[化学-选修3：物质结构与性质]文艺复兴时期，群青颜料曾用在许多著名的油画上，当时群青颜料...

[化学-选修3：物质结构与性质]

文艺复兴时期，群青颜料曾用在许多著名的油画上，当时群青颜料是由贵重的青金石研磨并制成的。青金石是指碱性铝硅酸盐矿物，其中含钠、铝、硅、硫、氯、氧等元素。

(1)硅元素基态原子的价电子轨道表示式为____________。

(2)第四周期中，与铝未成对电子数相同的金属元素有________种。

(3)Na+和Ne互为等电子体，电离能I2(Na)________I1(Ne)（填“>”或“<”）。

(4)①已知氯有多种含氧酸，其电离平衡常数如下：

HClO4的结构简式为_________，HClO3中Cl原子的杂化轨道类型为________，HClO2中含有的共价键类型为__________。以上几种含氧酸的酸性强弱不同，其原因为______________。

②氢卤酸（HX）的电离过程如图。ΔH1和ΔH2的递变规律都是HF>HCl>HBr>HI，其中ΔH1(HF)特别大的原因为_________，影响ΔH2递变的因素为______________。

(5)铝单质为面心立方晶体，晶胞参数a=q nm，铝的摩尔质量为Mg·mol-1，原子半径为r pm，阿伏伽德罗常数的值为NA。则铝单质的密度为________g·cm-3（列式即可，下同），铝晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________。

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[化学-选修3：物质结构与性质]

文艺复兴时期，群青颜料曾用在许多著名的油画上，当时群青颜料是由贵重的青金石研磨并制成的。青金石是指碱性铝硅酸盐矿物，其中含钠、铝、硅、硫、氯、氧等元素。

(1)硅元素基态原子的价电子轨道表示式为____________。

(2)第四周期中，与铝未成对电子数相同的金属元素有________种。

(3)Na+和Ne互为等电子体，电离能I2(Na)________I1(Ne)（填“>”或“<”）。

(4)①已知氯有多种含氧酸，其电离平衡常数如下：

HClO4的结构简式为_________，HClO3中Cl原子的杂化轨道类型为________，HClO2中含有的共价键类型为__________。以上几种含氧酸的酸性强弱不同，其原因为______________。

②氢卤酸（HX）的电离过程如图。ΔH1和ΔH2的递变规律都是HF>HCl>HBr>HI，其中ΔH1(HF)特别大的原因为_________，影响ΔH2递变的因素为______________。

(5)铝单质为面心立方晶体，晶胞参数a=q nm，铝的摩尔质量为Mg·mol-1，原子半径为r pm，阿伏伽德罗常数的值为NA。则铝单质的密度为________g·cm-3（列式即可，下同），铝晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________。

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[化学-选修3：物质结构与性质]

文艺复兴时期，群青颜料曾用在许多著名的油画上，当时群青颜料是由贵重的青金石研磨并制成的。青金石是指碱性铝硅酸盐矿物，其中含钠、铝、硅、硫、氯、氧等元素。

(1)硅元素基态原子的价电子轨道表示式为____________。

(2)第四周期中，与铝未成对电子数相同的金属元素有________种。

(3)Na+和Ne互为等电子体，电离能I2(Na)________I1(Ne)（填“>”或“<”）。

(4)①已知氯有多种含氧酸，其电离平衡常数如下：

HClO4的结构简式为_________，HClO3中Cl原子的杂化轨道类型为________，HClO2中含有的共价键类型为__________。以上几种含氧酸的酸性强弱不同，其原因为______________。

②氢卤酸（HX）的电离过程如图。ΔH1和ΔH2的递变规律都是HF>HCl>HBr>HI，其中ΔH1(HF)特别大的原因为_________，影响ΔH2递变的因素为______________。

(5)铝单质为面心立方晶体，晶胞参数a=q nm，铝的摩尔质量为Mg·mol-1，原子半径为r pm，阿伏伽德罗常数的值为NA。则铝单质的密度为________g·cm-3（列式即可，下同），铝晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________。

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[化学—选修3：物质结构与性质](15分)

Ⅰ．德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成如图｡

①C20分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；

②多面体的顶点数､面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2，

请回答：C20分子共有　　　　　　 个正五边形，共有　　　　　　 条棱边｡

Ⅱ．A､B､C是短周期非金属元素，核电荷数依次增大｡A原子外围电子排布为ns2np2，C是地壳中含量最多的元素｡D元素的核电荷数为29｡请用对应的元素符号或化学式填空：

（1）A､B､C的第一电离能由小到大的顺序为　　　　 ｡

（2）分子(AB)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，每个原子最外层电子数均满足八电子，其结构式为 　　　 ，1mol该分子中含有π键的数目为 　　　　　 ｡该分子中碳原子的杂化轨道类型是 　　　 ，该分子属于　　　　　　 分子(填“极性”或“非极性”)｡

