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题型:简答题
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简答题 · 12 分

一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。

(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4

①Mn2+基态的电子排布式可表示为                                       。

②NO3的空间构型                           (用文字描述)。

(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O。

①根据等电子原理,CO分子的结构式为                        。

②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为                        。

③1molCO2中含有的σ键数目为                        。

(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为                        。

正确答案

见解析。

解析

(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)

②平面三角形

(2)①C≡O  ②sp3     ③2×6.02×1023个(或2mol)

(3) 

本题科学研究铜锰氧化物作背景,考查学生对电子排布、原子轨道杂化类型与空间构型、等电子体原理、[Cu(OH)4]2-结构等《选修三》基础知识的掌握和应用能力。本题基础性较强,重点特出。

知识点

原子核外电子排布判断简单分子或离子的构型“等电子原理”的应用原子轨道杂化方式及杂化类型判断
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题型:填空题
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填空题 · 15 分

A、B、C、D、E、F均为周期表中前四周期的元素。请按要求回答下列问题。

(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:

下列有关A、B的叙述不正确的是______________。

a,离子半径A<B        

b,电负性A<B

c,单质的熔点A>B      

d,A、B的单质均能与某些氧化物发生置换反应

e,A的氧化物具有两性   

f,A、B均能与氯元素构成离子晶体

(2)C是地壳中含量最高的元素,C基态原子的电子排布式为_______。比D2+少1个电子层。二者构成的晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图1所示),晶体中一个D2+周围和它最邻近且等距离的D2+有_________个。

(3)E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍,则乙醇分子中E原子的杂化方式是__________。E的一种单质具有空间网状结构,晶胞结构如右图2。已知位于晶胞内部的4个原子,均位于体对角线的处,E-E键长为a pm,则E晶体的密度为_________g/cm3(用含有NA、a的式子表示,NA表示阿伏伽德罗常数)。

(4)F与硒元素同周期,F位于p区中未成对电子最多的元素族中,F原子的价电子排布

图为_________;离子的空间构型为________;二者的第一电离能是F____Se(填

“>”或“<”“=”

正确答案

答案:

(1)bf    (2)1s22s22p4    12    (3)  sp3           

(4)      三角锥形    大于(1分)

解析


知识点

元素原子核外电子排布
1
题型:填空题
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填空题 · 15 分

碳、氮、氧、氟都是位于第二周期的重要的非金属元素。请回答下列问题:

(1)基态氟原子的核外电子排布式是______________ 。

(2)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是_________________。

(3)碳和另外三种元素均可形成化合物。四氟化碳的空间构型为____________,CF4可以利用甲烷与Cl2和HF在一定条件下反应来制备,其反应方程式为___________;CO是__________分子(填“极性”或“非极性”),CO的常见等电子体为N2、CN,已知CN与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为___________;C3N4是一种新型材料,它的硬度比金刚石还高,可做切割工具,可推测出C3N4属于_________晶体。

(4)N4分子结构和白磷一样都是正四面体。又已知断裂1molN-N键吸收167kJ热量,生成1 molN≡N键放出942kJ热量,0.1 molN4转变为N2将放出____________热量:

(5)CaF2和CaC2都属于离子晶体。CaF2晶体的密度为a g·cm-3,则晶胞(如图)的体积是_______________(只要求列出算式)。

(6)CaC2晶体的晶胞与氯化钠相似,但由于CaC2晶体中的存在,使晶胞沿一个方向拉长,则CaC2晶体中1个周围距离最近且相等的Ca2+数目为__________,互为等电子体,的电子式为____________。

正确答案

答案:

(1)1s22s22p5  (1分)

(2)F>N>O>C  (2分)

(3)正四面体(1分)     CH4 + 4 Cl2 + 4 HF CF4 + 8 HCl(2分)

极性(1分)              1:1(或2:2)(1分)         原子(1分)

(4)88.2 kJ(2分)

(5)(2分)

(6)4 (1分)        (1分)

解析


知识点

电子式原子核外电子排布
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

请回答下列问题:

(1)基态铬(Cr)原子的价电子排布式是________ ,这样排布使整个体系能量最低,原因是________。

(2)氨水中存在多种形式的氢键,其中与“氨极易溶于水”这种性质相关的氢键可表示为:________。解释NH3分子中键角大于H2O中的键角的原因是________。

