[物质结构与性质选做题] .下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据: 元素编号 元素性质 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 原子半径 (10-10m) 1.52 2.27 0.74 1.43 0.77 1.10 0.99 1.86 0.75 0.71 最高价态 +1 +1 - +3 +4 +5 +7 +1 +5 - 最低价态 - - -2 - -4 -3 -1 - -3 -1 (1)以上10种元素形成的单质中.与水反应最剧烈的金属是 . 非金属性格最强的是 , (2)上述⑤.⑥.⑦三种元素中的两种元素形成的化合物中.每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质的化学式为 . . (3)某元素R的原子半径为1.02×10-10m.该元素是 ,其电子排布式为 , (4)元素⑤的某种单质具有平面层状结构.同一层中的原子构成许许多多的正六边形.此单质与熔融的②单质相互作用.形成某种青铜色的物质(其中的元素②用“● 表示).原子分布如图所示.该物质的化学式为 . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

[ 化学──选修物质结构与性质][选做题]

X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题:

(1)X、Y的元素符号依次为                   

(2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是                    ,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是          (写分子式),理由是                   

(3)Q的元素符号是        ,它属于第       周期,它的核外电子排布式为          ,在形成化合物时它的最高化合价为              

(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键              

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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.雷尼镍(Raney-Ni)是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍-铝合金为原料制得.
(1)元素第一电离能:Al
 
Mg(选填:“>”、“<”、“=”)
(2)雷尼镍催化的一实例为:精英家教网化合物b中进行sp精英家教网3杂化的原子有:
 

(3)一种铝镍合金的结构如下图,与其结构相似的化合物是:
 
(选填序号:a.氯化钠  b.氯化铯  c.石英  d.金刚石).
(4)实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀.
①Ni2+在基态时,核外电子排布式为:
 

②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力(镍的配位数为精英家教网
B.4-氯苯胺是合成橡胶、化学试剂、染料、色素等化工产品,制备4-氯苯胺的原理如下:
精英家教网.在1L密闭容器中加入4-氯硝基苯100g、雷尼镍(催化剂)及少量吗啉(脱氯抑制剂,精英家教网)、甲醇250mL(溶剂),密封;先充入氮气,然后充入氢气至一定压力.在所需氢气压力、温度等条件下加氢反应,充分反应后,冷却,过滤,洗涤,蒸馏并收集64~65℃馏分.
(1)开始时先通入N2的目的是
 

(2)上述实验中过滤的目的是
 
,洗涤所用的试剂是
 

(3)蒸馏时除用到接引管、锥形瓶、温度计外,还用到的玻璃仪器有:
 
 
.馏出液的主要成分是
 

(4)以下是温度、氢气压力、催化剂用量及吗啉的用量对反应的影响.
表1温度 表2氢气压力 表3催化剂用量 表4吗啉用量
序号 温度/℃ 转化率/% 选择
性/%
反应时间/h 序号 氢气压力/MPa 选择性/% 反应时间/h 序号 雷尼镍用量/g 选择性/% 反应时间/h 序号 吗啉用量/% 选择性/%
40 未完全 99.6 6 0.5 99.6 3.7 2 98.25 5 0.0 84.3
60 100 99.7 4 1.0 99.7 2 4 99.20 2.2 0.3 99.3
80 100 99.6 2.45 1.5 99.2 1.6 6 99.60 1.9 0.5 99.7
100 100 99.6 2 2.0 96.4 1.15 8 99.60 1.4 0.7 99.6
120 100 98.6 1.7 10 99.10 1.4 1.2 99.7
优化的条件是:温度、氢气压力、催化剂用量、吗啉用量,选择的序号依次是
 

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(2009?南京二模)选做题,本题有A、B两题,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,请选择其中一题作答,并把所选题目对应字母后的方框涂黑.若两题都作答,将按A题评分.
A.可以由下列反应合成三聚氰胺:
CaO+3C
 高温 
.
 
CaC2+CO↑       CaC2+N2
 高温 
.
 
CaCN2+C↑    CaCN2+2H2O=NH2CN+Ca(OH)2,NH2CN与水反应生成尿素[CO(NH22],尿素合成三聚氰胺.
(1)写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式:
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
.CaCN2中阴离子为CN22-,与CN22-互为等电子体的分子有N2O和
CO2
CO2
(填化学式),由此可以推知CN22-离子的空间构型为
直线形
直线形

(2)尿素分子中C原子采取
sp2
sp2
杂化.尿素分子的结构简式是
,其中碳氧原子之间的共价键是
C
C
(填字母)
A.2个σ键          B.2个π键          C.1个σ键、1个π键
(3)三聚氰胺()俗称“蛋白精”.动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸(    )后,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过
分子间氢键
分子间氢键
结合,在肾脏内易形成结石.
(4)CaO晶胞如图A所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为
6
6
.CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为:CaO 3401kJ/mol、NaCl 786kJ/mol.导致两者晶格能差异的主要原因是
CaO晶体中Ca 2+、O 2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量
CaO晶体中Ca 2+、O 2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量

B.实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯.有关物质的物理性质如下表.请回答有关问题.
化合物 密度/g?cm-3 沸点/℃ 溶解度/100g水
正丁醇 0.810 118.0 9
冰醋酸 1.049 118.1
乙酸正丁酯 0.882 126.1 0.7
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备
在干燥的50mL圆底烧瓶中,装入沸石,加入11.5mL正丁醇和9.4mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸.然后安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管,加热冷凝回流反应.
(1)本实验过程中可能产生多种有机副产物,写出其中两种的结构简式:
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3
CH2=CHCH2CH3
CH2=CHCH2CH3

