請(qǐng)從給出的3道化學(xué)題中任選一題做答

1.［化學(xué)——選修化學(xué)與技術(shù)］

請(qǐng)回答氯堿工業(yè)中的如下問題：

(1)氯氣、燒堿是電解食鹽水時(shí)按照固定的比率k(質(zhì)量比)生成的產(chǎn)品。理論上k__________(要求計(jì)算表達(dá)式和結(jié)果)；

(2)原料粗鹽中常含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用。精制時(shí)，粗鹽溶于水過濾后，還要加入的試劑分別為①Na₂CO₃、②HCl(鹽酸)、③BaCl₂，這3種試劑添加的合理順序是_________(填序號(hào))；

(3)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上。在這種工藝設(shè)計(jì)中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽離子通過。

①圖中X、Y分別是_________、_________(填化學(xué)式)，分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%與b%的大小_________；

②分別寫出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)

正極：_________；負(fù)極：_________；

③這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié)(電)能之處在于(寫出2處)

___________________________、___________________________。

2.［化學(xué)——選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］

已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。X跟Y可形成化合物X₂Y₃，Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子。請(qǐng)回答下列問題：

(1)X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為_________，該元素的符號(hào)為_________；

(2)Y元素原子的價(jià)層電子的軌道表示式為_________，該元素的名稱是_________；

(3)X與Z可形成化合物XZ₃，該化合物的空間構(gòu)型為________________________；

(4)已知化合物X₂Y₃在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ₃，產(chǎn)物還有ZnSO₄和H₂O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________；

(5)比較X的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物穩(wěn)定性、沸點(diǎn)高低并說明理由____________________________________。

3.［化學(xué)——選修有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)］

A～J均為有機(jī)化合物，它們之間的轉(zhuǎn)化如下圖所示：

 
實(shí)驗(yàn)表明：

①D既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣；

②核磁共振氫譜表明F分子中有三種氫，且其峰面積之比為1∶1∶1；

③G能使溴的四氯化碳溶液褪色；

④1 mol J與足量金屬鈉反應(yīng)可放出22.4 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題：

(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________(不考慮立體異構(gòu))，由A生成B的反應(yīng)類型是_________反應(yīng)；

(2)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________________________；

(3)由E生成F的化學(xué)方程式為____________，E中的官能團(tuán)有____________(填名稱)，與E具有相同官能團(tuán)的E的同分異構(gòu)體還有____________(寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，不考慮立體異構(gòu))；

(4)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________________________________；

(5)由I生成J的化學(xué)方程式為________________________。

《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊試題

1.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。

試回答下列問題：

（1）請(qǐng)寫出元素o的基態(tài)原子電子排布式  ①  。

（2）d的氫化物的分子構(gòu)型為  ②  ，中心原子的雜化形式為  ③  ；k在空氣中燃燒產(chǎn)物的分子構(gòu)型為  ④  ，中心原子的雜化形式為  ⑤  ，該分子是  ⑥  （填“極性”或“非極性”）分子。

（3）第三周期8種元素按單質(zhì)熔點(diǎn)高低的順序如下圖，其中序號(hào)“8”代表  ⑦  （填元素符號(hào)）；其中電負(fù)性最大的是  ⑧  （填下圖中的序號(hào)）。

（4）由j原子跟c原子以1∶1相互交替結(jié)合而形成的晶體，晶型與晶體j相同。兩者相比熔點(diǎn)更高的是  ⑨  ，試從結(jié)構(gòu)角度加以解釋：  ⑩  。

（5）i單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示。

若已知i的原子半徑為d，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，i的相對(duì)原子質(zhì)量為M，請(qǐng)回答：

①晶胞中i原子的配位數(shù)為，一個(gè)晶胞中i原子的數(shù)目為。

②該晶體的密度為（用字母表示）。

2.有A、B、C、D、E、F、G七種元素，除E為第四周期元素外其余均為短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s區(qū)，其余元素位于p區(qū)，A、E的原子外圍電子層排布相同，A的原子中沒有成對(duì)電子；B元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數(shù)相同；C元素原子的外圍電子層排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹；D元素的第一電離能列同周期主族元素第三高；F的基態(tài)原子核外成對(duì)電子數(shù)是成單電子數(shù)的3倍；G的基態(tài)原子占據(jù)兩種形狀的原子軌道，且兩種形狀軌道中的電子總數(shù)均相同�；卮鹣铝袉栴}：

