题型五 大题突破 有机化学基础综合题研究.docx

考向突破一　结构已知型有机综合题 高考有机综合大题中一类是：已知有机物的结构简式，一般物质的陌生度相对较高。解答这类问题的关键是认真分析每步转化反应物和产物的结构，弄清官能团发生什么改变、转化的条件以及碳原子个数是否发生变化。结合教材中典型物质的性质，规范解答关于有机物的命题，反应类型的判断，有机化学方程式的书写，同分异构体结构简式的书写；最后模仿已知有机物的转化过程，对比原料的结构和最终产物的结构，设计构造目标碳骨架，官能团的合成路线。‎ ‎1．美托洛尔是一种治疗高血压药物的中间体，可以通过以下方法合成：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)A中含氧官能团的名称是________。‎ ‎(2)美托洛尔的分子式为________。‎ ‎(3)反应③中加入的试剂X的分子式为C3H5OCl，X的结构简式为________。‎ ‎(4)在上述①②③三步反应中，属于取代反应的是______(填序号)。‎ ‎(5)写出反应①的化学方程式：______________________________________________。‎ ‎(6)B的同分异构体满足下列条件：①能与FeCl3溶液发生显色反应；②能发生银镜反应；③分子中有4种不同化学环境的氢，1 mol该物质与足量金属钠反应产生1 mol H2。‎ 写出一种符合条件的同分异构体的结构简式：________________________________。‎ ‎(7)根据已知知识并结合题目所给信息，写出以CH3OH和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：‎ CH2==CH2CH3CH2BrCH3CH2OH 答案　(1)(酚)羟基、羰基 ‎(2)C15H25NO3‎ ‎(3)‎ ‎(4)①③‎ ‎(5)‎ ‎(6)‎ ‎(7)‎ 解析　(1)注意让解答的特定官能团“含氧”。‎ ‎(2)注意键线式中氢原子数目的计算方法。‎ ‎(3)对比C、D的分子结构，结合试剂X的分子式为C3H5OCl，可推知C→D发生取代反应，则X的结构简式为。‎ ‎(4)对比反应前后物质结构的变化可知，①、③是取代反应，②是还原反应。‎ ‎(5)反应①为A()和CH3ONa发生取代反应生成B()和NaCl，据此可写出化学方程式。‎ ‎(6)有机物B为，其同分异构体满足条件：①能与FeCl3溶液发生显色反应，则含有酚羟基；②能发生银镜反应，则含有醛基(—CHO)或甲酸酯基；③有4种不同化学环境的氢，分子结构存在对称性，1 mol该物质与足量金属钠反应产生1 mol H2，结合B的分子组成，则含有2个—OH，符合上述条件的同分异构体有、。‎ ‎(7)CH3OH先与金属钠反应生成CH3ONa，再与发生取代反应生成，类比反应②，在H2/Pd以及CH3OH中转化为，在Cu或Ag催化作用下氧化生成，碱性条件下，加入银氨溶液，加热，再酸化生成，据此写出合成路线流程图。‎ ‎2．1923年，在汉阳兵工厂工作的我国化学家吴蕴初先生研制出了廉价生产味精的方案，并于1926年向英、美、法等化学工业发达国家申请专利。这也是历史上中国的化学产品第一次在国外申请专利。以下是利用化学方法合成味精的流程：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)下列有关蛋白质和氨基酸的说法不正确的是______(填字母)。‎ a．蛋白质都是高分子化合物 b．谷氨酸(H)自身不能发生反应 c．氨基酸和蛋白质都能发生盐析 d．天然蛋白质水解最终产物都是α-氨基酸 ‎(2)C的系统命名是________；F中含氧官能团名称是____________________________。‎ ‎(3)E→F的反应类型是________。R的结构简式为________________________________。‎ ‎(4)写出G和NH3反应的化学方程式：________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)T是H的同分异构体，T同时具备下列条件的结构有________种。‎ ‎①能发生水解反应；‎ ‎②只有2种官能团，其中一种是—NH2；‎ ‎③1 mol T发生银镜反应能生成4 mol银。‎ 其中在核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为2∶2∶2∶3的可能结构简式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)参照上述流程，以和甲醇为原料(其他无机试剂任选)，设计合成苯丙氨酸()的流程：________________________________。‎ 答案　(1)bc ‎(2)1,5-戊二酸　羧基、酯基 ‎(3)取代反应　CH3COOCH2CH3‎ ‎(4)‎ ‎(5)9　‎ ‎(6) 解析　‎ 观察A的结构简式，逆推R为乙酸乙酯，乙酸乙酯在乙醇钠作用下自身发生取代反应生成A。‎ ‎(1)氨基酸自身能发生脱水反应生成肽，b错误；蛋白质水溶液属于胶体，氨基酸的水溶液属于溶液，氨基酸的水溶液不能发生盐析，c错误。