2021届高三化学4月新高考仿真模拟试卷一（Word版附解析）

2021 届新高考高考化学模拟试题一（有 答案和详细解析） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N14 O 16 Fe 56 第一部分 本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。在每题列出四个选项中，选出最符 合题目要求 的一项。 1.下列有关物质的分类中正确的是( ) 选项 A B C D 名称 分类 高分子化合物 弱电解质 纯净物 混合物 答案 D 解析 碳纳米管为碳的单质，不是高分子化合物，A 项错误；胆矾是 CuSO4·5H2O，溶于水能 完全电离，是强电解质，B 项错误；“84”消毒液是 NaClO 的水溶液，为混合物，C 项错误； 聚乙烯塑料为合成高分子化合物，是混合物，D 项正确。 2．下列过程没有发生化学反应的是( ) A．用活性炭去除冰箱中的异味 B．用热碱水清除炊具上残留的油污 C．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 D．用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装 答案 A 解析 A 项，活性炭具有吸附性，能够吸附冰箱中的异味，发生的是物理变化，故正确；B 项， 油污属于酯类物质，可以在热碱水条件下发生水解反应生成醇和有机盐，属于化学变化，故 不正确；C 项，该过程利用的是酸性高锰酸钾溶液氧化水果产生的乙烯，属于化学变化，故不 正确；D 项，硅胶起吸水作用，铁粉具有还原性，防止食物被氧化，属于化学变化，故不正确。 3 实验室中下列做法错误的是( ) A．用冷水贮存白磷 B．用浓硫酸干燥二氧化硫 C．用酒精灯直接加热蒸发皿 D．用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧 答案 D 解析 白磷易自燃，与水不反应，故可以保存在冷水中，A 项正确；浓硫酸与二氧化硫不反应， 可用浓硫酸干燥二氧化硫，B 项正确；蒸发皿、坩埚都可以直接加热，C 项正确；钾的燃烧产 物可以与二氧化碳反应产生氧气助燃，故燃烧的钾不能用二氧化碳灭火器扑灭，D 项错误。 4．(2020·全国卷Ⅲ，9)NA 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A．22.4 L(标准状况)氮气中含有 7NA 个中子 B．1 mol 重水比 1 mol 水多 NA 个质子 C．12 g 石墨烯和 12 g 金刚石均含有 NA 个碳原子 D．1 L 1 mol·L－1 NaCl 溶液含有 28NA 个电子 答案 C 解析 标准状况下 22.4 L 氮气的物质的量是 1 mol,1 个 147N2 中有 14 个中子，则 1 mol 氮气有 14NA 个中子，A 错误；重水和水中的质子数相同，B 错误；石墨烯和金刚石是碳元素的同素 异形体，是由碳元素组成的不同单质，12 g 石墨烯和 12 g 金刚石均含有 1 mol 碳原子，即 NA 个碳原子，C 正确；1 L 1 mol·L－1 NaCl 溶液中含有 1 mol NaCl(含有 28NA 个电子)和大量的水(水 分子也含有电子)，D 错误。 5.(2020·江苏，4)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( ) A．0.1 mol·L－1 氨水溶液：Na＋、K＋、OH－、NO－ 3 B．0.1 mol·L－1 盐酸溶液：Na＋、K＋、SO2－ 4 、SiO2－ 3 C．0.1 mol·L－1KMnO4 溶液：NH＋ 4 、Na＋、NO－ 3 、I－ D．0.1 mol·L－1AgNO3 溶液：NH＋ 4 、Mg2＋、Cl－、SO2－ 4 答案 A 解析 A 项，氨水与各离子以及各离子之间均不发生反应，能大量共存；B 项，H＋和 SiO 2－ 3 可 以结合生成 H2SiO3 沉淀，不能大量共存；C 项，MnO － 4 具有氧化性，与 I－之间发生氧化还原 反应，不能大量共存；D 项，Ag＋与 Cl－、SO 2－ 4 因生成沉淀而不能大量共存。 6、．(2020·北京，2)下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是( ) A．用石灰乳脱除烟气中的 SO2 B．