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山东省泰安市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题
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1. (2021春·山东泰安·高二统考期末)实验室可采用苯乙腈()为原料制备苯乙酸:。 制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
在三颈烧瓶a中加入质量分数为70%的硫酸和几片碎瓷片,加热至100℃,再缓缓滴入40g苯乙腈,然后升温至130℃,发生反应。
回答下列问题:
(1)在装置中仪器c的名称是_______,其作用是________。
(2)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________。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是(填标号)______。
A.分液漏斗B.漏斗C.烧杯D.直形冷凝管E.玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是______,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率为_______。(保留两位有效数字)
(4)苯乙酸铜是合成纳米氧化铜的重要前驱体之一。将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后加入,搅拌,过滤。滤液静置一段时间可以析出苯乙酸铜晶体。混合溶剂中乙醇的作用是____。写出此步发生反应的化学方程式______。
2. (2022春·山东泰安·高二统考期末)肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。实验室可用苯甲醛和乙酸酐、醋酸钠等原料经下列反应制取肉桂酸,其中苯甲醛为无色油状液体。已知:
苯甲醛
乙酸酐
肉桂酸
乙酸
溶解度(25℃,g/100g水)
0.3
遇水易水解成乙酸
0.04
互溶
沸点(℃)
179.6
138.6
300
118
相对分子质量
106
102
148
60
I.合成:反应装置如图所示。向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、4.8g苯甲醛和5.6g乙酸酐,振荡使之混合均匀。在150~170℃加热1小时,保持微沸状态。
(1)仪器A的名称为____。
(2)空气冷凝管的作用是____,该装置加热要控制反应呈微沸状态,如果剧烈沸腾,会导致肉桂酸产率降低,可能的原因是____。
(3)不能把无水CH3COONa换成CH3COONa•3H2O的原因是____。
II.粗品精制:已知水蒸气蒸馏是分离提纯有机化合物的重要方法之一,在水蒸气蒸馏操作中,水蒸气起到载热体和降低沸点的作用,可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的。
将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中,进行下列操作:
a.在搅拌下,向反应液中加入20mL水
b.再慢慢加入碳酸钠溶液
c.然后进行水蒸气蒸馏
d.待烧瓶内溶液冷却至室温,在搅拌下,加入盐酸酸化,析出大量晶体,过滤,洗涤,干燥。
(4)饱和Na2CO3溶液的作用有____。水蒸气蒸馏可除去的杂质是____;如何判断蒸馏终点____。
(5)若得到的肉桂酸晶体产品不纯,应采用____法可得到纯度更高的产品。
(6)若最后得到纯净的肉桂酸5.2g,则该反应中的产率是____(保留两位有效数字)。
3. (2021春·山东泰安·高二统考期末)异戊二烯[]是一种重要的化工原料,能发生以下反应:
已知:①烯烃与酸性溶液反应的氧化产物对应关系:
烯烃被氧化的部位
氧化产物
②
请回答下列问题:
(1)写出异戊二烯与溴反应生成A的结构简式________。
(2)B为含有六元环的有机物,反应④的化学方程式为________。
(3)Y的结构简式为________,所含官能团的名称是________。
(4)X存在顺反异构,写出它的反式异构体的结构简式:_______;X可能发生的反应有______(填字母)
A.加成反应B.消去反应C.酯化反应D.氧化反应
(5)化合物W与异戊二烯属于官能团类别异构,则W与的溶液充分反应后得到的产物的名称(用系统命名法)为_______。
4. (2021春·山东泰安·高二统考期末)辣椒的味道来自于辣椒素类化合物。辣椒素L的合成路线如下(部分试剂或产物略)。
已知:①R—OHR—Br
②
请回答:
(1)已知A分子无甲基,则A的结构简式是_______。
(2)E中所含官能团是_______。
(3)C→D的化学方程式是_______。
(4)D与F生成G的反应类型是_______。
