(选考)【化学——选修3:物质结构与性质】
氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,配位氢化物、富氢载体化合物是目前所采用的主要储氢材料。
(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。在基态Ti2+中,电子占据的最高能层符号为_____________,该能层具有的原子轨道数为____________________。
(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用N2+3H2 2NH3,实现储氢和输氢。下列说法正确的是________________。
a.NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化
b.NH4+与PH4+、CH4、BH4-、ClO4-互为等电子体
c.相同压强时,NH3的沸点比PH3的沸点高
d.[Cu(NH3)4]2+中,N原子是配位原子
(3)已知NF3与NH3的空间构型相同,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是____________________。
(4)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中,Sn原子的轨道杂化方式为 ,SnBr2分子中Sn—Br的键角 120°(填“>”“<”或“=”)。
(5)NiO的晶体结构与氯化钠相同,在晶胞中镍离子的配位数是_______。已知晶胞的边长为a nm,NiO的摩尔质量为b g·mol-1,NA为阿伏加德罗常数的值,则NiO晶体的密度为_________g·cm-3。
化合物H是重要的有机化合物,可由E和F在一定条件下合成:(有些反应条件省略如:加热等)
已知以下信息:
①A属于芳香烃,H属于酯类化合物。
②I的核磁共振氢谱为二组峰,且峰的面积比为6:1。
回答下列问题:
(1)B的结构简式 ,C的官能团名称 。
(2)BC;G
J两步的反应类型 , 。
(3)①E+FH的化学方程式 。
②IG的化学方程式 。
(4)H的同系物K比H相对分子质量小28,K的同分异构体中能同时满足如下条件:
①属于芳香族化合物
②能和饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,共有______种(不考虑立体异构)。
K的一个同分异构体能发生银镜反应,也能使FeCl3溶液显紫色,苯环上有两个支链,苯环上的氢的核磁共振氢谱为二组峰,且峰面积比为1:1,写出K的这种同分异构体的结构简式 。
不饱和酯类化合物在药物、涂料等领域应用广泛。由炔烃直接制备不饱和酯的一种新方法如下:反应①
(1)下列有关化合物Ⅰ~Ⅲ的叙述中,正确的是_ __。
A.化合物Ⅰ能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 |
B.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都能发生取代反应、加成反应、消去反应和加聚反应 |
C.化合物Ⅰ的所有碳原子可能都处于同一平面上 |
D.1mol化合物Ⅲ最多能与4molNaOH反应 |
(2)化合物Ⅲ的分子式为__________,1mol该化合物最多能与_____molH2完全反应。
(3)化合物Ⅳ是化合物Ⅲ的同分异构体,且满足以下条件,写出化合物Ⅳ结构简式___ (任写其中一种)
①能发生银镜反应,该化合物与银氨溶液反应的物质的量之比为1:4
②该化合物在与NaOH乙醇溶液共热能发生消去反应
③该化合物的核磁共振氢谱有四组峰,其峰面积比为6:2:2:1
④该化合物遇到FeCl3溶液显紫色
(4)化合物Ⅴ是用于制备高聚物涂料的单体,化合物Ⅴ单体结构简式为______ 。该高聚物完全水解的化学方程式为 。利用类似反应①的方法,仅以丙炔和乙酸为有机物原料合成该单体,写出反应方程式 。
下图是一种合成路线:
已知以下信息:
①有机化合物A可用来衡量一个国家石油化学工业发展水平。
②有机化合物C的核磁共振氢谱显示其有3种不同化学环境的氢原子。
③
根据上述信息回答下列问题:
(1)A的结构式是 。
(2)B的结构简式为 。
(3)C生成D的化学方程式为 。
(4)反应Ⅱ的试剂是 ,该反应类型为 。
(5)在G的同分异构体中,既能与新制的Cu(OH)2悬浊液在加热条件下反应生成砖红色沉淀,又能与碳酸钠反应生成二氧化碳,还能使FeCl3溶液显色的有 种,所有这些同分异构体中,不同化学环境氢原子的种数 (填“相同”“不相同”)。
(每空2分,共10分)
I、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652KJ的热量。反应的热化学方程式为 。
II、已知常温下在NaHSO3溶液中c(H2SO3 )<c(SO32-) 且H2SO3的电离平衡常数为:K1=1.5×10-2,K2=1.1×10-7;氨水的电离平衡常数为K=1.8×10-2;
(1)则等物质的量浓度的下列五种溶液:①NH3·H2O②KHSO3③KHCO3 溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为 。
(2)0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中C(H+) C(OH-)(“>”、“<”或“=”):
Ⅲ、已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33
(1)在25 ℃下,向浓度均为0.1 mol/L的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成________沉淀(填化学式)。
(2)溶液中某离子物质的量浓度低于1.0×10-5 mol/L时,可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水,当Fe3+完全沉淀时,测定c(Al3+)=0.2 mol/L。此时所得沉淀中________(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3。
Ⅰ.有下列各组物质:
A.O2和O3(臭氧) |
B.![]() |
C.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 |
D.![]() |
E.葡萄糖和果糖
F.(CH3)2CH2与C(CH3)4
G.淀粉和纤维素
H.液氯与氯气
(1) 组两物质互为同位素
(2) 组两物质互为同素异形体
(3) 组两物质属于同系物
(4) 组两组物质互为同分异构体
(5) 组中的物质是同一物质
(6)D中任意一者与氯气反应的一个化学方程式
Ⅱ.下图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
(1)图中属于烷烃的是 (填编号下同)属于烯烃的是 ,
(2)上图中与B互为同分异构体但不属于同种类的物质的是: 。
Ⅲ.某有机物气体含碳82.7%,含氢17.3%,在标准状况下它的密度是2.59g/L。
则(1)此有机物的相对分子质量为__________;
(2)此有机物的分子式为____________;其可能的结构简式为 。