用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水 C．用盐酸去除铁锈(主要成分 Fe2O3·xH2O) D．用 84 消毒液(有效成分 NaClO)杀灭细菌 答案 D 7、W、X、Y、Z 四种短周期元素的原子序数依次增大，W 的某种原子无中子，X、Y 可形成 原子个数之比为 1∶1 的具有漂白性的物质，工业上常用电解饱和 YZ 溶液来获得 Z 的单质及 其他产品，下列说法正确的是( ) A.W 和 X、Y、Z 均能形成 18 电子的分子 B.上述四种元素的原子半径大小顺序为 r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W) C.X、Y 之间形成的化合物可能同时含有离子键和非极性共价键 D.W、X、Z 三种元素形成的化合物一定是弱酸 答案 C 解析 由已知条件分析可知 W 为 H 元素，X 为 O 元素，Y 为 Na 元素，Z 为 Cl 元素。W 和 X、 Z 均能形成 18 电子的分子，如 H2O2、HCl，但 W 和 Y 只能形成化合物 NaH，NaH 不是 18 电 子 的 分 子 ， A 项 错 误 ； 四 种 元 素 的 原 子 半 径 大 小 顺 序 为 r(Na)>r(Cl)>r(O)>r(H) ， 即 r(Y)>r(Z)>r(X)>r(W)，B 项错误；X、Y 之间形成的化合物可能为氧化钠或过氧化钠，过氧化 钠中同时含有离子键和非极性共价键，C 项正确；W、X、Z 三种元素形成的化合物可能是 HClO4，HClO4 为强酸，D 项错误。 8、1.(2020·山东等级模拟考，13)利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水 体修复的过程如图所示。H＋、O2、NO － 3 等共存物的存在会影响水体修复效果，定义单位时间 内 ZVI 释放电子的物质的量为 nt，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为 ne。下列说法错误 的是( ) A.反应①②③④均在正极发生 B.单位时间内，三氯乙烯脱去 amolCl 时 ne＝amol C.④的电极反应式为 NO－ 3 ＋10H＋＋8e－===NH＋ 4 ＋3H2O D.增大单位体积水体中小粒径 ZVI 的投入量，可使 nt 增大 答案 B 解析 B 选项，三氯乙烯脱氯时发生的反应为 CHCl==CCl2＋3H＋＋6e－―→CH2==CH2＋3Cl－， 故 ne＝2amol。 9、化合物 Y 具有保肝、抗炎、增强免疫等功效，可由 X 制得。下列有关化合物 X、Y 的说法 正确的是( ) A．一定条件下 X 可发生氧化、取代、消去反应 B．1 mol Y 最多能与 4 mol NaOH 反应 C．X 与足量 H2 反应后，每个产物分子中含有 8 个手性碳原子 D．等物质的量的 X、Y 分别与足量 Br2 反应，最多消耗 Br2 的物质的量不相等 答案 C 解析 X 含有酚羟基和酯基，可以发生氧化反应和取代反应，但是无法发生消去反应，A 项错 误；首先三个酚羟基可以消耗 3 mol NaOH，其次 Y 中环状酯水解消耗 2 mol NaOH，因此最 多能与 5 mol NaOH 反应，B 项错误；当 X 与足量氢气加成后，分子中有 8 个手性碳原子 ，C 项正确；溴原子可取代酚羟基的邻、对位上的氢原子，对于 X、Y 来讲，分子内符合要求的氢原子数是一样多的(均为 4 个)，两个分子中都含有一个碳碳双键和 一分子溴发生加成反应，因此等物质的量的二者可以消耗等量的 Br2，D 项错误。 10、(2020·河北省石家庄市高三月考)二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、 高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备，其原理如图所示： 下列说法不正确的是( ) A．b 电极接电源的负极，在 b 极区流出的 Y 溶液是稀盐酸 B．电解池 a 极的电极反应式为 NH＋ 4 －6e－＋4OH－＋3Cl－===NCl3＋4H2O C．电解过程中二氧化氯发生器中产生 2.24 L(标准状况)NH3，则 b 极产生 0.6 g H2 D．