题目内容
【题目】如图是元素周期表中短周期的一部分,若A原子最外层的电子数比次外层少3,则下列说法正确的是( )
A.只有A的单质存在同素异形体
B.D的最高正价比A大
C.A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱的关系是C<B<A
D.离子半径的大小顺序是A>B>C>D
【答案】D
【解析】
根据图中元素的位置关系及周期表,可判断D为第二周期元素,A、B、C为第三周期元素,且B、D同主族,若A原子最外层的电子数比次外层少3,A次外层电子数为8,最外层为5,则A为P;B为S;C为Cl;D为O。
A. A的单质存在红磷、白磷;O的单质存在氧气、臭氧,与题意不符,A错误;
B. A、D分别为P、O,O无最高正价,P的最高正价为+5价,与题意不符,B错误;
C. A、B、C分别为P、S、Cl,非金属性逐渐增强,则其最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,酸性强弱的关系是A<B<C,与题意不符,C错误;
D. A、B、C分别为P、S、Cl,其离子具有相同的核外电子排布,则原子序数越大半径越小,D为O,其离子与A、B、C的离子少一个电子层,则离子半径的大小顺序是A>B>C>D,符合题意,D正确;
答案为D。
【题目】对硝基甲苯()是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,一种制备对硝基甲苯的实验步骤如下:
步骤1:向三颈烧瓶中加入甲苯(液态),以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),以CCl4为溶剂,乙酸酐为脱水剂(与水反应生成乙酸),45℃下搅拌、回流1h。实验装置如图所示(加热和仪器固定装置均已略去)。
步骤2反应结束后,过滤,滤液分别用5%NaHCO3溶液、水洗至中性。
步骤3:所得液体再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(1)装置中,冷却水应从______________(填“a”或“b”)口通入。
(2)反应须控制在45℃下进行的原因是______________。
(3)步骤2中,过滤所得滤渣是______________(填化学式);对滤液进行洗涤可用下列装置中的______________(填字母)。
(4)表中所给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂 | n(催化剂) | 硝化产物中各种异构体质量分数(%) | 总产率(%) | ||
n(甲苯) | 对硝基甲苯 | 邻硝基甲苯 | 间硝基甲苯 | ||
浓H2SO4 | 1.0 | 35.6 | 60.2 | 4.2 | 98.0 |
1.2 | 36.5 | 59.5 | 4.0 | 99.8 | |
NaHSO4 | 0.15 | 44.6 | 55.l | 0.3 | 98.9 |
0.25 | 46.3 | 52.8 | 0.9 | 99.9 | |
0.32 | 47.9 | 51.8 | 0.3 | 99.9 | |
0.36 | 45.2 | 54.2 | 0.6 | 99.9 |
已知:对硝基甲苯、邻硝基甲苯和间硝基甲苯的沸点分别为238.5℃、222℃和230.5℃。
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为______________,
②与浓硫酸作催化剂相比,NaHSO4作催化剂的优点有______________、______________。
③步骤3中,从三种异构体的混合物中分离出对硝基甲苯的方法为______________。