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2019学年第二学期桃江省阶段性教学质量检测(6月)
高三年级化学试题(A卷)
本试题卷分选择题和非选择题两部分,试题卷共15页,满分100分,考试时间90分钟。其中加试题部分为32分,用【加试题】标出。
考生须知:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 B-11 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Ti-48 Mn-55 Fe-56 Ni-58.7 Cu-64 Zn-65 Br-80 Pd-106 Ag-108 I-127 Ba-137 Pt-195 Au-197 Hg-201 Bi-209
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列物质中,属于正盐的是( )。
A.NaH2PO2 B.Ba(OH)Cl C.NaHSO4 D.NaH2PO4
2.下列实验操作说法正确的是
A.处理极易溶于水的气体尾气如NH3时,可选用装置A
B.萃取分离溴水中的Br2,可选用装置B,在萃取剂选择上可使用酒精、苯或CCl4
C.苯的硝化反应实验可选用装置C,反应前在试管中将1.5 mL浓HNO3和2 mL浓硫酸混合均匀,再快速倒入苯,防止其挥发
D.验证乙醇消去反应生成乙烯的实验可选用装置D,洗气瓶内需盛放NaOH溶液,反应开始时,加热烧瓶使混合液迅速上升到170℃
3.室温下,下列溶液中c(NH4+)最大的是
A.1mol•L-1(NH4)2SO4溶液
B.2mol•L-1NH4HSO4溶液
C.2mol•L-1NH4Cl溶液
D.1mol•L-1(NH4)2CO3溶液
4.为将含有的FeCl3、FeCl2、CuCl2的废液中的Cu2+还原回收,某同学在含有ag铁粉的容器中加入废液,探究了加入废液体积与完全反应后体系中固体质量的关系,部分实验数据如下表所示。已知废液中c(Cu2+)=0.7 mol·Lˉ1,废液体积大于0.5L,充分反应后才能检测出Cu2+。
下列说法中不正确的是
A.当铁粉与0.25L废液反应完全后,固体成分为Fe与Cu
B.当铁粉与1L废液反应完全后,再加入废液时发生的离子反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+
C.废液中c(Fe3+)=0.2mol·L-1
D.要将1L废液中的Cu2+全部还原,则至少需要铁粉44.8g
5.下列说法不正确的是( )
6.下列有关化学用语的表示中正确的是
A.明矾的化学式:KAlSO4•12H2O
7.古典诗词是民族璀璨传统文化的代表之一,其中不乏也蕴含有丰富的化学知识。下列说法中正确的是
A.“雨过天晴云破处,千峰碧波翠色来”中所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B.“独忆飞絮鹅毛下,非复青丝马尾垂”中,“飞絮”与“马尾”的化学成分分别是纤维素和蛋白质
C.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”描绘出了浓浓的冬日暖意,“新醅酒”即新酿的酒,在酿酒的过程中,葡萄糖发生了水解反应
D.“南朝四百八十寺,多少楼台烟雨中”、“烟笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家”中,“烟”的含义符合化学中“烟”的定义
8.下列说法中不正确的是
A.在用久的电池的电解液中加入强氧化剂去极化后,电池性能会大幅度改善
B.“叶绿素中不同色素的分离”实验中,最后滤纸上得到的色素带自上而下依次是类胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,说明类胡萝卜素在展开剂中扩散的速率最快
C.某溶液冷却至室温后无晶体析出,说明溶液发生了过饱和现象,用玻璃棒搅动或轻轻摩擦容器壁后能见到晶体析出
D.当干燥器中的变色硅胶呈现粉红色的时候,提示干燥效果不好,需要更换
9.下列说法中正确的是
A.将苯加入碘的四氯化碳溶液中,充分振荡静置后溶液分为两层,上层呈紫红色
B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等化合物,这些物质可以通过煤的干馏,从煤焦油中蒸馏而得
