选做(15分)【化学选修3:物质结构与性质】
原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中,X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,E+核外各能层电子均已充满。请回答下列问题:
(1)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为 。(用元素符号表示)
(2)已知YZ2+ 与XQ2互为等电子体,则l mol YZ2+ 中含有π键数目为 。
(3)Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高得多,其原因是 。
(4)Y、Z与氢元素可形成化合物HYZ3,是实验室常用试剂。HYZ3分子中Y的杂化方式为 ,YZ3—的空间构型是 。
(5)E原子的价层电子排布式为 ;E有可变价态,它的基价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示。
①该晶体的化学式为 ,Z的阴离子的配位数为 。
②Z的阴离子的堆积模型为 。
A.简单立方 B.六方最密 C.面心立方
③已知晶胞边长为apm,则晶胞的密度为 g• cm—3(阿伏加德罗常数用NA表示)。
(12分) Ⅰ.某离子晶体特征结构如图A所示。X●位于立方体部分顶点,Y○位于立方体中心。试分析:
(1)每个Y同时吸引着_______个X,该晶体的化学式为______________。
(2)晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X共有__________个。
(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX是___________。
(4)设该晶体的摩尔质量为M g/mol,晶体密度为g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个距离最近的X中心间距为__________cm。
Ⅱ.B4Cl4是一种淡黄色并具有挥发性的固体化合物,在70℃以下,它存在于真空中。结构测定表明:该化合物中每个氯原子均结合一个硼原子,其键长都是0.170nm,任意两个硼原子之间为0.171 nm。每个硼原子周围各有4个共价键。根据上述性质和参数画出B4Cl4分子空间构型的示意图______________________。
(14分) 某些化学反应可表示为:A+B→C+D+H2O。请回答下列问题:
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A中氯元素的化合价介于C与D之间,则该反应的离子方程式为_________________________________。
(2)若A为黑色固体,C是黄绿色气体,则该反应的离子方程式为__________________。
(3)若A为第二周期的单质,B为第二周期某元素最高价氧化物的水化物,C、D均为气体,则该反应的化学方程式为______________________________________________。
(4)若C为NaCl,D是能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,则A是______或_______,B为_____________(填化学式,下同)。
(5)若C、D均是能使澄清石灰水变浑浊的气体,则A与B的组合为_____________。
取3.40g只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00 L氧气中,经点燃,醇完全燃烧。反应后气体体积减少0.56 L。将气体经CaO吸收,体积又减少2.80 L(所有体积均在标准状况下测定)。
(1)3.40g醇中C、H、O物质的量分别为:Cmol、Hmol、Omol;该醇中C、H、O的原子数之比为。
(2)由以上比值(填“能”或“不能”)确定该醇的分子式,其原因是。
(3)如果将该多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物都只有一种,试写出该饱和多元醇的结构简式。
以A和乙醇为基础原料合成香料甲的流程图如下:
杏仁中含有A,A能发生银镜反应。质谱测定,A的相对分子质量为106。5.3g A完全燃烧时,生成15.4g CO2和2.7g H2O。
(1)A的分子式,A发生银镜反应的化学方程式为。
(2)写出反应②的化学方程式。
(3)上述反应中属于取代反应的是。
(4)写出符合下列条件E的同分异构体有种;
a.能发生银镜反应 b.不含-CH3 c.不能水解
写出其中能使FeCl3溶液显紫色,且苯环上的一溴代物有四种的同分异构体的结构简式。
(5)写出反应⑤的化学方程式。
聚酯纤维(的确良)的结构简式为:它是由A和B两种单体缩聚而成。已知甲苯能在高锰酸钾存在下氧化成苯甲酸。现要以二甲苯、乙烯为原料,无机试剂可自选合成聚酯纤维(的确良)。
(1)在下面方框内设计合成路线的流程图(出框部分不得分)。
(2)上述合成过程中发生缩聚反应的化学方程式是。