内容正文:
德化二中2022~2023学年高二下期末化学质量检查
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意:
1.请将答案填写在答题卡上。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每题4分,共48分。)
1. 化学与生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A. 汽油、甘油、花生油均能发生水解反应和氧化反应
B. 福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本
C. 聚氯乙烯塑料可用作不粘锅的耐热涂层
D. 用高粱酿酒的原理是淀粉水解生成了乙醇
2. 下列化学用语表达正确是
A. 聚丙烯结构简式:
B. 顺-2-丁烯分子的球棍模型:
C. 乙基电子式:
D. 基态钾原子最高能级的电子云轮廓图:
3. 苯乙炔常用作医药中间体和有机合成试剂。下列关于苯乙炔说法正确的是
A. 分子中有14个σ键,5个键 B. 所有碳原子均为sp2杂化
C. 分子中所有碳碳键的键能均相等 D. 该分子中所有碳原子都处于同一平面
4. 科学家用、、、、、HCN、硫醇、铁盐等物质合成RNA的四种基本碱基。下列说法正确的是
A. C、N、O三种原子中,O的第二电离能最大
B. 比稳定是因为能形成氢键
C. 、和HCN的中心原子均有孤对电子
D. 沸点:(乙硫醇)
5. 利用氧化法制备的化学方程式为,下列说法错误的是。
A. 键角:
B. 反应物的各种晶体中存在共价晶体
C. 氢键作用能:O—H…O>N—H…N
D. 向溶液中滴加溶液有白色沉淀生成
6. X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大前20号元素,X原子失去一个电子后是“裸露”质子;R原子最外层电子数是其内层电子总数的一半;X、Y、Z、R形成化合物表示为;W是前20号元素中金属性最强的。下列正确的是
A. 离子半径:
B. 分子中键角是109.5°
C. 基态W原子核外有19种运动状态不同的电子
D. 和有相同的空间构型
7. 双环戊二烯合铁又称二茂铁,它的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁不溶于水,易溶于有机溶剂。下列说法不正确的是
A. 环戊二烯为非极性分子 B. 二茂铁中存在配位键
C. 核外有4个未成对电子 D. 二茂铁为分子晶体
8. 对羟基肉桂酸甲酯具有高光敏性等优良特性,用于制作触摸屏和光纤材料,该物质的结构简式如图所示。有关对羟基肉桂酸甲酯的说法不正确的是
A. 所有碳原子可能在同一平面 B. 苯环上的二氯代物有4种
C. 该物质可发生水解反应 D. 与氢气加成后的产物中含有手性碳原子
9. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构或性质
用途
A
石墨呈层状结构,层间以范德华力结合
石墨可用作润滑剂
B
具有氧化性
可用作漂白剂
C
聚丙烯酸钠()中含有亲水基团
聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂
D
冠醚18-冠-6空腔直径()与直径()接近
冠醚18-冠-6可识别,能增大在有机溶剂中的溶解度
A. A B. B C. C D. D
10. 碳有石墨(如图1)、富勒烯()(晶胞如图2,代表)、金刚石(晶胞如图3)等多种同素异形体。已知是阿伏加德罗常数的值,图3中M点的原子坐标参数为,N点为。下列说法中不正确的是
A. 石墨层与层之间的作用力为范德华力 B. 720g富勒烯晶体含有个晶胞
C. 12g石墨中含有六元环的个数为 D. P点的原子坐标参数为
11. 某小组同学设计以下方案研究铜的配合物。下列说法不正确的是
A. 硫酸铜溶液呈蓝色,是因为溶液中存在
B. 1 mol 中含有个σ键
C. 上述实验可得配离子的稳定性顺序为:
D. 以上实验说明配合物的形成与配体的种类和浓度有关
12. 已知某有机物M的红外光谱(图甲)和核磁共振氢谱(图乙)如图所示,下列说法正确的是
A. 有机物M属于芳香烃
B. 由图乙可知M的相对分子质量
C. M分子中有3种不同化学环境的氢原子
