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文档简介
主题五物质的结构与性质
(考试时间:60分钟试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16S-32Cl-35.5Na-23K-39Ca-100Mn-55
一、氨硼烷结构与性质(18分)
氨硼烷NH3BH3稳定、无毒、氢含量高,是理想的储氢材料。其制备原理是路易斯酸碱交换法,方程式为
LBH3NH3NH3BH3L(L为一种路易斯碱)。路易斯酸碱理论认为路易斯酸接受电子对,路易斯碱提供
电子对。
1.以下四种不同状态的硼,失去一个电子需要吸收能量最多的是。
A.B.
C.D.
2.比较HNH键角:NH3中的比NH3BH3中的。
A.大B.小C.相等D.不能确定
3.NH3BH3中所含化学键的类型有。(不定项)
A.极性共价键B.非极性共价键C.配位键D.氢键
4.下列反应属于路易斯酸碱中和的是。(不定项)
22
A.C2H4Br2CH2BrCH2BrB.Cu4ClCuCl4
3
C.Fe3SCNFe(SCN)3D.2H2O22H2O
5.氨硼烷受热时固体残留率随温度的变化如图。155C时残留固体的化学式可能为。
6.NH3BH3水解会产生两种气体和H3BO3,写出此反应的化学方程式:。
一种镍磷化合物催化氨硼烷水解释氢的可能机理如下图所示。H、B电负性数值分别为2.1、2.0
7.若用重水D2O代替H2O作反应物,步骤②生成氢气分子应为。
A.H2B.HDC.D2D.均有可能
8.在活性中间体I中,H与Ni形成相对较强的作用力的原因(从元素电负性的角度解
释)。
NH3BH3热解释氢的副产物为BN,常见的BN存在如下三种晶体结构。
9.试比较硬度:h-BN,c-BN。
A.>B.<C.=D.不确定
3
10.c-BN晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数为NA,其晶体的密度为gcm
二、白瓷结构与制备(18分)
白瓷是指胎土为白色或较为纯净的浅色,外施以透明或乳浊白釉,以1200℃左右的高温烧成的瓷器品种。
FeO
瓷器的胎土原料成分大都主要含SiO2、K2O、Na2O及少量Al2O3、23等。
11.基态Fe2的核外电子排布式为_______。
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A.[Ar]3d44s2B.[Ar]3d54s1C.[Ar]3d5D.[Ar]3d6
12.下列关于硅的说法正确的是_______。
A.第一电离能:SiSB.沸点:SiH4CH4C.电负性:SiCD.稳定性:SiH4PH3
13.K2O、Na2O、Al2O3熔点从大到小的顺序为。
于瓷器而言,含铁量越低,瓷器颜色越浅,因此在原料处理过程中必须除铁。氯化法和溶解法就是常用的
两种化学除铁的方法。两种方法中涉及的化学方程式如下:
高温
氯化法:2Fe2O36Cl24FeCl33O2
高温
溶解法:Fe2O3Na2S2O4H2SO4Na2SO4FeSO4H2OSO2(未配平)
14.氯化法的产物FeCl3可用作净水剂,其原理是FeCl3水解生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体。下列关于
Fe(OH)3胶体的说法中,正确的是_______。
A.可以透过滤纸
B.与FeCl3溶液的本质区别是Fe(OH)3胶体有丁达尔效应
C.与明胶胶体混合后有沉淀产生,由此可推断出明胶胶体带负电
D.实验室中可以通过将FeCl3溶液滴加到煮沸的NaOH溶液中制备
15.“溶解法”对应的离子方程式如下,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目。
高温
22+
_______Fe2O3_______S2O4_______H_______Fe_______SO2+_______H2O
16.关于两种化学除铁方法,下列说法正确的是_______。
A.两种方法中铁元素均被还原
B.两种方法中,每1mol还原剂被氧化,转移的电子数相等
C.氯化法中,还原产物为FeCl3
D.溶解法中,硫酸体现了酸性和氧化性
