空气自燃,反应前需通 N2排尽装置内空气;
三通阀的使用:充入 H2和向装置 Ⅱ 供气时,三通阀的孔路位置不同,充入时连通 H2源与集气管,供气时连通集气管与装置 Ⅱ;
反应现象判断:H2被消耗时集气管液面下降,液面不再变化说明反应完全;
溶剂极性对反应速率的影响:极性溶剂更有利于邻硝基苯胺的反应,无水乙醇的极性强于四氯化碳,反应速率更快。
17.【答案】(1);6;增大
(2);;是吸电子基团,能显著增强羟基中的O-H键的极性,使氢离子更容易电离,因此X酸性更强
(3);氨分子与形成配合物后,孤对电子与成键,原孤对电子与成键电子间的排斥作用变为成键电子间的排斥,排斥减弱,故H-N-H键角变大;
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)① 根据晶胞均摊法,顶点的 La 原子数目为 个,黑球(Mn原子)位于体心,共有1个,灰球(O原子)位于面上,共有,由于A为稀土元素La,化合价为价,故该材料的化学式为:;
② Mn 原子位于晶胞体心,周围最近且等距的 O 原子位于面心,共有 6 个。
③Fe3+相对原子质量(55.85)大于Mn(54.94),晶胞体积不变,质量增大,故密度增大;
故答案为: ;6;增大;
(2)①X为,两分子 X 通过氢键形成二聚体,结构为:;
② X 为磷酸酯,与足量浓NaOH反应时, 会同时发生中和反应和水解反应,反应方程式为:;
③由于是吸电子基团,能显著增强羟基中的O-H键的极性,使氢离子更容易电离,因此萃取剂Y的酸性比X的弱;
故答案为: ; ;是吸电子基团,能显著增强羟基中的O-H键的极性,使氢离子更容易电离,因此X酸性更强 ;
(3)① Co 的原子序数为 27,基态电子排布式为,失去3个电子后:的价电子排布式为:;
②由于氨分子与形成配合物后, N 原子的孤对电子参与成键, 原孤对电子与成键电子对之间的排斥作用消失,变为成键电子对之间的排斥,排斥力减弱, 故H-N-H键角变大;
③与、浓氨水反应得到,再加入氧化制得,总反应的化学方程式为。
故答案为: ; 氨分子与形成配合物后,孤对电子与成键,原孤对电子与成键电子间的排斥作用变为成键电子间的排斥,排斥减弱,故H-N-H键角变大 ; ;
【分析】(1)先利用晶胞均摊法,分别计算顶点、体心、面心位置的 La、Mn、O 原子数目,结合化合价推导出化学式;再根据原子的空间位置关系,确定体心 Mn 原子周围最近的 O 原子数目;最后根据密度公式,分析离子质量变化对晶体密度的影响。
(2)根据分子中羟基和磷氧双键的结构特点,推断两分子间通过氢键形成的二聚体结构;结合磷酸酯的酸性和酯基水解反应,写出与 NaOH 反应的完整方程式;通过分析吸电子基团对 O-H 键极性的影响,判断不同萃取剂的酸性强弱。
(3)根据原子序数和电子排布规则,写出 Co 原子及Co3+的价电子排布式;利用价层电子对互斥理论,分析孤对电子参与成键后对键角的影响;结合反应物和产物,通过氧化还原反应的电子守恒和原子守恒,配平制备钴配合物的总反应方程式。
(1)①由图知,A(La)原子位于顶点,共有个,黑球(Mn原子)位于体心,共有1个,灰球(O原子)位于面上,共有,由于A为稀土元素La,化合价为价,故该材料的化学式为:;
②由晶胞图,结合化学式可知,Mn位于体心,O位于面心,故与Mn距离最近且相等的O有6个;
③Fe3+相对原子质量(55.85)大于Mn(54.94),晶胞体积不变,质量增大,故密度增大;
(2)①X为,两分子 X 通过氢键形成二聚体,结构为:;
②由图知,X为磷酸酯,与NaOH反应时,除了中和反应,还有水解反应,故X与足量浓NaOH加热反应的化学方程式为:;
③由于是吸电子基团,能显著增强羟基中的O-H键的极性,使氢离子更容易电离,因此萃取剂Y的酸性比X的弱;
(3)①Co 原子序数27,基态电子排布式为:,失去3个电子后:的价电子排布式为:;
②由于氨分子与形成配合物后,孤对电子与成键,原孤对电子与成键电子间的排斥作用变为成键电子间的排斥,排斥减弱,故H-N-H键角变大;
③与、浓氨水反应得到,再加入氧化制得,总反应的化学方程式为。
18.【答案】(1)
(2)第五周期第ⅣB族;有更多的空的d轨道,d轨道更伸展,更易与的孤电子对结合;正电荷密度更大;AD;
(3)及时分解防止其对酶的氧化,同时增大氧气的利用率;
【知识点】配合物的成键情况;化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) CO2的溶解度 C 为水溶液中所有含碳物种的总浓度,忽略电离时,。根据①得;反应②中,由 得 ,因此。
故答案为: ;
(2)① Zr 的原子序数为 40,在元素周期表中位于第五周期第 ⅣB 族。
② Zr4+位于第五周期,比 Zn2+拥有更多空轨道,且所带正电荷更高,因此更易接受 CO2提供的孤电子对形成配位键。
③A. 绝热体系中温度随反应进行升高,说明总反应放热;已知反应 1 吸热,因此反应 2 一定放热,A 错误;
B. 反应 2 放热,温度越高平衡常数 K 越小,L5温度高于 L4,故 K (L4) > K (L5),B 正确;
C. 越靠后的位点 CH3OH 生成量越大,总反应生成 H2O 更多,因此 L6处 H2O 体积分数大于 L5,C 正确;
D. 起始到 L1,CO 体积分数逐渐增大,说明反应 1 生成 CO 的速率大于反应 2 消耗 CO 的速率,即 v1 > v2,D 错误;
故答案选 AD。
④ 决速步为能垒最大的步骤,羧酸路径中最大能垒为 1.17eV,对应基元反应为
故答案为: 第五周期第ⅣB族 ;有更多的空的d轨道,d轨道更伸展,更易与的孤电子对结合;正电荷密度更大 ;AD; ;
(3) ① 催化剂可催化 H2O2分解为 H2O 和 O2,使 O2循环利用,加快甲醇氧化反应的进行。
② 葡萄糖在阳极发生氧化反应生成葡萄糖二酸根,因此 N 极为阳极,电极反应式为。
故答案为: 及时分解防止其对酶的氧化,同时增大氧气的利用率 ;;
【分析】(1)先明确溶解度的定义为含碳物种总浓度,再结合两个反应的平衡常数表达式,分别求出溶解态 CO2和 HCO3-的浓度,最后将两者相加得到总溶解度表达式。
(2)根据原子序数确定 Zr 在周期表中的位置;从空轨道数量和正电荷角度,对比 Zr4+与 Zn2+的配位能力;结合绝热体系温度变化、反应热效应、平衡常数与温度的关系、产物生成量与反应速率,逐一分析选项;根据能垒大小确定决速步,写出对应的基元反应。
(3)从 H2O2分解产物的循环利用角度,分析其对甲醇氧化反应的促进作用;根据葡萄糖的氧化产物判断电极极性,再结合反应物和产物,写出阳极的电极反应式。
(1) 的溶解度是水溶液中所有含碳物种的总浓度,题目忽略电离,故。根据①得;反应②中,由 得 ,因此。
(2)① 由的原子序数为40,可知的位置:第五周期第族;
②由于位于第五周期,因此比有更多的空轨道,而且正电荷更多,更易接受 提供的孤电子对形成配位键;

A.绝热体系中温度随反应进行升高,说明总反应放热;已知反应1吸热,因此反应2一定是放热反应,故A错误;
B.反应2放热,温度越高平衡常数越小, 温度高于 ,因此,故B正确;
C.越靠后的位点生成量越大,总反应生成更多,因此处体积分数大于,故C正确;
D.起始到 ,体积分数逐渐增大,说明反应1生成的速率大于反应2消耗的速率,即 ,故D错误;
故答案选AD。
④决速步为能垒最大的步骤,羧酸路径中最大能垒为,对应该基元反应为;
(3)①催化 分解为和 ,使 循环利用,加快甲醇氧化生成;
②葡萄糖在阳极发生氧化反应生成葡萄糖二酸钾,因此极为阳极,电极反应式为。
19.【答案】(1)球形冷凝管(或冷凝管)
(2)或
(3)A;B
(4)抑制的水解
(5)乙醇或乙醚;低温真空
(6)86.7%
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)仪器 A 在实验中起到冷凝回流的作用,其名称为球形冷凝管(或冷凝管)。
故答案为: 球形冷凝管(或冷凝管) ;
(2)步骤①中,亚硝酸钠、甲醇和浓硫酸反应生成 CH3ONO 和硫酸钠,配平后的化学方程式为:或
故答案为:或 ;
