14、铂系金属是最重要的工业催化剂。但其储藏已几近枯竭,上小行星去开采还纯属于科学幻想。研究证实,有一类共价化合物可代替铂系金属催化剂。它们是坚硬的固体,熔点极高,高温下不分解,被称为“千禧催化剂”(millennium catalysts)下面3种方法都可以合成它们:
(1) 在高温下将烃类气体通过钨或钼的氧化物的表面。
(2) 高温分解钨或钼的有机金属化合物(即:钨或钼与烃或烃的卤代物形成的配合物)
(3) 在高度分散的碳表面上通过高温气态钨或钼的氧化物。
14-1 合成的化合物的中文名称是 和 。(4分)
14-2 为解释这类化合物为什么能代替铂系金属,提出了一种电子理论,认为这些金属原子与非金属原子结合的原子晶体,金属原子周围的价电子数等于同周期的铂原子或钌原子的价电子数。这类化合物的化学式(即最简式或实验式)是 和 。(4分)
13、某烃A,分子式为C7H10,经催化氢化生成化合物B(C7H14)。A在HgSO4催化下与水反应生成醇,但不能生成烯醇式结构(该结构可进一步转化为酮)。A与KMnO4剧烈反应生成化合物C,结构式如下:
试画出A的可能结构的简式。(9分)
12、氯化亚砜(SO2Cl2)一种无色液体,沸点79℃,重要有机试剂,用于将ROH转化为RCl。氯化亚砜遇水分解,需在无水条件下使用。
12-1 试写出它与水完全反应的化学方程式:(2分)
12-2 设计一些简单的实验来验证你写的化学方程式是正确的。(只需给出实验原理,无需描述实验仪器和操作。评分标准:设计的合理性--简便、可靠、可操作及表述)
11、已经探明,我国南海跟世界是许多海域一样,海底有极其丰富的甲烷资源。其总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。据报道,这些蕴藏在海底的甲烷是高压下形成的固体,是外观像冰的甲烷水合物。
11-1 试设想,若把它从海底取出,拿到地面上,它将有什么变化?为什么?它的晶体是分子晶体、离子晶体、还是原子晶体一会儿作出判断的根据是什么?(2分)
11-2 已知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体,试估算晶体中水与蹼的分子比(不足的数据由自己假设,只要假设的合理均按正确论)。(6分)
10、据统计,40%的飞机失事时机舱内壁和座椅的塑料会着火冒烟,导致舱内人员窒息死亡。为此,寻找装修机舱的阻燃聚合物是化学研究的热点之一。最近,有人合成了一种叫PHA的聚酰胺类高分子,即主链内有“酰胺键”(-CO-NH-)。温度达180℃-200℃时,PHA就会释放水变成PBO(结构式如图所示),后者着火点高达600℃,使舱内人员逃离机舱的时间比通常增大10倍。该发明创造的巧妙之处还在于,PHA是热塑性的(加热后可任意成型),而PBO却十分坚硬,是热固性的(加热不能改变形状)。
10-1 写出PHA的结构式。(3分)
10-2 根据高分子结构来解释,为什么PHA有热塑性而PBO却是热固性的。(2分)
9、最近,我国一留美化学家参与合成了一种新型炸药,它跟三硝酸甘油一样搞打击、搞震,但一经引爆就发生强烈爆炸,据信是迄今最强烈的非核爆炸品。该炸药的化学式为C8N8O16,同种元素的原子在分子中是毫无区别的。
9-1 把它的结构式画在右面方框内。(4分)
9-2 把它的爆炸反应方程式写在下面的方框内。
9-3 它具有强烈爆炸性的原因是:(注:只需给出要点即可)(3分)
8、某中学生取纯净的Na2SO3·7H2O 500g,经600℃以上的强热至恒重,分析及计算表明,恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值,而且各元素的组成也符合计算值,但将它溶于水,却发现溶液的碱性大大高于期望值,经过仔细思考,这位同学解释了这种反常现象,并设计了一组实验,验证了自己的解释是正确的。
8-1 他对反常现象的解释是:(请用化学方程式表达)(5分)
8-2 他设计的验证实验是:(请用化学方程式表达)(5分)
7、最近,我国某高校一研究小组将0.383gAgCl,0.160gSe和0.21gNaOH装入充满蒸馏水的反应釜中加热到115℃。10小时后冷却至室温,用水洗净可溶物后,得到难溶于水的金属色晶体A。在显微镜下观察,发现A的单晶竟是六角微管型(图),有望开发为特殊材料。现代物理方法证实A由银和硒两种元素组成,Se的质量几近原料的2/3;A的理论产量约为0.39g。
7-1 写出合成A的化学方程式,标明A是什么。(3分)
7-2 溶于水的物质有(写化学式) 。(2分)
6、某中学同学在一本英文杂志上发现2张描述结构变化的简图如下(图中“---”是长链的省略符号):
未读原文,他已经理解:左图是生命体内最重要的一大类有机物质 (填中文名称)的模型化的结构简图,右图是由于左图物质与 (化学式),即 (中文名称)发生反应后的模型化的结构简图。由左至右的变化的主要科学应用场合是: ;但近年来我国一些不法奸商却利用这种变化来坑害消费者,消费者将因而受害。(3分)
5、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态簇分子,如右图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式是 。(2分)