【題目】研究含碳化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),對(duì)生產(chǎn)、科研等具有重要意義。
(1)某同學(xué)畫(huà)出基態(tài)碳原子的核外電子排布圖:,該電子排布圖違背了__;CH3+、-CH3、CH3-都是重要的有機(jī)反應(yīng)中間體。CH3+、CH3-的空間構(gòu)型分別為___、____。
(2)冠醚是由多個(gè)二元醇分子之間失水形成的環(huán)狀化合物。X、Y、Z是常見(jiàn)的三種冠醚,其結(jié)構(gòu)如圖所示。它們能與堿金屬離子作用,并且隨著環(huán)的大小不同而與不同金屬離子作用。
①Li+與X的空腔大小相近,恰好能進(jìn)入到X的環(huán)內(nèi),且Li+與氧原子的一對(duì)孤電子對(duì)作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)W(如圖)。基態(tài)鋰離子核外能量最高的電子所處能層符號(hào)為___________;
②冠醚Y能與K+形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),但不能與Li+形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。理由是___________。
③烯烴難溶于水,被KMnO4水溶液氧化的效果較差。若烯烴中溶入冠醚Z,氧化效果明顯提升。
i.水分子中氧的雜化軌道的空間構(gòu)型是___________,H-O鍵鍵角___________(填“>”“<”或“=”)109°28′
ii.已知:冠醚Z與KMnO4可以發(fā)生下圖所示的變化。加入冠醚Z后,烯烴的氧化效果明顯提升的原因是___________。
【答案】洪特規(guī)則 平面三角形 三角錐形 K Li+半徑比Y的空腔小得多,不易與空腔內(nèi)氧原子的孤電子對(duì)作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 正四面體 < 冠醚可溶于烯烴,進(jìn)入冠醚中的K+因靜電作用將MnO4-帶入烯烴中,增大烯烴與MnO4-接觸機(jī)會(huì),提升氧化效果
【解析】
(1)當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,而且自旋狀態(tài)相同;根據(jù)價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)計(jì)算判斷;
(2)①基態(tài)鋰離子核外只有1s能級(jí)上有電子;②冠醚Y空腔較大,Li+半徑較;③i.水分子中氧原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4;水分子中O原子含有2個(gè)孤電子對(duì),孤電子對(duì)之間的排斥力大于成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)之間的排斥力;ii.根據(jù)相似相溶原理分析解答。
(1)2p軌道上的2個(gè)電子沒(méi)有分占不同軌道,該電子排布圖違背了洪特規(guī)則;CH3+中心碳原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=3,采用sp2雜化,為平面三角形結(jié)構(gòu),而CH3-中心碳原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=4,采用sp3雜化,為三角錐形,故答案為:洪特規(guī)則;平面三角形;三角錐形;
(2)①基態(tài)鋰離子核外只有1s能級(jí)上有電子,為K層上的電子,所以其能層符號(hào)為K,故答案為:K;
②冠醚Y空腔較大,Li+半徑較小,Li+半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Y空腔,導(dǎo)致該離子不易與氧原子的孤電子對(duì)形成配位鍵,所以得不到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故答案為:Li+半徑比Y的空腔小很多,不易與空腔內(nèi)O原子的孤電子對(duì)作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu);
③i.水分子中氧原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4,采用sp3雜化,含有2個(gè)孤電子對(duì),氧的雜化軌道的空間構(gòu)型為四面體;水分子中O原子含有2個(gè)孤電子對(duì),孤電子對(duì)之間的排斥力大于成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)之間的排斥力,導(dǎo)致水分子中鍵角小于甲烷分子之間鍵角,小于109°28′,故答案為:四面體;<;
ii.根據(jù)相似相溶原理知,冠醚可溶于烯烴,加入冠醚中的鉀離子因靜電作用將高錳酸根離子帶入烯烴中,增大反應(yīng)物的接觸面積,提高氧化效果,故答案為:冠醚可溶于烯烴,加入冠醚中的鉀離子因靜電作用將高錳酸根離子帶入烯烴中,增大反應(yīng)物的接觸面積,提高氧化效果。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲醛()在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH),以下說(shuō)法中正確的是
A. 甲醛分子間可以形成氫鍵B. 甲醛分子和甲醇分子內(nèi)C原子均采取sp2雜化。
C. 甲醛為極性分子D. 甲醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于甲醛的沸點(diǎn)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 取等體積、同濃度的醋酸和鹽酸溶液與足量Zn反應(yīng),產(chǎn)生的氫氣量一樣多。
B. 用HF溶液做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),燈泡很暗,則一定說(shuō)明HF為弱電解質(zhì)。
C. 稀釋醋酸溶液,溶液中所有離子濃度都減少。
D. 氨水稀釋時(shí),不斷減少
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高鐵酸鉀 (K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更強(qiáng),無(wú)二次污染的綠色水處理劑。工業(yè)是先制得高鐵酸鈉,然后在低溫下,在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和就可析出高鐵酸鉀(K2FeO4)。濕法制備的主要反應(yīng)方程為:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42- +3Cl-+5H2O,干法制備的主要反應(yīng)方程為:2FeSO4 +6Na2O2 = 2Na2FeO4 +2Na2O +2Na2SO4 +O2↑ 下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.低溫下,高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉更小
