请从给出的3道化学题中任选一题做答

1.［化学——选修化学与技术］

请回答氯碱工业中的如下问题：

(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k__________(要求计算表达式和结果)；

(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na₂CO₃、②HCl(盐酸)、③BaCl₂，这3种试剂添加的合理顺序是_________(填序号)；

(3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①图中X、Y分别是_________、_________(填化学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________；

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应

正极：_________；负极：_________；

③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)

___________________________、___________________________。

2.［化学——选修物质结构与性质］

已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X₂Y₃，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：

(1)X元素原子基态时的电子排布式为_________，该元素的符号为_________；

(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为_________，该元素的名称是_________；

(3)X与Z可形成化合物XZ₃，该化合物的空间构型为________________________；

(4)已知化合物X₂Y₃在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ₃，产物还有ZnSO₄和H₂O，该反应的化学方程式是____________________________________；

(5)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由____________________________________。

3.［化学——选修有机化学基础］

A～J均为有机化合物，它们之间的转化如下图所示：

 
实验表明：

①D既能发生银镜反应，又能与金属钠反应放出氢气；

②核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢，且其峰面积之比为1∶1∶1；

③G能使溴的四氯化碳溶液褪色；

④1 mol J与足量金属钠反应可放出22.4 L氢气(标准状况)。

请根据以上信息回答下列问题：

(1)A的结构简式为_________(不考虑立体异构)，由A生成B的反应类型是_________反应；

(2)D的结构简式为___________________________；

(3)由E生成F的化学方程式为____________，E中的官能团有____________(填名称)，与E具有相同官能团的E的同分异构体还有____________(写出结构简式，不考虑立体异构)；

(4)G的结构简式为____________________________________；

(5)由I生成J的化学方程式为________________________。

《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  。

(A)【物质结构与性质】

有A、B、C、D、E、F六种元素，B原子得到一个电子后3p轨道全充满，A⁺比B原子形成的离子少一个电子层；C原子的p轨道半充满，形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的；D和E是位于同一主族的短周期元素，E元素的最高化合价和最低化合价的代数和为零，E在其最高价氧化物中的质量分数为46.67%；F元素的核电荷数为26。

请回答下列问题：

(1)A元素位于元素周期表中第_________周期第_________族；F元素基态原子形成的+2价阳离子的电子排布式为_________。

(2)C与B形成的CB₃分子中C原子的杂化方式是_______，其分子的空间形状是_______。

(3)另一元素X与A同主族，其第一电离能小于A，晶体XB与AB熔点较高的是_________，其理由是_______________________________________________________________。

(4)1 mol ED晶体中含有的E—D共价键的数目是_________。

(B)【实验化学】

阿司匹林(乙酰水杨酸)是由水杨酸和乙酸酐合成的：

在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间也能发生聚合反应，生成少量聚合物(副产物)。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下：

①向150 mL干燥锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡，待其溶解后，控制温度在85—90 ℃条件下反应5—10 min，然后冷却，即有乙酰水杨酸晶体析出。

②减压过滤，用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次，继续抽滤，尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上，在空气中风干。

③将粗产品置于100 mL烧杯中，搅拌并缓慢加入25 mL 饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌2—3 min，直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤，用5—10 mL蒸馏水洗涤沉淀。合并滤液于烧杯中，不断搅拌，慢慢加入15 mL 4 mol·L^-1盐酸，将烧杯置于冰水中冷却，即有晶体析出。抽滤，用冷水洗涤晶体1—2次，再抽干水分，即得产品。

请回答下列问题：

(1)第①步中，要控制温度在85—90 ℃，应采用的加热方法是___________，用这种方法加热需要的玻璃仪器有___________。

(2)在第②步中，用冷水洗涤晶体，其目的是_________________________________________、__________________________________________。

(3)在第③步中，加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是___________________________________，加入盐酸的作用是________________________________________。