(5)J的结构简式是_______。
(6)将D与F等物质的量投料时,G的产率较高,若提高F的比例,则会使一种副产物(其分子量大于G)的含量增加,该副产物的结构简式是__。
(7) 已知:R-COCl+HO-R'→R-COOR'+HCl。试剂b为()K与试剂b发生反应时,不仅试剂b中氨基的氢发生取代,同时其羟基的氢也可发生取代;而K与试剂a发生反应时,只得到L。从基团之间相互影响的角度分析,K与试剂a或试剂b反应时,产生上述差异的原因是__
5. (2022春·山东泰安·高二统考期末)环氧树脂黏合剂具有黏合强度高、收缩率低、化学性质稳定等优点,对金属、陶瓷及木材等均具有较好的黏合力,具有“万能胶”的美誉。以下是该黏合剂的合成路线:
已知:+CH3Cl+HCl
(1)A中含氧官能团的名称是____。
(2)D的结构简式为____。
(3)反应④的反应类型是____。
(4)反应⑥的反应方程式为_____。
(5)C的同分异构体有____种(填序号,已知有机物中O不能与Cl连接,碳碳双键不能与-OH连接)。
a.9 b.12 c.13 d.17
其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为4∶1的同分异构体的结构简式为_____。
(6)请设计以苯酚、甲醛和为原料合成的合成路线_____。
6. (2021春·山东泰安·高二统考期末)中国科学院从Z-烯丙基底物出发,首次实现了铱催化Z式保留不对称烯丙基的取代反应。已知与同族,回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子排布式为________。
(2)铱()的化合物中常见价态有和价,其中价更稳定,原因是________。
(3)是高强度曝光的增敏剂,用于激光照相材料,其阴离子中的价层电子对数为6,该离子的空间结构为_____。
(4)某种的配合物阳离子,其结构如图所示。该离子中原子的配位数是_______。
(5)原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。化合物的四方晶格结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标原子
x
y
z
0
0
0
0.25
0.25
0
其他原子分数坐标为_______,晶体中与最近的O有______个。已知的晶胞参数为、、,晶体密度为,设为阿伏加德罗常数的值,则的摩尔质量为_______(用代数式表示)。
7. (2021春·山东泰安·高二统考期末)在研究金属矿物质组分的过程中,通过分析发现了多金属互化物。
(1)某种金属互化物具有自范性,原子在三维空间呈周期性有序排列,该金属互化物属于______(填“晶体”或“非晶体”),可通过_______方法鉴别。
(2)配合物常温下为液态,易溶于、苯等有机溶剂。固态属于_______晶体;和的半径分别为和,则晶体熔点_______(填“<”或“>”)
(3)铜能与类卤素反应生成,分子含有σ键的数目为______;写出一种与互为等电子体的分子_______(化学式表示)。
(4)往溶液中通入足量能生成配合物。其中中心原子的杂化轨道类型为______,中存在的化学键类型除了极性共价键外,还有______。
(5)立方(氧化镍)晶体的结构如图一所示,人工制备的晶体中常存在的缺陷(如图二):一个空缺,另有两个被两个所取代,其结果晶体仍呈电中性,但化合物中和O的比值却发生了变化。已知某氧化镍样品组成,该晶体中与的离子个数之比为_______。
8. (2022春·山东泰安·高二统考期末)砷化镓(GaAs)、碲化镉(CdTe)等材料,可以直接把光能转化成电能。回答下列问题:
(1)元素As与N同族,预测As的氢化物分子的空间构型为____;键角:AsH3____NH3(填“>”、“<”或“=”)。
(2)经X射线衍射实验证明TeF6分子呈八面体结构,则Te原子的杂化类型为___(填序号)。
a.sp3 b.sp3d2 c.d2sp3 d.sp3d
TeF6与SF6具有相似的结构,则相同状况下的熔沸点:TeF6___SF6(填“>”、“<”或“=”)。
(3)二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键,其光响应原理可用图表示,已知光的波长与其能量成反比,则图中实现光响应的波长:λ1____λ2,(填“>”或“<”或“=”),其原因是____。
(4)CdTe的晶胞属立方晶系,晶胞参数如图1所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。如原子M的坐标为(0,0,0),则原子N的坐标为____。
该晶胞沿其面对角线方向上的投影如图2所示,则代表Te原子的位置是____(填序号),晶胞中原子9和11之间的距离为____。
9. (2022春·山东泰安·高二统考期末)I.提取维生素C常用萃取的方法,有机物A是常用的有机萃取剂,使用现代分析仪器对其分子结构进行测定,相关结果如图:
(1)有机物A的相对分子质量是____,该有机物中含有的官能团是____。