(3)下列各项的比较中正确的是________。

A.第一电离能:Mg>Al

B.电负性:P>Ge

C.稳定性:AsH3>H2S

D.金属性:20X<30Y

(4)Fe单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞结构如图所示,面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。

正确答案

(1)3d54s1;3d、4s轨道上的电子均为半充满状态

(2) O-H…N  N…H-O;NH3分子 中N原子采用sp3杂化后,N原子还有一对孤对电子,而H2O分子 中O原子采用sp3杂化后,O原子有两对孤对电子,对成键电子的排斥作用更强,使键角更小。

(3) AB

(4)1:2

解析

略。

知识点

原子核外电子排布元素电离能、电负性的含义及应用
1
题型: 单选题
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单选题 · 2 分

氮原子核外电子轨道表达式为

A1s22s22p3

B

C

D

正确答案

C

解析

知识点

原子核外电子排布
1
题型:填空题
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填空题 · 15 分

A、B、C、D是前姆周期原予序数依次增大的四种元素,其中A和B原子的价电子层中朱成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数褶差为8;C和D与B位于同一周期,C和D的价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。

    回答下列问题:

   (1)四种元素中第一奄离能最小的是____,电负性最大的是____(填元素符号),C的价电子排布式为____。

   (2)A的气态氢化物的熔沸点比下周期阍主族元素气态氢化物高,原因是____。

   (3)三种离予组成化合物B CAs,其中化学键的类型有____;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为____。

   (4)D的单质粉末在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态D(CO)4,基四面体构型。423 K时,D(CO)4分解为D和CO,从而制得高纯度的D粉末。D(CO)4的最体类型是____;推测D(CO)t易溶于下列____溶剂中(填序号)。

    a . 乱水    b.四氯化碳    c.苯    d.硫酸镍溶液

  (5)据报道,只含碳、镁和D三种元素的晶体具有超导性。该晶体的晶胞结构如下图所示,试写出该晶体的化学式____。晶体中每个镁原子周围距离最近的D原子有____个。

正确答案

解析

(1)K(1分),F(1分), 3d64s2(1分)

(2)HF分子之间可以形成氢键(2分)

(3)离子键、配位键(2分);[FeF6]3-(2分)

(4)分子晶体 (1分)  bc(1分)

(5)MgCNi3  (2分)  12(2分)

知识点

电子式、化学式或化学符号及名称的综合原子核外电子排布
1
题型: 单选题
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单选题 · 2 分

下列有关化学用语表达正确的是 

ACl-的最外层电子排布式:

B聚丙烯的结构简式:CH2-CH2-CH2

CCH2Br2只能表示一种物质

DNH3的电子式  

正确答案

C

解析

知识点

电子式、化学式或化学符号及名称的综合原子核外电子排布
1
题型:简答题
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简答题 · 8 分

氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题:

(1)氮原子的最外层电子排布式是_________________;氮元素有多种化合价,列举一例含2种氮元素化合价的化合物   __________(化学式)。

(2) 肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间构型是______________;与N2H4分子具有相同电子数的分子有多种,其中具有可燃性的物质是 ___________(化学式)。

(3)肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:

N2O4(l)+2N2H4(l) → 3N2(g)+4H2O(g)+1038.7kJ

若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的气体有______mol,其中转移电子数目 ____。

(4)肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内不存在__________(填标号)

a. 离子键     b. 共价键     c. 金属键    d. 范德华力

正确答案

(1)2s22p3    NH4NO  NH4NO2(合理给分)  

(2)三角锥形  C2H6      

(3)3.5  4NA         

(4)cd           

解析


知识点

氧化还原反应的电子转移数目计算原子核外电子排布判断简单分子或离子的构型
1
题型:填空题
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填空题 · 15 分

前四周期的五种元素A、B、C、D、E原子序数逐渐变大,其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍,B的第一电离能大于C,E原子的外围电子排布为(n-l)d (n+6)ns1。由它们组成的配位化合物X为深蓝色的结晶水合物,其原子个数比为14:4:5:1:1。回答下列问题。

(1)该配位化合物X的化学式为              。

(2)碳铂是一种含BA3分子的具有抗癌活性的金属配合物,碳铂的结构如图,其中碳原子的杂化方式有                                     。

(3)D元素原子的最外层电子轨道表式为                                        。

(4)C元素可与A元素形成两种常见的化合物,其原子个数比分别为1:1和l:2,两种化合物可任意比互溶,解释其主要原因为                                。

