甘肃卷2024年高考真题化学试题

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名称 甘肃卷2024年高考真题化学试题
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文件大小 2.1MB
资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2024-09-13 18:06:10

文档简介

甘肃卷2024年高考真题化学试题
1.(2024·甘肃)下列成语涉及金属材料的是(  )
A.洛阳纸贵 B.聚沙成塔 C.金戈铁马 D.甘之若饴
2.(2024·甘肃)下列化学用语表述错误的是(  )
A.和的最外层电子排布图均为
B.和的电子式分别为和
C.的分子结构模型为
D.、和互为同位素
3.(2024·甘肃)化学与生活息息相关,下列对应关系错误的是(  )
物质 性质 用途
A 次氯酸钠 氧化性 衣物漂白
B 氢气 可燃性 制作燃料电池
C 聚乳酸 生物可降解性 制作一次性餐具
D 活性炭 吸附性 分解室内甲醛
A.A B.B C.C D.D
4.(2024·甘肃)下列措施能降低化学反应速率的是(  )
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强
5.(2024·甘肃)X、Y、Z、W、Q为短周期元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子,Z和Q同族,Z的原子序数是Q的一半,W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是(  )
A.X、Y组成的化合物有可燃性
B.X、Q组成的化合物有还原性
C.Z、W组成的化合物能与水反应
D.W、Q组成的化合物溶于水呈酸性
6.(2024·甘肃)下列实验操作对应的装置不正确的是(  )
A B C D
灼烧海带制海带灰 准确量取稀盐酸 配制一定浓度的溶液 使用电石和饱和食盐水制备
A.A B.B C.C D.D
7.(2024·甘肃)某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是(  )
A.电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B.电极2是阴极,发生还原反应:
C.工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2
D.理论上电源提供能分解
8.(2024·甘肃)曲美托嗪是一种抗焦虑药,合成路线如下所示,下列说法错误的是(  )
A.化合物I和Ⅱ互为同系物
B.苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚
C.化合物Ⅱ能与溶液反应
D.曲美托嗪分子中含有酰胺基团
9.(2024·甘肃)下列实验操作、现象和结论相对应的是(  )
实验操作、现象 结论
A 用蓝色石蕊试纸检验某无色溶液,试纸变红 该溶液是酸溶液
B 用酒精灯灼烧织物产生类似烧焦羽毛的气味 该织物含蛋白质
C 乙醇和浓硫酸加热,产生的气体使溴水褪色 该气体是乙烯
D 氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液,生成沉淀 氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强
A.A B.B C.C D.D
10.(2024·甘肃)甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是(  )
A. B.步骤2逆向反应的
C.步骤1的反应比步骤2快 D.该过程实现了甲烷的氧化
11.(2024·甘肃)兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是(  )
A.还原性:
B.按上述方案消耗可回收
C.反应①的离子方程式是
D.溶液①中的金属离子是
12.(2024·甘肃)晶体中,多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示,其中部分结构显示为图乙,下列说法错误的是(  )
A.电负性: B.单质是金属晶体
C.晶体中存在范德华力 D.离子的配位数为3
13.(2024·甘肃)下列说法错误的是(  )
A.原子半径: B.第一电离能:
C.在水中的溶解度:苯<苯酚 D.苯和苯酚中C的杂化方式相同
14.(2024·甘肃)下列说法错误的是(  )
A.相同条件下比稳定
B.与的空间构型相同
C.中键比键更易断裂
D.中键和大键的数目不相等
15.(2024·甘肃)我国科研人员以高炉渣(主要成分为,,和等)为原料,对炼钢烟气(和水蒸气)进行回收利用,有效减少了环境污染,主要流程如图所示:
已知:
(1)高炉渣与经焙烧产生的“气体”是   。
(2)“滤渣”的主要成分是和   。
(3)“水浸2”时主要反应的化学方程式为   ,该反应能进行的原因是   。
(4)铝产品可用于   。
(5)某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示,沿x轴方向的投影为图乙,晶胞底面显示为图丙,晶胞参数。图丙中与N的距离为   ;化合物的化学式是   ,其摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值是,则晶体的密度为   (列出计算表达式)。
16.(2024·甘肃)某兴趣小组设计了利用和生成,再与反应制备的方案:
(1)采用下图所示装置制备,仪器a的名称为   ;步骤I中采用冰水浴是为了   ;
(2)步骤Ⅱ应分数次加入,原因是   ;
(3)步骤Ⅲ滴加饱和溶液的目的是   ;
(4)步骤Ⅳ生成沉淀,判断已沉淀完全的操作是   ;
(5)将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中   。
A.蒸发皿中出现少量晶体B.使用漏斗趁热过滤C.利用蒸发皿余热使溶液蒸干D.用玻璃棒不断搅拌E.等待蒸发皿冷却
17.(2024·甘肃)是制备半导体材料硅的重要原料,可由不同途径制备。
(1)由制备:
已知
时,由制备硅   (填“吸”或“放”)热   。升高温度有利于制备硅的原因是   。
(2)在催化剂作用下由粗硅制备:。,密闭容器中,经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应,转化率随时间的变化如下图所示:
①,经方式   处理后的反应速率最快;在此期间,经方式丙处理后的平均反应速率   。
②当反应达平衡时,的浓度为   ,平衡常数K的计算式为   。
③增大容器体积,反应平衡向   移动。
18.(2024·甘肃)山药素-1是从山药根茎中提取的具有抗菌消炎活性的物质,它的一种合成方法如下图:
(1)化合物I的结构简式为   。由化合物I制备化合物Ⅱ的反应与以下反应   的反应类型相同。
A.B.C.D.
