1、山东省烟台市中英文学校2021届高三化学上学期冬学竞赛试题（含解析）可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Cd-112一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。1. 成语、古诗词、谚语等都是我国传统文化的瑰宝。下列有关解读错误的是选项传统文化化学角度解读A兰陵美酒郁金香，玉碗盛来琥珀光“香”主要因为美酒含有酯类物质B百炼成钢、钢筋铁骨生铁在高温下挥发除去碳等杂质转化成钢C三月打雷麦谷堆在雷电作用下N2转化成能被作物吸收的氮元素D本草经集注记载“如握盐雪不冰，强烧之，紫青烟起云是真硝石也”利用物理方法（焰色反应）可以检验钠盐和
2、钾盐A. AB. BC. CD. D【答案】B【解析】【分析】【详解】A酒放置时间长，部分乙醇转化成乙酸乙酯等酯类物质，具有果香味，A项正确；B工业上把生铁炼成钢是用氧气或铁的氧化物作氧化剂在高温条件下把生铁中的过量的碳和其它杂质氧化成气体或炉渣除去，B项错误；C在雷电作用下空气中N2和O2反应生成NO，经过一系列化学反应最终形成可溶性硝酸盐，增加土壤中氮肥含量，有利于作物生长，C项正确；D钠盐和钾盐焰色反应的颜色不同，焰色反应是物理变化，D项正确；答案选B。2. 下列化学用语或描述中，正确的是( )A. 对硝基甲苯的结构简式：B. SO3的水溶液能导电，说明SO3是电解质C. 四氯化碳的电子
3、式：D. CO2的比例模型：【答案】D【解析】【分析】【详解】A在对硝基甲苯中，N原子与苯环上的C原子形成共价键，应直接相连，其结构简式为，故A错误；B在水溶液中或熔融状态下自身能电离出离子而导电的化合物为电解质，二氧化硫自身不能电离，是非电解质，故B错误；C四氯化碳分子中，每个C与四个Cl形成四对共用电子对，C、Cl原子均满足8电子稳定结构，其电子式为，而上述电子式的表达式中Cl的孤对电子未标出来，故C错误；D二氧化碳为直线型结构，C的原子半径大于O原子半径，其比例模型为，故D正确；答案为D。3. 下列装置或操作能达到相应实验目的的是( )ABCD配制0.10molL-1NaOH溶液除去氯气
4、中的HCl实验室制取氨气用此装置制备气体并测量生成的气体体积，可以减少误差A. AB. BC. CD. D【答案】D【解析】【分析】【详解】A不能在容量瓶中溶解固体，应在烧杯中溶解，故A错误；B氯气与水反应生成HCl，HCl与碳酸氢钠反应，不能除杂，可选饱和食盐水洗气，故B错误；C氨气极易溶于水，不能用排水法收集，故C错误；D装置中，分液漏斗和烧瓶之间用橡皮管连接，可以防止因向烧瓶中加入液体而引起气体体积的变化，故用此装置制备气体并测量生成的气体体积，可以减少误差，故D正确；答案选D。4. 合成导电高分子材料 PPV 的反应：n+n+（2n-1）HI下列说法正确的是（ ）A. 合成 PPV 的
5、反应为加聚反应B. PPV 与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元C. 和苯乙烯互为同系物D. 通过质谱法测定 PPV 的平均相对分子质量，可得其聚合度【答案】D【解析】【分析】【详解】A由题干反应方程式可知，合成PPV的反应为缩聚反应，A错误；B由题干图可知，合成PPV的反应为缩聚反应，而不是加聚反应，PPV的重复结构单元为，聚苯乙烯的重复结构单元为，二者不相同，B错误；C同系物是指结构相似，组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，故和苯乙烯不互为同系物，C错误；D质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量，质谱图中数值最大的即是该分子的相对分子质量，可得其聚合度，D正确；故答案为：D。5. 某有
6、机化工品R的结构简式如图所示。下列有关R的说法正确的是A. R的分子式为C10H10O2B. 苯环上一氯代物有2种C. R分子中所有原子可共平面D. R能发生加成、氧化和水解反应【答案】D【解析】【分析】【详解】AR的分子式为C10H8O2，A项错误；B苯环上4个氢原子位置不对称，故苯环上一氯代物有4种，B项错误；CCH3中四个原子不可能共平面，则R分子中所有原子不可能共平面，C项错误；DR含有酯基、碳碳双键和苯环，能发生水解反应、加成反应和氧化反应，D项正确；答案选D。【点睛】确定多官能团有机物性质步骤：（1）找出有机物所含的官能团，如碳碳双键、碳碳叁键、醇羟基、酚羟基、羧基等等；（2）联想