‎ ‎(4)氨与溴发生取代反应，引入氨基，另一种产物为溴化氢。‎ ‎(5)依题意，能发生水解反应和银镜反应，说明它含有甲酸酯基；T含2种官能团且1 mol T发生银镜反应能生成4 mol银，说明T分子含2个甲酸酯基，可以看成是丙烷分子上3个氢原子分别被2个HCOO—、1个—NH2取代。先取代两个甲酸酯基，得4种结构：、、、，再取代1个氨基，依次得3种、1种、3种、2种，共9种。‎ ‎(6)参照流程中E、F、G、H转化过程，制备氨基酸，先要在羧基的α位引入溴原子，再酯化，保护羧基；第三步氨基化、水解得到目标产物。‎ 考向突破二　有机综合推断型 有机推断题的突破方法 ‎1．根据反应条件推断反应物或生成物 ‎(1)“光照”为烷烃的卤代反应。‎ ‎(2)“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应，或酯()的水解反应。‎ ‎(3)“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应。‎ ‎(4)“浓HNO3(浓H2SO4、加热)”为苯环上的硝化反应。‎ ‎(5)“浓H2SO4、加热”为R—OH的消去或酯化反应。‎ ‎(6)“浓H2SO4、170 ℃”是乙醇消去反应的条件。‎ ‎2．根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团 ‎(1)使溴水褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。‎ ‎(2)使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(苯环上的氢原子被烷基取代的物质)。‎ ‎(3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。‎ ‎(4)加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，有红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，说明该物质中含有—CHO。‎ ‎(5)加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有—OH 或—COOH。‎ ‎(6)加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有—COOH。‎ ‎3．以特征的产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置 ‎(1)醇的氧化产物与结构的关系 ‎(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。‎ ‎(3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多，说明该有机物结构的对称性越高，因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到该有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。‎ ‎(4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。‎ ‎(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸；根据酯的结构，可确定—OH与—COOH的相对位置。‎ ‎4．根据关键数据推断官能团的数目 ‎(1)—CHO ‎(2)2—OH(醇、酚、羧酸)H2。‎ ‎(3)2—COOHCO2，—COOHCO2。‎ ‎(4)—C≡C— ‎(5)RCH2OHCH3COOCH2R。‎ ‎ (Mr)　　　　　 　　(Mr＋42)‎ ‎5．根据新信息类推 高考常见的新信息反应总结 ‎(1)丙烯α-H被取代的反应：CH3—CH==CH2＋Cl2Cl—CH2—CH==CH2＋HCl。‎ ‎(2)共轭二烯烃的1,4-加成反应：‎ ‎①CH2==CH—CH==CH2＋Br2―→‎ ‎② ‎(3)烯烃被O3氧化：R—CH==CH2R—CHO＋HCHO。‎ ‎(4)苯环侧链的烃基被酸性KMnO4溶液氧化： ‎(5)苯环上硝基被还原： ‎(6)醛、酮的加成反应(加长碳链，—CN水解得—COOH)：‎ ‎①CH3CHO＋HCN―→‎ ‎②＋HCN ‎③CH3CHO＋NH3(作用：制备胺)；‎ ‎④CH3CHO＋CH3OH(作用：制半缩醛)。‎ ‎(7)羟醛缩合： ‎(8)醛或酮与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇：‎ ‎＋R′MgX―→ ‎(9)羧酸分子中的α-H被取代的反应：‎ RCH2COOH＋Cl2＋HCl。‎ ‎(10)羧酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：RCOOHRCH2OH。‎ ‎(11)酯交换反应(酯的醇解)：R1COOR2＋R3OH―→R1COOR3＋R2OH。‎ ‎1．