C.双缩脲试剂与牛奶作用显紫玫瑰色,此过程中发生了蛋白质的变性
D.“绿色荧光蛋白质”是不可降解的高分子化合物,其水溶液有丁达尔效应
10.天文学家观测到的系外行星“55癌细胞”,其热量与压力都极高的羰基大气已将这颗行星的三分之一压缩成了钻石。在这样的高温高压条件下,水以一种介于液态与气态之间的超临界状态存在。超临界水呈现出许多特殊的性质,比如能够与氧气等氧化剂以任意比例互溶;有很强的溶解有机物的能力;也是良好的传质、传热介质。下列关于超临界水等物质的结构的叙述中不正确的是( )。
A.利用超临界水氧化技术处理含有钠盐、钾盐的有机废水时,常常会出现管道堵塞现象,其原因是无机盐在超临界水中的溶解度很低
B.同一周期中从左到右,随着核电荷数的递增,原子半径和简单离子半径均逐渐减小,原子核对核外电子的吸引能力逐渐增强,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
C.像水中的H-O键一样由不同种原子形成的共价键,由于两个原子吸引电子的能力不同,电子对偏向原子序数大的原子一方
D.同属于原子晶体,键长越短,共价键越牢固,晶体的熔沸点越高;同属离子晶体,离子电荷数越大或阴阳离子核间距越大,离子键越牢固,晶体的熔沸点越高
11. 下列有关化学实验说法正确的是
A.受强酸或强碱腐蚀致伤时,应先用大量水冲洗,再用2%醋酸溶液或饱和硼酸溶液洗, 最后用水冲洗,并视情况作进一步处理
B.移液管吸取溶液后,应将其垂直放入稍倾斜的容器中,并使管尖与容器内壁接触,松 开食指使溶液全部流出,数秒后,取出移液管
C.向某溶液中加入茚三酮试剂,加热煮沸后溶液若出现蓝色,则可判断该溶液含有蛋白质
D.检验氯乙烷中的氯元素时,可先将氯乙烷用硝酸进行酸化,再加硝酸银溶液来检验,通过观察是否有白色沉淀来判断是否存在氯元素
12.制陶技艺的产生可追溯到公元4500年至公元前2500年的时代。近几年,越来越多的新型陶瓷材料问世,下列对于新型陶瓷材料说法正确的是( )
A.氮化硅陶瓷主要组成物是Si3N4,这是一种高温下强度高、高硬度、耐磨、耐腐蚀并能自润滑的高温陶瓷,使用温度高达1400℃,具有极好的耐腐蚀性,能耐其它各种酸的腐蚀,并能耐碱、各种金属的腐蚀,并具有优良的电绝缘性和耐辐射性。可用作高温轴承、在腐蚀介质中使用的密封环、热电偶套管、也可用作金属切削刀具。
B.氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性,需用超声波进行洗涤。该种陶瓷因为其优越的性能,在现代社会的应用已经越来越广泛,满足于日用和特殊性能的需要。
C.碳化硅陶瓷主要组成物是SiC,这是一种高强度、高硬度的耐高温陶瓷,在1200℃ ~1400℃使用仍能保持高的抗弯强度,是目前高温强度最高的陶瓷,碳化硅陶瓷还具有良好的导热性、抗氧化性、导电性、延展性和高的冲击韧度。是良好的高温结构材料,可用于火箭尾喷管喷嘴、热电偶套管、炉管等高温下工作的部件;利用它的导热性可制作高温下的热交换器材料;利用它的高硬度和耐磨性制作砂轮、磨料等。
D.二氧化锆陶瓷材料的主要组成物是ZrO2。因为氧化锆的折射率大、熔点低、耐蚀性强,故用于窑业原料。其压电陶瓷制品可用于滤波器、扬声器超声波水声探测器等。纳米级氧化锆还可以用作抛光剂、磨粒、精密陶瓷、陶瓷釉料和高温颜料的基质材料。
13.下列反应的离子方程式中,书写正确的一项是( )。
A.FeCl3与过量的Na2SO3溶液反应:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+
B.标准状况下NO2与H2O反应,体系的温度变化:3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) △H<0
C.将一小块金属钠投入氯化铵溶液中:2Na+2H2O+2NH4+=2Na++2NH3·H2O+H2
D.铝粉跟NaOH的D2O溶液反应:2Al+2OH-+6D2O=2AlO2-+2HOD+2D2O+3D2↑
14.下列说法中,正确的一项是( )。
A.纤维素能与HNO3反应生成纤维素硝酸酯,其一羟基酯化产物称为火棉,全酯化产物称为胶棉
B.进行硬脂酸钠的盐析实验时,在烧杯中加入60 mL热的饱和食盐水,把得到的反应液倒入食盐水中,搅拌,观察沉在液体底部的固体物质