(2)图3中两个峰的面积之比为2∶3,有机物A的结构简式是____。
(3)有机物B是A的同分异构体,能与金属钠反应放出氢气,但是不能发生催化氧化生成醛或酮,试写出有机物B的结构简式____。
II.氨硼烷(H3NBH3)是目前最具潜力的储氢材料之一。
(4)氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,它们之间存在静电相互吸引作用,称为双氢键,用“N-H…H-B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是____(填序号)。
a.C6H6和CHCl3 b.LiH和HCN c.B2H6和NH3 d.C2H4和C2H2
(5)硼氢化钠(BaBH4)是一种常用的还原剂,其晶胞结构如图所示:
①Na+的配位数是____。
②已知硼氢化钠晶体的密度为ρg•cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值,则Na+与BH之间的最近距离为____nm(用含ρ、NA的代数式表示)。
③若硼氢化钠晶胞上、下底心处的Na+被Li+取代,得到晶体的化学式为____。
10. (2022春·山东泰安·高二统考期末)青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯,可溶于甲醇、乙醇、乙醚、石油醚,几乎不溶于水中,熔点为156~157℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知乙醚的沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为:
请回答下列问题:
(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是_____。操作II的名称是____。操作III的主要过程可能是____(填序号)。
a.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
b.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
c.加入乙醚,进行萃取分液
(2)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如图:将28.2g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中,缓缓通入空气数分钟后,再点燃酒精灯充分反应,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。
①装置E中盛放的物质是____,装置F中盛放的物质是____。
②该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是____。
③用合理改进后的装置进行实验,称得:
装置
实验前/g
实验后/g
E
22.6
42.4
F
80.2
146.2
则测得的青蒿素的最简式是_____。
(3)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,说明青蒿素与____(填序号)具有相似的性质。
a.乙醇 b.乙酸 c.乙酸乙酯 d.葡萄糖
(4)某科研小组经多次提取青蒿素实验,认为用石油醚做溶剂较为适宜,实验中通过控制其他实验条件不变,来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响。
由图可知控制其他实验条件不变,最佳原料粒度、提取时间和提取温度为_____(填序号)。
a.80目、100min、50℃ b.60目、120min、50℃ c.60目、120min、55℃
(5)在青蒿素发现、提取和合成研究之后,相继开发出其衍生物:二氢青蒿素、青蒿琥酯钠等。该类衍生物与青蒿素相比,具有____的优点,可显著提高疗效。
参考答案:
1. 球形冷凝管 冷凝回流 便于苯乙酸析出 BCE 重结晶 95% 增大苯乙酸溶解度,便于充分反应 2+=+2H2O
【详解】(1)由图可知,c为球形冷凝管,其作用为冷凝回流;
(2)反应结束后加适量冷水,降低温度,减小苯乙酸的溶解度,则加入冷水可便于苯乙酸析出;分离苯乙酸粗品,利用过滤操作,则需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,故选: BCE;
(3)苯乙酸微溶于冷水,在水中的溶解度较小,则提纯苯乙酸的方法是重结晶;由反应可知,40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×=46.5g,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是×100%=95%;
