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1、硼元素有“金属材料的维生素”之称,其单质及其化合物的研究在无机化学的发展中占有独特的地位。请回答下列问题:(1)、基态硼原子的电子排布式为:。(2)、硼的化合物中氢元素化合价为-1,故而被称为“万能还原剂”,广泛用于有机合成。中所含元素电负性由大到小的顺序为:。(3)、与可以通过配位键形成。
①的空间构型为: , 中硼原子的杂化方式为。
②的键角的键角(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)、硼酸晶体中单元结构如图1所示。各单元中的氧原子通过氢键连结成层状结构如图2所示,层与层之间以微弱的分子间力相结合构成整个硼酸晶体。①若HF中氢键表示为“F—H…F”,则硼酸中氢键表示为。
②1mol硼酸中含有氢键的数目为。
③在加热过程中会形成链状多硼酸根,其结构如图3所示。已知链状多硼酸根所有氧原子都达到8电子稳定结构,则含n个硼原子的多硼酸根可表示为。
(5)、科学家合成了一种含硼高温超导材料,其立方晶胞结构如图4所示。①晶胞中硼原子和碳原子构成的多面体有个面。
②已知晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数为 , 则该晶体密度为(用含、a的式子表示,写出表达式即可)。
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2、二氧化铈是一种用途广泛的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含(为原料制备的一种工艺流程如图所示:
已知:①Ce能与F结合成也能与结合成
②在硫酸体系中Ce能被萃取剂萃取,而Ce不能。
回答下列问题:
(1)、氧化焙烧中氧化的目的是。(2)、“反萃取”中, 在稀硫酸和H2O2的作用下Ce转化为 , 反应的离子方程式为:。(3)、向水层中加入NaOH溶液来调节溶液的pH,pH应大于时,(完全生成沉淀。[已知 , 当时,认为沉淀完全。](4)、“氧化”步骤中氧化剂与还原剂物质的量之比为。(5)、氧化铈常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂 , 占据原来(的位置,可以得到更稳定的结构,如下图所示。(已知:O的空缺率①已知M点原子的分数坐标为(0,0,0),则N点原子的分数坐标为。
②晶胞中与距离最近的Ce的个数为。
③若掺杂后得到的晶体,则此晶体中的空缺率为。
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3、
某学习小组欲探究苯酚的化学性质。
回答下列问题:
Ⅰ.探究苯酚的酸性。
小组分别进行了下列实验:
实验编号
实验内容
实验现象
实验1
向盛有苯酚溶液的试管中逐滴加入5%NaOH溶液并振荡
无明显现象
实验2
向盛有苯酚浊液的试管中逐滴加入5%NaOH溶液并振荡
溶液变澄清
实验3
向盛有苯酚溶液的试管中加入几滴紫色石蕊溶液
无明显现象
(1)实验(填编号)的对比现象能说明苯酚的酸性较弱。(2)为进一步探究苯酚的酸性,学习小组采用电位滴定法进行测定。分别取20mL浓度均为的盐酸、醋酸溶液、苯酚溶液、乙醇溶液于四个50mL的烧杯中,用电导率传感器测定其电导率,用数据采集器和计算机进行分析,数据结果如图所示:①苯酚溶液的电导率曲线为(填图中字母)。
②推测
、
、
的酸性强弱:(用结构简式表示)。
Ⅱ.探究苯酚与溴水的反应。
设计实验相关量如表所示,分别向蒸馏水和苯酚溶液中逐滴滴入浓溴水,同时进行磁力搅拌,观察并记录电导率的变化,电导率随时间的变化曲线如图所示:
物质
溶液浓度
溶液体积
加入浓溴水滴数
蒸馏水
0
30
10
苯酚溶液
0.1
(3)根据实验信息推测, , 。(4)苯酚溶液与浓溴水反应的电导率曲线为(填图中字母);根据曲线信息推断该反应为(填“取代”或“加成”)反应;结合化学反应方程式和必要的文字说明推断理由:。(5)实验采用的苯酚溶液为稀溶液,溴水为浓溶液,若两者的浓度关系相反,则产生的后果是。(6)写出苯酚在生产生活中的一种用途:。 -
4、某离子液体的阴离子的结构如图所示,其中 W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W 是有机分子的骨架元素。下列说法不正确的是A、元素最高价氧化物的水合物的酸性:X>W B、简单离子半径:M>Y>Z C、分子极性: D、简单氢化物的沸点:X>M
