选考[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质...

选考[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质(缩写为HB或HGB)。与正常血红蛋白相比，硫血红蛋白不能与氧呈可逆的结合，因此失去携带氧的能力。下图所示为硫血红蛋白的结构。请回答下列问题：

（1）硫血红蛋白中所含非金属元素中电负性最大元素是_____，第一电离能最大的元素的原子是__。

（2）根据等电子体原理推断氧元素的一种同素异形体O3是______分子(填“极性”或“非极性”)。浓硫酸粘度较大的原因是___________。

（3）硫血红蛋白中C原子的杂化方式为__________。在图中用“→”标出N和Fe2+形成的配位键。

（4）铁的金属密堆积方式为体心立方结构，结构如图所示。

则晶胞中铁原子的配位数为__________。如果铁原子的半径为r pm，列式并计算出该堆积方式的空间利用率_______________。

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【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

（1）含碳物质不完全燃烧会产生CO。血红蛋白中含有Fe2+，CO易与血红蛋白结合成稳定的配合物而使人中毒，写出铁离子(Fe3+)的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　 ，CO有多种等电子体，其中常见的一种分子是　　　　　　 。利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等，已知一个COCl2分子中每个原子最外层都形成8电子的稳定结构，则一个COCl2分子内含有　　　　 个δ键，C原子的杂化方式为　　　　　 。Fe(CO)5等在一定条件下分解生成CO和铁，反应过程中断裂的化学键是　　　　　　　　　 ，形成的化学键是　　　　　　　　　　　 。

（2）A、B均为短周期金属元素。依据下表数据，回答问题：

写出A原子的电子排布图　　　　　　　　　　　　　 ，Al原子的第一电离能　　　　 （填：“大于”、“小于”或“等于”）738 kJ·mol-1，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）下图是一种镍（Ni）镧（La）合金储氢后的晶胞结构图。该合金储氢后，含0.5mol Ni的合金可吸附氢气的体积（标况）为　　　　　　 。

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[化学——选修3物质结构与性质l(15分)三聚氰胺（）俗称。蛋白精”，可以由下列反应合成：CaO+3CCaC2+CO↑，CaC2+N2CaCN2+C，CaCN2+2H2O=NH2CN+Ca(OH)2，NH2CN与水反应生成尿素[CO(NH2)2]，尿素合成三聚氰胺。

（1）写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：　　　 ；CaCN2中阴离子为CN22一，与CN22一互为等电子体的分子有N2O和　　　　 （填化学式），由此可以推知CN22一的空间构型为____。

（2）三聚氰胺中氮原子的杂化方式有　　　　　　　 。

（3）一些不法商家常在牛奶中加入三聚氰胺和三聚氰酸来提高“蛋白质”的含量，人在摄人三聚氰胺和三聚氰酸()后，两者之间易通过　　　　　　　 结合，在肾脏内易形成结石。

（4）钙的氧化物有CaO和CaO2两种，其晶胞结构如下图所示，CaO晶体中Ca2+的配位数为　　　　 ，Ca2+采取的堆积方式为　　 　　 。已知CaO2密度是ρg·cm－3，晶胞结构如图所示，则CaO2晶胞中距离最近的两个钙离子间的距离为　　　　　 cm（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA）。

（5）配位化合物K3[ Fe( CN)n]遇亚铁离子会产生蓝色沉淀，因此可用于检验亚铁离子，已知铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，求n=　　　　　　　 。

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决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。

(1)紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因:　。

组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是　　　。

(2)C、—CH3(甲基)、C都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法中正确的是(　　)

A.它们均由甲烷去掉一个氢原子所得

B.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化

C.C与NH3、H3O+互为等电子体,几何构型均为三角锥形

D.C中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面

E.两个—CH3(甲基)或一个C和一个C结合均可得到CH3CH3

(3)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越强,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是　　　。

(4)某配合物的分子结构如下图所示,其分子内不含有　　　(填序号)。

A.离子键　B.极性键　C.金属键　D.配位键　E.氢键　F.非极性键

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[物质结构与性质一选修3]

种类繁多的碳族元素的单质及其化合物，有着重要的研究价值。

(1)锗(Ge)的含量十分稀少，但它被广泛应用于电子、光学、化工、生物医学、能源及其他高新科技领域。

①现代化学中，常利用__________上的特征谱线来鉴定元素。基态锗原子中，核外能级最高的原子轨道上，具有的电子数为___________。

②通常状况下GeCl4是无色液体，易挥发，其熔点为-51.50C，沸点为86.55℃，能溶于乙醚。由此可推知GeCl4应属于共价化合物，其理由是_______，也即氯和锗两元素的电负性相差应该_______1.7(填“小于”或“大于”)。

(2)在硅酸盐中，如图a所示为四面体结构，它可以通过公用顶角0原子，形成链状层状、岛状和网状结构的不同硅酸盐。图b表示由n个四面体连接成的硅酸根，其中Si的杂化形式为_____，Si与O的原子个数比为________，化学式可表示为__________。

(3)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，如图(a)所示。图(b)是一个石墨的六方晶胞示意图。

①请在图中画出晶胞沿c轴的投影 (用“·”标出碳原子位置即可)_________。

②假设石墨晶胞高为h cm，C-C键长为r cm，则石墨晶体密度的表达式为__________g.cm-3(阿伏加德罗常数为NA)。

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【化学选修3：物质结构与性质】（15分）A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期中五种常见元素,其相关信息如下表:

请回答下列问题:

（1）C在元素周期表中位于第　 周期、第　 族；D的基态原子核外电子排布式是　 　　 　 。

（2）B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序为(用化学符号表示,下同)　　 　　 ,B、D的简单氢化物中稳定性较大的是　 　　 　 。

（3）B的常见单质和C的单质按物质的量比1∶2反应生成的化合物中化学键的类型为　　 　　　　 ;该化合物属于　　 　　　　 晶体。

（4）E形成的黑色磁性晶体发生铝热反应的化学方程式是　 　　　 　 。

（5）已知:2AB(g)+B2(g)2AB2(g)　　 ΔH=-566.0 kJ·mol-1

D(s)+B2(g)DB2(g) ΔH=-296.0 kJ·mol-1

处理含AB、DB2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为固态单质D,请写出此反应的热化学方程式:　　　　　 。

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（化学——选修3：物质的结构与性质）

钛有“生物金属”和“未来金属”之称，钛及其化合物的应用正越来越受到人们的关注。

（1）基态钛原子外围电子的轨道表达式为___________。与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有___种。

（2）金属钛的熔点、硬度均比铝大，可能的原因是____。

（3）TiCl4是氯化法制取钛的中间产物。TiCl4和SiCl4在常温下都是液体，分子结构相同。采用蒸馏的方法分离TiCl4和SiCl4的混合物，先获得的馏分是__________ (填化学式)。

（4）半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合，其结构如图所示。

①组成该物质的元素中，电负性最大的是__________ (填元素名称)。

②M中碳原子的杂化形式有___________种。

③M中不含__________ (填字母代号)。

a．π键　 　　b．σ键　 c．配位键

d．氢键　 　　e．离子键

（5）①金属钛晶体中原子采用面心立方最密堆积，则晶胞中钛原子的配位数为_____。

②设钛原子的直径为d cm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，钛原子的摩尔质量为M g·mol－1，则晶体钛的密度为________g·cm－3。

③金属钛晶胞中有若干个正四面体空隙，如图中a、b、c、d四个钛原子形成一个正四面体，其内部为正四面体空隙，可以填充其他原子。若晶胞中所有的正四面体空隙中都填充氢原子，那么形成的氢化钛的化学式为__________。

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[化学——选修3：物质结构与性质】

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种元素，A的一种同位素可用于考古中测定生物的死亡年代； B与A同周期，其s能级电子数比p能级电子数多；C原子的最外层电子数是次外层的3倍；D与B同主族；E的原子序数为29。回答下列问题：

（1）五种元素中第一电离能最大的是　　　　　　　　　　　　 （填元素符号），其中D原子价电子排布图为　　　　　　　　　　　　　　 。　　

（2）元素B的简单气态氢化物的沸点　　　　 （填“高于”或“低于”）元素A的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是　　 ； A的简单气态氢化物中心原子的杂化轨道类型为　　　　　 。

（3）BC3-的立体构型为　　　　　　 ，与其互为等电子体的分子是　　　　　　 （写化学式）。

（4）EC在加热条件下容易转化为E2C，从原子结构的角度解释原因　　　　　　　　 ；E原子的外围电子排布式为　　　　　　　　 ，E晶体的堆积方式为　　　　 （填序号）

①简单立方堆积　　　　　　　　　　　 ②体心立方堆积　　

③六方最密堆积　　　　　　　　　　　 ④面心立方最密堆积

（5）硼与D可形成一种耐磨材料F，其结构与金刚石相似（如右图），可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成。写出合成F的化学方程式：　　　　　　　　　　　 。F的晶胞边长为a pm，则该晶体密度的表达式为　　　　　　　 g·cm-3。 (用含a、NA的式子表示，不必化简）。

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【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）金属钛（Ti）被誉为21世纪金属，具有良好的生物相容性，它兼具铁的高强度和铝的低密度。其单质和化合物具有广泛的应用价值。氮化钛（Ti3N4）为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。以TiCl4为原料，经过一系列反应可以制得Ti3N4和纳米TiO2（如图1）。

上图中的M是短周期金属元素，M的部分电离能如下表：

请回答下列问题：

（1）Ti的基态原子外围电子排布式为________________；

（2）M是_________（填元素符号），该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积，配位数为___________；

（3）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图2所示。化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有__________个，化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为________________；

（4）有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图3所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为_____________g·cm－3（NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式）。该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有___________个；

（5）科学家通过X－射线探明KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似。且知三种离子晶体的晶格能数据如下：

KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为________________。

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【化学—选修5：有机化学基础】（15分）

苯的同系物是人类最早认识的芳香族化合物，其中对二甲苯（英文名称p—xylene，缩写为PX）是化学工业的重要原料。

（1）写出PX的结构简式______________。

（2）PX可能发生的反应有_____　　 __、___　　 _____。（填反应类型，只填两种。）

（3）有机物M存在如下图所示的转化关系，其中A 是PX的一种同分异构体。

已知：M的分子式为C16H22O4，D能发生银镜反应。

①B的苯环上存在3 种不同化学环境的氢原子，则B 的结构简式是__________。

②D分子中所含的官能团是______________（填化学式）。

③M的结构简式是_______________。

（4）F是B 的一种同分异构体，具有如下特征：

a．是苯的对位二取代物；b．遇FeCl3溶液显示紫色；c．能与碳酸氢钠溶液反应。

写出F与NaHCO3溶液反应的化学方程式_____________________________。

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