B.濕法制備中每生成1mol Na2FeO4 轉(zhuǎn)移3mol電子
C.干法制備中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:3
D.K2FeO4處理水時(shí),不僅能消毒殺菌,還能除去水體中的H2S、NH3等,生成的Fe(OH)3膠體還能吸附水中的懸浮雜質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定溫度時(shí),將1 mol A和2 mol B放入容積為5 L的某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g)C(g)+2D(g),經(jīng)5 min后,測(cè)得容器內(nèi)B的濃度減少了0.2 mol/L。下列敘述中錯(cuò)誤的是
A. 在5 min內(nèi)該反應(yīng)用C的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.02 mol/(Lmin)
B. 5 min時(shí),容器內(nèi)D的濃度為0.2 mol/L
C. 該可逆反應(yīng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)逐漸增大
D. 5 min時(shí),容器內(nèi)氣體總的物質(zhì)的量為3 mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Ⅰ:用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應(yīng)研究影響反應(yīng)速率的因素,離子方程式為2 MnO4-+5H2C2O4+6H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O。一實(shí)驗(yàn)小組欲通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成CO2的速率,探究某種影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下(KMnO4溶液已酸化),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | A溶液 | B溶液 |
① | 20 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液 |
② | 20 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液 |
(1)該實(shí)驗(yàn)探究的是_________________________________因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
(2)若實(shí)驗(yàn)①在2 min末收集了4.48 mL CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則在2 min末,c(MnO4-)=________ mol·L-1(假設(shè)混合溶液的體積為50 mL)。
(3)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率變化如圖乙,其中t1~t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是:
①產(chǎn)物Mn2+是反應(yīng)的催化劑,②_______________________________
Ⅱ:當(dāng)溫度高于500 K時(shí),科學(xué)家成功利用二氧化碳和氫氣合成了乙醇,這在節(jié)能減排、降低碳排放方面具有重大意義;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________
(2)在恒溫恒容密閉容器中,判斷上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是________________
a.體系壓強(qiáng)不再改變 b.H2的濃度不再改變
c.氣體的密度不隨時(shí)間改變 d.單位時(shí)間內(nèi)消耗H2和CO2的物質(zhì)的量之比為3∶1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要包括:糖類、油脂、蛋白質(zhì)、維生素、無(wú)機(jī)鹽和水
B.燃燒相同體積的管道煤氣(主要成分CO和H2)和天然氣,管道煤氣消耗氧氣體積大
C.油脂沒(méi)有固定的熔沸點(diǎn),是食物中產(chǎn)生能量最高的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
D.金屬鈉和碳酸鈉溶液都可以用來(lái)區(qū)分乙醇、乙酸和苯
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下表所列各組物質(zhì)中,物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)能實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是( )
X | Y | Z | 物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系 | |
A | Cu | CuO | Cu(OH)2 | |
B | Si | SiO2 | H2SiO3 | |
C | NaHCO3 | Na2CO3 | NaOH | |
D | FeCl2 | FeO | FeCl3 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知反應(yīng):NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) ,起始時(shí)向某密閉容器中通入1 mol NO2 、 2 mol S18O2,.反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是:
A.NO2中不可能含18OB.有1 mol N18O生成
C.S18O2的物質(zhì)的量不可能為0. 8 molD.SO2、SO3、NO、NO2均含18O時(shí),說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡
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