(2019·湖北八校二联)由乙烯和丙二酸等物质合成I，合成路线如下：‎ 已知：①R1CHO＋R2CH2CHO(R1、R2为烃基或H)‎ ‎②CH3OOCCH2COOCH3＋HBr＋HCl 请回答下列问题：‎ ‎(1)丙二酸的结构简式是________________。‎ ‎(2)有机物D的分子式为C5H10O4，其官能团的名称是____________。‎ ‎(3)写出A→B的化学反应方程式：__________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________________。‎ ‎(4)E→F的反应类型是____________。‎ ‎(5)在一定条件下，丙二酸与乙二醇通过发生缩聚反应生成高分子化合物。写出该高分子化合物的化学式：______________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)I的同分异构体中属于芳香族化合物且满足下列条件的有________种。‎ ‎①苯环上有4个取代基；‎ ‎②与FeCl3溶液发生显色反应；‎ ‎③每种同分异构体1 mol能与1 mol碳酸钠发生反应，也能与足量金属钠反应生成2 mol H2；‎ ‎④一个碳原子连接2个或2个以上羟基不稳定。‎ 其中苯环上的一氯代物只有一种的是___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(写出其中一种的结构简式)‎ ‎(7)丙二酸可由乙烯、甲醛为原料制得(其他无机试剂任选)。请模仿并画出合成路线图。‎ 答案　(1)HOOCCH2COOH ‎(2)羟基、醛基 ‎(3)CH3CHO＋H2CH3CH2OH ‎(4)取代反应 ‎(5)(正确的结构式、结构简式亦可)‎ ‎(6)6　(或)‎ ‎(7) 解析　乙烯发生催化氧化生成A，A能与H2反应生成B，A＋HCHO→D，根据题给已知①，A的结构简式为CH3CHO，B的结构简式为CH3CH2OH；D的分子式为C5H10O4，D由1 mol A与3 mol HCHO制得，D的结构简式为B与Na反应生成C，C为CH3CH2ONa；D与H2反应生成E，E的结构简式为E与HBr发生取代反应生成F，F的结构简式为丙二酸与B(CH3CH2OH)发生酯化反应生成G，G的结构简式为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3；G＋F→H发生题给已知②‎ 的反应，H的结构简式为根据H→I的条件和I的分子式(C9H12O4)可推知I的结构简式为 ‎(6)I的分子式为C9H12O4，I的不饱和度为4，则I的属于芳香族化合物的同分异构体中侧链都是饱和结构；I的同分异构体与FeCl3发生显色反应，则I的同分异构体含酚羟基；1 mol I的同分异构体能与1 mol Na2CO3反应，则I的同分异构体中含1个酚羟基；1 mol I的同分异构体与足量Na反应生成2 mol H2，则I的同分异构体中还含有3个醇羟基；一个碳原子上连接2个或2个以上羟基不稳定，I的同分异构体的苯环上四个取代基为一个—OH和3个—CH2OH,3个—CH2OH在苯环上有三种位置：‎ 酚羟基分别取代苯环上的H，依次有2种、3种、1种，符合题意的I的同分异构体有2＋3＋1＝6种。其中苯环上一氯代物只有一种的结构简式为 ‎(7)丙二酸中含3个碳原子，乙烯中含2个碳原子，HCHO中只有一个碳原子，碳链增长，联想题给已知①，由乙烯合成CH3CHO，结合题给流程，合成路线为 。‎ ‎2．化合物X是一种环境激素，存在如下转化关系：‎ 化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应，分子中含有两个化学环境完全相同的甲基，其苯环上的一硝基取代物只有两种。1H-NMR谱显示化合物G的所有氢原子化学环境相同。F是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物。根据以上信息回答下列问题。‎ ‎(1)下列叙述正确的是________(填字母)。‎ a．化合物A分子中含有联苯结构单元 b．化合物A可以和NaHCO3溶液反应，放出CO2气体 c．X与NaOH溶液反应，理论上1 mol X最多消耗6 mol NaOH d．化合物D能与Br2发生加成反应 ‎(2)化合物C的结构简式为_______________________________________________________，A→C的反应类型是______________________________________________________。‎ ‎(3)写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式(含顺反异构)____________。‎ a．属于酯类　b．能发生银镜反应 ‎(4)写出B→G反应的化学方程式：_____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)写出E→F反应的化学方程式：______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)以乙烯为原料制备环乙二酸乙二酯()，请设计合成路线(其他无机试剂任选)。