下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。
(1)把与下面元素有关性质相符的曲线标号填入相应的空格中:
①第ⅡA族元素的价电子数________。
②第三周期元素的最高化合价________。
③F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径________。
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4;M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3;N-、Z+、X+的半径逐渐减小;化合物XN常温下为气体。据此回答:
①X为________(名称),Y为________(元素符号),Z原子结构示意图为________。
②N的最高价氧化物的水化物的化学式为__________。
③工业上制取单质M的化学方程式为______________。
咖啡酸苯乙酯有极强的抗炎和抗氧化活性而起到抗肿瘤的作用。现设计出如下路线合成缓释药物聚咖啡酸苯乙酯:
已知:B的核磁共振氢谱有三个波峰;红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键;且:;
回答下列各题:
(1)物质B的名称:_______(系统命名法)。
(2)咖啡酸仅含C、H、O三种元素,蒸气密度是相同条件下H2的90倍,含氧质量分数为35.6%,则咖啡酸的分子式为______;咖啡酸可与NaHCO3溶液反应生成气体,1 mol 咖啡酸与足量钠反应生成1. 5 mol H2,咖啡酸中所有含氧官能团的名称:______;
(3)写出下列反应的类型:④_____、⑧_____。
(4)写出反应③的化学方程式: _______。
(5)满足下列条件的咖啡酸的同分异构体有_____种。
①含有两个羧基②苯环上有三个取代基
现有A、B、C、D、E、F、G七种位于周期表前四周期元素,其原子序数依次增大,相关信息如下表所示:
元素 |
性质 |
A |
一种核素的原子核内不含中子 |
B |
原子核外电子有6种不同运动状态 |
C |
最高价氧化物的水化物与其氢化物可发生非氧化还原反应 |
D |
单质之一为淡蓝色气体,可阻挡对人体有害的紫外线 |
E |
在地壳中的含量位居第三 |
F |
周期表中位于短周期,基态原子M层成对电子数是未成对电子数的2倍 |
G |
该元素的一种氧化物M可用作油漆颜料,与E的单质反应可应用于焊接钢轨 |
根据以上信息,回答下列问题:
(1)画出元素C的基态原子核外电子排布图:____;D、E、F三种元素的第一电离能大小顺序为:____(用元素符号表示)。
(2)化合物BA2D2蒸气293 K时,理论测算密度为1.9 g·L-1,实际密度为2.5 g·L-1的原因是___。
(3)FD2中F原子的杂化类型为______;分子空间构型为______;FD2易溶于水的原因可能是:_____(填入序号)。
①FD2与水极性相同②FD2可以与水反应
(4)有人推测化合物CA5的存在,该化合物中含有化学键的可能类型为:______。
(5)D、E形成的一种化合物硬度仅次于金刚石,主要用作高级研磨材料、制作手表的轴承,该物质晶体类型是______晶体。另一含有E的硫酸盐是一种常用净水剂,其水溶液呈_______(选填:“酸性”、 “中性”、“碱性”),原因是: ______(用离子方程式解释)。
(6)化合物M可用于制备一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾)。补充完整并配平该制备反应的化学方程式:□____+□KNO3+□____=□K2FeO4+□KNO2+□H2O
工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题:
(1)写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式。步骤①中加入足量铁屑的目的是。
(2)工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法(剑桥法)生产钛 是一种较先进的方法,电解质为熔融的CaCl2,原理如图所示,阴极的电极反应为_______________。
(3)步骤②的离子方程式是,所得副产品主要 是__________(填化学式)。
(4)步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度,原因是。
(5)乳酸可由乙烯经下列步骤合成:
上述合成路线的总产率为60%,乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%,则生产468kg乳酸亚铁晶体(M=234g/mol)需要标准状况下的乙烯m3。
有机物G是制备液晶材料的中间体之一,其结构简式为: G的一种合成路线如下:
其中,A~F分别代表一种有机化合物,合成路线中的部分产物及反应条件已略去。
已知:X的核磁共振氢谱只有1种峰;RCH=CH2RCH2CH2OH;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。请回答下列问题:
(1)A的结构简式是;C中官能团的名称是。
(2)B的名称是。第①~⑦步中属于取代反应的有(填步骤编号)。
(3)写出反应⑤的化学方程式:。
(4)第⑦步反应的化学方程式是。
(5)G经催化氧化得到Y(C11H12O4),写出同时满足下列条件的Y的所有同分异构体的结构简式。
a.苯环上的一氯代物有2种;b.水解生成二元羧酸和醇。
X、Y、Z、D、E、G六种短周期元素的原子序数依次递增。X、Y、D元素的基态原子中电子层数与未成对电子数均相等;D、E属于同族元素,G的单质和ED2化合物均具有漂白性;R元素的M层全满,N层只有1个电子。
请回答下列问题:(用对应的元素符号表示)
(1)R元素在元素周期表分区中属于______区元素,Y、Z、D三种元素中电负性由小到大的顺序是_________。
(2)X3D+的中心原子杂化轨道类型是__________,该离子的立体构型是。
(3)向RED4的水溶液中加入ZX3的水溶液至过量,有关反应的离子方程式是。
(4)向RG2的水溶液通入ED2,产生白色沉淀RG,该反应的离子方程式是。