選做題

本題有A、B兩題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修課程模塊的內容，每題12分。請選擇其中一題作答，若兩題都作答，則以A題得分計入總分。

20A．過渡元素在生活、生產和科技等方面有廣泛的用途。

  （1）應用于合成氨反應的催化劑（鐵）的表面上存在氮原子，右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子，灰色球代表鐵原子）。則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個數比為       。

  （2）現代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡稱PFS，化學式為：[Fe₂(OH）_n(SO₄）_3-n／2]_m，n<5，m<10}在水體中形成絮狀物，以吸附重金屬離子。下列說法中不正確的是     。（填序號）  

    A．PFS中鐵顯+3價          

    B．鐵原子的價電子排布式是3d⁶4s²

    C．由FeSO₄溶液制PFS需經過氧化、水解和聚合的過程

    D．由下表可知氣態Fe²⁺再失去一個電子比氣態Mn²⁺再失去一個電子難

  （3）鉻的配合物在藥物應用、設計合成新磁材料領域和聚乙烯催化劑方面都有重要應用�，F有鉻（Ⅲ）與甲基丙烯酸根的配合物為：

①該化合物中存在的化學鍵類型有                                    。

②該化合物中一個Cr的配位數為       。

③甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有              。

④等電子體是具有相同的價電子數和原子數的分子或離子，與H₂O分子互為等電子體的微粒是    。（填一種即可）

⑤與鉻同周期的所有元素中基態原子最外層電子數與鉻原子相同的元素是

____  。（填元素符號）

在生成乙酰水楊酸的同時，水楊酸分子之間也能發生聚合反應，生成少量聚合物(副產物）。合成乙酰水楊酸的實驗步驟如下：

①向150mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸，振蕩，待其溶解后，控制溫度在85℃～90℃條件下反應5～10 min，然后冷卻，即有乙酰水楊酸晶體析出。

②減壓過濾，用濾液淋洗錐形瓶，直至所有晶體收集到布氏漏斗中。抽濾時用少量冷水洗滌晶體幾次，繼續抽濾，盡量將溶劑抽干。然后將粗產品轉移至表面皿上，在空氣中風干。

③將粗產品置于100 mL燒杯中，攪拌并緩慢加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液，加完后繼續攪拌2～3 min，直到沒有二氧化碳氣體產生為止。過濾，用5～10 mL蒸餾水洗滌沉淀。合并濾液于燒杯中，不斷攪拌，慢慢加入15 mL 4mol / L鹽酸，將燒杯置于冰水中冷卻，即有晶體析出。抽濾，用冷水洗滌晶體1～2次，再抽干水分，即得產品。

  （1）第①步中，要控制溫度在85℃～90℃，應采用的加熱方法是   ，用這種方法加熱需要的玻璃儀器有     。

  （2）在第②步中，用冷水洗滌晶體，其目的是    、   。

  （3）在第③步中，加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是    ，加入鹽酸的作用是    。

  （4）如何檢驗產品中是否混有水楊酸？       。

R—NH₂+HCl→R—NH₂·HCl(R代表烴基)

右圖是有機物M的球棍模型的示意圖。

(1)請寫出M的分子式：________________________________。

(2)M的同分異構體有多種，A、B、C為其中的三種，且都是芳香族化合物。已知：

①A、B、C分子的苯環上均只有兩個取代基，且取代基所含的原子總數相差l；

②A、B既能與鹽酸反應，又能被NaOH溶液中和，且兩者苯環上的一取代物的種數相同；

③C既不與強酸反應，又不與強堿反應。

請寫出A、B、C的結構簡式：

A__________________，B__________________，C__________________(C任寫其中的一種)。

本題包括A、B兩小題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩

  個選修模塊的內容。請選擇其中一題作答。若兩題都做，則按A題評分。

A.微粒A、B、C為分子，D和F為陽離子，E為陰離子，它們都含有lO個電子；B溶

  于A后所得的物質可電離出D和E；C是重要的化石能源。將A、B和含F離子的物

  質混合后可得D和一種白色沉淀。G³⁺離子與Ar原子的電子層結構相同。請回答:

(1)基態G原子的外圍電子排布式是     。在A、B、C這三種分子中，屬于非極

    性分子的有      (寫化學式)。

(2)下列有關B的說法中正確的是     。(填字母)

    a．在配合物中可作為配體    b．該分子的穩定性與氫鍵有關

    c．分子由各原子最外層均為8。的穩定結構

    d．含1 mol B的液體中有3 mol氫鍵

(3)根據等電子體原理，D離子的空間構型是     ，其中心原子軌道的雜化類型

  是     。

(4)構成C的中心原子可以形成多種單質，其中有一種為空間網狀結

    構，右圖立方體中心的“●”表示該晶體中的一個原子，請在該

    立方體的頂點上用“●”表示出與之緊鄰的原子。

(5)光譜證實F與燒堿溶液反應有Na[F(OH)₄]生成，則Na[F(OH)₄]中

    不存在     。(填字母)

