高三化学解答题中等难度题
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
(8分)(2011·西宁模拟)甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物质和致畸物质之一。我国规定:室内甲醛含量不得超过0.08mg·m-3。某研究性学习小组打算利用酸性KMnO4溶液测定新装修房屋内的空气中甲醛的含量,请你参与并协助他们完成相关的学习任务。
测定原理:
酸性KMnO4为强氧化剂,可氧化甲醛和草酸,其反应方程式如下所示:
4MnO4-+5HCHO+12H+===4Mn2++5CO2↑+11H2O
2MnO4-+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
测定装置:
部分装置如下图所示:
测定步骤:
(1)用______________量取5.00 mL 1.00×10-3mol·L-1KMnO4溶液,注入洗气瓶中,并滴入几滴稀H2SO4,加水20 mL稀释,备用。
(2)将1.00×10-3 mol·L-1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。
(3)打开a,关闭b,用注射器抽取100 mL新装修房屋内的空气。关闭________,打开________(填“a”或“b”),再推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应。再重复4次。
(4)将洗气瓶中的溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液),再用草酸标准溶液进行滴定,记录滴定所消耗的草酸标准溶液的体积。
(5)再重复实验2次(每次所取的高锰酸钾溶液的体积均为5.00 mL)。3次实验所消耗的草酸标准溶液的体积平均值为12.38 mL。
交流讨论:
(1)计算该新装修房屋内的空气中甲醛的浓度为________mg·m-3,该新装修房屋内的甲醛________(填“是”或“否”)超标;
(2)某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时,所测得的数值比实际含量低,请你对其可能的原因(假设称量或量取、溶液配制及滴定实验均无错误)提出合理假设:______________、______________(至少答出两种可能性);
(3)实验结束后,该小组成员在相互交流的过程中一致认为:
①实验原理可以简化
实验中可不用草酸标准溶液滴定,可多次直接抽取新装修房屋内的空气,再推送到洗气瓶中,直至_________________________________________________________;
②实验装置应加以改进
可将插入酸性KMnO4溶液中的导管下端改成具有多孔的球泡(如图所示),有利于提高实验的准确度,其理由是___________________________________________________。
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肉桂酸是生产冠心病药物“心可安”的重要中间体。其酯类衍生物是配制香精和食品香料的重要原料。它在农用塑料和感光树脂等精细化工产品的生产中也有着广泛的应用。实验室合成肉桂酸的反应原理如下
部分物质的相关性质如下表所示:
名称 | 相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 主要性质 |
苯甲醛 | 106.0 | -26 | 179 | 纯品为无色液体,微溶于水;空气中加热易被缓慢氧化 |
乙酸酐 | 102.0 | -73.1 | 138.6 | 无色透明液体;有剌激性气味;其蒸气为催泪毒气,遇水强烈水解生成乙酸,产生大量酸雾 |
肉桂酸 | 148.0 | 133 | 300 | 白色至淡黄色粉末;微有桂皮香气 |
石蜡 | / | 50-70 | 300-550 | 主要由烷烃组成,性质稳定 |
实验步骤如下:
步骤1:适量无水醋酸钾、14.5mL乙酸酐(过量)和5.0mL苯甲醛(密度为1.06g/cm3)依次加入150ml三颈烧瓶中摇匀,放入磁子,搭好回流装置,用带磁力搅拌功能的电炉(图A)加热至微沸后保持加热回流1小时;
步骤2:取下三口烧瓶,冷却至100度以下后,加入少量饱和碳酸钠溶液调节pH8-9;
步骤3:如图B连接好水蒸气蒸馏装置(加热装置略去),进行水蒸气蒸馏,直至馏出物无油滴;
步骤4:将三口烧瓶中的残余液冷却后加入活性炭,煮沸,____往滤液中边搅拌边滴加浓盐酸至pH=3,大量固体析出;
步骤5:减压过滤,洗涤,烘干,称量,测熔点。
回答下列问题:
(1)步骤1中,若用酒精灯加热,可能存在的安全隐患是__。
(2)步骤2中,加饱和碳酸钠溶液的目的是___,可观察到的明显现象是__。
(3)步骤3中,水蒸气蒸馏的目的是除去__。(填物质名称)
(4)步骤4中,缺失的操作名称是__。
(5)步骤5中,若称量得到的产品质量为4.800g,则本实验的产率为__%(保留4位有效数字)。
(6)有机物都有固定的熔点,因此测量产品的熔点可以初步判定所得的产品是不是预期产物。测产品熔点的装置如图C所示:将产品装入一端封口的毛细玻璃管中,与温度计绑在一起,插入b形管(图D)中,用火焰持续加热b形管右侧,观察毛细管中样品的状态以及相应温度计的示数,即可测得样品的熔程(刚开始出现液滴至恰好完全熔化的温度范围)。测定过程中,温度计的水银球应位于__(填“m”、“n”或“p”),b形管中所装的热浴液可选用__(填相应字母编号)。