‎ 请用以下方式表示：AB目标产物。‎ 答案　(1)cd ‎(2)　取代反应 ‎(3)‎ ‎(4)＋2H2O ‎(5) ‎(6)CH2==CH2Br—CH2—CH2—Br 解析　A能与FeCl3溶液发生显色反应，说明A中含有酚羟基；其苯环上的一硝基取代物只有两种，说明苯环上有两个处于对位的不同取代基；A的不饱和度Ω＝＝8；由A(C15H16O2)C(C15H12O2Br4)可推知A分子中苯环上与—OH互为邻、对位的H原子共有4个，结合A分子中含有两个化学环境完全相同的甲基，可最终确定A的结构简式为由B(C4H8O3)环状化合物G(C ‎8H12O4)，结合G中所有氢原子化学环境相同，可推知B为则X的结构简式为 由A、B的结构简式可进一步推出题中其他相关物质的结构简式，(1)、(2)、(4)、(5)中的问题也就迎刃而解了。(3)D的结构简式为则满足条件的D的同分异构体有5种： ‎ 考向突破三　半推半知型 高考命题时常给出部分有机物的结构简式，考查有机物的命名，反应类型、反应条件的分析，限定条件下同分异构体数目的判断，结构简式的书写，有机合成等。解答这类问题的关键是：以已知一个或几个有机物为突破口，抓住特征条件(特殊性质或特征反应，关系条件能告诉有机物间的联系，类别条件可给出物质的范围和类别)。再从突破口向外发散，用正推和逆推、两边推中间相结合的方法，推出其他各有机物的结构简式，然后结合设问分析相关物质的官能团，反应方程式及反应类型。‎ ‎1．苯是一种非常重要的化工原料，利用苯可以合成多种有机物。如图所示的是由苯合成芳纶、PF树脂和肉桂酸乙酯的路线：‎ 已知：‎ Ⅰ.；‎ Ⅱ. ‎(1)反应条件1是________________________。‎ ‎(2)B分子中的官能团的名称为________，B→C的反应类型为________。‎ ‎(3)D的结构简式为________，生成PF树脂的化学方程式为_____________________。‎ ‎(4)试剂E是________________。‎ ‎(5)由J合成肉桂酸乙酯的化学方程式为______________________________________。‎ ‎(6)写出同时满足下列条件的肉桂酸乙酯的一种同分异构体：________________________。‎ ‎①苯环上仅有2个取代基且处于对位；②能发生水解反应和银镜反应，其中一种水解产物遇FeCl3溶液显色；③存在顺反异构。‎ ‎(7)以D为原料，选用必要的无机试剂合成乙二醛，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上或下注明试剂和反应条件)：______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[思路点拔]　‎ 答案　(1)浓硝酸、浓硫酸、加热 ‎(2)氨基　缩聚反应 ‎(3)CH3CHO　＋nCH3CHO＋(n－1)H2O ‎(4)银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)‎ ‎(5)＋CH3CH2OH＋H2O ‎(6)‎ ‎(或 ‎)‎ ‎(7)CH3CHOCH3CH2OHCH2==CH2CH2Br—CH2Br CH2OH—CH2OHOHC—CHO 解析　第一条合成路线中，根据芳纶的结构可以倒推出B的结构为根据已知信息Ⅰ可知A的结构为第二条合成路线中，苯在一定条件下反应生成苯酚，苯酚与醛可发生缩聚反应，根据PF树脂的结构可推出D为乙醛。第三条合成路线中，苯通过一系列反应转化得到苯甲醛，根据已知信息Ⅱ，苯甲醛和乙醛在氢氧化钠溶液中发生反应生成H，H的结构简式为加热生成I，I的结构简式为根据肉桂酸乙酯的结构倒推J与乙醇反应生成肉桂酸乙酯，则J为在银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液中被氧化后再经酸化得到 ‎2．化合物G是制备治疗高血压药物纳多洛尔的中间体。实验室由A制备G的一种路线如下：‎ ‎(1)A的化学名称是________。‎ ‎(2)H中所含官能团的名称是________；由G生成H的反应类型是________。‎ ‎(3)C的结构简式为________；F的结构简式为________。‎ ‎(4)由D生成E的化学方程式为________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)芳香族化合物X是F的同分异构体，1 mol X最多可与4 mol NaOH反应，其核磁共振氢谱显示分子中有3种不同化学环境的氢，且峰面积比为3∶3∶1。写出两种符合要求的X的结构简式：___________________________________________________________。‎ ‎(6)写出以甲苯和(CH3CO)2O为原料(其他无机试剂任选)制备化合物的路线：_________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)萘 ‎(2)羟基、醚键　取代反应 ‎(3)　[来源:Z|xx|k.Com]‎ ‎(4)‎ ‎(5)(任写两种)‎ ‎(6) 解析　依据反应条件，A、D、H的结构以及其他几个有机物的分子式，可推出B为，C为，E为，F为，G为。