D. 若M的分子式为,则其可能的结构为
第II卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(共4大题)
13. 氨基吡啶与铜等金属离子所形成的配合物具备良好的磁学性质,某氨基吡啶衍生物铜配合物X的结构简式如图所示。
(1)基态氯原子的价层电子排布图为___________;下列不同状态的氮原子中,能量最高的是___________(填字母)。
A.1s22s22p3 B.1s22s12p4 C.1s22s22p23s1 D.1s22s22p23p1
(2)C、N、O元素原子的电负性由大到小的顺序为___________。
(3)X中Cu2+的配位数是___________;铜元素有不同价态氧化物,高温下稳定性Cu2O___________CuO(填“大于”或“小于”),从离子的电子层结构角度分析,主要原因是___________。
(4)X中N原子的杂化方式为___________。
(5)下列关于X的说法中不正确的是___________(填字母)。
A.存在氢键、配位键等化学键
B.碳、氧原子间形成的σ键和键个数比为2:1
C.铜属于d区元素
14. 卤素与金属形成的化合物在生产生活中具有一定用途。
(1)某些卤化镓可用作光电材料,下表是三种卤化镓的熔点。
物质
熔点/℃
1000
779
121
①试解释三种卤化镓熔点呈现表中差异的原因__________________;
②气态常以二聚体形式存在,二聚体中各原子均满足结构,据此写出二聚体的结构式为______。
(2)可用作有机反应的催化剂。在催化下,乙酰氯的部分反应历程如图:
①乙酰氯分子中C-C键与C-Cl键的夹角______120°(填“大于”、“等于”或“小于”),理由是____________。
②的空间构型为______,请写出一种与互为等电子体的分子______。
(3)三维立方钙钛矿()可用作太阳能电池材料。钙钛矿中三种离子在晶胞(图a)中分别占据正方体顶点、面心、体心位置,图b显示的是三种离子在xz面、yz面、xy面上的位置:
①的配位数为______。
②若晶体的密度为d g⋅cm,阿伏伽德罗常数的值为,则与之间的距离为______nm(用含d的表达式表示)。
15. 苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料—纳米氧化铜的重要前驱体之一,下面是它的一种实验室合成路线:
制备苯乙酸的装置示意图如图所示(加热和夹持装置等略)。
制备苯乙酸的反应原理为:
+2H2O+H2SO4+NH4HSO4
药品
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
密度(g·cm-3)
苯乙腈
117
-48
197
微溶于冷水,易溶于乙醇
108
苯乙酸
136
76.5
161
微溶于冷水,易溶于乙醇
1.17
(1)配制100mL70%的硫酸(密度1.61g·cm-3)需取___________mL98%的浓硫酸(密度1.84g·cm-3)。
(2)仪器b的名称___________,仪器c的作用是___________。
(3)反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是___________。分离苯乙酸粗品不需要的仪器是___________(填标号)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒
(4)在实验中用5.0 mL苯乙腈,最终获得3.2 g苯乙酸,计算产率为___________(结果保留三位有效数字)。
(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合物中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30 min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体。混合溶剂中乙醇的作用是___________。
16. CPAE是蜂胶的主要活性成分,具有抗癌作用。由咖啡酸合成CPAE路线如下:
回答下列问题:
(1)物质A的名称为___________。
(2)咖啡酸中所有官能团的名称为___________。