(3)A、水合肼(N2H4 H2O)易溶于水和酸,为增加其溶解性,制备时应将 NaClO 碱性溶液加入到尿素中,仪器 B 盛放 NaClO 碱性溶液,A 正确;
B、NH3水溶液呈碱性是因为结合水电离的氢离子形成 NH4+,而 HN3水溶液呈酸性,原因之一是 N3-中存在大 π 键,结构相对稳定,易电离出氢离子,B 正确;
C、根据分析,反应中N原子价态变化:中N为+3价,中N的平均价态为,即生成1 mol转移 mol电子,故生成,转移10 mol电子,C错误;
D、叠氮酸(HN3)酸性与醋酸相当,强于碳酸,因此不能向 NaN3溶液中通入 CO2制备 HN3,D 错误;
故答案为:AB。
(4)叠氮酸(HN3)是弱酸,与 NaOH 反应生成的 NaN3是强碱弱酸盐,N3-会发生水解,滴加的 NaOH 溶液适当过量,目的是抑制 N3-的水解。
故答案为: 抑制的水解 ;
(5)由表②信息知叠氮化钠与水互溶,不溶于乙醚,微溶于乙醇,为减少洗涤过程叠氮化钠溶解损失,应该用乙醇或乙醚洗涤晶体;结合叠氮化钠受热易分解,具有较强的还原性,干燥方法是低温真空,以防止叠氮化钠晶体分解和被空气氧化;
故答案为: 乙醇或乙醚 ; 低温真空 ;
(6)的物质的量为:,由反应知过量的的物质的量等于滴定消耗的的物质的量,即,所以与反应的的物质的量为0.002 mol-0.0016 mol=0.0004 mol,由反应方程式知0.150 g产品中,,则产品纯度为:。
故答案为: 86.7% ;
【分析】以甲醇、亚硝酸钠为起始原料,第一步在浓硫酸催化下反应生成亚硝酸甲酯;第二步,亚硝酸甲酯与水合肼、氢氧化钠水溶液反应,得到叠氮化钠粗品和甲醇;第三步,通过蒸馏分离出甲醇,获得叠氮化钠溶液;第四步,叠氮化钠在氢氧化钠水溶液中转化为叠氮酸,最终经处理得到目标产品叠氮化钠。同时,水合肼可通过次氯酸钠碱性溶液与尿素反应制备,为后续步骤提供原料。
(1)根据冷凝回流装置的常见仪器,直接判断仪器 A 为球形冷凝管。
(2)根据反应物和生成物,利用原子守恒配平反应方程式,注意硫酸在反应中可生成硫酸钠或硫酸氢钠。
(3)结合水合肼的溶解性、制备操作、溶液酸碱性与离子结构的关系、氧化还原反应中电子转移的计算、酸性强弱判断,逐一分析选项的正误。
(4)根据盐类水解规律,强碱弱酸盐的酸根离子会发生水解,加入过量碱可抑制其水解,从而分析 NaOH 的作用。
(5)根据叠氮化钠的溶解性选择合适的洗涤溶剂,结合其热不稳定性和还原性,确定干燥方法。
(6)先通过滴定数据计算过量的 Ce4+物质的量,再求出与 NaN3反应的 Ce4+物质的量,结合反应方程式计算 NaN3的物质的量和质量,最后计算产品纯度。
(1)仪器A在实验中起到冷凝回流作用,其名称为球形冷凝管(或冷凝管);
(2)步骤①反应物是亚硝酸钠、甲醇和浓硫酸,生成和硫酸钠,根据原子守恒配平化学方程式为:或
(3)A.由表②信息知产物水合肼易溶于水和酸,为增加水合肼溶解性,制备水合肼应将NaClO碱性溶液加入到尿素中,仪器B应盛放NaClO碱性溶液,A正确;
B.水溶液呈碱性是结合水电离氢离子形成配离子,而水溶液则呈酸性,原因之一是中存在大π键,相对稳定,易电离出氢离子,B正确;
C.根据分析,反应中N原子价态变化:中N为+3价,中N的平均价态为,即生成1 mol转移 mol电子,故生成,转移10 mol电子,C错误;
D.由表②信息知叠氮酸为弱酸,酸性与醋酸相当,已知醋酸酸性强于碳酸,故叠氮酸酸性也强于碳酸,所以不能向溶液中通来制备,D错误;
故答案选AB。
(4)根据题干信息,叠氮酸是弱酸,与NaOH反应生成是强碱弱酸盐,水解呈碱性,为抑制的水解,滴加的NaOH溶液要适当过量,故目的为抑制的水解;
(5)由表②信息知叠氮化钠与水互溶,不溶于乙醚,微溶于乙醇,为减少洗涤过程叠氮化钠溶解损失,应该用乙醇或乙醚洗涤晶体;结合叠氮化钠受热易分解,具有较强的还原性,干燥方法是低温真空,以防止叠氮化钠晶体分解和被空气氧化;
(6)的物质的量为:,由反应知过量的的物质的量等于滴定消耗的的物质的量,即,所以与反应的的物质的量为0.002 mol-0.0016 mol=0.0004 mol,由反应方程式知0.150 g产品中,,则产品纯度为:。
20.【答案】(1)酯基、醛基
(2)
(3)A;B;C
(4)+CH3NH2+CH3OH
(5)
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1)B 的分子结构中,同时包含醛基(-CHO)和酯基(-COO-)两种含氧官能团。
故答案为: 酯基、醛基 ;
(2)根据反应前后的结构变化与原子守恒,可推断出 X 为丙烯酸甲酯,结构简式为:CH2=CHCOOCH3;
故答案为: ;
(3)A. F→G 的反应使用强还原剂 LiAlH4,该过程是将羰基还原为醇羟基,属于典型的还原反应,A 正确;
B. 含氮化合物的碱性强弱与共轭酸的稳定性呈正相关,碱性越强,其共轭酸越稳定,B 正确;
C. 在整个合成路线中,羰基在 D→E 步骤中通过缩酮反应被保护,后续步骤再恢复,因此 D→E 的目的是防止羰基在后续反应中被破坏,起到保护作用,C 正确;
D.根据手性碳原子的定义,H中含有手性碳原子的部位为,只有1个手性碳原子,故D错误;
故答案为:ABC;
(4) E→F 是酯基与甲胺发生的氨解反应,属于取代反应,方程式为:+CH3NH2+CH3OH;
故答案为:+CH3NH2+CH3OH ;
(5)根据A→B反应的原理,B中醛基所连碳原子有H,还能与X发生加成反应,即生成含12个碳原子副产物,应是1molA和2molX发生反应,副产物的结构简式为 ;
故答案为: ;
(6)根据M的结构简式,以及已知信息,生成M的反应物为CH3COCH3和乙酸某酯,根据所给原料,乙醇被氧化成乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应,综上所述合成M的路线为。
故答案为: ;
【分析】以丁醛为起始原料,先与 X 在碱性条件下发生加成反应生成 B;B 再与甲基乙烯基酮在碱性条件下反应得到 C; 根据信息以及X的分子式可知,该反应类型为加成反应,推出X的结构简式为CH2=CHCOOCH3, C 经催化剂作用得到 D,D 与 1,3 - 丙二醇反应生成缩酮 E; 对比C、E的结构简式,可知D的结构简式为 ,E 与甲胺发生氨解反应生成 F,F 再经 LiAlH4还原得到 G; 根据E、G的结构简式以及F的分子式,推出F的结构简式为, G 在酸性条件下水解脱保护,再经碱性处理,最终得到目标化合物 I, 根据H的分子式以及I的结构简式,推出H的结构简式为。据此解答即可。
(1)直接观察 B 的结构简式,找出其中含有的特征官能团,注意区分醛基和酮羰基,以及酯基的存在形式。
(2)根据 A→B 的反应机理,结合反应物和产物的分子式变化,推断出参与加成反应的 X 的结构,重点关注双键和酯基的存在。
(3)结合反应条件判断反应类型,利用酸碱理论分析共轭酸的稳定性,根据合成路线的前后变化判断保护基的作用,再依据手性碳的定义判断手性碳数目,逐一分析选项。
(4)根据酯的氨解反应机理,酯基中的烷氧基被氨基取代,生成酰胺和甲醇,据此写出反应方程式。
(5)分析 B 分子中醛基的 α-H 活性,判断其是否能继续与 X 发生加成反应,结合反应物比例推断副产物的结构。
(6)从目标产物 M 逆推,确定关键中间产物乙酸乙酯,再根据原料乙醇,设计氧化、酯化、缩合三步反应,构建完整的合成路线。
(1)根据B的结构简式,含有官能团为酯基、醛基;
(2)根据上述分析,X的结构简式为CH2=CHCOOCH3;
(3)A.F→G的条件是LiAlH4,LiAlH4为强还原剂,即F→G的反应类型为还原反应,故A正确;
B.利用含氮化合物的碱性越强,其共轭酸越稳定,故B正确;
C.从整个过程来看,羰基消失又在同一部位出现,因此D→E的目的是保护羰基,故C正确;
D.根据手性碳原子的定义,H中含有手性碳原子的部位为,只有1个手性碳原子,故D错误;
答案为ABC;
(4)E→F发生取代反应,其反应方程式为+CH3NH2+CH3OH;
(5)根据A→B反应的原理,B中醛基所连碳原子有H,还能与X发生加成反应,即生成含12个碳原子副产物,应是1molA和2molX发生反应,副产物的结构简式为 ;
