21.(12分)下列两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容,请你选择其中一题作答,如果两题全做,则按A题评分。
A.已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。B原子的p轨道半充满,形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的。D原子得到一个电子后3p轨道全充满。A+比D原子形成的离子少一个电子层。C与A形成A2C型离子化合物。E的原子序数为26,E原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为____________________________。
(2)C的氢化物分子是____________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)化合物BD3的分子空间构型是________________。
(4)E元素原子的核外电子排布式是___________________________;E的一种常见配合物E(CO)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E(CO)5的晶体类型为_____________________;E(CO)5中的配体CO与N2、CN-等互为等电子体,写出CO分子的结构式_______________。
(5)金属E单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如下图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的E原子个数之比为_________________。
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B.乙醛在催化剂存在的条件下,可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示:试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末;试管C中装有适量蒸馏水;烧杯B中装有某液体)。已知在60℃-80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应,连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表:
|
物质 |
乙醛 |
乙酸 |
甘油 |
乙二醇 |
水 |
|
沸点 |
20.8℃ |
117.9℃ |
290℃ |
197.2℃ |
100℃ |
请回答下列问题:
(1)试管A内在60℃-80℃时发生的主要反应的化学方程式为(注明反应条件)____________________________________;
(2)如下图所示在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置。在实验开始时温度计水银球的位置应在_____________,目的是_________________________;当试管A内的主要反应完成后,应进行蒸馏操作,温度计水银球的位置应在___________________。
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(3)烧杯B内盛装的液体可以是____________(写出一种即可)。
(4)若想检验试管C中是否含有产物乙酸,在下列所提供的药品或用品中,可以使用的是____________。(填字母)
a.pH试纸 b.碳酸氢钠粉末
c.红色石蕊试纸 d.银氨溶液