(3)将A转化为CPAE的反应类型是___________。
(4)写出咖啡酸中碳碳双键与H2反应的化学方程式:___________。
(5)A的芳香族同分异构体中,其中核磁共振氢谱中有5组峰的分子结构简式为:___________。
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德化二中2022~2023学年高二下期末化学质量检查
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意:
1.请将答案填写在答题卡上。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每题4分,共48分。)
1. 化学与生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A. 汽油、甘油、花生油均能发生水解反应和氧化反应
B. 福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本
C. 聚氯乙烯塑料可用作不粘锅的耐热涂层
D. 用高粱酿酒的原理是淀粉水解生成了乙醇
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽油为烃,不能发生水解,甘油为丙三醇,不能发生水解,花生油为油脂,能发生水解,故A错误;
B.福尔马林溶液为甲醛的水溶液,能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本,故B正确;
C.聚氯乙烯不能作不粘锅的耐热涂层,因为聚氯乙烯在高温下能产生有毒的氯原子,我们常用聚四氟乙烯作不粘锅的耐热涂层,故C错误;
D.淀粉最终水解产物是葡萄糖,高粱酿酒原理是高粱中的淀粉水解成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇和二氧化碳,故D错误;
答案为B。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 聚丙烯结构简式:
B. 顺-2-丁烯分子的球棍模型:
C. 乙基的电子式:
D. 基态钾原子最高能级的电子云轮廓图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚丙烯结构简式,故A错误;
B.顺-2-丁烯分子中两个甲基位于同一侧,其球棍模型,故B正确
C.乙基有一个未成键的单电子,其电子式为,故C错误;
D.基态钾原子价层电子排布式为4s1,其所处最高能级为s能级,电子云轮廓为球形,故D错误;
故选B。
3. 苯乙炔常用作医药中间体和有机合成试剂。下列关于苯乙炔说法正确的是
A. 分子中有14个σ键,5个键 B. 所有碳原子均为sp2杂化
C. 分子中所有碳碳键的键能均相等 D. 该分子中所有碳原子都处于同一平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯环中的6个C以及与6个C直接相连的6个原子间共形成12个σ键,碳碳三键中含1个σ键,碳氢单键为1个σ键,共14个σ键;苯环内部一个大π键,碳碳三键中含2个π键,共计3个π键,故A错误;
B.碳碳三键中的C属于sp杂化,故B错误;
C.该分子中有碳碳单键、碳碳三键,不可能所有的碳碳键的键能都相等,故C错误;
D.苯环是平面形结构,碳碳三键是直线形结构,因此该分子中有8个碳原子在同一平面上,故D正确;
故选D。
4. 科学家用、、、、、HCN、硫醇、铁盐等物质合成RNA的四种基本碱基。下列说法正确的是
A. C、N、O三种原子中,O的第二电离能最大
B. 比稳定是因为能形成氢键
C. 、和HCN的中心原子均有孤对电子
D. 沸点:(乙硫醇)
【答案】A
【解析】
【详解】A.C失去一个电子的价电子排布式为:2s22p1,N失去一个电子的价电子排布式为:2s22p2,O失去一个电子的价电子排布式为:2s22p3,O+为半充满状态,更稳定,故O的第二电离能最大,故A正确;
B.r(O)<r(C),则H-O键长小于H-C键长,键长越短,键能越大,物质稳定性越好,形成氢键增大分子间作用力,增大熔沸点,与物质稳定性无关,故B错误;
C.中心原子氮原子的孤电子对数为1,中心原子氧原子的孤电子对数为2,HCN的中心原子碳无孤对电子,故C错误;