‎ 大题特训 A组(30分钟)‎ ‎1．氨基甲酸铵(NH2COONH4) 是一种易分解、易水解的白色固体，某研究小组用下图所示的实验装置，模拟工业原理用氢氧化钠晶体、浓氨水、干冰等作原料制备氨基甲酸铵。主要反应原理为2NH3(g)＋CO2(g)H2NCOONH4(s)　ΔH＜0‎ ‎(1)仪器2的名称是______。仪器3中盛装的固体是_______，其作用是_____________。‎ ‎(2)仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应，若反应初期观察到装置内浓硫酸溶液中产生气泡，则应该________ (填“加快”“减慢”或“不改变”)产生氨气的速率。‎ ‎(3)另有一种传统制备氨基甲酸铵的反应装置(液体石蜡和CCl4均充当惰性介质)如图所示：‎ ‎①液体石蜡鼓泡瓶的作用是___________________。‎ ‎②若无冰水，则氨基甲酸铵易分解生成尿素[CO(NH2)2]。请写出氨基甲酸铵受热分解的化学方程式：__________________________________________________________________。‎ ‎③当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时，立即停止反应，过滤分离得到粗产品，为了将所得粗产品干燥可采取的方法是________(填字母)。‎ A．蒸馏　B．真空微热烘干　C．高压加热烘干 答案　(1)三颈烧瓶　碱石灰(或其他合理答案)　干燥氨气，防止仪器5中生成的氨基甲酸铵水解 ‎(2)加快 ‎(3)①通过观察气泡，调节NH3和CO2的通入比例(或通过观察气泡，控制通入NH3和CO2的速率)　②H2NCOONH4CO(NH2)2＋H2O　③B 解析　(2)浓硫酸中有气泡产生，说明CO2过量，因而应加快氨气的产生速率。‎ ‎2．1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法生产，主要副产物为3-氯丙烯(CH2CHCH2Cl)，反应原理为 ⅰ.CH2CHCH3(g)＋Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g) 　ΔH1＝－134 kJ·mol－1‎ ⅱ.CH2CHCH3(g)＋Cl2(g)CH2CHCH2Cl(g)＋HCl(g)　ΔH2＝－102 kJ·mol－1‎ 已知：相关化学键的键能数据如下表所示：‎ 化学键 C==C C—C C—Cl Cl—Cl E/kJ·mol－1‎ ‎611‎ x ‎328‎ ‎243‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)由反应ⅰ计算出表中x＝__________________。‎ ‎(2)一定温度下，密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ，达到平衡后增大压强，CH2ClCHClCH3的产率________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是_______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)T1 K时，向10 L恒容的密闭容器中充入1 mol CH2==CHCH2Cl和2 mol HCl，只发生反应CH2==CHCH2Cl(g)＋HCl(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH3。5 min反应达到平衡，测得0～5 min内，用CH2ClCHClCH3表示的反应速率v(CH2ClCHClCH3)＝0.016 mol·L－1·min－1。‎ ‎①平衡时，HCl的体积分数为________________(保留三位有效数字)。‎ ‎②保持其他条件不变，6 min时再向该容器中充入0.6 mol CH2==CHCH2Cl、0.2 mol HCl和0.1 mol CH2ClCHClCH3，则起始反应速率v正(HCl)_____(填“>”“”“‎ ‎(4)①>　②B　反应ⅱ的正反应为放热反应，温度升高，正反应的平衡常数减小　③25%‎ ‎(5)增大 解析　(1)根据ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和计算。‎ ‎(2)依据压强对化学平衡的影响解答。‎ ‎(3)①生成n(CH2ClCHClCH3)＝0.016 mol·L－1·min－1×5 min×10 L＝0.8 mol，‎ 则HCl的体积分数为＝×100%≈54.5%；‎ ‎②依据上述数据计算T1 K下的平衡常数，再根据新加入各组分的量计算此时Q，通过比较Q－K的相对大小，判断反应进行的方向。‎ ‎(4)①相同温度下，w2时φ(Cl2)小，相当于其他条件不变，增大CH2==CHCH3的浓度，即w2>1。‎ ‎③由乙可知，T1 K条件下K正＝K逆＝1，再应用三段式和平衡常数表达式解答。‎ ‎(5)该反应正向放热，随反应进行，温度升高，压强增大。