（1）寫出下列元素的符號(hào)：D  ①  ，G  ②  。

（2）D的前一元素第一電離能高于D的原因：  ③  。

（3）由A、B、C形成的ABC分子中，含有  ④  個(gè)σ鍵，  ⑤  個(gè)π鍵。

（3）由D、E、F、G形成的鹽E₂DF₄、GDF₄的共熔體在冷卻時(shí)首先析出的物質(zhì)是  ⑥  （寫化學(xué)式），原因是  ⑦  。

《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊試題

3.M₅纖維是近年來開發(fā)出的一種超高性能纖維，它比現(xiàn)有的防爆破材料輕35%，用它制成的頭盔、防彈背心和剛性前后防護(hù)板，在戰(zhàn)爭(zhēng)中保住了很多士兵的生命，M₅纖維是線型結(jié)構(gòu)且又有分子間氫鍵的聚合物，在三維方向x、y、z上，當(dāng)方向z是聚合物主鏈方向時(shí)，在x方向和y方向上的氫鍵是其晶體結(jié)構(gòu)的特征。下面是M₅纖維的合成路線（部分反應(yīng)未注明條件）：

請(qǐng)回答：

（1）合成M₅的單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：F  ①  ，G  ②  。

（2）反應(yīng)類型：AB：  ③  ，BC：  ④  。

（3）生成A的同時(shí)可能生成的A的同分異構(gòu)體：      ⑤      。

（4）寫出化學(xué)反應(yīng)方程式：C對(duì)苯二甲酸：    ⑥    ；DE：      ⑦       。

（5）1 mol的F與NaHCO₃溶液反應(yīng)，最多耗NaHCO₃  ⑧  mol。

（6）M₅纖維分子間為什么會(huì)有氫鍵？請(qǐng)分析說明：        ⑨        。

4.現(xiàn)有A、B、C、D四種有機(jī)物，已知：它們的相對(duì)分子質(zhì)量都是104；A是芳香烴，B、C、D均為烴的含氧衍生物，四種物質(zhì)分子內(nèi)均沒有甲基；A、B、C、D能發(fā)生如下反應(yīng)生成高分子化合物X、Y、Z（反應(yīng)方程式未注明條件）：

①nAX  ②nBY（聚酯）+nH₂O  ③nC+nDZ（聚酯）+2nH₂O

請(qǐng)按要求填空：

（1）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是  ①  ，Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是  ②  。

（2）在A中加入少量溴水并振蕩，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：          ③          。

（3）B的同分異構(gòu)體有多種，其中分子中含結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別是  ④  。

(A)【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

有A、B、C、D、E、F六種元素，B原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿，A⁺比B原子形成的離子少一個(gè)電子層；C原子的p軌道半充滿，形成的氫化物的沸點(diǎn)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(jià)和最低化合價(jià)的代數(shù)和為零，E在其最高價(jià)氧化物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46.67%；F元素的核電荷數(shù)為26。

請(qǐng)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(jià)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(diǎn)較高的是_________，其理由是_______________________________________________________________。

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

(B)【實(shí)驗(yàn)化學(xué)】

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(shí)，水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應(yīng)，生成少量聚合物(副產(chǎn)物)。合成乙酰水楊酸的實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(shí)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(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上，在空氣中風(fēng)干。

③將粗產(chǎn)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?xì)怏w產(chǎn)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(chǎn)品。

請(qǐng)回答下列問題：

(1)第①步中，要控制溫度在85—90 ℃，應(yīng)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(yàn)產(chǎn)品中是否混有水楊酸？___________________________________________

____________________________________________________________________。

（16分）下表為長(zhǎng)式周期表的一部分，其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。

（1）寫出上表中元素⑨原子的外圍電子排布式            。

（2）在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中，元素③的雜化方式為：   

（3）按要求完成下列各題

     a．第一電離能：元素④      元素⑤（選填“＞”、“＝”、“＜”)。

     b．與元素④所形成的單質(zhì)互為等電子體的分子、離子的化學(xué)式        、       （各寫一種）。

     c．元素④的氣態(tài)氫化物X的水溶液在微電子工業(yè)中，可作刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學(xué)方程式為________________________________

     d．由X與氧氣、KOH溶液構(gòu)成原電池，負(fù)極會(huì)產(chǎn)生元素④的單質(zhì)。則其負(fù)極反應(yīng)式為_____________________________。

（4）由元素③和⑧形成的液態(tài)化合物Z，是非極性的直線形分子。0.2mol的Z在O₂中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，298K時(shí)放出熱量215kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________________________

（5）在測(cè)定①與⑥形成化合物的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的值一般高于理論值的主要原因是：                                                。

（6）元素⑩所形成的單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示。 已知該原子的半徑為d pm，相對(duì)原子質(zhì)量為M，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，請(qǐng)回答：

晶體中該原子的配位數(shù)為      ，一個(gè)晶胞中包含的原子數(shù)目為        ；該晶體的密度為                 g·cm^－3（用字母表示，不必化簡(jiǎn)）。

