Question

【題目】X、Y、Z、W、R、M六種元素，位于元素周期表的前四周期，它們的核電荷數(shù)依次增大，相關(guān)信息如下：

元素	相關(guān)信息
X	其單質(zhì)為固體，常作電極材料
Y	原子核外有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子
Z	非金屬元素，基態(tài)原子的s軌道的電子總數(shù)與p軌道的電子總數(shù)相同
W	主族元素，與Z原子的價(jià)電子數(shù)相同
R	價(jià)層電子排布為3d64s2
M	ⅠB族，其單質(zhì)常用作導(dǎo)線

請(qǐng)回答下列問題(答題時(shí)，X、Y、Z、W、R、M用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示)：

（1）X的單質(zhì)與Z的單質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)物為_____________。(填化學(xué)式)。

（2）Z、W相比，第一電離能較大的是_____________，M2+的核外電子排布式為_____________。

（3）M2Z的熔點(diǎn)比M2W的_____________(填“高”或“低”)，請(qǐng)解釋原因______________________。

（4）Y和Z形成的化合物YZ2的VSEPR模型為__________，其中Y原子的雜化軌道類型為____________;N3-和YZ2互為等電子體，則N3-的結(jié)構(gòu)式為_____________。

（5）MRW2的晶胞如圖所示，晶胞參數(shù)a=0.524nm,c=1.032nm;MRW2的晶胞中每個(gè)M原子與_________個(gè)W原子相連，晶體密度ρ=________g·cm-3(只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，NA=6.02×1023mol-1)。

【答案】 Li2O O [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 高 O2-半徑比S2-半徑小，Cu2O比Cu2S的晶格能大，所以Cu2O的熔點(diǎn)高 直線形 sp雜化 [N=N=N]- 4

【解析】X、Y、Z、W、R、M六種元素，位于元素周期表的前四周期，它們的核電荷數(shù)依次增大。Y的原子核外有6個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，Y為C元素；X的單質(zhì)為固體，常用作電極材料，X只能為Li元素；Z 是非金屬元素，基態(tài)原子的s軌道的電子總數(shù)與p軌道的電子總數(shù)相同，Z的電子排布式為1s22s22p4，為O元素；W是主族元素，與Zspan>原子的價(jià)電子數(shù)相同 ，W為S元素；R 的價(jià)層電子排布式為3d64s2，R為Fe元素；M位于第IB族，其被稱作“電器工業(yè)的主角”，為Cu元素。

(1)鋰與氧氣反應(yīng)生成氧化鋰，故答案為：Li2O；

(2)同一主族，從上到下，第一電離能逐漸減小，O和S元素相比，第一電離能較大的是O，Cu2+的核外電子排布式為[Ar]3d9，故答案為：O；[Ar]3d9；

(3)氧離子半徑比硫離子半徑小，Cu2O比Cu2S的晶格能大，所以Cu2O熔點(diǎn)高，故答案為：高；氧離子半徑比硫離子半徑小，Cu2O比Cu2S的晶格能大，所以Cu2O熔點(diǎn)高；

(4)CO2中的C采用sp雜化，VSEPR 模型為直線型；N3-和CO2是等電子體，則N3-的結(jié)構(gòu)式為[N=N=N]-，故答案為：直線型； sp；[N=N=N]-；

(5)由面心上Cu與2個(gè)S相連，晶胞中每個(gè)Cu原子與4個(gè)S相連；8個(gè)S均在體內(nèi)，由化學(xué)式為CuFeS2，則含晶胞質(zhì)量為，晶胞參數(shù)a=0.524nm，c=1.032nm，體積為(0.524×10-7cm)2×1.032×10-7cm，ρ== =gcm-3，故答案為：4；。

點(diǎn)睛：本題考查晶胞計(jì)算及雜化等，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，把握物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶胞結(jié)構(gòu)及計(jì)算等為解答該題的關(guān)鍵。本題的難點(diǎn)是晶胞的計(jì)算。

【題型】推斷題
【結(jié)束】
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【題目】芳香烴A是基本有機(jī)化工原料，由A制備高分子E和醫(yī)藥中間體K的合成路線(部分反應(yīng)條件略去)如圖所示：

已知：;有機(jī)物分子中，同一個(gè)碳原子上連接有兩個(gè)羥基時(shí)不穩(wěn)定，會(huì)自動(dòng)脫水。

回答下列問題：

（1）A的名稱是_____________。K含有官能團(tuán)的名稱是__________________。

（2）反應(yīng)⑦的作用是____________________________，⑩的反應(yīng)類型是____________________________。

