时间:3小时满分:100分)
第题(14分)
1.有机物c3h4clbr有多种同分异构体,其中属于烯烃衍生物有种;环烷烃衍生物有种。
2.brf3的空间构型如何?
3.2mol i2和3mol i2o5的混合物在浓h2so4中生成[io]2so4,若在发烟硫酸(h2so4·so3)中反应生成i2(so4)3,把i2(so4)3小心和水反应得到i2和i2o4。写出以上反应方程式。
第题(11分)
铅丹(pb3o4)能与浓盐酸剧烈反应,将残留液稀释后有白色沉淀;该沉淀能溶于饱和nh4ac溶液,而不溶于浓hno3;往nh4ac溶解白色沉淀的溶液中通入h2s气体,又得到黑色沉淀;该沉淀能溶于浓hno3,得到白色沉淀和无色溶液;该溶液中加入na2co3溶液后又得到白色的碱式盐沉淀;加热该碱式盐使其完全分解,称得失重了13.67%。写出以上各步反应方程式。
第题(14分)
1.正n烷的二氯取代物的同分异构体数目是多少(不计立体异构)?
2.有一类烷烃的一氯取代物仅有一种,试写出该类烷烃分子式的通式。
3.人们已经合成了三棱烷(c6h6)、四棱烷(立方烷)等多种碳架呈多棱柱的烷烃,试计算n棱烷的二氯取代物种数(n≥10的偶数)。
第题(14分)
n2h4称为肼或联氨,n2h4和nh3的关系有如h2o2和h2o的关系。
1.n2h4是几元碱,比较n2h4和nh3的碱性、还原性及热稳定性的大小。
2.指出n2h4中n原子的杂化方式;已知该分子具有极性,最多会有几个原子共一平面。
3.25℃时水溶液中肼与强酸反应结合一个质子的平衡常数为 3.0×108,求n2h4的碱式电离常数kb及其共轭酸的酸式电离常数ka。
第题(9分)
羰基化合物a(c6h12o)和格氏试剂b反应,然后水解,则生成化合物c,化合物c与浓h2so4共热,形成异构化的烃类化合物d(c7h14)的混合物,试写出a的结构简式,并且它能使d的异构体最多(虽然所得量相差很大),1.写出a的结构简式。
2.写出a与b反应生成c的方程式。
3.写出d的全部异构体的结构简式。
第题(16分)
某白色物质a能与热碱溶液(koh)反应,得到无色有臭味的气体b和无色溶液c。a是四面体型的分子晶体,在空气中最终氧化为d,d有很强的吸水性,与冷水反应生成e的四聚体e4。b在水中的溶解度很小,其溶液显很弱的碱性。
c是一元酸f的钾盐,它们都有很强的还原性。a、b、f在常温下都能与某蓝色溶液g反应,得到一种紫红色的常见金属和两种酸的混合液。将a和g在加热条件下反应,得到另一种沉淀物i,将i在真空中加热使其分解,再冷却,得到h和一种黑色粉末j。
i和j由相同元素组成,但既不是同种物质,也不是同分异构体。
1.写出化学式 abc
2.写出结构式 de4f
3.写出b与h2o反应的离子方程式是水解反应还是电离反应?
4.写出下列反应方程式:
a+koh→
b+g→f+g→
a+g→第题(22分)
稠环分子的三维结构常常可以用角张力的减小得以解释。试考虑右边分子:
在十二面体烷中的每一个c5环是规则的正五角形,而椭圆烯中的每一个c6环可以认为是正六角形。
1.它们的碳碳键键角分别多大?
十二面体烷椭圆烯。
2.哪一种构型(平面三角形 120°;四面体 109.5°;或者八面体 90°)跟上面的键角的角度最接近?
十二面体烷椭圆烯。
3.十二面体烷的和椭圆烯的立体结构式跟哪一种杂化类型(sp、sp2 or sp3)最接近?十二面体烷椭圆烯。
定义“连接处”为分子中任何一个三环体系共用的中心碳原子。试比较十二面体烷中用粗线标出的三个五角形、椭圆烯中的三个六角形:
设有一根轴穿过连接处的中心碳原子,该轴跟三个c-c键的夹角是相同的。
4.试作一个理智的猜测,对于十二面体烷和椭圆烯,这个角度精确到3°的数值是多大?
十二面体烷椭圆烯。
5.上述角度减去90°可以描述它们偏离平面性。哪一种连接处是平面的。
6.正十二面体烷和椭圆烯的二氯取代物种数分别为:
十二面体烷椭圆烯。
现在再加富勒烯。所有已知的富勒烯中任何一个连接处偏离平面性都比十二面体烷小。对于c60,所有的连接处都是完全相同的。
7.利用第4题的方法,试估测c60中这个角度个大小(精确到4°)
已经证实存在比c60更小的富勒烯,例如c58。如果忽略c58的结构中任何一个双键和单键的区别(见右图)。为清楚起见,把该分子中的连接处的中心碳原子标为a、b和c,并用右图标出。
8.哪一个连接处偏离平面性最小?哪一个最大?a、b还是c
最后考虑更大的富勒烯c180,作一级近似,设c60和c180。都是“完美的”球体。
9.它们的结构中哪一个连接处偏离平面性比较大些?是c60呢还是c180
10.c180中a、b、c型碳原子各有几个?
a 、b 、c
11.若把周围全是六边形的六边形的中心标出一个*,那么这些*构成的几何图形为。
命题:胡波 2024年10月于华东师范大学。
审稿:陈锡磊 2024年10月于浙江慈溪中学。
参***。
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