【題目】甲醇(CH3OH)有很多用途;卮下列問題:
I.甲醇可用于制取甲醛(HCHO)。
(1)甲醇的沸點為64 ℃,甲醛的沸點為-21 ℃,甲醇的沸點較高的原因是__________。
(2)甲醇分子中采用sp3雜化的原子有____________(填元素符號);甲醛分子中σ鍵與π鍵之比為_____________。
II.直接甲醇燃料電池(DMFC)因其具有質(zhì)量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、比能量密度高、低溫操作等優(yōu)點,DMFC陽極普遍采用以鉑(Pt)為基礎(chǔ) 的二元催化劑,如Pt-Cr合金等。
(3)基態(tài)Cr原子的未成對電子數(shù)為______________。
(4)與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是_______。(填元素符號)
(5)已知金屬鉑晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示。催化劑的XRD圖譜分析認為:當(dāng)鉑中摻入Cr原子后,Cr替代了晶胞面心位置上的Pt,該催化劑的化學(xué)式為_______,晶體中與1個Pt原子相緊鄰的Cr原子有_____個。
(6)若鉑原子半徑為r pm,鉑摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,鉑晶體的密度為ρ g·cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)NA為_____mol-1(用有關(guān)字母列出計算式即可)。
【答案】 甲醇分子間存在著氫鍵 C、O 3∶1 6 K、Cu PtCr3或Cr3Pt 12 (或其它合理答案)
【解析】I.(1)甲醇分子之間形成了分子間氫鍵,甲醛分子間只是分子間作用力,而沒有形成氫鍵,故甲醇的沸點高。
(2)甲醇分子內(nèi)碳原子形成4個σ鍵,雜化方式為sp3雜化,甲醇分子內(nèi)O原子形成2個σ鍵,另有2對孤電子,雜化方式為sp3雜化;甲醛分子中含有1個碳氧雙鍵,2個碳氫單鍵,共有3個σ鍵,1個π鍵,故為:3:1。
II.(3)Cr基態(tài)原子的價電子排布是3d54S1,所以,未成對電子有6個。
(4)24號Cr元素核外24個電子,最后6個電子的排布有兩種可能:3d44s2或3d54s1。根據(jù)半滿、全滿規(guī)則可知后者更穩(wěn)定。同理,可知同周期最外層只有1個電子的除了K,還有3d104s1的Cu。
(5)由圖知,金屬鉑晶胞中原子為:8× +6× =4,當(dāng)鉑中摻入Cr原子后,Cr替代了晶胞面心位置上的Pt,化學(xué)式為:PtCr3或Cr3Pt;該晶胞為面心立方堆積,晶體中與1個Pt原子相緊鄰的Cr原子有12個。
(6)面心立方結(jié)構(gòu)的晶體,其配位數(shù)是12,因為以某一原子為原點,離它最近的(即第一近鄰)有12個原子,故答案為:12;鉑晶體為面心立方最密堆積,則每個晶胞中含有鉑的原子:8× +6× =4,鉑原子半徑為r pm=r×10-10cm,晶體鉑的密度為ρg·cm-3,晶胞的邊長為d, d=4r,d=2r pm=2×r×10-10cm,晶胞的體積是d3,則ρd3= ,即:ρ(2×r×10-10)3=,解得:NA=。
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【題目】下列說法正確的是
A. 蠶絲灼燒后有燒焦羽毛的氣味
B. 淀粉不屬于高分子化合物
C. 蔗糖的水解產(chǎn)物只有葡萄糖
D. 糖類物質(zhì)都能發(fā)生水解反應(yīng)
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【題目】298K時,在100 mL 1 mol·L-1 H2R稀溶液中滴入1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液中HR一、R2-的物質(zhì)的量隨pH變化的關(guān)系如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是
A. pH=4時,溶液中c(HR一)∶c(R2一)=l∶10
B. 滴入150 mL NaOH溶液時,溶液中c(Na+)>c(HR一)>c(R2一)
C. a點溶液中存在c(Na+) +c(H+) =c(HR一)+c(R2一)+c(OH一)
D. c點溶液中含R的微粒有HR-、H2R、R2-
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【題目】全釩液流電池(簡稱釩電池)是一種新型酸性硫酸鹽電池。回答下列問題:
I.釩電池原理如圖所示:
(1)當(dāng)放電時右槽溶液顏色逐漸由紫變綠,電極b為____極。電極a反應(yīng)式為________。
(2)充電過程中,若轉(zhuǎn)移0.5 mol電子,質(zhì)子交換膜左側(cè)電解液中n(H+)的變化量為__________。
II.釩電池失效后,廢電解液的回收利用的一種工藝如下:
已知:①+5價釩在溶液中存在如下平衡:VO2++H2OVO3-+2H+。
②部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性見下表:
物質(zhì) | VOSO4 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 難溶 | 易溶 |
(3)氧化工序中,其它價態(tài)的釩全部氧化成VO2+,完成V2+氧化的離子方程式:______
V2++ ClO3-+ _____= VO2++ Cl-+ ____
(4)氧化工序中,NaClO與NaClO3均可用作氧化劑,不選擇NaClO的理由是_____
(5)濃縮工序中,加入NaOH的作用是___________
(6)沉釩工序的化學(xué)方程式為_____________
(7)煅燒偏釩酸銨時,固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如下圖所示。加熱到100 ℃ ~ 200 ℃時,產(chǎn)生的一種氣體是_______(填分子式);加熱到400 ℃時,得到的固體產(chǎn)物是______(填名稱)。
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【題目】下列各式表示水解反應(yīng)的是( )
A.HCO3﹣+H2OH3O++CO32﹣
B.HS﹣+H2OH2S+OH﹣
C.HSO3﹣+H2OSO32﹣+H3O+
D.HCO3﹣+OH﹣H2O+CO32﹣
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【題目】五味子丙素是我國首創(chuàng)的高效低毒的抗肝炎新藥。聯(lián)苯雙酯是合成五味子丙素的中間體,其生產(chǎn)路線如下:
已知:鹵代烴可以發(fā)生如右反應(yīng) R-X + R′-X→R-R′+ X2
回答下列問題:
(1)甲中的官能團名稱為__________;反應(yīng)①的反應(yīng)類型為_____________。
(2)反應(yīng)③除生成丙外,還生成等物質(zhì)的量的HBr,反應(yīng)④的化學(xué)方程式為_________。
(3)聯(lián)苯雙酯的結(jié)構(gòu)簡式為______________。
(4)乙有多種同分異構(gòu)體,同時符合下列條件的有______種,請寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式_______。
a.苯環(huán)上有4個取代基,其中一個是 –OCH3;
b.與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);
c.核磁共振氫譜為4組峰,且峰面積之比為2∶2∶3∶3。
(5)參照上述合成路線及信息,以氯氣、苯和氯乙烯為原料(其它試劑任選),設(shè)計制備聚苯乙烯的合成路線__________。
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【題目】取一小塊鈉,放在燃燒匙里加熱,下列實驗現(xiàn)象中,正確的描述( )
①鈉先熔化
②鈉在空氣中燃燒,放出黃色火花
③燃燒后得到淺黃色固體
④燃燒時火焰為黃色
⑤燃燒后得到白色固體
A.①② B.①②③ C.①④⑤ D.①③④
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【題目】下列說法中不正確的是
A.人體缺碘,可通過食用加碘鹽補碘
B.缺鐵性貧血,可通過食用鐵強化醬油預(yù)防
C.為了防止齲齒,人人都要長期使用含微量元素氟的牙膏
D.兒童缺鋅可導(dǎo)致生長發(fā)育不良,抵抗力差,食欲不振
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