C.乙醇和Na反应缓慢放出气泡,反应结束后向溶液中滴加少量酚酞试液溶液变红
D.在实验室进行银镜反应的实验,水浴加热过程中,为了加快反应速率可以振荡试管、搅拌溶液以增大反应物间的接触面积,也可以使用高温水浴,增大活化分子数
15.N-1-萘基乙二胺(结构简式如右图所示)在生物化学上有重要的用途,其盐酸盐是用于监测大气中二氧化氮的专用试剂。空气中的二氧化氮被二氧化氮吸收液吸收并发生重氮化反应生成粉红色偶氮染料。下列关于N-1-萘基乙二胺及其盐酸盐的说法中,正确的是( )。
A.将N-1-萘基乙二胺制成盐酸盐有利于增大其在水中的溶解度,并提高熔沸点
B.一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化、消去反应
C.N-1-萘基乙二胺的分子式为C12H14N2
D.N-1-萘基乙二胺分子中最多可以有21个原子共平面
16.Q、R、W、X、Y、Z是中学化学中常见的六种元素,且其原子序数依次增大。已知Q的阳离子为游离的质子;和R同主族的元素(除R外)均能与水发生歧化反应,而R与水发生置换反应;W的原子是短周期元素中原子半径最大的;Q、R、W、X四种元素的最外层电子数之和为15;Y元素的焰色为砖红色;Z是生活中最常见的金属。下列说法正确的是( )。
A.简单离子半径:r(X)>r(R)>r(W)
B.最高价氧化物对应水化物酸(碱)性:W<Z
C.在酸碱中和滴定的实验中,为了保证0.50mol·L-1的稀酸(碱)完全被中和,采用等体积的0.55mol·L-1 W的最高价氧化物对应水化物(最低价氢化物)溶液
D.测定表面镀有Zn的Z上Zn镀层的厚度实验中,将固体放入烧杯中,加入盐酸,到反应速率突然减小时,立即将未反应的Z取出,用自来水冲洗掉附着的酸液,利用了Zn的活动性比Z强,与酸反应的速度比Z快
17.下列说法正确的是( )。
A.在醋酸的电离平衡中,要使平衡右移且氢离子浓度增大,可采取的措施是加入氢氧化钠固体
B.一定量的稀硫酸与过量的锌反应,为减慢反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向稀硫酸中加入适量的硫酸铜固体
C.向纯水中加入少量盐酸,平衡逆向移动,c(H+)增大,Kw不变
D.c(H+)=1×10-3mol/L的酸与c(OH-)=1×10-3mol/L的碱等体积混合液pH一定小于7
18.波音787客机使用电致变色玻璃(图2)代替普通玻璃板,当玻璃右侧的导电层(TC)由右向左加上正电压时,离子储存层(CE)内的离子被抽出,通过离子导体层,进入电致变色层,使电致变色层呈现出梦幻的蓝色(图3)。另据外媒报道,Wirth research公司公布了其用轻型氢燃料电池作为主要能源的无人空中系统(UAS)的设计,该轻型氢燃料电池比普通锂离子电池具有更高的能量密度(能量密度是指单位体积或重量可以存储的能量多少)。用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图1所示。该电池的总反应为H2+ 2NiO(OH)2Ni(OH)2,已知:6NiO(OH)+NH3+H2O+OH-=6Ni(OH)2 +NO2-。下列说法不正确的是( )
A.碳纳米管吸附H2的密度越大,电池的能量密度越高
B.放电时,乙电极反应为NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
C.电池可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
D.若要使左侧的玻璃呈现出蓝色,应当将碳纳米管电极与左侧的TC极相连
19.根据各物质间的能量循环图,下列说法中正确的是
A.Br-Br键的键能大小为2(△H3+△H4)
B.△H7>0
C.K的△H6大于Na
D.△H1=△H2+△H3+△H4+△H5+△H6+△H7
20.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是
A.常温常压下,28g乙烯与丙烯的混合物中所含共价单键的数目为4NA
B.标准状况下,1mol甲基(—14CH3)中所含的中子数为8NA
C.25℃时,pH=3的FeCl3溶液中,H+的数目为0.001NA
D.4.8gMg在足量空气中充分燃烧,得到白色、淡黄色、黑色的混合固体,此过程中所转移的电子数为0.4NA
