(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用
与水反应生成乙炔。
(1)
中
与
互为等电子体,
的电子式可表示为 ;1mol
中含有的
键数目为 。
(2)将乙炔通入
溶液生成
红棕色沉淀。
基态核外电子排布式为 。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈
。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。
(4)
晶体的晶胞结构与
晶体相似(如图所示),但
晶体中含有的中哑铃形
的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
晶体中1个
周围距离最近的
数目为 。
B.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在
溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(l)上述实验中过滤的目的是 。
(2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于 层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 。
(3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
| 催化剂 |
n(催化剂) |
硝化产物中各种异构体质量分数(%) |
总产率(%) |
||
| n(甲苯) |
对硝基甲苯 |
邻硝基甲苯 |
间硝基甲苯 |
||
| 浓H2SO4 |
1.0 |
35.6 |
60.2 |
4.2 |
98.0 |
| 1.2 |
36.5 |
59.5 |
4.0 |
99.8 |
|
| NaHSO4 |
0.15 |
44.6 |
55.1 |
0.3 |
98.9 |
| 0.25 |
46.3 |
52.8 |
0.9 |
99.9 |
|
| 0.32 |
47.9 |
51.8 |
0.3 |
99.9 |
|
| 0.36 |
45.2 |
54.2 |
0.6 |
99.9 |
①
NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为 。
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是 。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_ 、 。
实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少量的二氧化硫,有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。
(1)写出实验室制乙烯的反应方程式:
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是:Ⅰ___________;Ⅱ___________;Ⅲ___________;Ⅳ:浓溴水(将下列有关试剂的序号填入空格内)。
| A.品红溶液 | B.NaOH溶液 | C.浓H2SO4 | D.酸性KMnO4溶液 |
(3)能说明二氧化硫气体存在的现象是_______________________________。
(4)确证含有乙烯的现象是_________________________________________。
(5)写出Ⅳ中发生反应的化学方程式:。
写出下列有机物的结构简式:
(1)2,6-二甲基-4-乙基辛烷:;
(2)2-甲基-1-戊烯:;
(3)有A、B、C三种烃,它们的结构简式如下图所示:
A的名称是;B的名称是;
C的名称是。
选择下列某种答案的序号, 填入下表的空格
①同位素②同素异形体③同分异构体④同系物⑤同种物质
| 物质 |
丁烷与 |
红磷 |
氯仿与 |
氕与 |
新戊烷与 |
| 名称 |
2--甲基丙烷 |
与白磷 |
三氯甲烷 |
氘、氚 |
2,2--二甲基丁烷 |
| 相互 |
|||||
| 关系 |
铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)Cu位于元素周期表第I B族。Cu2+的核外电子排布式为 ▲。
(2)右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为 ▲。
(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其结构示意图如下:
下列说法正确的是 ▲(填字母)。
| A.在上述结构示意图中,所有氧原子都采用sp3杂化 |
| B.在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键 |
| C.胆矾是分子晶体,分子间存在氢键 |
| D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去 |
(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是 ▲。
酞菁也是常见的配位体,结构如右图。该分子中氮原子杂化方式为 ▲。 写出与硫酸根离子互为等电子体的分子和离子各一种 ▲、 ▲。
(5)Cu2O的熔点比Cu2S的 ▲(填“高”或“低”),
请解释原因 ▲。
硫酸钙是一种用途非常广泛的产品。
(1)25℃时,Ksp(CaSO4)=7.10×10-5。在1L0.1mol·L-1CaCl2溶液中加入1L0.2mol·L-1的Na2SO4溶液,充分反应后(假设混合后溶液的体积变化忽略不计)溶液中Ca2+物质的量的浓度为 ▲mol·L-1。
(2)某校课外活动小组为测定已部分脱水的生石膏的组成(xCaSO4·yH2O),做如下实验:将固体放在坩埚中加热,经测量剩余固体质量随时间变化如图所示。
①x :y =____▲_____。
②② t2~t3时间段固体的化学式为 ▲。
③ t5~t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体,其中一种能使品红溶液褪色,则该时间段所发生反应的化学方程式为。