[选修五——基础有机化学]
下图是以C7H8为原料合成某聚酰胺类物质(C7H5NO)n的流程图.
已知:Ⅰ.当苯环上已经有了一个取代基时,新引进的取代基因受原取代基的影响而取代其邻、对、间位的氢原子,使新取代基进入它的邻、对位的取代基有-CH3、-NH2等.使新取代基进入它的间位的取代基有-COOH、-NO2等.
Ⅱ.R-CH=CH-R′R-CHO+R′-CHO;
Ⅲ.氨基(-NH2)易被氧化;硝基(-NO2)可被Fe和盐酸还原成氨基(-NH2).
回答下列问题:
(1)X、Y各是下列选项中的某一项,其中X是________.(填序号)
A.Fe和盐酸 B.酸性KMnO4溶液 C.NaOH溶液
(2)已知B和F互为同分异构体,写出物质F的结构简式:______________________________.
(3)分别写出D、E中的含氧官能团的名称__________________;______________________.
(4)对物质C的下列说法中,正确的是________(填写序号).
A.能发生酯化反应
B.能与溴水发生加成反应
C.只能和碱反应,不能和酸反应
(5)写出反应③、⑦的化学方程式,并注明反应类型
________________________________________________________;__________________.
________________________________________________________;__________________.
Ⅰ.金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
(1)基态镍原子的价电子(外围电子)排布式为 。
(2)金属镍能与CO形成配合物Ni(CO)4,写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式 、 。
(3)很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应。
如①CH2CH2、②HC≡CH、③
、④HCHO,其中碳原子采取sp2杂化的分子有(填物质序号),HCHO分子的立体结构为 形。
(4)Ni2+和Fe2+的半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO FeO(填“<”或“>”)。
(5)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为 。
(6)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀,其结构如右下图所示。该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用箭头和“…”表示出配位键和氢键。
元素H、C、N、O、F都是重要的非金属元素,Fe、Cu是应用非常广泛的金属。
(1)Fe元素基态原子的核外电子排布式为 。
(2)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为
(3)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)
(4)在测定HF的相对分子质量时,实验测得值一般高于理论值,其主要原因是
(5)C、N两元素形成的化合物C3N4形成的原子晶体,结构类似金刚石,甚至硬度超过金刚石,其原因是
(6)如图为石墨晶胞结构示意图,该晶胞中含有碳原子的个数为
图表法、图像法是常用的科学研究方法。
Ⅰ.图(A)是短周期某主族元素X的电离能所示情况。则X元素位于周期表的第 族。
图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第 族元素氢化物的沸点的变化规律。
Ⅱ.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题:
(1)请写出元素o的外围电子排布式: 。
(2)由j原子跟c原子以1∶1相互交替结合而形成的晶体,晶型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是
(填化学式),试从结构角度加以解释:
(3)i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。
请回答:晶胞中i原子的配位数为 ,一个晶胞中i原子的数目为 。
A、B、C、D、E是周期表中前四周期的元素,其有关性质或结构信息如下表:
元素 |
有关性质或结构信息 |
A |
负二价的A元素的氢化物在通常状况下是一种液体,其中A的质量分数为88.9% |
B |
B原子得到一个电子后3p轨道全充满 |
C |
C原子的p轨道半充满,它的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应生成一种常见的盐X |
D |
D元素的最高化合价与最低化合价的代数和为零,其最高价氧化物为分子晶体 |
E |
E元素的核电荷数等于A元素和B元素氢化物的核电荷数之和 |
(1)元素Y是C下一周期同主族元素,比较B、Y元素的第一电离能I1(B) I1(Y)。
(2)E元素原子的核外电子排布式为
(3)盐X的水溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”),B元素最高价含氧酸一定比D元素最高价含氧酸的酸性 (填“强”或“弱”)。
(4)C单质分子中σ键和π键的个数比为 ,C的氢化物在同族元素的氢化物中沸点出现反常,其原因是
(5)用高能射线照射液态H2A时,一个H2A分子能释放出一个电子,同时产生一种具有较强氧化性的阳离子,试写出该阳离子的电子式: ,
写出该阳离子与硫的氢化物的水溶液反应的离子方程式:
电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质,工业上通过“中温焙烧—钠氧化法”回收Na2Cr2O7等物质。
已知:在Na2CrO4溶液中含有少量NaAlO2、Na2ZnO2等物质
(1)水浸后的溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(2)完成氧化焙烧过程中生成Na2CrO4的化学方程式。
Cr(OH)3+ Na2CO3+ Na2CrO4+ CO2+
(3)滤渣Ⅱ的主要成分有Zn(OH)2、 。
(4)“系列操作”中为:继续加入H2SO4, ,冷却结晶,过滤。继续加入H2SO4目的是 。
已知:①除去滤渣II后,溶液中存在如下反应:
2CrO42—+2H+Cr2O72—+H2O
②Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同温度下的溶解度如下表
温度 溶解度 化学式 |
20 ℃ |
60 ℃ |
100 ℃ |
Na2SO4 |
19.5 |
45.3 |
42.5 |
Na2Cr2O7 |
183 |
269 |
415 |
Na2CrO4 |
84 |
115 |
126 |
(5)工业上还可以在水浸过滤后的溶液(Na2CrO4)加入适量H2SO4,用石墨作电极电解生产金属铬,写出生成铬的电极反应方程式 。