选做题

从以下两道题中任选一道做。

1.光催化制氢是化学研究的热点之一。科学家利用含有吡啶环（吡啶的结构式为，其性质类似于苯）的化合物Ⅱ作为中间体，实现了循环法制氢，示意图如下（仅列出部分反应条件）：

（1）化合物Ⅱ的分子式为________________________________________。

（2）化合物Ⅰ合成方法如下（反应条件略，除化合物Ⅲ的结构未标明外，反应式已配平）：

化合物Ⅲ的名称是_______________________。

（3）用化合物Ⅴ（结构式见下图）代替Ⅲ作原料，也能进行类似的上述反应，所得有机产物的结构式为____________________。

（4）下列说法正确的是________________（填字母）。

A.化合物Ⅴ的名称是间羟基苯甲醛，或2羟基苯甲醛

B.化合物Ⅰ具有还原性；Ⅱ具有氧化性，但能被酸性高锰酸钾溶液氧化

C.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ都可发生水解反应

D.化合物Ⅴ遇三氯化铁显色，还可发生氧化反应，但不能发生还原反应

（5）吡啶甲酸酯可作为金属离子的萃取剂。2吡啶甲酸正丁酯（Ⅵ）的结构式见下图，其合成原料2吡啶甲酸的结构式为__________________；Ⅵ的同分异构体中，吡啶环上只有一个氢原子被取代的吡啶甲酸酯类同分异构体有____________________种。

Ⅵ

2.铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。

（1）Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu²⁺的核外电子排布式为_____________________。

（2）下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为________。

（3）胆矾CuSO₄·5H₂O可写成［Cu（H₂O）₄］SO₄·H₂O，其结构示意图如下：

下列说法正确的是_________________（填字母）。

A.在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp³杂化

B.在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键

C.胆矾是分子晶体，分子间存在氢键

D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去

（4）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成［Cu（NH₃）₄］²⁺配离子。已知NF₃与NH₃的空间构型都是三角锥形，但NF₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是_____________________。

（5）Cu₂O的熔点比Cu₂S的______________（填“高”或“低”），请解释原因____________________________。

@@1. （1）C₁₁H₁₃NO₄ （2）甲醛

（3）

（4）BC

（5） 12

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。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。
A．砷（As）在地壳中含量不大，但砷的化合物却是丰富多彩。
（1）基态砷原子的电子排布式为    ▲   ；砷与溴的第一电离能较大的是    ▲   。
（2）AsH₃是无色稍有大蒜味气体。AsH₃的沸点高于PH₃，其主要原因是    ▲   。
（3）Na₃AsO₄可作杀虫剂。AsO₄^3-的空间构型为    ▲   ，与其互为等电子体的一种分子为    ▲   。

（4）某砷的氧化物俗称“砒霜”，其分子结构如右图所示。该化合物的分子式为    ▲   ，As原子采取    ▲   杂化。
（5）GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中，每个As与    ▲   个Ga相连，As与Ga之间存在的化学键有    ▲   （填字母）。
A．离子键  B．σ键  C．π键  D．氢键  E．配位键  F．金属键  G．极性键
B．某研究小组以苯甲醛为原料，制备苯甲酸和苯甲醇。反应原理如下：

有关物质的部分物理性质如下：

（12分）A、B、C、D、E、F、G七种前四周期元素，其原子序数依次增大。A的原子中没有成对电子；B的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；D及其同主族元素的氢化物沸点变化趋势如图；F是地壳中含量最高的金属元素；G与F同主族。请回答下列问题：

（1）写出F元素基态原子的核外电子排布式              ；

（2）B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序是                （用元素符号表示）；

（3）下列有关上述元素的说法，正确的是           （填序号）；

①CA₃沸点高于BA₄，主要是因为前者相对分子质量较大

②Ni(BD)₄常温下为液态，易溶于CCl₄、苯等有机溶剂，因此固态Ni(BD)₄属于离子晶体

③C的氢化物的中心原子采取sp²杂化

④F单质的熔点高于E单质，是因为F单质的金属键较强

⑤比G的原子序数少1的元素第一电离能高于G

（4）CA₃分子的空间构型为            ，1 mol B₂A₄分子中含有         molσ键；

（5）ED是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。ED的熔点比NaCl高，其原因是                                           。

说明：O摄氏度=273K

【解析】原子中没有成对电子只有氢元素，即A是H。基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，说明这三种轨道分别是1s、2s和2p，又因为每种轨道中的电子总数相同，所以B是C。根据氢化物沸点变化趋势如图可判断，氢化物形成的晶体是分子晶体，但D的最高，沸点是100℃，说明氢化物中含有氢键，且D位于第二周期，故D是O。地壳中含量最高的金属元素是Al，即F是Al。G与F同主族，G的原子序数最大，则G是Ga。由于A、B、C、D、E、F、G的原子序数依次增大，所以C是N。

（1）Al的原子序数是13，所以基态原子的核外电子排布式1S²2S²2P⁶3S²3P¹。

（2）电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引了的大小，非金属性越强，电负性越大。C、N、O均属于同一周期元素，原子序数逐渐增大，所以非金属性逐渐增强，即电负性大小顺序为O > N > C

（3）氨气中含有氢键所以其沸点高于甲烷的，①不正确。CCl₄、苯等有机溶剂均属于非极性分子，根据相似相溶原理可判断Ni(CO)₄应为分子晶体，②不正确。氨气分子中的中心原子有4对电子对，其中有1对孤电子对，所以空间构型是三角锥形，采用sp³杂化，③不正确。镁合铝是金属，形成的是金属晶体，金属原子半径越小，金属离子的电荷数越多，金属键越强，所以④正确。比G的原子序数少1的元素是锌，由于锌的核外电子均是全充满，稳定，所以其第一电离能要大于Ga，⑤正确。

（4）在CH₂＝CH₂中含有4个C－H单键和1个碳碳双键，而双键又是又1个σ键和1个键构成的，所以1mol乙烯中含有5molσ键。

（5）氧化镁和氯化钠均属于离子晶体，形成离子晶体的离子键越强，熔点越高。形成离子键的离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，镁离子半径小于钠离子半径氧离子半径小于氯离子半径，所以氧化镁的熔点高于氯化钠的。

在最新的家用车的调查中发现，现在的家用汽车中的气体质量大都不符合标准，在被调查的不同车型、不同价位的1175辆车中，除了52辆检测合格外，其余都“毒气”超标，超标率从一两倍到七八十倍不等。汽车污染主要来源于汽车配件和材料，操控台、坐椅、车顶毡、脚底垫和所使用的零配件等汽车本身的物件，都会产生大量的有毒气体。根据上述信息，请回答下列问题：
（1）你认为有毒气体含量新车___________（填“高于”或“低于”）旧车；夏天__________（填“高于”或“低于”）冬天。
（2）其中一种有毒气体的质谱图如图所示，则由图可知该分子的相对分子质量是_________；若该分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰，则该有机物的名称为____________，其苯环上的一氯代物有__________种。
（3）以上这种物质可以用于制取炸药，请写出制取炸药的化学方程式：__________。
（4）在这些有毒气体中还有一种是以上那种物质的同系物，将一定质量的这种有机物放在氧气中充分燃烧，并将燃烧产物依次通过浓硫酸和碱石灰，分别增重9g和35.2g，则该有机物的分子式为_______________，其同分异构体有___________种，试写出其苯环的一氯代物只有一种时的结构简式____________。