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 選做題

本題有A、B兩題，分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個選修課程模塊的內(nèi)容，每題12分。請選擇其中一題作答，若兩題都作答，則以A題得分計(jì)入總分。

20A．過渡元素在生活、生產(chǎn)和科技等方面有廣泛的用途。

  （1）應(yīng)用于合成氨反應(yīng)的催化劑（鐵）的表面上存在氮原子，右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子，灰色球代表鐵原子）。則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個數(shù)比為       。

  （2）現(xiàn)代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡稱PFS，化學(xué)式為：[Fe₂(OH）_n(SO₄）_3-n／2]_m，n<5，m<10}在水體中形成絮狀物，以吸附重金屬離子。下列說法中不正確的是     。（填序號）  

    A．PFS中鐵顯+3價(jià)          

    B．鐵原子的價(jià)電子排布式是3d⁶4s²

    C．由FeSO₄溶液制PFS需經(jīng)過氧化、水解和聚合的過程

    D．由下表可知?dú)鈶B(tài)Fe²⁺再失去一個電子比氣態(tài)Mn²⁺再失去一個電子難

  （3）鉻的配合物在藥物應(yīng)用、設(shè)計(jì)合成新磁材料領(lǐng)域和聚乙烯催化劑方面都有重要應(yīng)用�，F(xiàn)有鉻（Ⅲ）與甲基丙烯酸根的配合物為：

①該化合物中存在的化學(xué)鍵類型有                                    。

②該化合物中一個Cr的配位數(shù)為       。

③甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有              。

④等電子體是具有相同的價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)的分子或離子，與H₂O分子互為等電子體的微粒是    。（填一種即可）

⑤與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是

____  。（填元素符號）

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(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150mL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 4mol / L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。

  （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？       。

R—NH₂+HCl→R—NH₂·HCl(R代表烴基)

右圖是有機(jī)物M的球棍模型的示意圖。

(1)請寫出M的分子式：________________________________。

(2)M的同分異構(gòu)體有多種，A、B、C為其中的三種，且都是芳香族化合物。已知：

①A、B、C分子的苯環(huán)上均只有兩個取代基，且取代基所含的原子總數(shù)相差l；

②A、B既能與鹽酸反應(yīng)，又能被NaOH溶液中和，且兩者苯環(huán)上的一取代物的種數(shù)相同；

③C既不與強(qiáng)酸反應(yīng)，又不與強(qiáng)堿反應(yīng)。

請寫出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式：

A__________________，B__________________，C__________________(C任寫其中的一種)。

本題包括A、B兩小題，分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩

  個選修模塊的內(nèi)容。請選擇其中一題作答。若兩題都做，則按A題評分。

A.微粒A、B、C為分子，D和F為陽離子，E為陰離子，它們都含有l(wèi)O個電子；B溶

  于A后所得的物質(zhì)可電離出D和E；C是重要的化石能源。將A、B和含F(xiàn)離子的物

  質(zhì)混合后可得D和一種白色沉淀。G³⁺離子與Ar原子的電子層結(jié)構(gòu)相同。請回答:

(1)基態(tài)G原子的外圍電子排布式是     。在A、B、C這三種分子中，屬于非極

    性分子的有      (寫化學(xué)式)。

(2)下列有關(guān)B的說法中正確的是     。(填字母)

    a．在配合物中可作為配體    b．該分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)

    c．分子由各原子最外層均為8。的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

    d．含1 mol B的液體中有3 mol氫鍵

(3)根據(jù)等電子體原理，D離子的空間構(gòu)型是     ，其中心原子軌道的雜化類型

  是     。

(4)構(gòu)成C的中心原子可以形成多種單質(zhì)，其中有一種為空間網(wǎng)狀結(jié)

    構(gòu)，右圖立方體中心的“●”表示該晶體中的一個原子，請?jiān)谠?/p>

    立方體的頂點(diǎn)上用“●”表示出與之緊鄰的原子。

(5)光譜證實(shí)F與燒堿溶液反應(yīng)有Na[F(OH)₄]生成，則Na[F(OH)₄]中

    不存在     。(填字母)

    a．金屬鍵    b．離子鍵    c．非極性鍵    d．極性鍵

    f.配位鍵    g．鍵    h．鍵

B．對氨基苯磺酸是制取某些染料和藥物的重要中間體，可由苯胺磺化得到：

實(shí)驗(yàn)室可用苯胺、濃硫酸為原料，利用右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置合成。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①取一個250mL的儀器a，加入10mL苯胺及幾粒沸石，

  放人冷水中冷卻，小心地加入18 mL濃硫酸。再分別

  裝上冷凝管、溫度計(jì)等。

②將a置于油浴中緩慢加熱至170`180℃，維持此溫度約2.5 h。

③將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至約50℃后，倒入盛有100mL，冷水的燒杯中，用玻璃棒不斷攪拌，促使晶體析出。用該燒杯中的少量冷水將a內(nèi)殘留的產(chǎn)物沖洗到燒杯中，抽濾，用少量冷水洗滌，得到粗產(chǎn)品。