21.在t℃时,某体积可变的密闭容器内,加入适量反应物发生反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g),已知通过逐渐改变容器的体积使压强增大,每次改变后达到平衡时测得A的物质的量浓度和重新达到平衡所需时间如下表:
则下列有关说法中不正确的是
A.m+n=p,x=0
B.维持压强为2×105Pa,假设当反应达到平衡状态时体系中共有amol气体,再向体系中加入bmol B,则重新达到平衡时体系中共有(a+b)mol气体
C.当压强为1×106Pa时,此反应的平衡常数表达式为K=
D.第二次平衡到第三次平衡中,A的平均反应速率为0.3mol•L-1•min-1
22.在一定温度下,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2发生反应:4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g) ΔH<0。有关该反应的描述正确的是( )
A.在一定温度、固定容积的密闭容器里,混合气体的密度不再改变可以说明上述可逆反 应已达平衡
B.由图1可得加入适当的催化剂,E减小,ΔH增大。
C.图3中T1和T2表示温度,对应温度下的平衡常数为K1、K2,则T1<T2,K1<K2
D.图2中0~10min内该反应的平均速率v(CO)=0.03mol·L-1·min-1,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(NO2)的变化曲线为d。
23.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)为无色液体,有类似氨的性质。已知:25oC时,Kb1=10-4.07,Kb2=10-7.15;乙二胺溶液中各含氮微粒的分布分数(平衡时某含氮微粒的浓度占各含氮微粒浓度之和的分数)随pH的变化曲线如图所示。下列说法中不正确的是
A.H2NCH2CH2NH2在水溶液中第一步电离的方程式为:H2NCH2CH2NH2+H2OH2NCH2CH2NH3++OH-
B.曲线I代表的微粒符号为[H3NCH2CH2NH3]2+
C.曲线I与曲线II相交点对应的pH=4.07
D.在0.1mol•L-1H2NCH2CH2NH3Cl溶液中,各离子浓度大小关系为:c(Cl-)>c(H2NCH2CH2NH3+)>c(OH-)>c(H+)
24.ClO2是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,在水中溶解的能力约为Cl2的5倍。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备ClO2的流程如下左图。
已知:
①“电解”步骤中,电解池中一电极为碳棒,另一电极为铁棒,NH4Cl和HCl由阳极通入,阴极和阳极间有质子交换膜;
②测定ClO2时,在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100 mL水溶解后,将生成的ClO2气体被KI吸收(吸收装置如下右图所示),用c mol/L Na2S2O3标准溶液滴定(产物为S4O62-),共用去V mL。
则下列说法中,正确的共有( )项。
①阳极的电极反应式为NH4++3Cl--6e-=NCl3+4H+;②每生成1 mol NCl3,理论上有4 mol H+经质子交换膜由阳极室向阴极室迁移;③电解过程中,碳棒附近溶液的pH会减小;④装置中玻璃液封管的主要作用是用水再次吸收残余的二氧化氯气体;⑤滴定至终点的现象是溶液由蓝色恰好变为无色;⑥测得ClO2的质量m(ClO2)=1.35cV×10-2 g
A.0 B.1 C.2 D.3
25.某澄清透明溶液中可能含有下列离子组合中的一种或几种:Na+、K+、NH4+、Cu2+、Fe2+、Al3+、I-、AlO2-、Br-、NO3-、MnO4-、CO32-、SO32-、SO42-,为检测溶液中可能存在的离子或离子组合,进行如下实验(已知:溶液中各离子浓度相等;氧化性MnO4->HNO3、Br2>(SCN)2;除有特别说明外,所加试剂均过量)
①取少量溶液于试管中,滴入稀HCl,实验过程中无气体产生,反应结束后,对比反应前溶液除看到溶液变为棕黄色外,无其他现象
②往反应①所得溶液中通入Cl2后,向所得溶液中滴加2-3滴KSCN,无明显现象
