高中化学试题

苯佐卡因可用于粘膜溃疡、创面等的镇痛，是一种常用的局部麻醉剂，其合成路线如下图所示：

已知：① 当苯环上连有甲基时，再引入的其他基团主要进入甲基的邻位或对位；当苯环上连有羧基时，再引入的其他基团主要进入羧基的间位。

请回答下列问题：
（1）上述合成路线中属于取代反应的是             。（填代号）。
化合物C中含有的含氧官能团的名称为              。
（2）合成路线中反应①的化学方程式为             。
（3）下列关于上述合成路线的说法中正确的是             。（填字母）
a．反应①除主要生成物质A外，还可能生成、等
b．步骤①和②可以互换
c．反应③是还原反应
（4）苯佐卡因有多种同分异构体，请写出其中任意一种满足下列条件的同分异构体的结构简式：         。
①有两个对位取代基；②－NH₂直接连在苯环上；③分子结构中含有酯基。
（5）化合物有较好的阻燃性，请写出以甲苯为主要原料制备该阻燃剂的合成路线流程图。提示：①合成过程中无机试剂任选；②合成路线流程图示例如下：

[化学—选修5：有机化学基础]化合物H的分子中含有醛基和酯基。H可以用C和F在一定条件下合成（如图）：

已知以下信息：
①A的核磁共振氢谱中有三组峰；且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO₂。
②。
③化合物D苯环上的一氯代物只有两种。
④通常同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。
（1）A的化学名称_____________________；
（2）B的结构简式为_____________________；
（3）D生成E的化学方程式为_____________________，该反应类型为______________；
（4）F的结构简式为______________；
（5）H在一定条件下反应生成高聚物的化学方程式为______________；
（6）F的同系物G比F相对分子质量大14，G的同分异构体中能同时满足如下条件：①苯环上只有两个取代基；②不能使FeCl₃溶液显色，共有_______种（不考虑立体异构）。G的一个同分异构体被酸性高锰酸钾溶液氧化后核磁共振氢谱为两组峰，且峰面积比为2:1，写出G的这种同分异构体的结构简式为________。

【化学—选修5：有机化学基础】
对乙酰氨基苯酚M()是最常见的消炎解热镇痛药，用于治疗感冒发烧和关节痛等。M的一种合成路线如下：

已知：①X、Y、T分子的核碰共振氢谱只显示1组峰，且X能使溴水褪色；
②。
（1）X、Y的结构简式为______________、_____________________；
（2）Ⅲ的反应类型为_______________，Ⅵ的反应方程式为________________；
（3）M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为______________________________；
（4）M有多种同分异构体，其中一类与J互为同系物且氮原子与苯环直接相连，此类同分异构体共有_____种；另一类同分异构体同时满足下列条件①属于对位二取代苯且苯环上连有—NH₂；②能发生水解反应；③核碰共振氢谱有4组峰。写出其中一种同分异构体的结构简式_________________。

【化学—选修2：物质结构与性质】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：
（1）四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为________；
（2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是________(填分子式)，原因是________；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为______和_______；
（3）C和D反应可生成组成比为1：3的化合物E，E的立体构型为________，中心原子的杂化轨道类型_______；
（4）化合物D₂A的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________，单质D与湿润的Na₂CO₃反应可制备D₂A，其化学方程式为_______；
（5）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a=0.566nm，F的化学式为________，晶胞中A原子的配位数为_______；列式计算晶体F的密度_______。

绿矾(FeSO₄·7H₂O)广泛用于工农业生产。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生成纯净绿矾的一种方法：

查询资料，得有关物质的数据如下表：

25℃时	pH值
饱和H2S溶液	3.9
SnS沉淀完全	1.6
FeS开始沉淀	3.0
FeS沉淀完全	5.5

（1）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是_________________________；在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是_________________________；
（2）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其洗涤的目的是_________________________；用冰水的原因是_________________________；
（3）次氯酸盐在碱性条件下氧化硫酸亚铁可得高冷净水剂K₂FeO₄，离子方程式为_______________；
（4）25℃时，将FeSO₄·7H₂O样品溶于水配成FeSO₄溶液，该溶液中的Fe²⁺在空气中易被氧化成Fe³⁺，若向完全被氧化后的溶液中滴加NaOH溶液，当滴至溶液的pH=4时，溶液中的c(Fe³⁺)=________mol/L。[已知该温度下，Fe(OH)₃的Ksp=4.0×10^-38]
（5）将8.34gFeSO₄·7H₂O样品隔绝空气加热脱水，其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示：
①在100℃时M的化学式为______________________；
②FeSO₄·7H₂O晶体中有______种不同结合力的水分子。

在密闭容器中发生可逆反应4NH₃+5O₂4NO+6H₂O(g)，以下是不同情况下的反应速率，其中最快的是

A．v(O2)=0.001mol/(L·S)

B．v(NH3)="0.002" mol/(L·S)

