选做题

本题有A、B两题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容，每题12分。请选择其中一题作答，若两题都作答，则以A题得分计入总分。

20A．过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。

  （1）应用于合成氨反应的催化剂（铁）的表面上存在氮原子，右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子）。则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为       。

  （2）现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe₂(OH）_n(SO₄）_3-n／2]_m，n<5，m<10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是     。（填序号）  

    A．PFS中铁显+3价          

    B．铁原子的价电子排布式是3d⁶4s²

    C．由FeSO₄溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程

    D．由下表可知气态Fe²⁺再失去一个电子比气态Mn²⁺再失去一个电子难

  （3）铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬（Ⅲ）与甲基丙烯酸根的配合物为：

①该化合物中存在的化学键类型有                                    。

②该化合物中一个Cr的配位数为       。

③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有              。

④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，与H₂O分子互为等电子体的微粒是    。（填一种即可）

⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是

____  。（填元素符号）

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150mL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 4mol / L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。

  （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？       。

R—NH₂+HCl→R—NH₂·HCl(R代表烃基)

右图是有机物M的球棍模型的示意图。

(1)请写出M的分子式：________________________________。

(2)M的同分异构体有多种，A、B、C为其中的三种，且都是芳香族化合物。已知：

①A、B、C分子的苯环上均只有两个取代基，且取代基所含的原子总数相差l；

②A、B既能与盐酸反应，又能被NaOH溶液中和，且两者苯环上的一取代物的种数相同；

③C既不与强酸反应，又不与强碱反应。

请写出A、B、C的结构简式：

A__________________，B__________________，C__________________(C任写其中的一种)。

本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两

  个选修模块的内容。请选择其中一题作答。若两题都做，则按A题评分。

A.微粒A、B、C为分子，D和F为阳离子，E为阴离子，它们都含有lO个电子；B溶

  于A后所得的物质可电离出D和E；C是重要的化石能源。将A、B和含F离子的物

  质混合后可得D和一种白色沉淀。G³⁺离子与Ar原子的电子层结构相同。请回答:

(1)基态G原子的外围电子排布式是     。在A、B、C这三种分子中，属于非极

    性分子的有      (写化学式)。

(2)下列有关B的说法中正确的是     。(填字母)

    a．在配合物中可作为配体    b．该分子的稳定性与氢键有关

    c．分子由各原子最外层均为8。的稳定结构

    d．含1 mol B的液体中有3 mol氢键

(3)根据等电子体原理，D离子的空间构型是     ，其中心原子轨道的杂化类型

  是     。

(4)构成C的中心原子可以形成多种单质，其中有一种为空间网状结

    构，右图立方体中心的“●”表示该晶体中的一个原子，请在该

    立方体的顶点上用“●”表示出与之紧邻的原子。

(5)光谱证实F与烧碱溶液反应有Na[F(OH)₄]生成，则Na[F(OH)₄]中

    不存在     。(填字母)

    a．金属键    b．离子键    c．非极性键    d．极性键

    f.配位键    g．键    h．键

B．对氨基苯磺酸是制取某些染料和药物的重要中间体，可由苯胺磺化得到：

实验室可用苯胺、浓硫酸为原料，利用右图所示实验装置合成。

实验步骤如下：

①取一个250mL的仪器a，加入10mL苯胺及几粒沸石，

  放人冷水中冷却，小心地加入18 mL浓硫酸。再分别

  装上冷凝管、温度计等。

②将a置于油浴中缓慢加热至170`180℃，维持此温度约2.5 h。

③将反应产物冷却至约50℃后，倒入盛有100mL，冷水的烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，促使晶体析出。用该烧杯中的少量冷水将a内残留的产物冲洗到烧杯中，抽滤，用少量冷水洗涤，得到粗产品。

④将粗产品用沸水溶解，冷却结晶(若溶液颜色过深，可用活性炭脱色)，抽滤，收集

  产品，晾干。(提示：100mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08 g，在100℃时可

  溶解6.67 g)

(1)仪器a的名称是      。步骤①中加入沸石的作用是      。

(2)步骤②中采用油浴加热，下列说法正确的是      。(填字母)

    A．便于控制温度  B．也可以改用水浴加热   C．温度计的水银球也可浸在油中

(3)步骤③用冷水洗涤的优点是      。

(4)步骤③和④均进行了抽滤操作，在抽滤完毕停止抽滤时，应注意先一二，然

    后         。

(5)步骤④有时需重复进行多次，其目的是      。

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】
元素H、C、N、O、F都是重要的非金属元素，Fe、Cu是应用非常广泛的金属。
（1）Fe元素基态原子的核外电子排布式为                                          。
（2）C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中键与键的个数比为    
                          。
（3）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）             
                           。
（4）在测定HF的相对分子质量时，实验测得值一般高于理论值，其主要原因是          
                                                                          。
（5）C、N两元素形成的化合物形成的原子晶体，结构类似
金刚石，甚至硬度超过金刚石，其原因是                     。
（6）右图为石墨晶胞结构示意图，该晶胞中含有C原子的个数为    。

B．【有机化学基础】
扑热息痛（学名对乙酸氨基酚）是生活中常用到的一种解热镇痛药。以苯为原料合成扑热息
痛的部分转化如下：

请回答下列问题：
（1）BC的反应类型为         ，D中官能团的名称为         。
（2）C的结构简式为                           。
（3）1mol扑热息痛与足量溶液反应，理论上消耗的物质的量为      mol。
（4）实验证明B能够与溴水反应，试写出其反应的化学方程式           。
（5）扑热息痛有多种同分异构体，同时符合下列要求的同分异构体有     种。
①苯环上有两个对位取代基；②同于氨基酸。

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】

元素H、C、N、O、F都是重要的非金属元素，Fe、Cu是应用非常广泛的金属。

（1）Fe元素基态原子的核外电子排布式为                                          。

（2）C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中键与键的个数比为    

                          。

（3）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）             

                           。

（4）在测定HF的相对分子质量时，实验测得值一般高于理论值，其主要原因是          

                                                                          。

（5）C、N两元素形成的化合物形成的原子晶体，结构类似

金刚石，甚至硬度超过金刚石，其原因是                     。

（6）右图为石墨晶胞结构示意图，该晶胞中含有C原子的个数为    。

B．【有机化学基础】

扑热息痛（学名对乙酸氨基酚）是生活中常用到的一种解热镇痛药。以苯为原料合成扑热息

痛的部分转化如下：

请回答下列问题：

（1）BC的反应类型为         ，D中官能团的名称为         。

（2）C的结构简式为                           。

（3）1mol扑热息痛与足量溶液反应，理论上消耗的物质的量为      mol。

（4）实验证明B能够与溴水反应，试写出其反应的化学方程式           。

（5）扑热息痛有多种同分异构体，同时符合下列要求的同分异构体有     种。

①苯环上有两个对位取代基；②同于氨基酸。