(7)已知明矾铵的溶解度随着温度的升高而增大,过程Ⅱ中得到明矾铵的系列实验操作是: 、 、过滤、洗涤、干燥。 【答案】 (1) NH4HCO3 (2)酸 Al+ 3H2O
3+
Al(OH)3 + 3H
+
(3)NH4HCO3易受热分解 (4)HCO32—(aq)+ Na(aq)
3+
+
NaHCO3(s),Na浓度增大平衡向正反应方向移
+
(5)Al+ 3HCO32— =Al(OH)3↓ + 3CO2↑ (6)NH4+ 、SO42— (7)蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】
试题分析:该题为工业流程题,经过一系列反应,提纯、结晶得到。(1)CO2与氨水反应生
3+
成NH4HCO3或(NH4)2CO3;(2)由于Al 与NH4+水解使溶液呈现酸性,明矾铵可用于净水,
3+ +
是因为铝离子水解产生氢氧化铝胶体所致,Al+ 3H2OAl(OH)3 + 3H;(3)NH4HCO3易受热分解,故反应应控制温度;(4)在平衡体系中增加一种反应物的浓度,反应正向进行,提高另外反应物的转化率;(5)双水解反应;(6)A为(NH4)2SO4和剩余的硫酸盐和碳酸盐,B主要为NH4HSO4,D主要为剩余的NH4HSO4、Al2(SO4)3,E为(NH4)2SO4;(7)明矾铵的溶解度随着温度的升高而增大,故采用降温结晶的方法分离,因滤液浓度低,所以需要浓缩,方法为蒸发浓缩、降温结晶(冷却结晶)。
考点:以工业流程为背景,考查流程中物质转化、条件的控制、分离操作等有关问题。 3.共聚法可改进有机高分子化合物的性质,高分子聚合物P的合成路线如下:
(1)A的结构简式为________________ (2)C的名称为
(3)I由F经①~③合成,F可以使溴水褪色. a.①的化学方程式是 b.②的反应试剂是 c.③的反应类型是 (4)下列说法正确的是 a.C可与水任意比例混合 b.A与1,3-丁二烯互为同系物
c.由I生成M时,1mol最多消耗3molNaOH d.N不存在顺反异构体
(5)高聚物P的亲水性,比由E形成的聚合物__________(填“强、弱”). (6)E与N按照物质的量之比为1:1发生共聚生成P,P的结构简式为
(7)E有多重同分异构体,符合下列条件的异构体由 种(不考虑顺反异构),写出其中的一种
a.分子中只含一种环状结构 b.苯环上有两个取代基
c.1mol该有机物与溴水反应时能消耗4molBr2 【答案】 (1)CH2=CH2 (2)乙二醇
(3)a、BrCH2CH=CHCH2Br+ 2NaOHb、加成反应 c、氧化反应 (4)a、c (5)强 (6)
HOCH2CH=CHCH2OH+ 2NaBr
(7 )
【解析】
试题分析:由流程条件可知A经过加成、水解、脱水成醚(已知条件)、脱水消去生成E,所以A、B、C、D、E分别为CH2=CH2、CH2BrCH2Br、CH2OHCH2OH、 、
根据流程中下面的流程,1,3-丁二烯发生1,4-加成,水解、加成HCl(保护碳碳双键)、氧化(已知条件)、消去等步骤得到M,所以F、G、H、M、N分别为BrCH2CH=CHCH2Br、
HOCH2CH=CHCH2OH、HOCH2CH2CHClCH2OH、NaOOCCH=CHCOONa、HOOCCH=CHCOOH。(3)F 含有碳碳双键,①的化学方程式是BrCH2CH=CHCH2Br+ 2NaOH
HOCH2CH=CHCH2OH+
2NaBr;(4) a、C为乙二醇可与水互溶,正确;b、A为乙烯是单烯烃,1,3-丁二烯是二烯烃,官能团数目不同,不是同系物,错误; c.I含有2个羧基,1个氯原子水解生成HCl,故1molI最多消耗3molNaOH,正确;d.N碳碳双键两端的碳原子连接两种不同的原子,故存在顺反异构体,错误;(5)P中含有亲水基羧基,故其亲水能力强于无亲水基的E形成的聚合物;(6)N、F聚合得到
;
(7)考虑到该同分异构体中具备的条件,该物质中含有酚羟基,且应具有邻对位三个位置被溴取代,还应有1个碳碳双键,故有以下3种:
考点:有机合成题,考查有机物之间的衍变,涉及官能团的性质、反应类型、方程式书写、同分异构体的判断等有关问题。 三、实验题
1.为验证氧化性:Cl2>Fe>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中的加热装置已略,气密性已经检验完毕)
3+
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1-K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,单后关闭K1、K2、K3 .
