题目列表(包括答案和解析)
(16分)现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大,D与E的氢化物分子构型都是V型。A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子,且A与D可形成的化合物,常温下均为液态。请回答下列问题(填空时用实际符号):
(1)C的元素符号是 ;元素F在周期表中的位置 。
(2)B与D一般情况下可形成两种常见气态化合物,假若现在科学家制出另一种直线型气态化合物 B2D2分子,且各原子最外层都满足8电子结构,则B2D2电子式为 ,其固体时的晶体类型是 。
(3)最近意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的C4分子。C4分子结构如右图所示,已知断裂lmolC-C吸收167kJ热量,生成Imo1C=C放出942kJ热量。根据以上信息和数据,下列说法正确的是 。
①C4属于一种新型的化合物
②C4沸点比P4(白磷)低
③lmol C4气体转变为C2吸收882kJ热量
④C4与C2互为同素异形体
⑤C4稳定性比P4(白磷)差
⑥C4属于原子晶体
⑦C4和P4 (白磷)的晶体都属于分子晶体
⑧C4与C2互为同分异构体
(4)C与F两种元素形成一种化合物分子,各原子最外层达8电子结构,则该分子的结构式为 ,其空间构型为 。
(5)为了除去化合物乙(A2ED4);)稀溶液中混有的A2ED3,常采用A2D2为氧化剂,发生反应的离子方程式为:
(6)E与F形成的化合物E2F2在橡胶工业上有重要用途,遇水易水解,其空间结构与A2D2极为相似。对此以下说法正确的是 。
a.E2F2的结构式为:F-E—E- F
b.E2F2为含有极性键 和非极性键的非极性分子
c.E2Br2与E2F2结构相似,熔沸点:E2Br2> E2F2
d.E2F2与H2O反应的化学方程式可能为:2 E2F2+2H2O=EO2↑+ 3E↓+4HF
(7)举出一种事实说明E与F的非金属性强弱(用化学方程式或用语言文字表达均可):
(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.(12分)2010年上海世博会场馆,大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。目前市售LED品片,材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、lnGaN(氮化铟镓)为主。砷化镓的品胞结构如右图。试回答:
(1)镓的基态原子的电子排布式是 。
(2)砷化镓品胞中所包含的砷原子(白色球)个数为 ,与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为 。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
A.砷化镓品胞结构与NaCl相同
B.第一电离能:As>Ga
C.电负性:As>Ga
D.砷化镓晶体中含有配位键
E.GaP与GaAs互为等电子体
(4)N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的顺序是 。
(5)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为 。
B.(12分)乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH;
②部分有机物的沸点:
| 试剂 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
| 沸点(℃) | 34.5 | 78.5 | 117.9 | 77 |
请回答下列问题:
(1)浓硫酸的作用是 ,球形干燥管的作用是 。
(2)用如图所示装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其原因可能为 、
等。
(3)实验所得到的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,除去 ;再进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。
(4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。
| 同一反应时间 | 同一反应应温度 | ||||
| 反应温度/℃ | 转化率(%) | 选择性(%)* | 反应时间/h | 转化率(%) | 选择性(%)* |
| 40 | 77.8 | 100 | 2 | 80.2 | 100 |
| 60 | 92.3 | 100 | 3 | 87.8 | 100 |
| 80 | 92.6 | 100 | 4 | 92.3 | 100 |
| 120 | 94.5 | 98.7 | 6 | 93.0 | 100 |
| *选择性100%表示反应生成的产物全部是乙酸乙酯和水 |
①根据表中数据,下列 (填字母)为该反应的最佳条件。
a.120℃,4h b.80℃,2h c.60℃,4h d.40℃,3h
②当反应温度达到120℃时,反应选抒性降低的原因可能为 。
(16分)现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大,D与E的氢化物分子构型都是V型。A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子,且A与D可形成的化合物,常温下均为液态。请回答下列问题(填空时用实际符号):
(1)C的元素符号是 ;元素F在周期表中的位置 。
(2)B与D一般情况下可形成两种常见气态化合物,假若现在科学家制出另一种直线型气态化合物 B2D2分子,且各原子最外层都满足8电子结构,则B2D2电子式为 ,其固体时的晶体类型是 。
(3)最近意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的C4分子。C4分子结构如右图所示,已知断裂lmolC-C吸收167kJ热量,生成Imo1C=C放出942kJ热量。根据以上信息和数据,下列说法正确的是 。
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① C4属于一种新型的化合物
② C4沸点比P4(白磷)低
③ lmol C4气体转变为C2吸收882kJ热量
④ C4与C2互为同素异形体
⑤ C4稳定性比P4(白磷)差
⑥ C4属于原子晶体
⑦ C4和P4 (白磷)的晶体都属于分子晶体
⑧ C4与C2互为同分异构体
(4)C与F两种元素形成一种化合物分子,各原子最外层达8电子结构,则该分子的结构式为 ,其空间构型为 。
(5)为了除去化合物乙(A2ED4);)稀溶液中混有的A2ED3,常采用A2D2为氧化剂,发生反应的离子方程式为:
(6)E与F形成的化合物E2F2在橡胶工业上有重要用途,遇水易水解,其空间结构与A2D2极为相似。对此以下说法正确的是 。
a.E2F2的结构式为:F- E—E- F
b.E2F2为含有极性键 和非极性键的非极性分子
c.E2Br2与E2F2结构相似,熔沸点:E2Br2> E2F2
d.E2F2与H2O反应的化学方程式可能为:2 E2F2+2H2O=EO2↑+ 3E↓+4HF
(7)举出一种事实说明E与F的非金属性强弱(用化学方程式或用语言文字表达均可):
(14分) (1) 2009年,长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破,原理如下图所示。
①请写出从C口通入O2发生的电极反应式___________________。
②以石墨电极电解饱和食盐水,电解开始后在______________的周围(填“阴极”或“阳极”)先出现红色。假设电池的理论效率为80%(电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比),若消耗6.4g甲醇气体,外电路通过的电子个数为__________________(保留两位有效数字)。
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(2)工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,直接排放会造成污染,目前在工业废水处理过程中,依据沉淀转化的原理,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2•L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2•L-2。
请用离子方程式说明上述除杂的原理___________________________________________。
(3)工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水, 用绿矾(FeSO4·7H2O)把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为______________________________________________。
②常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp =1×10—32 mol4•L-4,溶液的pH至少为____,才能使Cr3+沉淀完全。
③现用上述方法处理100m3含铬(+6价)78mg•L—1的废水,需用绿矾的质量为 kg。(保留主要计算过程)
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