二氧化氯发生器中排出的 X 溶液中溶质主要为 NaCl 和 NaOH 答案 B 解析 电解池右边生成氢气，说明是氢离子化合价降低变为氢气，作阴极，因此 b 电极接电 源的负极，氢离子被消耗，氯离子不断向左移动，因此 b 极区流出的 Y 溶液是稀盐酸，故 A 正确；电解池 a 极的电极反应式为 NH＋ 4 －6e－＋3Cl－=== NCl3＋4H＋，故 B 错误；电解过程中 二氧化氯发生器中产生 2.24 L(标准状况)NH3 即 0.1 mol，转移电子 0.1 mol×6 ＝ 0.6 mol，根 据 2e－～H2，则 b 极产生 H2 的物质的量为 0.3 mol，其质量为 0.3 mol×2 g·mol－1＝0.6 g，故 C 正确；6NaClO2＋NCl3＋3H2O===NH3↑＋6ClO2↑＋3NaCl＋3NaOH，因此二氧化氯发生器中 排出的 X 溶液中溶质主要为 NaCl 和 NaOH，故 D 正确。 11、900℃时，向 2.0L 恒容密闭容器中充入 0.40mol 乙苯，发生反应： ＋H2(g)。 一段时间后，反应达到平衡，反应过程中测定的部分数据如下表所示： 时间/min 0 10 20 30 40 n(乙苯)/mol 0.40 0.30 0.24 n2 n3 n(苯乙烯)/mol 0.00 0.10 n1 0.20 0.20 下列说法正确的是( ) A.保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，则乙苯的转化率大于 50.0% B.反应在前 20min 内的平均反应速率 v(H2)＝0.008mol·L－1·min－1 C.若混合气体的平均摩尔质量不再变化，则说明反应已达到平衡状态 D.相同温度下，起始时向容器中充入 0.10mol 乙苯、0.10mol 苯乙烯和 0.30molH2，则达到平衡 前：v 正＞v 逆 答案 C 解析 由表中数据可知，30min 时反应处于平衡状态，平衡时苯乙烯的物质的量为 0.20mol， 由化学方程式可知参加反应的乙苯的物质的量为 0.20mol，故乙苯的转化率为0.20mol 0.40mol ×100% ＝50.0%，保持其他条件不变，向容器中充入不参加反应的水蒸气作为稀释剂，反应混合物的 浓度不变，平衡不移动，则乙苯的转化率不变，A 项错误；由表中数据可知，20min 内乙苯的 物质的量的变化量为 0.40mol－0.24mol＝0.16mol，v(乙苯)＝ 0.16mol 2L 20min ＝0.004mol·L－1·min－1，反 应速率之比等于化学计量数之比，则 v(H2)＝v(乙苯)＝0.004mol·L－1·min－1，B 项错误；反应中 混合气体的质量不变，但物质的量逐渐增大，若混合气体的平均摩尔质量不再变化，说明气 体的物质的量不变，则反应已达到平衡状态，C 项正确；由表中数据可知，30min 时反应处于 平衡状态，平衡时苯乙烯的物质的量为 0.20mol，其浓度为0.20mol 2L ＝0.10mol·L－1，由化学方程 式可知，氢气的平衡浓度为 0.10mol·L－1，参加反应的乙苯的物质的量为 0.20mol，故平衡时乙 苯的浓度为 0.10mol·L－1，K＝0.10×0.10 0.10 ＝0.10，相同温度下，起始时向容器中充入 0.10mol 乙苯、0.10mol 苯乙烯和 0.30molH2，此时 Q＝ 0.10 2 ×0.30 2 0.10 2 ＝0.15＞K，反应向逆反应方向进行， 故达到平衡前 v 正＜v 逆，D 项错误。 12.(2020·泰安三模)硼氢化钠(NaBH4)具有强还原性，在工业生产上广泛用于非金属及金属材料 的化学镀膜、贵金属回收、工业废水处理等。工业上采用的 Bayer 法制备 NaBH4 通常分两步(如 图)。下列说法错误的是( ) A．用 B2O3 代替 Na2B4O7 也可制得 NaBH4 B．两步的总反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2∶1 C．将 SiO2 粉碎能增大得到熔体的速率 D．由图可知该工艺过程中无污染性物质产生，符合绿色化学理念 答案 B 解析 Na2B4O7 可表示成 Na2O·2B2O3 的组成形式，则在制备 NaBH4 过程中，也可用 B2O3 代替 Na2B4O7 作原料，故 A 正确；两步的总反应中 B 元素化合价未变，氢气中 H 元素化合价从 0 降低到－1，被还原作氧化剂，而 Na 元素化合价从 0 升高到＋1，被氧化作还原剂，则氧化剂 与还原剂的物质的量之比为 1∶2，故 B 错误；将 SiO2 粉碎，可增大反应中固体的接触面积， 从而可增大得到熔体的速率，故 C 正确；由图可知该工艺过程整个制备过程中无污染性物质 产生，则符合绿色化学理念，故 D 正确。 