Question

【题目】元素周期表中第四周期元素有许多重要用途。

I.研究发现，钒元素的某种配合物可增强胰岛素降糖作用，它是电中性分子，结构如图1。

(1) 基态V元素的价层电子轨道表示式为___________，分子中非金属元素电负性由大到小的顺序为______________。

(2) 分子中采取sp2杂化的原子有_________，1mol 分子中含有配位键的数目是______。

(3) 该物质的晶体中除配位键外，所含微粒间作用力的类型还有______ (填序号)。

a. 金属键 b.极性键 c.非极性键 d.范德华力 e. 氢键

II.Fe 与C、Mn等元素可形成多种不同性能的合金。

(4) 图2-甲是Fe的一种晶胞，晶胞中Fe 的堆积方式为________，己知该晶体的密度为ρg·cm-3，用NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的边长为__________cm。

(5) 图2-乙是Fe-C-Mn 合金(晶体有缺陷)的一种晶胞，则与C原子等距紧邻Fe 的个数为___，该合金的化学式为__________。

【答案】 O>N>C>H C、N 2NA bcd 体心立方密堆积 4 Fe23Mn8C8

【解析】I. (1). V是23号元素，其价层电子排布式为3d34s2，价层电子轨道表示式为，由图1可知，该配合物中含有N、O、C、H四种非金属元素，由元素周期律可知，这四种元素的非金属性O>N>C>H，非金属性越强，电负性越大，则电负性由大到小的顺序为：O>N>C>H，故答案为：；O>N>C>H；

(2). 由图1可知，该分子中的C原子和N原子的σ键数均为3且没有孤电子对，所以C原子和N原子的杂化轨道数目均为3，采取sp2杂化，由图1可知，V与N原子之间形成配位键，1个分子中含有2个配位键，则1mol分子中含有2mol配位键，数目为2NA，故答案为：C、N；2NA；

(3). 该物质是电中性分子，分子之间存在范德华力，由图1可知，该物质的晶体中除配位键外，分子内的不同非金属原子之间形成极性共价键，同种非金属原子之间形成非极性共价键，不存在金属键和氢键，故答案为：bcd；

II. (4). 由Fe的晶胞结构示意图可知，晶胞中Fe的堆积方式为体心立方密堆积，晶胞中Fe原子的个数为：8×+1=2，则晶胞的质量为：×56g，设晶胞的棱长为x cm，则×56g=ρg·cm-3×(x cm)3，解得x=cm，故答案为：体心立方密堆积；；

(5). 由图乙可知，体心的C原子与面心的Fe原子距离最近，则与C原子等距紧邻的Fe原子个数为4，该晶胞中Fe原子个数为7×+4×=，C原子个数为1，Mn原子数目为2×=1，则Fe、Mn、C原子数目之比为23:8:8，化学式为：Fe23Mn8C8，故答案为：4；Fe23Mn8C8。

点睛：本题主要考查物质结构和性质，涉及电子排布式、电负性、杂化方式、配合物、晶胞结构和有关计算，试题难度不大。本题的易错点是第（5）小题，在利用均摊法计算晶胞中原子个数时，要注意该晶体有缺陷，即有一个顶点未排列Fe原子。

【题型】综合题
【结束】
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【题目】香料G的一种合成工艺如下图所示。

A 的分子式为C5H8O其核磁共振氢谱显示有两种峰。其峰面积之比为1: 1.

已知:CH3CH2CH=CH2CH3CHBrCH=CH2

CH3CHO+CH3CHO

CH3CH=CHCHO+H2O

请回答下列问题:

(1)G中含氧官能团的名称为_______，B生成C的反应类型为_________。

(2)A的结构简式为_______。

(3)写出下列转化的化学方程式:D→E_____________________

(4)有学生建议，将M→N的转化用KMnO4(H+)代替O2，老师认为不合理，原因是_______。

(5)F是M的同系物，比M多一个碳原子。满足下列条件的F的同分异构体有____种。(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱显示5组峰的结构简式为_______、________。

①能发生银镜反应 ②能与溴的四氯化碳溶液加成 ③苯环上有2个取代基

(6) 以2-丙醇和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇)，请设计合成路线(其他无机原料任选)__________。

请用以下方式表示:

Answer 1

【答案】 酯基 消去反应 KMnO4(H+)在氧化醛基的同时，还可以氧化碳碳双键 18

【解析】采用逆推法并结合反应条件可以得出N为，E为，所以D为，C为，B为，A为，M为，L为，K为。

(1). 由G的结构简式可知，G中的含氧官能团为酯基，B为环戊醇、C为环戊烯，B生成C的反应类型为消去反应，故答案为：酯基；消去反应；

(2). 由上述分析可知，A为环戊酮，结构简式为：，故答案为：；

(3). D为卤代烃，在NaOH水溶液中发生水解反应生成，化学方程式为：，故答案为：；

(4). M→N的转化只氧化了醛基而碳碳双键没有被氧化，KMnO4(H+)氧化性强，在氧化醛基的同时，还可以氧化碳碳双键，故答案为：KMnO4(H+)在氧化醛基的同时，还可以氧化碳碳双键；

(5). M为，F是M的同系物，能发生银镜反应并能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，说明F中含有醛基和碳碳双键，比M多一个碳原子，苯环上有2个取代基，符合条件的同分异构体有18种，下列每种物质均有邻位、间位、对位各三种，共18种：、、、、、，其中核磁共振氢谱显示5组峰的结构简式为：、 ，故答案为：18；；；

(6). 以2-丙醇和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇)，可以先用在浓硫酸作用下发生消去反应生成，丙烯与NBS试剂反应生成，再与溴水发生加成反应生成，在NaOH溶液中发生水解反应生成丙三醇，合成路线为：，故答案为：。