【題目】德國化學(xué)家韋爾斯泰特,經(jīng)過10年的艱苦努力,韋爾斯泰特用成噸的綠葉,終于提取到了綠葉中的神秘物質(zhì)——葉綠素,正是因為葉綠素在植物體內(nèi)所起到的奇特作用,才使我們?nèi)祟惖靡陨。可以說,沒有光合作用就沒有人類的生存和發(fā)展。由于成功地提取了葉綠素,1915年,韋爾斯泰特榮獲了諾貝爾化學(xué)獎。葉綠素的結(jié)構(gòu)如圖
(1)光合作用產(chǎn)生氧氣,氧氣的一種同素異形體O3,在高空能吸收大量紫外線,保護(hù)地球上的人類和動植物免遭短波紫外線的傷害。請寫出一種短周期元素形成的O3等電子體分子________,該分子的空間構(gòu)型為________,中心原子的雜化類型是_________。
(2)鎂是葉綠素中的重要組成元素,鎂的基態(tài)原子價電子排布式為__________,葉綠素中鎂形成的化學(xué)鍵類型有___________________。葉綠素不易溶于水,而溶于有機溶劑,如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等,是因為______________________________。
(3)葉綠素構(gòu)成元素中,又屬于二周期元素中,第一電離能由大到小的順序(請用元素符號表示):_______________,理由是______________________________。
(4)葉綠素的構(gòu)成元素中,H和Mg屬于第一、三周期的元素,能形成一種離子型儲氫材料,晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:
則 該晶體的化學(xué)式為__________________,已知該晶體的密度為ρ g·cm-3,晶胞的體積為________ cm3(用ρ、NA表示,其中NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
【答案】 SO2 V形 SP2雜化 3S2 配位鍵和極性共價鍵 葉綠素為有機物根據(jù)相似相溶原理易溶于有機溶劑不易溶于水 N>O>C 同周期原子序數(shù)增大,第一電離能增大,N原子的2p能級達(dá)到半滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以導(dǎo)致其第一電離能反常增大。 MgH2 cm3
【解析】(1)等電子體的要求是原子個數(shù)相等,價電子總數(shù)也相等,所以書寫等電子體的較好方法是將原子替換為同主族原子。根據(jù)以上原則,O3的等電子體比較好判斷的就是SO2。根據(jù)價層電子對互斥理論,SO2的中心原子S的價電子對數(shù)為2+對,三個電子對應(yīng)該是平面三角,但是又一個孤電子對,所以可以判斷出SO2為V形結(jié)構(gòu),中心原子S的雜化類型應(yīng)該是sp2雜化。
(2)鎂是第12號元素,原子核外有12個電子,其價電子為最外層(M層)上的兩個電子,所以其價電子基態(tài)排布式為:3s2。從圖中可以看出Mg和左上、右下的氮原子形成共價鍵,和左下、右上的氮原子形成配位鍵(畫的是箭頭)。葉綠素是有機物,分子的極性相對較小,根據(jù)相似相溶原理,應(yīng)該易溶于有機溶劑。
(3)葉綠素構(gòu)成元素中,又屬于二周期元素的是C、N、O。同周期元素由左向右第一電離能應(yīng)該逐漸增大,但是N原子具有p能級的半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以第一電離能大于O。所以順序為:N>O>C。
(4)晶胞內(nèi)Mg為8×,H為4×,所以晶體的組成為MgH2。1個晶胞中有2個MgH2,其質(zhì)量為 g。所以晶胞的體積為 cm3。
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【題目】銅的相關(guān)化合物在生產(chǎn)生活中具有重要的作用。回答下列問題:
(1)銅元素在周期表中的位置是______________,基態(tài)銅原子中,核外電子占據(jù)最高能層的符號是_________________,占據(jù)該最高能層的電子數(shù)為__________________。
(2)在一定條件下,金屬相互化合形成的化合物稱為金屬互化物,如Cu9Al4、Cu5Zn8等。某金屬互化物具有自范性,原子在三維空間里呈周期性有序排列,該金屬互化物屬于__________(填“晶體”或“非晶體”)。
(3)銅能與類鹵素[(SCN)2]反應(yīng)生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2分子中含有σ鍵的數(shù)目為______________。 (SCN)2對應(yīng)的酸有硫氰酸(H-S-CN)、異硫氰酸(H-N=C=S)兩種。理論上前者沸點低于后者,其原因是____________________________。
(4)銅晶體中銅原子的堆積方式為面心立方堆積,每個銅原子周圍距離最近的銅原子個數(shù)為________。
