【化学——选修5:有机化学基础】化合物A里一种重要的原料，其结构简式为，可由化合...

【化学——选修5:有机化学基础】化合物A里一种重要的原料，其结构简式为，可由化合物甲生成。其转化关系及相应反应如下：

已知:①甲的分子式为C18H17ClO2；

②R1-CHO+R2-OH

回答下列问题：

（1）A的化学名称为____________；A分子中最多有_________个碳原子处于同一平面上。

（2）C→F的反应类型为___________；F中含氧管能团名称为______________。

（3）化合物甲反应生成A、B的化学方程式为_________________。

（4）A有多种同分异构体，其中符合下列条件：①能与溴发生加成反应；②分子中含苯环，且在 NaOH溶液中发生水解反应；③核磁共振氢进有5组峰，且面积比为1:2:2:1:2的是__________

(写结构简式；立体异构中有一种形式为顺反异构，当相同原子或基团在双键平面同一侧时为顺式结构，在异侧时为反式结构，则A的顺式结构简式为___________。

（5）是重要的有机合成工业中间体之一，广泛用于医药、香料、塑料和感光树脂等化工产品，参照上述反应路线，设计一条以A为原料合成的路线（其他试剂任选）：

（1）苯丙烯酸（或3-苯基丙烯酸）（1分）9（2分）；（2）取代反应（1分）；羟基、醛基（2分）（3）（2分）（4）（2分）；（2分）；（5）【解析】试题分析：根据G的结构简式结合信息②可知，F为，根据题中各物质的转化关系，甲在稀硫中水解得A和B，A经过两步氧化再消去酸化后得B，可知A和B中碳原子数相等，结合甲的化学式可知，甲应为含氯原子的酯，则甲的结构简式为，A为，B为，B发生氧化得C为，C氧化得D为，D发生消去反应生成E为，E再酸化得A，C碱性水解得F；（1）A为，A的化学名称为苯丙烯酸，其中苯环上的所有原子都可以共面，碳碳双键上的所有原子也可共面，单键可以转动，所以A分子中最多有9个碳原子处于同一平面上；（2）C→F的反应类型为取代反应，F为，F中含氧官能团名称为羟基、醛基；（3）化合物甲反应生成A、B的化学方程式为；（4）A为，根据条件：①能与溴发生加成反应，说明有碳碳双键，②分子中含苯环，且在NaOH溶液中发生水解反应，说明有酯基，③核磁共振氢谱有5组峰，且面积比为1：2：2：1：2，则符合条件的A的同分异构体是，A的顺式结构简式为；（5）以为原料合成的，可以用与溴发生加成反应，然后再在氢氧化钠醇溶液中发生消去、再酸化后与乙醇发生成酯化反应即可得产品，合成的路线为。【考点定位】本题考查有机物的推断【名师点晴】明确有机物的官能团及其性质是解本题关键，侧重考查学生分析推理能力与知识迁移应用，（5）中有机合成路线为易错点、难点。注意有机化学包括的知识点有：有机物分子式、结构简式、官能团、同分异构体、化学方程式、官能团化学性质的比较判断，对物质制备流程的设计、反应条件的判断、反应类型的判断，是物质结构决定性质的具体体现。这类题目通过反应条件的不同、反应前后物质结构简式的变化可判断发生的反应类型，物质分子中含有的官能团类型。书写或判断同分异构体的种数是该题中的难点。针对不同的物质类别，抓住书写同分异构体的一般规律，首先判断该物质中是否含有官能团、官能团的种类、取代基的个数及种类，结合链烃的同分异构体的判断即可。注意书写过程中的不重不漏。物质制备流程的设计，需要根据物质之间结构的异同，利用所学化学知识或者是题目已知信息，选择合适的条件和试剂加以合成。

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考点分析：

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【化学——选修3：物质结构与性质】T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大，相关信息如下表。

元索	相关信息
T	T元素可形成自然界硬度最大的单质
W	W与T同周期，核外有一个未成对电子
X	X原子的第一离能至第四电离能分别I1="578" kJ/mol； I2=" l817" kJ/mol；I3="2745" kJ/mol；I4=11575kJ/mol
Y	常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质
Z	Z的一种同位素的质量数为63，中子数为34

（1） TY2是一种常用的溶剂，是__________(填“极性分子”或“非极性分子”），分子中存在________个σ键。

（2）W的最简单氢化物容易液化，理由是__________，.放热419 kJ，该反应的热化学方程式为 __________。

（3）基态Y原子中，电子占据的最高能层符号为__________，该能层具有的原子轨道数为_____________、电子数为_________。Y、氧、W元素的第一电离能由大到小的顺序为_________(用元素符号作答)。

（4）已知Z的晶胞结构如图所示，又知Z的密度为9.00 g/cm3，则晶胞边长为___________cm；ZYO4常作电镀液，其中ZYO42-的空间构型是__________，其中Y原子的杂化轨道类型是___________。元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸：Z +HCl+O2=ZC1+HO2，HO2(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基，具有极高的活性。下列说法或表示正确的是