③另取一份溶液,加入NaOH溶液,沉淀质量先增加后减少,待沉淀质量不再变化后,取少量沉淀加热,得到红棕色固体
则下列说法中,正确或有必要的有( )项。
①由实验①②可得,溶液中无Fe2+;②由实验③可得,溶液中一定没有K+,一定含有Al3+;③溶液中可能含有7种离子;④溶液中一定含有4种阴离子;⑤为检测K+是否存在,可对溶液进行焰色反应实验
A.0 B.1 C.2 D.3
二、非选择题(本大题共7小题,共50分)
26.(4分)I.碳酸盐和碳酸氢盐的用途非常广泛。
(1)据记载古人用草木灰(K2CO3)洗头发,可以除去头皮上的油污,用文字表述其原因 ▲ 。
(2)现代泡沫灭火器的外筒装的是NaHCO3溶液,内筒装的是Al2(SO4)3溶液,使用时只 需将灭火器倒过来,即可喷出大量泡沫,起到灭火作用,请用离子方程式表示其原理 ▲ 。
II.(3)为了检验某残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,把铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,请写出滴定终点的判断方法 ▲ 。
27.(6分)化合物X有毒,用于有机合成和制催眠药、麻药等,也可用作除草剂或除菌剂。焰色反应呈紫色,某兴趣小组为探究化合物X的化学式,对X进行如下实验:
①取23.4g化合物X,在无氧条件下加热分解,得到23.6g固体A和气体甲,将气体甲通入足量澄清石灰水中,得到白色沉淀20g。
②将实验①得到的固体A加足量水溶解,在某条件下得到含有22g物质B的水溶液和8.8g气体甲。
③取实验②中得到的物质B 22g,在特殊条件下向其中通入8.8g N2O,得到16.2g某种安全气囊中常用的气体释放剂、一种碱和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体乙,已知C中各元素质量之比为13:14,此反应得到的气体乙在标准状况下体积为4.48L。
回答下列问题:
(1)物质X的电子式为 ▲ 。
(2)物质B与N2O反应的化学方程式为 ▲ 。
(3)根据上述条件,用结构式代替阳离子的化学式写出液氨中可能发生的电离反应的电离方程式 ▲ 。
(4)向10mL 0.1mol/L稀盐酸中通入标准状况下11.2mL气体乙,溶液中除水分子外各种微粒的浓度大小关系为 ▲ 。
28.(4分)某实验兴趣小组用如图所示装置进行Pb(NO3)2的分解实验,已知在某次实验中,检测到其气体产物仅有NO2和O2,且在这一过程中,仅有两种元素的化合价发生改变。回答以下问题:
(1)请指出右图中实验装置的不正确之处 (写出一处即可)。
(2)写出Pb(NO3)2在此条件下分解的化学方程式 。
(3)某同学往收集到的所有气体产物中伸入一带火星的木条,发现木条复燃,该同学得出了“NO2具有助燃作用”的结论,你认为他得出的这个结论是否合理?并请说明理由。
29.(4分)资料显示:硝酸与金属发生反应时,随着硝酸浓度的降低和金属活动性的增大,还原产物中氮元素的化合价会逐渐下降。还原产物可以是气态的,也可以是溶液状态的。例如,镁与硝酸反应的实验中,部分气相产物成分及含量随HNO3浓度变化的曲线如右图所示。若4.8g Mg与1L 0.5mol•L-1的HNO3恰好完全反应,且该反应只生成一种还原产物,试写出可能的反应方程式(要求写出简要推理过程)。
30.(10分)【加试题】二氧化碳是温室气体,逆水煤气转变(RWGS)可以将CO2转化成合成气CO,再利用合成气生产高附加值的产品。
已知:反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH298K=+41.1 kJ·mol-1
反应II:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH298K=-164.7 kJ·mol-1
反应III:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH298K=-205.8 kJ·mol-1
(1)为尽可能多地生成合成气CO,应选择的实验条件是 ▲ 。
(2)在0.5 MPa下,将H2和CO2混合气体(体积比1:1,总物质的量a mol)进行催化反应,相同时间后测得CO2转化率和CO选择性随温度变化情况如图30-1所示(CO选择性:转化的CO2中生成CO的百分比)。
