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2022年4月,《科學》雜志報道了我國科研人員設計并制備了在惰性二氧化硅基底上結合Cu和C60的復合催化劑:C60-Cu/SiO2,實現(xiàn)了在溫和的壓力條件下將有機物DMO氫化成乙二醇。合成示意圖如圖:
(1)復合催化劑上存在著兩種不同價態(tài)的銅元素。Cu0促進H2的解離,Cu+促進H和DMO反應,Cu+的價電子排布式為
3d10
3d10
;基底材料SiO2的晶胞結構如圖a所示,圖b為SiO2晶胞中Si原子的俯視圖,其中O原子略去,Si原子旁標注的數(shù)字表示每個Si原子位于z軸的高度。SiA與SiB的距離是
2
2
d
2
2
d
。
(2)在該催化劑中,C60與Cu發(fā)生電子相互作用,以保護不穩(wěn)定的Cu+免受氧化和還原。研究表明C60分子中碳原子的雜化方式為sp2.28,介于sp2和sp3之間,則每個σ鍵軌道近似含有s成分的百分數(shù)為
30.5
30.5
%(保留至小數(shù)點后1位),C60晶體中,每個C60分子中與之距離最近的C60分子有
12
12
個,C60與鉀形成一個超導化合物,晶胞結構如圖c所示,其中鉀位于晶胞內(nèi)部和棱上,此化合物的化學式為
K3C60
K3C60

(3)該制備工藝中甲醇可以循環(huán)利用。甲醇與金屬鈉反應比乙醇快,原因是
乙基和甲基都是推電子基態(tài),乙基比甲基長,乙基推電子效應大,使乙醇中羥基的極性比甲醇中的小,使甲醇與金屬鈉反應比乙醇快
乙基和甲基都是推電子基態(tài),乙基比甲基長,乙基推電子效應大,使乙醇中羥基的極性比甲醇中的小,使甲醇與金屬鈉反應比乙醇快
。DMO分子最多共平面的原子數(shù)有
10
10
個。
(4)乙二醇是重要的工業(yè)產(chǎn)品,可以用作飛機的除冰液及作為合成聚酯纖維的基礎材料,也是合成冠醚的原料。合成1mol的18-冠-6理論上需要乙二醇的數(shù)目為
6NA
6NA
;18-冠-6可以基于空穴尺度對鉀離子和銨根離子進行識別,18-冠-6與K+之間的作用力是
配位鍵
配位鍵
;與銨根離子之間的作用力是
氫鍵
氫鍵
。

【答案】3d10;
2
2
d;30.5;12;K3C60;乙基和甲基都是推電子基態(tài),乙基比甲基長,乙基推電子效應大,使乙醇中羥基的極性比甲醇中的小,使甲醇與金屬鈉反應比乙醇快;10;6NA;配位鍵;氫鍵
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:9引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關信息如下:
    ①A的周期序數(shù)等于其主族序數(shù);
    ②B、D原子的L層中都有兩個未成對電子;
    ③E元素原子最外層電子排布式為(n+1)Sn(n+1)Pn-1;
    ④F原子有四個能層,K、L、M全充滿,最外層只有一個電子.
    試回答下列問題:
    (1)基態(tài)E原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為
     
    ,F(xiàn)的價層電子排布式為
     

    (2)B、C、D的電負性由大到小的順序為
     
    (用元素符號填寫),C與A形成的分子CA3的VSEPR模型為
     

    (3)B和D分別與A形成的化合物的穩(wěn)定性:BA4小于A2D,原因是
     

    (4)以E、F的單質為電極,組成如圖1所示的裝置,E極的電極反應式為
     

    (5)向盛有F的硫酸鹽FSO4的試管里逐滴加入氨水,首先出現(xiàn)藍色沉淀,繼續(xù)滴加氨水,藍色沉淀溶解,得到深藍色溶液,再向深藍色透明溶液中加入乙醇,析出深藍色晶體.藍色沉淀溶解的離子方程式為
     

    (6)F的晶胞結構(面心立方)如圖2所示:已知兩個最近的F的距離為acm,F的密度為
     
    g/cm3(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,F(xiàn)的相對原子質量用M表示)

    發(fā)布:2025/1/18 8:0:1組卷:14引用:2難度:0.5
  • 2.碳及其化合物有著重要用途?;卮鹣铝袉栴}:
    (1)基態(tài)碳原子的價層電子排布圖為
     

    (2)在CH2=CHCN中,碳原子的雜化方式有
     
     
    ,所含σ鍵數(shù)目和π鍵數(shù)目之比為
     

    (3)甲烷、水、氨氣中C、O、N原子均采用sp3雜化方式,VSEPR模型均為正四面體構型,比較三者鍵角的大小
     
    (由大到小,用H一R-H表示),其原因是
     

    (4)C60室溫下為紫紅色固體,不溶于水,能溶于四氯化碳等非極性溶劑。據(jù)此判斷C60的晶體類型是
     
    。
    (5)C60晶胞結構如圖,C60分子處于頂點和面心。已知:C60晶胞棱長為14.20? (1?=10-8cm),則C60的晶體密度為
     
    g/cm3。
    C60體中存在正四面體空隙(例如1、3、6、7四點構成)和正八面體空隙(例如3、6、7、8、9、12六點構成),則平均每一個C60晶胞中有
     
    個正四面體空隙和4個正八面體空隙。當堿金屬元素全部占滿所有空隙后,這類C60摻雜物才具有超導性。若用金屬銫(Cs)填滿所有空隙,距離最近的兩個Cs原子間的距離為
     
     ?。

    發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:53引用:2難度:0.4
  • 3.鐵及其化合物在生產(chǎn)生活及科學研究方面應用非常廣泛。
    (1)基態(tài)Fe原子的價層電子的電子排布圖為
     
    ;其最外層電子的電子云形狀為
     
    。
    (2)(NH42Fe(SO42?6H2O俗稱摩爾鹽
    ①NH4+電子式為
     

    ②N、O兩元素的第一電離能由大到小的順序為
     
    (用元素符號表示)
    ③SO42-中S原子的雜化方式為
     
    ,VSEPR模型名稱為
     
    。
    (3)K3[Fe(CN)6]晶體中中心原子的配位數(shù)為
     
    ;晶體的配位體為
     
    (用化學符號表示)
    (4)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計算表達式為
     
    g?cm-3

    發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.7
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