(6)根据M的结构简式,以及已知信息,生成M的反应物为CH3COCH3和乙酸某酯,根据所给原料,乙醇被氧化成乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应,综上所述合成M的路线为。
1 / 1浙江金丽衢十二校2025-2026学年下学期高三第二次联考 化学试题
1.下列分子属于非极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A、CS2分子为直线形结构,中心 C 原子与两个 S 原子形成极性键,但分子结构对称,键的极性相互抵消,正负电荷中心重合,属于非极性分子,故 A 正确;
B、Cl2O 分子为 V 形结构,中心 O 原子与两个 Cl 原子形成极性键,分子结构不对称,键的极性无法抵消,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故 B 错误;
C、NH3分子为三角锥形结构,中心 N 原子与三个 H 原子形成极性键,分子结构不对称,键的极性无法抵消,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故 C 错误;
D、O3分子为 V 形结构,分子中存在极性键,且分子结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】非极性分子的判断依据:分子中正负电荷中心是否重合,键的极性是否因分子结构对称而相互抵消;
常见分子的空间结构:直线形(CS2)、V 形(Cl2O、O3)、三角锥形(NH3);
极性键与分子极性的关系:含有极性键的分子,若结构对称则为非极性分子,若结构不对称则为极性分子。
2.下列化学用语表示不正确的是
A.甲醛的电子式:
B.的空间结构为:(正四面体形)
C.杂化轨道示意图:
D.的名称:2,二甲基己烷
【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机化合物的命名;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、中C与O形成双键,C与两个H形成单键,O原子有2对孤电子对,电子式书写符合成键规律,故A正确;
B、中心S原子价层电子对数为,价层电子互斥模型为四面体形,但S原子含1对孤电子对,实际空间结构为三角锥形,不是正四面体形,故B错误;
C、1个s轨道与2个p轨道杂化,形成3个夹角为120°的平面三角形杂化轨道,剩余1个未杂化p轨道垂直于杂化平面,示意图符合杂化特征,故C正确;
D、该物质最长碳链含6个C,主链为己烷,2号碳和4号碳各连1个甲基,按取代基位次最小原则,命名为2,4-二甲基己烷,故D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
电子式书写:甲醛中各原子的成键方式与孤电子对分布需符合共价键规律;
离子空间结构判断:需用价层电子对互斥理论,区分价层电子互斥模型与实际空间结构,孤电子对会影响构型;
杂化轨道特征:杂化轨道夹角为120°,呈平面三角形分布;
烷烃命名规则:选择最长碳链为主链,从靠近支链一端编号,使取代基位次之和最小。
3.下列有关实验的说法中不正确的是
A.、浓硝酸或NaOH溶液可以保存在带玻璃塞的试剂瓶中
B.实验结束后,有利用价值的有机废液,可蒸馏回收特定馏分
C.金属钠着火时,可用干燥的细沙覆盖灭火
D.污水处理可以用硫酸亚铁、硫酸铝、等
【答案】A
【知识点】化学试剂的存放;化学实验安全及事故处理;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A、NaOH 溶液会与玻璃中的 SiO2反应生成黏性的 Na2SiO3,将玻璃塞与试剂瓶黏结在一起,因此 NaOH 溶液不能保存在带玻璃塞的试剂瓶中,故 A 错误;
B、不同有机物的沸点存在差异,有利用价值的有机废液可通过蒸馏方法分离回收特定馏分,故 B 正确;
C、金属钠能与水、CO2发生反应,着火时不能用水或泡沫灭火器灭火,用干燥细沙覆盖可隔绝空气,达到灭火目的,故 C 正确;
D、硫酸亚铁、硫酸铝水解可生成胶体,能吸附水中悬浮杂质起到絮凝沉降作用;ClO2具有强氧化性,可杀菌消毒,三者均可用于污水处理,故 D 正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
试剂瓶的选择:碱性溶液不能使用带玻璃塞的试剂瓶,防止与 SiO2反应生成黏性物质;
有机废液回收:利用不同有机物沸点差异,通过蒸馏分离回收;
金属钠着火的处理:钠与水、CO2均反应,需用干燥细沙隔绝空气灭火;
污水处理原理:利用胶体的吸附性和强氧化剂的杀菌作用净化污水。
4.化学与生产生活密切相关,下列说法中不正确的是
A.减少生铁含碳量,延展性增强
B.聚乳酸与淀粉等混合制成的降解塑料可用于一次性餐具
C.酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
D.石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,具有很高的强度
【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象;合金及其应用;单糖的性质和用途;多糖的性质和用途
【解析】【解答】A、生铁含碳量越高,脆性越强、延展性越差,减少含碳量可降低脆性,增强延展性,故 A 正确;
B、聚乳酸与淀粉混合制成的降解塑料,在自然环境中可逐渐分解,不会造成白色污染,适合用于一次性餐具,故 B 正确;
C、葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,酿酒过程中葡萄糖在酒化酶作用下发生的是发酵反应,生成乙醇和二氧化碳,故 C 错误;
D、石墨烯是单层碳原子构成的二维材料,厚度仅为一个碳原子直径,具有极高的强度和优异的电学性能,故 D 正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
合金性质:生铁含碳量影响其机械性能,含碳量越低,延展性越好;
可降解材料:聚乳酸和淀粉均为可降解高分子,混合后可制成环保餐具;
酿酒反应原理:葡萄糖属于单糖,无法水解,酿酒过程为葡萄糖的发酵反应;
石墨烯的结构与性质:单层石墨结构赋予其高强度、高导电性等特性。
5.下列说法正确的是
A.第一电离能: B.半径比较:
C.结合的能力: D.分子极性:
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;极性分子和非极性分子;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、Be 的价电子排布为 2s2,处于全充满稳定结构,而 B 的价电子排布为 2s22p ,易失去 p 轨道电子,因此第一电离能:Be > B,故 A 错误;
B、H-与 Li+核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,因此半径:H- > Li+,故 B 错误;
C、 酸性,酸性越强,对应共轭碱结合的能力越弱,且反应可以发生,说明结合能力:,故C错误;
D、O 的电负性比 S 大,O-H 键的极性比 S-H 键强,且两者均为 V 形分子,因此分子极性:H2S < H2O,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
第一电离能规律:全充满、半充满结构的元素第一电离能高于相邻元素;
离子半径比较:核外电子排布相同时,核电荷数越大,半径越小;
结合 H+能力:对应酸越强,酸根离子结合 H+的能力越强;
分子极性判断:键的极性越强、分子结构不对称性越大,分子极性越强。
6.下列物质的结构或者性质不能说明其用途的是
A.碳化硅的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,可用作砂轮磨料
B.硅胶具有疏松多孔结构,吸附性强,可用作袋装食品防潮剂
C.明矾溶于水能形成胶体,可用于自来水的消毒杀菌
D.苯酚酚羟基的邻对位易取代,可用浓溴水定量测定苯酚
