1、四川省成都市 2018 届高三第一次诊断性检测理综化学试题本试卷分选择题和非选择题两部分。注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题时,必须使用 2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。3.答非选择题时,必须使用 0.5 毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。5.考试结束后,只将答题卡交回。可能用到的相对原子质量: H 一 1 C-12 O-16 Cu-64 Mn-55 K-39 Au-1971. 下列物质的化学性质及在生活中的相关应用均正
2、确的是A. 液氯具有强氧化性,常用作环境消毒剂B. 苏打具有碱性,常用于中和人体过多胃酸C. 铝箔具有还原性,可作为脱氧剂用于药品包装材料D. 烹鱼时加入料酒发生氧化反应,可去腥提香【答案】C【解析】A 项,液氯具有强氧化性,可作消毒剂,但液氯有毒,易造成环境污染,不能用作环境消毒剂,故 A 错误;B 项,中和人体过多胃酸应使用小苏打而不是苏打,因为小苏打酸性弱、腐蚀性小,苏打碱性强、腐蚀性大,故 B 错误;C 项,铝箔以其无毒、高遮光性、阻氧性和防潮性等优点,在药品包装中得到了广泛的应用,其中“阻氧性”就是指铝箔具有还原性,可作为脱氧剂用于药品包装材料,故 C 正确;D 项,料酒主要成分中含
3、有乙醇、乙酸、小分子酯类、可溶性蛋白质等,鱼体中的腥味物质主要是三甲胺等,能溶解在乙醇中,在加入烹饪料酒时,其腥味随着酒精挥发而被带走,料酒中含有的小分子酯本身具有香味,烹饪过程中乙醇和乙酸可能发生酯化反应生成乙酸乙酯具有香味,所以烹鱼时加入料酒可去腥提香,并不是发生氧化反应的原因,故 D 错误。2. 下列分析正确的是A. 异丁烷的二氯代物有 4 种B. 区别蛋白质和淀粉可用浓硝酸做颜色反应C. 石蜡油分解产物均能使酸性 KMnO4溶液褪色D. 甲苯的硝化反应方程式为: 【答案】B【解析】A 项,异丁烷为 CH3CH(CH3)CH3,其二氯代物中,取代同一碳原子上的 2 个 H 原子有:CH3
4、CH(CH3)CHCl2;取代不同碳原子上的 2 个 H 原子有:ClCH 2CH(CH3)CH2Cl,ClCH 2CCl(CH3)CH3,所以共有 3 种,故 A 错误;B 项,浓硝酸可与蛋白质发生颜色反应,显黄色,而淀粉不具有这样的性质,所以可用浓硝酸做颜色反应来区别蛋白质和淀粉,故 B 正确;C 项,石蜡油分解的产物主要是乙烯和烷烃的混合物,乙烯能使酸性 KMnO4溶液褪色,而烷烃不能使酸性 KMnO4溶液褪色,故 C 错误;D 项,甲苯的硝化反应为:甲苯、浓硝酸与浓硫酸共热至5560,生成硝基苯和水,所以甲苯的硝化反应需要浓硫酸而不是稀硫酸,故 D 错误。3. 设 NA为阿伏加德罗常数
5、的值,下列叙述一定正确的是A. 2.0gH218O 和 D2O 的混合物中含有质子数为 NAB. 1.0L2.0mol/LNaOH 溶液中含有氧原子数为 2NAC. 3.4gH2O2参加氧化还原反应时转移电子数为 0.1 NAD. 标准状况下 2.24L 的 CCl4含有共价键数目为 0.4 NA【答案】A【解析】A 项,H 218O 与 D2O 的相对分子质量均为 20,且一个分子所含质子数均为 10 个,所以 2.0gH218O 和 D2O 的混合物为 0.1mol,含有 0.1NA个分子,则含有质子数为 NA,故 A 正确;B 项,NaOH 和水中都含有氧原子,所以 1.0L2.0mol
