A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，A、E同-优题课

化合物Ⅰ（ $C_{11} H_{12} O_{3}$ ）是制备液晶材料的中间体之一，其分子中含有醛基和酯基。Ⅰ可以用 $E$ 和 $H$ 在一定条件下合成：

已知以下信息：
$A$ 的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢；
$R - C H = C H_{2}$ $R - C H_{2} C H_{2} O H$ 化合物 $F$ 苯环上的一氯代物只有两种；
通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。
回答下列问题：
（1） $A$ 的化学名称为。
（2） $D$ 的结构简式为。
（3） $E$ 的分子式为。
（4） $F$ 生成 $G$ 的化学方程式为,该反应类型为。
（5） $I$ 的结构简式为。
（6） $I$ 的同系物 $J$ 比 $I$ 相对分子质量小14， $J$ 的同分异构体中能同时满足如下条件：
①苯环上只有两个取代基，②既能发生银镜反应，又能和饱和 $N a H C O_{3}$ 溶液反应放出 $C O_{2}$ ，共有种（不考虑立体异构）。 $J$ 的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积比为2：2：1，写出 $J$ 的这种同分异构体的结构简式。

前四周期原子序数依次增大的元素 $A$ ， $B$ ， $C$ ， $D$ 中， $A$ 和 $B$ 的价电子层中未成对电子均只有1个，平且 $A^{-}$ 和 $B^{+}$ 的电子相差为8；与 $B$ 位于同一周期的 $C$ 和 $D$ ，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。
回答下列问题：
（1） $D^{2 +}$ 的价层电子排布图为。
（2）四种元素中第一电离最小的是，电负性最大的是。（填元素符号）
（3） $A$ 、 $B$ 和 $D$ 三种元素责成的一个化合物的晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为； $D$ 的配位数为；
②列式计算该晶体的密度 $g \cdot c m^{- 3}$ 。
（4） $A^{-}$ 、 $B^{+}$ 和 $C^{3 +}$ 三种离子组成的化合物 $B_{3} C A_{6}$ ，其中化学键的类型有；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为，配位体是。

锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图（ $a$ ）所示。

回答下列问题：
（1）①普通锌锰电池放电时发生的主要反应为： $Z n + 2 N H_{4} C l + 2 M n O_{2} = Z n (N H_{3})_{2} C l + 2 M n O O H$ 。该电池中，负极材料主要是，电解质的主要成分是，正极发生的主要反应是。
②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是。
（2）图（b）表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）。

①图（ $b$ ）中产物的化学式分别为 $A$ ， $B$ 。
②操作 $a$ 中得到熔块的主要成分是 $K_{2} M n O_{4}$ 。操作 $b$ 中，绿色的 $K_{2} M n O_{4}$ 溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为。
③采用惰性电极电解 $K_{2} M n O_{4}$ 溶液也能得到化合物 $D$ ，则阴极处得到的主要物质是。（填化学式）

査尔酮类化合物G是黄酮类药物的主要合成中间体，其中一种合成路线如下：

已知以下信息：
① 芳香烃A的相对分子质量在100 ~110之间，1 $m o l$ $A$ 充分燃烧可生成72 $g$ 水。
② C不能发生银镜反应。
③ D能发生银镜反应、可溶于饱和 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液、核磁共振氢谱显示有4种氢。
④
⑤ $R C O C H 3 + R ˊ C H O$ $\overset{一定条件}{\to}$ $R C O C H = C H R `$ 回答下列问题：
（1） $A$ 的化学名称为。
（2）由 $B$ 生成 $C$ 的化学方程式为。
（3） $E$ 的分子式为，由 $E$ 生成 $F$ 的反应类型为。
（4） $G$ 的结构简式为。
（5） $D$ 的芳香同分异构体 $H$ 既能发生银镜反应，又能发生水解反应， $H$ 在酸催化下发生水解反应的化学方程式为。
（6） $F$ 的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与 $F e C l_{3}$ 溶液发生显色反应的共有种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为（写结构简式）。

硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。请回答下列问题：
（1）基态 $S i$ 原子中，电子占据的最高能层符号为，该能层具有的原子轨道数为、电子数为。
（2）硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷（ $S i H_{4}$ ）分解反应来制备。工业上采用 $M g_{2} S i$ 和 $N H_{4} C l$ 在液氨介质中反应制得 $S i H_{4}$ ，该反应的化学方程式为。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：

化学键	$C - C$	$C - H$	$C - O$	$S i - S i$	$S i - H$	$S i - O$
键能/( $K J / m o l$	356	413	336	226	318	452

①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是。
② $S i H_{4}$ 的稳定性小于 $C H_{4}$ ，更易生成氧化物，原因是

（6）在硅酸盐中 $S i O_{} 4 -$ 4四面体（如下图（ $a$ ））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（ $b$ ）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中 $S i$ 原子的杂化形式为 $S i$ 与 $O$ 的原子数之比为化学式为。