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5、酞菁和酞菁钴可制得光动力学中的光敏剂,分子结构如图所示,其中酞菁分子中所有原子共平面。下列说法不正确的是A、元素的第一电离能:N>C B、在酞菁分子中,标注③的N原子 p轨道能提供1个电子 C、在酞菁钴分子中,钴元素的化合价为正二价 D、在一定条件下,酞菁钴分子能发生加成反应
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6、下列实验操作不能达到实验目的是
选项
A
B
C
D
目的
检验1-氯丁烷中氯元素
检验是否沉淀完全
制备检验醛基用的
制备晶体
操作
A、A B、B C、C D、D -
7、过渡金属氧化物离子(以MO表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。 MO与反应的过程如图所示。下列说法不正确的是A、反应速率:步骤I<步骤Ⅱ B、CH3OH在一定条件下能发生催化氧化反应 C、若 MO与CH3D反应,生成的氘代甲醇有2种 D、
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8、下列说法正确的是A、O3分子中的共价键是极性键,中心氧原子呈正电性 B、NH3、NH、H2O、SCN-都可以作配合物的配位体 C、离子晶体中一定有离子键,分子晶体中一定有共价键 D、由丙烯腈电解合成己二腈时,丙烯腈在阳极发生了氧化反应
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9、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A、溶液中所含Cu数目为0.01NA B、12g石墨晶体中含有碳碳单键数目为3NA C、0.1mol环氧乙烷
中所含σ键数目为0.3NA D、常温常压下,4.6g乙醇中所含sp杂化的原子数目为0.3NA
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10、下列除杂方案不正确的是
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
C2H5OH
H2O
生石灰
蒸馏
B
乙炔
H2S
CuSO4溶液
洗气
C
苯
甲苯
饱和溴水
过滤
D
乙酸乙酯
乙酸
饱和碳酸钠溶液
分液
A、A B、B C、C D、D -
11、有机化合物X的结构简式如图所示,下列说法正确的是A、化合物X属于芳香烃 B、化合物 X 最多能与2mol NaOH 反应 C、化合物 X 的分子式为 C15H12O4 D、化合物 X 分子中所有碳原子可能共平面
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12、下列说法正确的是A、聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,聚丙烯是乙烯的同系物 B、通过 X射线衍射实验确定苯分子内含有碳碳双键 C、质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为C5H12 D、采用多次盐析和溶解,可以分离提纯蛋白质
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13、下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向澄清的苯酚钠溶液中通入少量 CO2
出现浑浊
Ka1(H2CO3)>Ka(苯酚)
B
向CuSO4溶液中通入H2S气体
出现黑色沉淀(CuS)
酸性: H2S<H2SO4
C
乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
乙烯发生了加成反应
D
向 CuSO4溶液中滴加过量氨水
出现蓝色沉淀
Cu在碱性条件下生成 Cu(OH) 2沉淀
A、A B、B C、C D、D -
14、C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法不正确的是A、具有自范性 B、与石墨互为同素异形体 C、化学性质与金刚石相似 D、足球烯(C60)的沸点可达 500℃左右,足球烯为分子晶体
