辽宁省辽阳市高三第三次模拟考试理科综合化学试卷
高中化学考试
考试时间:
分钟
满分:
35 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共4题,共20分)
1、 下列实验不能达到实验目的的是( )
A.A B.B C.C D.D 2、 化合物如图,下列说法不正确的是( ) A.a、b、c、d互为同分异构体 B.除a外均可发生加成反应 C.a的三氯代物数目多于二氯代物 D.一氯代物同分异构体最多的是d 3、 化学与生活、环境密切相关,下列有关说法正确的是( ) A.污水中,,等有毒,可用处理 B.采取“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”等方法,可提高空气质量 C.谷氨酸一钠用于调味,小苏打不可用于油污清洗 D.我国全面启动的北斗导航系统的信号传输与硅有关 4、 室温下,用滴定管量取一定体积的浓氯水置于锥形瓶中,用溶液以恒定速度来滴定,根据测定结果绘制出、等离子的物质的量浓度c与时间t的关系曲线如下。下列说法正确的是( ) A.溶液和浓氯水可以使用同种滴定管盛装 B.a点溶液中存在如下关系: C.b点溶液中各离子浓度: D.,生成速率越来越快
二、实验题(共1题,共5分)
5、 Ⅰ.呋喃甲酸是一种抗生素,在食品工业中作防腐剂,也作涂料添加剂医药、香料等中间体,可用呋喃甲醛制备,其实验原理和制备步骤如下: 2+NaOH→+ ∆H<0 步骤③提纯过程:溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。 (1)步骤①的关键是控制温度,其措施有:磁力搅拌、__________和缓慢滴加溶液。 (2)步骤②中,加入无水的作用_______。 (3)呋喃甲酸在A、B、C三种溶剂中溶解度(S)随温度(T)变化的曲线如图。步骤③提纯时合适的溶解试剂是________。 Ⅱ.利用呋喃甲酸制取的呋喃甲酸正丁酯是一种优良的有机溶剂。某化学兴趣小组在实验室用呋喃甲酸和正丁醇制备呋喃甲酸正丁酯,有关物质的相关数据及实验装置如图所示:
分水器的操作方法:先将分水器装满水(水位与支管口相平),再打开活塞,准确放出一定体积的水。在制备过程中,随着加热回流,蒸发后冷凝下来的有机液体和水在分水器中滞留分层,水并到下层(反应前加入的)水中;有机层从上面溢出,流回反应容器。当水层增至支管口时,停止反应。 呋喃甲酸正丁酯合成和提纯步骤为: 第一步:取足量的正丁醇和呋喃甲酸混合加热发生酯化反应,反应装置如图a所示(加热仪器已省略); 第二步:依次用水、饱和溶液、水对烧瓶中的产品洗涤并干燥; 第三步:用装置b蒸馏提纯。 回答有关问题: (4)装置A的名称_________。 (5)实验中使用分水器的优点有________。 (6)第二步用饱和溶液洗涤的目的是______。 (7)若实验中得到呋喃甲酸正丁酯,则呋喃甲酸正丁酯的产率为________。实验中呋喃甲酸正丁酯的实际产率总是小于此计算值,不可能原因是_______(填字母代号)。 A.分水器收集的水里含呋喃甲酸正丁酯 B.该实验条件下发生副反应 C.产品精制时收集部分低沸点物质 D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失
三、推断题(共1题,共5分)
6、 化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如图: 已知A分子中只含有一种官能团且能与反应生成。回答下列问题: (1)A的化学名称是___________。 (2)C中的官能团名称是___________。 (3)D生成E的反应类型是___________。 (4)F的结构简式是___________。 (5)A与乙二醇在催化剂作用下反应生成可生物降解型聚酯PES,该反应的化学方程式为_________。 (6)X是G的同分异构体,满足下列条件的X共有___________种(不考虑立体异构) ①含苯环且苯环上只有三个取代基; ②含醛基且与苯环直接相连; ③除苯环外不含其他环状结构。 若①改成含苯环且苯环上只有二个取代基,其他条件不变,其中核磁共振氢谱有5组峰,面积比为6∶2∶2∶1∶1的是________(写结构简式)。 (7)由苯和甲苯制备的合成路线如下: 填写:①___________②___________
四、(共1题,共5分)
