(1)已知H的结构简式(2)H发生银镜反应生成W即
,所含的官能团的名称为酚羟基和醛基;
,BAD的结构简式为:
,所以X的结构简式为;B的
结构简式为,所以其核磁共振氢谱中能显示5种不同化学环境的氢原子;
,根据转化关系可知,由A生成B的反应
(3)由A的化学式可知,A的结构简式为
为加成反应,由W生成BAD的反应为酯化反应(或取代反应);
(4)在C的结构中,苯环上有羟基的两个邻位能与溴发生取代反应,C=C能与溴发生加成反应,所以1mol C可以和3molBr2反应;
(5)C分子结构中的C=C与HCl发生加成反应时,有两种加成产物,分别是
和
,根据产物F的结构简式可推知
D为前者,则C1为后者,在加热条件下C1与足量稀NaOH水溶液反应的化学方程式为
;
(6)已知酚醛树脂的制备原理是醛基去氧,酚羟基的邻对位去氢,所以B与HCHO在一定条件下反应生成高分子化合物的化学方程式为
;
(7)已知W结构简式为,其同分异构中能与FeCl3溶液反应呈紫色,即含有酚
羟基,能发生银镜反应,即含有醛基或甲酸酯,苯环上的一氯代物只有两种,说明苯环上有两个取代基处于对位,或三个取代基处于对称位置上,因此其结构简式有三种
。
12.钛被称为继铁、铝之后的第三金属,其常见的化合物有钙钛矿、硫酸氧钛(TiOSO4)、钛酸
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(H2TiO3)、二氧化钛(TiO2)、四氯化钛(TiCl4)等,回答下列问题:
(1)基态钛原子的价层电子排布式为______,金属钛晶体的晶胞结构如图所示,其堆积方式名称为______。
(2)硫酸氧钛的阳离子为TiO2+,其阴离子的VSEPR模型名称为______。TiOSO4在水溶液中不稳定,易生成钛酸沉淀,该反应化学方程式为______。
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图:
化合物乙种C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为______。化合物甲的沸点低于化合物乙的沸点,主要原因是______。
(4)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为-37℃,沸点为136℃,由此可知TiCl4为______晶体。将TiCl4加入盐酸中,经处理可得到一种配位数为6的绿色晶体TiCl3?6H2O,1mol该晶体恰好与含2molAgNO3的溶液反应得到白色沉淀,则该绿色晶体中配离子的化学式为______。
(5)钙钛矿的一种晶体结构如图所示。Ti位于立方晶胞的顶点,每个Ti被6个O包围成配位八面体,Ca位于立方晶胞的体心,与Ca距离最近的O有______个;若Ca与Ti的最近核间距为apm,阿伏伽德罗常数为NA,则此钙钛矿的密度为______g?cm.(列出计算式即可)
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【答案】 (1). 3d24s2 (2). 六方最密堆积 (3). 正四面体 (4). TiOSO4+
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2H2O=H2TiO3↓+H2SO4 (5). N>O>C (6). 化合物乙分子间存在氢键 (7). 分子
(40+48+3?16)513?10302+33
(8). [TiCl(H2O)5] (9). 12 (10). 23 g/cm或g/cm ?1033(a?10)?NAa?NA3【解析】 【分析】
(1)钛元素属于过渡元素,价层电子包括最外层电子数和次外层d能级上;根据金属晶体堆积模型进行分析判断;
(2)VSEPR模型的判断是σ键与孤电子对数的和,根据信息完成即可;
(3)同周期从左向右第一电离能逐渐增大,且IIA>IIIA、VA>VIA,据此分析;都属于分子晶体,先看有没有氢键,若没有氢键,从相对分子质量的角度进行分析;
(4)从晶体类型的物理性质上分析TiCl4属于哪种晶体;根据配合物的结构进行分析; (5)根据晶胞的结构和均摊法进行分析;
【详解】(1)钛元素位于第四周期IVB族,价层电子包括次外层d能级和最外层电子数,即Ti的价层电子排布式3d4s;根据晶胞结构,钛的堆积方式为六方最密堆积; (2)硫酸氧钛的阴离子为SO4,价层电子对数=4+
2-
2
2
6?2?4?2=0,VSEPR模型为正四面体;
2钛酸的化学式为H2TiO3,因此反应方程式为TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4;
(3) 同周期从左向右第一电离能逐渐增大,且IIA>IIIA、VA>VIA,三种元素的第一电离能由大到小顺序是N>O>C;化合物乙中-NH2能形成分子间氢键,化合物甲不能形成分子间氢键,因此化合物乙的高于化合物甲的沸点;
(4)TiCl4的熔点为-37℃,沸点为136℃,熔沸点较低,所以TiCl4为分子晶体;1mol该晶体恰好与含2molAgNO3溶液生成白色沉淀,说明1mol该物质中有1molCl与Ti形成配位键,Ti的配位数为6,则该配离子为[TiCl(H2O)5];
(5)根据晶胞结构,每条边长的中点是一个氧原子,共12个氧原子,该晶胞中Ca原子个数是1,Ti原子个数为8?=1,氧原子的个数为12?2+
181=3,其化学式为CaTiO3,Ca与Ti最近的核4间距为apm,则体对角线的距离为2apm,根据勾股定理,晶胞的边长为
23apm,晶胞质量3 - 2 -
1?(40+48+3?16)g1NA?(40+48+3?16)g,根据密度的定义,钙钛矿的密度为为或NA233(a?10?10)cm33(40+48+3?16)513?103033
g/cm或g/cm。 23?1033(a?10)?NAa?NA3【点睛】易错点是化合物甲乙沸点比较,一般从是否含有分子间氢键,若无分子间氢键,就从相对分子质量大小进行比较,构成分子间氢键:①含有H原子,且H原子与电负性大、原子半径小的元素(N、O、F)形成共价键;②H原子与电负性大、原子半径小的元素(N、O、F)形成氢键;化合物乙中含有-NH2能与另一个化合物乙中的氨基形成分子间氢键,化合物甲不能形成分子间氢键。
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