C．v(H2O)="0.003" mol/(L·h)

D．v(NO)="0.008" mol/(L·S)

菠萝酯F是一种具有菠萝香味的赋香剂，其合成路线如下：

已知：

（1）A的结构简式为                 ， G物质核磁共振氢谱共有         个峰。
（2）写出F和G反应生成H的化学方程式                          。写出D生成E的化学方程式                                  。
（3）  呋喃酚是一种合成农药的重要中间体，它的同分异构体很多，写出符合下列条件的所有芳香族同分异构体的结构简式：                             。
①环上的一氯代物只有一种    ②含有酯基    ③能发生银镜反应
（4）结合题给信息，以溴乙烷和环氧乙烷为原料制备1-丁醇，设计合成路线(其他试剂任选)。合成路线流程图示例：

合成路线：________________________________________

工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Al、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如下：

已知：K_sp[Cu(OH)₂]=4.0×10^－21，K_sp[Al(OH)₃]=1.0×10^－32，K_sp[Fe(OH)₃]=1.0×10^－38，K_sp[Fe(OH)₂]=8.0×10^－19。pH=7.3时Li⁺或Co³⁺开始沉淀。
（1）金属M为              。
（2）①加入H₂O₂的作用是(用离子方程式表示)                         。
②氨水的作用是调节溶液的pH，室温下，使溶液中杂质离子刚好沉淀完全而全部除去(浓度小于1.0×10^－5mol·L^－1) 。需调节溶液pH范围为                          。
（3）充分焙烧的化学方程式为                              。
（4）已知Li₂CO₃微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。操作2中，蒸发浓缩后必须趁热过滤，其原因是                                                 。

温度/℃	10	30	60	90
浓度/mol・L^－1	0.21	0.17	0.14	0.10

（5）用惰性电极电解熔融Li₂CO₃制取锂，阳极生成两种气体，则阳极的电极反应式为                 。
（6）①用Li、Co形成某锂离子电池的正极是LiCoO₂，含Li⁺导电固体为电解质。充电时，Li^＋还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C₆)中(如图a)。电池反应为Li_xC₆+Li_1-xCoO₂C₆+LiCoO₂，
写出该电池放电时的负极反应式___________________________。
②锂硫电池的总反应为：2Li+SLi₂S，图b表示用锂离子电池给锂硫电池充电，请在图b的电极( )中填写“Li”或“S”，以达到给锂硫电池充电的目的。
   

一种重要的有机化工原料有机物X，下面是以它为初始原料设计出如下转化关系图（部分产物、合成路线、反应条件略去）。Y是一种功能高分子材料。

已知：
①X为芳香烃，其相对分子质量为92
②烷基苯在高锰酸钾的作用下，侧链被氧化成羧基：

③（苯胺，易被氧化）
请根据本题所给信息与所学知识回答下列问题：
（1）X的分子式为______________，其侧链氢原子全部被苯环取代后，最多有      个碳原子共面；（2）的名称为____________________，G中官能团名称为___________；
（3）反应③的反应类型是________；已知A为一氯代物，则E的结构简式是____________；（4）反应④的化学方程式为__________________________________________；
（5）阿司匹林有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有________种：
①含有苯环；
②既不能发生水解反应，也不能发生银镜反应；
③1 mol该有机物能与2 molNaHCO₃完全反应。
（6）参照上述合成路线，结合所学知识，设计一条以A为原料制备的合成路线(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：
。

氨基甲酸铵（NH₂COONH₄）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某小组模拟制备氨基甲酸铵的反应为：2NH₃(g)+CO₂(g)NH₂COONH₄(s) ΔH＜0。（温度对反应的影响比较灵敏）
（1）如用下图装置和选用的试剂制取氨气，其中错误的是________；氨气的实验室制法的化学方程式是                                                  。

（2）制备氨基甲酸铵的装置如下图所示，把NH₃和CO₂通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl₄中。 当悬浮物较多时，停止制备。（注：CCl₄与液体石蜡均为惰性介质。）

①发生器用冰水冷却的原因是                        ；
液体石蜡鼓泡瓶的作用是                            ；
双通玻璃管的作用是                                ；
浓硫酸的作用是                                    。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是             （填写操作名称）。
为了得到干燥产品，应采取的方法是________（填写选项序号）。
a．常压加热烘干         b．高压加热烘干         c．减压40℃以下烘干
（3）制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种。请利用下列试剂，设计实验方案，对制得的氨基甲酸铵中的杂质进行成分探究。
限选试剂：蒸馏水、稀HNO₃、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、稀盐酸。

二氧化氯(ClO₂)是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。工业上用潮湿的KClO₃和草酸(H₂C₂O₄)在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示的装置模拟制取并收集ClO₂。