(4)苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度,然后与Cu(OH)2反应除去苯乙酸,即混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反应;苯乙酸含有羧基具有酸性,能与反应生成苯乙酸铜和水,反应的化学方程式:2+=+2H2O。
2. (1)三颈烧瓶
(2) 使反应物冷凝回流 乙酸酐蒸出,反应物减少,平衡逆向移动
(3)CH3COONa•3H2O受热生成水会使乙酸酐水解
(4) 将肉桂酸转化为肉桂酸钠,溶于水,中和乙酸 苯甲醛 当馏出液澄清透明不再含有油滴时,即可断定水蒸汽蒸馏结束
(5)重结晶
(6)78%
【分析】该合成反应在150~170℃的条件下进行,反应物在这个条件下易挥发,所以需要冷凝回流,乙酸酐遇水易水解成乙酸,因此需要在无水环境下反应;
(1)
该仪器的名称为三颈烧瓶;
(2)
该反应在150~170℃的条件下进行,根据表格各物质的沸点可知,反应物在这个条件下易挥发,所以空气冷凝管作用是使反应物冷凝回流,使反应物充分反应,提高原料利用率;在150~170℃时乙酸酐易挥发,如果剧烈沸腾,乙酸酐蒸出,反应物减少,平衡逆向移动,导致产率降低;
(3)
根据信息乙酸酐遇水易水解成乙酸,而CH3COONa·3H2O受热生成水,水会使乙酸酐水解生成乙酸,导致反应物利用率降低;
(4)
碳酸钠可以和乙酸、肉桂酸反应,溶液中水会和乙酸酐反应;饱和Na2CO3溶液的作用除去未反应的原料乙酸酐,中和生成的乙酸,并将肉桂酸转化为肉桂酸钠,增大它在水中的溶解性;苯甲醛在水中溶解度较小且沸点较低,水蒸气蒸馏可除去的杂质是苯甲醛,当馏出液澄清透明不再含有油滴时,说明水蒸汽蒸馏达到终点。
(5)
若得到的肉桂酸晶体产品不纯,提高纯度可以用重结晶的方法提高产品的纯度;
(6)
4.8g苯甲醛和5.6g乙酸酐的物质的量分别为、,则苯甲醛完全反应,4.8g苯甲醛理论上得到肉桂酸的质量为6.7g,则产率为。
3. +CH2=CH2 羰基、羧基 AD 1,1,2,2-四溴-3-甲基丁烷
【详解】(1)异戊二烯与溴发生一个碳碳双键的加成反应,反应生成A的结构简式为;
(2)B为含有六元环的有机物,反应④发生已知信息②的反应,反应的化学方程式为+CH2=CH2;
(3)发生信息①产生Y,被酸性溶液氧化的产物有CO2、,则Y的结构简式为,所含官能团的名称是羰基、羧基;
(4)X的反式异构体的结构简式为:;X含有碳碳双键,可能发生的反应有加成反应、氧化反应,故选:AD;
(5)化合物W与异戊二烯属于官能团类别异构,则W含有碳碳三键,W与的溶液充分反应后得到的产物是,系统命名为1,1,2,2-四溴-3-甲基丁烷。
4. BrCH2CH2CH2Br 碳碳双键、羟基 HOOC-CH2-COOH+2C2H5OHC2H5OOC-CH2-COOC2H5+2H2O 取代反应 (CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH2COOH 氨基与苯环直接相连后,苯环影响氨基的活性,使氨基氢原子更难被取代(或者氨基氢原子与羟基氢原子活性相近)
【分析】由A的分子式和分子无甲基的信息可知,A为BrCH2CH2CH2Br;BrCH2CH2CH2Br在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成HOCH2CH2CH2OH,则B为HOCH2CH2CH2OH;一定条件下,HOCH2CH2CH2OH与氧气发生催化氧化反应生成HOOC-CH2-COOH,则C为HOOC-CH2-COOH;在浓硫酸作用下,HOOC-CH2-COOH与乙醇共热发生酯化反应生成C2H5OOC-CH2-COOC2H5,则D为C2H5OOC-CH2-COOC2H5;由信息①可知,(CH3)2CHCH=CHCH2CH2CH2OH与PBr3发生取代反应生成(CH3)2CHCH=CHCH2CH2CH2Br,则F为(CH3)2CHCH=CHCH2CH2CH2Br;在催化剂作用下,(CH3)2CHCH=CHCH2CH2CH2Br与C2H5OOC-CH2-COOC2H5发生取代反应生成(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH(COO C2H5)2,(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH(COO C2H5)2在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH(COONa)2,则H为(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH(COONa)2;(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH(COONa)2经酸化得到(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH(COOH)2,则I为(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH(COOH)2;(