[化学——选修3:物质结构与性质](15分)

 已知:A、B、C、D为周期表1~36号中的元素,它们的原子序数逐渐增大。A的基态原子有3个不同的能级,各能级中电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子相同;D的基态原子的M电子层上有4个未成对电子。

请回答下列问题:

(1)D是元素周期表中第________周期,第________族的元素;其基态原子的外围电子排布式为________。

(2)A、B、C、D四种元素中,电负性最大的是________(填元素符号)。

(3)由A、B、C形成的离子CAB-与AC2互为等电子体,则CAB-中A原子的杂化方式为________。B的氢化物的沸点远高于A的氢化物的沸点的主要原因是_____________________________________________________________

_____________________________________________________________。

(4)D能与AC分子形成D(AC)5,其原因是AC分子中含有________________。D(AC)5常温下呈液态,熔点为-20.5 ℃,沸点为103 ℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断D(AC)5晶体属于________(填晶体类型)。

(5)SiO2的晶胞可作如下推导:先将NaCl晶胞中的所有Cl-去掉,并将Na+全部换成Si原子,再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个Si原子便构成了晶体Si的一个晶胞。再在每两个相邻的Si原子(距离最近的两个Si原子)中心连线的中点处增添一个O原子,便构成了SiO2晶胞,故SiO2晶胞中有________个Si原子,________个O原子。


高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)

ΔH=a kJ·mol-1。

(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(s,石墨)===2Fe(s)+3CO(g)

ΔH1=+489.0 kJ·mol-1;

②C(s,石墨)+CO2(g)===2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1。则a=________。

(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K=________,温度升高后,K值________(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(3)在T ℃时,该反应的平衡常数K=64,在2 L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。

Fe2O3

CO

Fe

CO2

甲/mol

1.0

1.0

1.0

1.0

乙/mol

1.0

2.0

1.0

1.0

①甲容器中CO的平衡转化率为________。

②下列说法正确的是________(填字母)。

a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态

b.增加Fe2O3的量,可以提高CO的转化率

c.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的平衡转化率

d.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3

(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。

①在a、b、c装置中能保护铁的是________(填字母)。

②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是________(填名称)。

(5)25 ℃时有关物质的溶度积如下:Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39。25 ℃时,向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+)∶c(Fe3+)=________。


苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为:

已知:

颜色、状态

沸点(℃)

  密度(g·cm-3)

*苯甲酸

无色、片状晶体

249

1.2659

苯甲酸乙酯

无色澄清液体

212.6

1.05

乙醇

无色澄清液体

78.3

0.7893

环己烷

无色澄清液体

80.8

0.7318

*苯甲酸在100 ℃会迅速升华。

实验步骤如下:

a.在100 mL圆底烧瓶中加入12.20 g苯甲酸、25 mL乙醇(过量)、20 mL 环己烷,以及4 mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按下图所示装好仪器,控制温度在65~70 ℃加热回流2 h。反应时环己烷—乙醇—水会形成“共沸物”(沸点62.6 ℃)蒸馏出来,再利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。

b.反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞。继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。

c.将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性。

d.用分液漏斗分出有机层,水层用25 mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层。加入氯化钙,对粗产物进行蒸馏,低温蒸出乙醚后,继续升温,接收210~213℃的馏分。

e.检验合格,测得产品体积为12.86 mL。

回答下列问题:

(1)①步骤a中使用分水器不断分离除去水的目的是

_____________________________________________________________。

②步骤b中应控制馏分的温度在________。

A.65~70 ℃          B.78~80 ℃

C.85~90 ℃    D.215~220 ℃

③加入乙醇过量的主要原因是____________________________________。

(2)若Na2CO3加入不足,在步骤d蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是__________________________________________________

______________________________________________________________。

(3)关于步骤d中的分液操作叙述正确的是________。

A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞。将分液漏斗倒转过来,用力振摇

B.振摇几次后需打开分液漏斗下口的玻璃活塞放气

C.经几次振摇并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层

D.放出液体时,需将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔

(4)该实验的产率为________。

 0  139932  139940  139946  139950  139956  139958  139962  139968  139970  139976  139982  139986  139988  139992  139998  140000  140006  140010  140012  140016  140018  140022  140024  140026  140027  140028  140030  140031  140032  140034  140036  140040  140042  140046  140048  140052  140058  140060  140066  140070  140072  140076  140082  140088  140090  140096  140100  140102  140108  140112  140118  140126  203614 

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