【选做题】本题包括A、B两小题,请选定一中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A [物质结构与性质](请回答35-41题)
下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:
2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H++13H2O→4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH
B实验化学](请回答38-42题)
实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图,相关物质的沸点见附表)。其实验步骤为:
步骤1:将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升温至60℃,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却。
步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机相用10%NaHCO3溶液洗涤。
步骤3:经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤。步骤4:减压蒸馏有机相,手机相应馏分。
35.Cr3+基态核外电子排布式为_________;配合物[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是________(填元素符号)。
36.CH3COOH中C原子轨道杂化类型为______________,1mol CH3COOH分子中含有σ键的数目为 。
37.与H2O互为等电子体的一种阳离子为________(填化学式);H2O与CH3CH3OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为___________。
38.实验装置中冷凝管的主要作用是________,锥形瓶中的溶液应为________。
39.步骤1所加入的物质中,有一种物质是催化剂,其化学式为_________。
40.步骤2中用10%NaHCO3溶液洗涤有机相,是为了除去溶于有机相的______(填化学式)。
41.步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是_________。
42.步骤4中采用减压蒸馏技术,是为了防止_____。
附表 相关物质的沸点(101kPa)
1s22s22p63s23p63d3 O
(1)Cr位于周期表第四周期ⅥB族,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,失去3个电子生成Cr3+,则离子的电子排布为1s22s22p63s23p63d3,配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+为中心离子,H2O为配体,O原子提供孤对电子,与Cr3+形成配位键,故答案为:1s22s22p63s23p63d3;O;
(1)Cr位于周期表第四周期ⅥB族,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,失去3个电子生成Cr3+,配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+为中心离子,H2O为配体;
本题涉及核外电子排布、杂化类型等问题,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握相关知识的判断方法,难度不大.
sp3和sp2 7mol或7×6.02×1023
(2)CH3COOH中C原子分别形成4个、3个δ键,没有孤对电子,分别为sp3杂化、sp2杂化,CH3CHOOH分子中含有1个C﹣C、3个C﹣H、1个C﹣O、1个C=O、1个O﹣H等化学键,则1mol CH3COOH分子中含有σ键的数目为7mol或7×6.02×1023,故答案为:sp3和sp2;7mol或7×6.02×1023;
(2)CH3COOH中C原子分别形成4个、3个δ键,没有孤对电子,CH3CHOOH分子中含有1个C﹣C、3个C﹣H、1个C﹣O、1个C=O、1个O﹣H等化学键;
本题涉及杂化类型,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握相关知识的判断方法,难度不大.
H2F+ H2O与CH3CH3OH之间可以形成氢键
(3)与H2O互为等电子体的阳离子应含有3个原子、且电子数为10,应为H2F+,H2O与CH3CH3OH都含有氢键,且都为极性分子,二者互溶,故答案为:H2F+;H2O与CH3CH3OH之间可以形成氢键.
(3)与H2O互为等电子体的阳离子应含有3个原子、且电子数为10,H2O与CH3CH3OH都含有氢键,且都为极性分子,二者互溶.
本题考查等电子体等问题,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握相关知识的判断方法,难度不大.
冷凝回流 NaOH
(1)因溴易挥发,为使溴充分反应,应进行冷凝回流,以增大产率,反应发生取代反应,生成间溴苯甲醛的同时生成HBr,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,故答案为:冷凝回流;NaOH;
苯甲醛与溴在氯化铝催化作用下在60℃时反应生成间溴苯甲醛,通式生成HBr,经冷凝回流可到间溴苯甲醛,生成的HBr用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,有机相中含有Br2,加入HCl,可用碳酸氢钠除去,有机相加入无水MgSO4固体,可起到吸收水的作用,减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化,以此解答该题.
(1)因溴易挥发,为使溴充分反应,应进行冷凝回流,以增大产率,反应发生取代反应,生成间溴苯甲醛的同时生成HBr,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气.
本题考查有机物的制备,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握基本实验操作方法以及实验的原理,难度不大.
AlCl3
(2)将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2﹣二氯乙烷和苯甲醛充分混合,三种物质中无水AlCl3为催化剂,1,2﹣二氯乙烷为溶剂,苯甲醛为反应物,
故答案为:AlCl3;
(2)将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2﹣二氯乙烷和苯甲醛充分混合,三种物质中无水AlCl3为催化剂,1,2﹣二氯乙烷为溶剂,苯甲醛为反应物.
本题考查有机物的制备,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握基本实验操作方法以及实验的原理,难度不大.
Br2、HCl
(3)将反应混合物含有溴,缓慢加入一定量的稀盐酸中,加入碳酸氢钠,可与Br2、HCl反应,故答案为:Br2、HCl;
(3)将反应混合物含有溴,缓慢加入一定量的稀盐酸中,加入碳酸氢钠,可与Br2、HCl反应.
本题考查有机物的制备,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握基本实验操作方法以及实验的原理,难度不大.
除去有机相的水
(4)经洗涤的有机相含有水,加入适量无水MgSO4固体,可起到除去有机相的水的作用,故答案为:除去有机相的水;
(4)经洗涤的有机相含有水,加入适量无水MgSO4固体,可起到除去有机相的水的作用.
本题考查有机物的制备,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握基本实验操作方法以及实验的原理,难度不大.
间溴苯甲醛被氧化
(5)减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化,故答案为:间溴苯甲醛被氧化.
(5)减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化.
本题考查有机物的制备,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握基本实验操作方法以及实验的原理,难度不大.