Question

选做题(考生只能选做一题)

1.《有机化学基础》

M₅纤维是近年来开发出的一种超高性能纤维，它比现有的防爆破材料轻35%，可用于制头盔、防弹背心和刚性前后防护板。下图是有关M₅纤维等有机物的转化关系图(部分反应未注明条件)：

请回答：

(1)写出下列物质的结构简式F____________，H____________。B的氢的核磁共振谱图中有____________种类型的氢原子吸收峰。

(2)1 mol G与Na₂CO₃溶液反应，最多消耗Na₂CO₃____________ mol。

(3)指出下列反应的反应类型：A→B____________；G→M₅____________。

(4)写出C→D反应的化学方程式：____________________________________________。

(5)试分析M₅纤维具有极高强度的原因：_______________________________________。

2.《物质结构与性质》

有A、B、C、D、E原子序数均为前20号的五种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A⁺与B^-具有相同的电子层结构，B原子得一个电子后2p轨道全满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等于其中子数。R是由A、D两元素形成的化合物；E元素原子中4s能级有2个电子。请回答：

(1)A单质、B单质、化合物R的熔点大小顺序为____________(填序号)。

①A单质＞B单质＞化合物R              ②化合物R＞A单质＞B单质

③A单质＞化合物R＞B单质              ④B单质＞化合物R＞A单质

(2)B^-的特征电子排布式为____________；在CB₃分子中C元素原子的原子轨道发生的是____________杂化，其固态时的晶体类型为____________。

(3)C的氢化物的空间构型为____________，其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是____________________________________________________________________。

(4)B、C、D三元素的电负性大小顺序为____________＞____________＞____________(填元素符号)。

(5)E与B形成的晶体M的最小单元“晶胞”如下图所示，则M的化学式为____________；如果M晶体的密度为d g·cm^-3，阿伏加德罗常数为N_A，则晶体中两个距离最近的E中心间的距离为____________ cm。

Answer 1

1.(1)      3

(2)4

(3)取代反应(或水解反应)  缩聚反应

(4)+4［Ag(NH₃)₂］OH+4Ag↓+8NH₃+2H₂O(生成铵盐也可)

(5)M₅纤维分子中有极性很强的O—H、N—H键，它们之间可形成氢键

解析：本题以新科技与有机化学相结合，对有机物的推断、结构简式、反应类型、银镜反应、核磁共振氢谱以及氢键等知识综合考查，属难题。本题可以从高聚物M₅开始采取逆推法，首先求得需要的单体H、G。再由对二甲苯到G，仔细分析反应的历程，特别是要注意所给定的反应条件，如对二甲苯先与Cl₂以1∶2的比例在光照的条件下，应该在甲基上发生取代，A→B将Cl原子水解成羟基，B→C在Cu与O₂的作用下发生催化氧化，生成醛，恰好C能发生银镜反应生成对二苯甲酸，符合推断。接着对照目标产物，可以用Cl₂取代羧基邻碳上的H原子，然后E→F是在NaOH水溶液中发生水解反应而生成酚钠，最后酸化即可得G。不难得出题目的答案。

2.(1)②  (2)2s²2p⁶  sp³不等性  分子晶体  (3)三角锥形  氨分子间形成氢键  (4)F＞N＞S  (5)CaF₂ 

解析：本题考查元素的推导，然后对熔沸点、电子排布式、晶体类型、空间构型以及电负性和晶胞的计算等知识点设计题目。首先从题目所给信息推导出各元素，B的2p轨道差一个电子为全满，应为F元素。因A⁺和B^-具有相同的电子层结构，则A为Na元素。C的p轨道有三个未成对电子，即为np³排布，又其氢化物溶解性为同族中最大，则应为N元素。D为S元素，R为Ca元素。第(1)问R为Na₂S属于离子晶体，熔点最高，A单质是钠，为固态，B单质是F₂，为气态，所以它们的熔点为R＞A＞B(固态大于气态)。第(2)问，B^-得一个电子后应是全充满，为2s²2p⁶，CB₃(NF₃)中由于N原子有孤对电子，因而属于sp³不等性杂化，属于分子晶体；(3)C的氢化物是NH₃，空间构型是三角锥形，由于其分子间能形成氢键，而沸点很高。(4)电负性也指非金属性，则F＞N＞S。(5)晶胞中Ca为1/2，F为1，化学式为CaF₂。晶胞中只含有1/2个CaF₂。设边长为a，有·78=da³，两个Ca的最短距离为。