天津大学无机化学教研室编无机化学(上、下册,第三版)北京：高

2020/1/191第十三章单质参考书（含14章无机化合物）1.天津大学无机化学教研室编.无机化学（上、下册，第三版）.北京：高等教育出版社2.武汉大学、吉林大学等校编．无机化学．第三版．北京：高等教育出版社，19943.南京大学．无机与分析化学（第三版）．北京：高等教育出版社，19984.严宣申，王长富编著．普通无机化学．北京：北京大学出版社，1999本学期学时分配章数学时数章数学时数章数学时数13614617141012111412142020/1/192《工科化学》（《有机化学》试卷）一、给下列物质命名(有顺、反等构型的，请标出)(110=10分)1.2,6-二甲基-3-乙基-5-丙基辛烷2.(CH3)2HCCH=CH2C=C3Z-4,5-二甲基-3-乙基-1,3-己二烯H3CCH2CH33.反－1－甲基－3－乙烯基环已烷4.1－丙基－3－炔丙基－1,3－环已二烯CH3-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH2-CH3CH3-CHCH3CH-CH3CH2-CH3HCH3HC=CH2CH2CH2CH3CH2CCH2020/1/1935.1-苯（基）乙醇6.4－羟基－2－萘磺酸7.邻羟基苯甲醛8.4－丁基戊－2,4－二烯酸9.N－乙基丁二酰亚胺10.CH3COCH(C2H5)COOC2H52－乙基－3－酮（或氧代）丁酸乙酯CH---CH3OHOHSO3HOHCHOCH2=CCH=CHCOOHCH2CH2CH2CH3CH2CCH2CNCH2CH3OO2020/1/194二、写出下列化合物的结构式1.烯丙氯CH2=CH-CH2Cl2.偶氮二异丁腈(CH3)2C(CN)-N=N-(CN)C(CH3)23.乙二胺NH2CH2CH2NH24.甲乙酮CH3COCH2CH35.苦味酸6.-甲基环己烷丙酮肟7.－萘乙酸8.聚甲基丙烯酸甲酯9.聚丙烯腈10.聚对苯二甲酸二乙二醇酯OHNO2NO2O2NCH3CH3CH3C=NOHCH2COOHCH2CHnCH3COOCH3CH2CHnCNCH2CH2OOCCOOn2020/1/195三、选择题（110=10分）1、下列化合物中，按沸点从高到低排列的顺序为（2）。a.正己烷b.3-甲基戊烷c.2,3-二甲基丁烷d.正戊烷(1)adcb；(2)abcd；(3)dcba；(4)acbd2、下列化合物中，能形成分子内氢键的有（d）。a.乙醇；b.乙醛；c.对硝基苯酚；d.邻硝基苯酚3、下列化合物水解时，按SN1历程的活性顺序，由大到小排列是（4）。a.氯乙烷b.烯丙基氯c.氯苯d.异丙基氯(1)bcad；(2)bcda；(3)cdba；(4)bdac。2020/1/1964、下列反应中，属于亲电加成反应的是（b）；属于亲电取代反应的是（c）；属于亲核加成反应的是（a）；属于亲核取代反应的是（d）。a.CH3CHO+NaHSO3CH3C(OH)H-SO3Na；b.CH2=CH2+Br2CCl4BrCH2CH2Br；c.C6H6+Cl2FeCl3C6H5Cl+HCl；d.CH3CH2Cl+NaCNCH3CH2CN+NaCl。5、下列化合物与硝酸银的醇溶液反应速率从大到小排列的次序为（5）。a.CH3CH2Brb.CH3CH2Clc.CH3CH2I(1)abc；(2)bca；(3)cba；(4)bac；(5)cab。2020/1/1976、下列化合物酸性由强至弱的次序为（4）。(a)C2H5OH(b)C6H5OH(c)CH3COOH(d)CH2ClCOOH(1)abcd；(2)cbda；(3)acbd；(4)dcba7、下列化合物碱性由强至弱的次序为（1）。a.甲胺b.氨c.苯胺d.对硝基苯胺(1)abcd；(2)bcad；(3)bcda；(4)abdc。