6、/LNaOH 溶液中含有氧原子数应大于 2NA,故 B 错误;C 项,3.4gH 2O2的物质的量是 0.1mol,参加氧化还原反应时,-1 价 O 可能发生自身氧化还原反应(如 2H2O2 2H2O+O2),也可能作氧化剂全部被还原(如2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O),还可以作还原剂被氧化(如 2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H 2O),上述三种情况中,只有-1 价 O 的自身氧化还原反应时,3.4g(0.1mol)H 2O2反应转移电子数为0.1NA,而另外两种情况,3.4g(0.1mol)H 2O2反应转移电子数为 0.2NA,故 C 错误;D 项,
7、1molCCl4含有共价键数目为 0.4NA,而标准状况下 CCl4不是气体,所以标准状况下2.24LCCl4物质的量应大于 1mol,含有共价键数目肯定大于 0.4NA,故 D 错误。点睛:本题考查阿伏伽德罗常数的应用,该类试题知识覆盖面广,能较好的考查学生对知识的掌握情况,所以几乎是高考必考题。本题的解题要点为阿伏伽德罗常数有关计算,该部分内容要求学生掌握微粒的构成关系(原子、分子、离子、电子、质子,化学键等数目) 、气体体积换算、化学反应中电子的转移等内容,要注意特殊物质的摩尔质量、气体摩尔体积的使用条件、歧化反应中的电子转移等。如 A 项,H 218O 与 D2O 的相对分子质量都是
8、20;B 项,注意溶剂水中的氧原子;C 项,H 2O2中的-1 价 O 可能发生歧化反应,也可能都被氧化或都被还原;D 项,注意标准状况下 CCl4是液体,不符合气体摩尔体积的使用条件。4. W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。其中 X、Y 为金属元素,W 和 Z同主族。Z 的核外电子数是 W 的 2 倍,W 和 Z 的质子数之和等于 X 和 Y 的质子数之和。下列说法不一定正确的是A. 原子半径:XYZWB. Y 位于第三周期第A 族C. W 和 X 组成的化合物为碱性氧化物D. 向 W、X、Y 组成的化合物水溶液中滴入稀盐酸至过量,溶液先变浑浊后澄清【答案】C【解析】W
9、、X、Y、Z 是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,W 和 Z 同主族,Z 的核外电子数是 W 的 2 倍,则 W 为 8 号 O 元素,Z 为 16 号 S 元素,二者质子数之和等于 24,X、Y为金属元素,则 X、Y 为第三周期元素,W 和 Z 的质子数之和等于 X 和 Y 的质子数之和,则 X为 Na 元素、Y 为 Al 元素。A 项,X(Na)、Y(Al)、Z(S)是第三周期元素,W(O)是第二周期元素,所以 W(O)的原子半径最小,又因为同周期元素原子序数越大半径越小,所以原子半径 X(Na)Y(Al)Z(S),综上,原子半径:XYZW,故 A 正确;B 项,Y 为 Al 元素位于
10、第三周期第A 族,故 B 正确;C 项,W 为 O 元素、X 为 Na 元素,二者组成的化合物为:Na 2O 和 Na2O2,其中 Na2O 是碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物,故 C 错误;D 项,W、X、Y 组成的化合物为 NaAlO2,向 NaAlO2水溶液中滴入稀盐酸,开始生成 Al(OH)3沉淀,盐酸过量时 Al(OH)3与 H+生成 Al3+,沉淀溶解,故D 正确。5. 下列实验过程中的相关步骤正确的是选项 实验 操作A检验 Fe(NO3)2晶体是否变质将样品溶于稀硫酸,滴入几滴 KSCN 溶液B 验证 Mg(OH)2 和 取 2mL 1.0mol/L NaOH 溶液,先滴 3