(2)化合物Ⅲ的同分异构体中,同时满足下列条件的有   种。
①含有苯环且苯环上的一溴代物只有一种;
②能与新制反应,生成砖红色沉淀;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为。
(3)化合物IV的含氧官能团名称为   。
(4)由化合物V制备VI时,生成的气体是   。
(5)从官能团转化的角度解释化合物Ⅷ转化为山药素-1的过程中,先加碱后加酸的原因   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】无机非金属材料;合金及其应用
【解析】【解答】A.纸的主要成分是纤维素,A不符合题意;
B.沙子的主要成分是二氧化硅,B不符合题意;
C.铁是金属铁单质,C符合题意;
D.涉及糖类,属于有机物,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】金属材料包括金属单质和合金。
2.【答案】B
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.Ca2+和Cl-的价电子排布均为3s23p6,则其最外层电子排布图均为 ,A不符合题意;
B.PH3的电子式为,B符合题意;
C.的分子结构模型为 ,C不符合题意;
D.由分析可知,这几种原子均属于碳元素,且质子数均为6,中子数分别为6、7、8,互为同位素,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Ca2+和Cl-的价电子排布均为3s23p6,结合泡利不相容原理、洪特规则进行分析。
B.注意PH3中P原子为8电子饱和结构。
C.的分子结构模型为 。
D.同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。
3.【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.次氯酸钠用于衣物漂白,是利用其具有氧化性,A不符合题意;
B.氢气用于制作燃料电池,是利用其具有可燃性,B不符合题意;
C.聚乳酸用于制作一次性餐具,是利用其具有生物可降解性,C不符合题意;
D.活性炭具有吸附性,能吸附甲醛,不能分解甲醛,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据物质性质与用途的关系进行分析。
4.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂,会加快反应速率,A不符合题意;
B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,使反应接触面积增大,反应充分,会加快反应速率,B不符合题意;
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释,盐酸浓度减小,会降低反应速率,C符合题意;
D.石墨合成金刚石时,整个反应过程中没有气体参与,增大压强不会改变反应速率,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】化学反应速率的主要影响因素是温度、浓度、压强、催化剂。
5.【答案】D
【知识点】原子中的数量关系;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.由分析可知,Y为碳元素,若X为氢元素,则X、Y组成的化合物为烃,具有可燃性,A不符合题意;
B.由分析可知,Q为硫元素,若X为氢元素,则X、Q组成的H2S具有还原性,B不符合题意;
C.由分析可知,Z、W分别为氧元素、钠元素,组成的化合物为Na2O或Na2O2,均能与水反应,C不符合题意;
D.由分析可知,W、Q分别是钠元素、硫元素,组成的化合物为Na2S,为强碱弱酸盐,其水溶液水解呈碱性,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】X、Y、Z、W、Q为短周期元素,原子序数依次增大,W元素的焰色试验呈黄色,可推出W为钠元素,则Q位于第三周期,Y、Z位于第二周期,根据Z和Q同族且Z的原子序数是Q的一半,设Z、Q原子最外层电子数为x,则2(2+x)=2+8+x,解得x=6,所以Z为氧元素,Q为硫元素。Y原子核外有两个单电子,且位于第二周期,可推出Y为碳元素;根据X、Y、Z、W、Q的最外层电子数之和为18,可推出X最外层电子数为1,而X只能位于第一周期或第二周期,则X为氢元素或锂元素。
6.【答案】A
【知识点】常用仪器及其使用
【解析】【解答】A.瓷坩埚和铁圈的膨胀系数不同,直接接触加热容易导致瓷坩埚炸裂,所以坩埚加热时需要放在泥三角上,A符合题意;
B.准确量取稀盐酸要用酸式滴定管,B不符合题意;
C.配制一定浓度溶液要用容量瓶,且转移液体时,玻璃管下端要位于容量瓶刻度线以下,C不符合题意;
D.使用电石和饱和食盐水制备乙炔时,使用分液漏斗可调节反应速率,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.坩埚加热时需要放在泥三角上。
B.酸式滴定管下端有玻璃活塞。
C.配制一定浓度溶液转移时,玻璃管下端要位于容量瓶刻度线以下。
D.分液漏斗可用于调节反应速率。
7.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积,A不符合题意;
B.由分析可知,电极2为阳极,发生氧化反应,其电极反应式为2O2--4e-=O2,B符合题意;
C.电极1为阴极,电极2为阳极,阴离子由阴极移向阳极,所以工作时O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2,C不符合题意;
D.由分析可知,电极1的反应式为H2O+2e-=H2+O2-,则理论上电源提供2mol电子能分解1mol H2O,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该装置为电解池,电极1附近,根据H2O→H2,氢元素化合价降低,得电子发生还原反应,则电极1为阴极,其电极反应式为H2O+2e-=H2+O2-,电极2为阳极,其电极反应式为2O2--4e-=O2。
8.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;同系物
【解析】【解答】A.化合物I中含有酚羟基,而化合物Ⅱ中含有醚键,二者结构不相似,不互为同系物,A符合题意;
B.根据图示信息,化合物I→化合物Ⅱ,酚羟基被甲醚基取代,则酚和 在条件①下反应得到苯甲醚,B不符合题意;
C.化合物Ⅱ中的羧基能与NaHCO3反应,C不符合题意;
D.根据曲美托嗪分子的结构式可知,该分子中含有酰胺基团,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.同系物是指结构相似、分子量相差n个CH2原子团的有机物互称。