7、每种官能团的典型性质；（3）结合选项分析对有机物性质描述的正误。注意：有些官能团性质会交叉，如碳碳叁键与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与氢气发生加成反应等。6. 2016北京在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯沸点/13814413980熔点/1325476下列说法不正确的是A. 该反应属于取代反应B. 甲苯的沸点高于144 C. 用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来D. 从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来【答案】B【解析】【分析】【详解】A甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得，属于取代
8、反应，故A正确；B甲苯的相对分子质量比二甲苯小，故沸点比二甲苯低，故B错误；C苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大，可以用蒸馏的方法分离，故C正确；D因为对二甲苯的沸点较高，将温度冷却至-2513，对二甲苯形成固体，从而将对二甲苯分离出来，故D正确；故选B。7. 下列离子方程式正确且符合题意的是A. 向Ba(NO3)2溶液中通入SO2，产生白色沉淀，发生的离子反应为Ba2+SO2+H2O=BaSO3+2H+B. 向K3Fe(CN)6溶液中加入少量铁粉，产生蓝色沉淀，发生的离子反应为Fe+2Fe(CN)63-=Fe2+2Fe(CN)64-，3Fe2+2Fe(CN)63-=Fe3Fe(CN)62C. 向
9、酸化的KMnO4溶液中加入少量Na2S，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明一定发生离子反应：8MnO4-+5S2-+24H+=8Mn2+5SO42-+12H2OD. 向FeI2溶液中滴加少量氯水，溶液变黄色：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-【答案】B【解析】【分析】【详解】ABaSO3和HNO3不能大量共存，白色沉淀是BaSO4，A项错误；B铁氰化钾可氧化铁单质生成亚铁离子，Fe2+与K3Fe(CN)6溶液反应生成具有蓝色特征的铁氰化亚铁沉淀，离子方程式正确，B项正确；C不能排除是用硫酸对高锰酸钾溶液进行酸化，故酸化的高锰酸钾溶液中可能含有H2SO4，则不能证明上述离子反应一定发生，
10、C项错误；D还原性：I-Fe2+，少量氯水优先氧化碘离子，离子方程式应为2I-Cl2=I22Cl-，D项错误；答案选B。【点睛】离子方程式书写正误判断方法：（1）一查：检查离子反应方程式是否符合客观事实；（2）二查：“=”“”“”“”是否使用恰当；（3）三查：拆分是否正确。只有易溶于水的强电解质能拆写成离子，其他物质均不能拆写；（4）四查：是否漏写离子反应；（5）五查：反应物的“量”过量、少量、足量等；（6）六查：是否符合三个守恒：质量守恒、电荷守恒以及得失电子守恒。8. 如图为氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法不正确的是A. 过程中断裂极性键CCl键B. 过程中O+O
11、 = O2是吸热过程C. 过程可表示为O3+Cl = ClO+O2D. 上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂【答案】B【解析】【分析】【详解】A根据图像可知，过程中断裂极性键CCl键，A说法正确；B根据图像可知，过程为氧化氯得到能量分解生成氧原子与氧原子生成氧气，但O+O = O2是新键形成的过程，为放热过程，B说法错误；C过程为氯原子与O3反应生成氧气和氧化氯，可表示为O3+Cl = ClO+O2，C说法正确；D上述过程说明氟利昂中氯原子参与反应，反应前后仍旧为氯原子，则氯原子是破坏O3的催化剂，D说法正确；答案为B。9. 一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片