(2)实验中为了提高乙酸正丁酯的产率,采取的措施是:
用分水器及时移走反应生成的水,减少生成物的浓度;
用分水器及时移走反应生成的水,减少生成物的浓度;
使用过量醋酸,提高正丁醇的转化率
使用过量醋酸,提高正丁醇的转化率

Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的制备
(1)将乙酸正丁酯粗产品用如下的操作进行精制:①水洗  ②蒸馏  ③用无水MgSO4干燥 ④用10%碳酸钠洗涤,正确的操作步骤是
C
C
(填字母).
A.①②③④B.③①④②C.①④①③②D.④①③②③
(2)将酯层采用如图B所示装置蒸馏.
1.出图中仪器A的名称
冷凝管
冷凝管
.冷却水从
口进入(填字母).
2.②蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在
126.1℃
126.1℃
左右.
Ⅲ.计算产率
测量分水器内由乙酸与正丁醇反应生成的水体积为1.8mL,假设在制取乙酸正丁酯过程中反应物和生成物没有损失,且忽略副反应,计算乙酸正丁酯的产率
79.4%
79.4%

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选做题:(本包括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.请选择其中一题,并在相应的答题区域内作答.若两题都做,则按A题评分.)
A.有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素,原子序数E<Q<T<X<Z.E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能级,且I1(E)<I1(T)<I1(Q),其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态,且QT+2与ET2互为等电子体.X为周期表前四周期中电负性最小的元素,Z的原子序数为28.
请回答下列问题(答题时如需表示具体元素,请用相应的元素符号):
(1)写出QT+2的电子式
,基态Z原子的核外电子排布式
1s22s22p63s23p63d84s2
1s22s22p63s23p63d84s2

(2)Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物,其主要原因有
这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键
这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键
等两种;
(3)化合物甲由T、X两种元素组成,其晶胞如图①,甲的化学式为
KO2
KO2

(4)化合物乙的晶胞如图②,乙由E、Q两种元素组成,硬度超过金刚石.
①乙的晶体类型为
原子晶体
原子晶体

②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为
SP3
SP3


B.现有氧化铜和碳粉组成的混合物,为通过实验确定氧化铜的质量分数,某同学设计的实验方案中装置如下:

分析上述装置,回答下列问题:
(1)本实验中,酒精灯加热也可达到反应所需的温度,改用电热丝加热的优点是有利于
d
d

a.加快反应速率b.氢气流动
c.加热温度更高d.精确测定数据
(2)为确保能准确测定到必要的数据,下列步骤按实验操作顺序排列应为:
dcbea
dcbea
(填字母).
a.停止通氢气;b.电热丝通电;c.通入氢气;d.装置气密性检查;e.电热丝停止通电.
(3)为准确测定数据,你认为本装置是否完整?若需要改进,请在虚线下面的方框内画出所需添加的装置示意图并注明必要的物质名称.若无需改进,则将装置图中虚线部分改为实线.
(4)实验结束后,该同学交给老师的实验报告主要栏目如图

(具体内容已略).请你根据实验报告的撰写要求,对此份报告作出评价,若有不完整,请在下面的空格中写出,若已完整,则无需填写.
实验名称(标题)、实验步骤(内容)
实验名称(标题)、实验步骤(内容)

(5)老师看完实验报告后指出,改变实验原理可以设计出更加简便的实验方案.请你用化学方程式来表示新方案的反应原理,并指出需要测定的数据:
化学方程式
CuO+H2SO4→CuSO4+H2O(或C+O
高温
CO2
CuO+H2SO4→CuSO4+H2O(或C+O
高温
CO2

需要测定的数据
样品的质量、C的质量(或CuO的质量)
样品的质量、C的质量(或CuO的质量)

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1、2题为选做题,可任选一题

1.《有机化学基础》

已知:两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定的,它将发生脱水反应:

现有分子式为C9H8O2Br2的物质M,有机物C的相对分子质量为60,在一定条件下可发生下述一系列反应:

请回答下列问题:

(1)G→H的反应类型是_______________。

(2)M的结构简式为_______________;C的结构简式为_______________。

(3)写出下列反应的化学方程式:

①A→B的化学方程式:________________________________________________________;

②H→I的化学方程式:_________________________________________________________。

2.《物质结构与性质》Ⅰ.图表法、图像法是常用的科学研究方法。

       

图A                                       图B

(1)短周期某主族元素M的电离能情况如图A所示。则M元素位于周期表的第_____族。

(2)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。不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线——折线a和折线b,你认为正确的是_____(填“a”或“b”)。

Ⅱ.人类在使用金属的历史进程中,经历了铜、铁、铝之后,第四种将被广泛应用的金属被科学家预测为是钛(22Ti),它被誉为“未来世纪的金属”。试回答下列问题:

(3)Ti元素的基态原子的价电子层排布式为____________。

(4)在Ti的化合物中,可以呈现+2、+3、+4三种化合价,其中以+4价的Ti最为稳定;偏钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如下图,它的化学式是__________;晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数为_________个。

(5)已知Ti3+可形成配位数为6的配合物。现有含钛的两种颜色的晶体,一种为紫色,另一种为绿色,但相关实验证明,两种晶体的组成皆为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:

a.分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液;b.分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀;c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀,经洗涤干燥后称量,发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的。则绿色晶体配合物的化学式为_______________。

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