（6分）科学家预言，燃料电池将成为20世纪获得电力的重要途径。因为燃料电池有很多的优点。它的能量转化率比火力发电高一倍多，环境污染少，节能。按燃料电池化学成分的不同，有氢、一氧化碳、联氨、醇和烃等类型；按电解液的性质不同，可分为碱性、酸性、熔盐和固体电解质、高聚物电解质、离子交换膜等类型。

以渗透于多孔基质惰性导电物材料为电极，用35%～50%KOH为电解液，天然气和空气为原料，构成的电池为碱性燃料电池。请写出：

阳极反应：                         ；阴极反应：                         ；

电池总反应式：                                              。

用两种或多种碳酸盐的低熔点混合物为电解质，例如Li₂CO₃ 52%、Na₂CO₃ 48%，采用吸渗锦粉作阴极，多孔性氧化镁作阳极，以含一氧化碳为主要成分的阳极燃料气，混有CO₂的空气为阴极燃气，在650℃电池中发生电极反应，这种电池在国外已经问世。请写出有关的反应式。

阳极反应：                         ；阴极反应：                         ；

电池总反应式：                                             。

（10分）今有一金属卤化物A，在水溶液中完全电离，生成一种阴离子和一种阳离子，个数比为4∶1。取4.004g　A溶于水，加入过量AgNO₃溶液，生成2.294g白色沉淀。经测定，阳离子由X和Y两种元素构成，结构呈正方体状，十分对称。任意两个相离最远的X原子的连线为此离子的三重轴，任意两个相离最远的Y原子的连线为此离子的四重轴（n重轴表示某物质绕此轴旋转360°/n的角度，不能察觉其是否旋转过）。

6-1  写出A的化学式　　　　　　　　（阴阳离子分开写）

6-2  写出X和Y的元素符号　　　　　、　　　　　

6-3  在右框中画出A溶液中阳离子的结构：

6-4  小明把一种常见含X的二元化合物的晶胞去掉所有的X原子，发现剩余部分与A溶液中阳离子的结构竟十分相似。这种常见二元化合物是　　　　　。

6-5  你认为A溶液中阳离子中，同种原子间存在着什么样的作用力，并简略说明你的依据：

（10分）疏水作用是决定生物分子的结构和性质的重要因素，特别是在蛋白质的折叠，药物分子与受体（蛋白质、DNA等）的相互作用中扮演着重要的角色。非极性化合物例如苯、环己烷在水中的溶解度非常小，与水混合时会形成互不相溶的两相，即非极性分子有离开水相进入非极性相的趋势，即所谓的疏水性（Hydrophobicity），非极性溶质与水溶剂的相互作用则称为疏水效应。

5-1  有关相似相溶原则可以用热力学自由能的降低来理解。（△G＜0；△G＝△H－T△S，式中ΔＨ是焓变，代表降低体系的能量因素；ΔＳ是体系熵增的因素。在常温下（25° C），非极性溶质溶于水焓的变化（△H）通常较小，有时甚至是负的，似乎是有利于溶解的；但实际上溶解度不大！请分析原因。

5-2  疏水基团之间的相互作用通常被认为是没有方向性的，但是最近对剑桥晶体结构数据库（CSD）和蛋白质晶体结构数据库（PDB）的研究发现，疏水作用是有方向倾向性的。请分析富电子的吲哚芳环与苯环、缺电子的恶唑环与苯环的可能接触方式，画出示意图。

5-3  下面的研究有助于进一步揭示疏水效应和疏水作用的本质。芳香化合物在水中的溶解度其实也不是很小，这取决于相互间的氢键作用，该氢键是因为什么而产生？_________；Na^＋，K^＋ 等阳离子能与有些芳香化合物很好的互溶取决于                。

（9分）化合物（A）是我国蟾蜍皮中的一种物质，由（B）合成该化合物的路线如下：

BCDEFA

4-1       写出C～F各物质的结构简式；

4-2       写出a、b的反应条件或使用的无机试剂；

4-3       E→F中吡啶（）的作用是什么？

（9分）在真空下，在230℃时分解，CsB₃H₈可产生下列化学反应：

□CsB₃H₈□Cs₂B₉H₉＋□Cs₂B₁₀H₁₀＋□Cs₂B₁₂H₁₂＋□CsBH₄＋□H₂

3-1       配平上述反应。单线桥标明电子的转移方向和数目。

3-2       不用硼氢化物的钠盐进行实验的原因是

3-3       B₉H₉^2－离子可通过B₁₀H₁₀^2－离子的热分解得到。已知B₉H₉^2－为三角棱柱的三个面上带三个“帽子”，而B₁₀H₁₀^2－的结构为上下两个四边形在上下各带一个“帽子”。两种离子围成的封闭多面体均只有三角形面。则B₉H₉^2－离子较B₁₀H₁₀^2－离子             （填“稳定”或“不稳定”）。

3-4       B₁₂H₁₂^2－是一个完整的封闭二十面体，可用NaBH₄与B₂H₆反应制备其钠盐。已知产物中化合物只有一种。试写出制备Na₂B₁₂H₁₂的化学反应方程式。

