题目内容
【题目】有机金属化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一。二茂铁[(C5H5)2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了有机金属化合物研究的新领域。二茂铁分子是一种金属有机配合物,熔点173℃,沸点249℃,100℃以上能升华;不溶于水,易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂。环戊二烯和二茂铁的结构如图所示。回答下列问题。
环戊二烯二茂铁
(1)环戊二烯分子中σ键和π键的个数比为___。
(2)下列关于环戊二烯和二茂铁的说法不正确的是__(填字母序号)。
A.环戊二烯分子中五个碳原子均发生sp2杂化
B.在一定的条件下,环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷
C.二茂铁晶体是分子晶体
D.环戊二烯的同分异构体可能是含两个碳碳三键的炔烃
(3)环戊二烯能使溴的四氯化碳溶液褪色。写出环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式___。
(4)已知环戊二烯阴离子(C5H5-)的结构与苯分子相似,具有芳香性。二茂铁[(C5H5)2Fe]晶体中存在的微粒间的作用力有___(填字母序号)。
a.离子键 b.σ键 c.π键 d.氢键 e.配位键
(5)金刚烷可用于抗病毒、抗肿瘤等特效药物的合成。工业上用环戊二烯合成金刚烷的流程如图所示:
①金刚烷的分子式为____,反应①的反应类型是___。
②金刚烷的二氯代物有__种(不考虑立体异构)。
③二聚环戊二烯有多种同分异构体。写出符合下列条件的二聚环戊二烯的同分异构体的结构简式___。
(a)属于芳香烃且能使溴的四氯化碳溶液褪色;
(b)苯环上有三个取代基;
(c)苯环上的一氯代物有2种。
【答案】11:2 AD +2Br2→ bce C10H16 加成反应 6 、
【解析】
(1)环戊二烯分子中含有6个碳氢单键、3个碳碳单键,2个碳碳双键,单键全为σ键,一个碳碳双键含有1个σ键和1个π键,因此环戊二烯分子中σ键和π键的个数比为11:2,故答案为:11:2;
(2)A.环戊二烯中有4个碳原子形成碳碳双键,这4个碳原子的杂化方式为sp2,有1个碳原子为饱和碳原子,该碳原子的杂化方式为sp3,A选项错误;
B.环戊二烯中含有碳碳双键,在一定的条件下,环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷,B选项正确;
C.二茂铁的熔沸点比较低,易升华,不溶于水,易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂,属于分子晶体,C选项正确;
D.环戊二烯共有3个不饱和度,而1个碳碳三键就有2个不饱和度,因此环戊二烯的同分异构体不可能是含两个碳碳三键的炔烃,D选项错误;
故答案为:AD;
(3)环戊二烯中含有碳碳双键,可与Br2发生加成反应,环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学反应方程式为+2Br2→,故答案为:+2Br2→;
(4)由题干信息,二茂铁分子中含有两个环戊二烯阴离子,环戊二烯阴离子的结构与苯分子相似,所以含有σ键和π键,环戊二烯阴离子和Fe2+形成配位键,故答案为:bce;
(5)①由题干信息可知,金刚烷的结构式为,其分子式为C10H16,反应①环戊二烯中的一个碳碳双键的加成反应,故答案为:C10H16;加成反应;
②金刚烷结构中共有二种等效氢如图,一氯代物有二种,当一个氯在①位上时,另一个氯的位置可以有3种,当一个氯在②上时,另一个氯的位置3种,共6种,故答案为:6;
③二聚环戊二烯的分子式为C10H12,不饱和度为5,其同分异构体属于芳香烃,说明含有苯环,其苯环上的一氯代物只有两种,说明该分子高度对称,能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明有碳碳双键,又苯环上有三个取代基,符合上述条件的同分异构体的可能的结构简式为、,故答案为、。
【题目】中国传统文化中包括许多科技知识。下列古语中不涉及化学变化的是
千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金 | 熬胆矾(CuSO4·5H2O) 铁釜,久之亦化为铜 | 凡石灰(CaCO3), 经火焚炼为用 | 丹砂(HgS)烧之成水银,积变又成丹砂 |
A | B | C | D |
A. A B. B C. C D. D
【题目】在20L的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。测得CO的转化率随温度的变化及不同压强下CO的变化如图所示,p2和195℃时n(H2)随时间的变化结果如下表所示。下列说法正确的是( )
p2和195℃时n(H2)
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8 | 5 | 4 | 4 |
A.p2和195℃时,0~3min,反应速率v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
B.p1<p2,ΔH>0
C.在p2和195℃时,该反应的平衡常数为25
D.195℃、p2时,在B点:v正>v逆