题目内容
【题目】已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物,Z元素可形成负一价离子。下列说法正确的是( )
A.X元素原子的基态电子排布式为
B.X元素是第四周期第ⅤA族元素
C.Y元素原子的电子排布图为
D.Z元素的单质在氧气中不能燃烧
【答案】B
【解析】
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,X元素原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p3,则X原子序数为33,X元素是As;Y元素的原子最外层2p轨道上有2个未成对电子,则Y元素原子的电子排布式为:1s22s22p2或1s22s22p4,Y可能为C或O;三种元素的原子序数为42,则Z元素的原子序数为:42-33-8=1,或42-33-6=3,Z元素可能为H或Li,由于Z可以形成负一价离子,所以Z为H,则Y为O,X2Y3为As2O3。可在此基础上对各选项作出判断。
A. 根据分析X元素为As,其原子的基态电子排布式为[Ar]3d104s24p3,A选项错误;
B. X元素价电子构型为4s24p3,原子最高电子占有能层n=4,价电子数为5,所以,X是第四周期ⅤA族元素,B选项正确;
C. Y为O,Y元素原子的电子排布图为,C选项错误;
D. Z为H,Z元素的单质H2可在氧气中燃烧,D选项错误;
答案选B。
【题目】硼酸三丁酯的结构简式为B(OCH2CH2CH2CH3)3,常温常压下为略带香味的油状液体,是一种重要的含硼有机物,主要用作有机溶剂、脱水剂和催化剂,其一种实验室制备的原理为H3BO3+3CH3CH2CH2CH2OHB(OCH2CH2CH2CH3)+3H2O,装置如图所示(夹持装置及微波加热装置已略去):
实验步骤如下:
Ⅰ.向微波专用圆底烧瓶中加入磁力搅拌子,并加入6.2 g硼酸(H3BO3)和47.4 mL正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)以及1.0 g NaHSO4H2O;
Ⅱ.微波加热:60℃下2 min,80℃下2 min,90℃下5 min,100℃下2 min,118℃下2 min;回流分水;
Ⅲ.待反应结束后,蒸馏得产品20.2 g。
已知:正丁醇的密度为0.81 g.cm-3。
请回答下列问题:
(1)分水器使用前需检查 ___,分水器的作用是 ___(任写一条)。
(2)图中仪器X的名称为 ___,其进水口应为____(填“a”或“b”)口。
(3)为了提高转化率,常用带水剂把生成的水从反应体系中分离出。分别以下列四种物质作为制备硼酸三丁酯的带水剂,结果如表所示,该实验选择正丁醇作带水剂,优点是____。
带水剂种类 | 甲苯 | 苯 | 环己烷 | 正丁醇 |
产率/% | 78.2 | 83.4 | 80.4 | 80.5 |
(4)步骤II中需要在不同温度下进行加热,并控制好时间,加热方式采用微波加热的优点是 ___;实验过程中发现,随着微波加热时间延长,硼酸三丁酯的产率增加,但当加热时间超过13 min后,产率增加幅度明显减小,造成此现象可能的原因是___。
(5)蒸馏装置中仪器的选择和安装均正确的是____(填选项字母)。
A. B. C. D.
(6)本实验中硼酸三丁酯的产率为____(保留三位有效数字)。