(4)如何检验产品中是否混有水杨酸？___________________________________________

____________________________________________________________________。

（16分）下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

（1）写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式            。

（2）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③的杂化方式为：   

（3）按要求完成下列各题

     a．第一电离能：元素④      元素⑤（选填“＞”、“＝”、“＜”)。

     b．与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式        、       （各写一种）。

     c．元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中，可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为________________________________

     d．由X与氧气、KOH溶液构成原电池，负极会产生元素④的单质。则其负极反应式为_____________________________。

（4）由元素③和⑧形成的液态化合物Z，是非极性的直线形分子。0.2mol的Z在O₂中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为_________________________

（5）在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是：                                                。

（6）元素⑩所形成的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。 已知该原子的半径为d pm，相对原子质量为M，N_A代表阿伏加德罗常数，请回答：

晶体中该原子的配位数为      ，一个晶胞中包含的原子数目为        ；该晶体的密度为                 g·cm^－3（用字母表示，不必化简）。

【解析】考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据元素在周期表中的物质可判断，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）因为全充满或半充满是稳定的，所以根据构造原理可知Cr的外围电子排布式3d⁵4s¹。

（2）③与①形成的水果催熟剂是乙烯，乙烯中含有碳碳双键，采用的是sp²杂化。

非金属性越强，第一电离能越大，所以N＜O。氮气中含有14个电子，所以和氮气互为等电子体的分子是CO，离子是C₂^2-。N的氢化物是氨气，N的化合价处于最低价态，被双氧水氧化生成氮气。原电池中负极失去电子，所以氨气在负极的电极反应式为2NH₃－6e^－＋6OH^－===N₂＋6H₂O。

（4）S和C形成的非极性的直线形分子是CS₂，所以反应的热化学方程式为CS₂(l)＋3O₂(g)===CO₂(g)＋2SO₂(g)   ΔH＝－1075 kJ/mol

（5）F是最活泼的非金属元素，H和F形成的氢化物中含有氢键，从而导致测得的值一般高于理论值。

（6）铜形成的是面心立方最密堆积，其配位数是12，根据乙中的结构特点可知一个晶胞中包含的原子数目为8×1/8＋6×1/2＝4。根据丙图可知该晶胞的边长为，所以其密度为

（16分）下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

（1）写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式             。

（2）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③的杂化方式为：   

（3）按要求完成下列各题

     a．第一电离能：元素④       元素⑤（选填“＞”、“＝”、“＜”)。

     b．与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式        、        （各写一种）。

     c．元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中，可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为________________________________

     d．由X与氧气、KOH溶液构成原电池，负极会产生元素④的单质。则其负极反应式为_____________________________。

（4）由元素③和⑧形成的液态化合物Z，是非极性的直线形分子。0.2mol的Z在O₂中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为_________________________

（5）在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是：                                                 。

（6）元素⑩所形成的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。 已知该原子的半径为d pm，相对原子质量为M，N_A代表阿伏加德罗常数，请回答：

晶体中该原子的配位数为      ，一个晶胞中包含的原子数目为        ；该晶体的密度为                  g·cm^－3（用字母表示，不必化简）。

【解析】考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据元素在周期表中的物质可判断，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）因为全充满或半充满是稳定的，所以根据构造原理可知Cr的外围电子排布式3d⁵4s¹。

（2）③与①形成的水果催熟剂是乙烯，乙烯中含有碳碳双键，采用的是sp²杂化。

非金属性越强，第一电离能越大，所以N＜O。氮气中含有14个电子，所以和氮气互为等电子体的分子是CO，离子是C₂^2-。N的氢化物是氨气，N的化合价处于最低价态，被双氧水氧化生成氮气。原电池中负极失去电子，所以氨气在负极的电极反应式为2NH₃－6e^－＋6OH^－===N₂＋6H₂O。

（4）S和C形成的非极性的直线形分子是CS₂，所以反应的热化学方程式为CS₂(l)＋3O₂(g)===CO₂(g)＋2SO₂(g)   ΔH＝－1075 kJ/mol

（5）F是最活泼的非金属元素，H和F形成的氢化物中含有氢键，从而导致测得的值一般高于理论值。

（6）铜形成的是面心立方最密堆积，其配位数是12，根据乙中的结构特点可知一个晶胞中包含的原子数目为8×1/8＋6×1/2＝4。根据丙图可知该晶胞的边长为，所以其密度为