17.SO2和H2O的键角大小是:SO2H2O。
A.大于B.小于C.等于
理由是。
18.Na2S2O4可以以NaHSO3为原料,通过电解方法合成,装置如图所示。下列有关说法中正确的是_______。
A.a与电源的正极相连
B.电解时,溶液中的H+由左室迁移到右室
2
C.左室Pt电极表面发生的电极反应是:2HSO32e2HS2O42H2O
D.右室中,c1c2
三、丙烯腈的工业制备中的平衡问题(16分)
丙烯腈CH2CHCN是一种重要的化工原料,在合成纤维领域中有着广泛的应用。
Ⅰ.以3-羟基丙酸乙酯HOCH2CH2COOC2H5为原料合成丙烯腈的主要反应如下:
i.HOCH2CH2COOC2H5(g)CH2CHCOOC2H5(g)H2O(g)H1
ii.CH2CHCOOC2H5(g)NH3(g)CH2CHCONH2(g)C2H5OH(g)H2
iii.CH2CHCONH2(g)CH2CHCN(g)H2O(g)H3
19.丙烯腈分子中,σ键与π键的数目之比为。
20.组成CH2CHCONH2的元素中,气态基态原子的第一电离能最大的是_______。
A.氢B.碳C.氮D.氧
21.总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)NH3(g)CH2CHCN(g)2H2O(g)C2H5OH(g)的H
(用含ΔH1、ΔH2和ΔH3的代数式表示)。
22.根据下表数据计算H1
化学COCCCCCHOHCO
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键
键能351348615413463745
结合以上计算判断,反应i可以在自发进行。
A.高温B.低温C.任何温度
23.一定条件下,以HOCH2CH2COOC2H5为原料发生上述反应,反应过程中基本检测不到中间产物
CH2CHCONH2,原因可能是。
Ⅱ.工业上还可用以丙烯、氨气和氧气为原料在催化剂作用下制备丙烯腈。主要反应如下:
3
i.CH=CHCH(g)+NH(g)+O(g)CH=CHCN(g)+3HO(g)H515kJmol1
23322221
1
ii.CH2CHCH3(g)O2(g)CH2=CHCHO(g)H2O(g)H2353kJmol
一定条件下,向恒压密闭容器中通入1.2molC3H6、1.2molNH3和1.5molO2发生上述反应。平衡时,丙烯
nCHCHCN
腈的选择性SS2与温度、压强的关系如图所示。
nCH2CHCNnCH2CHCHO
24.若在上述条件下,仅考虑反应i的发生,则下列能表明反应已经达到平衡状态的是_______。
A.2vO2vH2OB.丙烯与氨气的物质的量浓度之比不再变化
C.容器内的气体的密度不再发生变化D.每断开3molNH键生成1molCN
25.比较p1、p2、p3的大小,并说明理由。
26.温度为500℃、压强为p2时,测得平衡时H2O的物质的量为2.6mol,则该条件下反应ii的平衡常数
为。
四、齐拉西酮有机合成路线(18分)
27.齐拉西酮(Z)是一种常见的非典型抗精神病药物。以下是以苯为起始原料合成齐拉西酮的路线:
已知:ⅰ、
ⅱ、(R1、R2、R3为烃基或H)
ⅲ、Y的结构简式为:
(1)齐拉西酮所含的含氧官能团的名称为______。
A.酮羰基B.醛基C.酯基D.酰胺基
(2)反应①所需的试剂与条件是。
(3)反应②的反应类型是;反应⑦的反应类型是。
A.取代反应B.加成反应C.氧化反应D.还原反应
反应④中与反应⑧中作用类似,已知反应⑧中转化为,则反应④中
(4)NC2H53Na2CO3Na2CO3NaCl
转化为填结构简式。
NC2H53()
(5)E的名称为6-氯氧化吲哚,属于氧化吲哚(结构如图所示,数字表示氧化吲哚环上原子的编号顺序)的衍生
物。反应⑤还会形成一种E的同类别同分异构体副产物,其名称为______。
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A.4-氯氧化吲哚B.5-氯氧化吲哚C.7-氯氧化吲哚D.3-氯氧化吲哚
Y()可通过MC7H4ClNS与NC4H10N2缩合得到。
(6)M分子中以sp2方式杂化的原子有______。(不定项)
A.碳原子B.氮原子C.硫原子D.氯原子
(7)关于N的核磁共振氢谱图说法正确的是______。
