Question

【題目】元素周期表中第四周期元素有許多重要用途。

I.研究發(fā)現(xiàn)，釩元素的某種配合物可增強胰島素降糖作用，它是電中性分子，結(jié)構(gòu)如圖1。

(1) 基態(tài)V元素的價層電子軌道表示式為___________，分子中非金屬元素電負性由大到小的順序為______________。

(2) 分子中采取sp2雜化的原子有_________，1mol 分子中含有配位鍵的數(shù)目是______。

(3) 該物質(zhì)的晶體中除配位鍵外，所含微粒間作用力的類型還有______ (填序號)。

a. 金屬鍵 b.極性鍵 c.非極性鍵 d.范德華力 e. 氫鍵

II.Fe 與C、Mn等元素可形成多種不同性能的合金。

(4) 圖2-甲是Fe的一種晶胞，晶胞中Fe 的堆積方式為________，己知該晶體的密度為ρg·cm-3，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶胞的邊長為__________cm。

(5) 圖2-乙是Fe-C-Mn 合金(晶體有缺陷)的一種晶胞，則與C原子等距緊鄰Fe 的個數(shù)為___，該合金的化學式為__________。

【答案】 O>N>C>H C、N 2NA bcd 體心立方密堆積 4 Fe23Mn8C8

【解析】I. (1). V是23號元素，其價層電子排布式為3d34s2，價層電子軌道表示式為，由圖1可知，該配合物中含有N、O、C、H四種非金屬元素，由元素周期律可知，這四種元素的非金屬性O>N>C>H，非金屬性越強，電負性越大，則電負性由大到小的順序為：O>N>C>H，故答案為：；O>N>C>H；

(2). 由圖1可知，該分子中的C原子和N原子的σ鍵數(shù)均為3且沒有孤電子對，所以C原子和N原子的雜化軌道數(shù)目均為3，采取sp2雜化，由圖1可知，V與N原子之間形成配位鍵，1個分子中含有2個配位鍵，則1mol分子中含有2mol配位鍵，數(shù)目為2NA，故答案為：C、N；2NA；

(3). 該物質(zhì)是電中性分子，分子之間存在范德華力，由圖1可知，該物質(zhì)的晶體中除配位鍵外，分子內(nèi)的不同非金屬原子之間形成極性共價鍵，同種非金屬原子之間形成非極性共價鍵，不存在金屬鍵和氫鍵，故答案為：bcd；

II. (4). 由Fe的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知，晶胞中Fe的堆積方式為體心立方密堆積，晶胞中Fe原子的個數(shù)為：8×+1=2，則晶胞的質(zhì)量為：×56g，設晶胞的棱長為x cm，則×56g=ρg·cm-3×(x cm)3，解得x=cm，故答案為：體心立方密堆積；；

(5). 由圖乙可知，體心的C原子與面心的Fe原子距離最近，則與C原子等距緊鄰的Fe原子個數(shù)為4，該晶胞中Fe原子個數(shù)為7×+4×=，C原子個數(shù)為1，Mn原子數(shù)目為2×=1，則Fe、Mn、C原子數(shù)目之比為23:8:8，化學式為：Fe23Mn8C8，故答案為：4；Fe23Mn8C8。

點睛：本題主要考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及電子排布式、電負性、雜化方式、配合物、晶胞結(jié)構(gòu)和有關計算，試題難度不大。本題的易錯點是第（5）小題，在利用均攤法計算晶胞中原子個數(shù)時，要注意該晶體有缺陷，即有一個頂點未排列Fe原子。

【題型】綜合題
【結(jié)束】
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【題目】香料G的一種合成工藝如下圖所示。

A 的分子式為C5H8O其核磁共振氫譜顯示有兩種峰。其峰面積之比為1: 1.

已知:CH3CH2CH=CH2CH3CHBrCH=CH2

CH3CHO+CH3CHO

CH3CH=CHCHO+H2O

請回答下列問題:

(1)G中含氧官能團的名稱為_______，B生成C的反應類型為_________。

(2)A的結(jié)構(gòu)簡式為_______。

(3)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學方程式:D→E_____________________

(4)有學生建議，將M→N的轉(zhuǎn)化用KMnO4(H+)代替O2，老師認為不合理，原因是_______。

(5)F是M的同系物，比M多一個碳原子。滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有____種。(不考慮立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜顯示5組峰的結(jié)構(gòu)簡式為_______、________。

①能發(fā)生銀鏡反應 ②能與溴的四氯化碳溶液加成 ③苯環(huán)上有2個取代基

(6) 以2-丙醇和NBS試劑為原料制備甘油(丙三醇)，請設計合成路線(其他無機原料任選)__________。

請用以下方式表示:

Answer 1

【答案】 酯基 消去反應 KMnO4(H+)在氧化醛基的同時，還可以氧化碳碳雙鍵 18

【解析】采用逆推法并結(jié)合反應條件可以得出N為，E為，所以D為，C為，B為，A為，M為，L為，K為。

(1). 由G的結(jié)構(gòu)簡式可知，G中的含氧官能團為酯基，B為環(huán)戊醇、C為環(huán)戊烯，B生成C的反應類型為消去反應，故答案為：酯基；消去反應；

(2). 由上述分析可知，A為環(huán)戊酮，結(jié)構(gòu)簡式為：，故答案為：；

(3). D為鹵代烴，在NaOH水溶液中發(fā)生水解反應生成，化學方程式為：，故答案為：；

(4). M→N的轉(zhuǎn)化只氧化了醛基而碳碳雙鍵沒有被氧化，KMnO4(H+)氧化性強，在氧化醛基的同時，還可以氧化碳碳雙鍵，故答案為：KMnO4(H+)在氧化醛基的同時，還可以氧化碳碳雙鍵；

(5). M為，F(xiàn)是M的同系物，能發(fā)生銀鏡反應并能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應，說明F中含有醛基和碳碳雙鍵，比M多一個碳原子，苯環(huán)上有2個取代基，符合條件的同分異構(gòu)體有18種，下列每種物質(zhì)均有鄰位、間位、對位各三種，共18種：、、、、、，其中核磁共振氫譜顯示5組峰的結(jié)構(gòu)簡式為：、 ，故答案為：18；；；

(6). 以2-丙醇和NBS試劑為原料制備甘油(丙三醇)，可以先用在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應生成，丙烯與NBS試劑反應生成，再與溴水發(fā)生加成反應生成，在NaOH溶液中發(fā)生水解反應生成丙三醇，合成路線為：，故答案為：。