【答案】C
【知识点】硅和二氧化硅;镁、铝的重要化合物;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、碳化硅中碳、硅原子通过共价键形成空间网状结构,硬度大,可用于制作砂轮磨料,结构与用途对应,故 A 正确;
B、硅胶具有疏松多孔结构,吸附性强,能吸收水分,可用作袋装食品防潮剂,结构与用途对应,故 B 正确;
C、明矾溶于水形成的胶体可吸附水中悬浮杂质,起到净水作用,但明矾不具备消毒杀菌的能力,该性质与用途不匹配,故 C 错误;
D、苯酚酚羟基的邻对位氢原子易被取代,与浓溴水反应生成白色沉淀,可定量测定苯酚含量,性质与用途对应,故 D 正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
晶体结构与用途:原子晶体硬度大,可作磨料;
吸附性与用途:多孔硅胶可吸水,用作干燥剂;
胶体性质与用途:明矾水解生成的胶体仅能净水,无消毒杀菌作用;
有机反应与用途:苯酚的邻对位取代反应可用于定量测定。
易错点:混淆明矾的 “净水” 与 “消毒杀菌” 作用,胶体只能吸附杂质沉降,无法杀灭细菌病毒。规范写法:物质用途必须由其对应的核心性质直接支撑,明矾的用途是净水,而非消毒杀菌。
7.下列离子方程式不正确的是
A.将少量通入溶液:
B.向溶液中滴入溶液:
C.将双氧水通入酸性溶液:
D.将AgCl溶于足量氨水:
【答案】B
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、少量 Cl2通入 Na2CO3溶液,酸性强弱顺序为 H2CO3>HClO>HCO3-,反应生成碳酸氢根、氯离子和次氯酸根,离子方程式书写正确,故 A 正确;
B、向 Na [Al (OH)4] 溶液中滴入 Ca(HCO3)2溶液,[Al(OH)4]-与 HCO3-反应生成 Al(OH)3沉淀和 CO32-,CO32-会与 Ca2+结合生成 CaCO3沉淀,原方程式未体现 CaCO3沉淀, 正确的离子方程式为,B错误;
C、酸性条件下 K2Cr2O7氧化 H2O2,Cr 元素从 + 6 价被还原为 + 3 价,O 元素从 - 1 价被氧化为 0 价,得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒均满足,离子方程式正确,故 C 正确;
D、AgCl 与足量氨水反应生成可溶性的 [Ag(NH3)2]+络离子,沉淀溶解,离子方程式配比、产物均符合反应事实,书写正确,故 D 正确;
故答案为:B。
【分析】本题的易错点总结如下:
忽略溶液中离子的后续反应:在 B 选项中,只关注了[Al(OH)4]-与HCO3-的酸碱反应,生成CO32-,却忘记了溶液中大量存在的Ca2+会立刻与CO32-结合生成更难溶的CaCO3沉淀,导致方程式书写不完整,不符合实际反应。
对 “量” 的问题考虑不周:在 A 选项中,少量Cl2与Na2CO3反应时,需要根据酸性强弱顺序H2CO3 > HClO > HCO3-来判断产物。如果忽略了HClO的酸性不足以与CO32-反应生成CO2,就容易误判产物。
氧化还原反应的守恒检查不全面:在 C 选项中,虽然最终方程式是正确的,但这类题的常见陷阱是电子、原子或电荷不守恒。解题时若只检查原子守恒,而忽略电子得失守恒或电荷守恒,就可能出错。
络合反应的产物与配平错误:在 D 选项中,容易记错银氨络离子的正确形式[Ag(NH3)2]+,或在配平时氨水的系数、水分子的数目写错,导致方程式错误。
8.下列实验装置使用不正确的是
A.可用图①装置分离和
B.可用图②装置验证镁与盐酸的反应放热
C.可用图③装置完成氨气的喷泉实验操作
D.可用图④装置吸收HCl气体且能防倒吸
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;蒸馏与分馏;常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A、CHCl3与 CCl4沸点差异较大,可用蒸馏装置(图①)分离,故 A 正确;
B、镁与盐酸反应放热,使饱和石灰水温度升高,Ca(OH)2溶解度降低而析出浑浊,可用图②装置验证反应放热,故 B 正确;
C、氨气极易溶于水,打开止水夹后,水进入烧瓶形成压强差,可完成喷泉实验,图③装置操作正确,故 C 正确;
D、HCl 气体直接通入水层,导管口接触水,HCl 极易溶于水会使装置内压强骤降,发生倒吸,图④装置无法防倒吸,故 D 错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
蒸馏装置的适用条件:两种液体沸点差异较大时,可通过蒸馏分离;
反应放热的验证方法:利用 Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低的特性,通过饱和石灰水变浑浊判断反应放热;
喷泉实验的原理:利用气体极易溶于水,形成压强差引发喷泉;
防倒吸装置的设计:导管直接插入水中,即使上层有苯层,仍会因气体快速溶解发生倒吸,无法起到防倒吸作用。
9.某种聚碳酸酯透光性好,可用于制作车船挡风玻璃、眼镜镜片和光盘等,其结构片段为:
可用碳酸二甲酯来合成该聚碳酸酯。下列说法正确的是
A.聚碳酸酯结构片段中的C均为杂化
B.可用核磁共振氢谱法确定聚碳酸酯中的官能团
C.与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D.可与二酚类物质加聚成该聚碳酸酯
【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;酯的性质
【解析】【解答】A、聚碳酸酯结构片段中,苯环和羰基上的 C 为 sp2 杂化,而两个苯环之间连有两个甲基的 C 为 sp3 杂化,并非所有 C 均为 sp2 杂化,故 A 错误;
B、核磁共振氢谱法主要用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目,不能直接确定官能团,故 B 错误;
C、1 mol CH3OCOOCH3与足量 NaOH 溶液反应时,分子中的两个酯基均水解,每个酯基消耗 1 mol NaOH,最多消耗 2 mol NaOH,故 C 正确;
D、CH3OCOOCH3与二酚类物质发生缩聚反应生成聚碳酸酯和小分子 CH3OH,不是加聚反应,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
杂化类型判断:根据 C 原子的成键方式判断,单键 C 为 sp3 杂化,双键 C 为 sp2 杂化;
核磁共振氢谱的用途:主要用于测定氢原子种类和数目,不能直接确定官能团;
酯类水解反应:1 mol CH3OCOOCH3含两个酯基,与 NaOH 反应时,每个酯基消耗 1 mol NaOH,共消耗 2 mol NaOH;
聚合反应类型:CH3OCOOCH3与二酚类反应生成聚碳酸酯,同时生成小分子 CH3OH,属于缩聚反应,不是加聚反应。
10.关于1-溴丁烷的性质实验如下图,下列说法正确的是
A.实验时需快速升温至100℃以上,以加快反应速率
B.该反应属于取代反应,断裂C-Br键和Br相邻C上的C-H键
C.若③改用溴水,则省略②也可达到验证产物的目的
D.向反应后的圆底烧瓶中滴加溶液,有沉淀生成,可证明1-溴丁烷中的溴元素
【答案】C
【知识点】溴乙烷的化学性质;卤代烃简介;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、1 - 溴丁烷在 NaOH 乙醇溶液中发生消去反应,温度过高易导致副反应(如乙醇消去生成乙烯),应缓慢升温至反应温度,而非快速升温至 100℃以上,故 A 错误;
B、该反应为消去反应,断裂 C-Br 键和 Br 相邻 C 上的 C-H 键,生成 1 - 丁烯和 NaBr、H2O,并非取代反应,故 B 错误;
C、挥发的乙醇不能使溴水褪色,而生成的 1 - 丁烯能与溴水发生加成反应使其褪色,因此省略装置②(水)也可验证产物,故 C 正确;
D、反应后的溶液呈碱性,直接滴加 AgNO3溶液,OH-会与 Ag+反应生成 Ag2O 沉淀,干扰 Br-的检验,应先加稀硝酸酸化,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