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15、元素周期表中某些过渡元素在生产生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是A、Mn 可形成Mn和Mn两种简单离子,稳定性:Mn<Mn B、基态 Ti 原子核外电子的空间运动状态有22种 C、Cu 元素位于元素周期表 d区,IB族 D、基态Fe与Fe中未成对的电子数之比为4:5
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16、作为研究化学的工具,化学用语也是一种国际性的科技语言。下列化学用语或图示表达正确的是A、NaCl的电子式:
B、基态Cr原子的价电子轨道表示式
C、苯分子中的大π键:
D、冠醚与K结合形成的超分子:
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17、中华文明源远流长,衣、食、住、行都凝结了中华民族智慧的结晶。下列文明载体使用的材料,主要属于有机高分子材料的是
A
B
C
D
蜀绣(三峡博物馆的秦良玉平金绣蟒凤衫)
火锅所用牛油(重庆美食)
解放碑(重庆抗战胜利纪功碑暨人民解放纪念碑)
长江索道所用钢缆(出行工具)
A、A B、B C、C D、D -
18、硼(B)与镓Ga同主族,它们的一些化合物在很多领域有重要的作用,如氮化镓(GaN)经常用在国防技术、航空航天及5G技术等领域;硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中重要的还原剂;B和Mg形成的化合物可用高温超导材料。(1)、基态B原子中,核外电子占据的最高能层的符号为 , 基态N原子占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为。(2)、基态Ga原子的价电子排布式为。(3)、GaCl3的熔点为77.9℃,GaF3的熔点为1000℃,试分析GaCl3熔点低于GaF3的原因为。(4)、测定晶体结构最常用的仪器为___________。A、质谱仪 B、X射线衍射仪 C、红外光谱仪 D、核磁共振仪(5)、NaBH4晶胞结构如下图所示,BH的空间构型是。晶胞参数如图所示,NaBH4晶体的密度为g﹒cm3(结果用含a、NA的最简分数表达式表示)。(6)、硼化镁晶胞如图所示,则该晶体的化学式为。
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19、六元环酯F是制备某种抗生素的一种中间体,以烯烃(C5H10)为原料合成F的合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)、化合物A的结构简式。(2)、化合物E中官能团名称为 , 化合物E合成化合物F反应类型为。(3)、化合物B合成化合物C需要的试剂和条件为。(4)、写出由化合物C合成化合物D的反应方程式。(5)、有机物X是化合物A的同分异构体,X能使溴水褪色,且其核磁共振氢谱中有4组峰,有机物X的结构简式为。(6)、已知:一个碳原子上连接2个—OH不稳定,容易脱水变成醛。参照以上合成路线,设计以有机物(Cl2CH-CHCl2)为原料合成聚乙二酸乙二酯()的合成路线。
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20、
乙烯是重要的化工原料,为验证乙醇在浓硫酸的作用下能发生消去反应,甲同学设计如下实验(部分夹持装置已略去)。
已知:乙烯和溴水存在反应:Br2+H2O+CH2=CH2→HBr+CH2BrCH2OH
I.
(1)写出乙烯在生产或生活中的一种应用:。
(2)制备乙烯的化学方程式为。
(3)混合浓硫酸和乙醇时,先加入。
(4)NaOH溶液的作用为。
Ⅱ.甲同学对丙中的反应进行了探究:
(5)提出猜想:乙烯除了与Br2发生加成反应生成(填名称)外,与Br2还发生取代反应生成1-溴乙烯(不溶于水的无色气体)和HBr。
验证猜想:
实验操作
实验现象
向一定浓度的溴水中匀速通入足量纯净的乙烯气体,并用pH传感器检测溶液pH的变化。
溴水褪色,溶液的pH变小
结论:根据实验现象,乙烯与Br2发生了取代反应。
(6)乙同学对甲同学的结论提出异议,认为不一定,其理由是。
(7)乙同学另外设计实验如下:
实验装置
实验操作
向U型管中加入足量的溴水,缓慢通入适量乙烯后关闭活塞。静置一段时间
如果出现的现象,则乙烯与Br2发生了取代反应,但没有如此现象。
结论:乙烯与Br2没有发生了取代反应。