12、段如下图下列关于该高分子的说法正确的是A. 完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同的化学环境B. 完全水解产物的单个分子中，含有官能团COOH或NH2C. 氢键对该高分子的性能没有影响D. 结构简式为：【答案】B【解析】【分析】【详解】A、芳纶纤维的结构片段中含肽键，完全水解产物的单个分子为、，、中苯环都只有1种化学环境的氢原子，A错误；B、芳纶纤维的结构片段中含肽键，完全水解产物的单个分子为、，含有的官能团为-COOH或-NH2，B正确；C、氢键对该分子的性能有影响，如影响沸点等，C错误；D、芳纶纤维的结构片段中含肽键，采用切割法分析其单体为、，该高分子化合物由、通过缩聚反应形成，
13、其结构简式为，D错误；答案选B。10. 化学在科技进步方面发挥着重要的作用。下列说法正确的是A. 是制备有机发光二极管OLED的材料之一，其属于有机高分子化合物B. 2019世界能源大会把核能作为含碳能源重要替代品，核电站把化学能转化为电能C. DAC法能够实现直接从空气中捕获二氧化碳，该法可缓解全球日益严重的温室效应D. 以纯净物聚丙烯为原料生产的熔喷布口罩，在“新冠肺炎战疫”中发挥了重要作用【答案】C【解析】【分析】【详解】从的结构简式可以看出，其属于有机小分子，不属于有机高分子化合物，A错误；核电站把核能经过一系列转化，最终转化为电能，B错误；捕获空气中的CO2可使空气中CO2的含量降低
14、，能够减缓温室效应，C正确；不同的聚丙烯分子的聚合度可能不同，所以，聚丙烯属于混合物，D错误。二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有1个或2个选项符合题意，全都选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11. 聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，其结构表示如下：（图中虚线表示氢键）下列说法不正确的是（）A. 聚维酮分子由（m+n）个单体聚合而成B. 聚维酮的单体是：C. 聚维酮碘是一种水溶性物质D. 聚维酮在一定条件下能发生水解反应【答案】A【解析】【分析】【详解】A聚维酮碘是由聚维酮和HI3通过氢键形成的，由聚维酮碘的结构
15、：可知，聚维酮分子是由2m+n个单体加聚而成，A项错误；B由聚维酮碘的结构：可知，聚维酮的单体是，B项正确；C聚维酮可以与HI3形成氢键，则由聚维酮碘的结构推测，其也可以与水形成氢键，C项正确；D聚维酮的结构中含有肽键，所以能在一定条件下发生水解，D项正确；答案选A。【点睛】考虑物质的溶解性时，可以从三个因素入手进行判断：一是，溶质分子和溶剂分子极性相似相溶；二是，溶质分子与溶剂分子之间能形成氢键，溶解性会有明显提高；三是，溶质分子与溶剂分子可以发生可逆反应，溶解性会适当提高。12. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是选项实验操作和现象结论AKI淀粉溶液中滴入氯水变蓝，再通入SO2，蓝
16、色褪去SO2具有还原性B向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液，生成黑色沉淀Ksp(CuS)Ksp(ZnS)C将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液变红稀硫酸能氧化Fe2+D向AgNO3溶液中滴加过量氨水，得到澄清溶液Ag+与NH3H2O能大量共存A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】【分析】【详解】ASO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4，KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝，再通入SO2，蓝色褪去，体现SO2的还原性，故A正确； BNa2S和CuSO4溶液反应能生成黑色CuS沉淀，所以不能说明Ksp(CuS)Ksp(ZnS)，故 B错误；C将Fe(NO3