D.形成分子间氢键增大分子间作用力,增大熔沸点,沸点:(乙硫醇),故D错误。
答案为:A。
5. 利用氧化法制备的化学方程式为,下列说法错误的是。
A. 键角:
B. 反应物的各种晶体中存在共价晶体
C. 氢键作用能:O—H…O>N—H…N
D. 向溶液中滴加溶液有白色沉淀生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.键角:,A正确;
B.反应物中CoCl2、NH4Cl是离子晶体, NH3、H2O2是分子晶体,不存在共价晶体,B错误;
C.水分子中氧原子的电负性比氮原子高,因此水分子中的氢键比氨气分子中的氢键更短、更紧密,从而具有更高的强度,同时,水分子中氢键的排列方式也更加规则和紧密,增加了氢键的强度,因此氢键作用能:O—H…O>N—H…N,C正确;
D.,因此向溶液中滴加溶液有白色沉淀生成,D正确;
故选B。
6. X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大前20号元素,X原子失去一个电子后是“裸露”质子;R原子最外层电子数是其内层电子总数一半;X、Y、Z、R形成化合物表示为;W是前20号元素中金属性最强的。下列正确的是
A. 离子半径:
B. 分子中键角是109.5°
C. 基态W原子核外有19种运动状态不同的电子
D. 和有相同的空间构型
【答案】C
【解析】
【分析】X元素原子失去一个电子后是“裸露”质子,X是H,R原子最外层电子数是其内层电子总数的一半;则R为第三周期元素,是15号元素,R为P,由可知Y是N、Z是O;W是前20号元素中金属性最强的,W为K。
【详解】分析知,X、Y、Z、R、W分别为H、N、O、P、K;
A.K+有3个电子层,有2个电子层,有2个电子层,电子数越多,半径越大,具有相同电子排布时,序大径小,所以离子半径,故A错误;
B.P4分子为正四面体结构,四个磷原子位于正四面体的顶点位置,键角为60°,故B错误;
C.基态钾原子原子核外有19个电子,所以原子核外有19种运动状态不同的电子,故C正确;
D.NH3中的氮原子为sp3杂化且氮原子有一个孤电子对,空间构型为三角锥形,中氮原子的价层电子对数为,所以氮原子SP2杂化,空间构型为平面三角形,所以和的空间构型不同,故D错误;
故选C。
7. 双环戊二烯合铁又称二茂铁,它的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁不溶于水,易溶于有机溶剂。下列说法不正确的是
A. 环戊二烯为非极性分子 B. 二茂铁中存在配位键
C. 核外有4个未成对电子 D. 二茂铁为分子晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.环戊二烯正负电荷中心不重合,为极性分子,故A错误;
B.二茂铁分子是一种金属有机配合物,分子中存在配位键,故B正确;
C.铁原子首先失去4s轨道上的电子,Fe2+的价电子排布式为3d4,有4个未成对电子,故C正确;
D.二茂铁由双环戊二烯合铁分子构成,为分子晶体,故D正确;
故选:A。
8. 对羟基肉桂酸甲酯具有高光敏性等优良特性,用于制作触摸屏和光纤材料,该物质的结构简式如图所示。有关对羟基肉桂酸甲酯的说法不正确的是
A. 所有碳原子可能在同一平面 B. 苯环上的二氯代物有4种
C. 该物质可发生水解反应 D. 与氢气加成后的产物中含有手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.与苯环直接相连的原子共面,碳碳双键两端的原子共面,单键可以旋转,故所有碳原子可能在同一平面,A项正确;
B.两个氯在苯环邻位有1种,在苯环间位有2种,在对位有1种,则其二氯代物有4种,B项正确;
C.该物质含有酯基,在适当的条件下可以发生水解反应,C项正确;
D.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;苯环、碳碳双键可以和氢气加成,加成后不含手性碳,D项错误;
故选D。
9. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构或性质
用途
A
石墨呈层状结构,层间以范德华力结合
石墨可用作润滑剂
B
具有氧化性
可用作漂白剂
C
聚丙烯酸钠()中含有亲水基团
聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂
D
冠醚18-冠-6空腔直径()与直径()接近
冠醚18-冠-6可识别,能增大在有机溶剂中的溶解度
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A. 石墨呈层状结构,层间以范德华力结合,该作用力较小,层与层容易滑动,石墨可用作润滑剂,A正确;
B. 具有漂白性,可用作漂白剂,B错误;
C. 聚丙烯酸钠()中含有亲水基团-COO-,聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂,C正确;
D.在溶有冠醚18-冠-6的有机溶液中,滴入高锰酸钾溶液,冠醚环上氧原子的孤对电子与K+离子配位,形成稳定配合物,形象地表示为“钾离子落到分子中心的洞穴里”并利用冠醚配离子对有机溶剂的亲和性,使得钾离子从水溶液转移到有机溶剂,带负电荷的高锰酸根离子也随之进入有机溶剂中,进而能增大在有机溶剂中的溶解度,D正确;
故选B。
10. 碳有石墨(如图1)、富勒烯()(晶胞如图2,代表)、金刚石(晶胞如图3)等多种同素异形体。已知是阿伏加德罗常数的值,图3中M点的原子坐标参数为,N点为。下列说法中不正确的是
A. 石墨层与层之间的作用力为范德华力 B. 720g富勒烯晶体含有个晶胞
C. 12g石墨中含有六元环的个数为 D. P点的原子坐标参数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨属于混合型晶体,在石墨的层内碳原子之间以共价键结合,在层与层间的主要作用力为范德华力,故A正确;
B.根据晶胞,C60位于顶点和面心,因此每个晶胞中C60的个数为,因此720g该晶体中含有晶胞物质的量为,即个晶胞,故B正确;
C.石墨烯(单层石墨)中每个碳原子被3个六元环共用,则每个六元环平均含有2个碳原子,12g石墨烯(单层石墨)物质的量为1mol,其中含有六元环的个数为,故C错误;
D.P在晶胞的左前下,x、y、z三个坐标轴中的坐标均为,故坐标参数为(,,),故D正确;
故选C。
11. 某小组同学设计以下方案研究铜的配合物。下列说法不正确的是
A. 硫酸铜溶液呈蓝色,是因为溶液中存在
B. 1 mol 中含有个σ键
C. 上述实验可得配离子的稳定性顺序为:
D. 以上实验说明配合物的形成与配体的种类和浓度有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cu2+具有空轨道,水分子中O原子含有孤电子对,能与Cu2+形成配离子,则硫酸铜溶液呈蓝色,是因为溶液中存在配离子,选项A正确;
B.单键都是键构成的,1 mol 中含有4molO-H,另外O原子与铜离子之间还有配位键,因此键的数目为8NA,选项B正确;
C. 硫酸铜溶液含有[Cu( H2O)4]2+加入稀NaOH溶液易转化为Cu(OH)2沉淀,再加入浓NaOH溶液可转化为[Cu(OH)4]2-,说明稳定性: [Cu(H2O)4]2+< [Cu(OH)4]2-,对比试管b、c中的现象可知,稳定性:[Cu(NH3)4]2+> [Cu(OH)4 ]2-,所以配离子的稳定性: ,选项C错误;
D.对比试管a、b中的现象可知,氢氧化铜可以在浓氢氧化钠溶液中形成配合物溶解,稀氢氧化钠溶液不能溶解,说明配合物的形成与配体的浓度有关,对比试管b、c中的现象可知氢氧化铜在稀氢氧化钠溶液不能溶解,在低浓度氨水中形成配合物溶解,说明配合物的形成与配体的种类有关,选项D正确;
答案选C。
12. 已知某有机物M的红外光谱(图甲)和核磁共振氢谱(图乙)如图所示,下列说法正确的是
A. 有机物M属于芳香烃
B. 由图乙可知M的相对分子质量
C. M分子中有3种不同化学环境的氢原子
D. 若M的分子式为,则其可能的结构为
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物含有O,属于烃的衍生物,故A错误;
B.核磁共振氢谱只能说明氢原子的种类,不能获得A的相对分子质量,相对分子质量应该由质谱图获得,故B错误;
C.核磁共振氢谱中有5个峰,说明有5种不同环境的H原子,故C错误;
D.结构简式为 时,其有机物结构和等效氢种类符合红外光谱与核磁共振氢谱,故D正确;
故选D。
