(I)多项选择题
莽草酸是一种合成治疗甲型H1N1流感药物达菲的原料。鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。下列关于这两种有机物的说法不正确的是 。
A.两种酸都能与溴水反应 |
B.两种酸遇三氯化铁溶液都显紫色 |
C.鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键 |
D.等物质的量的两种酸与足量金属钠反应时,产生氢气的量相同 |
E.等物质的量的两种酸与足量氢氧化钠溶液反应时,消耗氢氧化钠的量相同
(II)
近年来,金属有机化合物的研究越来越引起化学家的重视,其研究成果已应用于有机合成。
(一)二茂铁[Fe(C5H5)2]是铁的一种金属有机化合物,结构如图(E表示铁),其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为:。核磁共振法能够区分这两种结构,在核磁共振氢谱中,正确的结构有 种峰,错误的结构有 种峰。
(二)Grignard试剂是镁的一种金属有机化合物,它的合成方法是:
RX+MgRMgX(Grignard试剂)
生成的卤代烃基镁与具有羰基结构的化合物(醛、酮等)发生反应,再水解就能合成各种指定结构的醇:
现以2-丁烯和必要的无机物为原料合成3,4-二甲基-3-己醇,进而合成一种分子式为C10H16O4的具有六元环的物质J,合成线路如下:(提示:H的一氯代物只有3种)
请按要求填空:
(1)3,4-二甲基-3-己醇的结构简式是 ,它是图示中的哪种物质 (填A~J的符号)。
(2)C+D→E的反应类型是______________,F→G的反应类型是________________。
(3)写出下列化学反应方程式(有机物请用结构简式表示):
A→B: 。
(4)图示中的二元酸的名称是 ;I和该二元酸除了能反应生成J外,还可以在一定条件下发生缩聚反应生成高聚物。试写出此高聚物的结构简式 。
(12分)甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇:CO ( g )+2H2 ( g ) CH3OH ( g )
H=-90.8 kJ·mol-1,在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO 和20 mol H2,CO 的 平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示,当达到平衡状态B 时,容器的体积为4 L。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为。
(2)如反应开始时仍充入10 mol CO 和20 mol H2,则在平衡状态A时,容器的体积V(A)=L。
(3)关于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)建立化学平衡状态时的标志是(填字母)。
A.CO的含量保持不变
B.容器中CH3OH浓度与CO浓度相等
C.2V正(CH3OH)=V正(H2)
D.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H=+41.3 kJ·mol-1,试写出由CO2和H2制取甲醇的热化学方程式。
(5)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。
实验室用下图装置模拟上述过程:
①写出阳极的电极反应式_______________。
②写出除去甲醇的离子方程式__________________。
(14分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑩在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)非金属性最强的是(填元素符号)、化学性质最不活泼的是______(填元素符号)。
(2)由①、④、⑥、⑨中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:____________________。
(3)②、③、⑨的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_____________(填化学式)。
(4)表中能形成两性氢氧化物的元素是(填元素符号),分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑧最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:,。
(5)请设计一个实验方案,比较④、⑧单质氧化性的强弱,并描述现象和结论:__
(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]钛的化合物如TiSe2、Ti(NO3)4、TiCl4、酒石酸钛等均有着广泛用途。
(1)写出Se的基态原子的外围电子排布式。
(2)酒石酸钛配合物广泛应用于药物合成。酒石酸(结构如图所示)中羧基氧原子的轨道杂化类型分别是,1 mol酒石酸中π键的数目是。
(3)TiCl4熔点是—25℃,沸点136.4℃,可溶于苯或CCl4,该晶体属于晶体;NO3—离子的空间构型为。
(4)主族元素A和钛同周期,具有相同的最外层电子数,元素B原子的p能级所含电子总数与s能级所含电子总数相等,且其形成的氢化物分子之间存在氢键。元素A、元素B和钛三者形成的晶体的晶胞如图所示,写出该晶体的化学式(用元素符号表示)。
(14分)近几年来关于氮污染的治理倍受关注。
(1)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化,其催化剂表面物质转化的关系如图1所示,化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。
①在图示的转化中,被还原的元素是,X的化学式为。
②SCR技术可使NOx与NH3的直接反应,实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为4:1时,写出发生反应的化学方程式:。
(2)加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+完全转化为N2,而本身被还原为NaCl。
①写出上述反应的离子方程式:。
②若处理废水产生了0.448 L N2(标准状况),则需消耗浓度为0.5 mol·L—1的次氯酸钠的体积为mL。
(3)某工业废水中含有毒性较大的CN—,可用电解法将其转变为N2,装置如图所示。气体甲是(写化学式),电解池中生成N2的电极反应式为。
[化学一选修3:物质结构与性质]利用铜萃取剂M,通过如下反应实现铜离子的富集:
(1)X难溶于水、易溶于有机溶剂,其晶体类型为。
(2)M所含元素的电负性由大到小顺序为,N原子以轨道与O原子形成σ键。
(3)上述反应中断裂和生成的化学键有(填序号)。
a.离子键
b.配位键
c.金属键
d.范德华力
e.共价键
(4)M与W(分子结构如图)相比,M的水溶性小,更利于Cu2+的萃取。M水溶性小的主要原因是。
(5)基态Cu2+的外围电子排布式为,Cu2+等过渡元素水合离子是否有颜色与原子结构有关,且存在一定的规律。判断Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的依据是。
离子 |
Sc3+ |
Ti3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
Zn2+ |
颜色 |
无色 |
紫红色 |
浅绿色 |
蓝色 |
无色 |