17、)2样品溶于稀硫酸，发生反应3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+NO+2H2O，硝酸能氧化Fe2+，故C错误；D向AgNO3溶液中滴加过量氨水，得到澄清溶液，生成 ，故D错误；选A。13. 香豆素类化合物，具有多种生理和药理活性。甲、乙、丙是三种典型的香豆素类化合物，关于这三种化合物的叙述正确的是( )A. 甲属于芳香烃B. 乙能发生缩聚反应和加成反应C. 丙的核磁共振氢谱有六种吸收峰D. 甲、乙、丙均易溶于水【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.甲中含有O元素，不属于烃，故A错误；B.乙中含有碳碳双键，能够发生加成反应，含有酚羟基，能够与醛发生缩聚反应，故B正确；C.丙的结构不对称，共有
18、六种类型的氢原子，则核磁共振氢谱有六种吸收峰，故C正确；D.甲属于酯类，难溶于水，故D错误；故选BC。【点睛】14. 某废水含Na+、K+、Mg2+、Cl-和SO等离子。利用微生物电池进行废水脱盐的同时处理含OCN-的酸性废水，装置如图所示。下列说法错误的是( )A. 好氧微生物电极N为正极B. 膜1、膜2依次为阳离子、阴离子交换膜C. 通过膜1和膜2的阴离子总数一定等于阳离子总数D. 电极M的电极反应式为2OCN-6e-+2H2O=2CO2+N2+4H+【答案】BC【解析】【分析】根据图给信息可知，M电极上OCN-失去电子生成CO2和N2，即M为负极，电极反应式为2OCN-6e-+2H2O2
19、CO2+N2+4H+，则N电极为正极，O2得到电子生成OH-，电池放电时，阳离子移向正极N，阴离子移向负极N，废水中的Na+、K+、Mg2+、Cl-和SO42-等离子通过离子交换膜发生定向移动，使废水合格，所以膜1为阴离子交换膜、膜2为阳离子交换膜，据此分析解答。【详解】A由物质转化知，OCN-中C为+4价，N为-3价，在M极上N的化合价升高，说明M极为负极，N极为正极，A正确；B在处理过程中，M极附近电解质溶液正电荷增多，所以阴离子向M极迁移，膜1为阴离子交换膜，N极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-，N极附近负电荷增多，阳离子向N极迁移，膜2为阳离子交换膜，B错误；C根据电荷守恒知，迁
20、移的阴离子、阳离子所带负电荷总数等于正电荷总数，但是离子所带电荷不相同，故迁移的阴、阳离子总数不一定相等，C错误；DM极发生失电子的氧化反应，结合电子守恒和电荷守恒得到电极反应式为2OCN-6e-+2H2O2CO2+N2+4H+，故D正确。答案选BC。15. 已知25时，水溶液中AgBr的Ksp为5.010-13，AgI的Ksp为8.310-17。t时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图1所示。已知：pAg=-lgc(Ag+)。图2所示是25时向10mLAgNO3溶液中加入0.1molL-1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液体积(单位mL)变化的曲线(实线)。下列说法错误的是
21、( )A. 可知t25B. 在a点未达到沉淀溶解平衡，可采用加入适量的AgNO3固体使溶液对应的离子浓度到达c点C. 图2中x点的坐标为(100，6)，原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1molL-1D. 把0.1molL-1的NaCl换成0.1molL-1NaI，则图像在终点后变为曲线z【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得，该温度下Ksp(AgBr)4.910-13，比25时的小，AgBr的溶解度随温度升高而增大，故t25，故A正确；B.a点对应的Qcc(Ag+)c(Br-)Ksp(AgBr)，没有达到沉淀溶解平衡，a点和c点c(Br-)相同
22、，需要增大c(Ag+)，故可以加入适量的AgNO3固体，故B正确；C.加入氯化钠溶液的体积为0时，pAg0，所以硝酸银溶液的浓度是1.0molL-1，硝酸银的物质的量为1.0molL-10.01L=0.01mol，pAg6时，二者恰好反应完全，所以氯化钠的物质的量为0.01mol，溶液的体积是=0.1L=100mL，即x坐标为(100，6)，故C错误；D. pAg6时，二者恰好反应完全，银离子和氯离子的浓度是10-6molL-1，Ksp(AgCl)110-12，可得碘化银的Ksp小于氯化银的，所以如果换成0.1molL-1NaI，则图像在终点后Ag+浓度变小，pAg增大，故选曲线y，故D错误；