11、 滴 1.0mol /L MgCl2溶Fe(OH)3的 Ksp大小 液,再滴 3 滴 1.0mol/L FeCl3溶液C比较醋酸和碳酸酸性强弱pH 计分别伸入 0.1mol/L CH3COONa 溶液和 0.1mol/LNa2CO3溶液中,读取 pHD 测定中和反应反应热混合前分别用冲洗干净的温度计测量 50mL0.50mol/L HCl 溶液与 50mL 0.55mol/L NaOH 溶液的温度A. A B. B C. C D. D【答案】D.6. 摩拜单车利用车篮处的太阳能电池板向智能锁中的锂离子电池充电,电池反应原理为:LiCoO2 + 6C Li1-xCoO2+LixC6。示意图如右。
12、下列说法正确的是A. 充电时,阳极的电极反应式为 Li 1-xCoO2 +xLi+xe-=LiCoO2B. 该装置工作时涉及到的能量形式有 3 种C. 充电时锂离子由右向左移动D. 放电时,正极质量增加【答案】D【解析】A 项,该锂离子电池反应原理为:LiCoO 2+6C Li1-xCoO2+LixC6,则充电时,阳极发生失电子的氧化反应,电极反应式为:LiCoO 2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+,故 A 错误;B 项,锂离子电池工作时,化学能转化为电能,涉及到 2 种能量形式之间的转化,故 B 错误;C 项,充电时,阳极生成 Li+,Li +向阴极(C 极)移动,如图所示右边为 C
13、极,所以充电时锂离子由左向右移动,故 C 错误;D 项,放电时,正极发生得电子还原反应,电极反应式为:Li 1-xCoO2+xLi+xe-=LiCoO2,所以正极质量增加,故 D 正确。7. 常温时,若 Ca(OH)2和 CaWO4(钨酸钙)的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知 =0.58)。下列分析不正确的是A. a 点表示 Ca(OH)2与 CaWO4均未达到溶解平衡状态B. 饱和 Ca(OH)2溶液和饱和 CaWO4溶液等体积混合: c(OH -)c(H+)c(Ca2+)c(WO42-)C. 饱和 Ca(OH)2溶液中加入少量 Na2O,溶液变浑浊D. 石灰乳与 0.1mol/LNa2WO4
14、溶液混合后发生反应:Ca(OH) 2+WO42-=CaWO4 +2OH-【答案】B点睛:本题考查沉淀溶解平衡曲线,解题思路为:明确横纵坐标的含义;理解曲线上的点、线外的点的含义;抓住 Ksp的特点,结合选项分析判断。注意本题中横纵坐标不是直接用离子浓度表示的,而是用离子浓度的负对数表示的,所以横纵坐标数值越大,表示的离子浓度越小;B 项,因为含 Ca(OH)2的溶液显碱性,c(H +)不可能大于 c(Ca2+),所以比较容易就能判断该项是错误的,但是要确定 c(H+)与 c(WO42-)的大小关系,最好通过计算来判断,因为两饱和溶液等体积混合后可能析出 CaWO4,溶液中 c(WO42-)会很
15、小。8. 某化学小组欲进行如下实验探究金属与浓硫酸反应。试回答下列问题。(1)利用上图装置研究铜与浓硫酸反应,反应化学方程式为_;B 装置的目的是_;x 溶液为_。(2)将上述实验中的铜改为黄铜(铜锌合金),实验后阶段可观察到倒立漏斗边缘有气体冒出,且越来越快。该气体可能为_,气体产生越来越快的原因可能是_(至少两点)。验证该气体的实验方案如下:装置连接顺序:x_;能证明上述假设成立的实验现象是_。(3)取少量镁粉加入盛浓硫酸的烧杯,在通风橱中实验。充分反应后溶液中有灰白色悬浮物,设计方案研究该悬浮物的组成,请帮助完善。(假设镁的化合物都溶于稀酸)_写出产生该灰白色悬浮物主要反应的化学方程式_
16、。【答案】 (1). Cu+2H 2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H 2O (2). 检验产物 SO2 (3). NaOH 溶液(其他合理答案均可得分) (4). H 2 (5). 反应后期,c(H +)增大,与 Zn 反应生成 H2 速率加快;黄铜为铜锌合金,与硫酸形成原电池产生 H2 速率加快;反应放热 (6). cdefabg (7). E 中(硬质玻璃管)黑色粉末变红,H 中(球形干燥管)固体由白色变为蓝色 (8). (9). 3Mg+4H2SO4(浓)=3MgSO4+S+4H2O【解析】 (1)浓硫酸具有强氧化性,在加热条件下与 Cu 反应生成 CuSO4、SO 2和 H2O,