①580℃前,CO2转化率逐渐接近平衡转化率;580℃后,CO选择性增大,其原因是 ▲ 。
②下图中可以示意反应II的平衡常数K随温度T变化趋势的是 ▲ 。
③在某刚性容器中发生反应IV,采用适当的催化剂,在323 K和343 K时CO的转化率(%,纵坐标)随时间(t/min,横坐标)变化的结果如图30-2所示。反应速率v=v正−v逆=k正x(CO)x2(H2)-k逆x(CH3OH),k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为括号内物质的物质的量分数,计算323K,CO转化率为20%时,= ▲ (保留1位小数)。
④已知“CO选择性”随“H2/CO2体积比”变化如图30-3所示,请在图中补充绘制“CH4选择性”变化示意图。(假设除反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以外,无其它副反应。)
(3)逆水煤气转变(RWGS)需要使用Al2O3等复合氧化物作为催化剂,以铝和石墨为电极,碳酸氢钠溶液为电解质,可电解制得多空状的氧化铝。写出阳极的电极反应方程式 ▲ 。
(4)文献报道,CO2和PO(环氧丙烷)共聚生成主产物PPC(聚碳酸丙烯酯)和副产物CPC(环状碳酸丙烯酯)。其能量与时间变化如图30-4所示。下列说法正确的是 ▲ 。
A.ΔH1<ΔH2<0
B.由CO2和PO生成CPC的焓变为:ΔH= ΔH1+ΔH2
C.实际生产中,可以通过催化剂的选择性来抑制CPC生成
D.相同条件下,由于Ea(PPC)<Ea(CPC),副反应的速率低于主反应速率
31.(12分)【加试题】丹皮酚具有镇痛、镇静、催眠、抗菌、抗炎、抗氧化、降血压、解热和抑制变态反应的作用。对压尾、醋酸等物理或化学因素所致的疼痛,具有明显的镇痛作用,被广泛添加于护肤品及沐浴液中。提取或合成丹皮酚的实验过程如下图文材料所示。
已知:丹皮酚为白色或微黄色有光泽的针状结晶,在乙醇中为无色针状结晶,熔点49℃-51℃,气味特殊,味微辣,易溶于乙醇和甲醇中,溶于乙醚、丙酮、苯、氯仿及二硫化碳中,稍溶于水,在热水中溶解,不溶于冷水,其结构简式如右图。
I.用盐水浸泡-水蒸气蒸馏法提取丹皮酚
称取干燥牡丹皮饮片50 g,用300 ml 5%的NaCI溶液作为溶剂,40℃浸泡2h后,加入10 rnL工业乙醇,采用水蒸汽蒸馏法提取丹皮酚。接收馏出液500 ml,分2次接收各250 mL(I和II)。将馏出液置于冰浴中24 h结晶,抽滤,干燥,称重。测定计算抽滤后的溶液中丹皮酚的产量。
II.合成丹皮酚
原料与试剂:间苯二酚、乙酰氯(CH3COCl)、乙腈(CH3CN)、乙酸、碘甲烷、硫酸二甲酯[(CH3)2SO4]
实验过程:
i.2,4-二羟基苯乙酮的制备 取110g间苯二酚、154mL乙酸、163g氯化锌混合后,油浴加热至140~150℃搅拌反应回流4h,然后将反应液倒人稀盐酸中冷却,抽滤,用稀盐酸洗涤溶解,得橙黄色固体,再用稀盐酸重结晶,得到橙黄色晶体。
ii.丹皮酚的制备 取15.2g(0.10mol)2,4-二羟基苯乙酮溶于丙酮中,加13.8g(0.10mol)入无水碳酸钾及12.6g(0.10mol)硫酸二甲酯,搅拌回流反应12h,回收丙酮后,加入200mL水,用氯仿萃取,氯仿层用无水硫酸钠干燥,回收氯仿至得到白色固体,水蒸汽蒸馏得白色固体。
水蒸气蒸馏过程:
i.安装装置 一般按照水蒸气发生器、长颈圆底烧瓶、直形冷凝管、接引管和接受瓶的次序依次安装。
注意:水蒸气发生器中的盛水量以其容积的3/4为宜;长颈圆底烧瓶的容量通常在500mL以上,烧瓶内的液体不超过其容积的1/3。烧瓶的位置应向发生器的方向倾斜45°;在发生器的上端插入长1 m、内径约5mm的玻璃管,需几乎插到发生器的底部。在水蒸气发生器与蒸气导入管之间应装上一个T形管,并在T形管下端连一个弹簧夹。安装完成后的装置如图1所示。
ii.开始蒸馏 将烧瓶中的水和待蒸馏的物质存在下加热至沸,以便产生蒸汽。蒸馏过程中,混浊液随热蒸气冷凝集聚在接受甁中,当蒸馏近结束时,蒸出液由混浊变澄清。有机物和水的混合物蒸气经过冷凝管冷凝成乳浊液进入接受器,控制馏出速度2-3滴/s。当被蒸物质全部蒸出后,蒸出液由混浊变澄清,此时不要结束蒸馏,要再多蒸出10-20mL的透明馏出液方可停止蒸馏。
iii.结束蒸馏 蒸馏结束后,拆除实验装置。
回答以下问题:
(1)合成丹皮酚的实验中,“安全管需几乎插到发生器的底部”的目的是 ▲ 。
(2)制备2,4-二羟基苯乙酮的实验中,使用油浴加热的目的是 ▲ 。
(3)水蒸气蒸馏过程中,控制水蒸气发生器的盛水量以其容积的3/4为宜的原因是 ▲ 。
(4)关于本实验的下列说法中,正确的是 ▲ 。
A.用盐水浸泡-水蒸气蒸馏法提取丹皮酚的实验中,“测定计算抽滤后的溶液中丹皮酚的产量”,即是测定抽滤所得丹皮酚量
B.“馏出液分2次接收,每次各250 mL”和“蒸出10-20mL的透明馏出液再停止蒸馏”的目的不同
C.要尽量缩短水蒸气发生器与长颈圆底烧瓶之间的距离,以减少水蒸气的冷凝
D.在水蒸气发生器与蒸气导入管之间装一个T形管的目的是及时除去冷凝下来的水滴
E.丹皮酚不能使滴有酚酞的NaHCO3溶液褪色
F.取110g间苯二酚、154mL乙酸、163g氯化锌的目的是确保间苯二酚完全反应
(5)为测定某丹皮酚粗产品中丹皮酚的含量,进行如下实验:取0.500g丹皮酚样品,加水配制成250.000mL溶液,取25.000mL溶液稀释成250.000mL,再取25.000mL溶液用0.001mol/L标准NaOH溶液滴定(假设各步反应均完全进行)。
i.该学生用标准0.001mol/L NaOH溶液滴定盐酸的实验操作如下:
①用酸式滴定管取丹皮酚溶液25.000mL,注入锥形瓶中,加入指示剂;②用待测定的溶液润洗酸式滴定管;③用蒸馏水洗干净滴定管;④取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上2~3cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下;⑤检查滴定管是否漏水;⑥另取锥形瓶,再重复操作一次;⑦把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度.
则滴定操作的正确顺序是(用序号填写): ▲ 。
ii.某实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示.根据表中数据计算出的待测丹皮酚粗产品中丹皮酚的平均质量分数是 ▲ %.
(6)下列关于本实验中涉及的各实验操作的叙述中,正确的是 ▲ 。
A.抽滤过程中,安装好仪器后,将滤纸放入布氏漏斗内,用蒸馏水润湿滤纸,微开水龙头,手指绕着滤纸边缘顺时针移动一圈,使滤纸紧贴在漏斗瓷板上
B.用电子天平称取丹皮酚,当天平显示的称量值达到所需要求且不变时,表示称量完成,此时即可打开侧门读数,读完数后,取下药品,继续实验
C.配制NaOH溶液,转移溶液引流时,玻璃棒下端伸到容量瓶瓶颈部的刻度线以下部分,上部不得接触瓶颈;三次洗涤完后,容量瓶最好留下10%的空余空间
D.酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗就直接装入标准液,会使得测定结果偏低
(7)某研究小组以硫酸二甲酯在不同条件下的水解反应来探究外界条件对反应速率的影响,设计实验如下,则下列有关说法不正确的是 ▲ 。
A.该同学在实验中采用的研究方法是控制变量法
B.②和③的液相体系中,硫酸二甲酯完全水解的时间相同
C.实验①和②探究其他条件不变时NaOH浓度对相关反应速率的影响实验
D.其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验③⑤
32.(10分)【加试题】药物中间体M的合成路线流程图如下:
请回答下列问题:
(1)下列说法中正确的是 ▲ 。
A.化合物A只有1种结构可以证明苯环不是单双键交替的结构
B.可利用酸性KMnO4溶液实现A→B的转换
C.步骤④、⑤、⑥所属的有机反应类型各不相同
D.化合物C具有弱碱性
(2)化合物F的结构简式是 ▲ 。
(3)步骤⑥可得到一种与G分子式相同的有机副产物,其结构简式是 ▲ 。
(4)写出I+G→M的化学方程式 ▲ 。
(5)写出C16H15O6N同时符合下列条件的同分异构体的结构简式 ▲ 。
①分子中具有联苯结构,能与FeCl3溶液发生显色反应,能发生水解反应与银镜反应,且完全水解后只有两种物质的量之比为1:2的水解产物;
②1H-NMR谱和IR谱检测表明分子中有7种化学环境不同的氢原子,没有N—H键。
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