(5) 元素B的单质可以和电石(CaC2)反应,生成氰氨化钙(CaCN2), 氰氨化钙和水反应可生成NH3。与CN22-互为等电子体的分子有               (填写一种化学式即可);写出CaCN2水解反应的化学方程式                                                        。

(6)A元素与E元素可形成一种红色离子化合物Y,其原子个数比为1:1,该化合物Y可与稀硝酸反应,生成一种蓝色溶液和两种无色气体(其中一种为A元素的单质),写出该反应的化学方程式                          。单质E的晶胞如图所示,若设该晶胞的边长为acm,阿伏加德罗常数为NA,单质E的摩尔质量为Mg/mol,则表示该晶胞密度的计算式为ρ=             g/cm3

正确答案

(1)Cu(NH3)4SO4`H2O (1分)

(2)sp3杂化和sp2杂化

(3) 

(4)H2O与H2O2之间形成氢键

(5)CO2或N2O  ; CaCN2+3H2O=CaCO3+2NH3

(6)6CuH+16HNO3=6Cu(NO3)2+3H2↑+4NO↑+8H2O;   

解析


知识点

化学方程式的书写原子核外电子排布
1
题型: 单选题
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单选题 · 3 分

16O和18O是氧元素的两种原子,NA表示阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是

A 16O与18O互为同分异构体

B16O与18O核外电子排布方式不同

C通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化

D标准状况下,1.12 L16O2和1.12 L18O2均含有0.1NA个氧原子

正确答案

D

解析

知识点

物质的量的相关计算原子核外电子排布
1
题型:简答题
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简答题 · 15 分

请考生从给出的3道物理题中任选一题做答。

36.[化学——选修2:化学与技术]

某工厂利用工业废酸(10%H2SO4)堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO, 方案如下:

已知:298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH:

(1) 氧化铜锌矿中含有少量CuS和ZnS,在稀H2SO4作用下ZnS可溶而CuS不溶,这是由于同温下

Ksp (ZnS) _________Ksp (CuS)(">" “<”,或“=”)。

(2) 在除铁过程中选用下列试剂中的_________作为试剂甲最合适:

A. Cl2

B. HNO3

C. KMnO4

D. H2O2

(3) 除铁过程中加入氨水的目的(),实验中PH应控制的范围();

(4) 加试剂甲后,Fe3+,与氨水生成Fe(OH)3的离子方程式();

(5) 298K时,检验乙溶液中是否残留较多Fe3+的方法();

(6)乙的溶液可直接用作氮肥,乙的化学式();

(7)Zn2(OH)2CO3焙烧的化学方程式()。

37.[化学——选修3:物质结构与性质]

已知:A、B、C、D、E、F六种元素,原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云,两种形状的电子云轨道上电子云相等;B是短周期中原子半径最大的元素;C元素3p能级半充满;E是所在周期电负性最大的元素;F是第四周期未成对电子最多的元素。试回答下列有关的问题:

(1)写出F元素的电子排布式_______。

(2)己知A元素扣一种氢化物分子中含四个原子,则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为______

(3)己知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子,一种为极性分子,属于极性分子的化合物的分子空间构型是______

(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是______ (写元素符号)。

四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液,物质的量浓度相同时,pH由大到小的顺序是______(写化学式)。

(5)由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都有球型对称结构, 它们都可以看作刚性圆球,并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图:

晶胞中距离一个Na+最近的Na+有____________个。

若晶体密度为,阿伏加德罗常的值用NA表示,则Cl的离子半径_____cm

(用含NA式子表达)。

38.[化学——选修5:有机化学基础]

有机合成中增长碳链是一个重要环节。如下列反应:

通过以下路线可合成(Ⅱ):

(1)(Ⅰ)的分子式为();(Ⅲ)的结构简式为()。

(2)(Ⅱ)与足量的热NaOH溶液反应的化学方程式为()。

(3)在生成(Ⅲ)时,还能得到另一种副产物C6H8O4,该反应的化学方程式为(),反应类型是()。

(4)(Ⅰ)的一种同分异构体能发生银镜反应,还能水解生成不含甲基的芳香化合物(Ⅳ)。(Ⅳ)的结构简式为()。

正确答案

见解析。

解析

36.

(1)> (2) D 

(3)调节溶液的pH,使Fe3+沉淀完全, 3.2~6.2 

(4)Fe3++3NH3·H2O === Fe(OH)3↓+3 NH4+  

(5)取少量乙溶液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,若出现红色,说明还有较多Fe3+,若无红色出现,说明Fe3+沉淀完全, 

(6)(NH42SO4 

(7)Zn2(OH)2CO3 == 2ZnO+CO2↑ + H2O(2分)

37.

