有机化学知识在生活中应用广泛。
(1)糖类、油脂和蛋白质是动物性和植物性食物中的基本营养物质。
①下列有关说法中,正确的是 ;
A.棉、麻、木材、蚕丝的主要成分都是纤维素
B.油脂是产生能量最高的营养物质
C.蛋白质在人体内发生水解最终生成氨基酸
D.糖类都是有甜味的物质
E.淀粉、纤维素、蛋白质都是天然高分子化合物
F.硫酸铵或乙酸铅溶液加入到蛋白质溶液中,蛋白质都能从溶液中析出
②葡萄糖是最重要、最简单的单糖,除了是一种营养物质,还能用在制镜等工业上。写出
葡萄糖发生银镜反应的化学方程式: 。
(2)苹果酸常用作汽水、糖果的添加剂,其结构简式为 ,该分子中官能团的名称为 ,可以和醇类物质发生 反应,还可以发生分子内脱水生成马来酸,马来酸能使溴水褪色,则马来酸的结构简式为 。
(3)实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏(如下图所示),得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题:(已知:乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃)
①在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入几块碎瓷片,其目的是 ;
②生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,即达到化学平衡状态。下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的有(填序号) ;
A.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
B.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
C.单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
D.正反应的速率与逆反应的速率相等
E.混合物中各物质的浓度不再变化
③现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。
试剂a是 ,分离方法①是 ;分离方法②是 ,试剂b是 ;
④写出C → D 反应的化学方程式 。
传统中药的砷剂俗称“砒霜”,请回答下列问题:
(1)砷剂的分子结构如图所示。该化合物中As原子的杂化方式为______。
(2)基态砷原子的价层电子排布式为___________________,砷与硒的第一电离能较大的是__________。
(3)已知:
依据表中数据解释NH3熔点最高的原因____________________。
(4)砷酸(H3AsO4)是一种三元中强酸,根据价层电子对互斥理论推测AsO43-的空间构型为____________________。
(5)砷镍合金的晶胞如图所示,该晶体中与每个Ni原子距离最近的As原子有______个。
ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种化合价,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)氧元素能形成繁多的氧化物,请写出一个与CO2等电子的化合物 。
(2)把Na2O、SiO2、P2O5三种氧化物按熔沸点由高到低顺序排列 。
(3)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为 ;
(4)Se原子基态核外电子的排布式为 ;H2Se的沸点:-41.1℃,H2S的沸点:-60.4℃,引起两者沸点差异的主要原因是 ;
(5)SO32-离子中硫原子的杂化方式 ,该离子的立体构型为 ;
(6)某金属元素A的氧化物用作玻璃、瓷器的颜料、脱硫剂。其立方晶体的晶胞结构如右图所示,
则该氧化物的化学式为 。
能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。
(1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层,基态镍原子M层上的未成对电子数为 。
(2)大阪大学近日宣布,有机太阳能固体电池效率突破5.3%,而高纯度C60是其“秘密武器”。C60的结构如图1,分子中碳原子轨道的杂化类型为 ;1 mol C60分子中π键的数目为 。
(3)金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用,一种金属镁酞菁配合物的结构如下图2。该结构中,碳氮之间的共价键类型有 (按原子轨道重叠方式填写共价键的类型),请在下图2中用箭头表示出配位键。


图1图2图3
(4)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜锢硒薄膜电池等。
①第一电离能:As Se(填“>”、“<”或“=”)。
②硫化锌的晶胞中(结构如图所示),硫离子的配位数是 。
③二氧化硒分子的空间构型为 。
④砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反应制得,反应的方程式为 。
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族。
(1)W原子的核外电子排布式为_________。
(2)均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐,其化学式依次为_________、__________、_________,推测盐中阴离子的空间构型为__________,其中心原子杂化方式为__________。
(3)Z、W两种元素电负性的大小关系为____;Y、Z两种元素第一电离能的大小关系为____。
(4)CO的结构可表示为C
O,元素Y的单质Y2的结构也可表示为Y
Y。右表是两者的键能数据(单位:kJ·mol-1):
①结合数据说明CO比Y2活泼的原因:_____。
②意大利罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具研究意义的Y4分子,其结构如图所示,请结合上表数据分析,下列说法中,正确的是_____。
A.Y4为一种新型化合物 B.Y4与Y2互为同素异形体
C.Y4的沸点比P4(白磷)高 D.1 mol Y4气体转变为Y2将放出954.6kJ热量
卤族元素的单质和化合物很多。
(1)卤素原子与氢原子形成的共价键中,极性最强键的是_____。NaF、MgF2、SiF4三种晶体的熔点从高到低的顺序是______。
(2)已知CsICl2不稳定,受热易分解,倾向于生成晶格能更大的物质,则它按下列_____式发生。
A.CsICl2=CsCl+ICl B.CsICl2=CsI+Cl2
(3)CH3Cl、BF3、SCl2三种分子中属于极性分子的是 ,ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为______,写出一种与SO32-互为等电子体的分子 。
(4)已知CaF2晶体(见图)的密度为ρg/cm3,NA为阿伏加德罗常数,相邻最近的两个Ca2+的核间距为a cm,则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。