    a．金屬鍵    b．離子鍵    c．非極性鍵    d．極性鍵

    f.配位鍵    g．鍵    h．鍵

B．對氨基苯磺酸是制取某些染料和藥物的重要中間體，可由苯胺磺化得到：

實驗室可用苯胺、濃硫酸為原料，利用右圖所示實驗裝置合成。

實驗步驟如下：

①取一個250mL的儀器a，加入10mL苯胺及幾粒沸石，

  放人冷水中冷卻，小心地加入18 mL濃硫酸。再分別

  裝上冷凝管、溫度計等。

②將a置于油浴中緩慢加熱至170`180℃，維持此溫度約2.5 h。

③將反應產物冷卻至約50℃后，倒入盛有100mL，冷水的燒杯中，用玻璃棒不斷攪拌，促使晶體析出。用該燒杯中的少量冷水將a內殘留的產物沖洗到燒杯中，抽濾，用少量冷水洗滌，得到粗產品。

④將粗產品用沸水溶解，冷卻結晶(若溶液顏色過深，可用活性炭脫色)，抽濾，收集

  產品，晾干。(提示：100mL水在20℃時可溶解對氨基苯磺酸1.08 g，在100℃時可

  溶解6.67 g)

(1)儀器a的名稱是      。步驟①中加入沸石的作用是      。

(2)步驟②中采用油浴加熱，下列說法正確的是      。(填字母)

    A．便于控制溫度  B．也可以改用水浴加熱   C．溫度計的水銀球也可浸在油中

(3)步驟③用冷水洗滌的優點是      。

(4)步驟③和④均進行了抽濾操作，在抽濾完畢停止抽濾時，應注意先一二，然

    后         。

(5)步驟④有時需重復進行多次，其目的是      。

本題包括A、B兩小題，請選定其中一小題并在相應的答
題區域內作答。若多做，則按A小題評分。
A．【物質結構與性質】
元素H、C、N、O、F都是重要的非金屬元素，Fe、Cu是應用非常廣泛的金屬。
（1）Fe元素基態原子的核外電子排布式為                                          。
（2）C、H元素形成的化合物分子中共有16個電子，該分子中鍵與鍵的個數比為    
                          。
（3）C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為（用元素符號表示）             
                           。
（4）在測定HF的相對分子質量時，實驗測得值一般高于理論值，其主要原因是          
                                                                          。
（5）C、N兩元素形成的化合物形成的原子晶體，結構類似
金剛石，甚至硬度超過金剛石，其原因是                     。
（6）右圖為石墨晶胞結構示意圖，該晶胞中含有C原子的個數為    。

B．【有機化學基礎】
撲熱息痛（學名對乙酸氨基酚）是生活中常用到的一種解熱鎮痛藥。以苯為原料合成撲熱息
痛的部分轉化如下：

請回答下列問題：
（1）BC的反應類型為         ，D中官能團的名稱為         。
（2）C的結構簡式為                           。
（3）1mol撲熱息痛與足量溶液反應，理論上消耗的物質的量為      mol。
（4）實驗證明B能夠與溴水反應，試寫出其反應的化學方程式           。
（5）撲熱息痛有多種同分異構體，同時符合下列要求的同分異構體有     種。
①苯環上有兩個對位取代基；②同于氨基酸。

本題包括A、B兩小題，請選定其中一小題并在相應的答

題區域內作答。若多做，則按A小題評分。

A．【物質結構與性質】

元素H、C、N、O、F都是重要的非金屬元素，Fe、Cu是應用非常廣泛的金屬。

（1）Fe元素基態原子的核外電子排布式為                                          。

（2）C、H元素形成的化合物分子中共有16個電子，該分子中鍵與鍵的個數比為    

                          。

（3）C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為（用元素符號表示）             

                           。

（4）在測定HF的相對分子質量時，實驗測得值一般高于理論值，其主要原因是          

                                                                          。

（5）C、N兩元素形成的化合物形成的原子晶體，結構類似

金剛石，甚至硬度超過金剛石，其原因是                     。

（6）右圖為石墨晶胞結構示意圖，該晶胞中含有C原子的個數為    。

B．【有機化學基礎】

撲熱息痛（學名對乙酸氨基酚）是生活中常用到的一種解熱鎮痛藥。以苯為原料合成撲熱息

痛的部分轉化如下：

請回答下列問題：

（1）BC的反應類型為         ，D中官能團的名稱為         。

（2）C的結構簡式為                           。

（3）1mol撲熱息痛與足量溶液反應，理論上消耗的物質的量為      mol。

（4）實驗證明B能夠與溴水反應，試寫出其反應的化學方程式           。

（5）撲熱息痛有多種同分異構體，同時符合下列要求的同分異構體有     種。

①苯環上有兩個對位取代基；②同于氨基酸。