A.蒸馏水 B.浓硫酸 C.石蜡
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(17分)有机物Y是制取醇酸树脂和高级航空润滑油的重要原料,PVAc树脂可用来生产涂料与PVA,有机物N是玉兰、紫丁香等日用香精的主香剂,它们的合成路线如下:
已知:R为烃基,R'、R"为烃基或氢原子。
回答下列问题:
(1)C的名称是 。
(2)写出由B在一定条件下生成PVAc树脂的化学方程式: 。
(3)D的结构简式是 。
(4)写出E→F的化学方程式: 。
(5)写出F→G的化学方程式: 。
(6)M的结构简式是 。
(7)下列有关说法中正确的是 (填字母序号)。
a.N属于酯类物质
b.C、K互为同系物
c.一定条件下,PVAc可以与NaOH溶液反应
d.反应①、②都可以是与H2的加成反应
(8)写出符合下列条件的B的同分异构体的结构简式 。
a.与B有相同的官能团 b.反式结构
高三化学推断题极难题查看答案及解析
苯甲酸又称安息香酸(C6H5COOH),可用于合成纤维、树脂涂料等也可作为药物或防腐剂使用,有抑制真菌、细菌生长的作用。实验室中由甲苯制备苯甲酸的实验如下:
查阅资料:
①苯甲酸是一元有机弱酸不易被氧化。在水中溶解度:0.35g(25℃)、2.7g(80℃)、5.9g(100℃)。甲苯易溶于有机溶剂,不溶于水。
②
相对分子质量 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 密度(g·cm-3) | |
苯甲酸 | 122 | 122.4 | 249 | 1.3 |
甲苯 | 92 | -95 | 110.6 | 0.9 |
实验步骤:
第一步:将9.2g甲苯和硫酸酸化的KMnO4溶液(过量)置于如图的三颈烧瓶中,加热保持反应物溶液温度在90℃左右至反应结束,主要反应为5C6H5CH3+6KMnO4+9H2SO45C6H5COOH+3K2SO4+4MnSO4+14H2O,制备过程中不断从分水器分离出水;
第二步:将反应后混合液趁热过滤滤液冷却后用硫酸酸化用如图装置抽滤得粗产品;(抽滤又称减压过滤利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低达到固液分离的目的。)
第三步:粗产品用水洗涤2到3次,干燥称量得固体.
请回答下列问题:
(1)图1中装置乙的名称为___。
(2)分水器的作用是分离出水其主要目的是___,判断该反应进行完全的实验现象是___。
(3)实验第二步中,趁热过滤的原因是___,采用抽滤的优点是____。停止抽滤时先旋开图2中4处的旋塞恢复常压,然后关闭抽气泵,装置3起到的作用是____。
(4)第三步证明粗产品洗涤干净的方法是___。
(5)苯甲酸的产率为____。
(6)结合下列试剂和用品设计最简单实验验证苯甲酸是弱酸,具体操作为__。
0.010mol·L-1的苯甲酸溶液;0.010mol·L-1的苯甲酸钠溶液;0.010mol·L-1的氢氧化钠溶液;0.010mol·L-1的盐酸溶液;广泛pH试纸;甲基橙,酚酞(仪器任选)。
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苯甲酸又称安息香酸,结构简式为,有关性质如表所示。苯甲酸可用于合成纤维、树脂、涂料等,也可作为药物或防腐剂使用,有抑制真菌、细菌生长的作用。实验室用高锰酸钾氧化甲苯可制得苯甲酸,相关反应方程式如下:
实验时,将一定量的甲苯和高锰酸钾溶液置于图示装置中,在100℃下反应一段时间,再停止反应,并按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
熔点/℃ | 122.4 |
沸点/℃ | 249 |
密度/() | 1.2659 |
水溶性 | 微溶 |
(1)实验中用电动搅拌器进行搅拌的目的是________________。
(2)冷凝管中冷却水是从________(填“a”或“b”)口进入。
(3)操作Ⅰ的名称是,所需的玻璃仪器有________、烧杯;操作Ⅱ的名称是________。
(4)水层用浓盐酸酸化的相关化学方程式为_________________。
(5)如果滤液呈紫色,则要先加入还原剂亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,若无此操作会出现的危害是_______________________。
(6)无色液体A的主要成分是________,白色固体B的主要成分是________。
(7)为测定所得产品的纯度,称取1.220g产品,配成溶液,取其中溶液进行滴定,消耗的物质的量为,则产品中苯甲酸的质量分数为________。
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(14分)有机物DBP常用作纤维素树脂和聚氯乙烯的增塑剂,特别适用于硝酸纤维素涂料。具有优良的溶解性、分散性和粘着性。由有机物A和邻二甲苯为原料可以合成DBP。
③烃A是有机合成的重要原料。A的质谱图表明其相对分子质量为42,红外光谱表明分子中含有碳碳双键;B能发生银镜反应;有机物C的核磁共振氢谱显示其分子中含有5种化学环境不同的氢原子,且个数之比为3:2:2:2:l。
回答下列问题:
(1)A的名称为___________;A在一定条件下生成聚合物的结构简式为___________________