消去反应的实验条件:1 - 溴丁烷消去反应需控制温度,快速升温易引发副反应;
反应类型判断:消去反应断裂 C-Br 键和相邻 C 上的 C-H 键,生成不饱和键,与取代反应不同;
产物验证方法:溴水可区分乙醇和烯烃,乙醇不与溴水反应,烯烃可使溴水褪色;
卤离子检验:碱性溶液中需先酸化再检验,避免 OH-干扰 AgBr 沉淀的生成。
11.NiO晶胞如图,将NiO在空气中加热,部分被氧化为,得到,晶体结构出现缺陷,有的被取代,有的空缺,填充率下降,但晶体仍保持电中性。现有NixO晶胞的质量为,下列说法正确的是
A.填充在组成的四面体空隙
B.NixO晶胞中、和未填充空隙的个数比为
C.NixO中X为0.8
D.与NiO相比,NixO导电性大幅度增大,这和晶体中的空位有关
【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、氧离子位于棱上和体心,形成的空隙为正八面体,但Ni2+并未全部填充在这些空隙中,A错误;
B、晶体呈电中性,设晶胞中Ni2+个数为a,Ni3+个数为b,根据电荷守恒得方程组:,解得a=1,b=2;原Ni位置总数为4,空缺数为1,因此Ni2+、Ni3+和未填充空隙的个数比为1:2:1,B错误;
C、晶胞中含4个O2-,3个Ni原子,因此,表述存在错误结论,C错误;
D、Ni O晶体存在空位缺陷,Ni离子可通过空位迁移,导电性比完整的NiO晶体显著增大,导电性提升与空位有关,D正确;
故答案为:D。
【分析】首先,根据晶胞结构,氧离子(O2-)位于棱上和体心,通过均摊法计算晶胞中O2-的数目:
棱上的O2-数目为 ,体心的O2-数目为1,因此每个晶胞中O2-总数为 。
接下来,根据晶胞质量和阿伏加德罗常数,计算晶胞的摩尔质量:
已知晶胞质量为 ,取 ,则晶胞的摩尔质量为:
然后,计算晶胞中镍(Ni)元素的总相对原子质量:晶胞中O元素的总相对质量为 ,因此晶胞中Ni元素的总相对原子质量为 。
最后,计算晶胞中Ni原子的数目及x的值:Ni的相对原子质量约为59,因此晶胞中Ni原子的总数为 。已知晶胞中O2-数目为4,因此 。
12.海港、码头的钢制管桩长期受海水(呈弱碱性,含,等)的长期侵蚀,常用外加电流法对其进行保护(装置如图),高硅铸铁为惰性直流电源辅助阳极。下列说法不正确的是
A.高硅铸铁做惰性阳极,仅起导电作用不会被损耗
B.阳极主要发生的反应是被还原为
C.保护电流应该根据环境条件变化进行调整
D.外加电压偏高时,钢制管桩表面可能发生反应:
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、高硅铸铁为惰性辅助阳极,不参与电极反应,仅起导电作用,不会被损耗,故 A 正确;
B、阳极发生氧化反应,Cl-被氧化为 Cl2,而非被还原,故 B 错误;
C、保护电流需根据海水流速、含氧量等环境条件变化调整,以保证保护效果,故 C 正确;
D、外加电压偏高时,钢制管桩(阴极)表面 O2可能得电子发生还原反应: ,故 D 正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
外加电流法的电极判断:钢制管桩作阴极被保护,高硅铸铁作惰性阳极,不参与反应;
阳极反应类型:阳极发生氧化反应,Cl-被氧化为 Cl2,还原反应发生在阴极;
保护电流的调整:环境条件变化会影响腐蚀速率,需调整电流保证保护效果;
阴极副反应:外加电压偏高时,阴极表面可能发生 O2的还原反应。
13.某小组探究和溶液的反应:
实验1:向某浓度的酸性溶液(过量)中加入含淀粉的溶液,混合后的前几秒内,溶液并无明显变化,随后有少量蓝色,T秒后溶液突然变蓝。
实验2:将反应设计成原电池,闭合开关,电流表指针偏转情况记录如下表:
表盘
时间/min
偏转位置 右偏至Y 指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次…… 指针归零
已知:在酸性溶液中氧化I-,反应为
下列说法不正确的是
A.实验1中溶液变蓝色,说明具有还原性
B.实验2中,时,直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝,从而可以判断在a极放电的产物为
C.实验2中,时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液也不会变蓝色
D.对比实验1、2,T秒时溶液变蓝,实验1中的被完全氧化
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、实验 1 中溶液变蓝,说明有 I2生成,IO3-被还原为 I2,Na2SO3被氧化,体现了 SO32-的还原性,故 A 正确;
B、实验 2 中 0~t1时,电流表指针右偏,说明 a 极为正极,IO3-在 a 极得电子被还原,直接向 a 极滴加淀粉溶液未变蓝,说明无 I2生成,产物为 I-,故 B 正确;
C、实验 2 中 0~t1时,a 极生成的 I-会与未反应的 IO3-在酸性条件下发生反应: ,因此从 a 极取溶液滴加淀粉溶液会变蓝,故 C 错误;
D、对比实验 1、2,T 秒时溶液变蓝,说明此时生成了 I2,而 I2的生成需要 IO3-与 I-反应,此时 Na2SO3已被完全氧化,故 D 正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
氧化还原反应判断:溶液变蓝说明生成 I2,体现了 SO32-的还原性;
原电池电极判断:0~t1时电流表指针右偏,a 极为正极,IO3-得电子生成 I-;
碘的生成条件:I-与 IO3-在酸性条件下会反应生成 I2,使淀粉变蓝;
反应进程分析:T 秒时溶液变蓝,说明 Na2SO3已被完全氧化,I-与 IO3-反应生成 I2。
14.如图是一种钯催化的交叉偶联反应机理循环图,下列说法不正确的是
A.该反应的总反应为取代反应
B.步骤B得到的副产物是
C.整个过程中,存在配位键的断裂与形成,且Pd的化合价在0价与价之间变化
D.若反应物中Br替换为Cl,反应速率可能加快
【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;催化剂;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、该反应的总反应为芳基溴与芳基硼酸衍生物的交叉偶联反应,属于取代反应,故A正确;
B、步骤B中,(Ln)PdⅡ配合物与芳基硼酸衍生物反应,生成产物的同时,副产物为BrB(OH)2,故B正确;
C、整个过程中,Pd与配体L、有机基团之间存在配位键的断裂与形成,Pd的化合价在0价与+2价之间变化,故C正确;
D、C-Br键的键能小于C-Cl键,更易断裂,若反应物中Br替换为Cl,反应速率会减慢,而非加快,故D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
反应类型判断:交叉偶联反应属于取代反应,通过芳基之间的偶联形成新的C-C键;
副产物判断:步骤B中,Pd配合物与芳基硼酸衍生物反应,Br原子与B(OH)2基团结合生成BrB(OH)2;
钯的催化循环:Pd催化剂在反应中发生氧化加成、转金属化、还原消除,存在配位键的断裂与形成,化合价在0价和+2价之间变化;
反应速率影响因素:C-X键的键能越小,反应越易进行,C-Br键比C-Cl键更易断裂,因此替换为Cl后反应速率减慢。
15.已知:25℃时,的,的电离常数,,。向溶液中滴加溶液,实验过程中忽略体积变化。下列说法不正确的是
A.中满足:
B.当加入体积为10 mL时,满足:
C.当加入体积为15 mL时,此时溶液pH约为9.7
D.反应的
【答案】C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、0.1 mol/L Na2C2O4溶液中,Na+完全电离,浓度最大;C2O42-水解使溶液显碱性,且分步水解,第一步水解为主,因此,故A正确;