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH(COOH)2在加热条件下脱去二氧化碳得到(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH2COOH,则J为(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH2COOH;(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH2COOH发生信息②反应,(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH2COOH先与SOCl2发生取代反应生成(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH2COCl,(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH2COCl再与发生取代反应生成辣椒素L,则试剂a为。
【详解】(1)由信息可知,A的结构简式为BrCH2CH2CH2Br,故答案为:BrCH2CH2CH2Br;
(2)E的结构简式为CH3)2CHCH=CHCH2CH2CH2OH,官能团为碳碳双键、羟基,故答案为:碳碳双键、羟基;
(3) C→D的反应为在浓硫酸作用下,HOOC-CH2-COOH与乙醇共热发生酯化反应生成C2H5OOC-CH2-COOC2H5和水,反应的化学方程式为HOOC-CH2-COOH+2C2H5OHC2H5OOC-CH2-COOC2H5+2H2O,故答案为:HOOC-CH2-COOH+2C2H5OHC2H5OOC-CH2-COOC2H5+2H2O;
(4) D与F生成G的反应为在催化剂作用下,(CH3)2CHCH=CHCH2CH2CH2Br与C2H5OOC-CH2-COOC2H5发生取代反应生成(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH(COO C2H5)2,故答案为:取代反应;
(5) 由分析可知,J的结构简式为(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH2COOH,故答案为:(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH2COOH;
(6)由分析可知,在催化剂作用下,(CH3)2CHCH=CHCH2CH2CH2Br与C2H5OOC-CH2-COOC2H5发生取代反应生成(CH3)2CCH=CHCH2CH2CH2CH(COO C2H5)2时, C2H5OOC-CH2-COOC2H5分子中CH2原子团上的一个氢原子被取代,若(CH3)2CHCH=CHCH2CH2CH2Br比例增大,C2H5OOC-CH2-COOC2H5分子中CH2原子团上的另一个氢原子也可能被取代生成,故答案为:;
(7)由分析可知,试剂a为,试剂b()与试剂a相比,试剂b中氨基与苯环直接相连,氨基与苯环直接相连后,苯环影响氨基的活性,使氨基氢原子与羟基氢原子活性相近,氨基氢原子更难被取代,导致K与试剂b发生反应时,不仅试剂b中氨基的氢发生取代,同时其羟基的氢也可发生取代,故答案为:氨基与苯环直接相连后,苯环影响氨基的活性,使氨基氢原子更难被取代(或者氨基氢原子与羟基氢原子活性相近)。
5. (1)醛基
(2)
(3)消去反应
(4)n+n+nHCl
(5) c 或
(6)
【分析】根据A的结构简式可知,其中的含氧官能团为羟基;苯酚和丙酮发生反应生成D,则D的结构简式为:;A和氯气发生加成反应生成CH2ClCHClCHO,随后再和氢气加成生成B(CH2ClCHClCH2OH),在氯化钡的作用下,B中中间碳上的氯原子和羟基上的氢原子发生消去反应生成C;对比C,D和E的结构简式可知,物质C和D发生缩聚反应生成物质E,以此解题。
(1)
根据A的结构简式可知,其中的含氧官能团为:醛基;
(2)
由分析可知,D的结构简式为:;
(3)
由分析可知反应④的反应类型是消去反应;
(4)
由分析可知反应⑥为缩聚反应,其方程式为:n+n+nHCl;
(5)
该物质的分子式为:C3H5OCl,不饱和度为1,a.不饱和度由碳碳双键提供,则,Cl可在1位和2位,共2种;b.不饱和度由醛基提供,则,Cl可在1位和2位,共2种;c.不饱和度由羰基提供,则,Cl在1位和2位等效,共1种;也可以是,共1种,d.不饱和度由环提供,则,Cl可在1位,2位和3位,共3种;,Cl可在1位,2位和3位,共3种;,Cl可在1位,2位和3位,共3种;因此一共2+2+1+1+2+3+2=13种;
(6)
首先根据信息可知,苯酚可以和甲醛反应生成,再和反应生成最终的产物,具体的合成路线为:。
6. 3d74s2 基态铱的价电子排布为5d76s2,失去4个电子后,5d能级为半满结构,为稳定状态 正八面体 6 (,,) 4
【详解】(1)基态钴原子价电子为其3d能级上的7个电子、4s能级上的2个电子,其价电子排布式为3d74s2;