(2)D中的含氧官能团是___________。有机物D和足量有机物C反应生成DBP的化学方程
式是____________________________________________
(3)下列说法正确的是___________ (选填序号字母)。
A.A能发生聚合反应、加成反应和氧化反应
B.与C互为同分异构体,且含有相同官能团的有机物有2种
C.邻二甲苯能氧化生成D说明有机物分子中基团之间存在影响
D.1 mol DBP可与含4mol NaOH的溶液完全反应
(4)工业上常用有机物E(C8H4O3)代替D生产DBP。反应分为两步进行:
i)E+C中间产物
ii)中间产物+C DBP+H2O
①请猜测E的结构简式___________。
②工业上生产有机物E的反应如下:2X+9O22E+4CO2+4H2O,芳香烃X的一溴代物只有两种。X的分子式是___________。
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【有机选做】有机物DBP常用作纤维素树脂和聚氯乙烯的增塑剂,特别适用于硝酸纤维素涂料。具有优良的溶解性、分散性和粘着性。由有机物A和邻二甲苯为原料可以合成DBP。
③烃A是有机合成的重要原料。A的质谱图最大m/z为42,红外光谱表明分子中含有碳碳双键;B能发生银镜反应;有机物C的核磁共振氢谱显示其分子中含有5种化学环境不同的氢原子,且个数之比为3:2:2:2:l。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为________;A在一定条件下生成聚合物的化学方程式为_______________。
(2)D中的含氧官能团是___________。有机物D和足量有机物C反应生成DBP的化学方程式是____________________________________________。
(3)下列说法正确的是___________ (选填序号字母)。
A.A能发生聚合反应、加成反应和氧化反应
B.与C互为同分异构体,且含有相同官能团的有机物有2种
C.邻二甲苯能氧化生成D说明有机物分子中基团之间存在影响
D.1 mol DBP可与含4mol NaOH的溶液完全反应
(4)工业上常用有机物E(C8H4O3)代替D生产DBP。反应分为两步进行:
i)E+C中间产物 ii)中间产物+C DBP+H2O
①请猜测E的结构简式___________。[
②工业上生产有机物E的反应如下:2X+9O22E+4CO2+4H2O,芳香烃X的一溴代物只有两种。X的结构简式是________。
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有机物DBP常用作纤维素树脂和聚氯乙烯的增塑剂,特别适用于硝酸纤维素涂料。具有优良的溶解性、分散性和粘着性。由有机物A和邻二甲苯为原料可以合成DBP。
③烃A是有机合成的重要原料。A的质谱图表明其相对分子质量为42,红外光谱表明分子中含有碳碳双键;B能发生银镜反应;有机物C的核磁共振氢谱显示其分子中含有5种化学环境不同的氢原子,且个数之比为3:2:2:2:l。回答下列问题:
(1)A的结构简式为________;A在一定条件下生成聚合物的化学方程式为___________________
(2)D中的含氧官能团是___________。有机物D和足量有机物C反应生成DBP的化学方程式是____________________________________________
(3)下列说法正确的是___________ (选填序号字母)。
A.A能发生聚合反应、加成反应和氧化反应
B.与C互为同分异构体,且含有相同官能团的有机物有2种
C.邻二甲苯能氧化生成D说明有机物分子中基团之间存在影响
D.1 mol DBP可与含4mol NaOH的溶液完全反应
(4)工业上常用有机物E(C8H4O3)代替D生产DBP。反应分为两步进行:
i)E+C中间产物
ii)中间产物+C DBP+H2O
①请写出E的结构简式___________。
②工业上生产有机物E的反应如下:2X+9O22E+4CO2+4H2O,芳香烃X的一溴代物只有两种,则X的结构简式是___________。
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氯吡格雷是一种用于抑制血小板聚集的药物,根据原料的不同,该药物的合成路线通常有两条,其中以2—氯苯甲醛为原料的合成路线如下:
(1)D→E所需X物质的结构简式:____________。
(2)C→D反应生成D的产量偏低,请解释原因:______________________________________(3)写出C聚合成高分子化合物的方程式___________________________________;
(4)A能转化成F分子C7H7NO2,写出同时符合下列条件F的所有同分异构体的结构简式:__________。
①红光光谱表明分子中含有-COO-结构;
②1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有三种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:
写出由乙烯、甲醇为有机原料制备化合物的合成路线流程图_____________________(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
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