Question

1.本题包括《物质结构与性质》和《有机化学基础》两个模块的试题。2.考生只能从两个模块的试题中任选一个模块做答，不能都做，也不能各选做一部分。

《物质结构与性质》模块试题

1.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。

试回答下列问题：

（1）请写出元素o的基态原子电子排布式  ①  。

（2）d的氢化物的分子构型为  ②  ，中心原子的杂化形式为  ③  ；k在空气中燃烧产物的分子构型为  ④  ，中心原子的杂化形式为  ⑤  ，该分子是  ⑥  （填“极性”或“非极性”）分子。

（3）第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如下图，其中序号“8”代表  ⑦  （填元素符号）；其中电负性最大的是  ⑧  （填下图中的序号）。

（4）由j原子跟c原子以1∶1相互交替结合而形成的晶体，晶型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是  ⑨  ，试从结构角度加以解释：  ⑩  。

（5）i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。

若已知i的原子半径为d，N_A代表阿伏加德罗常数，i的相对原子质量为M，请回答：

①晶胞中i原子的配位数为，一个晶胞中i原子的数目为。

②该晶体的密度为（用字母表示）。

2.有A、B、C、D、E、F、G七种元素，除E为第四周期元素外其余均为短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s区，其余元素位于p区，A、E的原子外围电子层排布相同，A的原子中没有成对电子；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同；C元素原子的外围电子层排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹；D元素的第一电离能列同周期主族元素第三高；F的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍；G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。回答下列问题：

（1）写出下列元素的符号：D  ①  ，G  ②  。

（2）D的前一元素第一电离能高于D的原因：  ③  。

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

（3）由D、E、F、G形成的盐E₂DF₄、GDF₄的共熔体在冷却时首先析出的物质是  ⑥  （写化学式），原因是  ⑦  。

《有机化学基础》模块试题

3.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%，用它制成的头盔、防弹背心和刚性前后防护板，在战争中保住了很多士兵的生命，M₅纤维是线型结构且又有分子间氢键的聚合物，在三维方向x、y、z上，当方向z是聚合物主链方向时，在x方向和y方向上的氢键是其晶体结构的特征。下面是M₅纤维的合成路线（部分反应未注明条件）：

请回答：

（1）合成M₅的单体的结构简式：F  ①  ，G  ②  。

（2）反应类型：AB：  ③  ，BC：  ④  。

（3）生成A的同时可能生成的A的同分异构体：      ⑤      。

（4）写出化学反应方程式：C对苯二甲酸：    ⑥    ；DE：      ⑦       。

（5）1 mol的F与NaHCO₃溶液反应，最多耗NaHCO₃  ⑧  mol。

（6）M₅纤维分子间为什么会有氢键？请分析说明：        ⑨        。

4.现有A、B、C、D四种有机物，已知：它们的相对分子质量都是104；A是芳香烃，B、C、D均为烃的含氧衍生物，四种物质分子内均没有甲基；A、B、C、D能发生如下反应生成高分子化合物X、Y、Z（反应方程式未注明条件）：

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

请按要求填空：

（1）A的结构简式是  ①  ，Z的结构简式是  ②  。

（2）在A中加入少量溴水并振荡，所发生反应的化学方程式：          ③          。

（3）B的同分异构体有多种，其中分子中含结构的同分异构体的结构简式分别是  ④  。

Answer 1

1.①1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²  ②三角锥形  ③sp³  ④角形（或V形）  ⑤sp²  ⑥极性  ⑦Si  ⑧2  ⑨SiC（或jc，或前者）  ⑩因SiC晶体与晶体Si都是原子晶体，由于C的原子半径小，SiC中C—Si键键长比晶体Si中Si—Si键长短，键能大，因而熔、沸点高。  12  4 

2.①S  ②Mg  ③D的前一元素是P，P的3p能级为半充满状态的3p³，是稳定结构；而S元素的3p能级3p⁴，是不稳定的结构，故P的第一电离能高于S

④2  ⑤2  ⑥MgSO₄  ⑦MgSO₄的晶格能大于K₂SO₄的晶格能

说明：（3）由A、B、C形成的ABC分子为HCN，结构式为H—C≡N。

3.

①    ②

③取代（水解）    ④氧化反应

⑤

⑥+4［Ag（NH₃）₂］OH+4Ag↓+8NH₃+2H₂O

⑦+6NaOH+2NaCl+4H₂O

⑧2 mol  ⑨M₅纤维分子中有极性很强的O—H、N—H键，它们之间相互吸引可形成氢键

解析：有机合成与推断往往采用正向、逆向双向推理的方法。第①②空就是逆推的结果。第⑦空则是正向、逆向双向推理的结果。

4.

解析：本题已知A、B、C、D的相对分子质量为104，它们的结构特征明显，宜采用残基法通过计算来确定有机物的结构。根据A是芳香烃，—C₆H₅的式量为77，剩余基团的式量为104-77=27，则只能是乙烯基，且能发生加聚反应生成X，可推断A为苯乙烯（）。由②nBY（聚酯）+nH₂O得：B能发生缩聚反应，分子中含有—COOH和—OH，两个基团的式量和为62，该分子中其余结构的式量为104-62=42，相当于C₃H₆，加之它没有甲基，B发生分子内脱水可生成五元环状化合物等，都可推断B的结构简式为HOCH₂CH₂CH₂COOH；由③nC+nDZ（聚酯）+2nH₂O得：C与D反应有两个酯基生成，说明它们一是二元酸，一是二元醇，即：HOOC—CH₂—COOH和HOCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂OH，可得Z的结构为