13、常温下，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的 KOH 溶液，所得溶液中 H2C2O4、HC2O－ 4 、C2O 2－ 4 三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液 pH 的关系如图所示，则下列说法 中不正确的是( ) A.pH＝1.2 的溶液中：c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(H2C2O4) B.pH＝2.7 的溶液中： c2HC2O－ 4  cH2C2O4·cC2O2－ 4  ＝1000 C.将相同物质的量的 KHC2O4 和 K2C2O4 固体完全溶于水所得混合液的 pH 为 4.2 D.向 pH＝1.2 的溶液中加 KOH 溶液，将 pH 增大至 4.2 的过程中水的电离度一定增大 答案 C 解析 pH＝1.2 时，H2C2O4、HC2O － 4 的物质的量分数相等，且 c(K ＋)＋c(H ＋)＝c(OH －)＋ c(HC2O－ 4 )，则c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(H2C2O4)，故A项正确；由图像可知pH＝1.2时，c(HC2O－ 4 ) ＝c(H2C2O4)，则 Ka1＝cHC2O－ 4 ·cH＋ cH2C2O4 ＝c(H＋)＝10－1.2，pH＝4.2 时，c(HC2O－ 4 )＝c(C2O2－ 4 )，Ka2 ＝cH＋·cC2O2－ 4  cHC2O－ 4  ＝c(H＋)＝10－4.2，由电离常数可知Ka1 Ka2 ＝ c2HC2O－ 4  cH2C2O4·cC2O2－ 4  ＝1 000，故 B 项正 确；将相同物质的量的 KHC2O4 和 K2C2O4 固体完全溶于水，可配成不同浓度的溶液，溶液浓 度不同，pH 不一定为定值，即不一定为 4.2，故 C 项错误；向 pH＝1.2 的溶液中加 KOH 溶液 将 pH 增大至 4.2，溶液中由酸电离的氢离子浓度减小，则对水的电离的抑制程度减小，水的 电离度一定增大，故 D 项正确。 已知：2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2，用 KI 溶液和 FeCl3 溶液进行如下实验。下列说法不正 确的是( ) A．实验 i 中现象说明有 Fe2＋生成 B．实验ⅱ中现象说明反应后溶液中含有 Fe3＋ C．实验ⅲ水溶液中 c(Fe2＋)大于 i 中 c(Fe2＋) D．实验ⅲ中再加入 4 滴 0.1 mol·L－1 FeCl2 溶液，振荡、静置，CCl4 层溶液颜色无变化 答案 D 解析 A 项，实验 i 向混合液中加入 K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀，说明混合液中有 Fe2＋，说 明 FeCl3 与 KI 反应生成 Fe2＋，正确；B 项，实验 ii 向混合液中加入 KSCN 溶液，溶液变血红 色说明混合液中含有 Fe3＋，正确；C 项，实验 i 中加入 K3[Fe(CN)6]溶液发生反应：3Fe2＋＋ 2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓，Fe2＋浓度减小，实验 iii 中加入 CCl4，CCl4 将 I2 从水溶液中 萃取出来，平衡向正反应方向移动，Fe2＋浓度增大，实验 iii 水溶液中 c(Fe2＋)大于实验 i 中 c(Fe2 ＋)，正确；D 项，实验 iii 中再加入 4 滴 0.1 mol·L－1 FeCl2 溶液，Fe2＋浓度增大，平衡向逆反应 方向移动，I2 浓度减小，振荡静置，CCl4 层溶液颜色变浅，错误。 第二部分 本部分共 5 题，共 58 分 15（10 分）物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图所 示，回答下列问题： (1)X 的化学式为________，Y 的化学式为________。 (2)W 的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为_______。 (3)欲制备 Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是________(填字母)。 A．Na2S＋S B．Na2SO3＋S C．Na2SO3＋Na2SO4 D．SO2＋Na2SO4 (4)将X与SO2混合，可生成淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为________。 答案 (1)H2S SO2 (2)Cu＋2H2SO4(浓)===== △ CuSO4＋SO2↑＋2H2O (3)B (4)2∶1 解 析 (2)W 的 浓 溶 液 是 浓 硫 酸 ， 与 铜 单 质 在 加 热 条 件 下 发 生 反 应 ： Cu ＋ 2H2SO4(浓)===== △ CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(3)Na2S2O3 中 S 元素的化合价是＋2 价，从氧化还原 的角度分析，反应物中 S 元素的化合价必须分别大于 2 和小于 2，A 中 S 的化合价都小于 2， C、D 中 S 的化合价都大于 2，故 B 符合题意。(4)X 为 H2S，与 SO2 混合可生成淡黄色固体： 2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，H2S 作还原剂，二氧化硫作氧化剂，则该反应的氧化剂与还原剂 的物质的量之比为 1∶2。所以该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为 2∶1。 16（12 分(2020·济宁三模)2019 年 12 月 4 日“全球碳计划”发布报告说，全球 CO2 排放量增 速趋缓。人们还需要更有力的政策来逐步淘汰化石燃料的使用。CO2 的综合利用是解决温室问 题的有效途径。 (1)一种途径是用 CO2 转化为成为有机物实现碳循环。如： C2H4(g)＋H2O(l) C2H5OH(l) ΔH＝－44.2 kJ·mol－1 2CO2(g)＋2H2O(l) C2H4(g)＋3O2(g) ΔH＝＋1 411.0 kJ·mol－1 已知 2CO2(g)＋3H2O(l) C2H5OH(l)＋3O2(g)，其正反应的活化能为 Ea kJ·mol－1，则逆 反应的活化能为________kJ·mol－1。乙烯与 HCl 加成生成的氯乙烷在碱性条件下水解也得到乙 醇，反应的离子方程式为______________________________，v＝k·cm(CH3CH2Cl)·cn(OH－)为速 率方程，研究表明，CH3CH2Cl 浓度减半，反应速率减半，而 OH－浓度减半对反应速率没有影 响，则反应速率方程式为____________________________。 (2)利用工业废气中的 CO2 可以制取甲醇和水蒸气，一定条件下，往 2 L 恒容密闭容器中充入 1 mol CO2 和 3 mol H2，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ，相同时间内 CO2 的 转化率随温度变化如图所示： ①催化剂效果最佳的反应是________(填“反应Ⅰ”“反应Ⅱ”或“反应Ⅲ”)。 ②b 点 v(正)________v(逆)(填“>”“ 该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动 16 3 (3)①CO2＋6e－＋6H＋===CH3OH＋H2O ②CH3OH＋CO2＋H2======LiI、Rh＋ CH3COOH＋H2O 解析 (1)反应①C2H4(g)＋H2O(l) C2H5OH(l) ΔH1＝－44.2 kJ·mol－1 反应②2CO2(g)＋2H2O(l) C2H4(g)＋3O2(g) ΔH2＝＋1 411.0 kJ·mol－1 应用盖斯定律，反应①＋反应②得到：2CO2(g)＋3H2O(l) C2H5OH(l)＋3O2(g)，则该反应的 ΔH＝ΔH1＋ΔH2，故ΔH＝－44.2 kJ·mol－1＋(＋1 411.0 kJ·mol－1)＝＋1 366.8 kJ·mol－1，因为ΔH ＝正反应的活化能－逆反应的活化能，正反应的活化能为 Ea kJ·mol－1，则逆反应的活化能为 Ea－1 366.8 kJ·mol－1。