(1)[Ar]3ds1

(2)sp3

(3)三角锥形

(4)Cl> P> S>Na,NaOH > H3PO4 >HClO4>H2SO4

(5)12

38.

说明;所有的化学方程式或结构简式写成一般结构简式或键线式同样得分;化学方程式没有注明反应条件或条件错误扣1分,化学式错误和不配平0分,下同。

(1)C8H8O2 ;CH2=CH-COOH 

(2)

或  

(3)    

取代反应(或酯化反应)

(4)   

知识点

原子核外电子排布原子轨道杂化方式及杂化类型判断有机物的推断
1
题型:简答题
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简答题 · 15 分

请考生从给出的3道化学题中任选一题做答。

36.某工厂利用工业废酸(10%H2SO4)堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO, 方案如下:

已知:298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH:

(1) 氧化铜锌矿中含有少量CuS和ZnS,在稀H2SO4作用下ZnS可溶而CuS不溶,这是由于同温下Ksp (ZnS) _________Ksp (CuS)(">" “<”,或“=”)。

(2) 在除铁过程中选用下列试剂中的_________作为试剂甲最合适:

A. Cl2

B. HNO3

C. KMnO4

D. H2O2

(3) 除铁过程中加入氨水的目的 ___________ ,实验中PH应控制的范围 ___________ ;

(4) 加试剂甲后,Fe3+,与氨水生成Fe(OH)3的离子方程式  ___________   ;

(5) 298K时,检验乙溶液中是否残留较多Fe3+的方法 ___________ ;

(6)乙的溶液可直接用作氮肥,乙的化学式   ___________;

(7) Zn2(OH)2CO3焙烧的化学方程式 ___________。

37.已知:A、B、C、D、E、F六种元素,原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云,两种形状的电子云轨道上电子云相等;B是短周期中原子半径最大的元素;C元素3p能级半充满;E是所在周期电负性最大的元素;F是第四周期未成对电子最多的元素。试回答下列有关的问题:

(1)写出F元素的电子排布式_______。

(2)己知A元素扣一种氢化物分子中含四个原子,则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为______。

(3)己知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子,一种为极性分子,属于极性分子的化合物的分子空间构型是______。

(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是______ (写元素符号)。

四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液,物质的量浓度相同时,pH由大到小的顺序是______(写化学式)。

(5)由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都有球型对称结构, 它们都可以看作刚性圆球,并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图:

晶胞中距离一个Na+最近的Na+有____________个。

若晶体密度为,阿伏加德罗常的值用NA表示,则Cl-的离子半径_____cm(用含NA与式子表达)。

38.有机合成中增长碳链是一个重要环节。如下列反应:

通过以下路线可合成(Ⅱ):

(1)(Ⅰ)的分子式为___________;(Ⅲ)的结构简式为___________ 。

(2)(Ⅱ)与足量的热NaOH溶液反应的化学方程式为___________ 。

(3)在生成(Ⅲ)时,还能得到另一种副产物C6H8O4,该反应的化学方程式为___________,反应类型是___________。

(4)(Ⅰ)的一种同分异构体能发生银镜反应,还能水解生成不含甲基的芳香化合物(Ⅳ)。(Ⅳ)的结构简式为 ___________。

正确答案

见解析。

解析

36.(1)> 

(2) D 

(3)调节溶液的pH,使Fe3+沉淀完全, 3.2~6.2 

(4)Fe3++3NH3·H2O === Fe(OH)3↓+3 NH4+  

(5)取少量乙溶液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,若出现红色,说明还有较多Fe3+,若无红色出现,说明Fe3+沉淀完全  ,

(6)(NH4)2SO4  

(7)Zn2(OH)2CO3 == 2ZnO+CO2↑ + H2O

37.(1)[Ar]3ds1

(2)sp3

(3)三角锥形

(4)Cl> P> S>Na,NaOH > H3PO4 >HClO4>H2SO4

(5)12;

38.(1)C8H8O2 ;CH2=CH-COOH

(2)

或   

(3)                                                

取代反应(或酯化反应)

(4)       

知识点

元素周期律的应用原子核外电子排布原子轨道杂化方式及杂化类型判断有机物的推断
1
题型:简答题
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简答题 · 6 分

