18.【化学—选修3: 物质结构与性质】(15分)
钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。
(1)钛铁合金是钛系储氢合金的代表,该合金具有放氢温度低、价格适中等优点。
① Ti的基态原子价电子排布式为 。
② Fe的基态原子共有 种不同能级的电子。
(2)制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3 CCl4===2 KCl+2 CrO2Cl2+3 COCl2↑。
① 上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
COCl2分子中所有原子均满足8电子构型,COCl2分子中σ键和π键的个数比为 ,中心原子的杂化方式为 。
(3)NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同,其中Ni2+和Fe2+的离子半径分别为6.9×10-2 nm和7.8×10-2 nm。则熔点:NiO (填“>”、“<”或“=”)FeO。
(4)Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料,具有大容量、高寿命、耐低温等特点,在日本和中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。
①该晶体的化学式为 。
已知该晶胞的摩尔质量为M g·mol-1,密度为d g·cm-3。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的体积是 cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。
该晶体的内部具有空隙,且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知:a=511 pm,c=397 pm;标准状况下氢气的密度为8.98×10-5 g·cm-3;储氢能力=。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化,则该储氢材料的储氢能力为 。
(1)① 3d24s2 ② 7 (1分)
(2)① O > Cl > C ② 3∶1 sp2
(3)>
(4) ① LaNi5 ② ③ 1 236
【考点定位】考查基态原子核外电子排布式、元素的电负性、共价键的分类、熔点比较、晶胞结构与计算。
【导师点睛】本题考查化学选修3《物质结构与性质》的相关知识,以填空或简答方式考查,常涉及如下高频考查点:原子结构与元素的性质(基态微粒的电子排布式、电离能及电负性的比较)、元素周期律;分子结构与性质(化学键类型、原子的杂化方式、分子空间构型的分析与判断);晶体结构与性质(晶体类型、性质及与粒子间作用的关系、以晶胞为单位的密度、微粒间距与微粒质量的关系计算及化学式分析等)。对于此类题要掌握以下几点:(1)A族元素的价电子构型为ns2、ⅤA族元素的价电子构型为ns2np3,分别属于全满或半满状态,属于稳定结构,因此ⅡA族,ⅤA族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。(2)(3)(4)
19.5:有机化学基础】(15分)
盐酸普鲁卡因()是一种局部麻醉剂,麻醉作用较快、较强,毒性较低,其合成路线如下:
已知:①
②
③
请回答以下问题:
(1)A的核磁共振氢谱只有一个峰,则A的结构简式为 。
(2)C的结构简式为 ,C中含有的含氧官能团的名称为 。
(3)合成路线中属于氧化反应的有 (填序号),反应③的反应类型为 。
(4)反应⑤的化学反应方程式为 。
(5)B的某种同系物E,相对分子质量比B大14,其中—NO2与苯环直接相连,分子的核磁共振氢谱有3个峰,则E的结构简式为 (写一种)。
(6)符合下列条件的E的同分异构体的数目有 种。
① 结构中含有一个“—NH2”与一个“—COOH” ② 苯环上有三个各不相同的取代基
(7)苯丙氨酸()是人体必需的氨基酸之一,写出其发生缩聚反应的化学方程式 。
【答案】(1)(1分)
(2)(1分) 硝基、羧基(2分,各1分)
(3)①④ (2分,各1分) 取代反应(1分)
(4)
(2分)(5)(2分,其他合理答案均可以)
(6)10 (2分)
(7)
(6)E的同分异构体符合下列条件:结构中含有一个“-NH2 ”与一个“-COOH”、苯环上有三个各不相同的取代基,如果存在-NH2、-COOH、-CH2CH3,如果-NH2、-COOH相邻,则有四种同分异构体,如果-NH2、-COOH相间,则有四种同分异构体,如果-NH2、-COOH相对有两种同分异构体,共有10个同分异构体;如果存在-NH2、-CH2COOH、-CH3,如果-NH2、-CH2COOH相邻有四种同分异构体,如果-NH2、-CH2COOH相间有四种同分异构体,如果-NH2、-CH2COOH相对有四种同分异构体,共有10种;如果存在-CH2NH2、-COOH、-CH3,如果-CH2NH2、-COOH相邻有四种同分异构体,如果-CH2NH2、-COOH相间有四种同分异构体,如果-CH2NH2、-COOH相对有两种同分异构体,所以共有10种; 则符合条件的共有30种同分异构体; (7)苯丙氨酸( )是人体必需的氨基酸之一,因为含有氨基和羧基,所以能发生缩聚反应,其发生缩聚反应的化学方程式 【考点定位】有机物推断,侧重考查学生分析判断、知识迁移、获取信息利用信息能力,根据产品结构、题目信息采用正逆结合的方法进行推断,难点是同分异构体种类判断,要考虑位置结构、碳链异构、官能团异构,注意氨基酸发生缩聚反应断键和成键位置,这些都是高考热点和难点