(5)銅與金形成的金屬互化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶胞邊長為a nm,該金屬互化物的密度為____________(用含a、NA的代數(shù)式表示)g·cm-3。
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【題目】以異丙苯(A)為原料合成(±)-水芹醛(C10H16O)的路線如下:
(1)(土)-水芹醛的官能團(tuán)名稱為______、_______。
(2)G→H反應(yīng)的方程式為_____________。
(3)H→I的反應(yīng)類型為_____________。
(4)B、K的結(jié)構(gòu)簡式分別為_____________、_____________。
(5)鑒別J和(土)一水芹醛可選用的試劑為___________。
a.NaHCO3溶液 b.溴水 c.酸性KMnO4溶液 d.新制Cu(OH)2
(6)滿足下列條件的D的同分異構(gòu)體有___種,其中核磁共振氫譜為1:1:2:2:6的結(jié)構(gòu)簡式為____。
①能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣;
②不能使FeCl3溶液顯色;
③含有苯環(huán)且苯環(huán)上不超過兩個取代基。
(7)依據(jù)題中信息,參照上述路線,以為原料,選擇必要試劑設(shè)計的合成路線____________。
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【題目】工業(yè)上通過電化學(xué)原理在鋁片表面形成氧化膜來提高其抗腐蝕能力,工作原理如下圖所示。列說法正確的是
A. 碳棒可用任意金屬代替,其作用是傳遞電流
B. 通電一段時間后,溶液的pH增大
C. 通電后電子被強制從碳棒流向鋁片使鋁表面形成氧化膜
D. 可通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來控制氧化膜的形成速度
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【題目】已知反應(yīng)A(g)+B(g) C(g)+D(g)的平衡常數(shù)K值與溫度的關(guān)系如表所示,830 ℃時,向一個2 L的密閉容器中充入0.20 mol A和0.20 mol B,10 s時達(dá)平衡。下列說法不正確的是
溫度/℃ | 700 | 830 | 1200 |
K值 | 1.7 | 1.0 | 0.4 |
A. 達(dá)到平衡后,B的轉(zhuǎn)化率為50%
B. 增大壓強,正、逆反應(yīng)速率均加快
C. 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動
D. 反應(yīng)初始至平衡,A的平均反應(yīng)速率v(A)=0.005 mol·L-1·s-1
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【題目】下列關(guān)于物質(zhì)分類的敘述中,不正確的是
A.硫酸屬于酸B.液氨屬于混合物
C.二氧化碳屬于氧化物D.氫氧化鈣屬于堿
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【題目】已知熱化學(xué)方程式:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH1=-57.3 mol·L-1; H2SO4(濃)+NaOH(aq)=== Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH2=m,下列說法不正確的是
A. 上述熱化學(xué)方程式中的計量數(shù)表示分子數(shù)。
B. ΔH1>ΔH2
C. ΔH2應(yīng)為H2SO4(濃)溶于水的能量變化與中和熱之和。
D. |ΔH1|〈|ΔH2|
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【題目】下列變化中,一定要加入適當(dāng)?shù)倪原劑才能實現(xiàn)的是( )
A.KMnO4→MnO2
B.HCl→Cl2
C.Fe2O3→Fe
D.CaO→CaCO3
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【題目】下列有關(guān)滴定操作的順序正確的是:①用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管;②往滴定管內(nèi)注入標(biāo)準(zhǔn)溶液;③檢查滴定管是否漏水;④滴定;⑤洗滌( )
A. ③⑤①②④ B. ⑤①②③④ C. ⑤②③①④ D. ②①③⑤④
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