B.化合物I→化合物Ⅱ,酚羟基被甲醚基取代,可类比分析。
C.化合物Ⅱ中的羧基能与NaHCO3反应。
D.酰胺基的结构式为-CONR-。
9.【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.根据实验操作及现象可知,该溶液是酸性溶液,但不一定是酸溶液,如NH4Cl溶液显酸性,但为盐溶液,A不符合题意;
B.灼烧蛋白质时会产生具有烧焦羽毛的气味,B符合题意;
C.乙醇与浓硫酸加热产生的乙烯、SO2均能使溴水褪色,C不符合题意;
D.氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀,是发生了复分解反应,与氢氧化钠、氢氧化镁的碱性强弱无关,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.酸性溶液能使蓝色石蕊试纸变红,注意酸性溶液不一定是酸溶液。
B.灼烧蛋白质时会产生具有烧焦羽毛的气味。
C.注意乙醇与浓硫酸加热时产生的副产物SO2也能使溴水褪色。
D.氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液,发生复分解反应生成氢氧化镁沉淀。
10.【答案】C
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A.根据图示信息,E2=0.70eV-(-0.71eV)=1.41eV,A不符合题意;
B.根据图示信息,步骤2逆向反应的ΔH=-0.71eV-(-1.00eV)=+0.29eV,B不符合题意;
C.根据图示信息,步骤1的活化能E1=0.70eV,步骤2的活化能E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV,E1>E3,所以步骤1的反应比步骤2慢,C符合题意;
D.根据图示信息,该反应过程是甲烷→甲醇,属于甲烷的氧化,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.注意能量值为正数。
B.逆向反应的ΔH=反应物总能量-生成物总能量。
C.活化能较大的步骤的反应较慢。
D.该反应过程是甲烷→甲醇。
11.【答案】C
【知识点】制备实验方案的设计;化学实验方案的评价;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.根据流程信息及分析可知,还原性:Fe>Cu>Ag,A不符合题意;
B.根据反应中得失电子守恒可知,反应关系式2Ag~Cu~Fe,所以按上述方案消耗1mol Fe可回收2mol Ag,B不符合题意;
C.根据流程图信息,反应①的离子方程式为 ,C符合题意;
D.根据流程图信息,最后一步涉及反应是FeFe2+Fe3+,所以溶液①中的金属离子是Fe3+,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.还原性:还原剂>氧化剂,还原剂在反应中部分元素化合价升高,氧化剂反应中部分元素化合价降低。
B.反应中得失电子守恒。
C.注意原子守恒、电荷守恒。
D.注意Fe2+被O2氧化为Fe3+。
12.【答案】D
【知识点】晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A.同周期元素的电负性从左到右递增,所以电负性:Mg<Cl,A不符合题意;
B.由分析可知,Mg属于金属晶体,B不符合题意;
C.根据图甲可知,该晶体中层与层之间存在范德华力,C不符合题意;
D.根据图乙可知,每个Mg2+周围有6个距离最近且相等的Cl-,则Mg2+配位数为6,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.同周期元素的电负性从左到右递增。
B.金属晶体都是金属单质,构成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子。
C.该晶体中层与层之间存在范德华力。
D.每个Mg2+周围有6个距离最近且相等的Cl-。
13.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A.这几个原子均位于第二周期,且从左到右依次为C、N、O,由分析可知,原子半径为 ,A不符合题意;
B.这几个原子均位于第二周期,由于N原子价电子排布式为2s22p3,形成半满结构,则其电离能较大,所以第一电离能:C<O<N,B符合题意;
C.苯酚能与水分子间形成氢键,使苯酚的溶解度增大,所以在水中的溶解度:苯<苯酚,C不符合题意;
D.苯、苯酚中C原子的杂化方式均为sp2,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.同周期元素原子的半径从左到右依次减小。
B.同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能较大。
C.根据相似相容原理进行分析。
D.苯、苯酚中C原子的杂化方式均为sp2。
14.【答案】D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A.N2、O2的结构式分别为N≡N、O=O,相同条件下,N2的键能较大,较稳定,A不符合题意;
B.N2O与NO2+均为直线型,B不符合题意;
C.N2O的结构式为N=N=O,在一定条件下可分解为O2和N2,说明中键比键更易断裂 ,C不符合题意;
D.N2O的结构式为N=N=O,氮氮原子之间与氮氧原子之间分别含有1个σ键,边上的氮氧原子形成2个大π键,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.相同条件下,三键比双键稳定。
B.N2O与NO2+均为直线型。
C.N2O的结构式为N=N=O,在一定条件下可分解为O2和N2。
D.N2O的结构式为N=N=O,氮氮原子之间与氮氧原子之间分别含有1个σ键,边上的氮氧原子形成2个大π键。
15.【答案】(1)NH3
(2)SiO2
(3);,微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙
(4)净水
(5);Ca3N3B;
【知识点】晶胞的计算;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)由分析可知,生成的气体是NH3。
(2)由分析可知,“滤渣”的主要成分是CaSO4、SiO2。
(3)由分析可知,“水浸2”时主要反应的化学方程式为 。该反应能进行的原因是,微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙 。