第II卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(共4大题)
13. 氨基吡啶与铜等金属离子所形成的配合物具备良好的磁学性质,某氨基吡啶衍生物铜配合物X的结构简式如图所示。
(1)基态氯原子的价层电子排布图为___________;下列不同状态的氮原子中,能量最高的是___________(填字母)。
A.1s22s22p3 B.1s22s12p4 C.1s22s22p23s1 D.1s22s22p23p1
(2)C、N、O元素原子的电负性由大到小的顺序为___________。
(3)X中Cu2+的配位数是___________;铜元素有不同价态氧化物,高温下稳定性Cu2O___________CuO(填“大于”或“小于”),从离子的电子层结构角度分析,主要原因是___________。
(4)X中N原子的杂化方式为___________。
(5)下列关于X的说法中不正确的是___________(填字母)。
A.存在氢键、配位键等化学键
B.碳、氧原子间形成的σ键和键个数比为2:1
C.铜属于d区元素
【答案】(1) ①. ②. D
(2)O>N>C (3) ①. 5 ②. 大于 ③. Cu2+的价电子排布为3d9,而Cu+的价电子排布为3d10,处于全满结构,根据洪特规则特例可知,Cu+更稳定,所以Cu2O比CuO稳定
(4)sp3、sp2 (5)C
【解析】
【小问1详解】
氯原子序数为17,价层电子排布式3s2sp5,价层电子排布图为 ;1s22s22p3表示基态氮原子,1s22s22p23p1表示2p能级上的一个电子跃迁到3p能级,具有更高的能量,故答案为:;D;
【小问2详解】
同周期元素从左到右,随核电荷数增加,电负性增强,所以电负性由大到小的顺序O>N>C;故答案为:O>N>C;
【小问3详解】
根据配合物结构可知与Cu直接相连的原子有5个,即配位数为5;铜元素有不同价态氧化物,高温下稳定性Cu2O大于CuO,结合两种离子核外电子排布可知,Cu2+的价电子排布为3d9,而Cu+的价电子排布为3d10,处于全满结构,根据洪特规则特例可知,Cu+更稳定,所以Cu2O比CuO稳定;故答案为:5;Cu2+的价电子排布为3d9,而Cu+的价电子排布为3d10,处于全满结构,根据洪特规则特例可知,Cu+更稳定,所以Cu2O比CuO稳定;
【小问4详解】
氨基中N连接3个原子剩余一对孤电子对,需4个杂化轨道为sp3杂化;与铜形成配位键的N,与一个C形成双键与另一个C形成单键,提供一对电子形成配位键,需3个杂化轨道,属于sp2杂化;故答案为:sp3、sp2;
【小问5详解】
A.根据氢键的定义可知配合物中有电负性较大的N,有直接与N相连的H,符合氢键形成的条件,由问题可知X中存在配位键,故A正确;
B.结合配合物中碳元素与氧元素成键可知σ键和π键个数比为2∶1,故B正确;
C.铜原子序数29,价层电子排布为3d104s1,位于ds区,故C错误;
故选C。
14. 卤素与金属形成的化合物在生产生活中具有一定用途。
(1)某些卤化镓可用作光电材料,下表是三种卤化镓的熔点。
物质
熔点/℃
1000
77.9
121
①试解释三种卤化镓熔点呈现表中差异的原因__________________;
②气态常以二聚体形式存在,二聚体中各原子均满足结构,据此写出二聚体的结构式为______。
(2)可用作有机反应的催化剂。在催化下,乙酰氯的部分反应历程如图:
①乙酰氯分子中C-C键与C-Cl键的夹角______120°(填“大于”、“等于”或“小于”),理由是____________。
②的空间构型为______,请写出一种与互为等电子体的分子______。
(3)三维立方钙钛矿()可用作太阳能电池材料。钙钛矿中三种离子在晶胞(图a)中分别占据正方体顶点、面心、体心位置,图b显示的是三种离子在xz面、yz面、xy面上的位置:
①的配位数为______。
②若晶体的密度为d g⋅cm,阿伏伽德罗常数的值为,则与之间的距离为______nm(用含d的表达式表示)。
【答案】(1) ①. 属于离子晶体,和属于分子晶体,相对分子质量小于,的范德华力更小。因此熔点最高,熔点低于 ②.
(2) ①. 小于 ②. 该碳原子为杂化,碳氧双键对单键的排斥力大于单键对单键的排斥力,导致C-C和C-Cl键角小于120° ③. 正四面体 ④.
(3) ①. 12 ②.