‎ ‎3．钴是周期表第四周期Ⅷ族元素，其化合物用途广泛，利用一种含钴矿石[主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O的工艺流程如下：‎ 已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋等；‎ ‎②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：‎ 沉淀物 Fe(OH)3‎ Fe(OH)2‎ Co(OH)2‎ Al(OH)3‎ Mn(OH)2‎ 完全沉淀的pH ‎3.7‎ ‎9.6‎ ‎9.2‎ ‎5.2‎ ‎9.8‎ ‎(1)浸出过程中加入NaClO3的目的是_________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)请用平衡移动原理说明加Na2CO3调pH到5.2生成沉淀的原因：_______________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是____________________________________________。‎ ‎(4)“除钙、镁”是将溶液中Ca2＋与Mg2＋转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下，Ksp(MgF2)＝7.35×10－11，Ksp(CaF2)＝1.05×10－10。当加入过量NaF后，所得滤液中＝_____。‎ ‎(5)已知水钴矿中Co2O3的质量分数为83%，若取1 kg该矿石按照上述流程，理论上最多能制得CoC2O4的质量为____________ g。‎ 答案　(1)将Fe2＋氧化为Fe3＋，利于从混合液中除去 ‎(2)因Fe3＋和Al3＋(用M3＋代替)在水溶液中存在平衡M3＋＋3H2OM(OH)3＋3H＋，CO在溶液中存在平衡CO＋H2OHCO＋OH－，两者相互促进，最终生成沉淀和CO2气体 ‎(3)除去Mn2＋‎ ‎(4)0.7‎ ‎(5)1 470‎ 解析　(1)使Fe2＋完全沉淀的pH＝9.6，使Co2＋完全沉淀的pH＝9.2，如果直接除掉Fe2＋，溶液中的Co2＋也会沉淀。Fe3＋完全沉淀的pH＝3.7，所以加NaClO3将浸出液中Fe2＋氧化为Fe3＋，利于从混合液中除去。(2)加Na2CO3调pH＝5.2能使Fe3＋、Al3＋转化成氢氧化物沉淀，原因是Fe3＋和Al3＋(用M3＋代替)在水溶液中存在平衡M3＋＋3H2OM(OH)3＋3H＋，CO在溶液中存在平衡CO＋H2OOH－＋HCO，两者相互促进，最终生成沉淀和CO2气体。(3)由工艺流程可知溶液中的锰离子还未除去，最终得到草酸钴，说明滤液中加入萃取剂的作用是除去锰离子。(4)由溶度积可知，滤液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2＋与Mg2＋转化为CaF2、MgF2沉淀，根据溶度积可知＝＝＝0.7。(5)水钴矿中Co元素的物质的量＝‎ ×2＝10 mol，m(CoC2O4)＝10 mol×147 g·mol－1＝1 470 g。‎ ‎4．2-氧代环戊羧酸乙酯(K)是常见医药中间体，聚酯G是常见高分子材料，它们的合成路线如图所示：‎ 已知：①气态链烃A在标准状况下的密度为1.875 g·L－1‎ ‎②＋R2OH ‎(1)B的名称为________；E的结构简式为________。‎ ‎(2)下列有关K的说法正确的是________(填字母)。‎ A．易溶于水，难溶于CCl4‎ B．分子中五元环上碳原子均处于同一平面 C．能发生水解反应和加成反应 D．1 mol K完全燃烧消耗9.5 mol O2‎ ‎(3)⑥的反应类型为________；⑦的化学方程式为________________________________。‎ ‎(4)与F官能团的种类和数目完全相同的F的同分异构体有________种(不含立体结构)，其中核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积之比为1∶2∶3∶4的是_____________(写结构简式)。‎ ‎(5)利用以上合成路线中的相关信息，请写出以乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线：___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)1,2-二氯丙烷　‎ ‎(2)CD ‎(3)取代反应　＋ ‎＋(2n－1)H2O ‎(4)8　‎ ‎(5)C2H5OHCH3COOHCH3COOC2H5 解析　M(A)＝1.875 g·L－1×22.4 L·mol－1＝42 g·mol－1，A属于链烃，用“商余法”，42÷12＝3…6，A的分子式为C3H6，A的结构简式为CH2==CHCH3；A与Cl2反应生成B，B的结构简式为CH3CHClCH2Cl，B的名称为1,2-二氯丙烷；根据B的结构简式和C的分子式(C3H8O2)可知，B→C为氯代烃的水解反应，C的结构简式为CH3CH(OH)CH2OH；D在NaOH/乙醇并加热的条件下发生消去反应生成E，E发生氧化反应生成F，根据F的结构简式和D的分子式逆推，D的结构简式为E的结构简式为聚酯G是常见高分子材料，反应⑦为缩聚反应，G的结构简式为根据反应⑥的反应条件，反应⑥发生题给已知②的反应，F＋I→H为酯化反应，结合H→K＋I和K的结构简式推出，I的结构简式为CH3CH2OH，H的结构简式为CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3。