(4)铝产品溶于水,Al3+发生水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,能吸附水中的杂质,所以 可用于净水。
(5)根据图丙可知,Ca位于正方形顶点,N位于正方形中心,所以Ca与N的距离为 。由均摊法可知,该晶胞中Ca原子数目为8×+2=3,N原子数目为8×+2×=3,B原子数目为4×=1,则化合物的化学式是Ca3N3B。该晶胞体积为a2c×10-30cm3,根据m=ρV=nM及N=nNA可知,晶体的密度为。
【分析】根据题干信息及流程图,“焙烧”时,CaO、MgO、Al2O3与(NH4)2SO4反应分别生成硫酸钙、硫酸镁、硫酸铝,同时产生气体,SiO2不参与反应,该气体与烟气(CO2和水蒸气)反应生成(NH4)2CO3,可推出该气体为NH3;硫酸钙、SiO2不溶于水,经“水浸”“过滤”得到的“滤渣”为硫酸钙、SiO2,滤液的主要成分为硫酸镁、硫酸铝、硫酸铵,滤液经浓缩结晶得到铝产品和富镁溶液;“滤渣”中的CaSO4与(NH4)2CO3反应生成更难溶的CaCO3,经一系列操作得到钙产品。
16.【答案】(1)恒压滴液漏斗;增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度,同时为步骤Ⅱ提供低温
(2)防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4,同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃
(3)除去过量的SO2(或H2SO3)
(4)静置,向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液,若不再产生沉淀,说明Mn2+已沉淀完全
(5)D、A、E
【知识点】常用仪器及其使用;除杂;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)仪器a为恒压滴液漏斗;步骤I中采用冰水浴是为了增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度,同时为步骤Ⅱ提供低温。
(2)步骤Ⅱ应分数次加入MnO2,是为了防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4,同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃。
(3)由分析可知,步骤Ⅲ滴加饱和Ba(OH)2溶液,是为了除去过量的SO2(或H2SO3)。
(4)判断Mn2+已沉淀完全的操作是静置,向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液,若不再产生沉淀,说明Mn2+已沉淀完全。
(5)步骤Ⅴ的正确操作或现象:将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→蒸发皿中出现少量晶体→停止加热→等待蒸发皿冷却→过滤。
【分析】根据题干信息及流程图可知,步骤Ⅱ发生反应:MnO2+2H2SO3=MnS2O6+2H2O;步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2溶液,是为了除去多余的H2SO3;步骤Ⅳ发生反应:MnS2O6+Na2CO3=MnCO3↓+Na2S2O6;过滤得到滤液的主要成分是Na2S2O6,经一系列操作得到Na2S2O6 2H2O。
17.【答案】(1)吸;587.02;该反应为吸热反应,升高温度,反应正向移动,有利于制备硅
(2)甲;;0.1952;;逆反应方向
【知识点】吸热反应和放热反应;化学平衡的计算;制备实验方案的设计;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1))根据盖斯定律可知,两个反应相加可得到反应 ,则其ΔH=+74.22kJ mol-1+(+219.29kJ mol-1)=+293.51kJ/mol,属于吸热反应。56g硅的物质的量为=2mol,则制备56g硅吸收能量为293.51kJ/mol×2mol=587.02kJ。升高温度利于反应正向移动,有利于制备硅。
(2)①由图可知,方式甲达到平衡所需时间最短,则其处理后的反应速率最快;0~50min,v(SiCl4)=,根据反应方程式,v(SiHCl3)=v(SiCl4)=5.6×10-5mol/(L min)。
②根据题干信息,该反应的化学平衡三段式:
  3SiCl4(g)+ 2H2(g)+Si(s) 4SiHCl3(g)
起始量(mol/L) 0.05 0.2   0
变化量(mol/L) 0.05×14.6% 0.0048   0.0097
平衡量(mol/L) 0.0427 0.1952   0.0097
则平衡时,c(H2)=0.1952mol/L,平衡常数K== 。
③根据题干信息可知,该反应是气体体积减小的反应,增大容器体积,相当于减压,利于平衡逆向移动。
【分析】(1)根据盖斯定律进行分析;△H>0表示吸热反应,升温利于反应向吸热反应方向移动。
(2)①达到平衡所需时间最短,则其处理后的反应速率最快;各物质的反应速率之比等于化学计量系数之比。
②根据化学平衡三段式进行分析。
③该反应是气体体积减小的反应,增大容器体积,相当于减压,利于平衡逆向移动。
18.【答案】(1);AD
(2)6
(3)酚羟基、醚键、醛基
(4)CO2
(5)提高化合物Ⅷ的转化率
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据化合物I的分子式、化合物Ⅱ的结构简式,及I→Ⅱ的反应,可推出I→Ⅱ发生取代反应,倒推出化合物I的结构简式为 。AD项中反应为取代反应,B项反应为加成反应,C项反应为消去反应。
(2)化合物Ⅲ的分子式为C10H12O4。根据①可知,苯环上只有一种氢原子;根据②可知,含有醛基,结合化合物Ⅲ的不饱和度,只有一个醛基;根据③可知,有4种不同的氢原子,且数目分别为1、2、3、6。综上可知,符合条件的同分异构体共有6种:、、、、、 。
(3)化合物IV的含氧官能团名称为酚羟基、醚键、醛基。
(4)对比化合物V和VI的结构简式可知,由化合物V制备VI时,生成的气体是CO2。
(5)化合物Ⅷ→山药素-1为水解反应,酯在碱性条件下水解更彻底,在酸性条件下水解可逆,所以化合物Ⅷ转化为山药素-1的过程中,先加碱后加酸,可提高化合物Ⅷ的转化率。
【分析】(1)I→Ⅱ发生取代反应,I中甲基上的一个氢原子被氯原子取代。取代反应是指有机物分子中一个原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
(2)同分异构体的分子式相同、结构不同。苯环上的一溴代物只有一种,说明苯环上只有一种氢原子;能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,说明含有醛基,结合不饱和度,算出醛基个数;核磁共振氢谱有几组峰就有几种氢原子,且峰面积之比等于不同氢原子个数比。
