题目列表(包括答案和解析)
(16分)下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
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(1)写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式 。
(2)在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中,元素③的杂化方式为:
(3)按要求完成下列各题
a.第一电离能:元素④ 元素⑤(选填“>”、“=”、“<”)。
b.与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式 、 (各写一种)。
c.元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中,可作刻蚀剂H2O2的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为________________________________
d.由X与氧气、KOH溶液构成原电池,负极会产生元素④的单质。则其负极反应式为_____________________________。
(4)由元素③和⑧形成的液态化合物Z,是非极性的直线形分子。0.2mol的Z在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为_________________________
(5)在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时,实验测得的值一般高于理论值的主要原因是: 。
(6)元素⑩所形成的单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。 已知该原子的半径为d pm,相对原子质量为M,NA代表阿伏加德罗常数,请回答:
晶体中该原子的配位数为 ,一个晶胞中包含的原子数目为 ;该晶体的密度为 g·cm-3(用字母表示,不必化简)。
【解析】考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据元素在周期表中的物质可判断,①是H,②是Be,③是C,④是N,⑤是O,⑥是F,⑦是Mg,⑧S,⑨是Cr,⑩是Cu。
(1)因为全充满或半充满是稳定的,所以根据构造原理可知Cr的外围电子排布式3d54s1。
(2)③与①形成的水果催熟剂是乙烯,乙烯中含有碳碳双键,采用的是sp2杂化。
非金属性越强,第一电离能越大,所以N<O。氮气中含有14个电子,所以和氮气互为等电子体的分子是CO,离子是C22-。N的氢化物是氨气,N的化合价处于最低价态,被双氧水氧化生成氮气。原电池中负极失去电子,所以氨气在负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O。
(4)S和C形成的非极性的直线形分子是CS2,所以反应的热化学方程式为CS2(l)+3O2(g)===CO2(g)+2SO2(g) ΔH=-1075 kJ/mol
(5)F是最活泼的非金属元素,H和F形成的氢化物中含有氢键,从而导致测得的值一般高于理论值。
(6)铜形成的是面心立方最密堆积,其配位数是12,根据乙中的结构特点可知一个晶胞中包含的原子数目为8×1/8+6×1/2=4。根据丙图可知该晶胞的边长为,所以其密度为
(16分)下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
① |
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(1)写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式 。
(2)在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中,元素③的杂化方式为:
(3)按要求完成下列各题
a.第一电离能:元素④ 元素⑤(选填“>”、“=”、“<”)。
b.与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式 、 (各写一种)。
c.元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中,可作刻蚀剂H2O2的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为________________________________
d.由X与氧气、KOH溶液构成原电池,负极会产生元素④的单质。则其负极反应式为_____________________________。
(4)由元素③和⑧形成的液态化合物Z,是非极性的直线形分子。0.2mol的Z在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为_________________________
(5)在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时,实验测得的值一般高于理论值的主要原因是: 。
(6)元素⑩所形成的单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。 已知该原子的半径为d pm,相对原子质量为M,NA代表阿伏加德罗常数,请回答:
晶体中该原子的配位数为 ,一个晶胞中包含的原子数目为 ;该晶体的密度为 g·cm-3(用字母表示,不必化简)。
【解析】考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据元素在周期表中的物质可判断,①是H,②是Be,③是C,④是N,⑤是O,⑥是F,⑦是Mg,⑧S,⑨是Cr,⑩是Cu。
(1)因为全充满或半充满是稳定的,所以根据构造原理可知Cr的外围电子排布式3d54s1。
(2)③与①形成的水果催熟剂是乙烯,乙烯中含有碳碳双键,采用的是sp2杂化。
非金属性越强,第一电离能越大,所以N<O。氮气中含有14个电子,所以和氮气互为等电子体的分子是CO,离子是C22-。N的氢化物是氨气,N的化合价处于最低价态,被双氧水氧化生成氮气。原电池中负极失去电子,所以氨气在负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O。
(4)S和C形成的非极性的直线形分子是CS2,所以反应的热化学方程式为CS2(l)+3O2(g)===CO2(g)+2SO2(g) ΔH=-1075 kJ/mol
(5)F是最活泼的非金属元素,H和F形成的氢化物中含有氢键,从而导致测得的值一般高于理论值。
(6)铜形成的是面心立方最密堆积,其配位数是12,根据乙中的结构特点可知一个晶胞中包含的原子数目为8×1/8+6×1/2=4。根据丙图可知该晶胞的边长为,所以其密度为
(20分)A物质是实验室一种无色有毒的挥发性液体,由X、Y两种短周期元素组成。A在空气中极易着火生成B气体和C气体;A不溶于水,但加热到423K可以和水反应,生成B气体和D气体,D只含两种元素,其中一种是Y。在交流放电的情况下,分解生成E气体、F固体两种物质,E物质和B化学式量几乎相等,含Y元素约72.7%;F是环状单质分子,具有冠状结构,易溶于A,F的式量约是C的4倍。E可在液氮条件下与HBr于77K生成含双键结构的物质G,冷却至室温可得G的环状三聚体H。
6-1 写出A、B、C、D、E、F、G、H的结构简式。
6-2 用X射线衍射法测得F的晶体为正交晶系,晶胞参数a=1048pm,b=1292pm,c=2455pm。已知该物质的密度为2.07g?cm-3。计算每个晶胞中F分子的数目。
6-3 自发现富勒烯以来,其神奇的结构和性能引起了人们对碳原子团簇广泛和深入的研究。除了碳原子团簇之外,其它元素的原子团簇是否也具有类似碳原子团簇的奇异的特性,这是个十分有趣的研究课题。F物质有很多同分异构体,在实验手段受到各种条件的限制时,理论研究是一种重要的补充。厦门大学化学系对F物质的原子团簇进行了理论计算,发现除了冠状结构外还有多种结构。其中一种X具有2次对称轴,以及两个包含对称轴的对称面,一配位和三配位原子数目相等;另外一种Y是一种椅式结构原子团簇增加2个原子形成,也具有二次对称轴,对称面和对称轴垂直。请画出这两种结构的原子团簇。
6-4 五氟化砷AsF5(2.93g)和上述物质F(0.37g)用四氮化四硫S4N4(0.53g)在液态SO2溶剂中发生完全的反应,溶剂和挥发性产物被泵抽出后得黄色固体残留物L(3.08g),分析J知其含有:As 28.04%,F 42.70%,N 5.25%,经分析L是离子化合物,阴离子为正八面体结构,阳离子为两种元素组成,结构是直线形。固体L(0.48g)溶于液态二氧化硫,和叠氮化铯Cs+N3-(0.31g)完全反应,收集应释放出得氮气于66.5kPa、298K为67.1cm3。反应混合物过滤得难溶蓝黑色纤维状固体J(0.16g)。分析J知其含有2种元素,其中含N 30.3%。红外光谱、X射线粉末衍射结果表明抽出SO2后残留物是六氟砷(V)酸铯。
(1)L的实验式是什么?