（3）寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式：____________________________________________________________。

（4）D分子中最多有_____________個(gè)原子共平面。E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____________。

（5）1molD與1molH2的加成產(chǎn)物同時(shí)滿足下列條件的同分異構(gòu)體有_____________種。

①苯環(huán)上只有四種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子；

②能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng);

③分子中只存在一個(gè)環(huán)不含其它環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

（6）將由D為起始原料制備的合成路線補(bǔ)充完整。

_________________________(無機(jī)試劑及溶劑任選)。合成路線流程圖示例如下：CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3

Answer 1

【答案】 甲苯 羧基、氨基、溴原子 保護(hù)氨基 取代反應(yīng) +2NaOH+2NaCl+H2O 19 16

【解析】分析：A屬于芳香烴，A與Cl2光照發(fā)生側(cè)鏈上取代反應(yīng)生成B，B的分子式為C7H6Cl2，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，D中官能團(tuán)為碳碳雙鍵和羰基，D→高分子E為加聚反應(yīng)，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。A與濃硝酸、濃硫酸加熱發(fā)生硝化反應(yīng)生成F，根據(jù)F的分子式以及I中苯環(huán)上兩個(gè)取代基處于對(duì)位，F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；根據(jù)題給已知，F與Fe/HCl（aq）發(fā)生還原反應(yīng)生成G，G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，流程中G→H（C9H11NO）→I和I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

詳解：（1）A屬于芳香烴，A與Cl2光照發(fā)生側(cè)鏈上取代反應(yīng)生成B，B的分子式為C7H6Cl2，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，名稱為甲苯。根據(jù)K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，K含有的官能團(tuán)的名稱是羧基、氨基、溴原子。

（2）反應(yīng)⑦為G中-NH2與（CH3CO）2O反應(yīng)生成-NHCOCH3，反應(yīng)⑧為KMnO4/H+將H中苯環(huán)上的-CH3氧化成-COOH，對(duì)比I和J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，I→J為苯環(huán)上的溴代反應(yīng)，J→K為酰胺基水解成-NH2，由此可見，反應(yīng)⑦的作用是：保護(hù)氨基，防止氨基被氧化。反應(yīng)⑩為酰胺基的水解反應(yīng)，反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。

（3）反應(yīng)②為B的水解反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為+2NaOH+2NaCl+H2O。

（4）D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，除-CH3碳原子為sp3雜化，其余碳原子都為sp2雜化，聯(lián)想苯、乙烯和HCHO的結(jié)構(gòu)，根據(jù)單鍵可以旋轉(zhuǎn)，D分子中最多有19個(gè)原子共面（6個(gè)苯環(huán)碳原子、2個(gè)雙鍵碳原子、羰基碳原子以及與它們直接相連的原子，-CH3中只有1個(gè)H在該平面上，共19個(gè)原子）。D發(fā)生加聚反應(yīng)生成E，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

（5）D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，D的分子式為C10H10O，1molD與1molH2發(fā)生加成反應(yīng)所得產(chǎn)物的分子式為C10H12O，該加成產(chǎn)物的同分異構(gòu)體的不飽和度為5，該加成產(chǎn)物的同分異構(gòu)體能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)，該加成產(chǎn)物的同分異構(gòu)體中含酚羥基，分子中只存在一個(gè)環(huán)不含其它環(huán)狀結(jié)構(gòu)，苯環(huán)上有四種不同化學(xué)環(huán)境的H原子，苯環(huán)上有兩個(gè)取代基且兩個(gè)取代在鄰位或間位，兩個(gè)取代基有下列情況：①-OH和-CH=CHCH2CH3、②-OH和-CH2CH=CHCH3、③-OH和-CH2CH2CH=CH2、④-OH和、⑤-OH和、⑥-OH和、⑦-OH和、⑧-OH和，符合條件的同分異構(gòu)體共28=16種。

（6）與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成，對(duì)比與的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，碳干骨架沒有變化，官能團(tuán)從一個(gè)羥基變?yōu)閮蓚�(gè)碳碳雙鍵，根據(jù)課本有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化，合成步驟為：發(fā)生消去反應(yīng)生成，與Br2發(fā)生加成反應(yīng)生成，發(fā)生消去反應(yīng)生成。補(bǔ)充的合成路線為：。