四、完成下列化学方程式（每空1.5分，共24分）1、CH3CH2C(CH3)=CH2+H2SO4H3O+()()CH3CH2-C--(CH3)2O-SO3-HCH3CH2-C--(CH3)2OH2020/1/1982、H2SO4(浓)/100℃或Br2/Fe或FeCl3H3O＋3、Cu/500℃或CH3C(OH)(SO3Na)CH2CH3CH3C(OH)(CH2CH3)CNCH3C(OH)(CH2CH3)COOHCH3()SO3HH3C()()SO3HH3CBrH3CBrCH3CH(OH)CH2CH3()CH3COCH2CH3()NaHSO3NaCN()H3O+()2020/1/1994、O2NC6H4OCH3H2NC6H4OCH3H3CC6H4SO2NHC6H4OCH3CH3CH2CH2Br5、CH3CH=CH2+HBr过氧化物（）Mg/无水乙醚（）HCCH（）+（）CH3CH2CH2MgBrHCCMgBrCH3CH2CH3O2NCH3OHCl+NaOCH3()Fe/HCl()CH3SO2Cl()2020/1/1910五、合成题（14分）1、（6分）简述由苯合成间硝基对氯苯磺酸合理的合成路线。第一步（氯化），第二步（磺酸化），第三步（硝化）2、（8分）以乙炔为原料合成正丁醇，无机试剂任选。在林德拉（钯/碳酸钙/少量醋酸铅）催化下，乙炔加氢为乙烯，与溴化氢加成为溴乙烷，它与乙炔与金属钠的取代产物乙炔钠反应生成丁炔－[1]，林德拉催化下加氢为丁烯－[1]，在过氧化物存在下与溴化氢加成为1－溴丁烷，在强碱的水溶液中水解为丁醇ClSO3HNO22020/1/1911六、推断化合物的结构（22分）1、（6分）某化合物A、B、C，分子式都是C5H8。它们都能使溴的四氯化碳溶液褪色。A能与硝酸银的氨溶液生成沉淀。B、C不能。用热的高锰酸钾溶液氧化时，A得正丁酸和二氧化碳；B得乙酸和丙酸；C得丙二酸和二氧化碳。试写出A、B、C的构造简式。1、A、CH3CH2CH2CCH，B、CH3CH2CCCH3，C、CH2＝CH－CH2－CH＝CH22、（6分）某碱性化合物A（C5H13N）和过量的CH3I反应，能生成B（C8H20NI），B与AgOH作用得C（C8H21ON）。C具有强碱性，若加热C，可得D（C5H10）和(CH3)3N。D经臭氧化，再用Zn-H2O加热水解可得正丙醛和乙醛。试推测A、B、C、D的结构简式。2、A、(CH3CH2)2CHNH2，B、[(CH3CH2)2CHN(CH3)3]I，C、[(CH3CH2)2CHN(CH3)3]OH，D、CH3CH2CH=CHCH3。2020/1/19123、（10分）化合物A的分子式是C9H10O2，能溶于氢氧化钠溶液，可与羟氨、氨基脲等反应，又能与三氯化铁溶液发生显色反应，但不与托伦试剂反应。A经LiAlH4还原则生成化合物B，B的分子式为C9H12O2。A和B均能起卤仿反应。将A用Zn-Hg齐在浓盐酸中还原，可以生成化合物C，C的分子式为C9H12O，将C与NaOH溶液作用，然后与碘甲烷煮沸，得到化合物D，D的分子式为C10H14O。D用高锰酸钾溶液氧化，最后得到对甲氧基苯甲酸。试写出A、B、C、D的构造简式。A、B、C、D、CH2CCH3OHOCH2CHCH3OHOHCH2CH2CH3OHCH2CH2CH3-OCH32020/1/1913七、鉴别下列各组化合物（每题5分共10分）（1）3－已醇、2-己醇和2-己酮；（1）加次碘酸钠，能起碘仿反应的是后两者，不能的为3－已醇；2－已酮可与饱和亚硫酸钠反应生成－羟基磺酸钠白色沉淀，2－已醇不能。（2）丙烷，环丙烷，丙烯和丙炔。加溴水不褪色的为丙烷，褪色的三种加硝酸银的氨溶液，有沉淀的为丙炔，余下的二种加冷的KMnO4溶液，褪色的为丙烯，余下的为环丙烷。2020/1/1914本章要求1．对元素的发现、分类、在自然界的存在形式，以及20世纪无机化学在元素单质研究方面的重要成就和21世纪的研究前沿有初步的了解。重点了解我国的丰产元素（稀土、钛、钒、钼和钨等）及其应用和研究现状。2．