7、 二氧化铈()是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含)为原料制备的一种工艺流程如图: 已知:①能与结合成,也能与结合成;②在硫酸体系中能被萃取剂萃取,而不能。回答: (1)“氧化培烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是_________。 (2)“酸浸”中会产生大量黄绿色气体,写出与盐酸反应的离子方程式:____________;为避免产生上述污染,解决方案为__________。 (3)“萃取”时存在反应:。实验室中萃取时要用到的主要玻璃仪器名称为__________;图中D是分配比,表示(Ⅳ)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比。保持其它条件不变,在起始料液中加入不同量的以改变水层中的,D随起始料液中变化的原因:_____________。在的条件下,取含四价铈总浓度为的酸浸液,向其中加入萃取剂,充分振荡,静置,水层中_________。(结果保留二位有效数字)。 (4)“反萃取”中,在稀硫酸和的作用下转化为。在该反应中作用与下列反应中的作用相同的是________。 A.处理含酸性重铬酸钾的废水 B.和二氧化锰混合制氧气 C.与氧化钙制过氧化钙 D.在海带提碘实验中的作用 (5)“氧化”步骤的化学方程式为:___________。 (6)取上述流程中得到的产品,加硫酸溶解后,用溶液滴定至终点时(铈被还原为,其他杂质均不反应,为无色),用标准酸性溶液滴定过量的,消耗标准溶液。该产品中的质量分数为________。 |
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辽宁省辽阳市高三第三次模拟考试理科综合化学试卷
1、
下列实验不能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置 | ||||
目的 | 蒸发溶液获得晶体 | 煤的干馏并验证部分产物 | 制取二氧化硫气体 | 探究乙醇的催化氧化 |
A.A B.B C.C D.D
C
A.氯化钠的溶解度随温度变化不大,且受热不分解,故可以用蒸发获得晶体,A正确;
B..煤干馏获得焦炭、煤焦油和出炉煤气,煤气中含有氨气、氢气等气体,氨气遇含酚酞的水溶液,使水溶液变红,剩余气体点燃,B正确;
C..浓硫酸需要在加热环境下与铜反应制得二氧化硫,C错误;
D.双氧水遇二氧化锰催化生成氧气,经过浓硫酸干燥后,与挥发出的乙醇气体在灼热的铜网处发生催化氧化,生成乙醛,D正确。
答案为C。
2、
化合物如图,下列说法不正确的是( )
A.a、b、c、d互为同分异构体
B.除a外均可发生加成反应
C.a的三氯代物数目多于二氯代物
D.一氯代物同分异构体最多的是d
C
根据分子式判断同分异构体,根据对称性判断等效氢原子的数量和其取代物同分异构体数量,据此回答问题。
A. a、b、c、d四种物质分子式均为C8H8,结构不同,它们互为同分异构体,A正确;
B.只有a物质不含有碳碳双键,不能发生加成反应;其他3种均有碳碳双键,可以发生加成反应,B正确;
C.根据结构可知,a的三氯代物数目为3种,二氯代物为3种,C错误;
D. a、b、c物质的一氯代物都只有一种,d物质的一氯代物有3种,D正确;
答案为C。
3、
化学与生活、环境密切相关,下列有关说法正确的是( )
A.污水中,,等有毒,可用处理
B.采取“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”等方法,可提高空气质量
C.谷氨酸一钠用于调味,小苏打不可用于油污清洗
D.我国全面启动的北斗导航系统的信号传输与硅有关
B
A.工业上通常采用沉淀法来处理重金属离子的污染,故用氯气无法出去污水中,,等重金属离子,A错误;
B.采取“静电除尘”可以除去空气中的PM2.5,“燃煤固硫”可以减少空气中的SO2含量,“汽车尾气催化净化”可以减少汽车尾气中的NO,可提高空气质量,故B正确;
C.谷氨酸一钠用于调味,小苏打除作发酵粉之外,还可以防臭,去除污垢,清洁作用,小苏打可用于油污清洗,故C错误;
D.我国全面启动的北斗导航系统的信号传输,信号传输主要是与二氧化硅有关,D错误;
故答案为:B。
4、
室温下,用滴定管量取一定体积的浓氯水置于锥形瓶中,用溶液以恒定速度来滴定,根据测定结果绘制出、等离子的物质的量浓度c与时间t的关系曲线如下。下列说法正确的是( )
A.溶液和浓氯水可以使用同种滴定管盛装
B.a点溶液中存在如下关系:
C.b点溶液中各离子浓度:
D.,生成速率越来越快
B
