题目内容
【题目】已知X、Y、Z是三种原子序数依次增大的短周期元素。甲、乙、丙分别是三种元素形成的单质,A、B、C、D分别是由三种元素中的两种形成的化合物,且A与C中均含有10 个电子。它们之间转化关系如下图所示。下列说法正确的是
A. 原子半径:Z>Y>X
B. X与Y形成的化合物只含极性键
C. Y有多种同素异形体,且均具有高熔点、高沸点、硬度大的性质
D. 气态氢化物的稳定性:A<C
【答案】D
【解析】
A与C中均含有10个电子,A燃烧可生成C,由转化关系可知A应为CH4,丙为O2,B为CO2,C为H2O,B、C都可与乙在高温下反应,乙应为C,则D为CO,甲为H2,则X为H元素,Y为C元素,Z为O元素,以此解答该题。
由以上分析可知X为H元素,Y为C元素,Z为O元素,A为CH4,丙为O2,B为CO2,C为H2O,乙为C,D为CO,甲为H2。
A.由以上分析可知X为H元素,Y为C元素,Z为O元素,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,不同周期的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,所以原子半径:Y>Z>X,A错误;
B.X为H元素,Y为C元素,二者形成的化合物,如CH4只含极性键,C2H6、C2H4等既含极性键,也含有非极性键,B错误;
C. Y为C元素,C元素有多种同素异形体,其中金刚石具有高熔点、高沸点、硬度大的性质,而石墨则质地软,C错误;
D.A 是CH4,C是H2O,元素的非金属性O>C,元素的非金属性越强,其最简单的氢化物的稳定性就越强,所以气态氢化物的稳定性A<C,D正确;
故合理选项是D。
【题目】苯胺(又名氨基苯)是最重要的胺类物质之一,可作为炸药中的稳定剂、汽油中的防爆剂,也可作为医药磺胺药的原料等。苯胺为无色油状液体,有特殊气味,可用水蒸气蒸馏提纯。用纳米铁粉还原硝基苯制备苯胺的原理及装置图(略去夹持装置和加热装置)如下:
4+9Fe+4H2O4+3Fe3O4
已知部分有机物的一些数据如下表:
名称 | 密度(gmL-1) | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解性 | 备注 |
硝基苯 | 1.2037 | 5.7 | 210.8 | 难溶于水,易溶于乙醇、乙醚 | |
苯胺 | 1.0217 | -6.3 | 184.4 | 难溶于水,易溶于乙醇、乙醚 | 空气中易变质 |
乙醚 | 0.7134 | -116.3 | 34.6 | 微溶于水,易溶于乙醇 |
Ⅰ.合成:在装置1中的仪器X中,加入9g纳米铁粉、20mL水、1mL冰醋酸,加热至煮沸,煮沸3~5min后冷却至室温,再将7.0mL硝基苯逐滴加入(该反应强烈放热),搅拌、加热、回流半小时,至反应完全。
Ⅱ.分离提纯:将装置1改为装置2进行水蒸气蒸馏,取装置2中的馏出物约5~6mL,转移至分液漏斗中,分离出有机层后,水层加入1.3gNaCl固体,用乙醚萃取3次(每次用7.0mL乙醚),合并有机层和乙醚萃取液,加入粒状NaOH干燥,过滤后转移至干燥的圆底烧瓶中,水浴蒸去乙醚,残留物再利用装置3蒸馏并收集温度T℃时的馏分。
请回答下列问题:
(1)由苯制取硝基苯的化学方程式为__。
(2)仪器X的名称是__;加入硝基苯时,“逐滴加入span>”的目的是__。
(3)分离提纯过程中加入NaCl固体的作用是__。
(4)装置2和装置3都需要通冷凝水,冷凝水的作用是__;装置2中长导管B的作用是__。
(5)萃取分液操作过程中要远离明火和热源,原因是__。
(6)温度T的范围为__,实验结束得到6.0mL产物,则苯胺的产率为__(保留三位有效数字)。