(含3套新高考模拟卷)2019-2020学年高中化学2.3.1化学平衡b测试选修4

D的结构简式为，由C与甲醇发生酯化反应生成D，可推断出C的结构简式为

，B与氢气发生加成反应生成C，结合B的分子式与第（4）问中“B能与溴水发生加成反

应”，可推断出B的结构简式为，A与丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成B，结合A的分子

式以及第（4）问中“A遇FeCl3溶液发生显色反应，1 mol A和1 mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1 mol

B、1 mol H2O和1 mol CO2”，可推断出A的结构简式为。

【详解】

（1）丙二酸的结构简式为：酯基；

；观察E结构简式可知，所含含氧官能团有：醚键、

（2）D生成E的方程式为：，故反应类型为

取代反应；

（3）由上述分析可知，C的结构简式为：；

（4）根据化学方程式配平可写出A生成B的化学方程式为：

；

（5）条件①：该结构简式中含有羧基；条件②：该结构简式中含有酚羟基；条件③：除苯环外，不含有其它杂环；可以酚羟基作为移动官能团，书写出主要碳骨架，再进行判断同分异构体总数，（1）

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中酚羟基有2个取代位置（不包含本身），（2）中酚羟基有3个取代

位置，（3）中酚羟基有4个取代位置，（4）中酚羟基有4个取代

位置，（5）中酚羟基有2个取代位置，故同分异构体一共有2+3+4+4+2=15种；核磁共振氢谱有

五组峰的结构简式为。

（6）对比苯甲醇和结构简式，根据题干信息，需将苯甲醇氧化生成苯甲醛，再模仿A

生成B的方程式生成，再根据碳碳双键与卤素单质加成再取代合成，故

合成路线为：

【点睛】

本题主要考查有机物的推断与合成，采用正推和逆推相结合的方法，逐步分析有机合成路线，可推出各有机物的结构简式，然后分析官能团推断各步反应及反应类型。官能团是决定有机物化学性质的原子或原子团，有机反应绝大多数都是围绕官能团展开，而高中教材中的反应原理也只是有机反应的一部分，所以有机综合题中经常会出现已知来推断部分没有学习过的有机反应原理，认识这些反应原理时可以从最简单的断键及变换的方法进行，而不必过多追究。

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四、综合题（本题包括2个小题，共20分） 18．锂在有机合成、电池等领域中有重要的作用。 I. LiAlH4的制备和应用如下图所示。

(1)锂元素在元素周期表中的位置_______________________。 (2)写出A的电子式___________________________。

(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，试写出反应③的化学方程式_________________。

II.磷酸亚铁锂是新型锂离子电池的首选电极材料，是以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液，析出磷酸亚铁锂沉淀，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得。在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下：

请回答下列问题：

(4)制备磷酸亚铁锂必须在惰性气体氛围中进行，其原因是_______________。 (5)阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为___________________。

(6)写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式_____________________。

(7)该电池充电时阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则放电时正极的电极反应式为___________。 【答案】第二周期第IA族被氧化

Fe-2e-+H2PO4-+Li+=LiFePO4+2H+

CH3COOH＋CH3CH2OH

CH3COOCH2CH3＋H2O防止亚铁化合物

FePO4+e-+Li+=LiFePO4

【解析】 【分析】

(1)Li是3号元素，根据原子核外电子排布确定其在周期表的位置；

(2)Li与H2在加热时发生反应产生LiH，该化合物为离子化合物，据此书写电子式；

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(3)LiAlH4将乙酸还原为乙醇，乙醇与乙酸发生酯化反应产生乙酸乙酯； (4)亚铁离子具有强还原性，制备过程中要防止亚铁化合物被氧化； (5)阳极铁失电子生成磷酸亚铁锂；

(6)M具有酯基，在碱性条件下可发生水解；

(7)根据锂离子电池在充电过程中的阳极产物，可写出电解的阳极电极反应式，电池放电时正极反应式与电解阳极反应式相反。 【详解】

(1)Li是3号元素，所以锂元素在元素周期表中的位置是第二周期第IA族； (2)Li与H2在加热时发生反应产生离子化合物LiH，其电子式为

；

(3) LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，一定条件下可以将乙酸还原生成的B为乙醇，乙醇与乙酸在浓硫酸存在时，在加热条件下发生酯化反应产生乙酸乙酯和水。所以反应③的化学方程式为：CH3COOH＋CH3CH2OH

CH3COOCH2CH3＋H2O

(4)亚铁离子具有强还原性，制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行，其原因是为了防止化合物中的Fe2+被氧化变为Fe3+；

(5)以铁棒为阳极，石墨为阴极，Fe失去电子变为Fe2+，将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，反应产生的Fe2+与电解溶液中的磷酸二氢铵、氯化锂反应，产生磷酸亚铁锂沉淀，所以阳极铁失电子生成磷酸亚铁锂，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为Fe-2e-+H2PO4-+Li+=LiFePO4+2H+； (6)M具有酯基，在碱性条件下可发生水解，M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式：

；

(7)锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，电极反应为LiFePO4=FePO4+Li++e-，该电池放电时，正极发生还原反应，与充电时的阳极反应相反，电极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4。 【点睛】

本题考查了元素的原子结构与元素的位置的关系、电子式及化学方程式的书写、原电池和电解质的工作原理等知识，注意原电池、电解池的两极反应，把握电极反应式的书写方法，题目难度中等。 七、工业流程

19．钒（V）为过渡元素，可形成多价态化合物，全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如下图：

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