(3)熟悉常见官能团及其名称书写。
(4)对比化合物V和VI的结构简式进行分析。
(5)化合物Ⅷ→山药素-1为水解反应,酯在碱性条件下水解更彻底,在酸性条件下水解可逆。
1 / 1甘肃卷2024年高考真题化学试题
1.(2024·甘肃)下列成语涉及金属材料的是(  )
A.洛阳纸贵 B.聚沙成塔 C.金戈铁马 D.甘之若饴
【答案】C
【知识点】无机非金属材料;合金及其应用
【解析】【解答】A.纸的主要成分是纤维素,A不符合题意;
B.沙子的主要成分是二氧化硅,B不符合题意;
C.铁是金属铁单质,C符合题意;
D.涉及糖类,属于有机物,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】金属材料包括金属单质和合金。
2.(2024·甘肃)下列化学用语表述错误的是(  )
A.和的最外层电子排布图均为
B.和的电子式分别为和
C.的分子结构模型为
D.、和互为同位素
【答案】B
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.Ca2+和Cl-的价电子排布均为3s23p6,则其最外层电子排布图均为 ,A不符合题意;
B.PH3的电子式为,B符合题意;
C.的分子结构模型为 ,C不符合题意;
D.由分析可知,这几种原子均属于碳元素,且质子数均为6,中子数分别为6、7、8,互为同位素,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Ca2+和Cl-的价电子排布均为3s23p6,结合泡利不相容原理、洪特规则进行分析。
B.注意PH3中P原子为8电子饱和结构。
C.的分子结构模型为 。
D.同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。
3.(2024·甘肃)化学与生活息息相关,下列对应关系错误的是(  )
物质 性质 用途
A 次氯酸钠 氧化性 衣物漂白
B 氢气 可燃性 制作燃料电池
C 聚乳酸 生物可降解性 制作一次性餐具
D 活性炭 吸附性 分解室内甲醛
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.次氯酸钠用于衣物漂白,是利用其具有氧化性,A不符合题意;
B.氢气用于制作燃料电池,是利用其具有可燃性,B不符合题意;
C.聚乳酸用于制作一次性餐具,是利用其具有生物可降解性,C不符合题意;
D.活性炭具有吸附性,能吸附甲醛,不能分解甲醛,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据物质性质与用途的关系进行分析。
4.(2024·甘肃)下列措施能降低化学反应速率的是(  )
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂,会加快反应速率,A不符合题意;
B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,使反应接触面积增大,反应充分,会加快反应速率,B不符合题意;
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释,盐酸浓度减小,会降低反应速率,C符合题意;
D.石墨合成金刚石时,整个反应过程中没有气体参与,增大压强不会改变反应速率,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】化学反应速率的主要影响因素是温度、浓度、压强、催化剂。
5.(2024·甘肃)X、Y、Z、W、Q为短周期元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子,Z和Q同族,Z的原子序数是Q的一半,W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是(  )
A.X、Y组成的化合物有可燃性
B.X、Q组成的化合物有还原性
C.Z、W组成的化合物能与水反应
D.W、Q组成的化合物溶于水呈酸性
【答案】D
【知识点】原子中的数量关系;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.由分析可知,Y为碳元素,若X为氢元素,则X、Y组成的化合物为烃,具有可燃性,A不符合题意;
B.由分析可知,Q为硫元素,若X为氢元素,则X、Q组成的H2S具有还原性,B不符合题意;
C.由分析可知,Z、W分别为氧元素、钠元素,组成的化合物为Na2O或Na2O2,均能与水反应,C不符合题意;
D.由分析可知,W、Q分别是钠元素、硫元素,组成的化合物为Na2S,为强碱弱酸盐,其水溶液水解呈碱性,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】X、Y、Z、W、Q为短周期元素,原子序数依次增大,W元素的焰色试验呈黄色,可推出W为钠元素,则Q位于第三周期,Y、Z位于第二周期,根据Z和Q同族且Z的原子序数是Q的一半,设Z、Q原子最外层电子数为x,则2(2+x)=2+8+x,解得x=6,所以Z为氧元素,Q为硫元素。Y原子核外有两个单电子,且位于第二周期,可推出Y为碳元素;根据X、Y、Z、W、Q的最外层电子数之和为18,可推出X最外层电子数为1,而X只能位于第一周期或第二周期,则X为氢元素或锂元素。
6.(2024·甘肃)下列实验操作对应的装置不正确的是(  )
A B C D
灼烧海带制海带灰 准确量取稀盐酸 配制一定浓度的溶液 使用电石和饱和食盐水制备
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】常用仪器及其使用
【解析】【解答】A.瓷坩埚和铁圈的膨胀系数不同,直接接触加热容易导致瓷坩埚炸裂,所以坩埚加热时需要放在泥三角上,A符合题意;
B.准确量取稀盐酸要用酸式滴定管,B不符合题意;
C.配制一定浓度溶液要用容量瓶,且转移液体时,玻璃管下端要位于容量瓶刻度线以下,C不符合题意;
D.使用电石和饱和食盐水制备乙炔时,使用分液漏斗可调节反应速率,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.坩埚加热时需要放在泥三角上。
B.酸式滴定管下端有玻璃活塞。
C.配制一定浓度溶液转移时,玻璃管下端要位于容量瓶刻度线以下。
D.分液漏斗可用于调节反应速率。
7.(2024·甘肃)某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是(  )
A.电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B.电极2是阴极,发生还原反应:
C.工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2
D.理论上电源提供能分解
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积,A不符合题意;
B.由分析可知,电极2为阳极,发生氧化反应,其电极反应式为2O2--4e-=O2,B符合题意;
C.电极1为阴极,电极2为阳极,阴离子由阴极移向阳极,所以工作时O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2,C不符合题意;
D.由分析可知,电极1的反应式为H2O+2e-=H2+O2-,则理论上电源提供2mol电子能分解1mol H2O,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该装置为电解池,电极1附近,根据H2O→H2,氢元素化合价降低,得电子发生还原反应,则电极1为阴极,其电极反应式为H2O+2e-=H2+O2-,电极2为阳极,其电极反应式为2O2--4e-=O2。
8.(2024·甘肃)曲美托嗪是一种抗焦虑药,合成路线如下所示,下列说法错误的是(  )
A.化合物I和Ⅱ互为同系物
B.苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚
C.化合物Ⅱ能与溶液反应
D.曲美托嗪分子中含有酰胺基团
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;同系物
【解析】【解答】A.化合物I中含有酚羟基,而化合物Ⅱ中含有醚键,二者结构不相似,不互为同系物,A符合题意;
B.根据图示信息,化合物I→化合物Ⅱ,酚羟基被甲醚基取代,则酚和 在条件①下反应得到苯甲醚,B不符合题意;
C.化合物Ⅱ中的羧基能与NaHCO3反应,C不符合题意;
D.根据曲美托嗪分子的结构式可知,该分子中含有酰胺基团,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.同系物是指结构相似、分子量相差n个CH2原子团的有机物互称。
B.化合物I→化合物Ⅱ,酚羟基被甲醚基取代,可类比分析。
C.化合物Ⅱ中的羧基能与NaHCO3反应。
D.酰胺基的结构式为-CONR-。
9.(2024·甘肃)下列实验操作、现象和结论相对应的是(  )
实验操作、现象 结论
A 用蓝色石蕊试纸检验某无色溶液,试纸变红 该溶液是酸溶液
B 用酒精灯灼烧织物产生类似烧焦羽毛的气味 该织物含蛋白质
C 乙醇和浓硫酸加热,产生的气体使溴水褪色 该气体是乙烯
D 氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液,生成沉淀 氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.根据实验操作及现象可知,该溶液是酸性溶液,但不一定是酸溶液,如NH4Cl溶液显酸性,但为盐溶液,A不符合题意;
B.灼烧蛋白质时会产生具有烧焦羽毛的气味,B符合题意;
C.乙醇与浓硫酸加热产生的乙烯、SO2均能使溴水褪色,C不符合题意;
D.氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀,是发生了复分解反应,与氢氧化钠、氢氧化镁的碱性强弱无关,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.酸性溶液能使蓝色石蕊试纸变红,注意酸性溶液不一定是酸溶液。
B.灼烧蛋白质时会产生具有烧焦羽毛的气味。
C.注意乙醇与浓硫酸加热时产生的副产物SO2也能使溴水褪色。
D.氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液,发生复分解反应生成氢氧化镁沉淀。
10.(2024·甘肃)甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是(  )
A. B.步骤2逆向反应的
C.步骤1的反应比步骤2快 D.该过程实现了甲烷的氧化
【答案】C
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A.根据图示信息,E2=0.70eV-(-0.71eV)=1.41eV,A不符合题意;
B.根据图示信息,步骤2逆向反应的ΔH=-0.71eV-(-1.00eV)=+0.29eV,B不符合题意;
C.根据图示信息,步骤1的活化能E1=0.70eV,步骤2的活化能E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV,E1>E3,所以步骤1的反应比步骤2慢,C符合题意;
D.根据图示信息,该反应过程是甲烷→甲醇,属于甲烷的氧化,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.注意能量值为正数。
B.逆向反应的ΔH=反应物总能量-生成物总能量。
C.活化能较大的步骤的反应较慢。
D.该反应过程是甲烷→甲醇。
11.(2024·甘肃)兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是(  )
A.还原性:
B.按上述方案消耗可回收
C.反应①的离子方程式是
D.溶液①中的金属离子是
【答案】C
【知识点】制备实验方案的设计;化学实验方案的评价;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.根据流程信息及分析可知,还原性:Fe>Cu>Ag,A不符合题意;
B.根据反应中得失电子守恒可知,反应关系式2Ag~Cu~Fe,所以按上述方案消耗1mol Fe可回收2mol Ag,B不符合题意;
C.根据流程图信息,反应①的离子方程式为 ,C符合题意;
D.根据流程图信息,最后一步涉及反应是FeFe2+Fe3+,所以溶液①中的金属离子是Fe3+,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.还原性:还原剂>氧化剂,还原剂在反应中部分元素化合价升高,氧化剂反应中部分元素化合价降低。
B.反应中得失电子守恒。
C.注意原子守恒、电荷守恒。
D.注意Fe2+被O2氧化为Fe3+。
12.(2024·甘肃)晶体中,多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示,其中部分结构显示为图乙,下列说法错误的是(  )
A.电负性: B.单质是金属晶体
C.晶体中存在范德华力 D.离子的配位数为3
【答案】D
【知识点】晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A.同周期元素的电负性从左到右递增,所以电负性:Mg<Cl,A不符合题意;
B.由分析可知,Mg属于金属晶体,B不符合题意;