A.存在4组峰,面积比为1:1:1:1B.存在3组峰,面积比为1:2:2
C.存在2组峰,面积比为1:4D.只存在1组峰
(8)写出符合下列条件的F的一种同分异构体的结构简式。
i.苯环上有两个处于对位的取代基,且能与FeCl3溶液发生显色反应
ii.分子中存在一个氰基(-CN)和一个甲基(-CH3)
iii.分子存在两个不对称氯原子
(9)已知:,结合相关信息设计仅以甲烷与苯为有机原料合成二苯甲酮
()的合成路线
(其他无机试剂与有机溶剂任选)。
五、金属锂的分离与提纯(15分)
28.自然界中Li含两种稳定的核素,6Li丰度约占7.52%,7Li丰度约占92.48%,通过同位素分离技术对
天然锂进行富集,得到高浓度的6Li或7Li,在工业中发挥巨大用处。
常见的两种分离方法如下:
①锂汞齐法:锂盐溶液与锂汞齐(锂与汞形成的合金)相接触,6Li在锂汞齐中富集,7Li则被富集到水相中。
②熔盐电解法:将LiBr和KBr的混合物加热到500C,通电,利用6Li、7Li在熔融态下迁移速率的差异分离
6Li及7Li。
(1)以下说法正确的是___________。
A.7Li的相对原子质量为7
B.6Li在自然界锂元素里所占的质量分数为7.52%
C.根据以上信息可得锂元素的相对原子质量
D.天然存在的锂元素里,6Li和7Li所占的丰度一般不变
(2)基于6Li和7Li的___________不同,能实现同位素分离技术。
A.化学性质B.质量数C.电子数D.中子数
(3)常温下锂汞合金为。
A.固体B.液体C.气体
(4)熔盐LiBr和KBr的混合物中,半径最大微粒的电子式为。
(5)从绿色化学角度评价锂汞齐法的不足为;熔盐电解法的不足为。(任写一点)
我国锂资源丰富,从盐湖卤水中提取Li的方法之一如下:
吸附过程原理:LiCl2AlCl36NaOHnH2OLiCl2Al(OH)3nH2O6NaCl
(6)关于吸附过程说法错误的是。
A.吸附过程中涉及氧化还原反应
B.吸附过程中适度搅拌可以提高反应速率
C.吸附过程中搅拌速度过快易引起胶体的聚沉,影响吸附效果
(7)下图为不同pH时吸附容量(表示单位质量吸附剂吸附锂的质量),分析pH7时效果最佳的原
因。
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(8)检验脱附步骤已经充分完成的方法为。
(9)洗脱液中需通过加入沉淀剂得到高纯度的含锂物质,以下能作沉淀剂且更易生成沉淀的是___________。
-1,-2,-4
已知:洗脱液中Li浓度为0.072molLKsp(LiOH)6.910KspLi2CO38.1510。
A.NaHCO3B.NaOHC.Na2CO3D.Na2SO4
六、乙二胺四乙酸的实验室制备(15分)
乙二胺四乙酸(EDTA)是一种重要的氨羧络合剂,能与大多数金属离子形成稳定的螯合物,广泛用于分析化
学检测。某兴趣小组以氯乙酸ClCH2COOH和乙二胺H2NCH2CH2NH2等原料合成EDTA的步骤如下:
步骤一:在装置A中加入94.5g氯乙酸,缓慢注入50%Na2CO3溶液至无气泡产生。
步骤二:继续加入15.6g乙二胺,摇匀后加入90mL2.0mol/LNaOH溶液,加水至总体积为400mL,50℃
水浴加热2小时。
步骤三:反应液冷却后加活性炭脱色,过滤后用浓盐酸调节滤液pH至1.2,生成白色沉淀,过滤、洗涤、
干燥得EDTA粗品。
已知:EDTA的结构(a)以及EDTA的负离子与Ca2形成乙二胺四乙酸钙钠的结构(b)如下图所示。
29.装置A的名称是,冷凝管中冷却水从口进(选序号)。
A.aB.b
30.步骤二中配制NaOH溶液时,不需要的仪器是。
31.步骤三中证明固体已经洗涤干净的操作和现象是。
32.若要进一步提高EDTA的纯度,可采用的提纯方法的名称是_______。
A.蒸馏B.重结晶C.升华D.渗析
33.关于乙二胺四乙酸钙钠,下列说法中正确的是_______。
A.是分子晶体B.Ca2+与EDTA负离子间通过离子键结合
C.外界为NaD.1mol该配合物中σ键的个数为6NA
34.实验数据显示,当pH偏低时,EDTA负离子的配位能力会减弱,原因是:。
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