题目内容
【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）
W、M、X、Y、Z是周期表前36号元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大。W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代；M的氧化物是导致酸雨的主要物质之一。X的某一种单质是大气污染物监测物之一；Y的基态原子核外有6个原子轨道处于半充满状态；Z能形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。
（1）Y3＋基态的电子排布式可表示为 。
（2）MX3－的空间构型 （用文字描述）。
（3）M可形成多种氢化物，其中MH3的碱性强于M2H4的原因是___________________
_______________________________________________________________________。
（4）根据等电子原理，WX分子的结构式为 。
（5）1 mol WX2中含有的σ键数目为 。
（6）H2X分子中X原子轨道的杂化类型为 。
（7）向Z2+的溶液中加入过量NaOH溶液，可生成Z的配位数为4的配位离子，写出该配位离子的结构式 。
(1）①1s22s22p63s23p63d3（或[Ar]3d3）(2分)
（2）平面三角形(2分)
（3）N2H4中分子N为-2价，而NH3分子中N为-3价，负电性更高，导致N原子的孤对电子更易提供出来与H+结合，故碱性更强。(3分)
（4）C≡O (2分) （5）2×6.02×1023个（或2NA）(2分)
（6）sp3 (2分) 
(2分)
【解析】
试题分析： W、M、X、Y、Z是周期表前36号元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大。W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，W是C元素，M的氧化物是导致酸雨的主要物质之一，M是N元素，X的某一种单质是大气污染物监测物之一，则X是O元素；Y的基态原子核外有6个原子轨道处于半充满状态，则Y的价电子排布为3d54s1,所以Y是Cr，Z能形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物，Z是Cu。所以（1）Y3＋基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d3（2）NO3－离子中，N的价层电子对数为3+1/2(5+1-3×2)=3,无孤对电子，所以MX3－的空间构型为平面正三角形；（3）从化合价角度分析：N2H4分子中N为-2价，而NH3分子中N为-3价，负电性更高，导致N原子的孤对电子更易提供出来与H+结合，故碱性更强。（4）CO与氮气是等电子体，结构相似，所以CO的结构式类似于氮气，存在三键结构，结构式为C≡O；
（5）CO2分子中存在2个碳氧双键，每个双键都有1个σ键，所以1molCO2分子中存在2NA（2×6.02×1023）个σ键;（6）H2O分子中，O的价层电子对数是2+1/2(6-2)=4，故O原子杂化类型为sp3杂化；（7）向Cu2+加入过量NaOH溶液，可生成四羟基合铜络离子，结构式为
考点：物质结构与性质。
（12分）【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A小题评分。
A．[物质结构与性质]
过渡元素铁可形成多种配合物，如：[Fe(CN)6]4-、Fe(SCN)3等。
（1）Fe2+基态核外电子排布式为 。
（2）科学研究表明用TiO2作光催化剂可将废水中CN-转化为OCN-、并最终氧化为N2、CO2。OCN-中三种元素的电负性由大到小的顺序为 。
（3）与CN-互为等电子体的一种分子为 （填化学式）；1mol Fe(CN)63-中含有σ键的数目为 。
（4）铁的另一种配合物Fe(CO)5熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于CCl4，据此可以判断Fe(CO)5晶体属于 （填晶体类型）。
（5）铁铝合金的一种晶体属于面心立方结构，其晶胞可看成由8个小体心立方结构堆砌而成。已知小立方体如图所示。
该合金的化学式为 。
B．[实验化学]
工业上常用水杨酸与乙酸酐反应制取解热镇痛药阿司匹林（乙酰水杨酸）。
【反应原理】
【物质性质】
试剂 | 沸点(℃) | 溶解度 | 化学性质 |
水杨酸 | 211 | 微溶于冷水，易溶于热水 | |
乙酸酐 |
| 在水中逐渐分解 | |
乙酰水杨酸 | 微溶于水 | 与碳酸钠反应生成水溶性盐 |
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【实验流程】
（1）物质制备：向125 mL的锥形瓶中依次加入4 g水杨酸、10 mL乙酸酐（密度为1.08g/mL）、0.5 mL浓硫酸，振荡锥形瓶至水杨酸全部溶解，在85℃～90℃条件下，用热水浴加热5～10 min。
①加入水杨酸、乙酸酐后，需缓慢滴加浓硫酸，否则产率会大大降低，其原因是 。
②控制反应温度85℃～90℃的原因 。
（2）产品结晶：取出锥形瓶，加入50 mL蒸馏水冷却。待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤，再洗涤晶体，抽干。简要叙述如何洗涤布氏漏斗中的晶体？ 。
（3）产品提纯：将粗产品转移至150 mL烧杯中，向其中慢慢加入试剂X并不断搅拌至不再产生气泡为止。进一步提纯最终获得乙酰水杨酸3.6 g。
①试剂X为 。
②实验中乙酰水杨酸的产率为 （已知：水杨酸、乙酰水杨酸的相对分子质量分别为138和180）。
（4）纯度检验：取少许产品加入盛有5 mL水的试管中，加入1～2滴FeCl3溶液，溶液呈浅紫色，其可能的原因是 。
下列实验操作与预期实验目的或实验结论一致的是
选项 | 实验操作及现象 | 实验目的或结论 |
A | 测同浓度的Na2CO3、CH3COONa 溶液的PH值前者大 | 酸性强弱：CH3COOH 比H2CO3强 |
B | 向某溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液有沉淀产生 | 说明此溶液中一定含SO42? |
C | 向Na2SiO3溶液中通入CO2 出现浑浊 | 非金属性强弱：C>Si |
D | 比较H2O和H2S的沸点前者大 | 非金属性：O>S |