B、加入10 mL Na2C2O4溶液时,恰好完全反应生成CaC2O4沉淀和NaCl,溶液中存在电荷守恒:,因,故电荷守恒式可简化为,故B正确;
C、加入15 mL Na2C2O4溶液时,反应后溶液中溶质为等物质的量的NaCl和Na2C2O4,此时溶液中,根据的水解常数,,,则,故C错误;
D、反应的平衡常数,故D正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
盐类水解分析:Na2C2O4溶液中,C2O42-分步水解,溶液显碱性,离子浓度大小关系可通过电离和水解的主次判断;
电荷守恒应用:加入等体积Na2C2O4溶液时,利用溶液中所有离子的电荷关系推导守恒式;
水解平衡计算:加入过量Na2C2O4溶液时,根据C2O42-的水解常数计算溶液的OH-浓度,进而求pH;
沉淀溶解平衡与弱酸电离的结合:反应平衡常数可通过与的电离常数计算得出。
16.邻硝基苯胺的催化氢化反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置I用于储存和监测反应过程。
已知:①雷尼Ni暴露在空气中可自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”;
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
下列说法不正确的是
A.反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间
B.向集气管中充入时,三通阀的孔路位置如图所示:。发生氢化反应时,集气管向装置Ⅱ供气,孔路位置需调节为:
C.判断氢化反应完全的现象是集气管内液面不再上升
D.在无水乙醇中的反应速率大于在四氯化碳中的反应速率
【答案】B
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、反应前向装置 Ⅱ 中通入 N2,可排尽装置内的空气,防止雷尼 Ni 遇空气自燃,同时避免邻硝基苯胺被氧化,故 A 正确;
B、向集气管中充入 H2时,需连通 H2源与集气管,与装置 Ⅱ 断开,图示为;发生氢化反应时,需连通集气管与装置 Ⅱ,与外界断开, 图示为, 两者的三通阀孔路位置不同,题目中反应时的孔路调节方式错误,故 B 错误;
C、反应消耗 H2,集气管内液面会下降,当反应完全时,H2不再消耗,液面不再变化,故判断反应完全的现象应为集气管内液面不再下降,而非上升,故 C 错误;
D、已知邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应进行,无水乙醇为极性溶剂,四氯化碳为非极性溶剂,因此在无水乙醇中的反应速率大于在四氯化碳中的反应速率,故 D 正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
安全操作:雷尼 Ni 遇空气自燃,反应前需通 N2排尽装置内空气;
三通阀的使用:充入 H2和向装置 Ⅱ 供气时,三通阀的孔路位置不同,充入时连通 H2源与集气管,供气时连通集气管与装置 Ⅱ;
反应现象判断:H2被消耗时集气管液面下降,液面不再变化说明反应完全;
溶剂极性对反应速率的影响:极性溶剂更有利于邻硝基苯胺的反应,无水乙醇的极性强于四氯化碳,反应速率更快。
17.过渡金属及其有关化合物是材料化学的重要研究内容。请回答:
(1)某太阳能电池材料的立方晶胞结构如下图所示,其中A为稀土元素La,化合价为价。
①该材料的化学式为   。
②与Mn距离最近且相等的O有   个。
③若用部分取代Mn位,晶体密度会   (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)由含钴矿渣制备钴,矿渣酸浸所得可被X(如图所示)萃取。
①两分子X易形成二聚体,请写出该二聚体的结构:   。
②X与足量浓NaOH加热反应的化学方程式:   。
③萃取剂Y的酸性比X的弱,请从结构角度解释原因:   。
(3)三氯化六氨合钴(Ⅲ)是合成其他含钴配合物的重要原料。在活性炭的催化作用下,通过氧化二氯化六氨合钴(Ⅱ)得到三氯化六氨合钴(Ⅲ)制备流程如下:
①的价电子排布式为:   。
②请解释中H-N-H的键角比分子中大的原因:   。
③请写出制备得到的总反应的化学方程式:   。
【答案】(1);6;增大
(2);;是吸电子基团,能显著增强羟基中的O-H键的极性,使氢离子更容易电离,因此X酸性更强
(3);氨分子与形成配合物后,孤对电子与成键,原孤对电子与成键电子间的排斥作用变为成键电子间的排斥,排斥减弱,故H-N-H键角变大;
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)① 根据晶胞均摊法,顶点的 La 原子数目为 个,黑球(Mn原子)位于体心,共有1个,灰球(O原子)位于面上,共有,由于A为稀土元素La,化合价为价,故该材料的化学式为:;
② Mn 原子位于晶胞体心,周围最近且等距的 O 原子位于面心,共有 6 个。
③Fe3+相对原子质量(55.85)大于Mn(54.94),晶胞体积不变,质量增大,故密度增大;
故答案为: ;6;增大;
(2)①X为,两分子 X 通过氢键形成二聚体,结构为:;
② X 为磷酸酯,与足量浓NaOH反应时, 会同时发生中和反应和水解反应,反应方程式为:;
③由于是吸电子基团,能显著增强羟基中的O-H键的极性,使氢离子更容易电离,因此萃取剂Y的酸性比X的弱;
故答案为: ; ;是吸电子基团,能显著增强羟基中的O-H键的极性,使氢离子更容易电离,因此X酸性更强 ;
(3)① Co 的原子序数为 27,基态电子排布式为,失去3个电子后:的价电子排布式为:;
②由于氨分子与形成配合物后, N 原子的孤对电子参与成键, 原孤对电子与成键电子对之间的排斥作用消失,变为成键电子对之间的排斥,排斥力减弱, 故H-N-H键角变大;
③与、浓氨水反应得到,再加入氧化制得,总反应的化学方程式为。
故答案为: ; 氨分子与形成配合物后,孤对电子与成键,原孤对电子与成键电子间的排斥作用变为成键电子间的排斥,排斥减弱,故H-N-H键角变大 ; ;
【分析】(1)先利用晶胞均摊法,分别计算顶点、体心、面心位置的 La、Mn、O 原子数目,结合化合价推导出化学式;再根据原子的空间位置关系,确定体心 Mn 原子周围最近的 O 原子数目;最后根据密度公式,分析离子质量变化对晶体密度的影响。
(2)根据分子中羟基和磷氧双键的结构特点,推断两分子间通过氢键形成的二聚体结构;结合磷酸酯的酸性和酯基水解反应,写出与 NaOH 反应的完整方程式;通过分析吸电子基团对 O-H 键极性的影响,判断不同萃取剂的酸性强弱。
(3)根据原子序数和电子排布规则,写出 Co 原子及Co3+的价电子排布式;利用价层电子对互斥理论,分析孤对电子参与成键后对键角的影响;结合反应物和产物,通过氧化还原反应的电子守恒和原子守恒,配平制备钴配合物的总反应方程式。
(1)①由图知,A(La)原子位于顶点,共有个,黑球(Mn原子)位于体心,共有1个,灰球(O原子)位于面上,共有,由于A为稀土元素La,化合价为价,故该材料的化学式为:;
②由晶胞图,结合化学式可知,Mn位于体心,O位于面心,故与Mn距离最近且相等的O有6个;
③Fe3+相对原子质量(55.85)大于Mn(54.94),晶胞体积不变,质量增大,故密度增大;
(2)①X为,两分子 X 通过氢键形成二聚体,结构为:;
②由图知,X为磷酸酯,与NaOH反应时,除了中和反应,还有水解反应,故X与足量浓NaOH加热反应的化学方程式为:;
③由于是吸电子基团,能显著增强羟基中的O-H键的极性,使氢离子更容易电离,因此萃取剂Y的酸性比X的弱;
(3)①Co 原子序数27,基态电子排布式为:,失去3个电子后:的价电子排布式为:;
②由于氨分子与形成配合物后,孤对电子与成键,原孤对电子与成键电子间的排斥作用变为成键电子间的排斥,排斥减弱,故H-N-H键角变大;
③与、浓氨水反应得到,再加入氧化制得,总反应的化学方程式为。
18.将转化为高附加值化学能源的负碳技术,是全球化学领域的研究热点。请回答:
(1)在一定温度下溶于水的过程及其平衡常数如下:


其中p为)的平衡压强,为在水溶液中的平衡浓度。在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为C,则   (用平衡压强p和平衡常数表示,忽略和的电离)。
(2)采用“催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。该体系中涉及以下两个反应:
反应1:
反应2:
①在转化为的过程中使用为催化剂,Zr的原子序数为40,其在元素周期表中的位置为   。与金属离子通过配位键进行结合,所以在金属离子上的吸附具有选择性,相比,更易吸附,从结构角度解释其可能的原因   。
②25℃、下,将一定比例混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及、、…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如下图所示。
下列说法不正确的是   。
A.反应2是吸热反应
B.反应2的平衡常数:处大于处
C.处的的体积分数大于处
D.混合气从起始到通过处,反应1的速率小于反应2
③不同载体的Cu催化剂催化加氢制的反应历程如图所示(横线上数字表示该步反应的能垒),写出羧酸路径中决速步反应的化学方程式:   。
(3)甲醇进一步合成天然淀粉路线如下图所示,其中cat、aox、fls为生物酶。
①合成天然淀粉过程中加入过氧化氢酶(cat)的作用是   。
②电解葡萄糖制取葡萄糖二酸钾的装置示意图如下,书写N极的电极反应方程式   。
【答案】(1)
(2)第五周期第ⅣB族;有更多的空的d轨道,d轨道更伸展,更易与的孤电子对结合;正电荷密度更大;AD;
(3)及时分解防止其对酶的氧化,同时增大氧气的利用率;
【知识点】配合物的成键情况;化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) CO2的溶解度 C 为水溶液中所有含碳物种的总浓度,忽略电离时,。根据①得;反应②中,由 得 ,因此。
故答案为: ;
(2)① Zr 的原子序数为 40,在元素周期表中位于第五周期第 ⅣB 族。
② Zr4+位于第五周期,比 Zn2+拥有更多空轨道,且所带正电荷更高,因此更易接受 CO2提供的孤电子对形成配位键。
③A. 绝热体系中温度随反应进行升高,说明总反应放热;已知反应 1 吸热,因此反应 2 一定放热,A 错误;
B. 反应 2 放热,温度越高平衡常数 K 越小,L5温度高于 L4,故 K (L4) > K (L5),B 正确;
C. 越靠后的位点 CH3OH 生成量越大,总反应生成 H2O 更多,因此 L6处 H2O 体积分数大于 L5,C 正确;
D. 起始到 L1,CO 体积分数逐渐增大,说明反应 1 生成 CO 的速率大于反应 2 消耗 CO 的速率,即 v1 > v2,D 错误;
故答案选 AD。
④ 决速步为能垒最大的步骤,羧酸路径中最大能垒为 1.17eV,对应基元反应为
故答案为: 第五周期第ⅣB族 ;有更多的空的d轨道,d轨道更伸展,更易与的孤电子对结合;正电荷密度更大 ;AD; ;
(3) ① 催化剂可催化 H2O2分解为 H2O 和 O2,使 O2循环利用,加快甲醇氧化反应的进行。
② 葡萄糖在阳极发生氧化反应生成葡萄糖二酸根,因此 N 极为阳极,电极反应式为。
故答案为: 及时分解防止其对酶的氧化,同时增大氧气的利用率 ;;
【分析】(1)先明确溶解度的定义为含碳物种总浓度,再结合两个反应的平衡常数表达式,分别求出溶解态 CO2和 HCO3-的浓度,最后将两者相加得到总溶解度表达式。
(2)根据原子序数确定 Zr 在周期表中的位置;从空轨道数量和正电荷角度,对比 Zr4+与 Zn2+的配位能力;结合绝热体系温度变化、反应热效应、平衡常数与温度的关系、产物生成量与反应速率,逐一分析选项;根据能垒大小确定决速步,写出对应的基元反应。
(3)从 H2O2分解产物的循环利用角度,分析其对甲醇氧化反应的促进作用;根据葡萄糖的氧化产物判断电极极性,再结合反应物和产物,写出阳极的电极反应式。
(1) 的溶解度是水溶液中所有含碳物种的总浓度,题目忽略电离,故。根据①得;反应②中,由 得 ,因此。
(2)① 由的原子序数为40,可知的位置:第五周期第族;
②由于位于第五周期,因此比有更多的空轨道,而且正电荷更多,更易接受 提供的孤电子对形成配位键;

A.绝热体系中温度随反应进行升高,说明总反应放热;已知反应1吸热,因此反应2一定是放热反应,故A错误;
B.反应2放热,温度越高平衡常数越小, 温度高于 ,因此,故B正确;
C.越靠后的位点生成量越大,总反应生成更多,因此处体积分数大于,故C正确;
D.起始到 ,体积分数逐渐增大,说明反应1生成的速率大于反应2消耗的速率,即 ,故D错误;
故答案选AD。
④决速步为能垒最大的步骤,羧酸路径中最大能垒为,对应该基元反应为;
(3)①催化 分解为和 ,使 循环利用,加快甲醇氧化生成;
②葡萄糖在阳极发生氧化反应生成葡萄糖二酸钾,因此极为阳极,电极反应式为。
19.以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备流程如下图。
已知:①NaClO碱性溶液与尿素水溶液利用下图装置制备水合肼;
②相关物质的物理、化学性质如下表:
物质 熔点℃ 沸点℃ 溶解性 化学性质
甲醇 67.1 与水互溶
水合肼 118.5 与水、酸互溶,不溶于乙醚和氯仿
亚硝酸甲酯 溶于乙醇、乙醚
叠氮酸 37 溶于水、乙醇、乙醚 弱酸,酸性与醋酸相当
叠氮化钠 275 300 与水互溶,不溶于乙醚,微溶于乙醇 受热易分解,具有较强的还原性
请回答:
(1)仪器A的名称是   。
(2)步骤①的化学方程式为   。
(3)下列说法正确的是___________。
A.仪器B应盛放NaClO碱性溶液
B.水溶液呈碱性,而水溶液则呈酸性,原因之一是中存在大π键,相对稳定
C.步骤②反应生成,转移5 mol电子
D.步骤③可向溶液中通来制备
(4)步骤④滴加的NaOH溶液要适当过量,目的是   。
(5)步骤④对溶液加热蒸发至溶液体积的,有晶体析出,可以用   来洗涤晶体,晶体干燥的方法是   。
(6)用滴定法测定产品纯度。测定过程涉及的反应为:
称取0.150 g产品配成100 mL溶液,取20.00 mL置于锥形瓶中,加入溶液,反应后稍作稀释,向溶液中加适量稀硫酸,滴加2滴指示剂,用标准溶液滴定过量的,消耗标准溶液16.00 mL。则产品纯度为   (精确到小数点后1位)。
【答案】(1)球形冷凝管(或冷凝管)
(2)或
(3)A;B
(4)抑制的水解
(5)乙醇或乙醚;低温真空
(6)86.7%
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)仪器 A 在实验中起到冷凝回流的作用,其名称为球形冷凝管(或冷凝管)。
故答案为: 球形冷凝管(或冷凝管) ;
(2)步骤①中,亚硝酸钠、甲醇和浓硫酸反应生成 CH3ONO 和硫酸钠,配平后的化学方程式为:或
故答案为:或 ;
(3)A、水合肼(N2H4 H2O)易溶于水和酸,为增加其溶解性,制备时应将 NaClO 碱性溶液加入到尿素中,仪器 B 盛放 NaClO 碱性溶液,A 正确;
B、NH3水溶液呈碱性是因为结合水电离的氢离子形成 NH4+,而 HN3水溶液呈酸性,原因之一是 N3-中存在大 π 键,结构相对稳定,易电离出氢离子,B 正确;
C、根据分析,反应中N原子价态变化:中N为+3价,中N的平均价态为,即生成1 mol转移 mol电子,故生成,转移10 mol电子,C错误;
D、叠氮酸(HN3)酸性与醋酸相当,强于碳酸,因此不能向 NaN3溶液中通入 CO2制备 HN3,D 错误;
故答案为:AB。
(4)叠氮酸(HN3)是弱酸,与 NaOH 反应生成的 NaN3是强碱弱酸盐,N3-会发生水解,滴加的 NaOH 溶液适当过量,目的是抑制 N3-的水解。
故答案为: 抑制的水解 ;
(5)由表②信息知叠氮化钠与水互溶,不溶于乙醚,微溶于乙醇,为减少洗涤过程叠氮化钠溶解损失,应该用乙醇或乙醚洗涤晶体;结合叠氮化钠受热易分解,具有较强的还原性,干燥方法是低温真空,以防止叠氮化钠晶体分解和被空气氧化;
故答案为: 乙醇或乙醚 ; 低温真空 ;