【解析】考查元素周期表的結(jié)構(gòu)和元素周期律的應(yīng)用。根據(jù)元素在周期表中的物質(zhì)可判斷，①是H，②是Be，③是C，④是N，⑤是O，⑥是F，⑦是Mg，⑧S，⑨是Cr，⑩是Cu。

（1）因?yàn)槿�充滿或半充滿是穩(wěn)定的，所以根據(jù)構(gòu)造原理可知Cr的外圍電子排布式3d⁵4s¹。

（2）③與①形成的水果催熟劑是乙烯，乙烯中含有碳碳雙鍵，采用的是sp²雜化。

非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，所以N＜O。氮?dú)庵泻��?4個(gè)電子，所以和氮?dú)饣�為等電子體的分子是CO，離子是C₂^2-。N的氫化物是氨氣，N的化合價(jià)處于最低價(jià)態(tài)，被雙氧水氧化生成氮?dú)�。原電池中�?fù)極失去電子，所以氨氣在負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH₃－6e^－＋6OH^－===N₂＋6H₂O。

（4）S和C形成的非極性的直線形分子是CS₂，所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CS₂(l)＋3O₂(g)===CO₂(g)＋2SO₂(g)   ΔH＝－1075 kJ/mol

（5）F是最活潑的非金屬元素，H和F形成的氫化物中含有氫鍵，從而導(dǎo)致測(cè)得的值一般高于理論值。

（6）銅形成的是面心立方最密堆積，其配位數(shù)是12，根據(jù)乙中的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知一個(gè)晶胞中包含的原子數(shù)目為8×1/8＋6×1/2＝4。根據(jù)丙圖可知該晶胞的邊長(zhǎng)為，所以其密度為

（16分）下表為長(zhǎng)式周期表的一部分，其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。

（1）寫出上表中元素⑨原子的外圍電子排布式             。

（2）在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中，元素③的雜化方式為：   

（3）按要求完成下列各題

     a．第一電離能：元素④       元素⑤（選填“＞”、“＝”、“＜”)。

     b．與元素④所形成的單質(zhì)互為等電子體的分子、離子的化學(xué)式        、        （各寫一種）。

     c．元素④的氣態(tài)氫化物X的水溶液在微電子工業(yè)中，可作刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學(xué)方程式為________________________________

     d．由X與氧氣、KOH溶液構(gòu)成原電池，負(fù)極會(huì)產(chǎn)生元素④的單質(zhì)。則其負(fù)極反應(yīng)式為_____________________________。

（4）由元素③和⑧形成的液態(tài)化合物Z，是非極性的直線形分子。0.2mol的Z在O₂中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，298K時(shí)放出熱量215kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________________________

（5）在測(cè)定①與⑥形成化合物的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的值一般高于理論值的主要原因是：                                                 。

（6）元素⑩所形成的單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示。 已知該原子的半徑為d pm，相對(duì)原子質(zhì)量為M，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，請(qǐng)回答：

晶體中該原子的配位數(shù)為      ，一個(gè)晶胞中包含的原子數(shù)目為        ；該晶體的密度為                  g·cm^－3（用字母表示，不必化簡(jiǎn)）。

【解析】考查元素周期表的結(jié)構(gòu)和元素周期律的應(yīng)用。根據(jù)元素在周期表中的物質(zhì)可判斷，①是H，②是Be，③是C，④是N，⑤是O，⑥是F，⑦是Mg，⑧S，⑨是Cr，⑩是Cu。

（1）因?yàn)槿�充滿或半充滿是穩(wěn)定的，所以根據(jù)構(gòu)造原理可知Cr的外圍電子排布式3d⁵4s¹。

（2）③與①形成的水果催熟劑是乙烯，乙烯中含有碳碳雙鍵，采用的是sp²雜化。

非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，所以N＜O。氮?dú)庵泻��?4個(gè)電子，所以和氮?dú)饣�為等電子體的分子是CO，離子是C₂^2-。N的氫化物是氨氣，N的化合價(jià)處于最低價(jià)態(tài)，被雙氧水氧化生成氮?dú)�。原電池中�?fù)極失去電子，所以氨氣在負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH₃－6e^－＋6OH^－===N₂＋6H₂O。

（4）S和C形成的非極性的直線形分子是CS₂，所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CS₂(l)＋3O₂(g)===CO₂(g)＋2SO₂(g)   ΔH＝－1075 kJ/mol

（5）F是最活潑的非金屬元素，H和F形成的氫化物中含有氫鍵，從而導(dǎo)致測(cè)得的值一般高于理論值。

（6）銅形成的是面心立方最密堆積，其配位數(shù)是12，根據(jù)乙中的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知一個(gè)晶胞中包含的原子數(shù)目為8×1/8＋6×1/2＝4。根據(jù)丙圖可知該晶胞的邊長(zhǎng)為，所以其密度為