A．O2是氧化剂

B．HO2是氧化产物

C．HO2在碱中能稳定存在

D．1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移

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甲乙两同学分别对含+4价硫元素的物质性质进行了探究。

（1）甲用下图装置进行实验(气密性已检验，加热和夹持装置已略去)。实验进行一段时间后，C、D中都出现明显的白色沉淀，经检验均为BaSO4。

① A中反应的化学方程式是______________。

②为探究SO2在D中所发生的反应，甲进一步实验发现，出现由色沉淀的过程中，D溶液中NO3-浓度几乎不变。甲据此得出结论：D中出现白色沉淀的主要原因是__________________。

（2）乙用如下实验对含+4价疏元素的物质性质继续进行探究。

序兮	实验搡作	实聆现象
1	取0.3g纯净Na2SO3固体，向其中加人10mL 2 mol/L盐酸，再滴入4滴BaCl2溶液	产生无色气泡，滴入BaCl2溶液后，开始无现象，4 min后，溶液变浑浊
2	取0.3g纯净Na2SO3固体，向其中加入10mL 2 mol/L HNO3，再滴入4滴BaCl2溶液	产生无色气泡；滴入BaCl2溶液后，开始无现象，2 h后，溶液变浑浊
3	取0.3g纯净Na2SO3固体，向其中加入10mL 浓HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液	产生红棕色气体；滴入BaCl2溶液后，溶液立即产生大量白色沉淀

①用离子方程式解释实验1中产生现象的原因：________________。

② 由实验1、2、3对比，可以得到推论:________________。

③乙通过査阅资料发现.Na+对实验1和2中出现浑浊的时间无影响，于是进一步探究Cl-和 NO3-对其的影响：

序号	实验操作	实验现象
4	取____固体混合物，向其中加入10mL2 mol /LHNO3，再滴入4滴BaCl2溶液	产生无色气泡；：滴入BaCl2溶液后，开始无现象，20 min后，溶液变浑浊

i.实验2和4对比，乙获得推论:C1-的存在可以加快溶液中+4价硫元索的氧化；

ii.实验I和4对比，乙获得推论: ______________。

④通过以上实验，乙同学认为，确定某溶液中含有SO42-的实验方案：取待测液，向其中先滴加____________ (填字母序号)。

a．2 mol/L盐酸，再滴加BaCl2溶液，一段时间后出现白色沉淀

B．2 mol/L盐酸，再滴加BaCl2溶液，立即出现白色沉淀

C．2 mol/L硝酸，再滴加BaCl2溶液，一段时间后出现白色沉淀

D．2 mol/L硝酸，再滴加BaCl2溶液，立即出现白色沉淀

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二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备 CeO2的一种工艺流程如下：

已知：①Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+，也能与SO42-结合成[CeSO4]2+；

②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2 ]萃取，而Ce3+不能。

回答下列问题：

（1）“氧化焙烧”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CeO2与盐酸反应的离子方程式：____________；为避免产生上述污染，请提出一种解决方案：_____________。

（3）“萃取”时存在反应：Ce4+ +n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+。实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为____________；下图中D时分配比，表示Ce(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Na2SO4以改变水层中的c(SO42-)，D随起始料液中c(SO42-)变化的原因：__________。

（4）“反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。H2O2在该反应中作_________(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”)，每有1molH2O2参加反应，转移电子的物质的量为__________。

（5）“氧化”步骤的化学方程式为_____________。

（6）取上述流程中得到的CeO2产品0.4500 g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+，其他杂质均不反应)，消耗25.00 mL标准溶液。该产品中CeO2的质量分数为_________。

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工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

I.脱硝：已知：H2的热值为142.9 kJ/g(热值是表示单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量)；

N2(g) + 2O2(g)= 2NO2(g) △H= +133 kJ/mol

H2O(g) =H2O(l) △H=- 44 kJ/mol

催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为_____________。

Ⅱ.脱碳：向2L密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应 CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l)。

（1）①该反应自发进行的条件是___________(填“低温”“高温”或“任意温度”）。

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___________。

A．混合气体的平均式量保持不变

B．CO2和H2的体积分数保持不变

C．CO2和H2的转化率相等

D．混合气体的密度保持不变

e.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂

③CO2的浓度随时间(0～t2)的变化如图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6的浓度随时间的变化。

（2）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H<0中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T1℃、2L.密闭容器)。反应过程中部分数据见下表：

	反应时间	CO2 (mol)	H2(mol)	CH3OH(mol)	H2O(mol)
反应I 恒温恒容	0 min	2	6	0	0
10 min		4.5
20 min	1
30 min			1
反应II绝热恒容	0 min	0	0	2	2

①达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K( I ) __________K(II)(填“>”“<”或“=”，下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I)___ ________c(II)。

②对反应I，前10 min内的平均反应速率v(CH3OH) =____________，在其他条件不变下，若30 min时只改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2 mol，则T1_________T2(填填“>”“<”或“=”)。若30 min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1mol H2O(g)，则平衡 ______________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。

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A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C相邻，A元索可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物。D元索的最外层电子数与核外电子层数相等。已知：甲+E2=丙+ Br2，甲+丙=丁，下列说法中正确的是( )

A. 离子半径：D>C>B

B. A与B两种元素共同形成的10电子粒子有3种

C. D元素在周期表中的位置是第二周期第ⅡA族

D. 丁物质均由非金属元索构成，只含共价键

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试题属性

题型：实验题
难度：简单