（1）B必须放在冰水浴中控制温度，其原因是                                 。
（2）反应后在装置C中可得NaClO₂溶液。已知NaClO₂饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO₂·3H₂O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO₂。根据右上图所示的NaClO₂溶解度曲线，请补充从NaClO₂溶液中制NaClO₂操作步骤：a       ；b       ；③洗涤；④干燥。
（3）亚氯酸钠(NaClO₂)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO₂的主要流程如下。

① Ⅱ中反应的离子方程式是                          。
② ClO₂是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该反应化学方程式                                        。
③ NaClO₂变质可分解为NaClO₃和NaCl。取等质量变质前后的NaClO₂试样均配成溶液，分别与足量FeSO₄溶液反应时，消耗Fe²⁺物质的量            。(填“相同”，“不同”或“无法判断”)

已知：硼镁矿主要成分为Mg₂B₂O₅·H₂O，硼砂的化学式为Na₂B₄O₇·10H₂O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：

回答下列有关问题：
（1）硼砂中B的化合价为       ，将硼砂溶于热水后，常用稀H₂SO₄调pH＝2～3制取H₃BO₃，该反应的离子方程式为                                    。
（2）MgCl₂·7H₂O需要在HCl氛围中加热，其目的是           。若用惰性电极电解MgCl₂溶液，其阴极反应式为                     。
（3）镁－H₂O₂酸性燃料电池的反应原理为 Mg＋H₂O₂＋2H^＋===Mg^2＋＋2H₂O， 则正极反应式为                         。常温下，若起始电解质溶液pH＝1，则pH＝2时，溶液中Mg^2＋浓度为______。当溶液pH＝6时，       (填“有”或“没有”)Mg(OH)₂沉淀析出(已知K_sp[Mg(OH)₂]＝5．6×10^－12)。
（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI₃，BI₃加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0．020 g粗硼制成的BI₃完全分解，生成的I₂用0．30 mol·L^－1Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液18．00 mL。该粗硼样品的纯度为____(提示：I₂＋2S₂O===2I^－＋S₄O)(结果保留一位小数)。

甲醇是一种很好的燃料，工业上可用多种原料通过不同的反应制得甲醇．
（1）已知在常温常压下：
CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=﹣442.8kJ•mol^﹣1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=﹣566.0kJ•mol^﹣1
H₂O（g）=H₂O（l）△H=﹣44.0kJ•mol^﹣1
则2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=
（2）已知C(s)＋H₂O(g)＝CO(g)＋H₂(g) ΔH＝akJ·mol^－1
2C(s)＋O₂(g)＝2CO(g)       ΔH＝－220kJ·mol^－1
H－H、O＝O和O－H键的键能分别为436、496和462kJ·mol^－1,则a为____________________
（3）工业上正在研究利用来生产甲醇燃料的方法，该反应为：
CO₂（g）+3H₂（g）⇌ CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=﹣49.0kJ•mol^﹣1
在某温度下，将6mol CO₂和8mol H₂充入容积为2L的密闭容器中，8分钟时达平衡状态，H₂的转化率为75%．请回答：
①用CH₃OH表示该反应在0﹣8min内的平均反应速率v（CH₃OH）=      ．
②此温度下该反应平衡常数K=      ；
（4）一氧化碳与氢气也可以合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H＜0
①若该反应在恒温恒容条件下进行，下列说法正确的是      ；
a．若混合气体的密度不再改变，说明反应已达化学平衡状态
b．反应达到平衡后，通入CH₃OH（g）使压强增大，平衡向右移动
c．反应达到平衡后，通入氩气使压强增大，平衡向右移动
d．反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小
e．若使用催化剂，会改变反应的途径，但反应热不变
②某温度下，在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应，已知此温度下的平衡常数K=50L²•mol^﹣2，反应到某时刻测得各组分的物质的量如下：

物质	CO	H2	CH3OH
物质的量/（mol）	0.4	0.4	0.8

请比较此时正、逆反应速率的大小：v_正      v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．

有一无色溶液，可能含有K^＋、Al^3＋、Mg^2＋、NH₄⁺、Cl^－、SO₄^2-、HCO₃^-、MnO₄^-中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量的Na₂O₂固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO₃酸化的Ba(NO₃)₂溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是

A．肯定有Al^3^＋、Mg^2^＋、NH4^+、Cl^－

B．肯定有Al^3^＋、Mg^2^＋、HCO3^-

C．肯定有K^＋、HCO3^-、MnO4^-

D．肯定有Al^3^＋、Mg^2^＋、SO4^2-

已知Ba(AlO₂)₂可溶于水。下图表示的是向A1₂(SO₄)₃溶液中逐滴加入Ba(OH)₂溶液时，生成沉淀的物质的量y与加入Ba(OH)₂的物质的量x的关系。
下列有关叙述正确的是

A．a—b时沉淀的物质的量：A1(OH)3比BaSO4多

B．c—d时溶液中离子的物质的量：AlO2^－比Ba^2+多

C．a—d时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于A1(OH)3

D．d—e时溶液中离子的物质的量：整个阶段Ba^2+一定不会等于OH^－