氯乙烷在碱性条件下水解得到乙醇和氯化钠，则反应的离子方程式为 CH3CH2Cl＋OH－→C2H5OH＋Cl－；该反应的速率方程为 v＝k·cm(CH3CH2Cl)·cn(OH－)，研究表 明，CH3CH2Cl 浓度减半，反应速率减半，则可知 m＝1，而 OH－浓度减半对反应速率没有影 响，则 n＝0，故反应速率方程式为 v＝k·c(CH3CH2Cl)。 (2)一定条件下，密闭容器中发生的反应为 CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。①相同温 度下相同时间内 CO2 转化率最高的是反应Ⅰ的图线，故最佳催化剂为反应Ⅰ。 ②图线中 b 点未达到平衡状态，则 v(正) >v(逆)。 ③若此反应在 a 点时已达平衡状态，则继续升温就会使平衡移动，故 a 点的转化率比 c 点高的 原因为该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动。 ④该条件下，一开始往 2 L 恒容密闭容器中充入 1 mol CO2 和 3 mol H2，由图知，c 点时二氧 化碳转化了2 3 ，则 CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) 起始/mol 1 3 0 0 转化/mol 1×2 3 3×2 3 1×2 3 1×2 3 平衡/mol 1 3 1 2 3 2 3 平衡时 2 L 容器内 CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度依次为1 6 mol·L－1、1 2 mol·L－1、1 3 mol·L－1、1 3mol·L－1，则该反应的平衡常数 K＝c[CH3OHg]·c[H2Og] c[CO2g]·c3[H2g] ＝ 1 3 ×1 3 1 6 ×1 2 3 ＝16 3 。 (3)①通过电解法由 CO2 制取 CH3OH，碳元素化合价降低，故是二氧化碳得电子被还原的反应， 故二氧化碳在阴极反应，则生成 CH3OH 的电极反应式为 CO2＋6e－＋6H＋===CH3OH＋H2O。 ②根据图示，CH3OH、CO2 和 H2 在 LiI、Rh＋催化作用下生产 CH3COOH 和 H2O，总反应的化 学方程式为 CH3OH＋CO2＋H2======LiI、Rh＋ CH3COOH＋H2O。 17（14 分）(2020·威海一模)合成 EPR 橡胶( )广泛应用于防水 材料、电线电缆护套、耐热胶管等；PC 塑料( )透光性良好，可 制作挡风玻璃以及眼镜等。它们的合成路线如下： 已知： ①RCOOR1＋R2OH――――→催化剂 RCOOR2＋R1OH ②(CH3)2C==CHCH3＋H2O2――――→催化剂 ＋H2O ③ ＋(n－1)H2O (1)A 的名称为__________，反应Ⅲ的反应类型为__________，H 的结构简式为__________。 (2)在工业生产过程中，反应Ⅰ除了能得到高纯度的苯酚和丙酮之外，还能回收副产物 和__________。 (3)反应Ⅱ发生时，条件控制不当有可能生成高分子化合物，其结构简式可能是____________。 (4)反应Ⅳ的化学方程式为__________________________________。 (5)有机物 E 满足下列条件的同分异构体有__________种。 ①含 2 个苯环和 2 个羟基，且 2 个羟基不能连在同一个碳上； ②遇 FeCl3 溶液不能显紫色； ③核磁共振氢谱显示有 5 组峰，峰面积比为 1∶2∶2∶2∶1。 (6)已知： 2—COOH――→脱水剂 ＋H2O。以邻二甲苯和苯酚为原料合成酚酞( )， 无机试剂任选，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， 箭头上注明试剂和反应条件) 答案 (1)丙烯 加成反应 (2)甲醇(或 CH3OH) (3) (4) ＋ ――→催化剂 ＋(2n－1)CH3OH (5)2 (6) 解析 根据合成 EPR 橡胶的结构简式可知合成该橡胶的单体为 CH2==CH2 和 CH2==CHCH3；A 和苯反应可生成 C9H12，可知 A 应为 CH2==CHCH3，B 为 CH2==CH2；C9H12 经反应Ⅰ可生成 和丙酮，丙酮和苯酚发生类似信息③的反应生成 E，结合 E 的分子式以及 PC 塑料的结构简式可知 E 应为 ；物质 B 即乙烯发生类似信息 ②的反应生成 F，则 F 为 ，F 与 CO2 反应生成 ，该物质与甲醇发生类似信息①的 反应生成 G 和 H，H 为二元醇，则 H 为 HOCH2CH2OH，G 为 CH3OCOOCH3；G 与 E 发生类 似信息①的反应生成 PC 塑料。