当归素是一种治疗偏头痛的有效新药。以下是某研究小组开发的生产当归素的合成路线。
已知:①A的相对分子质量为104,1 mol A与足量的碳酸氢钠反应生成44.8 L气体(标准状况);
②B的结构中含有醛基;
③C在一定条件下生成有机酸D;
④RCHO+HOOC—CH2COOHRCH
C(COOH)2+H2O、RCH
C(COOH)2
RCH
CHCOOH+CO2↑。
请回答下列问题。
(1)A的分子式是 ,B的结构简式为 。
(2)C可能发生的反应是 (填序号)。
A.氧化反应 | B.水解反应 |
C.消去反应 | D.酯化反应 |
(3)反应②的化学方程式为 。
(4)E的名称为 。
(5)符合下列条件的D的同分异构体共有 种,其中在核磁共振氢谱中只出现五组峰的物质的结构简式为 。
①苯环上只有两个取代基;
②苯环上的一氯代物只有两种;
③1 mol该同分异构体与足量的碳酸氢钠反应生成2 mol CO2。
(12分)前四周期元素X、Y、Z、W核电荷数依次增加,核电荷数之和为58;Y 原子的M层p轨道有3个未成对电子;Z与Y同周期,且在该周期中电负性最大;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶2。
(1)X的元素符号为_______,Z元素位于周期表第_______周期第________族。
(2)Y与X形成共价化合物A,Z与X形成共价化合物B,A与B还原性较强的是________(写分子式)。
(3)Z的最高价氧化物的水化物的化学式为________________。
(4)12.4 g单质Y4与0.3 mol O2在一定条件下恰好完全反应生成0.1 mol化合物C,一个C分子中所含有的键数目为。
(5)含W元素的最高化合价的含氧酸根离子是___________,该含氧酸根离子在分析化学中有重要作用,请写出在酸性条件下该含氧酸根离子与Fe2+反应的离子方程式:
______________________________________________________________________。
(12分)X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z基态原子核外有三个未成对电子,Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形,Q的各级电离能如下表,W与R是同族元素。
Q |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
I5 |
… |
电离能(kJ/mol) |
496 |
4562 |
6912 |
9543 |
13353 |
… |
回答下列有关问题:
(1)W原子的价电子排布图为_______________________________。
(2)化合物Q2W2的电子式_________________,化合物XYZ的结构式________________。
(3)Y、Z、W分别与X形成常见化合物的沸点由高到低的顺序是____________________(用分子式表示)。
(4)RW3分子中的键角___________,W3分子的立体构型是_______________形。
(5)根据等电子原理,指出与YW2互为等电子体且含有Z原子的微粒有、
(要求写一种分子和一种离子)。
(12分)钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”。工业上将TiO2与焦炭混合,通入Cl2高温下制得TiCl4;再将TiCl4提纯后,在氩气保护下与镁高温反应制得Ti。其反应如下:
①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
②TiCl4+2MgTi+2MgCl2
回答下列问题:
(1)Ti元素原子的价电子排布式为_____________________。
(2)与CO互为等电子体的分子是___________。
(3)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为–37℃,沸点为136℃;TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾,同时产生H2TiO3固体。
① TiCl4为______化合物(填“离子”或“共价”)。
② TiCl4分子为正四面体形,则Ti为________杂化。
③ TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是_____________________________________。
④TiO2、Cl2和C反应制得的TiCl4最好的提纯方法是____________ (填操作名称)。
(4)配离子[TiCl(H2O)5]2+的中心离子化合价为 ,中心离子配位数为 。
(12分)回答下列问题
(1)CH4、CO2、COCl2和四种分子中,碳原子为sp2杂化的分子是_______________________________________________。
(2)NH3分子的立体构型是___________形,联氨(N2H4)可视为是NH3分子中的一个氢原子被氨基(-NH2)取代所形成的物质,写出联氨加入足量盐酸反应的化学方程式_________________________________________________________________。
(3)H2O、H2O2、OF2和SCl2四种分子中各原子均达8电子结构的分子是________________。
(4)N2H4与H2O2反应:N2H4(l)+2H2O2=N2(g)+4H2O(g) ,若该反应中有4 mol N—H键断裂,则形成键有_______mol和形成
键有_______mol。
(5)H2O熔沸点都比H2S高,其原因是___________________________________________。
(16分)下表为周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。
用化学用语回答下列问题:
(1)写出元素f的基态原子核外电子排布式___________________________。
(2)在c6a6分子中,元素c为杂化,该分子是分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)ci2分子的电子式为_________________________,ci2与ce2比较,沸点较高的是_____________(写分子式)。
(4)第一电离能:h______i;电负性:g______b(填“>”、“<”或“=”)。
(5)下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙正确是。
A.j位于元素周期表中第四周期、ⅠB族,属于ds区元素 |
B.d的基态原子中,2p能级为半充满,属于p区元素 |
C.最外层电子排布式为4s1,一定属于ⅠA族 |
D.最外层电子排布式为ns2np1,该元素可能是ⅢA族或ⅢB族 |
(6)将氨水滴入到j的硫酸盐溶液中,先产生蓝色沉淀,然后沉淀逐渐溶解并得到深蓝色溶液,显深蓝色的离子是____________________,写出蓝色沉淀溶解在氨水中的离子方程式______________________________________________________________________。
(7)j的金属晶体的晶胞如图所示,则一个晶胞中j原子的个数是_______个。