A.溶液装在碱式滴定管中,由于浓氯水具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管,故浓氯水需用酸式滴定管来装,故A不正确;
B. a点溶液中存在电荷守恒式为:①,氯气与NaOH溶液发生氧化还原反应过程中的电子守恒:,在同一溶液中,故有②,把②带入①中,可得如下关系:,故B正确;
C.b点溶液中根据B的分析可知,,发生的反应有Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,结合图像,b点溶液中各离子浓度的大小关系应该为:,故C不正确;
D.在这个图中,反应速率是看曲线的斜率,故可以看出,后阶段生成速率是越来越慢,故D不正确;
故答案为:B。
5、
Ⅰ.呋喃甲酸是一种抗生素,在食品工业中作防腐剂,也作涂料添加剂医药、香料等中间体,可用呋喃甲醛制备,其实验原理和制备步骤如下:
2+NaOH→+ ∆H<0
步骤③提纯过程:溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。
(1)步骤①的关键是控制温度,其措施有:磁力搅拌、__________和缓慢滴加溶液。
(2)步骤②中,加入无水的作用_______。
(3)呋喃甲酸在A、B、C三种溶剂中溶解度(S)随温度(T)变化的曲线如图。步骤③提纯时合适的溶解试剂是________。
Ⅱ.利用呋喃甲酸制取的呋喃甲酸正丁酯是一种优良的有机溶剂。某化学兴趣小组在实验室用呋喃甲酸和正丁醇制备呋喃甲酸正丁酯,有关物质的相关数据及实验装置如图所示:
化合物 | 相对分子质量 | 密度() | 沸点(℃) | 溶解度(g/100g水) |
呋喃甲酸 | 112 | 1.322 | 230-232 | 4.33 |
正丁醇 | 74 | 0.81 | 117.3 | 9 |
呋喃甲酸正丁酯 | 168 | 1.053 | 136.1 | 0.7 |
分水器的操作方法:先将分水器装满水(水位与支管口相平),再打开活塞,准确放出一定体积的水。在制备过程中,随着加热回流,蒸发后冷凝下来的有机液体和水在分水器中滞留分层,水并到下层(反应前加入的)水中;有机层从上面溢出,流回反应容器。当水层增至支管口时,停止反应。
呋喃甲酸正丁酯合成和提纯步骤为:
第一步:取足量的正丁醇和呋喃甲酸混合加热发生酯化反应,反应装置如图a所示(加热仪器已省略);
第二步:依次用水、饱和溶液、水对烧瓶中的产品洗涤并干燥;
第三步:用装置b蒸馏提纯。
回答有关问题:
(4)装置A的名称_________。
(5)实验中使用分水器的优点有________。
(6)第二步用饱和溶液洗涤的目的是______。
(7)若实验中得到呋喃甲酸正丁酯,则呋喃甲酸正丁酯的产率为________。实验中呋喃甲酸正丁酯的实际产率总是小于此计算值,不可能原因是_______(填字母代号)。
A.分水器收集的水里含呋喃甲酸正丁酯
B.该实验条件下发生副反应
C.产品精制时收集部分低沸点物质
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失
冷水浴 干燥 A 三颈烧瓶 及时分离出水,有利于酯化反应朝正反应方向移动 除去产品中含有的呋喃甲酸(硫酸)等杂质 43.5% C
(1)制备呋喃甲酸反应为放热反应,需保持温度为8℃-12℃,可用冷水浴控制温度,磁力搅拌散热也可控制温度,通过控制滴加反应物的速率也可控制反应的温度;
(2)步骤②中有机层为呋喃甲醇和少量的水,用无水硫酸镁可以干燥呋喃甲醇;
(3)呋喃甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度,由溶解度曲线可知,在溶剂物质A中的溶解度随温度的升高而增大明显;在溶剂物质B、C中的溶解度随温度的升高而不明显;
(4)根据仪器的结构特征,仪器A为三颈瓶;
(5)根据分水器的作用结合平衡移动的原理进行分析;
(6)类比于书本中乙酸乙酯的制备实验中碳酸钠的作用进行解题;
(7)根据足量的正丁醇和呋喃甲酸发生酯化反应进行计算,并分析造成产率偏低的原因。
(1)制备呋喃甲酸反应△H<0,为放热反应,制备呋喃甲酸需保持温度为8℃-12℃,温度过高会降低其产率,反应温度较高,控制温度可用冷水浴法;搅拌也可以散热控制温度,所以还可用磁力搅拌的方法,让反应速率减小控制温度,所以可用缓慢滴加NaOH溶液的方法,答案为:冷水浴;
(2)步骤②中有机层中呋喃甲醇还含有水等杂质,而无水硫酸镁可以吸水形成带结晶水的晶体作干燥剂,答案为:干燥剂;