(5)E 为 ，其同分异构体满足： ①含 2 个苯环和 2 个羟基，且 2 个羟基不能连在同一碳上； ②遇 FeCl3 溶液不能显紫色，说明不含酚羟基； ③核磁共振氢谱显示有 5 组峰，峰面积比为 1∶2∶2∶2∶1，说明该分子对称，则满足条件的 结构有 和 共 2 种。(6) 和 合成 ，对比前后结构可知，需要将苯酚与羰基结构反应，即发 生类似所给反应③的反应，同时邻二甲苯右侧要形成环状结构；邻二甲苯可以被高锰酸钾氧 化成 ，再结合题目信息可知在脱水剂的作用下可以形成所需的环状结构，合成 路线见答案。 18（10 分）用软锰矿(主要成分为 MnO2，含少量 Fe3O4、Al2O3)和 BaS 制备高纯 MnCO3 的工 艺流程如下： 已知：MnO2 是一种两性氧化物；25 ℃时相关物质的 Ksp 见下表。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Ksp 1×10－16.3 1×10－38.6 1×10－32.3 1×10－12.7 回答下列问题： (1)软锰矿预先粉碎的目的是______________________，MnO2 与 BaS 溶液反应转化为 MnO 的 化学方程式为_________________________________________________________。 (2)保持 BaS 投料量不变，随 MnO2 与 BaS 投料比增大，S 的量达到最大值后无明显变化，而 Ba(OH)2 的量达到最大值后会减小，减小的原因是______________________。 (3)滤液Ⅰ可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。 (4)净化时需先加入的试剂 X 为________(填化学式)，再使用氨水调溶液的 pH，则 pH 的理论 最小值为________(当溶液中某离子浓度 c≤1.0×10－5 mol·L－1 时，可认为该离子沉淀完全)。 (5)碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________。 答案 (1)增大接触面积，充分反应，提高反应速率 MnO2＋BaS＋H2O===Ba(OH)2＋MnO＋S (2)过量的 MnO2 消耗了产生的 Ba(OH)2 (3)蒸发 (4)H2O2 4.9 (5)Mn2＋＋HCO－ 3 ＋NH3·H2O===MnCO3↓＋NH＋ 4 ＋H2O 解析 (1)软锰矿粉碎后，表面积增大，即在反应中增大了反应物的接触面积，一是可以使之 充分反应；二是可以提高反应速率。由题给信息可知，反应物有 MnO2、BaS，生成物有 MnO； 由流程图中给出的信息可知，生成物中还有 Ba(OH)2 和硫黄。根据原子守恒和得失电子守恒， 可写出该反应的化学方程式 MnO2＋BaS＋H2O===MnO＋Ba(OH)2＋S。(2)增大 MnO2 与 BaS 的投料比，S 的量达到最大值后不再变化，说明过量的 MnO2 与 S 不反应；Ba(OH)2 的量达到 最大值后会减小，说明过量的 MnO2 与 Ba(OH)2 发生了反应，消耗了产生的 Ba(OH)2。(3)滤液 Ⅰ中还含有未结晶的 Ba(OH)2，可循环使用，应将其导入蒸发操作中。(4)软锰矿中含有的 Fe3O4、 Al2O3 杂质与硫酸反应生成 FeSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3，要除去 Fe2＋，应先将 Fe2＋氧化为 Fe3 ＋，为了不引入其他杂质，加入的氧化剂 X 可选用 H2O2。因 Fe(OH)3 和 Al(OH)3 的组成相似， 且 Fe(OH)3 的 Ksp 小于 Al(OH)3 的，因此当 Al3＋完全沉淀时，Fe3＋也完全沉淀，由 Ksp[Al(OH)3] ＝1×10－32.3 可知，c(Al3＋)·c3(OH－)＝1×10－32.3，由题意知，当 c(Al3＋)≤1.0× 10－5 mol·L－1 时沉淀完全，可求得 c(OH－)≥1×10－9.1 mol·L－1，即 c(H＋)≤1×10－4.9 mol·L－1， pH 的理论最小值为 4.9。