C.根据图甲可知,该晶体中层与层之间存在范德华力,C不符合题意;
D.根据图乙可知,每个Mg2+周围有6个距离最近且相等的Cl-,则Mg2+配位数为6,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.同周期元素的电负性从左到右递增。
B.金属晶体都是金属单质,构成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子。
C.该晶体中层与层之间存在范德华力。
D.每个Mg2+周围有6个距离最近且相等的Cl-。
13.(2024·甘肃)下列说法错误的是(  )
A.原子半径: B.第一电离能:
C.在水中的溶解度:苯<苯酚 D.苯和苯酚中C的杂化方式相同
【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A.这几个原子均位于第二周期,且从左到右依次为C、N、O,由分析可知,原子半径为 ,A不符合题意;
B.这几个原子均位于第二周期,由于N原子价电子排布式为2s22p3,形成半满结构,则其电离能较大,所以第一电离能:C<O<N,B符合题意;
C.苯酚能与水分子间形成氢键,使苯酚的溶解度增大,所以在水中的溶解度:苯<苯酚,C不符合题意;
D.苯、苯酚中C原子的杂化方式均为sp2,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.同周期元素原子的半径从左到右依次减小。
B.同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能较大。
C.根据相似相容原理进行分析。
D.苯、苯酚中C原子的杂化方式均为sp2。
14.(2024·甘肃)下列说法错误的是(  )
A.相同条件下比稳定
B.与的空间构型相同
C.中键比键更易断裂
D.中键和大键的数目不相等
【答案】D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A.N2、O2的结构式分别为N≡N、O=O,相同条件下,N2的键能较大,较稳定,A不符合题意;
B.N2O与NO2+均为直线型,B不符合题意;
C.N2O的结构式为N=N=O,在一定条件下可分解为O2和N2,说明中键比键更易断裂 ,C不符合题意;
D.N2O的结构式为N=N=O,氮氮原子之间与氮氧原子之间分别含有1个σ键,边上的氮氧原子形成2个大π键,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.相同条件下,三键比双键稳定。
B.N2O与NO2+均为直线型。
C.N2O的结构式为N=N=O,在一定条件下可分解为O2和N2。
D.N2O的结构式为N=N=O,氮氮原子之间与氮氧原子之间分别含有1个σ键,边上的氮氧原子形成2个大π键。
15.(2024·甘肃)我国科研人员以高炉渣(主要成分为,,和等)为原料,对炼钢烟气(和水蒸气)进行回收利用,有效减少了环境污染,主要流程如图所示:
已知:
(1)高炉渣与经焙烧产生的“气体”是   。
(2)“滤渣”的主要成分是和   。
(3)“水浸2”时主要反应的化学方程式为   ,该反应能进行的原因是   。
(4)铝产品可用于   。
(5)某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示,沿x轴方向的投影为图乙,晶胞底面显示为图丙,晶胞参数。图丙中与N的距离为   ;化合物的化学式是   ,其摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值是,则晶体的密度为   (列出计算表达式)。
【答案】(1)NH3
(2)SiO2
(3);,微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙
(4)净水
(5);Ca3N3B;
【知识点】晶胞的计算;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)由分析可知,生成的气体是NH3。
(2)由分析可知,“滤渣”的主要成分是CaSO4、SiO2。
(3)由分析可知,“水浸2”时主要反应的化学方程式为 。该反应能进行的原因是,微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙 。
(4)铝产品溶于水,Al3+发生水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,能吸附水中的杂质,所以 可用于净水。
(5)根据图丙可知,Ca位于正方形顶点,N位于正方形中心,所以Ca与N的距离为 。由均摊法可知,该晶胞中Ca原子数目为8×+2=3,N原子数目为8×+2×=3,B原子数目为4×=1,则化合物的化学式是Ca3N3B。该晶胞体积为a2c×10-30cm3,根据m=ρV=nM及N=nNA可知,晶体的密度为。
【分析】根据题干信息及流程图,“焙烧”时,CaO、MgO、Al2O3与(NH4)2SO4反应分别生成硫酸钙、硫酸镁、硫酸铝,同时产生气体,SiO2不参与反应,该气体与烟气(CO2和水蒸气)反应生成(NH4)2CO3,可推出该气体为NH3;硫酸钙、SiO2不溶于水,经“水浸”“过滤”得到的“滤渣”为硫酸钙、SiO2,滤液的主要成分为硫酸镁、硫酸铝、硫酸铵,滤液经浓缩结晶得到铝产品和富镁溶液;“滤渣”中的CaSO4与(NH4)2CO3反应生成更难溶的CaCO3,经一系列操作得到钙产品。
16.(2024·甘肃)某兴趣小组设计了利用和生成,再与反应制备的方案:
(1)采用下图所示装置制备,仪器a的名称为   ;步骤I中采用冰水浴是为了   ;
(2)步骤Ⅱ应分数次加入,原因是   ;
(3)步骤Ⅲ滴加饱和溶液的目的是   ;
(4)步骤Ⅳ生成沉淀,判断已沉淀完全的操作是   ;
(5)将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中   。
A.蒸发皿中出现少量晶体B.使用漏斗趁热过滤C.利用蒸发皿余热使溶液蒸干D.用玻璃棒不断搅拌E.等待蒸发皿冷却
【答案】(1)恒压滴液漏斗;增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度,同时为步骤Ⅱ提供低温
(2)防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4,同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃
(3)除去过量的SO2(或H2SO3)
(4)静置,向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液,若不再产生沉淀,说明Mn2+已沉淀完全
(5)D、A、E
