(12分)过渡金属的某些氧化物能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛,如铜锰氧化物(CuMn2O4)等。
(1)铜元素位于第4周期第ⅠB族。基态Cu+的核外电子排布式为________。SO42-的空间构型为________。
(2)HCHO中含有的σ键和π键数目之比为_________________。
(3)火山喷出的岩浆中含有多种硫化物,冷却时ZnS比HgS先析出,原因是_______________。
(4)CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成配合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O],其结构如图所示。
下列说法不正确的是___________
A.该配合物质只含有离子键和配位键 B.该配合物中Cl原子的杂化类型为sp3
C.该配合物只有CO和H2O作为配体 D.CO与N2的价电子总数相同,其结构为
(5)请判断键角NF3____ NH3,其原因是_________________________。
(6)Cu3N形成的晶体结构如图所示。则与同一个N3-相连的Cu+有______个,Cu+的半径为a pm,N3-的半径为b pm,则Cu3N的密度为___________g/cm3。
(10分)PHB树脂可用于制作外科手术缝合线,有机物K是一种抗惊厥药物,它们的合成路线如下:
已知①
②
③ + H2O
(1)B→C的反应类型是 。
(2)写出一定条件下C→D的化学方程式: 。
(3)有机物甲的结构简式为 。
(4)写出E→F的化学方程式: 。
(5)A的结构简式为 。
(6)已知1 mol J最多与2 mol NaHCO3反应;K分子结构中含有一个五元环与一个六元环。写出一定条件下J→K的化学方程式: 。
(7)S是A的一种同分异构体,分子中没有环状结构,S的核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为6:3:1,则S的结构简式为 (写出一种即可)。
(11分)稀土是一种不可再生的战略性资源,被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下:
已知:①废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)如下表所示;
②不同离子沉淀的pH如图所示。
(1)步骤I中进行原料预处理的目的为_____________。
(2)步骤Ⅱ中有黄绿色气体产生,该反应的化学方程式为_______________。
(3)步骤Ⅲ中发生的主要反应的离子方程式为_______________。
(4)步骤Ⅳ中除杂试剂DDTC除去的杂质离子有______,其不能通过直接加碱的方法除去,原因为_____。
(5)步骤V中Y3+沉淀完全时,需保证滴加草酸后的溶液中c(C2O42-)不低于_______mol/L。
(已知:当离子浓度小于10-5 mol/L时,沉淀就达完全;Ksp[Y2(C2O4)3]=8.0×10-28)
(6)步骤Ⅵ中草酸钇隔绝空气加热可以得到Y2O3,该反应的化学方程式为___________。
(11分)现有A、B、C、D、E、F六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 | 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 |
F | 该元素的一种氧化物M可用作油漆颜料,与某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的基态价电子排布图: ;F元素位于周期表的__ 区;B、C、D三种元素的第一电离能由大到小顺序为: (用元素符号表示)。
(2)化合物BA2D2蒸气293 K时,理论测算密度为2.0g·L-1,实际密度为2.5 g·L-1的原因是 。
(3)ED2中F原子的杂化类型为 ; ED2易溶于水的原因可能是: (填入序号)。
①ED2与水极性相同
②ED2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: 。
(8分)实验室用少量的溴水和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
| 乙醇 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 |
密度/g · cm-3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸点/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔点/℃ | -l30 | 9 | -1l6 |
回答下列问题:
(1)烧瓶A中发生的主要的反应方程式: 。
(2)安全瓶B可以防倒吸,并可以检查实验进行时试管D是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶B中的现象: 。
(3)在装置C中应加入 (填字母),其目的是_________________
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液
(4)若产物中有少量未反应的Br2,最好用 洗涤除去。(填字母)
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
(5)若产物中有少量副产物乙醚,可用 的方法除去。
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是 。
W、X、Y、Z都是元素周期表中前20号的元素。W的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构,且能形成化合物WY;Y和Z属同族元素,它们能形成两种常见化合物;X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物;W和X能形成化合物WX2,X和Y不在同一周期,它们能形成组成为XY2的化合物。关于W、X、Y、Z的说法正确的是
A.气态氢化物稳定性:X>Z B.X、Y的非金属性:X<Y
C.化合物WX2和XY2均为共价化合物 D.W、Y、Z的简单离子半径:W>Y>Z