‎ ‎(4)依据F的结构可知，去掉两个—COOH，还剩4个碳原子，即为两个羧基如何在4个饱和碳的链上排列，采用“定一移一”的方法，数字表示另一个“—COOH”的位置。‎ 则包含F在内的同分异构体数目＝4＋2＋3＝9。故F的同分异构体有8种。‎ B组(30分钟)‎ ‎1．(2019·天津，9)环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下：‎ 回答下列问题：‎ Ⅰ.环己烯的制备与提纯 ‎(1)原料环己醇中若含苯酚杂质，检验试剂为________________________________________，现象为____________________________________________________________________。‎ ‎(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。‎ ‎①烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为______________________________，浓硫酸也可作该反应的催化剂，选择FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因为________(填序号)。‎ a．浓硫酸易使原料炭化并产生SO2‎ b．FeCl3·6H2O污染小、可循环使用，符合绿色化学理念 c．同等条件下，用FeCl3·6H2O比浓硫酸的平衡转化率高 ‎②仪器B的作用为________________________________________________________。‎ ‎(3)操作2用到的玻璃仪器是_________________________________________________。‎ ‎(4)将操作3(蒸馏)的步骤补齐：安装蒸馏装置，加入待蒸馏的物质和沸石，________________，弃去前馏分，收集83 ℃的馏分。‎ Ⅱ.环己烯含量的测定 在一定条件下，向a g环己烯样品中加入定量制得的b mol Br2，与环己烯充分反应后，剩余的Br2与足量KI作用生成I2，用c mol·L－1的Na2S2O3标准溶液滴定，终点时消耗Na2S2O3标准溶液v mL(以上数据均已扣除干扰因素)。‎ 测定过程中，发生的反应如下：‎ ‎②Br2＋2KI===I2＋2KBr ‎③I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6‎ ‎(5)滴定所用指示剂为________。样品中环己烯的质量分数为____________(用字母表示)。‎ ‎(6)下列情况会导致测定结果偏低的是______(填序号)。‎ a．样品中含有苯酚杂质 b．在测定过程中部分环己烯挥发 c．Na2S2O3标准溶液部分被氧化 答案　(1)FeCl3溶液　溶液显紫色 ‎(2)①＋H2O　ab　②减少环己醇蒸出　(3)分液漏斗、烧杯　(4)通冷凝水，加热　(5)淀粉溶液　×100%　(6)bc 解析　(1)利用苯酚遇FeCl3溶液显紫色，检验环己醇中含有的苯酚。(2)①烧瓶A中进行的可逆反应为＋H2O。a项，浓硫酸易使原料炭化并产生SO2，会降低原料利用率，正确；b项，使用FeCl3·6H2‎ O不产生有毒气体，污染小，可以循环使用，符合绿色化学理念，正确；c项，同等条件下，浓硫酸能吸收反应生成的水，促进反应向右进行，故用浓硫酸比用FeCl3·6H2O的平衡转化率高，错误。②仪器B的作用为冷凝回流，减少环己醇蒸出。(3)操作2得到有机相和水相，为分液操作，用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。(4)蒸馏实验开始时，先通冷凝水，后加热。(5)达到滴定终点时，单质碘完全被消耗，可用淀粉溶液作指示剂。根据测定过程中发生的反应可知，n(Br2)＝n(环己烯)＋n(I2)＝n(环己烯)＋n(Na2S2O3)，则n(环己烯)＝n(Br2)－n(Na2S2O3)＝(b－cv×10－3) mol，故样品中环己烯的质量分数为(b－cv×10－3) mol×82 g·mol－1÷a g×100%＝×100%。(6)a项，样品中含有苯酚杂质，苯酚能与溴反应，会导致样品消耗的Br2偏多，剩余的Br2偏少，最终消耗的Na2S2O3溶液偏少，测定结果偏高，错误；b项，在测定过程中部分环己烯挥发，会导致样品消耗的Br2偏少，剩余的Br2偏多，最终消耗的Na2S2O3溶液偏多，导致测定结果偏低，正确；c项，Na2S2O3标准溶液部分被氧化，最终消耗的Na2S2O3溶液偏多，导致测定结果偏低，正确。‎ ‎2．