【知识点】常用仪器及其使用;除杂;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)仪器a为恒压滴液漏斗;步骤I中采用冰水浴是为了增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度,同时为步骤Ⅱ提供低温。
(2)步骤Ⅱ应分数次加入MnO2,是为了防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4,同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃。
(3)由分析可知,步骤Ⅲ滴加饱和Ba(OH)2溶液,是为了除去过量的SO2(或H2SO3)。
(4)判断Mn2+已沉淀完全的操作是静置,向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液,若不再产生沉淀,说明Mn2+已沉淀完全。
(5)步骤Ⅴ的正确操作或现象:将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→蒸发皿中出现少量晶体→停止加热→等待蒸发皿冷却→过滤。
【分析】根据题干信息及流程图可知,步骤Ⅱ发生反应:MnO2+2H2SO3=MnS2O6+2H2O;步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2溶液,是为了除去多余的H2SO3;步骤Ⅳ发生反应:MnS2O6+Na2CO3=MnCO3↓+Na2S2O6;过滤得到滤液的主要成分是Na2S2O6,经一系列操作得到Na2S2O6 2H2O。
17.(2024·甘肃)是制备半导体材料硅的重要原料,可由不同途径制备。
(1)由制备:
已知
时,由制备硅   (填“吸”或“放”)热   。升高温度有利于制备硅的原因是   。
(2)在催化剂作用下由粗硅制备:。,密闭容器中,经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应,转化率随时间的变化如下图所示:
①,经方式   处理后的反应速率最快;在此期间,经方式丙处理后的平均反应速率   。
②当反应达平衡时,的浓度为   ,平衡常数K的计算式为   。
③增大容器体积,反应平衡向   移动。
【答案】(1)吸;587.02;该反应为吸热反应,升高温度,反应正向移动,有利于制备硅
(2)甲;;0.1952;;逆反应方向
【知识点】吸热反应和放热反应;化学平衡的计算;制备实验方案的设计;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1))根据盖斯定律可知,两个反应相加可得到反应 ,则其ΔH=+74.22kJ mol-1+(+219.29kJ mol-1)=+293.51kJ/mol,属于吸热反应。56g硅的物质的量为=2mol,则制备56g硅吸收能量为293.51kJ/mol×2mol=587.02kJ。升高温度利于反应正向移动,有利于制备硅。
(2)①由图可知,方式甲达到平衡所需时间最短,则其处理后的反应速率最快;0~50min,v(SiCl4)=,根据反应方程式,v(SiHCl3)=v(SiCl4)=5.6×10-5mol/(L min)。
②根据题干信息,该反应的化学平衡三段式:
  3SiCl4(g)+ 2H2(g)+Si(s) 4SiHCl3(g)
起始量(mol/L) 0.05 0.2   0
变化量(mol/L) 0.05×14.6% 0.0048   0.0097
平衡量(mol/L) 0.0427 0.1952   0.0097
则平衡时,c(H2)=0.1952mol/L,平衡常数K== 。
③根据题干信息可知,该反应是气体体积减小的反应,增大容器体积,相当于减压,利于平衡逆向移动。
【分析】(1)根据盖斯定律进行分析;△H>0表示吸热反应,升温利于反应向吸热反应方向移动。
(2)①达到平衡所需时间最短,则其处理后的反应速率最快;各物质的反应速率之比等于化学计量系数之比。
②根据化学平衡三段式进行分析。
③该反应是气体体积减小的反应,增大容器体积,相当于减压,利于平衡逆向移动。
18.(2024·甘肃)山药素-1是从山药根茎中提取的具有抗菌消炎活性的物质,它的一种合成方法如下图:
(1)化合物I的结构简式为   。由化合物I制备化合物Ⅱ的反应与以下反应   的反应类型相同。
A.B.C.D.
(2)化合物Ⅲ的同分异构体中,同时满足下列条件的有   种。
①含有苯环且苯环上的一溴代物只有一种;
②能与新制反应,生成砖红色沉淀;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为。
(3)化合物IV的含氧官能团名称为   。
(4)由化合物V制备VI时,生成的气体是   。
(5)从官能团转化的角度解释化合物Ⅷ转化为山药素-1的过程中,先加碱后加酸的原因   。
【答案】(1);AD
(2)6
(3)酚羟基、醚键、醛基
(4)CO2
(5)提高化合物Ⅷ的转化率
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据化合物I的分子式、化合物Ⅱ的结构简式,及I→Ⅱ的反应,可推出I→Ⅱ发生取代反应,倒推出化合物I的结构简式为 。AD项中反应为取代反应,B项反应为加成反应,C项反应为消去反应。
(2)化合物Ⅲ的分子式为C10H12O4。根据①可知,苯环上只有一种氢原子;根据②可知,含有醛基,结合化合物Ⅲ的不饱和度,只有一个醛基;根据③可知,有4种不同的氢原子,且数目分别为1、2、3、6。综上可知,符合条件的同分异构体共有6种:、、、、、 。
(3)化合物IV的含氧官能团名称为酚羟基、醚键、醛基。
(4)对比化合物V和VI的结构简式可知,由化合物V制备VI时,生成的气体是CO2。
(5)化合物Ⅷ→山药素-1为水解反应,酯在碱性条件下水解更彻底,在酸性条件下水解可逆,所以化合物Ⅷ转化为山药素-1的过程中,先加碱后加酸,可提高化合物Ⅷ的转化率。
【分析】(1)I→Ⅱ发生取代反应,I中甲基上的一个氢原子被氯原子取代。取代反应是指有机物分子中一个原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
(2)同分异构体的分子式相同、结构不同。苯环上的一溴代物只有一种,说明苯环上只有一种氢原子;能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,说明含有醛基,结合不饱和度,算出醛基个数;核磁共振氢谱有几组峰就有几种氢原子,且峰面积之比等于不同氢原子个数比。
(3)熟悉常见官能团及其名称书写。
(4)对比化合物V和VI的结构简式进行分析。
(5)化合物Ⅷ→山药素-1为水解反应,酯在碱性条件下水解更彻底,在酸性条件下水解可逆。
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