(3)由溶解度曲线可知:呋喃甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度,在溶剂物质A中的溶解度随温度的升高而增大明显,在溶剂物质B、C中的溶解度随温度的升高而增大程度不明显,所以选择合适的溶解溶剂是A,降温结晶时就是利用于溶解度随温度变化明显的物质,答案为:A;
(4)根据仪器的特征,仪器a为三颈烧瓶,答案为:三颈烧瓶;
(5)分水器的作用是把反应产生的水从反应体系中分离开来,也就是降低产物的浓度使得平衡反应向右移动,从而提高反应的产量,答案为:及时分离出水,有利于酯化反应朝正反应方向移动;
(6)碳酸钠可与硫酸、呋喃甲酸反应,则步骤②加入Na2CO3,可吸收硫酸以及未反应的呋喃甲酸,同时降低酯的溶解度,答案为:除去产品中含有的呋喃甲酸(硫酸)等杂质;
(7)由足量的正丁醇和呋喃甲酸混合加热发生酯化反应,可生成的呋喃甲酸正丁酯的质量为:根据反应找关系式,1mol呋喃甲酸~1mol呋喃甲酸正丁酯,由,,解得:m(酯)=21.22g,故产率为,答案为:43.5%
A.分水器收集的水里含呋喃甲酸正丁酯,使得最终收集到得呋喃甲酸正丁酯减少,产率降低,A不符合题意;
B.该实验条件下发生副反应,将有更多得呋喃甲酸转化成其他物质,最终收集到得呋喃甲酸正丁酯减少,产率降低,B不符合题意;
C.产品精制时收集部分低沸点物质,使得最终收集到得产品增多,将使产率增大,C符合题意;
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,使得最终收集到得产品减少,将使产率降低,D不符合题意;
故答案为:C。
6、
化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如图:
已知A分子中只含有一种官能团且能与反应生成。回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)C中的官能团名称是___________。
(3)D生成E的反应类型是___________。
(4)F的结构简式是___________。
(5)A与乙二醇在催化剂作用下反应生成可生物降解型聚酯PES,该反应的化学方程式为_________。
(6)X是G的同分异构体,满足下列条件的X共有___________种(不考虑立体异构)
①含苯环且苯环上只有三个取代基;
②含醛基且与苯环直接相连;
③除苯环外不含其他环状结构。
若①改成含苯环且苯环上只有二个取代基,其他条件不变,其中核磁共振氢谱有5组峰,面积比为6∶2∶2∶1∶1的是________(写结构简式)。
(7)由苯和甲苯制备的合成路线如下:
填写:①___________②___________
丁二酸(或1,4-丁二酸) 羰基和羧基 取代反应 40
根据题干信息A分子中只含有一种官能团且能与反应生成,说明A中含有羧基一种官能团,结合A的分子式和A到B的条件和B的结构简式可以推导出A的结构简式为HOOCCH2CH2COOH,结合E和G的结构简式可以推导出F的结构简式为,然后进行解答。
(1)根据分析可知, A的结构简式为HOOCCH2CH2COOH,故化学名称丁二酸或者1,4-丁二酸,故答案为:丁二酸(或者1,4-丁二酸);
(2)C的结构简式为中,其含有的官能团有羧基和羰基,故答案为:羰基和羧基;
(3)D生成E的过程是,可以看成D中羧基上的羟基被SOCl2中的Cl原子所代替,故反应类型属于取代反应,故答案为:取代反应;
(4)根据分析中可知F的结构简式是,故答案为:;
(5)丁二酸与乙二醇在催化剂作用发生缩聚反应生成可生物降解型聚酯PES,该反应的化学方程式为,故答案为:;
(6)X是G的分子式为C11H12O,其满足①含苯环且苯环上只有三个取代基;②含醛基且与苯环直接相连;③除苯环外不含其他环状结构三个条件的同分异构体有:由分子式可知其不饱和度为6,除去苯环和醛基还有一个不饱和度,又不含其他环状,故一定有碳碳双键,故苯环上所连三个取代基的情况有如下(1)-CHO、–CH2CH3、–CH=CH2(2)-CHO、–CH=CHCH3、–CH3(3)-CHO、、-CH3(4)-CHO、-CH2CH=CH2、-CH3,我们进行归类处理,假设连在苯环上的三个不同基团分别为a、b、c,则如图(c有4种连法),(c有4种连法),(c有2种连法),故每一组都有10种不同的结构,故共有40种同分异构体,答案为:40;
若①改成含苯环且苯环上只有二个取代基,则取代基可能为:醛基和-CH=CHCH2CH3、CH2=CHCH2CH2-或者-CH2CH=CHCH3、、
-CH=C(CH3)2、,其中核磁共振氢谱有5组峰说明分子高度对称结构,且峰积比为6∶2∶2∶1∶1的是,故答案为:;