17、故化学方程式为:Cu+2H 2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H 2O;二氧化硫具有漂白性,可以使品红溶液褪色,常用品红溶液来检验二氧化硫气体;二氧化硫是有毒气体且为酸性气体,C 为尾气吸收装置,故 x 溶液可以是 NaOH 溶液。(2)若将上述实验中的铜改为黄铜(铜锌合金),实验后阶段浓硫酸变稀,与锌反应会产生氢气,所以实验后阶段可观察到倒立漏斗边缘有气体冒出,且越来越快,该气体可能为 H2;根据影响化学反应速率的因素,结合该实验原理及条件,气体产生越来越快的原因可能是:反应后期,浓硫酸变为稀硫酸,电离程度增大,c(H +)增大,与 Zn 反应生成 H2速率加快;黄铜为铜锌合金,与硫酸形
18、成原电池产生 H2速率加快;反应放热等。若要验证该气体是氢气,根据可供选择的装置及药品,先除去二氧化硫,再吸水干燥,然后通入灼热的氧化铜,最后检验产物是水,所以装置连接顺序:xcdefabg。若 E 中(硬质玻璃管)黑色粉末变红,说明生成了铜单质,同时 H 中(球形干燥管)固体由白色变为蓝色,说明生成了水,由此可证明上述假设成立。(3)镁与浓硫酸反应,硫酸可能表现酸性和强氧化性,固体生成物可能是含有镁元素、S 元素的物质,烧杯中的混合物加水部分溶解,则不溶物可能为含 S 物质,过滤后可加入有机溶剂(如二硫化碳)溶解,故方案未完成部分可以为: ;产生该灰白色悬浮物主要反应的化学方程式为:3Mg+
19、4H 2SO4(浓)=3MgSO 4+S+4H2O。9. 氨为重要化工原料,有广泛用途。(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取:a.CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H=+216.4kJ/molb.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H=-41.2kJ/mol则反应 CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) H=_。(2)起始时投入氮气和氢气分别为 1mol、3mol,在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度关系如下图。恒压时,反应一定达到平衡状态的标志是_(填序号);A.N2和 H2的转化率相等 B.反应体系密度保持不变C.
20、 比值保持不变 D. =2P 1_P2 (填“” 、 “c(N2H4),同时 c(N2H5+)c(N2H62+),应控制溶液 pH 范围_(用含 a、b 式子表示)。【答案】 (1). +175.2kJ/mol (2). BC (3). (5). 66.7% (6).D 点。设 c 点 H2的转化率为 (H 2),列三段式得:因为平衡混合物中氨的体积分数为 50%,同温同压下气体体积分数=物质的量分数,所以100%=50%,解得 (H 2)66.7%。由图可得,A、B 两点平衡混合物中氨的体积分数相同,B 点温度和压强均高于 A 点温度和压强,则在 A、B 两点条件下,该反应从开始到平衡时生成
