[化学——物质结构与性质]
氢能是一种洁净的可再生能源,制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。
Ⅰ 氢气的制取
(1)水是制取氢气的常见原料,下列说法正确的是 (填序号)。
A.H3O+的空间构型为三角锥形
B.水的沸点比硫化氢高
C.冰晶体中,1 mol水分子可形成4 mol氢键
(2)科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池,用紫外线照射钛酸锶电极,使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图,则其化学式为 。
Ⅱ 氢气的存储
(3)Ti(BH4)2是一种储氢材料。
①Ti原子在基态时的核外电子排布式是 。
②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得,TiCl4熔点-25.0℃,沸点136.94℃,常温下是无色液体,则TiCl4晶体类型为 。
(4)最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料(C16S8)进行研究,从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上(结构如图所示),每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。
①元素电负性大小关系是:C S(填“>”、“=”或“<”)。
②分子中C原子的杂化轨道类型为 。
③有关键长数据如下:
| |
C—S |
C=S |
C16S8中碳硫键 |
| 键长/pm |
181 |
155 |
176 |
从表中数据可以看出,C16S8中碳硫键键长介于C—S与C=S之间,原因可能是: 。
④C16S8与H2微粒间的作用力是 。
实验室制取少量溴乙烷的装置如图所示。完成下列填空:
(1)圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、_________和1:1的硫酸。
(2)写出加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式_________。
(3)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中,试管A中的物质分为三层(如图所示),产物在第_________层。
(4)用浓硫酸进行实验,若试管A中获得的有机物呈棕黄色,除去其中杂质的正确方法是_________(选填编号)。
a.蒸馏b.氢氧化钠溶液洗涤
c.用四氯化碳萃取 d.用亚硫酸钠溶液洗涤
若试管B中的酸性高锰酸钾溶液褪色,使之褪色的有机物的名称是_________。
从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙两种成分:
(1)甲中所含官能团的名称为_________、_________。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):
其中反应Ⅰ的反应类型为_________,Y的结构简式为_________________。
(3)下列物质能与乙反应的是_________(选填序号)。
a.金属钠 b.溴水 c.碳酸钠溶液 d.乙酸
(4)乙有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的同分异构体结构简式。
a.苯环上的一氯代物有两种 b.发生银镜反应
(1)相同物质的量的①C2H4 ②C2H6O完全燃烧,消耗氧气物质的量关系为_________(填编号,用“>”或“=”表示)。
(2)
的分子式为______________。
(3)在1个
分子中,处于同一平面上原子数最多可能有__________个。
(4)1mol醛基与足量银氨溶液完全反应生成Ag的物质的量为___________。
(5)高聚物
的单体为__________、___________。
G(异戊酸薄荷醇酯)是一种治疗心脏病的药物,其合成路线如下:
已知:
①A能与FeCl3溶液发生显色反应

(1)A的结构简式为____________。
(2)C烃基上的一氯代物有种(不考虑立体异构)____________。
(3)D分子中含有种不同化学环境的氢原子____________。
(4)写出同时符合下列条件的A的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构):____________。
a.分子中有6个碳原子在一条直线上
b.分子中含一个—OH
(5)正戊醇可用作香料、橡胶促进剂等,写出以乙醇为原料制备CH3(CH2)3CHO的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程示意图示例如下:
利用芳香烃X和烯烃Y可以合成紫外线吸收剂BAD。
已知:G不能发生银镜反应,B遇FeCl3溶液显紫色,C到D的过程为引入羧基(—COOH)的反应。其中BAD结构简式为:
BAD的合成路线如下:
试回答下列问题:
(1)写出结构简式Y____________,D____________。
(2)属于加成反应的有____________(填数字序号)。
(3)1molBAD最多可与含____________molNaOH的溶液完全反应。
(4)写出方程式
反应④__________________。
F+E__________________。
(5)E有多种同分异构体,判断符合下列要求的同分异构体数目为____________种。
①能发生银镜反应 ②遇FeCl3溶液显紫色 ③核磁共振氢谱图中有四个吸收峰