23、答案选CD。三、非选择题：本题共5小题，共60分。16. 克霉唑为广谱抗真菌药，对多种真菌尤其是白色念珠菌具有较好的抗菌作用，其合成路线如下图：已知：甲苯与氯气在三氯化铁催化下得到两种物质： 和。 回答下列问题：(1)E的名称是_；F中的官能团名称为_。(2)合成克霉唑的过程中，发生最多的反应类型是_。(3)在由B制取E的过程中，不是由B一步反应生成E，其原因为_。(4)写出CD的化学方程式_。(5)M与G互为同分异构体，满足下列两个条件的M有_种(不包括G本身)含有三个苯环苯环之间不直接相连 写出其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积比为22111的结构简式_。(6)结合题中信息，写出用苯为原料
24、，制备的合成路线_(无机试剂任选)。【答案】 (1). 邻氯甲苯 (2). 氯原子 (3). 取代反应 (4). 甲苯直接发生氯代反应得到邻氯甲苯和对氯甲苯难以分离 (5). (6). 14 (7). (8). 【解析】【分析】由流程图和已知信息可知D的结构简式为，再根据各物质的结构简式和官能团性质分析推断；同分异构体书写时利用等效氢的方法写出同分异构体。【详解】（1）E的结构简式为，名称为邻氯甲苯；F的结构简式为，官能团为氯原子，故答案为：邻氯甲苯；氯原子；（2）A到B为取代反应，B到C为取代反应，C到D为取代反应，D到E为水解反应，也为取代反应，E到F为取代反应，F到G为取代反应，G到H为
25、取代反应，故最多的反应为取代反应，故答案为：取代反应；（3）由已知信息可知甲苯与氯气在三氯化铁催化下得到两种物质： 和，邻氯甲苯和对氯甲苯难以分离，故答案为：甲苯直接发生氯代反应得到邻氯甲苯和对氯甲苯难以分离；（4）CD的化学方程式为：,故答案为：；（5）M与G互为同分异构体，满足含有三个苯环苯环之间不直接相连；则三个苯环必定连在同一碳原子上，其一氯代物有四种位置分别为1,2,3,4，则二氯代物有14种，取代位置分别为1，2；1,3；1,4；5,6；5,7；5,8；5，9；6，7；6,8；5,2；5,3；5,4；6,3；6,4；7,4；共15种结构，除去G本身，则有14种同分异构体，其中核磁共
26、振氢谱有5组峰，且峰面积比为22111的结构简式为，故答案为：14；（5）)结合题中信息，用苯为原料，制备的合成路线为：，故答案为：。17. 化合物M是一种药物中间体。实验室以烃A为原料制备M的合成路线如图所示。请回答下列问题：已知：R1COOH+R2COR3。R1CH2COOR2+R3COOR4+R4OH、均表示烃基(1)的核磁共振氢谱中有_组吸收峰；B的结构简式为_。(2)的化学名称为_；D中所含官能团的名称为_。(3)所需的试剂和反应条件为_；的反应类型为_。(4)的化学方程式为_。(5)同时满足下列条件的M的同分异构体有_种不考虑立体异构。五元环上连有2个取代基能与溶液反应生成气体能发
27、生银镜反应(6)参照上述合成路线和信息，以甲基环戊烯为原料无机试剂任选，设计制备的合成路线：_。【答案】 (1). 1 (2). (3). 氯环己烷 (4). 碳碳双键 (5). 乙醇溶液、加热 (6). 酯化反应 (7). +CH3CH2OH (8). 6 (9). 【解析】【分析】根据流程图，烃A在氯化铁条件下与氯气发生取代反应生成B，B与氢气加成生成C，结合C的化学式可知，A为，B为，C为，根据题干信息可知，D中含有碳碳双键，则C发生消去反应生成D，D为，D中碳碳双键被高锰酸钾氧化生成E，E为，E与乙醇发生酯化反应生成F，F为，根据信息，F在乙醇钠作用下反应生成M()，据此分析解答。【详
28、解】(1)的结构简式为，A中只有1种氢原子，核磁共振氢谱中有1组吸收峰；B的结构简式为，故答案为：1；(2)C的结构简式为，化学名称为氯环己烷；D的结构简式为，D中所含官能团为碳碳双键，故答案为：氯环己烷；碳碳双键；(3)C的结构简式为，D的结构简式为，为卤代烃的消去反应，反应条件为NaOH乙醇溶液、加热；E的结构简式为，F的结构简式为，的反应类型为酯化反应或取代反应，故答案为：NaOH乙醇溶液、加热；酯化反应或取代反应；(4)F的结构简式为，M的结构简式为，根据信息，的化学方程式为+CH3CH2OH，故答案为：+CH3CH2OH；(5) M为，同时满足：五元环上连有2个取代基；能与溶液反应生