21、氨气平均速率: v(A)c(N2H4)时,c(OH-)10-(14-a),pH=-lgc(H +)c(N2H62+)时,c(OH -)110-b,c(H +)= 14-b。所以25时,向 N2H4水溶液中加入 H2SO4,欲使 c(N2H5+)c(N2H4),同时 c(N2H5+)c(N2H62+),应控制溶液 pH 范围为:(14-b,14-a)。点睛:本题综合考查化学反应原理知识,主要涉及盖斯定律的应用、化学平衡图像、平衡状态的判断、转化率有关计算、水溶液中有关离子浓度关系的比较等知识。注意化学平衡图像的分析方法,通过“定一议二”来控制变量,如定温时分析压强与平衡混合物中氨的体积分数的关系
22、、定压时分析温度与平衡混合物中氨的体积分数的关系;注意列三段式解决转化率有关计算;注意最后小题的解题思路:控制 pH 使溶液中离子浓度符合某确定关系,要通过K1和 K2的表达式找到 c(N2H5+)、c(N 2H4)、c(N 2H62+)与 c(OH-)的关系,再根据 Kw表达式进一步求得结果。10. 高锰酸钾常用作消毒杀菌、水质净化剂等。某小组用软锰矿(主要含 MnO2,还含有少量SiO2、Al 2O3、Fe 2O3等杂质)模拟工业制高锰酸钾流程如下。试回答下列问题。(1)配平焙烧时化学反应: MnO 2+_+O 2 K 2MnO4+H 2O;工业生产中采用对空气加压的方法提高 MnO2利用
23、率,试用碰撞理论解释其原因_。(2)滤渣 II 的成分有_(化学式);第一次通 CO2不能用稀盐酸代替的原因是_。(3)第二次通入过量 CO2生成 MnO2的离子方程式为_。(4)将滤液进行一系列操作得 KMnO4。由下图可知,从滤液得到 KMnO4需经过_、_、洗涤等操作。(5)工业上按上述流程连续生产。含 MnO2a%的软锰矿 1 吨,理论上最多可制 KMnO4_吨。(6)利用电解法可得到更纯的 KMnO4。用惰性电极电解滤液 II。电解槽阳极反应式为_;阳极还可能有气体产生,该气体是_。【答案】 (1). 2 4 KOH 1 2 2 (2). 加压增大了氧气浓度,使单位体积内的活化分子数
24、增加,有效碰撞次数增多,反应速率加快,使 MnO2反应更充分 (3). Al(OH)3、H 2SiO3 (4). 稀盐酸可溶解 Al(OH)3,不易控制稀盐酸的用量 (5). 3MnO 42-+4CO2+2H2O=MnO2+2MnO 4-+4HCO3- (6). 蒸发结晶 (7). 趁热过滤 (8). 0.018a (9). MnO42-e-= MnO4- (10). O2【解析】 (1)MnO 2中 Mn 的化合价为+4 价,K 2MnO4中 Mn 的化合价为+6 价,O 2中 O 的化合价为0 价,生成物中都变成了-2 价,根据得失电子守恒(化合价升降总数相等)得:MnO 2前面系数为 2
25、,O 2前面系数为 1,K 2MnO4前面系数为 2;结合流程中焙烧时有 KOH 参与,所以未知的反应物应为 KOH,根据原子守恒,KOH 前面系数为 4,水前面系数为 2,故答案为:2 4 KOH 1 2 2。根据有效碰撞理论,加压可增大氧气浓度,使单位体积内的活化分子数增加,有效碰撞次数增多,反应速率加快,使 MnO2反应更充分,所以工业生产中采用对空气加压的方法提高 MnO2利用率。(2)根据流程滤液 I 主要是 K2MnO4溶液,还含有 SiO32-和 AlO2-等杂质离子,通入 CO2发生反应:CO 2+H2O+SiO32-=H2SiO3+CO 32-、CO 2+H2O+AlO2-=
26、Al(OH)3+CO 32-,所以滤渣 II 的成分有 Al(OH)3和 H2SiO3;因为第一次通入 CO2目之一是生成 Al(OH)3,而稀盐酸可溶解 Al(OH)3,不易控制稀盐酸的用量,所以第一次通 CO2不能用稀盐酸代替。(3)第二次通入过量 CO2生成 MnO2,则 MnO42-发生自身氧化还原反应,生成 MnO2和 MnO4-,因为 CO2过量,所以还会生成 HCO3-,故离子方程式为:3MnO 42-+4CO2+2H2O=MnO2+2MnO 4-+4HCO3-。(4)滤液溶质主要是 KMnO4与 KHCO3,由图可看出,KMnO 4溶解度受温度影响变化不大,而KHCO3溶解度,