(2)原子轨道中电子处于半满、全满或全空时较稳定,基态铱的价电子排布为5d76s2,失去4个电子后,5d能级为半满结构,为稳定状态;
(3)阴离子中Ir的价层电子对数为6,其空间构型为正八面体;
(4)Ir原子和3个C原子、3个N原子形成配位键,所以Ir原子配位数是6;
(5)其它Ir原子位于晶胞体心上,Ir原子分数坐标为(,,);该晶胞中黑色球个数=2+4×=4、白色球个数=8×+1=2,黑色球、白色球个数之比=4:2=2:1,根据其化学式知,黑色球表示O原子,则该晶胞中O原子个数为4,晶体中与最近的O有4个;晶体中与单个O键合的Ir有3个,该晶胞密度,则M===g/mol。
7. 晶体 X-射线衍射实验 分子 > 5NA sp2 配位键、离子键 1:11
【详解】(1)某种金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,该计算互化物属于晶体,可通过X-射线衍射实验进行鉴别;
(2)\Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,固态Ni(CO)4属于分子晶体;Ni2+和Fe2+的离子所带电荷相同,Ni2+离子半径较小,NiO中离子键更强,NiO晶体的熔点更高,分子;>;
(3)(SCN)2的结构式为N≡C-S-S-C≡N,根据[(SCN)2]的结构可知分子中有3个单键和2个碳氮三键,单键为σ键,三键含有1个σ键、2个π键,(SCN)2分子含有5个σ键,故1mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为 5NA;一种与SCN-互为等电子体的分子有CO2等,CO2电子式为:;
(4) 的价层电子对数=3+=3,无孤电子对,空间构型为平面三角形,杂化类型为sp2杂化,[Cu(NH3)4](NO3)2中硝酸根与配离子形成离子键,氨气分子与Cu形成配位键;
(5) 设1mol Ni0.96O中含Ni3+xmol,Ni2+为(0.96-x)mol,根据晶体仍呈电中性,可知 3x+2×(0.96-x)=2×1,x=0.08mol Ni2+为(0.96-x)mol=0.88mol,即离子数之比为Ni3+:Ni2+=0.08:0.88=1:11。
8. (1) 三角锥形 <
(2) b >
(3) < Se原子半径比S原子大,Se-Se键的键能比S-S的小,断裂所需的最低能量小,对应的光的波长较长
(4) (,,) 7,8,11 a或a
【解析】(1)
元素As与N同族,NH3是三角锥形,则AsH3分子的立体结构为三角锥形;As与N同主族,从上往下电负性减弱,电负性越强,成键电子对越靠接中心原子,成键电子对之间斥力越大,键角越大,故键角:AsH3
经X射线衍射实验证明TeF6分子呈八面体结构,说明分子内的6个F原子排列在碲原子的周围呈八面体结构,说明碲原子有6个杂化轨道,且不同轨道杂化时,应该是能量相近的轨道之间发生杂化,故其杂化类型为:sp3d2杂化,故选b;TeF6与SF6具有相似的结构,均为分子晶体,TeF6相对分子质量大,分子间作用力强,熔沸点高,故熔沸点TeF6>SF6;
(3)
Se的原子半径比S原子大,Se—Se键键能比S—S键键能小,则光谱能量低,波长长,故入λ1<λ2,原因为:Se原子半径比S原子大,Se-Se键的键能比S-S的小,断裂所需的最低能量小,对应的光的波长较长;
(4)
结合图1,再根据原子M的坐标 (0,0,0),则原子N的坐标为;对比图1和图2可知,如果沿晶胞面对角线方向上的投影如图2所示,则代表Te原子的位置有7、8、11;对比图1和图2可知,晶胞中原子9和11之间的距离应该是Cd和Te之间的距离,应该有两种情况,一种是它们之间的最短距离,Te原子位于4个Cd构成的正四面体的重心,该正四面体的边长为晶胞面对角线的一半,则四面体的边长为pm,该晶胞中Cd原子和Te原子之间的最短距离为四面体重心到顶点的距离,则最短距离为pm;把图A中的两个Te原子和1个Cd原子连接在一起,形成的是直角三角形,,其中AB之间的距离是pm,BN之间的距离是pm,结合勾股定理可知,AN之间的距离=,故晶胞中原子9和11之间的距离为:a或a。
9. (1) 74 醚键
(2)CH3CH2OCH2CH3
(3)(CH3)3C-OH
(4)bc
(5) 8 ×107 Na3Li(BH4)4
【解析】(1)
根据质谱图分析,质荷比最大为74,所以相对分子质量为74,根据图2可知有机物A中含有醚键、烷基,其中官能团为醚键;
(2)
A为醚,醚的结构通式为CnH2n+2O,则有12n+2n+2+16=74,解得n=4,因此分子式为C4H10O,又知A两个峰面积之比为2:3,所以A的结构简式为:CH3CH2OCH2CH3;
(3)
有机物B是A的同分异构体,能与金属钠反应放出氢气,说明含有羟基,但是不能发生催化氧化生成醛或酮,说明羟基所连碳的邻位碳上没有氢原子,则其结构简式为:(CH3)3C-OH;
(4)