29、成气体，说明含有羧基；能发生银镜反应，说明含有醛基，满足条件的M的同分异构体有：、，一共6种，故答案为：6； (6) 以甲基环戊烯()合成，要想合成，需要先合成，因此需要将碳碳双键打开，根据信息，碳碳双键打开后得到，只需要将中的羰基与氢气加成即可，具体的合成路线为，故答案为：。18. 甲基叔丁基醚常用来代替四乙基铅作汽油添加剂，它能改善汽油的辛烷值分布，提高燃料的经济性。它无毒，和汽油有很好的互溶性。实验室可以用甲醇和叔丁醇为原料制备甲基叔丁基醚：(CH3)3COH+CH3OH(CH3)3COCH3+H2O。实验装置如图所示。实验步骤：在装有分馏柱、温度计的100mL烧瓶中，加入45mL10%
30、的H2SO4、10mL(0.25mol)甲醇和12mL(0.125mol)叔丁醇，混合均匀。投入几粒碎瓷片，加热至烧瓶中的温度达到7580时，产物便慢慢被分馏出来。调整热源，控制分馏柱柱顶温度为(512)，分馏，收集产物。分馏时间约为1小时，当顶端温度明显波动时停止加热。将馏出物移入分液漏斗中，用水多次洗涤，每次3mL水，直到醚层清澈透明。分出醚层，用少量无水碳酸钠干燥，滤去固体，将醚转移到干燥的回流装置中，加入0.20.4g金属钠，加热回流20分钟后，改成蒸馏装置，蒸馏收集5456的馏分。称重、计算产率。参考数据如下表：物质沸点/密度/(gmL-1)甲醇(CH3OH)64.70.7915叔丁
31、醇(CH3)3COH82.60.7887甲基叔丁基醚(CH3)3COCH354.0-注：甲基叔丁基醚与水形成的共沸物的沸点约为51。回答下列问题：(1)制备过程中加入碎瓷片的作用为_，硫酸的作用为_。(2)图中E的位置应安装下列仪器中的_(填“A”“B”或“C”)，该仪器的名称为_。(3)本实验中，分馏柱的使用可以达到_的目的，而馏出物水洗后，可用_操作将醚水混合物分离。(4)本实验中先用无水碳酸钠干燥，再加入金属钠回流的目的是_。(5)若称重后得到产品9.35g，则此次实验的产率为_%。(6)本实验中使用的硫酸若改为70%的浓硫酸，则产率会_(填“降低”或“升高”)，原因可能是_。【答案】
32、(1). 防暴沸 (2). 催化剂 (3). A (4). 直形冷凝管 (5). 提高产品的纯度，同时使反应物冷凝回流，提高转化率 (6). 分液 (7). 逐级干燥，深度除水，同时避免金属钠与水反应过于剧烈引燃产物 (8). 85 (9). 降低 (10). 发生叔丁醇消去或者甲醇氧化等副反应，损耗原料【解析】【分析】根据实验原理(CH3)3COH+CH3OH(CH3)3COCH3+H2O并结合实验的基本操作分析，计算产率时要根据原子守恒计算理论产量；结合浓硫酸有强氧化性和脱水性分析副反应。【详解】(1)液体混合物加热易产生暴沸现象，则制备过程中加入碎瓷片的作用是防暴沸，硫酸在甲基叔丁基醚的
33、制备中作能加快反应速率，起催化剂作用；(2)结合实验步骤知，图中E位置的仪器冷凝的作用，应用直形冷凝管(3)本实验中，分馏柱的作用是提高产品的纯度，同时使反应物冷凝回流，提高转化率；馏出物水洗后，用分液的方法将醚水混合物分离；(4)Na能与水反应生成NaOH和H2，应先除去水，则先用无水碳酸钠干燥，再加入金属钠回流的目的是逐级干燥，深度除水，同时避免金属钠与水反应过于剧烈引燃产物；(5)实验的产率100%100%85%；(6)本实验中用10%的硫酸作催化剂，若改为70%的浓硫酸，则叔丁醇在浓硫酸作用下会发生消去反应，甲醇也会被浓硫酸氧化，这些副反应都会使产率降低。【点睛】考查实验的设计和评价，
34、明确实验的原理和目的是解题关键，特别注意实验中可能发生的副反应，冷凝管中冷却水的流向与蒸气流向相反，这样冷却效果好。19. LiCoO2（钴酸锂）是锂离子电池的正极材料。以某海水为原料制备钴酸锂的一种流程如下：已知如下信息：该海水中含浓度较大的LiCl，含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。碳酸锂的溶解度与温度关系如图所示：常温下，几种难溶物质的溶度积数据如下：物质Li2CO3MgCO3CaCO3MnCO3Mg(OH)2Ksp2.510-26.810-62.810-92.310-116010-10请回答下列问题：（1）LiCoO2中钴的化合价为_。滤渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)