掌握元素的同素异形体、元素的丰度、富勒烯、稀有气体、稀土元素、镧系收缩、对角线规则等基本概念。3．明确元素单质的几种类型及其在周期表中分布的规律和性质的递变规律。4．明确非金属单质的结构与性质关系的一般规律及主要的化学反应。5．了解八种类型金属单质的的特点，掌握典型的金属单质的性质、冶金及其主要应用，明确主族和副族金属单质的性质递变的不同规律。2020/1/1915§13.1元素的发现、分类及其在自然界的存在13.1.1元素的发现与分类金属准金属非金属稀有气体发现元素数目古代Fe,Cu,Ag,Sn,Au,Hg,PbSbC,S107世纪As117世纪ZnP218世纪Ti,Cr,Mn,Co,Ni,Sr,Y,Zr,Mo,W,Pt,Bi,,UTeH,O,N,Cl,Se,1919世纪上半叶Li,Be,Na,Mg,Al,K,Ca,V,Nb,Ru,Rh,Pd,Cd,Ba,La,Ce,Tb,Er,Ta,Os,Ir,ThB,SiBr,I2619世纪下半叶Sc,In,Ga,Ru,Cs,Pr,Nd,Sm,Gd,Dy,Ho,Tm,Yb,Tl,Po,Ra,AcGe,F,He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn2520世纪30年代Tc,Eu,Lu,Hf,Re,Fr,Pa740年代Np,Pu,Am,Cm,Bk,PmAt750年代Fm,Md,No360年代Lr,104270年代105,106280年代以来107,108,109,110,111,112,114,1166合计88（其中人工合成元素18种）71161121142020/1/191613.1.2元素在自然界的分布地球的组成6470km，地核、地幔和地壳地壳中元素的丰度（以质量百分数表示含量）我国矿产资源的特点稀有元素不稀有，丰产元素不丰富——我国钨、稀土、锑、锂、钒等稀有金属储量占世界首位，其中钨的储量占世界其它各国已知总量的3倍多，稀土为4倍多，锑占世界储量的44%——优质富铁矿较少元素OSiAlFeCaNaKMgHTi丰度48.626.37.734.753.452.742.472.000.760.422020/1/191713.1.3周期表中元素的分类●元素在元素周期表的变化规律——同一主族元素自上而下金属性增强，非金属性减弱——同一周期自左向右金属性减弱，非金属性递增——典型的金属集中于周期表左侧，非金属集中于右部，中部为过渡金属，左下方为最活泼金属，右上方为最活泼非金属。在金属与非金属之间有一条梯形的分界线，在分界线的上下是七种准金属——稀有气体和非金属元素共17种，准金属7种，金属有88种。根据物理性质可将金属元素分为四类：轻金属和脆性、展性、低熔点重金属。密度低于5g/cm3者称轻金属，大于5g/cm3者称重金属2020/1/1918H轻金属脆性重金属展性重金属低熔点重金属稀有气体非金属元素在周期表中的分类2020/1/191913.1.4主族元素的通性1.主族元素的氧化态数●氧化数（复习，第一章，氧化态或价态）——定义化合物中各原子所带的形式电荷数。规定：成键电子都归于电负性更大的原子。例，NaCl中，氯氧化数为-1，钠为+1——确定氧化数的规则（1）在单质中元素的氧化数为零（2）氧一般为-2，在OF2中为+2，在过氧化物（H2O2、Na2O2）中为-1；在超氧化物（KO2）中为-1/2（3）氢一般为+1。仅在离子型氢化物（NaH、CaH2）中为-1（4）碱金属和碱土金属分别为+1和+2；氟总是-1（5）任何化合物分子中各元素氧化数的代数和等于零；多原子离子中各元素氧化数的代数和等于该离子所带电荷数。例，SO42－2020/1/1920●主族元素氧化态数的规律––––一般规律多数氧化态数相当于原子在形式上取得ns2np6或（n-1）d10的“满层”电子构型得、失的电子数。例，IA、IIA和IIIA族主要表现出+1、+2和+3氧化数。非金属与活泼金属形成化合物时，表现出负氧化态数，卤素-1、氧族-2、氮