Question

【題目】氫能作為理想的清潔能源之一，已經(jīng)受到世界各國(guó)的普遍關(guān)注。氫的存儲(chǔ)是氫能應(yīng)用的主要瓶頸，目前所采用或正在研究的主要儲(chǔ)氫方法有：配位氫化物儲(chǔ)氫、碳質(zhì)材料儲(chǔ)氫、合金儲(chǔ)氫、多孔材料儲(chǔ)氫等。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）氨硼烷( NH3BH3)是一種潛在的儲(chǔ)氫材料，它可由六元環(huán)狀化合物(HB=NH)3通過(guò)3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3制得。

①B、C、N、O第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>_____________，CH4、H2O、CO2鍵角由大到小的順序?yàn)?/span>_________________。

②1個(gè)(HB=NH)3分子中有______個(gè)σ鍵。與(HB=NH)3互為等電子體的分子為________(填分子式)。

③反應(yīng)前后碳原子的雜化軌道類(lèi)型分別為__________、____________。

④氨硼烷在高溫下釋放氫后生成的立方氮化硼晶體具有類(lèi)似金剛石的結(jié)構(gòu)，但熔點(diǎn)比金剛石低，原因是___________________________。

（2）一種儲(chǔ)氫合金由鎳和鑭(La)組成，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①Ni 的基態(tài)原子核外電子排布式為_______________。

②該晶體的化學(xué)式為_______________。

③該晶體的內(nèi)部具有空隙，且每個(gè)晶胞的空隙中儲(chǔ)存6個(gè)氫原子比較穩(wěn)定。已知：a=m pm，c=n pm；標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度為ρg·cm-3；阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。若忽略吸氫前后晶胞的體積變化，則該儲(chǔ)氫材料的儲(chǔ)氫能力為______________。 (儲(chǔ)氫能力=)

【答案】 N>O>C>B CO2>CH4>H2O 12 C6H6 sp3 sp B—N鍵的鍵長(zhǎng)大于C—C鍵的，鍵能小于C—C鍵的(指出鍵長(zhǎng)或鍵能關(guān)系均給分) 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 LaNi5 （或）

【解析】（1）考查第一電離能的規(guī)律、鍵角的大小、化學(xué)鍵數(shù)目的判斷、雜化類(lèi)型的判斷，晶體熔沸點(diǎn)高低的判斷，①同周期從左向右第一電離能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此第一電離能大小順序是N>O>C>B；CH4的鍵角是109°28′，H2O的鍵角是105°，CO2的鍵角是180°，順序是CO2>CH4>H2O；②成鍵原子間只能形成一個(gè)σ鍵，(HB=NH)3為六元環(huán)狀化合物，因此1個(gè)(HB=NH)3中含有σ鍵個(gè)數(shù)為12個(gè)；根據(jù)等電子體的概念以及(HB=NH)3為六元環(huán)狀化合物，推出等電子體的分子為C6H6；③反應(yīng)前C為sp3雜化，反應(yīng)后碳原子為sp雜化；③立方氮化硼晶體具有類(lèi)似金剛石的結(jié)構(gòu)，即立方氮化硼晶體為原子晶體，比較原子晶體熔沸點(diǎn)通過(guò)鍵長(zhǎng)、鍵能考慮，B—N鍵的鍵長(zhǎng)大于C—C鍵的，鍵能小于C—C鍵，因此立方氮化硼的熔沸點(diǎn)低于金剛石；（2）考查電子排布式、晶胞的計(jì)算，①Ni位于第四周期VIII族，28號(hào)元素，Ni的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；②La位于頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為8×1/8=1，Ni位于面上和體心，個(gè)數(shù)為8×1/2＋1=5，化學(xué)式為LaNi5；③氫氣的質(zhì)量為g，晶胞的體積為(m×10－10×m×10－10×n×10－10×sin60°)cm3，則儲(chǔ)氫后氫氣的密度為g/cm3，因此儲(chǔ)氫材料故的儲(chǔ)氫能力為（或）。

點(diǎn)睛：本題的難點(diǎn)是儲(chǔ)氫能力的計(jì)算，雖然題目中告訴學(xué)生儲(chǔ)氫能力計(jì)算的公式，但學(xué)生對(duì)儲(chǔ)氫后氫氣的密度理解不透，無(wú)法進(jìn)行計(jì)算，其實(shí)儲(chǔ)氫后氫氣的密度就是讓求出晶胞中氫氣的質(zhì)量，與晶胞體積的比值，跟平時(shí)練習(xí)晶胞密度的計(jì)算是一樣的，只不過(guò)本題求的質(zhì)量是氫氣的質(zhì)量。

【題型】綜合題
【結(jié)束】
12

【題目】G是一種新型香料的主成分之一，其結(jié)構(gòu)中含有三個(gè)六元環(huán)。G 的合成路線(xiàn)如下圖所示(部分產(chǎn)物和反應(yīng)條件已略去)。

已知：①RCH=CH2+CH2=CHR'CH2=CH2+RCH=CHR'；

②B的核磁共振氫譜圖顯示分子中有6種不同環(huán)境的氫原子；

③D和F是同系物。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）根據(jù)系統(tǒng)命名法，(CH3)2C=CH2的名稱(chēng)為_____________。

（2）A→B反應(yīng)過(guò)程中涉及的反應(yīng)類(lèi)型分別為_______________、_________________。

（3）生成E的化學(xué)方程式為______________________________。

（4）G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________________。

（5）寫(xiě)出一種同時(shí)滿(mǎn)足下列條件的F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_________________。

①與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；②苯環(huán)上有兩個(gè)取代基，含C=O鍵；③能發(fā)生水解反應(yīng)；④核磁共振氫譜有4組峰。

（6）模仿由苯乙烯合成F的方法，寫(xiě)出由丙烯制取a-羥基丙酸() 的合成路線(xiàn)：____________________________。

Answer 1

【答案】 2-甲基-1-丙烯(或2-甲基丙烯，或甲基丙烯) 取代反應(yīng) 加成反應(yīng) （或） (或)

【解析】考查有機(jī)物的推斷和合成，（1）根據(jù)烯烴的命名原則，(CH3)2C=CH2的名稱(chēng)為2-甲基-1-丙烯(或2-甲基丙烯，或甲基丙烯)；（2）根據(jù)信息①，以及A反應(yīng)的產(chǎn)物，因此A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，對(duì)比A和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，A生成反應(yīng)類(lèi)型為取代反應(yīng)，對(duì)比分子式，比B多了一個(gè)HCl，發(fā)生的反應(yīng)是加成反應(yīng)，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是或者，因?yàn)?/span>B的核磁共振氫譜有6種不同環(huán)境的氫原子，因此B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，B生成C發(fā)生鹵代烴的水解反應(yīng)，即C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，C生成D發(fā)生氧化反應(yīng)，即D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，苯乙烯與HO－Br發(fā)生加成反應(yīng)，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為或，前者被氧化成，后者被氧化成，后者不符合信息，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，E的產(chǎn)物是，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；（3）根據(jù)（2）的分析，生成E的反應(yīng)方程式為；（4）G有三個(gè)六元環(huán)，生成G發(fā)生的酯化反應(yīng)，即G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為/span>（或） ；（5）與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明含有酚羥基，苯環(huán)上有連個(gè)取代基，含C=O鍵，能發(fā)生水解，說(shuō)明含有酯基，核磁共振氫譜有4種氫原子是兩個(gè)取代基處于對(duì)位，即符合條件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 (或) ；（6）丙烯先于HO－Br發(fā)生加成反應(yīng)，然后氧化，最后發(fā)生水解，即合成路線(xiàn)是。