27、受温度影响变化较大,所以从滤液得到 KMnO4需经过蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥等操作。(5)根据 Mn 元素守恒,含 MnO2a%的软锰矿 1 吨,理论上最多可制KMnO4:1a% 0.018a(吨)。(6)滤液 II 主要为 K2MnO4溶液,用惰性电极电解得到 KMnO4,MnO 42-在阳极上失电子发生氧化反应,生成 MnO4-,故阳极电极反应式为:MnO 42-e-=MnO4-;溶液中的 OH-也可能失电子发生氧化反应,生成氧气,故阳极还可能有 O2产生。11. 化学一选修 3:物质结构与性质我国具有悠久的历史,在西汉就有湿法炼铜(Fe+CuSO4=Cu+FeSO4),试回答下列问
28、题。(1)Cu2+的未成对电子数有_个,H、O、S 电负性由大到小的顺序为_。(2)在硫酸铜溶液中滴加过量氨水可形成Cu(NH 3)4SO4蓝色溶液。Cu(NH 3)4SO4中化学键类型有_,Cu(NH 3)42+ 的结构简式为_,阴离子中心原子杂化类型为_。氨的沸点远高于膦(PH 3),原因是_。(3)铁铜合金晶体类型为_;铁的第三(I 3)和第四(I 4)电离能分别为2957kJ/mol、5290kJ/mol,比较数据并分析原因_。(4)金铜合金的一种晶体结构为立方晶型,如图所示。该合金的化学式为_;已知该合金的密度为 dg/cm3,阿伏加德罗常数值为 NA,两个金原子间最小间隙为apm(
29、1pm=10-10cm)。则铜原子的半径为_cm(写出计算表达式)。【答案】 (1). 1 (2). O、S、H (3). 共价键、配位键、离子键 (4). (5). sp3杂化 (6). 氨分子间存在氢键 (7). 金属晶体 (8). 基态铁原子的价电子排布式为 3d64s2,失去 3 个电子后核外电子呈半充满稳定状态,因此 I4远大于 I3 (9). AuCu3(或 Cu3Au) (10). 【解析】 (1)Cu 原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1,故 Cu2+的外围电子排布式为 3d9,所以有 1 个未成对电子;同周期从左到右,电负性增大,电负性 ON,
30、H 元素与O、N 元素化合时,H 元素表现正化合价,所以 H 元素的电负性比 O、N 元素小,故电负性ONH。(2)SO 42-、NH 3中是以共价键结合形成的, (Cu(NH 3)4)2+和 SO42-之间结合的是离子键,配合物中 Cu2+和(NH 3)4(4 个氨分子)以配位键结合,故Cu(NH 3)4SO4中化学键类型有:共价键、离子键、配位键;Cu(NH 3)42+中 Cu2+和(NH 3)4(4 个氨分子)以配位键结合,所以结构简式为:;中心原子的孤对电子数 = (a-xb),公式中 a 为中心原子的价电子数,对于主族元素即为其中心原子的最外层电子数,x 为与中心原子结合的原子数,b
31、 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,H 为 1,其余为 8-最外层电子数,硫酸根离子中,价层电子对数= 键个数+ (a-xb)=4+ (6+2-42)=4,所以采取 sp3杂化。氨分子间存在氢键,分子间作用力强,所以氨的沸点高于膦(PH 3)。(3)铁和铜属于金属,所以铁铜合金晶体是由金属键形成的晶体,属于金属晶体;因为基态铁原子的价电子排布式为 3d64s2,根据洪特规则,原子轨道处于全充满、半充满或全空时,原子处于较低的能量状态,所以失去 3 个电子后核外电子呈半充满稳定状态,因此 I4远大于I3。(4)根据均摊法计算,晶胞中金原子个数为 8 1,铜原子的个数为 6 3,则金和铜的
