题目内容

18.①应用于合成氨反应的催化剂(铁)的表面上存在氮原子,如图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子,灰色球代表铁原子).则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为1:2.
②铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用.现有铬(Ⅲ)与甲基丙烯酸根的配合物为:
该化合物中存在的化学键类型有配位键、共价键、离子键.该化合物中一个Cr的配位数为6.甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有sp3和sp2.等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子,与H2O分子互为等电子体的微粒是H2S或NH2-.(填一种即可)

分析 ①根据氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图可以看出,每个铁原子周围有2个氮原子,而每个氮原子周围有4个铁原子,据此答题;
②阴阳离子间存在离子键,非金属元素之间易形成共价键,含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子间易形成配位键;
配离子有甲基丙烯酸根、氯原子和水分子;
根据含有的价层电子对判断杂化方式;
根据等电子体的含义确定水分子的等电子体;

解答 解:①根据氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图可以看出,每个铁原子周围有2个氮原子,而每个氮原子周围有4个铁原子,所以对于某个氮原子来讲,属于这个氮原子的铁原子数为4×$\frac{1}{2}$=2,所以氮原子与铁原子的个数比为1:2,故答案为1:2;
②根据铬的配合物结构知,该配合物中含有离子键、共价键和配位键,2个铬离子占有2个甲基丙烯酸根、4个氯原子和6个水分子,所以一个Cr的配位数是6,甲基上的碳原子含有4个σ键,所以采取sp3杂化,碳碳双键上的碳原子含有3个σ键,所以采取sp2杂化,H2O分子含有3个原子8个价电子,与H2O分子互为等电子体的微粒是H2S、NH2-,故答案为:6;配位键、共价键、离子键;sp3和sp2;H2S或NH2-

点评 本题考查杂化方式的判断、配合物、等电子体等知识点,难点是配位数的判断,注意基础知识的积累和运用,难度不大.

练习册系列答案
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9.实验室制备甲基丙烯酸甲酯的反应装置示意图和有关信息如下:

药品相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性密度(g•cm-3)
甲醇32-98-64.5与水混溶,易溶于有机溶剂0.79
甲基丙烯酸8615161溶于热水,易溶于有机剂1.01
甲基丙烯酸甲酯100-48100微溶于水,易溶于有机溶剂0.944
实验步骤:
向100mL烧瓶中依次加入:15mL甲基丙烯酸、2粒沸石、10mL无水甲醇、适量的浓硫酸;按图示连接装置加热烧瓶中混合液,通过分水器分离出水,用锥形瓶盛接收集产生的水;当不再有水生成,停止加热;冷却后用试剂X洗涤烧瓶中的混合溶液并分离;取有机层混合液减压蒸馏,得到较纯净的甲基丙烯酸甲酯.请回答下列问题:
(1)A装置的名称是球形冷凝管.
(2)上述实验中浓硫酸有提高甲基丙烯酸甲酯产率的作用,其原理浓硫酸吸收产物水,能使酯化反应向正方向移动.但是浓硫酸过多,产率降低,原因是浓硫酸具有强氧化性,能氧化有机反应物.
(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为CH3OCH3(填一种即可)
(4)试剂X宜选择c.
a.饱和食盐水   b.氢氧化钠溶液   c.饱和碳酸钠溶液
(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,计算甲基丙烯酸甲酯的产率约为85.2%.实验中甲基丙烯酸甲酯的实际产率总是小于此计算值,其原因不可能是c.
a.分水器收集的水里含甲酯              
b.实验条件下发生副反应
c.产品精制时收集部分低沸点物质        
d.产品在洗涤、蒸发过程中有损失.

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