(6)的物质的量为:,由反应知过量的的物质的量等于滴定消耗的的物质的量,即,所以与反应的的物质的量为0.002 mol-0.0016 mol=0.0004 mol,由反应方程式知0.150 g产品中,,则产品纯度为:。
故答案为: 86.7% ;
【分析】以甲醇、亚硝酸钠为起始原料,第一步在浓硫酸催化下反应生成亚硝酸甲酯;第二步,亚硝酸甲酯与水合肼、氢氧化钠水溶液反应,得到叠氮化钠粗品和甲醇;第三步,通过蒸馏分离出甲醇,获得叠氮化钠溶液;第四步,叠氮化钠在氢氧化钠水溶液中转化为叠氮酸,最终经处理得到目标产品叠氮化钠。同时,水合肼可通过次氯酸钠碱性溶液与尿素反应制备,为后续步骤提供原料。
(1)根据冷凝回流装置的常见仪器,直接判断仪器 A 为球形冷凝管。
(2)根据反应物和生成物,利用原子守恒配平反应方程式,注意硫酸在反应中可生成硫酸钠或硫酸氢钠。
(3)结合水合肼的溶解性、制备操作、溶液酸碱性与离子结构的关系、氧化还原反应中电子转移的计算、酸性强弱判断,逐一分析选项的正误。
(4)根据盐类水解规律,强碱弱酸盐的酸根离子会发生水解,加入过量碱可抑制其水解,从而分析 NaOH 的作用。
(5)根据叠氮化钠的溶解性选择合适的洗涤溶剂,结合其热不稳定性和还原性,确定干燥方法。
(6)先通过滴定数据计算过量的 Ce4+物质的量,再求出与 NaN3反应的 Ce4+物质的量,结合反应方程式计算 NaN3的物质的量和质量,最后计算产品纯度。
(1)仪器A在实验中起到冷凝回流作用,其名称为球形冷凝管(或冷凝管);
(2)步骤①反应物是亚硝酸钠、甲醇和浓硫酸,生成和硫酸钠,根据原子守恒配平化学方程式为:或
(3)A.由表②信息知产物水合肼易溶于水和酸,为增加水合肼溶解性,制备水合肼应将NaClO碱性溶液加入到尿素中,仪器B应盛放NaClO碱性溶液,A正确;
B.水溶液呈碱性是结合水电离氢离子形成配离子,而水溶液则呈酸性,原因之一是中存在大π键,相对稳定,易电离出氢离子,B正确;
C.根据分析,反应中N原子价态变化:中N为+3价,中N的平均价态为,即生成1 mol转移 mol电子,故生成,转移10 mol电子,C错误;
D.由表②信息知叠氮酸为弱酸,酸性与醋酸相当,已知醋酸酸性强于碳酸,故叠氮酸酸性也强于碳酸,所以不能向溶液中通来制备,D错误;
故答案选AB。
(4)根据题干信息,叠氮酸是弱酸,与NaOH反应生成是强碱弱酸盐,水解呈碱性,为抑制的水解,滴加的NaOH溶液要适当过量,故目的为抑制的水解;
(5)由表②信息知叠氮化钠与水互溶,不溶于乙醚,微溶于乙醇,为减少洗涤过程叠氮化钠溶解损失,应该用乙醇或乙醚洗涤晶体;结合叠氮化钠受热易分解,具有较强的还原性,干燥方法是低温真空,以防止叠氮化钠晶体分解和被空气氧化;
(6)的物质的量为:,由反应知过量的的物质的量等于滴定消耗的的物质的量,即,所以与反应的的物质的量为0.002 mol-0.0016 mol=0.0004 mol,由反应方程式知0.150 g产品中,,则产品纯度为:。
20.化合物Ⅰ()是一种重要的化工原料,它的一种合成路线图如下:
已知:
请回答:
(1)化合物B中所含官能团名称是   。
(2)写出化合物X的结构简式   。
(3)下列说法正确的是___________。
A.F→G的反应类型属于还原反应
B.在水溶液中碱性,原因是比更稳定
C.从整个过程看,D→E的目的是保护羰基
D.化合物H中有2个手性碳原子
(4)写出E→F的化学方程式   。
(5)A→B的过程中可能生成一种含有12个C原子的副产物,请写出该副产物的结构简式   。
(6)以丙酮和乙醇为有机原料,设计化合物的合成路线   (用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1)酯基、醛基
(2)
(3)A;B;C
(4)+CH3NH2+CH3OH
(5)
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1)B 的分子结构中,同时包含醛基(-CHO)和酯基(-COO-)两种含氧官能团。
故答案为: 酯基、醛基 ;
(2)根据反应前后的结构变化与原子守恒,可推断出 X 为丙烯酸甲酯,结构简式为:CH2=CHCOOCH3;
故答案为: ;
(3)A. F→G 的反应使用强还原剂 LiAlH4,该过程是将羰基还原为醇羟基,属于典型的还原反应,A 正确;
B. 含氮化合物的碱性强弱与共轭酸的稳定性呈正相关,碱性越强,其共轭酸越稳定,B 正确;
C. 在整个合成路线中,羰基在 D→E 步骤中通过缩酮反应被保护,后续步骤再恢复,因此 D→E 的目的是防止羰基在后续反应中被破坏,起到保护作用,C 正确;
D.根据手性碳原子的定义,H中含有手性碳原子的部位为,只有1个手性碳原子,故D错误;
故答案为:ABC;
(4) E→F 是酯基与甲胺发生的氨解反应,属于取代反应,方程式为:+CH3NH2+CH3OH;
故答案为:+CH3NH2+CH3OH ;
(5)根据A→B反应的原理,B中醛基所连碳原子有H,还能与X发生加成反应,即生成含12个碳原子副产物,应是1molA和2molX发生反应,副产物的结构简式为 ;
故答案为: ;
(6)根据M的结构简式,以及已知信息,生成M的反应物为CH3COCH3和乙酸某酯,根据所给原料,乙醇被氧化成乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应,综上所述合成M的路线为。
故答案为: ;
【分析】以丁醛为起始原料,先与 X 在碱性条件下发生加成反应生成 B;B 再与甲基乙烯基酮在碱性条件下反应得到 C; 根据信息以及X的分子式可知,该反应类型为加成反应,推出X的结构简式为CH2=CHCOOCH3, C 经催化剂作用得到 D,D 与 1,3 - 丙二醇反应生成缩酮 E; 对比C、E的结构简式,可知D的结构简式为 ,E 与甲胺发生氨解反应生成 F,F 再经 LiAlH4还原得到 G; 根据E、G的结构简式以及F的分子式,推出F的结构简式为, G 在酸性条件下水解脱保护,再经碱性处理,最终得到目标化合物 I, 根据H的分子式以及I的结构简式,推出H的结构简式为。据此解答即可。
(1)直接观察 B 的结构简式,找出其中含有的特征官能团,注意区分醛基和酮羰基,以及酯基的存在形式。
(2)根据 A→B 的反应机理,结合反应物和产物的分子式变化,推断出参与加成反应的 X 的结构,重点关注双键和酯基的存在。
(3)结合反应条件判断反应类型,利用酸碱理论分析共轭酸的稳定性,根据合成路线的前后变化判断保护基的作用,再依据手性碳的定义判断手性碳数目,逐一分析选项。
(4)根据酯的氨解反应机理,酯基中的烷氧基被氨基取代,生成酰胺和甲醇,据此写出反应方程式。
(5)分析 B 分子中醛基的 α-H 活性,判断其是否能继续与 X 发生加成反应,结合反应物比例推断副产物的结构。
(6)从目标产物 M 逆推,确定关键中间产物乙酸乙酯,再根据原料乙醇,设计氧化、酯化、缩合三步反应,构建完整的合成路线。
(1)根据B的结构简式,含有官能团为酯基、醛基;
(2)根据上述分析,X的结构简式为CH2=CHCOOCH3;
(3)A.F→G的条件是LiAlH4,LiAlH4为强还原剂,即F→G的反应类型为还原反应,故A正确;
B.利用含氮化合物的碱性越强,其共轭酸越稳定,故B正确;
C.从整个过程来看,羰基消失又在同一部位出现,因此D→E的目的是保护羰基,故C正确;
D.根据手性碳原子的定义,H中含有手性碳原子的部位为,只有1个手性碳原子,故D错误;
答案为ABC;
(4)E→F发生取代反应,其反应方程式为+CH3NH2+CH3OH;
(5)根据A→B反应的原理,B中醛基所连碳原子有H,还能与X发生加成反应,即生成含12个碳原子副产物,应是1molA和2molX发生反应,副产物的结构简式为 ;
(6)根据M的结构简式,以及已知信息,生成M的反应物为CH3COCH3和乙酸某酯,根据所给原料,乙醇被氧化成乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应,综上所述合成M的路线为。
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