Question

下列兩題分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修課程模塊的內容，請你選擇其中一題作答，如果兩題全做，則按A題評分。

(A)【物質結構與性質】

有A、B、C、D、E、F六種元素，B原子得到一個電子后3p軌道全充滿，A⁺比B原子形成的離子少一個電子層；C原子的p軌道半充滿，形成的氫化物的沸點是同主族元素的氫化物中最低的；D和E是位于同一主族的短周期元素，E元素的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為零，E在其最高價氧化物中的質量分數(shù)為46.67%；F元素的核電荷數(shù)為26。

請回答下列問題：

(1)A元素位于元素周期表中第_________周期第_________族；F元素基態(tài)原子形成的+2價陽離子的電子排布式為_________。

(2)C與B形成的CB₃分子中C原子的雜化方式是_______，其分子的空間形狀是_______。

(3)另一元素X與A同主族，其第一電離能小于A，晶體XB與AB熔點較高的是_________，其理由是_______________________________________________________________。

(4)1 mol ED晶體中含有的E—D共價鍵的數(shù)目是_________。

(B)【實驗化學】

阿司匹林(乙酰水楊酸)是由水楊酸和乙酸酐合成的：

在生成乙酰水楊酸的同時，水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應，生成少量聚合物(副產物)。合成乙酰水楊酸的實驗步驟如下：

①向150 mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸，振蕩，待其溶解后，控制溫度在85—90 ℃條件下反應5—10 min，然后冷卻，即有乙酰水楊酸晶體析出。

②減壓過濾，用濾液淋洗錐形瓶，直至所有晶體收集到布氏漏斗中。抽濾時用少量冷水洗滌晶體幾次，繼續(xù)抽濾，盡量將溶劑抽干。然后將粗產品轉移至表面皿上，在空氣中風干。

③將粗產品置于100 mL燒杯中，攪拌并緩慢加入25 mL 飽和碳酸氫鈉溶液，加完后繼續(xù)攪拌2—3 min，直到?jīng)]有二氧化碳氣體產生為止。過濾，用5—10 mL蒸餾水洗滌沉淀。合并濾液于燒杯中，不斷攪拌，慢慢加入15 mL 4 mol·L^-1鹽酸，將燒杯置于冰水中冷卻，即有晶體析出。抽濾，用冷水洗滌晶體1—2次，再抽干水分，即得產品。

請回答下列問題：

(1)第①步中，要控制溫度在85—90 ℃，應采用的加熱方法是___________，用這種方法加熱需要的玻璃儀器有___________。

(2)在第②步中，用冷水洗滌晶體，其目的是_________________________________________、__________________________________________。

(3)在第③步中，加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是___________________________________，加入鹽酸的作用是________________________________________。

(4)如何檢驗產品中是否混有水楊酸？___________________________________________

____________________________________________________________________。

Answer 1

(A)(1)三   ⅠA   1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶

(2)sp³  三角錐形

(3)AB  A⁺半徑小于X⁺，AB晶格能小于XB

(4)4N_A(或4×6.02×10²³)

(B)(1)水浴  溫度計、酒精燈、燒杯

(2)除去晶體表面附著的可溶性雜質  減少阿司匹林的溶解

(3)使阿司匹林轉化為可溶性鹽  將阿司匹林的可溶性鹽重新轉化為阿司匹林

(4)向水中加入少量產品，滴加氯化鐵溶液，若有紫色出現(xiàn)，說明產品中含有水楊酸

解析：(A)B基態(tài)原子的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，B是Cl，故A是Na；C原子的p軌道半充滿，形成的氫化物的沸點是同主族元素的氫化物中最低的知C是P，D、E為同主族的短周期元素，且E元素的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為零，E在其最高價氧化物中的質量分數(shù)為46.67%，知E是Si，D是C，F(xiàn)是Fe。

(B)此題為實驗合成題，注意操作的條件要求。控制溫度在85—90 ℃小于100 ℃時往往采用水浴加熱，溫度計應測的是水浴的溫度。

用冷水洗滌晶體目的是除去晶體表面附著的可溶性雜質，減少晶體的溶解。

水楊酸分子中含有酚羥基，可用FeCl₃檢驗。