【解析】
【小问1详解】
①和属于分子晶体,的相对分子质量,分子间作用力都比大,因此相比于,具有更高的熔点,F元素的电负性很强,的熔点高达1000℃,可能得原因是属于离子晶体;
②二聚体的结构式为: ;
【小问2详解】
①由于乙酰氯分子结构中含有碳氧双键,双键对单键的排斥力大于单键对单键的排斥力,故C-C键与C-Cl键的夹角小于120°;
②中Al原子与Cl原子形成4个共价键,且没有孤电子对,故为正四面体结构;与互为等电子体的分子中含有5个原子,价电子数是32,所以与其互为等电子体的有CCl4(或SiCl4等其他合理答案);
【小问3详解】
①因为晶胞是立方密堆积,所以Cs+被12个Br-包围,因此Cs+的配位数为12;
②设晶胞边长为a cm,已知晶体的密度为d g⋅cm-3,则有:, cm,因正方体中体心到顶点的距离是边长的,则与之间的距离为nm。
15. 苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料—纳米氧化铜的重要前驱体之一,下面是它的一种实验室合成路线:
制备苯乙酸的装置示意图如图所示(加热和夹持装置等略)。
制备苯乙酸的反应原理为:
+2H2O+H2SO4+NH4HSO4
药品
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
密度(g·cm-3)
苯乙腈
117
-48
197
微溶于冷水,易溶于乙醇
1.08
苯乙酸
136
76.5
161
微溶于冷水,易溶于乙醇
1.17
(1)配制100mL70%的硫酸(密度1.61g·cm-3)需取___________mL98%的浓硫酸(密度1.84g·cm-3)。
(2)仪器b的名称___________,仪器c的作用是___________。
(3)反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是___________。分离苯乙酸粗品不需要的仪器是___________(填标号)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒
(4)在实验中用5.0 mL苯乙腈,最终获得3.2 g苯乙酸,计算产率为___________(结果保留三位有效数字)。
(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合物中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30 min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体。混合溶剂中乙醇的作用是___________。
【答案】(1)62.5mL
(2) ①. 滴液漏斗 ②. 冷凝回流苯乙酸
(3) ①. 降低溶解度,便于苯乙酸结晶析出 ②. AD
(4)50.9% (5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应
【解析】
【分析】本实验以为原料,在130℃条件下与硫酸发生反应生成苯乙酸粗品,经过乙醇和水的处理可获得苯乙酸,与氢氧化铜进一步反应即可获得最终产物苯乙酸铜,结合实验原理、仪器和相关物质性质进行分析;
【小问1详解】
根据溶液稀释时溶质的质量不变列出等式:100mL×70%×1.61g·cm-3=98%×1.84g·cm-3×V,解得体积V=62.5mL,故答案为:62.5mL;
【小问2详解】
根据仪器b结构特点可知为滴液漏斗;仪器c为球形冷凝管,作用是冷凝回流苯乙酸;故答案为:滴液漏斗;冷凝回流苯乙酸
【小问3详解】
苯乙酸物理性质微溶于冷水,所以加入冷水目的是降低溶解度,便于苯乙酸结晶析出;苯乙酸结晶析出后,通过过滤方法将其分离,不需要用到分液漏斗和直形冷凝管,故选AD;故答案为:降低溶解度,便于苯乙酸结晶析出;AD;
【小问4详解】
5mL苯乙氰其物质的量为mol,理论上得到苯乙酸物质的量为mol,则产率为:,故答案为:50.9%;
【小问5详解】
乙醇是良好的有机溶剂,加入乙醇的目的是为了增大乙酸溶解度,便于充分反应,故答案为:增大苯乙酸溶解度,便于充分反应。
16. CPAE是蜂胶的主要活性成分,具有抗癌作用。由咖啡酸合成CPAE路线如下:
回答下列问题:
(1)物质A的名称为___________。
(2)咖啡酸中所有官能团的名称为___________。
(3)将A转化为CPAE的反应类型是___________。
(4)写出咖啡酸中碳碳双键与H2反应的化学方程式:___________。
(5)A的芳香族同分异构体中,其中核磁共振氢谱中有5组峰的分子结构简式为:___________。
【答案】(1)苯乙醇 (2)羟基、羧基、碳碳双键
(3)酯化反应(取代反应)
(4) (5)或或(或其他合理结构)
【解析】
【分析】咖啡酸与苯乙醇发生酯化反应生成CPAE和H2O;
小问1详解】
根据A的结构简式,名称为苯乙醇;
【小问2详解】
咖啡酸中所有官能团的名称为羟基、羧基、碳碳双键;
【小问3详解】
将A转化为CPAE的反应类型是酯化反应(取代反应);
【小问4详解】
咖啡酸中碳碳双键与H2反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
A的芳香族同分异构体中,其中核磁共振氢谱中有5组峰的分子结构简式为或或(或其他合理结构)。
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