等电子体是指原子总数相等、价电子总数相等微粒,故与H3NBH3互为等电子体的分子C2H6,氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,它们之间存在静电相互吸引作用,称为双氢键,用“N-H…H-B”表示,根据题干所给双氢键的定义可知:
a.C6H6和CHCl3中H均显正电性,则不存在双氢键,a不合题意;
b.LiH中H显负电性,而HCN中H显正电性,即LiH和HCN可以形成双氢键,b符合题意;
c.B2H6中H显负电性,而NH3中H显正电性,则存在双氢键,c符合题意;
d.C2H4和C2H2中H均显正电性,不存在双氢键,d不合题意;
故答案为bc;
(5)
①Na+的配位数即离Na+最近的且等距离的BH个数,由晶胞示意图可知,Na+的配位数是8,故答案为:8;
②已知硼氢化钠晶体的密度为ρ g·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值,由晶胞示意图可知,每个晶胞的体积为:a2×2a×10-21cm3=2a3×10-21cm3,一个晶胞中含有Na+个数为:=4,含有BH个数为:=4,则一个晶胞的质量为:g,故有,即得a=nm,而Na+与BH之间的最近距离为底面对角线的一半,故为nm,故答案为:;
③若硼氢化钠晶胞上、下底心处的Na+被Li+取代,得到晶体中一个晶胞中含有Na+个数为:=3,含有BH个数为:=4,Li+数目为:=1,该晶体的化学式为Na3Li(BH4)4,故答案为:Na3Li(BH4)4。
10. (1) 增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率 蒸馏 b
(2) CaCl2或P2O5 碱石灰 在装置F后连接一个装有碱石灰的球形干燥管,以防止空气中的CO2和水蒸气进入F装置 C15H22O5
(3)c
(4)b
(5)水溶性好
【分析】本题是一道从青蒿中提取青蒿素的工业流程题,为了增强提取效率,可以首先对青蒿进行干燥和破碎,之后用乙醚萃取其中的青蒿素,通过蒸馏分离出粗粗品,再经过处理得到精品,以此解题。
(1)
根据乙醚浸取法的流程可知,对青蒿进行干燥破碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率,故答案为增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率;操作Ⅱ是分离互溶的液体的过程,故其名称是蒸馏;根据上面的分析可知,装置A中盛放的物质是NaOH溶液,粗品中加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤可得精品,故选b;
(2)
为了能准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O,实验前应通过装置A中装有的NaOH溶液除去CO2和H2O的空气,排除装置内的空气,防止干扰实验,E和F一个吸收生成的H2O,一个吸收生成的CO2,应先吸水后再吸收CO2,所以E内装的CaCl2或P2O5,而F中为碱石灰,而在F后应再加入一个装置G防止外界空气中CO2,和H2O进入的装置。
①根据上面的分析可知,装置E中盛放的物质是CaCl2或P2O5,装置F中盛放的物质是碱石灰,故答案为CaCl2或P2O5;碱石灰;
②根据上面的分析可知,需要防止空气中的CO₂和水蒸气进入F的装置,改进的方法是在F后连接一个装有碱石灰的干燥管或U形管,故答案为在装置F后连接一个装有碱石灰的球形干燥管,以防止空气中的CO2和水蒸气进入F装置;
③由数据可知m(H2O)=42.4-22.6=19.8g,所以n(H2O)=1.1mol,m(CO2)=146.2-80.2=66g,所以n(CO2)=1.5mol,所以青蒿素中氧原子的质量为m(O)=28.2-(2.2×1)-(1.5×12)=6g,所以n(O)=0.5mol,N(C):N(H):N(O)=1.5:2.2:0.5=15:22:5,所以最简式为C15H22O5,故答案为C15H22O5;
(3)
将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,与酯类物质的性质相似,酯类难溶于水,能在氢氧化钠溶液中水解并消耗氢氧化钠,生成了羧酸盐,溶液的碱性减弱,说明青蒿素中含有酯基,故选c;
(4)
根据原料的粒度对青蒿素提取速率的影响可知,应为60目,根据提取时间对青蒿素提取速率的影响可知,时间应为120分钟,根据提取温度对青蒿素提取速率的影响可知,温度应为50℃,故选b;
(5)
从二氢青蒿素、青蒿琥酯钠的结构中可以发现,其中含有亲水基,青蒿素中没有亲水基,故该类衍生物与青蒿素相比,具有水溶性好的优点。
山东省烟台市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题: 这是一份山东省烟台市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题,共27页。试卷主要包含了6×10-15ml·L-1等内容,欢迎下载使用。
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