35、2、CaCO3和_（填化学式）。（2）调节pH=5的目的是_。（3）“沉锂”包括过滤、洗涤等，宜用_（填“热水”或“冷水”）洗涤Li2CO3。加入纯碱量与锂回收率的关系如表所示：序号沉淀质量/g碳酸锂含量/%锂回收率/%0.9110.0992.3677.671.0110.9790.1982.461.1111.4589.3785.271.2112.1484.8285.45从生产成本考虑，宜选择_（填序号）方案投料。（4）“除杂2”中调pH=13时c(Mg2+)=_molL-1。（5）“合成”中采用高温条件，放出一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出“合成”发生反应的化学方程式_。（6）在“合成”中
36、制备1 mol LiCoO2转移电子的物质的量为_。【答案】 (1). 3 (2). MnCO3 (3). 除去过量的Na2CO3，避免蒸发浓缩时析出Li2CO3 (4). 热水 (5). (6). 6.010-8 (7). 2Li2CO34CoCO3O24LiCoO26CO2 (8). 1mol【解析】【分析】【详解】（1）LiCoO2中锂为1价，氧为-2价，则钴为3价。由表中溶度积知，碳酸锰难溶于水，因此滤渣1中主要有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和MnCO3。答案为：3；MnCO3；（2）加入盐酸除去过量的碳酸钠，否则碳酸锂会在浓缩时析出，损失锂元素。答案为：除去过量的Na2CO
37、3，避免蒸发浓缩时析出Li2CO3；（3）碳酸锂的溶解度随温度升高而减小，用热水洗涤比冷水好，减小锂元素损失。从投料比看出，序号的比例中，投入碳酸钠量较小，锂回收率较高，可降低生产成本。答案为：热水；（4）pH=13，c(OH)=1101 molL1，c(Mg2+)=6.0108 molL1。答案为：6.0108；（5）在合成中钴的反应中钴的化合价升高，必有O2参与反应，副产物是CO2。答案为：2Li2CO34CoCO3O24LiCoO26CO2；（6）Co元素化合价从+2升高到+3价，生成1 mol LiCoO2转移1 mol电子。答案为：1mol。20. 两种重要的有机化工合成中间体F和Y
38、可用甲苯为主要原料采用以下路线制得：已知：2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH=CHCHO请回答下列问题：（1）写出A的结构简式_。（2）BC的化学方程式是_。（3）CD反应类型为_。（4）1molF最多可以和_molNaOH反应。（5）在合成F的过程中，设计BC步骤的目的是_。（6）写出符合下列条件的3种A的同分异构体的结构简式_、_、_。苯环上只有两种不同化学环境的氢原子能发生银镜反应（7）以X和乙醇为原料通过3步可合成Y，请设计合成路线_（无机试剂及溶剂任选）。【答案】 (1). (2). (CH3CO)2OCH3COOH (3). 氧化反应 (4). 3 (5). 氨
39、基易被氧化，在氧化反应之前需先保护氨基 (6). (7). (8). (9). CH3CH2OH CH3CHO【解析】【分析】分析有机合成过程，A物质为发生苯环上的对位取代反应生成的，故A为，结合已知条件，可知B为，结合BC的过程中加入的(CH3CO)2O以及D的结构可知，C为B发生了取代反应，-NH2中的H原子被-COCH3所取代生成肽键，CD的过程为苯环上的甲基被氧化成羧基的过程。D与题给试剂反应，生成E，E与H2O发生取代反应，生成F。分析X、Y的结构，结合题给已知条件，可知XY的过程为，据此进行分析推断。【详解】（1）从流程分析得出A为,答案为：；（2）根据流程分析可知，反应为乙酸酐与
40、氨基反应形成肽键和乙酸。反应方程式为：(CH3CO)2OCH3COOH。答案为：(CH3CO)2OCH3COOH；（3）结合C、D的结构简式，可知CD的过程为苯环上的甲基被氧化为羧基，为氧化反应。答案为：氧化反应；（4）F分子中含有羧基、氨基和溴原子，其中羧基消耗1 mol氢氧化钠，溴原子水解得到酚羟基和HBr各消耗1 mol氢氧化钠，共消耗3 mol。答案为：3；（5）分析B和F的结构简式，可知最后氨基又恢复原状，可知在流程中先把氨基反应后又生成，显然是在保护氨基。答案为：氨基易被氧化，在氧化反应之前需先保护氨基；（6）由得出苯环中取代基位置对称，由得出含有醛基或甲酸酯基，还有1个氮原子和1个氧原子，故为、。答案为：、；（7）根据已知条件需要把乙醇氧化为乙醛，然后与X反应再加热可得出产物。故合成路线为：CH3CH2OHCH3CHO。答案为：CH3CH2OHCH3CHO 。