方沸石是常见的似长石矿物,为含水的钠铝硅酸盐。在玄武岩、辉绿岩、花岗岩、片石岩和洞穴中及碱性湖底沉积中会有它们的存在。

(1)方沸石的组成元素中,原子核外电子有3种能量状态的元素是_________(填元素符号),原子核外M层上有2个未成对电子的元素其原子最外层电子排布式是_________。

(2)方沸石的组成元素中,具有相同电子层结构的离子其离子半径由小到大的顺序_________,属于第三周期的非金属元素,与氧元素形成的氧化物属于_________晶体。

(3)元素周期表中与氧元素相邻,且非金属性比氧元素强的是_________(填元素符号),能说明它的非金属性比氧强的1个化学方程式是____________________________________。

正确答案

(1)O  3s23p2

(2)Al3+ <Na+ <O2-  原子

(3)F  ;2F2 +2H2O→4HF+O2

解析


知识点

微粒半径大小的比较原子核外电子排布
1
题型: 单选题
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单选题 · 2 分

符号“3px”没有给出的信息是()

A电子层

B电子亚层

C电子云在空间的伸展方向

D电子的自旋方向

正确答案

D

解析

知识点

原子核外电子排布
1
题型:简答题
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简答题 · 13 分

其中第29、30题为物理题,第31、32题为化学题,考生从两道物理题、两道化学题中各任选一题作答。

31.[化学----物质结构与性质]

(1)铬的外围电子排布式是(                 ) ,与铬同周期,最外层有3个未成对电子数的元素名称是(       ),该元素对应的最低价氢化物分子的中心原子采取了(        )杂化方式,分子的空间构型是(       ) 。

(2)富勒烯的结构如右图,1mol分子中键的数目为______ 。继C60后,科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象:熔点:Si60>N60>C60,而破坏分子所需要的能量: N60>C60>Si60,其原因是:(                                 )   。


(3)氟化氢水溶液中存在氢键有(      )种。

(4)2011年诺贝尔化学奖授予了因发现准晶体材料的以色列科学家。某准晶体是锰与另一个短周期元素X形成的凝固态。已知:金属的电负性一般小于1.8。元素X与同周期相邻元素Y、Z的性质如下表:则X元素符号是(         ),锰与X在准晶体中的结合力为 (          )。

32.[化学—有机化学基础]

莽草酸(C7H10O5)可有效对付致命的H5N1型禽流感病毒的药物“达菲”的重要成分,它可从中药八角茴香中提取得到。右图是以莽草酸为原料合成某些物质的路线:

根据上图回答下列问题:

(1)A中含有的两种含氧官能团分别是_____________________

(2)已知烯醇式结构(C=C-OH)不能稳定存在、则莽草酸的结构简式为(          )  。

(3)莽草酸→C的反应类型是(           ) 。

(4)写出C→D的化学反应方程式(                            )。

(5)与C具有相同官能团的同分异构体(含C)共有(               )种。





31.[化学----物质结构与性质]

(1)铬的外围电子排布式是                  ,与铬同周期,最外层有3个未成对电子数的元素名称是       ,该元素对应的最低价氢化物分子的中心原子采取

了         杂化方式,分子的空间构型是         。

(2)富勒烯()的结构如右图,1mol分子中键的数目为______ 。继C60后,科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象:熔点:Si60>N60>C60,而破坏分子所需要的能量: N60>C60>Si60,其原因是:                                    。

(3)氟化氢水溶液中存在氢键有      种。

(4)2011年诺贝尔化学奖授予了因发现准晶体材料的以色列科学家。某准晶体是锰与另一个短周期元素X形成的凝固态。已知:金属的电负性一般小于1.8。元素X与同周期相邻元素Y、Z的性质如下表:则X元素符号是         ,锰与X在准晶体中的结合力为           。

32.[化学—有机化学基础]

莽草酸(C7H10O5)可有效对付致命的H5N1型禽流感病毒的药物“达菲”的重要成分,它可从中药八角茴香中提取得到。右图是以莽草酸为原料合成某些物质的路线:

根据上图回答下列问题:

(1)A中含有的两种含氧官能团分别是_____________________

(2)已知烯醇式结构(C=C-OH)不能稳定存在、则莽草酸的结构简式为            。

(3)莽草酸→C的反应类型是            。

(4)写出C→D的化学反应方程式                                       。

(5)与C具有相同官能团的同分异构体(含C)共有               种。

第(1)小题正确答案及相关解析

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