【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)含氮化合物种类繁多,卟吩(下图A)连有取代基时即称为卟啉,卟啉的四个氮原子易与金属离子结合生成叶绿素(下图B)等多种物质。请回答:
(1)卟吩中N原子采用的轨道杂化方式是_________
(2)下列有关叶绿素分子的说法正确的是_________(填选项序号)。
A.图中1—5号C中有三个具有手性
B.分子中存在配位键
C.图中1、2、3、4号C共面
D.N的第一电离能大于O
(3)卟啉与Fe2+合即可形成血红素,Fe2+的电子排布式为_________
(4)氰化氢(HCN)是一种含氮剧毒化合物,其分子中键与
键的个数比为_________。由分子结构推测,氰化氢_________(填“易”或“不易”)溶于水,原因是_________。氰化氢进人人体后产生的CN-能使人迅速中毒,请举出两种CN-的等电子体_________。
(5)N与B能够形成一种硬度接近金刚石的物质,其晶体结构如图,若其晶胞边长为a pm,则其密度为_________g·cm(只列算式)。
剪长约6cm、宽2cm的铜片、铝片各一片,分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上(间隔2cm)。将铜片与铝片分别和电流表的“+”、“-”端相连接,电流表指针调到中间位置。取两个50mL的小烧杯,在一个烧杯中注入约40mL的浓硝酸,在另一只烧杯中注入40mL0.5mol/L的硫酸溶液。试回答下列问题:
(1)两电极同时插入稀硫酸中,电流表指针偏向(填“铝”或“铜”)极,铝片上电极反应式为;
(2)两电极同时插入浓硝酸时,电流表指针偏向(填“铝”或“铜”)极,此时铝是(填“正”或“负”)极,铝片上电极反应式为。
2003年3月,中科院蒋锡夔院士和中科院上海有机化学所计国桢研究员因在有机分子簇集和自由基化学研究领域取得重大成果,而荣获国家自然科学一等奖。据悉,他们在研究过程中曾涉及到如下一种有机物。请根据所示化合物的结构简式回答问题:
(1)该化合物中,官能团⑦的名称是__________,官能团①的电子式是__________。该化合物是由______个氨基酸分子脱水形成的。写出该化合物水解生成的氨基酸的结构简式(任写一种)______________________________________________________,并写出此氨基酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式___________________________________________。
(2)上海有机化学研究所在我国氟化学理论研究和氟产品以及核化学工业等方面作出过重大贡献,如F46就是用的四氟乙烯与全氟丙烯共聚得到的,若两种单体物质的量之比1:1,试写出这种高聚物的结构简式______________________。已知三氟苯乙烯(三个氟均连在苯环上)的分子式为C8H5F3,则它的异构体除还有另外五种是_______________。
2002年诺贝尔化学奖的一半奖金授予了瑞士科学家库尔特维特里希,以表彰他“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。核磁共振技术是利用核磁共振谱来测定有机化合物结构,最有实用价值的就是氢谱,常用HNMR表示,如:乙醚分子中有两种氢原子,其HNMR谱中有两个共振峰,两个共振峰的面积比为3:2,而乙醇分子中有三种氢,HNMR谱中有三个峰,三个共振峰之间的面积比为3:2:1。
(1)请写出分子式C4H8在HNMR谱中两个峰面种为3:1的化合物的结构简式______。
(2)C4H10的HNMR谱有两种,其中作液体打火机燃料的C4H10的HNMR谱的两个峰的面积比为__________,结构简式__________;其同分异构体的两个峰的面种比为_________,结构简式为________________________。
据中国纺织流通协会数据统计,2006年8月份全国生产维纶纤维3424吨,与去年同比增长10.59%。维纶的成分是聚乙烯醇缩甲醛,它可以由石油的产品乙烯为起始原料进行合成,其主要步骤是由乙烯、氧气和醋酸合成酯酸乙烯酯,化学方程式如下:
CH2==CH2 + O2 + CH3COOH CH3COOCH==CH2+ H2O
然后再经过加聚、水解、缩合制得维纶。
(1) A→B的反应类型为________________。
(2)请确定A、B、D的结构简式:
A:________________B:________________ D:_______________。
(3) 写出C的单体的的同分异构体的结构简式:________________。
将一定量的CH4、O2和Na2O2放入一密封容器中,用电火花不断引燃混合气体,使其充分反应,反应结束后,容器内压强趋于0(固体物质蒸发不计),其残余固体溶于水无气体放出。
(1)有关Na2O2反应的化学方程式是:………
(2)CH4、O2、Na2O2的物质的量之比是…
(3)若混合气体中CH4为0.1mol,充分反应后,向残余固体中加足量的酸,能放出气体的物质的量是……