Question

1.本題包括《物質結構與性質》和《有機化學基礎》兩個模塊的試題。2.考生只能從兩個模塊的試題中任選一個模塊做答，不能都做，也不能各選做一部分。

《物質結構與性質》模塊試題

1.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表一種化學元素。

試回答下列問題：

（1）請寫出元素o的基態原子電子排布式  ①  。

（2）d的氫化物的分子構型為  ②  ，中心原子的雜化形式為  ③  ；k在空氣中燃燒產物的分子構型為  ④  ，中心原子的雜化形式為  ⑤  ，該分子是  ⑥  （填“極性”或“非極性”）分子。

（3）第三周期8種元素按單質熔點高低的順序如下圖，其中序號“8”代表  ⑦  （填元素符號）；其中電負性最大的是  ⑧  （填下圖中的序號）。

（4）由j原子跟c原子以1∶1相互交替結合而形成的晶體，晶型與晶體j相同。兩者相比熔點更高的是  ⑨  ，試從結構角度加以解釋：  ⑩  。

（5）i單質晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關系的平面圖如下圖丙所示。

若已知i的原子半徑為d，N_A代表阿伏加德羅常數，i的相對原子質量為M，請回答：

①晶胞中i原子的配位數為，一個晶胞中i原子的數目為。

②該晶體的密度為（用字母表示）。

2.有A、B、C、D、E、F、G七種元素，除E為第四周期元素外其余均為短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s區，其余元素位于p區，A、E的原子外圍電子層排布相同，A的原子中沒有成對電子；B元素基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數相同；C元素原子的外圍電子層排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹；D元素的第一電離能列同周期主族元素第三高；F的基態原子核外成對電子數是成單電子數的3倍；G的基態原子占據兩種形狀的原子軌道，且兩種形狀軌道中的電子總數均相同。回答下列問題：

（1）寫出下列元素的符號：D  ①  ，G  ②  。

（2）D的前一元素第一電離能高于D的原因：  ③  。

（3）由A、B、C形成的ABC分子中，含有  ④  個σ鍵，  ⑤  個π鍵。

（3）由D、E、F、G形成的鹽E₂DF₄、GDF₄的共熔體在冷卻時首先析出的物質是  ⑥  （寫化學式），原因是  ⑦  。

《有機化學基礎》模塊試題

3.M₅纖維是近年來開發出的一種超高性能纖維，它比現有的防爆破材料輕35%，用它制成的頭盔、防彈背心和剛性前后防護板，在戰爭中保住了很多士兵的生命，M₅纖維是線型結構且又有分子間氫鍵的聚合物，在三維方向x、y、z上，當方向z是聚合物主鏈方向時，在x方向和y方向上的氫鍵是其晶體結構的特征。下面是M₅纖維的合成路線（部分反應未注明條件）：

請回答：

（1）合成M₅的單體的結構簡式：F  ①  ，G  ②  。

（2）反應類型：AB：  ③  ，BC：  ④  。

（3）生成A的同時可能生成的A的同分異構體：      ⑤      。

（4）寫出化學反應方程式：C對苯二甲酸：    ⑥    ；DE：      ⑦       。

（5）1 mol的F與NaHCO₃溶液反應，最多耗NaHCO₃  ⑧  mol。

（6）M₅纖維分子間為什么會有氫鍵？請分析說明：        ⑨        。

4.現有A、B、C、D四種有機物，已知：它們的相對分子質量都是104；A是芳香烴，B、C、D均為烴的含氧衍生物，四種物質分子內均沒有甲基；A、B、C、D能發生如下反應生成高分子化合物X、Y、Z（反應方程式未注明條件）：

①nAX  ②nBY（聚酯）+nH₂O  ③nC+nDZ（聚酯）+2nH₂O

請按要求填空：

（1）A的結構簡式是  ①  ，Z的結構簡式是  ②  。

（2）在A中加入少量溴水并振蕩，所發生反應的化學方程式：          ③          。

（3）B的同分異構體有多種，其中分子中含結構的同分異構體的結構簡式分別是  ④  。

Answer 1

1.①1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²  ②三角錐形  ③sp³  ④角形（或V形）  ⑤sp²  ⑥極性  ⑦Si  ⑧2  ⑨SiC（或jc，或前者）  ⑩因SiC晶體與晶體Si都是原子晶體，由于C的原子半徑小，SiC中C—Si鍵鍵長比晶體Si中Si—Si鍵長短，鍵能大，因而熔、沸點高。  12  4 

2.①S  ②Mg  ③D的前一元素是P，P的3p能級為半充滿狀態的3p³，是穩定結構；而S元素的3p能級3p⁴，是不穩定的結構，故P的第一電離能高于S

④2  ⑤2  ⑥MgSO₄  ⑦MgSO₄的晶格能大于K₂SO₄的晶格能

說明：（3）由A、B、C形成的ABC分子為HCN，結構式為H—C≡N。

3.

①    ②

③取代（水解）    ④氧化反應

⑤

⑥+4［Ag（NH₃）₂］OH+4Ag↓+8NH₃+2H₂O

⑦+6NaOH+2NaCl+4H₂O

⑧2 mol  ⑨M₅纖維分子中有極性很強的O—H、N—H鍵，它們之間相互吸引可形成氫鍵

解析：有機合成與推斷往往采用正向、逆向雙向推理的方法。第①②空就是逆推的結果。第⑦空則是正向、逆向雙向推理的結果。

4.

解析：本題已知A、B、C、D的相對分子質量為104，它們的結構特征明顯，宜采用殘基法通過計算來確定有機物的結構。根據A是芳香烴，—C₆H₅的式量為77，剩余基團的式量為104-77=27，則只能是乙烯基，且能發生加聚反應生成X，可推斷A為苯乙烯（）。由②nBY（聚酯）+nH₂O得：B能發生縮聚反應，分子中含有—COOH和—OH，兩個基團的式量和為62，該分子中其余結構的式量為104-62=42，相當于C₃H₆，加之它沒有甲基，B發生分子內脫水可生成五元環狀化合物等，都可推斷B的結構簡式為HOCH₂CH₂CH₂COOH；由③nC+nDZ（聚酯）+2nH₂O得：C與D反應有兩個酯基生成，說明它們一是二元酸，一是二元醇，即：HOOC—CH₂—COOH和HOCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂OH，可得Z的結構為