题目内容
【题目】硼(B)及其化合物是用途广泛的化工原料,硼可与多种元素形成化合物。
(1)B的价电子轨道表示式为________ 。
(2)BF3与NH3可以通过配位键形成NH3·BF3。
① 基态原子的核外电子有________种不同的运动状态
② NH3 的键角________CH4的键角(填“大于”、“小于”或“等于”)。BF3为________分子(填“极性”或“非极性”)。
③ 在NH3·BF3所形成的配位键中,________原子提供空轨道。
(3)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方氮化硼与石墨相似,具有层状结构;立方氮化硼与金刚石相似,具有空间网状结构。它们的晶体结构如下图所示。
① 六方氮化硼和立方氮化硼中,B原子的杂化方式分别为_______、_______。
② 六方氮化硼能像石墨一样做润滑剂,原因是_______;但它不能像石墨一样导电,可能的原因是_______.
③ 已知立方氮化硼的晶胞参数(即晶胞的边长)为acm,则立方氮化硼的密度为_______g/cm3(只要求列算式,不必计算出结果,阿伏加德罗常数为NA)。
【答案】 9 小于 非极性 B sp2 sp3 层与层之间是范德华力,容易被破坏 层面中没有自由移动的电子
【解析】(1)B的核电荷数为5,其价电子排布式为2s22p1,则价电子轨道表示式为;
(2)BF3与NH3可以通过配位键形成NH3·BF3。
① 基态原子的核内质子数为9,核外电子有9个电子,则有9种不同的运动状态;
② CH4分子中没有孤电子对,NH3分子中含有一个孤电子对,孤电子对和化学键之间存在排斥能力,所以NH3分子内的H-N-H键角小于CH4分子内的H-C-H键角;BF3中B元素化合价为+3,B原子最外层3个电子全部成键,为sp2杂化,平面结构,非极性分子;
③ NH3BF3中B原子有空轨道,N原子有孤电子对,所以NH3提供孤电子对,BF3提供空轨道,形成配位键;
(3)① 六方氮化硼中每个硼原子形成3个σ键,为sp2杂化;立方氮化硼晶体中每个硼原子形成4个σ键,所以硼原子的杂化轨道类型为sp3;
② 六方氮化硼是层状结构,层与层之间是范德华力,容易被破坏,则可做润滑剂;而六方氮化硼晶体结构其层结构中没有自由电子,则不导电;
③晶胞的体积为(acm)3,晶胞中含有8×+6×
=4个N和4个B原子,晶胞的质量为
g,立方氮化硼的密度为
g/cm3。
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【题目】某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图1:
己知:A中放有浓硫酸;B中放有9.5mL无水乙醇和6mL冰醋酸;D中放有饱和碳酸钠溶液
有关有机物的沸点.
试剂 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
沸点/℃ | 34.7 | 78.5 | 118 | 77.1 |
请回答:
(1)若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式:___________________________
(2)实验过程中滴加大约3mL浓硫酸,B的容积最合适的是_______
A.25mL B.50mL C.250mL D.500mL
(3)在步骤①④中都用到沸石防暴沸,下列关于沸石的说法正确的是___
A.实验室沸石也可用碎瓷片等代替
B.如果忘加沸石,可速将沸石加至将近沸腾的液体中
C.当重新进行蒸馏时,用过的沸石可继续使用
D.沸石为多孔性物质,可使液体平稳地沸腾
(4)浓硫酸的作用:催化剂和________; 反应中加入过量的乙醇,目的是_____.
(5)仪器C的名称是____,其作用有冷凝乙酸乙酯和_____,若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色.实验完毕后,将烧杯D中的溶液充分振荡、静止,现象为_____.
(6)现拟分离乙酸乙酯(含少量乙醇和乙酸)粗产品,如图2是分离操作步骤流程图:
则试剂a是:_____,试剂b是:_____.分离方法I是_____,分离方法II是____.
(7)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯,在未用指示剂的情况下,他们都先加NaOH溶液中和酯中过量的酸,然后用蒸馏水将酯分离出来.甲、乙两人实验结果如下:甲得到了显酸性的酯的混合物;乙得到了大量水溶性的物质;丙同学分析了上述实验目标产物后认为甲、乙的实验没有成功.试解答下列问题:
①甲实验失败的原因是:________.②乙实验失败的原因是:________.