32、原子个数比为 13,该合金的化学式为 AuCu3(或 Cu3Au)。合金的密度为 dgcm-3,晶胞质量为: g= g,设晶胞边长为 a,则晶胞体积为 a3,根据密度=质量体积,则a cm,该晶胞结构侧面可用如图表示: ,中间为铜原子,周围是金原子,晶胞边长是 cm,两个金原子间最小间隙为 apm(1pm=10-10cm),即 a10-10cm,则金原子半径为: ( -a10-10)cm,设铜原子半径为 r,则在等腰直角三角形中:2( )2=2r+2 ( -a10-10)2,所以 =2r+( -a10-10),解得r=( +5a10-11)cm。12. 化学一选修 5:有机化学基础用石油产品
33、A(C3H6)为主要原料,合成具有广泛用途的有机玻璃 PMMA。流程如下(部分产物和条件省略)试回答下列问题:(1)B 的名称_;X 试剂为_(化学式);D 中官能团名称_。(2)EG 的化学方程式为_,反应类型是_。(3)T 是 G 的同分异构体,1molT 与足量新制 Cu(OH)2悬浊液反应最多生成 2molCu2O 沉淀,T 的结构有_种(不含立体结构)。(4)若高分子化合物 PMMA 的相对分子质量为 1.5106,其聚合度为_。(5)参照上述流程,以 为原料合成 (其它原料自选)。设计合成路线:_。【答案】 (1). 2丙醇(或异丙醇) (2). H 2O (3). 羧基、羟基 (
34、4). (5). 酯化反应(或取代反应) (6). 4 (7). 1.510 4 (8). 【解析】流程中 C 为丙酮( ),B 催化氧化(与 O2、Cu、加热)生成丙酮,则 B 为;又因为 A 分子式为 C3H6,A 与 X 在催化剂条件下反应生成 B,所以 A 为丙烯(CH2=CH-CH3)、X 是 H2O;G 一定条件下发生加聚反应生成 PMMA,由 PMMA 的结构可推出 G 为:;D 为 ,D 生成 E,E 和 F 在浓硫酸加热条件下生成 G,所以 E为 、F 为甲醇,E 和 F 发生酯化反应生成 G。(1)B 为 ,名称为: 2丙醇(或异丙醇);X 是 H2O;D 为 ,含有的官能
35、团名称为:羧基和羟基。(2)E 和 F 在浓硫酸加热条件下发生酯化反应(取代反应)生成 G,化学方程式为:+CH3OH +H2O。(3)T 是 G( )的同分异构体,1molT 与足量新制 Cu(OH)2悬浊液反应最多生成 2molCu2O 沉淀,则 T 中含有 2 个醛基,可能的结构有:OHC(CH 2)3CHO、OHCCH 2CH(CH3)CHO、OHCC(CH 3)2CHO、OHCCH(CH 2CH3)CHO 共 4 种。(4)由 PMMA 的结构可得其分子式为(C 5H8O2)n,所以相对分子质量为:100n=1.510 6,解得n=1.5104,即其聚合度为 1.5104。(5)由流
36、程中 CD 的转化,要合成 ,需要合成 ,以为原料,可以先水解生成 , 催化氧化生成,故合成路线为:。点睛:本题通过有机玻璃 PMMA 的合成工艺流程为载体,考查有机化学的核心知识,涉及常见有机物官能团的结构、性质及相互转化关系,涉及有机物结构简式的确定、反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的识别和书写、合成路线的选择等知识。能够通过题给情境,运用所学知识进行分析是完成此类题目的关键。本题首先应该分析流程,借助题给信息和流程中已知的物质,推出未知物质,可从 C 开始逆推确定 B、A 和 X,然后从 PMMA 逆推同时结合 D 正推,确定 E、F 和 G;判断同分异构体的种数是该题的难点,针对不同的物质类别,抓住书写同分异构体的一般规律,首先判断该物质中含有的官能团种类、取代基的个数及种类,注意书写过程中的不重不漏;物质制备合成路线的选择,需要根据物质之间结构的异同,利用所学化学知识和题给信息,选择合适的条件和试剂,可采用逆合成分析法。