(7) 根据题干流程图D到E这步获得信息可知①是SOCl2,结合题干流程图信息E到F提供的信息可知②的结构简式为:,故答案为:SOCl2 。
7、
二氧化铈()是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含)为原料制备的一种工艺流程如图:
已知:①能与结合成,也能与结合成;②在硫酸体系中能被萃取剂萃取,而不能。回答:
(1)“氧化培烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是_________。
(2)“酸浸”中会产生大量黄绿色气体,写出与盐酸反应的离子方程式:____________;为避免产生上述污染,解决方案为__________。
(3)“萃取”时存在反应:。实验室中萃取时要用到的主要玻璃仪器名称为__________;图中D是分配比,表示(Ⅳ)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比。保持其它条件不变,在起始料液中加入不同量的以改变水层中的,D随起始料液中变化的原因:_____________。在的条件下,取含四价铈总浓度为的酸浸液,向其中加入萃取剂,充分振荡,静置,水层中_________。(结果保留二位有效数字)。
(4)“反萃取”中,在稀硫酸和的作用下转化为。在该反应中作用与下列反应中的作用相同的是________。
A.处理含酸性重铬酸钾的废水
B.和二氧化锰混合制氧气
C.与氧化钙制过氧化钙
D.在海带提碘实验中的作用
(5)“氧化”步骤的化学方程式为:___________。
(6)取上述流程中得到的产品,加硫酸溶解后,用溶液滴定至终点时(铈被还原为,其他杂质均不反应,为无色),用标准酸性溶液滴定过量的,消耗标准溶液。该产品中的质量分数为________。
增大固体与气体的接触面积,增大反应速率,提高原料的利用率 将(盐酸)改用酸浸 分液漏斗 随着增大,水层中被结合成,导致萃取平衡向逆向移动,D迅速减小 A
氟碳铈矿(主要含CeFCO3),“氧化焙烧”的目的是将+3价铈氧化成+4价,Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+,以便后续的提取,加稀硫酸,与SO42-结合成[CeSO4]2+,加萃取剂,氟洗液,硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取,而Ce3+不能,“反萃取”加H2O2,又将Ce4+还原为Ce3+,发生反应2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+,加入碱后Ce3+转化为沉淀,通入氧气讲将e从+3氧化为+4,得到产品,据此回答问题。
(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒是为了增加固体与氧气接触面积燃烧充分,增大固体和氧气的接触面积,反应更充分;
(2) “酸浸”中会产生大量黄绿色气体应为氯气,CeO2与盐酸发生氧化还原反应生成Ce3+和氯气,可以用硫酸代替盐酸而避免产生氯气污染;
(3) 实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为分液漏斗,根据平衡,加入Na2SO4时,随着c(SO42-)增大,水层中Ce4+被SO42-结合成[CeSO4]2+,导致萃取平衡向左移动,D迅速减小。在的条件下,,即,依据题意,×=20mL×+×80×,。
(4) “反萃取”加H2O2的作用是将Ce4+离子重新还原为Ce3+,H2O2在该反应中作还原剂。
A.处理含酸性重铬酸钾的废水,过氧化氢做还原剂,A正确;
B.和二氧化锰混合制氧气,发生歧化反应,既是氧化剂,又是还原剂,B错误;
C.与氧化钙制过氧化钙,不发生氧化还原反应,C错误;
D.在海带提碘实验中作氧化剂,D错误。
答案为A。
(5)“氧化”步骤中用次氯酸钠将Ce3+氧化成Ce4+,反应的化学方程式为。
(6) 溶液中Fe2+的物质的量为av1×10-3mol,用标准酸性溶液滴定过量的,反应为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,消耗标准溶液,即亚铁离子与Ce4+反应了av1×10-3mol-5bv2×10-3mol,根据电子得失守恒可得关系式Ce4+~Fe2+,所以CeO2的质量为(av1×10-3-5bv2×10-3)mol×172g/mol=172 (av1×10-3-5bv2×10-3) g,产品中CeO2的质量分数为。