21.【选做题】
本题包括A、B 两小题,请选定其中一小题,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]
(1)固氮酶是一种能够将分子氮还原成氨的酶,是生化反应中的重要催化剂。
①固氮酶不仅能将N2催化还原成NH3,还能将乙炔催化还原成乙烯,下列说法正确的有 。
a. 温度越高,固氮酶的催化性能越好,反应速率越快
b. C2H2、C2H4分子中σ键之比为1:2
c. 碳负离子CH3-呈三角锥形
d.NH3沸点比N2高,主要是因为前者是极性分子
e.NH3的稳定性大于CH4
②钒可合成固氮酶。V2+基态时核外电子排布式为 。
(2)对硝基苯酚水合物(化学式为C6H5NO3·1.5H2O)是一种多功能材料,具有良好的光学性能。
①晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是 ;对硝基苯酚水合物失去结晶水的过程中,破坏的微粒间作用力是 。
②科学家把NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体,已知其中阴离子与SO42-互为等电子体,且该阴离子中的各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构。该阴离子的电子式是 ,其中心原子N的杂化方式是 。
B.[实验化学]
4,7-二甲基香豆素(熔点:132.6℃)是一种重要的香料,广泛分布于植物界中,由间甲苯酚为原料的合成反应如下:
实验装置图如下:
主要实验步骤:
步骤1.向三口烧瓶中加入60mL浓硫酸,并冷却至0℃以下,搅拌下滴入间甲苯酚30mL(0.29mol)和乙酰乙酸乙酯26.4mL(0.21mol)的混合物。
步骤2.保持在10℃下,搅拌12h,反应完全后,将其倒入冰水混合物中,然后抽滤、水洗得粗品
步骤3.粗品用乙醇溶解并重结晶,得白色针状晶体并烘干,称得产品质量为33.0g。
(1)图中仪品名称:a___________,b___________。
(2)浓H2SO4需要冷却至0℃以下的原因是____________________。
(3)反应需要搅拌12h,其原因是____________________。
(4)确定最终产品是4,7-二甲基香豆素的实验或方法是____________________。
(5)本次实验产率为______。
A(1)
①be
②1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3
(2)
① O>N>C>H;氢键
②; sp3
B
(1)恒压滴液漏斗;吸滤瓶。
(2)防止浓硫酸将有机物氧化和炭化
(3)使反应物充分接触反应,提高反应产率
(4)测量熔点或测定其红外(紫外)光谱(及核磁共振氢谱)等
(5)89.0%
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