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热. Ⅲ.当B中的溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2.
Ⅳ.打开活塞b,使约2ml的溶液流入D试管中,检验其中的离子. Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3. Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅵ,检验B溶液中的离子.
(1)过程Ⅰ的目的是___________________________ (2)棉花中浸润的溶液为_______________________
(3)A中发生反应的化学方程式为_____________________________________________ (4)用70%的硫酸支取SO2,反应速率比用98%的硫酸块,原因是___________________ (5)过程Ⅳ中检验B溶液中是否含有硫酸根的操作是______________________________ (6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化Cl2>Fe>SO2的是 甲 乙 丙
(7)进行实验过程Ⅴ时,B中的溶液颜色由黄色变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。 查阅资料:Feaq)+SO32-(aq)
2+(
3+
过程Ⅳ B溶液中含有的离子 3+2+ 有Fe无Fe 既有Fe又有Fe 有Fe无Fe 3+2+3+2+过程Ⅵ B溶液中含有的离子 有SO42- 有SO42- 有Fe 2+ FeSO3(s)
提出假设:FeCl3和SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合颜色。
某同学设计如下实验,正式该假设的成立:
溶液E和F分别是___________、_______________
请用化学平衡原理解释步骤3红棕色溶液变为浅绿色的原因___________________________ 【答案】
(1)排出装置中的氧气(空气) (2)氢氧化钠溶液 (3)MnO2 + 4HCl(浓)
+
MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
+
(4)70%的硫酸中的H的浓度比98%的硫酸中的H的浓度大
(5)取少量B溶液于试管中,加入足量的稀盐酸酸化,在滴加几滴氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,证明溶液B中有硫酸根。 (6)乙、丙
(7)① Na2SO3溶液、FeCl3溶液
②2Fe+SO32— + H2O=2Fe +SO42— +2H,促使Fe + 3H2O
—
HSO32—+OH逆向进行,溶液变为浅绿色。 【解析】
试题分析:(1)装置中存在氧气,会对实验结果产生影响,故先排尽装置中的空气;(2) Cl2、SO2有毒污染空气,应有尾气处理,装置中的棉花需要浸润强碱溶液吸收Cl2、SO2;(4)反应速率的影响因素有温度、浓度、催化剂、接触面积等,该题中只有浓度不同,浓硫酸溶液中溶质主要以硫酸分子形成存在,电离出的氢离子少浓度低;(5)取少量B溶液于试管中,加入足量的稀盐酸酸化,在滴加几滴氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,证明溶液B中有硫酸根。(6)该题的理论依据是氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,也强于还
3+2+
原剂的氧化性;甲、B可能有存在溶解的氯气氧化SO2,错误;乙、B中存在Fe、Fe,说
3+3+
明Cl2氧化性强于Fe,且没有Cl2剩余;故后有SO42—能说明Fe氧化性强于SO2;丙、B中
3+3+2+3+
存在Fe,说明Cl2氧化性强于Fe;后生成了Fe,只能是Fe被SO2还原,正确。(7)根据假设和实验应先生成FeSO3,再和FeCl3混合,所以分别加入 Na2SO3溶液、FeCl3溶液 ;溶
2+3+ 2++3+
液变为浅绿色说明生成了Fe,即2Fe+SO32— + H2O=2Fe +SO42— +2H,促使Fe + 3H2O
+—
Fe(OH)3 + 3H和SO32—+H2O HSO32—+OH逆向进行,溶液变为浅绿色。 考点:综合化学实验题,考查实验的具体操作步骤、操作目的、原理、微粒的检验及分析等有关问题。
3+
2+
+
3+
Fe(OH)3 + 3H和SO32—+H2O
+