(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用与水反应生成乙炔。
(1) 中
与
互为等电子体,
的电子式可表示为 ;1mol
中含有的
键数目为 。
(2)将乙炔通入溶液生成
红棕色沉淀。
基态核外电子排布式为 。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。
(4) 晶体的晶胞结构与
晶体相似(如图所示),但
晶体中含有的中哑铃形
的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
晶体中1个
周围距离最近的
数目为 。
B.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(l)上述实验中过滤的目的是 。
(2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于 层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 。
(3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂 |
n(催化剂) |
硝化产物中各种异构体质量分数(%) |
总产率(%) |
||
n(甲苯) |
对硝基甲苯 |
邻硝基甲苯 |
间硝基甲苯 |
||
浓H2SO4 |
1.0 |
35.6 |
60.2 |
4.2 |
98.0 |
1.2 |
36.5 |
59.5 |
4.0 |
99.8 |
|
NaHSO4 |
0.15 |
44.6 |
55.1 |
0.3 |
98.9 |
0.25 |
46.3 |
52.8 |
0.9 |
99.9 |
|
0.32 |
47.9 |
51.8 |
0.3 |
99.9 |
|
0.36 |
45.2 |
54.2 |
0.6 |
99.9 |
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为 。
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是 。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_ 、 。
常温下,取0.2 mol/L HA溶液与0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题:
(1)混合后的溶液中由水电离出的c(OH-)____0.1 mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)已知NH4A溶液显中性,又知将HA溶液加到NaHCO3溶液中有气体放出,试推断NH4HCO3溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”)。
(3)有相同温度下相同浓度的四种盐溶液:
A.NH4HCO3; | B.NH4A; | C.(NH4)2SO4; | D.NH4Cl。按pH由大到小的顺序排列__________________(填字母序号)。 |
一定温度下,由水电离的H+和OH—的物质的量浓度之间存在如下关系:[H+]·[OH—]=kw。同样,对于难溶盐MA,其饱和溶液中的M+和A—的物质的量浓度之间也存在类似的关系:[M+]·[A—]=kw。现将足量的AgCl分别放在5mLH2O,19mL 0.2mol·L—1MgCl2溶液,20mL 0.5mol·L—1NaCl溶液和40mL 0.3 mol·L—1HCl溶液中溶解达到饱和,各溶液的Ag+离子浓度的数值,依次为a、b、c、d,它们由大到小的排列顺序为___________________________。
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A、D及C、F分别是同一主族元素。A、C两元素可形成原子个数之比为2:1、1︰1型化合物。B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数。F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。请回答:
(1)D与F形成D2F的电子式为______________;A、C、D三种元素组成的化合物含有化学键的类型是________________;
(2)由E、F两种元素组成的化合物1 mol跟由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液发生反应,消耗后者物质的量最大值为___________ mol。
(3)A、C、F间形成的甲、乙两种微粒,甲有18个电子,乙有10个电子,它们均为负一价双原子阴离子,则甲与乙反应的离子方程式为_________________________________ 。
(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C和BC反应制取单质A2。在等体积的Ⅰ、Ⅱ两个密闭容器中分别充入1 mol A2C和1 mol BC、2 mol A2C和2 mol BC。一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相同)。下列说法正确的是________________ 。
A.达到平衡所需要的时间:Ⅰ>Ⅱ B.达到平衡后A2C的转化率:Ⅰ=Ⅱ
C.达到平衡后BC的物质的量:Ⅰ>Ⅱ D.达到平衡后A2的体积分数:Ⅰ<Ⅱ
E.达到平衡后吸收或放出的热量:Ⅰ=Ⅱ F.达到平衡后体系的平均相对分子质量:Ⅰ<Ⅱ
(14分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
A |
|||||||||||||||||
B |
C |
D |
E |
F |
|||||||||||||
G |
H |
I |
J |
K |
L |
||||||||||||
M |
N |
||||||||||||||||
试回答下列问题:
(1)请写出元素N的基态原子电子排布式________________________________。
(2)ME2L2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断ME2L2是__________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中,碳原子采取sp2杂化的分子有___________(填序号),CS2分子的空间构型是__________。
(4)元素N可以形成分子式为Co(NH3)5BrSO4,配位数均为6的两种配合物,若往其中一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则该配合物的化学式为_____________________。SO42-的空间构型是_________________其中S原子的杂化类型是_________________
第一电离能I1是指气态原子X(g)失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。
请回答以下问题:
⑴认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律,将Na——Ar之间六种元素用短线连接起来,构成完整的图像。
⑵从上图分析可知,同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是____________;
⑶上图中5号元素在周期表中的位置是__________________________;
⑷上图中4、5、6三种元素的气态氢化物的沸点均比同主族上一周期的元素气态氢化物低很多,原因是:_________________________________________________。
(5)同周期内,随原子序数增大,I1值增大。但个别元素的I1值出现反常现试预测下列关系式中正确的是__________。
①E(砷)>E(硒)②E(砷)<E(硒)③E(溴)>E(硒)④E(溴)<E(硒)
(6)用氢键表示式写出HF溶液中存在的所有氢键_________________________________