2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆。金属铍(Be)是火箭、航空、宇宙航行的重要材料，工业上以含铍废渣(主要成分是Be和MgF2)为原料制备金属铍的工艺流程如图所示。‎ 已知：MgF2和CaF2难溶于水。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)提高浸出速率的方法有________、________(任写两项)；已知滤液Ⅰ中铍元素的存在形式为H2BeF4，写出“浸出”过程中发生反应的化学方程式：______________________。‎ ‎(2)向滤液Ⅰ中加入适量CaCO3的目的是____________________________________________；过滤所得滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式)。‎ ‎(3)在实验室进行过滤操作时用到的玻璃仪器有____________________；NH4F与滤液Ⅱ发生反应的化学方程式为____________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________________________；‎ 已知(NH4)2BeF4易溶于水，且其在水中的溶解度随温度的升高而大幅度增大，从NH4F与滤液Ⅱ发生反应后所得溶液中获得(NH4)2BeF4晶体的“一系列操作”具体是指____________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎(4)“分解”过程中产生的BeF2在熔融状态下不能导电，其电子式为________________；“还原”过程可以用金属镁制备金属铍的原因是_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)粉碎废渣、增大HF溶液的浓度、适当升高温度、充分搅拌(写两项即可)　Be＋4HF===H2BeF4＋H2↑‎ ‎(2)除去过量的HF　CaF2‎ ‎(3)漏斗、烧杯、玻璃棒　H2BeF4＋2NH4F===(NH4)2BeF4＋2HF　蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 ‎(4)　镁的还原性比铍强 解析　(1)加快浸出速率的方法有粉碎废渣、增大HF溶液的浓度、适当升高温度等。Be和HF溶液发生氧化还原反应生成H2BeF4和H2，据此可写出反应的化学方程式：Be＋4HF===H2BeF4＋H2↑。‎ ‎(2)向滤液Ⅰ中加入适量CaCO3的作用是除去滤液Ⅰ中过量的HF，反应会有CaF2沉淀生成，所以滤渣Ⅱ的主要成分为CaF2。‎ ‎(3)过滤时用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒。H2BeF4与NH4F反应生成(NH4)2BeF4和HF，对应的化学方程式为H2BeF4＋2NH4F===(NH4)2BeF4＋2HF。(NH4)2BeF4易溶于水，且其在水中的溶解度随温度的升高而大幅度增大，宜采用冷却结晶的方法从溶液中分离出(NH4)2BeF4晶体，具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。‎ ‎(4)BeF2在熔融状态下不能导电，说明其为共价化合物，电子式为。同主族元素从上到下，金属性逐渐增大，还原性也逐渐增大，Mg和Be位于同一主族，还原性：Mg>Be，故可以用镁制备金属铍。‎ ‎3．铁及铁的化合物在生活、生产中有广泛的应用。例如，FeCl3‎ 是中学常用试剂；菱铁矿(主要成分是FeCO3)可以用于制备铁及其化合物。‎ ‎(1)已知：①Fe(s)＋2HCl(g)===FeCl2(s)＋H2(g)　ΔH1‎ ‎②H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2‎ ‎③2FeCl2(s)＋Cl2(g)===2FeCl3(s)　ΔH3‎ ‎2Fe(s)＋3Cl2(g)===2FeCl3(s)　ΔH＝_________________________________________。‎ ‎(2)实验室常用K4[Fe(CN)6]、K3[Fe(CN)6]分别检验Fe3＋、Fe2＋。[Fe(CN)6]3－和Fe2＋反应生成蓝色沉淀，该蓝色沉淀的化学式为_____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 用电解法实现K4[Fe(CN)6]转化成K3[Fe(CN)6]，阳极的电极反应式为_________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)实验室可用NH4SCN检验Fe3＋。常温下，将一定量FeCl3溶液和NH4SCN溶液混合，发生反应：Fe3＋(aq)＋3SCN－(aq)Fe(SCN)3(aq)。测得Fe3＋的转化率与时间关系如图所示。‎ ‎①v正(E)__________(填“>”“　E点到F点，正反应速率逐渐减小至等于逆反应速率　② ‎(4)3.3‎ ‎(5)a≤b