（13分）光气学名“碳酰氯”，化学式COCl₂，是窒息性毒剂之一。

2-1  光气化学性质活泼，具有酰卤的典型反应，易发生水解、氨解和醇解。

（1）光气与足量乙醇反应所得产物的化学名称是             ；

（2）光气与足量氨气反应的化学方程式                                        ；

（3）足量苯在AlCl₃催化剂作用下与光气反应所得产物的结构简式                ；

（4）光气与苯胺分两步反应可得异氰酸苯酯，中间产物的结构简式是             ，异氰酸苯酯的结构简式是                                。

2-2  实验室可用四氯化碳和发烟硫酸（H₂SO₄?SO₃）反应制备光气，写出化学方程式。

2-3  BTC是一种稳定的白色结晶体，熔点为78～82℃，沸点为203～206℃。1mol BTC可在一定条件下分解产生3mol光气，所以又被称为“三光气”。工业上可以利用碳酸二甲酯的氯代反应制备BTC。BTC的反应活性与光气类似，可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羟胺等多种化合物反应，因此低毒性的BTC在化学反应中完全可替代剧毒（被禁用）的光气合成相关的化工产品。

（1）BTC分子中所有氯原子都等价，试写出结构简式

（2）除毒性外，BTC比光气还有什么优点？

2-4  2004年6月15日福建省物质结构研究所（简称物构所）一下属企业，因实验操作不当造成有毒光气泄漏。造成１人死亡，260多人送医院救治。光气遇热按照下式分解：COCl₂(g)＝CO(g)＋Cl₂(g)，K_p＝4.44×10^－2（668K，K为标准平衡常数），在密闭容器中，当混合气体总压力为300kPa时，计算该混合气体的平均分子量。

（12分）最近出版的“重大发现记实”中，Cute教授发表了关于外星文明遗迹的研究结果。他认为外星人与人类非常相似，他们可能在亿万年前来过地球，留下了非常奇异的碑记。一些碑文已经破译被证明是外星人当地大学的大学生所用的普通化学教科书的几章。这些内容的最初几行就相当今人，看上去象是那个奇妙的世界里的物质定律，与我们的星球所遵循的规律不同。特别是原子结构也用四个量子数来描述，只有一个重大的区别：

n＝1，2，3……

L＝0，1，2，3，…，(n－1)

M＝－2L，－(2L－1)，…，－1，0，＋1，…，＋(2L－1)，＋2L

M_S＝＋1/2，－1/2

Cute教授允诺要继续发表相关研究，一旦他找到了财政支持，将继续他的破译工作并描述出X星球上的周期表和一些基础化学内容。然而以揭示的碑文内容就足以预见一些重要事实。

1-1  试创造出X周期表的前两个周期，为简便起见，用我们的化学符号来表示与我们原子有相同电子的X原子；

1-2  猜测在那里可用作洗涤和饮用的X－水可能是什么？写出全部可能，并说明理由。依据你所构造的X周期表，写出他的化学式。

1-3  写出“甲烷（X的氢化物）在氧气中燃烧”的反应，这是给人类提供能量和热源的主要过程；解释你选择X元素的原因？

（10分）1.287g碳酸晶体样品A与过量的盐酸反应放出100.8mL气体（标准状况）。取另一种碳酸钠晶体样品B0.696g，用10mL的1mol/L H₂SO₄溶解，全部溶解后，逐滴滴入2mol/LNaOH溶液，至溶液呈中性时，用去NaOH溶液7mL。

通过计算确定：

8-1．碳酸钠晶体A的化学式。

8-2．两种碳酸钠晶体样品的组成是否相同？

（10分）碘酸钾在酸性条件下是一种强氮化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质反应时被还原为单质碘。碘酸钾在常温下稳定，但加热至560℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下图所示。①中的反应为：6I₂+11KC1O₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KC1+3C1₂

7-1．步骤②中，不能用HI的原因是：

7-2．有人认为①中由不碘单质制出了氯单质，说明碘单质的氧化性强于氯气，你认为是否正确？为什么？

7-3． 实验中涉及两次过滤，在实验室进行过滤时用到的玻璃仪器有：

7-4．步骤⑧用氢氧化钾调节溶液有pH，反应的化学方程式为：

7-5．碳酸钾的溶解度如下：

步骤11得到碘酸钠晶体，你的建议方法是：

（10分）A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大。B、C、D同周期，C是本周期原子半径最小的元素；A、C同主族，二者可形成两种常见的化合物，其中一种是常见的严重的大气污染物；B的最外层电子数比其最内层电子数少1。试回答下列问题：

6-1．B和D形成的化合物是离子化合物，请画出其电子式：（                 ）。

6-2．写出D的元素符号及实验室制取D的单质的化学方程式。

D的元素符号：

化学方程式：

6-3．D与碘可以相互化合生成“互化物”ID，其化学性质跟D单质相似。ID中I的化合价是多少？写出ID与水反应的化学方程式。

化合价是：

化学方程式：

6-4．写出化合物B₂A₂的两种用途并说明理由？