题目内容
【化学——选修5：有机化学基础】(15分)
有机物A是最常用的食用油抗氧化剂。已知：①A的相对分子质量不小于200，也不大于250；②A在氧气中完全燃烧只生成二氧化碳和水，且生成的二氧化碳、水和消耗氧气的物质的量之比为20?：12?：21，③A可发生如下转化：
已知B的相对分子质量为60，分子中只含一个甲基。C的结构可表示为：
(其中：—X，—Y均为官能团)。
请回答下列问题：
（1）根据系统命名法，B的名称为____________。
（2）官能团—X的名称为____________，高聚物E的链节为____________。
（3）A的结构简式为____________。
（4）反应⑤的化学方程式______________________。
（5）C有多种同分异构体，写出其中2种符合下列要求的同分异构体的结构简式____________。
Ⅰ.含有苯环
Ⅱ.能发生银镜反应
Ⅲ.不能发生水解反应
（6）从分子结构上看，A具有抗氧化作用的主要原因是____________(填序号)。
a．含有苯环 b．含有羰基 c．含有酚羟基
（1）1－丙醇 （2分）
（2） 羧基 （2分） ， 
（2分）
（3）
（2分）
（4）
（3分）
（5）
、
（2分）
（6）c（2分）
【解析】
试题分析：（1）根据题意可知nA+21O2=20CO2+12H2O，则A的最简式是C10H12O5，A的相对分子质量不小于200，也不大于250，所以A的分子式即为C10H12O5；根据A发生的反应可知A分子中含有酯基；已知B的相对分子质量为60，分子中只含一个甲基，所以B为醇类，符合题意的醇是1-丙醇，则B的名称是1-丙醇；
（2）A中有5个O原子，C分子中含有羧基和酚羟基，且B是1-丙醇，所以C中只有7个C原子，所以X是-COOH,Y是酚羟基，X的名称是羧基；1-丙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成1-丙烯，1-丙烯发生加聚反应生成高分子化合物E，所以E的链节是；
（3）根据以上分析可知A是C与甲醇反应生成的酯，其结构简式是；
（4）C中的羧基与碳酸氢钠反应，酚羟基不与碳酸氢钠反应，所以化学方程式是；
（5）根据题意，C的同分异构体中不含酯基，含有醛基，所以将C中的羧基改为醛基，则增加一个羟基，所以符合题意的C的同分异构体的结构简式是、；
（6）从分子结构上看，A具有抗氧化作用，是因为该分子中含有酚羟基，可发生氧化反应，所以可起到抗氧化的作用，答案选c。
考点：考查有机物的推断，分子式的计算与判断，官能团的性质与应用，同分异构体的判断
（10分）铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：
（1）黄铁矿（FeS2）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为：
3FeS2＋8O2
6SO2＋Fe3O4，若3 mol FeS2参加反应转移 mol电子。
（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为 ；腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为 。
（3）与明矾相似，硫酸铁也可用作絮凝剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是 。
（4）下表中，对陈述I、II及其有无因果关系的判断，都正确的是_____（填字母）
选项 | 陈述I | 陈述II | 判断 |
A | 铁是地壳中含量最高的金属元素 | 铁是人类最早使用的金属材料 | I对；II对；有 |
B | 常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 | 高温下氢气能还原氧化铁生成铁 | I对；II对；无 |
C | 铁属于过渡金属元素 | 铁和铁的某些化合物可以用作催化剂 | I错；II对；无 |
D | 铁在空气中表面生成致密氧化膜 | 可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸 | I对；II对；有 |
（15分）苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，某化学小组采用如图装置
以苯甲酸、甲醇为原料制取苯甲酸甲酯。有关物质的物理性质见下表所示：
苯甲酸 | 甲醇 | 苯甲酸甲酯 | |
熔点/℃ | 122.4 | -97 | -12.3 |
沸点/℃ | 249 | 64.3 | 199.6 |
密度/g.cm-3 | 1.2659 | 0.792 | 1.0888 |
水溶性 | 微溶 | 互溶 | 不溶 |
Ⅰ．合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol 甲醇,再小心加入 3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒沸石，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品。
（1）甲装置的作用是： ；冷却水从 （填“a”或“b”）口进入。
（2）化学小组在实验中用过量的反应物甲醇，其理由是 。
Ⅱ．粗产品的精制
苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，现拟用下列流程进行精制
（1）试剂1可以是 （填编号），作用是 。
A.稀硫酸 B.碳酸钠溶液 C.乙醇
（2）操作2中，收集产品时，控制的温度应在 ℃左右。
（3）实验制得的苯甲酸甲酯精品质量为10g，则苯甲酸的转化率为 （结果保留三位有效数字）。
（4）本实验制得的苯甲酸甲酯的产量低于理论产量，可能的原因是 （填编号）。
A．蒸馏时从100℃开始收集产品
B．甲醇用量多了
C．制备粗品时苯甲酸被蒸出
（8分）PM2.5是连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx 等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度/mol?L-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据计算PM2.5试样的pH 。
（2）NOx 汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：
则N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为
（3）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：
①用离子方程式表示反应器中发生的反应：
②将生成的氢气与氧气分别通入两个多孔惰性电极，KOH溶液作为电解质溶液，负极的电极反应式_ _。
（13分）X、Y、Z、W四种常见元素，其相关信息如下表：
元素 | 相关信息 |
X | 空气含量最多的元素 |
Y | 3p能级只有一个电子 |
Z | 单质用于制造集成电路和太阳能板的主要原料 |
W | 常见化合价有+2、+3，其中一种氧化物为红褐色 |
（1）W位于周期表的第 周期，第 族。
（2）用“>”或“<”填空。
离子半径 | 电负性 | 第一电离能 | 单质熔点 |
X Y Z | Z W | X Z | X W |
（3）X2、碳和Z的氧化物在1300℃时可合成Z3X4。写出该反应化学方程式 。Z3X4是一种耐高温的结构陶瓷材料，是 化合物（填“共价”或“离子”）。
（4）查阅资料知道：
4Y(s)＋3O2(g)=2Y2O3(s) △H=－3351．4 kJ．mol－1
3W(s)＋2O2(g)=W3O4(s) △H=－1120 kJ．mol－1
则Y与W3O4反应的热化学方程式是： 。