Question

【題目】【化學—選修3：物質結構與性質】銅、硼、硅、砷等元素的化合物是制造新型激光武器和新型太陽能電池的重要材料。回答下列問題：

（1）基態硅（2814Si）原子中，電子占據的最高能層的軌道數有______個。

（2）已知：藍色晶體（CuSO4·5H2O） 天藍色溶液 深藍色溶液深藍色晶體

①藍色晶體中陰離子的空間構型是_________；

②天藍色溶液中的陽離子是_____，其配體中心原子的雜化軌道類型是________；

③24.6g深藍色晶體（其摩爾質量為246g.mol-1）中配離子含有的σ鍵數是_____；

④實驗測得無水乙醇易溶于水，其原因是______________。

（3）砷化鎵是具有空間網狀結構的晶體，熔點為1230℃，是優良的第三代半導體材料。

①砷化鎵屬于________晶體。已知氮化硼與砷化鎵屬于同種晶體類型。則兩種晶體熔點較高的是_____（填化學式），其理由是_________。上述兩種晶體中的四種元素電負性最小的是_______（填元素符號）。

②砷化鎵晶胞結構如圖所示。其晶胞邊長為a pm，密度為_______g.cm-3。（砷化鎵的摩爾質量為M g.mol-1，阿伏伽德羅常數為NA）

【答案】 9 四面體 [Cu(H2O)4]2+ sp3 1.6NA 乙醇分子與水分子間存在氫鍵，乙醇分子和水分子都是極性分子 原子晶體 BN 二者均為原子晶體，B、N間的鍵長比Ga、As的鍵長短，鍵能大 Ga 4Mx1030/a3NA

【解析】（1）基態硅（2814Si）原子核外電子數為14，基態原子核外電子排布為1s22s22p63s23p2，電子占據的最高能層符號為M，該能層具有的原子軌道數為1+3+5=9；（2）①藍色晶體CuSO4·5H2O中陰離子SO42-，根據價層電子對互斥理論，價層電子對個數=σ鍵+孤電子對個數，SO42-中中心原子S的價層電子對為=4，孤電子對數為=0，不含孤電子對，所以空間構型是正四面體結構；②藍色晶體溶于水得到天藍色溶液中的陽離子是[Cu(H2O)4]2+；其配體H2O中心原子O原子雜化軌道數為=4，，采取sp3雜化方式；③每個配離子[Cu(NH3)4]2+含有的σ鍵數是3×4+4=16，故24.6g深藍色晶體{[Cu(NH3)4]SO4H2O }為0.1mol，其中配離子[Cu(NH3)4]2+含有的σ鍵數是0.1mol×16×NA mol-1=1.6NA；④乙醇分子與水分子間存在氫鍵，乙醇分子和水分子都是極性分子，故無水乙醇易溶于水；（3）①砷化鎵是具有空間網狀結構的晶體，熔點為1230℃，是優良的第三代半導體材料，與晶體硅相似，故砷化鎵屬于原子晶體；氮化硼與砷化鎵都屬于原子晶體，B、N間的鍵長比Ga、As的鍵長短，鍵能大，故BN晶體熔點較高；非金屬性越強，電負性越強，則B、N、Ga、As四種元素電負性最小的Ga；②一個晶胞中含有As 8×+6×=4個，Ga在內部，共4個，即一個晶胞中含有4個砷化鎵，其晶胞邊長為apm=a×10-10cm，V=a3×10-30cm3，密度為=。

點睛：本題考查了方程式的書寫、分子空間構型以及雜化類型的判斷、晶胞密度計算等知識，題目難度較大，注意相關基礎的把握和方法的積累。先根據分攤法計算每個晶胞含有多少個原子，再根據晶胞的邊長，確定晶胞的體積，再根據ρ=計算密度。

【題型】綜合題
【結束】
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【題目】【化學—選修5：有機化學基礎】PVB是重要的建筑材料。其合成路線如下(部分反應條件和產物略去)。

已知：

Ⅰ.A分子式為C2H6O,其核磁共振氫譜圖顯示有三個波峰。

Ⅲ.

回答下列問題：

（1）A的結構簡式_______，B→C的反應類型有加成反應和_______，D的官能團為_______。

（2）PVAC的名稱是___________（3）C分子中最多有_____個原子共平面。

（3）E→F的反應方程式為_____________。

（4）已知-OH直接連在不飽和C原子上不穩定，會自動發生分子內重排形成-CHO。則D的同分異構體中能與金屬Na反應產生H2的有____種。

（5）以溴乙烷為原料制備丁醛(其他無機試劑任選)，其流程圖為_____________________。

Answer 1

【答案】 CH3CH2OH 消去反應 醛基 聚乙酸乙烯酯 9 CH3COOH+CH≡CH→CH2=CH-OOCCH3 4 CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH2CH2CHO

【解析】A分子式為C2H6O,其核磁共振氫譜圖顯示有三個波峰，則A為CH3CH2OH，A氧化生成E為CH3COOH，E與乙炔發生加成反應生成F為CH3COOCH=CH2，F發生加聚反應得到PVAc為，堿性水解得到PVA（）。A在銅做催化劑的條件下氧化得到B為CH3CHO，B發生信息Ⅱ中的反應得到C為CH3CH=CHCHO，C發生還原反應生成D為CH3CH2CH2CHO，D與PVA發生信息Ⅲ中的反應得PVB。（1）A的結構簡式CH3CH2OH，根據信息Ⅱ可知，B→C的反應CH3CHO轉化為CH3CH=CHCHO，反應類型有加成反應和消去反應，D為CH3CH2CH2CHO，其官能團為醛基；（2）PVAC為，其名稱是聚乙酸乙烯酯；（3）C為CH3CH=CHCHO，選擇碳碳單鍵可以是碳碳雙鍵平面與-CHO平面共面，可以使甲基中1個H原子處于平面內，該分子中最多有9個原子共平面；（3）E→F的反應方程式為CH3COOH+CH≡CH→CH2=CH-OOCCH3；（4）已知-OH直接連在不飽和C原子上不穩定，會自動發生分子內重排形成-CHO。則CH3CH2CH2CHO的同分異構體中能與金屬Na反應產生H2的有CH2=CHCH2CH2OH、CH2=CHCH(OH)CH3、CH3CH=CHCH2OH、CH2=C(CH3)CH2OH共4種；（5）溴乙烷在氫氧化鈉的水溶液中加熱反應生成乙醇，乙醇在銅的催化氧化下生成乙醛，乙醛在稀的氫氧化鈉溶液中加熱反應生成CH3CH=CHCHO，CH3CH=CHCHO在催化劑作用下與氫氣發生加成反應生成丁醛，其流程圖為CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH2CH2CHO。