(2)提出L的结构式;
(3)写出配平的生成L的方程式;
(4)1mol L发生转化时生成氮气的物质的量;
(5)J的化学式;
(6)写出n mol L生成J的普遍离子方程式。
(6分)下列说法正确的是 (填序号)。
①由于碘在酒精中的溶解度大,所以可用酒精将碘水中的碘萃取出来
②水的沸点是100℃,酒精的沸点是78.5℃,用直接蒸馏法能使含水酒精变为无水酒精
③由于胶粒的直径比离子大,所以淀粉溶液中混有的碘化钾可用渗析法分离
④分离苯和苯酚的混合液,先加入适量浓溴水,再过滤、分液,即可实现
⑤由于高级脂肪酸钠盐在水中的分散质微粒直径在1nm~100 nm之间,所以可用食盐使高级脂肪酸纳从皂化反应后的混合物中析出
⑥不慎把苯酚溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤
⑦用稀溴水滴入苯酚溶液中制备2,4,6-三溴苯酚
⑧实验室使用体积比为1:3的浓硫酸与乙醇的混合溶液制乙烯时,为防加热时反应混合液出现暴沸现象,除了要加沸石外,还应注意缓慢加热让温度慢慢升至170℃
17..(18分)某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如右图),以环己醇制备环己烯:
已知:
密度 | 熔点 | 沸点 | 溶解性 | |
环己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
环己烯 | 0.81 | -103 | 83 | 难溶于水 |
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是 ,
导管B除了导气外还具有的作用是 。
②试管C置于冰水浴中的目的是 。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和
食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在 层(填
“上”或“下”),分液后用 (填入编号)洗涤。
A.KMnO4溶液 B.稀H2SO4 C.Na2CO3溶液
②再将环己烯按右图装置蒸馏,冷却水从 口进入。
蒸馏时要加入生石灰,目的是: 。
③收集产品时,控制的温度应在 左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是 ( )
A.蒸馏时从70℃开始收集产品 B.环己醇实际用量多了
C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是 ( )
A.用酸性高锰酸钾溶液 B.用金属钠 C.测定沸点
18.(12分)有机
物A的结构简式为,它可通过不同化学反应分别制得B、C、D和E四种物质。
请回答下列问题:
(1)指出反应的类型:A→C: 。
(2)在A~E五种物质中,互为同分异构体的是 (填代号)。
(3)写出由A生成B的化学方程式
。
(4)已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内,则在上述分子中所有的原子有可能都在同一平面的物质是 (填序号)。
(5)C能形成高聚物,该高聚物的结构简式为 。
(6)写出D与NaOH溶液共热反应的化学方程式
。
19.(16分)肉
桂酸甲酯()常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精
⑴肉桂酸甲酯的分子式是 ;
⑵下列有关肉桂酸甲酯的叙述中,正确的是 填字母);
A.能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
B.无法使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.在碱性条件下能发生水解反应
D.不可能发生加聚反应
⑶G为肉桂酸甲酯的一种同分异构体,其分子结构模型如右图所示(图中球与球之间连线表示单键或双键)。则G的结构简式为 ;
⑷用芳香烃A为原料合成G的路线如下:
①化合物E中的官能团有 (填名称)。
②F→G的反应类型是 ,该反应的化学方程式为 _ _ 。
③C→D的化学方程式为 _。
④写出符合下列条件的F的同分异构体的结构简式 。O%M
ⅰ.分子内含苯环,且苯环上只有一个支链;
ⅱ.一定条件下,1mol该物质与足量银氨溶液充分反应,生成4mol银单质。
20.(10分)有机物A的蒸汽对同温同压下氢气的相对密度为31,取3.1克A物质在足量氧气中充分燃烧,只生成2.7克水和标准状况下CO22.24L,求有机物的分子式;若该有机物0.2mol恰好与9.2克金属钠完全反应,请写出有机物的结构简式并命名。
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