④將粗產(chǎn)品用沸水溶解，冷卻結(jié)晶(若溶液顏色過深，可用活性炭脫色)，抽濾，收集

  產(chǎn)品，晾干。(提示：100mL水在20℃時可溶解對氨基苯磺酸1.08 g，在100℃時可

  溶解6.67 g)

(1)儀器a的名稱是      。步驟①中加入沸石的作用是      。

(2)步驟②中采用油浴加熱，下列說法正確的是      。(填字母)

    A．便于控制溫度  B．也可以改用水浴加熱   C．溫度計(jì)的水銀球也可浸在油中

(3)步驟③用冷水洗滌的優(yōu)點(diǎn)是      。

(4)步驟③和④均進(jìn)行了抽濾操作，在抽濾完畢停止抽濾時，應(yīng)注意先一二，然

    后         。

(5)步驟④有時需重復(fù)進(jìn)行多次，其目的是      。

本題包括A、B兩小題，請選定其中一小題并在相應(yīng)的答
題區(qū)域內(nèi)作答。若多做，則按A小題評分。
A．【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
元素H、C、N、O、F都是重要的非金屬元素，F(xiàn)e、Cu是應(yīng)用非常廣泛的金屬。
（1）Fe元素基態(tài)原子的核外電子排布式為                                          。
（2）C、H元素形成的化合物分子中共有16個電子，該分子中鍵與鍵的個數(shù)比為    
                          。
（3）C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋ㄓ迷�素符號表示�?u>             
                           。
（4）在測定HF的相對分子質(zhì)量時，實(shí)驗(yàn)測得值一般高于理論值，其主要原因是          
                                                                          。
（5）C、N兩元素形成的化合物形成的原子晶體，結(jié)構(gòu)類似
金剛石，甚至硬度超過金剛石，其原因是                     。
（6）右圖為石墨晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，該晶胞中含有C原子的個數(shù)為    。

B．【有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】
撲熱息痛（學(xué)名對乙酸氨基酚）是生活中常用到的一種解熱鎮(zhèn)痛藥。以苯為原料合成撲熱息
痛的部分轉(zhuǎn)化如下：

請回答下列問題：
（1）BC的反應(yīng)類型為         ，D中官能團(tuán)的名稱為         。
（2）C的結(jié)構(gòu)簡式為                           。
（3）1mol撲熱息痛與足量溶液反應(yīng)，理論上消耗的物質(zhì)的量為      mol。
（4）實(shí)驗(yàn)證明B能夠與溴水反應(yīng)，試寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式           。
（5）撲熱息痛有多種同分異構(gòu)體，同時符合下列要求的同分異構(gòu)體有     種。
①苯環(huán)上有兩個對位取代基；②同于氨基酸。

本題包括A、B兩小題，請選定其中一小題并在相應(yīng)的答

題區(qū)域內(nèi)作答。若多做，則按A小題評分。

A．【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

元素H、C、N、O、F都是重要的非金屬元素，F(xiàn)e、Cu是應(yīng)用非常廣泛的金屬。

（1）Fe元素基態(tài)原子的核外電子排布式為                                          。

（2）C、H元素形成的化合物分子中共有16個電子，該分子中鍵與鍵的個數(shù)比為    

                          。

（3）C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋ㄓ迷�素符號表示�?u>             

                           。

（4）在測定HF的相對分子質(zhì)量時，實(shí)驗(yàn)測得值一般高于理論值，其主要原因是          

                                                                          。

（5）C、N兩元素形成的化合物形成的原子晶體，結(jié)構(gòu)類似

金剛石，甚至硬度超過金剛石，其原因是                     。

（6）右圖為石墨晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，該晶胞中含有C原子的個數(shù)為    。

B．【有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】

撲熱息痛（學(xué)名對乙酸氨基酚）是生活中常用到的一種解熱鎮(zhèn)痛藥。以苯為原料合成撲熱息

痛的部分轉(zhuǎn)化如下：

請回答下列問題：

（1）BC的反應(yīng)類型為         ，D中官能團(tuán)的名稱為         。

（2）C的結(jié)構(gòu)簡式為                           。

（3）1mol撲熱息痛與足量溶液反應(yīng)，理論上消耗的物質(zhì)的量為      mol。

（4）實(shí)驗(yàn)證明B能夠與溴水反應(yīng)，試寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式           。

（5）撲熱息痛有多種同分異構(gòu)體，同時符合下列要求的同分異構(gòu)體有     種。

①苯環(huán)上有兩個對位取代基；②同于氨基酸。