I. R'CHO+ R\2CHO
II. RCHO+
(1)标准状况下,4.48L气态烃A的质量是5.2g,则A的结构简式为___________________。 (2)己知A→B为加成反应,则X的结构简式为_______;B中官能团的名称是_________。 (3)反应①的化学方程式为______________________。
(4)E能使溴的四氯化碳溶液褪色,反应②的反应试剂和条件是_______________________。 (5)反应③的化学方程式为____________________________。
(6)在E→F→G→H的转化过程中,乙二醇的作用是__________________________。
(7)己知M的链节中除苯环外,还含有六元环状结构,则M的结构简式为_________________。 【答案】HC≡CHCH3COOH酯基、碳碳双键
稀NaOH溶液/
△保护醛基不
被H2还原
【解析】 【分析】
3.9g=26g/mol,应为HC≡CH,A标准状况下,3.36L气态烃A的质量是3.9g,则相对摩尔质量为3.36L22.4L/mol与X反应生成B,由B的结构简式可知X为CH3COOH,X发生加聚反应生成PVAc,结构简式为
,由转化关系可知D为CH3CHO,由信息Ⅰ可知E为,由信
息Ⅱ可知F为,结合G的分子式可知G应为,
H为,在E→F→G→H的转化过程中,乙二醇可保护醛基不被H2还原,M为
,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,
(1)标准状况下,4.48L气态烃A的物质的量为0.2mol, 质量是5.2g,摩尔质量为26g/mol,所以A为乙炔,结构简式为HC≡CH;正确答案:HC≡CH。
CH3COOH;B中官能团的名称是(2)根据B分子结构可知,乙炔和乙酸发生加成反应,X的结构简式为. 酯基、碳碳双键;正确答案:CH3COOH;酯基、碳碳双键。
(3)有机物B发生加聚反应生成PVAc,PVAc在碱性环境下发生水解生成羧酸盐和高分子醇,化学方程
式为;正确答案:
(4)乙炔水化制乙醛,乙醛和苯甲醛发生加成、消去反应生成有机物E,因此反应②的反应试剂和条件是是稀NaOH溶液/△ ;正确答案:稀NaOH溶液/△ 。 (5)根据信息II,可知芳香烯醛与乙二醇在氯化氢环境下发生反应
,与
氢气发生加成反应生成;化学方程式为
;正确答案:
。
(6)从流程图可以看出,醛基能够与氢气发生加成反应,所以乙二醇的作用是保护醛基不被H2还原;正
确答案:保护醛基不被H2还原。
(7)高分子醇中2个 -CH(OH)-CH2-与苯丙醛发生反应,生成六元环状结构的高分子环醚,则M的结
构简式为;正确答案:。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。试回答下列问题: (1)Ni2+电子排布中,电子填充的能量最高的能级符号为______。
(2)金属Ni能与CO形成配合物Ni(CO)1.与CO互为等电子体的一种分子为______(写化学式,下同),与CO互为等电子体的一种离子为______。 (3)丁二酮肟(
)是检验Ni的灵敏试剂。丁二酮肟分子中C原子轨道杂化类型为______,
2+
2mol丁二酮肟分子中所含σ键的数目为______。
(1)丁二酮肟常与NI2+形成图A所示的配合物,图B是硫代氧的结果:
①A的熔、沸点高于B的原因为______。
②B晶体含有化学键的类型为______(填选项字母)。
A.σ键 B.金属键 C.配位键 D.π键
(5)人工合成的氧化镍往往存在缺陷,某缺陷氧化银的组成为Ni0.97O,其中Ni元素只有+2和+3两种价态,两种价态的镍离子数目之比为______。
(6)Ni与Mg、O形成晶体的晶胞结构如图所示(Ni未画出),则该晶体的化学式为______。
2+
2+
2-2+
【答案】3d N2 CN- sp3和sp2 30NA A分子间存在氢键 ACD 91:6 Mg2NiO3
【解析】 【分析】
(1)Ni电子排布中,电子填充的能量最高的能级符号为3d; (2)原子数与价电子数分别都相等的互为等电子体;
(3)(1)根据价层电子对互斥理论确定中心原子杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数;C-H为碳氢σ键,C-C为碳碳σ键,C=N含有一个碳氮σ键; (1)①A分子中含有-OH,分子间易形成氢键;
②根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键,氮镍间为配位键,氧氢间有氢键;根据碳原子成键类型判断。 (5)设+2、+3两种Ni原子数分别为x,y,则x+y=0.97,2x+3y=2,据此计算x:y;
(6)根据晶胞中原子分摊计算Mg、O的数目分别为2、3,再根据化合物中化合价代数和为0计算Ni的数目。 【详解】
(1)Ni的原子序数是28,因此基态Ni原子中,电子填充的能量最高的能级符号为3d,故答案为3d; (2)原子数与价电子数分别都相等的互为等电子体,则与CO互为等电子体的分子为N2,与CO互为等电子体的阴离子为CN-等;故答案为N2;CN-;
(3)丁二酮肟分子中C原子,甲基上碳原子价层电子对个数是1且不含孤电子对,为sp3杂化,连接甲基的碳原子含有3个价层电子对且不含孤电子对,为sp2杂化,分子中含有13个单键,和2个双键,则共含有15个σ键,所以1mol丁二酮肟含有σ键数目为15NA,2mol丁二酮肟含有σ键数目为30NA,故答案为sp和sp;30NA;
(1)①A分子中含有-OH,分子间易形成氢键,B分子不能形成氢键,故答案为A分子间存在氢键; ②根据图可知碳碳间形成非极性共价键、碳氮间为极性共价键,氮镍间为配位键,氧氢间形成氢键,无离子键、金属键,故选ACD,故答案为ACD;
(5)设+2、+3两种Ni原子数分别为x,y,则x+y=0.97,2x+3y=2,解得:x:y=91:6,故答案为91:6; (6)晶胞中原子分摊得到Mg2+的数目=1×
=2,O2-的数目=12×
=3,化合物中化合价代数和为0,所以
3
2
2+
2-2+
2+
Ni2+的数目为1,所以化学式为Mg2NiO3,故答案为Mg2NiO3。 【点睛】
本题考查物质结构与性质,涉及了原子核外电子排布规律、化学键、等电子体概念、杂化类型以及晶胞的计算等知识,注意化合物中化合价规律的运用是解答关键。
19.铁—末端亚胺基物种被认为是铁催化的烯烃氮杂环丙烷化、C—H键胺化反应以及铁促进的由氮气分子到含氮化合物的转化反应中的关键中间体。对这类活性金属配合物的合成、谱学表征和反应性质的研究一直是化学家们关注的重点。我国科学家成功实现了首例两配位的二价铁—末端亚胺基配合物的合成。回答下列有关问题。
(1)Fe2+的价电子排布式___。
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