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.砷(As)在地壳中含量不大,但砷的化合物却是丰富多彩。
(1)基态砷原子的电子排布式为 ▲ ;砷与溴的第一电离能较大的是 ▲ 。
(2)AsH3是无色稍有大蒜味气体。AsH3的沸点高于PH3,其主要原因是 ▲ 。
(3)Na3AsO4可作杀虫剂。AsO43-的空间构型为 ▲ ,与其互为等电子体的一种分子为 ▲ 。
(4)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如右图所示。该化合物的分子式为 ▲ ,As原子采取 ▲ 杂化。
(5)GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中,每个As与 ▲ 个Ga相连,As与Ga之间存在的化学键有 ▲ (填字母)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键 E.配位键 F.金属键 G.极性键
B.某研究小组以苯甲醛为原料,制备苯甲酸和苯甲醇。反应原理如下:
有关物质的部分物理性质如下:
|
熔点/℃ |
沸点/℃ |
溶解性 |
苯甲醛 |
—26 |
179 |
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
苯甲酸 |
122 |
249 |
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
苯甲醇 |
-15.3 |
205.0 |
稍溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
乙醚 |
-116.2 |
34.5 |
微溶于水,易溶于乙醇 |
实验步骤:
(1)在250 mL锥形瓶中,放入9 g KOH和9 mL水,配成溶液,冷却至室温。加入10.5 g新蒸馏的苯甲醛,塞紧瓶塞,用力振荡,使之变成糊状物,放置24 h。
①苯甲醛要求新蒸馏的,否则会使 ▲ (填物质名称)的产量相对减少。
②用力振荡的目的是 ▲ 。
(2)分离苯甲醇
①向锥形瓶中加入30 mL水,搅拌,使之完全溶解。冷却后倒入分液漏斗中,用30 mL乙醚萃取苯甲醇(注意留好水层)。30 mL 乙醚分三次萃取的效果比一次萃取的效果 ▲ (填“好”或“差”)。
②将醚层依次用饱和亚硫酸氢钠溶液、饱和碳酸钠溶液和水各5 mL洗涤,再用无水硫酸镁干燥。将干燥后的乙醚溶液转移到100 mL蒸馏烧瓶中,投入沸石,连接好普通蒸馏装置,加热蒸馏并回收乙醚,应选择的加热方法是 ▲ (填字母代
号)。
A.水浴加热 B.油浴加热 C.沙浴加热 D.用酒精灯直接加热
③改用空气冷凝管蒸馏,收集 ▲ ℃的馏分。
(3)制备苯甲酸
在乙醚萃取过的水溶液中,边搅拌边加入浓盐酸酸化至pH=3.5左右。冷却使结晶完全,抽滤,洗涤、干燥。抽滤完毕或中途停止抽滤时,应先 ▲ 。
下列关于各实验装置的叙述中不正确的是( )
A.装置①可用于分离C2H5OH和H2O的混合物 |
B.装置②可用于收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体 |
C.装置③中X若为CCl4,可用于吸收NH3或HCl,并防止倒吸 |
D.装置④可用于干燥、收集NH3,并吸收多余的NH3 |
已知铜在常温下能被HNO3溶解,反应方程式为:
3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)请将上述反应改成离子方程式
___________________________________________________________________
(2)上述反应中,氧化剂是 _____________,氧化产物是_____________。
(3)每2 molCu参加反应,转移的电子__________ 个,在反应的硝酸中没有参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的________________。
(10分)某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均己略去)
(1)装置B中发生反应的化学方程式是___________________________。
(2)装置E中的现象是________________________________________。
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法:________________________。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
滤液FeCl3溶液
FeCl3·6H2O晶体
①步骤Ⅰ中通入Cl2的作用是____________________________________。
②该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明)_______________。
【化学—选修5:有机化学基础】
有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体,分子结构中含有3个六元环。其中一种合成路线如下:
已知:
①A既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有4种氢,且峰面积之比为1︰2︰2︰1。
②有机物B是一种重要的石油化工产品,其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平。
③
回答以下问题:
(1)A中含有的官能团名称是。
(2)写出有机反应类型B→C,F→G,I→J。
(3)写出F生成G的化学方程式。
(4)写出J的结构简式。
(5)E的同分异构体有多种,写出所有符合以下要求的E的同分异构体的结构简式
。
FeCl3溶液发生显色反应②能发生银镜反应③苯环上只有两个对位取代基④能发生水解反应。
【化学—选修3:物质结构与性质】
CuSO4在活化闪锌矿(主要成分是ZnS)方面有重要作用,主要是活化过程中生成CuS、Cu2S等一系列铜的硫化物活化组分。
(1)Cu2+基态的电子排布式可表示为;
(2)SO42-的空间构型为(用文字描述);中心原子采用的轨道杂化方式是;写出一种与SO42-互为等电子体的分子的化学式:;
(3) 向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu (OH)4 ]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为;
(4)资料显示ZnS为难溶物,在活化过程中,CuSO4能转化为CuS的原因是。
(5)CuS比CuO的熔点(填高或低),原因是。
(6)闪锌矿的主要成分ZnS,晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm,密度为____________(列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为___________________pm(列式表示)。