12.(8分)(2011•山东)[物质结构与性质]
氧是地壳中含量最多的元素
(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为2个.
(2)H2O分子内O﹣H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为O﹣H键、氢键、范德华力.沸点比高,原因是形成分子内氢键,而形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力增大..
(3)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用sp3杂化.H3O+中H﹣O﹣H键角比H2O中H﹣O﹣H键角大,原因是H2O中O原子有两对孤对电子,H3O+中O原子有一对孤对电子,排斥力较小.
(4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构,已知CaO的密度为ag•cm﹣3,NA表示阿伏家的罗常数,则CaO晶胞的体积为.
cm3.
【考点】化学键和分子间作用力的区别;原子核外电子的能级分布;晶胞的计算;分子间作用力对物质的状态等方面的影响.菁优网版权所有
【专题】压轴题.
【分析】(1)s能级有一个轨道,最多排2个电子,p能级有3个轨道,每个轨道最多排2个电子,结合洪特规则分析;
(2)化学键的键能大于氢键的键能,氢键的键能大于分子间作用力;氢键对物质的物理性质产生影响,分子间氢键使物质的沸点升高,分子内氢键使物质的沸点降低;
(3)先确定VSEPR模型,然后在确定中心原子的杂化轨道类型;一般来说,相互之间排斥力的大小为:孤电子对间的排斥力>孤电子对与成键电子对间的排斥力>成键电子对间的排斥力;
(4)先计算一个氧化钙分子的质量,再用均摊法求出一个晶胞含有的阴阳离子数,然后根据V=求出其体积.
【解答】解:(1)氧元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p4,4个电子在三个轨道中排布,故未成对电子数为2个,故答案为:2;
(2)共价键的键能大于氢键的作用力,氢键的作用力还大于范德华力,故H2O分子内的O﹣H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为O﹣H键、氢键、分子间的范德华力;含分子间氢键的物质的沸点大于分子内氢键物质的沸点,因此原因是前者易形成分子间氢键,后者易形成分子内氢键.
故答案为:O﹣H键、氢键、范德华力;形成分子内氢键,而形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力增大;
(3)H3O+价层电子对模型为四面体,氧原子采取sp3杂化.
H2O中O原子有两对孤对电子,H3O+中O原子有一对孤对电子,因为孤电子对间的排斥力>孤电子对与成键电子对间的排斥力>成键电子对间的排斥力,导致H3O+中H﹣O﹣H键角比H2O中H﹣O﹣H键角大.
故答案为:sp3;H2O中O原子有两对孤对电子,H3O+中O原子有一对孤对电子,排斥力较小
(4)1个“CaO”的质量为=,而用均摊法算出一个晶胞含有4个“CaO”,即一个晶胞质量为×4=g,又有ρ=,则V=,
V=g÷ag/cm3=,则CaO晶胞体积为 .
故答案为:.
【点评】本题把物质结构和性质与有机化合物的性质融合成一体,考查学生对元素推理、原子轨道杂化类型、分子空间结构、氢键、等电子体原理、晶胞结构等知识的掌握和应用能力.本题基础性较强,难度较大,注意晶胞体积的计算方法.
13.(8分)(2011•山东)[有机化学基础]
美国化学家R.F.Heck因发现如下Heck反应而获得2010年诺贝尔化学奖.
(X为卤原子,R为取代基)
经由Heck反应合成M(一种防晒剂)的路线如下:
回答下列问题:
(1)M可发生的反应类型是ad.
a.取代反应 b.酯化反应 c.缩聚反应 d.加成反应
(2)C与浓H2SO4共热生成F,F能使酸性KMnO4溶液褪色,F的结构简式是(CH3)2CHCH=CH2.D在一定条件下反应生成高分子化合物G,G的结构简式为.
(3)在A→B的反应中,检验A是否反应完全的试剂是新制Cu(OH)2悬浊液(或新制银氨溶液).
(4)E的一种同分异构体K符合下列条件:苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢,与FeCl3溶液作用显紫色.K与过量NaOH溶液共热,发生反应的方程式为.
【考点】有机物的推断;有机物的合成;取代反应与加成反应.菁优网版权所有
【专题】压轴题.
【分析】由合成M的路线可知:E应为,D为CH2═CHCOOCH2CH2CH(CH3)2.
由A(C3H4O)BD可知,A为CH2═CH﹣CHO,B为CH2═CH﹣COOH,故C为HOCH2CH2CH(CH3)2.
(1)分子中含有碳碳双键具有烯烃的性质,含有苯环具有苯的性质,含有酯基具有酯的性质;