(5)由流程图提供的信息可知，碳化时的反应物有碳酸氢铵、氨水、 Mn2＋，生成物有 MnCO3，由此可写出该反应的离子方程式为 Mn2＋＋HCO－ 3 ＋NH3·H2O=== MnCO3↓＋NH＋ 4 ＋H2O。 19（12 分）某化学小组为研究甲醛和新制 Cu(OH)2 反应，进行如下探究，该小组设计下图装 置(气密性良好并进行实验：向试管中依次加入 6 mol·L－1NaOH 溶液 12 mL,0.5 mol·L－1CuSO4 溶液 8 mL，振荡，再加入 40%的甲醛溶液 6 mL，放入 65 ℃水浴中加热，20 min 后冷却至室 温；反应过程中观察到有红色固体生成，有少量气体产生并收集该气体。回答下列问题： 已知：Cu2O 易溶于浓氨水形成[Cu ( NH3)4]＋(无色)，它在空气中能被氧化为[Cu(NH3)4]2＋(蓝色)。 (1)实验中 NaOH 溶液过量的目的是____________________________________________。 使用水浴加热的目的是_______________________________________________________。 (2)跟乙醛与氢氧化铜的反应相似，甲醛和新制 Cu (OH)2 反应的产物为甲酸钠、氧化亚铜和水。 该小组同学通过查阅资料发现，甲醛和新制 Cu(OH)2 还能发生 下列反应： HCHO＋Cu(OH)2―→△ Cu＋CO↑＋2H2O HCHO＋4Cu(OH)2＋2NaOH―→△ 2Cu2O＋Na2CO3＋6H2O 小组同学对实验中红色固体产物的组成作出猜想：铜或氧化亚铜或它们的混合物；为了验证 固体产物，设计如下实验方案并进行实验(以下每步均充分反应)： ①摇动锥形瓶 i 的目的是____________________________________________________。 ②锥形瓶 ii 中固体完全溶解得到深蓝色溶液的离子方程式为_____________________。 ③将容量瓶 ii 中的溶液稀释 100 倍后，溶液的颜色与容量瓶 i 相近。由此可知固体产物的 组成及物质的量之比约为____________________________________________________。 (3)为进一步确认生成的气体是 CO，将收集的气体利用如图所示的装置进行实验(部分夹持仪 器略去)。 ①无水氯化钙的作用是_______________________________________________________。 ②实验中“先通气，后加热” 的目的是________________________________________。 ③证明气体是 CO 的现象是__________________________________________________。 (4)甲醛与氢氧化铜反应的实验中，甲醛可能被氧化的产物为甲酸钠或碳酸钠。请设计实验方 案证明溶液中甲醛的氧化产物：________________________________________________。 答案 (1)提供碱性溶液环境或 OH－与 Cu(OH)2 反应生成[Cu(OH)4]2－ 受热均匀、便于控制温 度 (2)①有利于溶液与空气中的氧气接触 ②2Cu＋8NH3·H2O＋O2===2[Cu(NH3)4]2＋＋ 4OH －＋ 6 H2O ③n(Cu2O)∶n(Cu)＝1∶200 (3)①吸收水蒸气 ②排尽装置中的空气，防止加热 时发生爆炸 ③黑色粉末变为红色 , 澄清的石灰水变浑浊 (4)取少量反应后的澄清溶液于试 管中，滴入过量的盐酸，若无气泡产生，说明甲醛被氧化成甲酸钠，若有气泡产生，说明甲 醛被氧化为碳酸钠 解析 (2)①已知[Cu(NH3)4]＋在空气中能被氧化为[Cu(NH3)4]2＋，摇动锥形瓶ⅰ有利于溶液与空 气中的氧气接触；③将容量瓶 ii 中的溶液稀释 100 倍后，溶液的颜色与容量瓶 i 相近，说明容 量瓶ii中的溶液的浓度是容量瓶i中的溶液的100倍，又Cu2O～2[Cu(NH3)4]2＋，Cu～[Cu(NH3)4]2 ＋，则有 n(Cu2O)∶n(Cu)＝1∶200。 (3)②CO 与空气混合加热可能会爆炸，有安全隐患，因此实验中“先通气，后加热”目的是为 了排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；③CO 具有还原性，可与黑色的 CuO 发生氧化 还原反应生成红色的铜，并生成 CO2 气体，因此气体是 CO 的现象为黑色粉末变为红色，澄 清的石灰水变浑浊。