（3）基态D原子的电子排布式为　　　　　　　 ｡

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【化学、选修3--物质结构和性质】（15分）

I．如图为20个碳原子组成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成如图。

①C20分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；

②多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数＋面数-棱边数＝2,

请回答：

C20分子共有________个正五边形，共有________条棱边。

II．A、B、C是短周期非金属元素，核电荷数依次增大。A原子外围电子排布为ns2np2，C是地壳中含量最多的元素。D元素的核电荷数为29。

请用对应的元素符号或化学式填空：

（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。

（2）分子(AB)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，每个原子最外层电子数均满足八电子，其结构式为_______，1 mol该分子中含有π键的数目为______。该分子中碳原子的杂化轨道类型是_______，该分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。

（3）基态D原子的电子排布式为________________。

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［化学——选修物质结构与性质］（15分）

乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用与水反应生成乙炔。

（1）将乙炔通入溶液生成红棕色沉淀。基态核外电子排布式为________。

（2） Ca²⁺的原子结构示意图：________；已知中与互为等电子体，的电子式可表示为________ ；1mol 中含有的键数目为________。

（3）乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是________；分子中处于同一直线上的原子数目最多为________。

（4）晶体的晶胞结构与晶体的相似（如下图所示），但晶体中含有的哑铃形的存在，使晶胞沿一个方向拉长。晶体中1个周围距离最近的数目为________ 。

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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．乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用与水反应生成乙炔。

（1）中与互为等电子体，的电子式可表示为____；1mol 中含有的键数目为_____。

（2）将乙炔通入溶液生成,红棕色沉淀。基态核外电子排布式为_____。

   （3）乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈（H2C=CH－C≡N）。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是_____；分子中处于同一直线上的原子数目最多为_____。

（4）晶体的晶胞结构与晶体的相似（如右图所示），

但晶体中含有的中哑铃形的存在，使晶胞沿一个

方向拉长。晶体中1个周围距离最近的数

目为_____。

B．对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体，它常以浓硝酸为硝化剂，浓硫酸为催化剂，通过甲苯的硝化反应制备。

一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是：以发烟硝酸为硝化剂，固体NaHSO₄为催化剂（可循环使用），在溶剂中，加入乙酸酐（有脱水作用），45℃反应1h 。反应结束后，过滤，滤液分别用5% NaHCO₃,溶液、水洗至中性，再经分离提纯得到对硝基甲苯。

（l）上述实验中过滤的目的是___。

（2）滤液在分液漏斗中洗涤静置后，有机层处于___ 层（填“上”或'下”）；放液时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还有___。

（3）下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。

①NaHSO₄催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为______

②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知，甲苯硝化反应的特点是______。

③与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO₄催化甲苯硝化的优点有_______、______。

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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．乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用与水反应生成乙炔。

(1) 中与互为等电子体，的电子式可表示为________ ；1mol 中含有的键数目为________。

(2)将乙炔通入溶液生成红棕色沉淀。基态核外电子排布式为________。

(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是________；分子中处于同一直线上的原子数目最多为________。

(4) 晶体的晶胞结构与晶体的相似（如右图所示），但晶体中含有的中哑铃形的存在，使晶胞沿一个方向拉长。晶体中1个周围距离最近的数目为________ 。

B．对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体，它常以浓硝酸为硝化剂，浓硫酸为催化剂，通过甲苯的硝化反应制备。

一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是：以发烟硝酸为硝化剂，固体NaHSO₄为催化剂（可循环使用），在溶液中，加入乙酸酐（有脱水作用），45℃反应1h 。反应结束后，过滤，滤液分别用5% NaHCO₃,溶液、水洗至中性，再经分离提纯得到对硝基甲苯。

(l)上述实验中过滤的目的是________。

(2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后，有机层处于________层（填“上”或'下”）；放液时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还有________。

(3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。

①NaHSO₄催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为________。

②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知，甲苯硝化反应的特点是________。

③与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO₄催化甲苯硝化的优点有_________、________。

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【化学——选修3：物质结构与性质】钴（Co）是人体必需的微量元素。含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用。

请回答下列问题：

（1）Co基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　　 ；

（2）酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学疗法中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用。其结构如图所示，中心离子为钴离子。

①酞菁钴中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为　　　　 　　　　 ；（用相应的元素符号作答）；碳原子的杂化轨道类型为　　　　　　　　　 ；

②与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是　　　　　　　　　　　　　 ；

（3）CoCl2中结晶水数目不同呈现不同的颜色。

CoCl2可添加到硅胶（一种干燥剂，烘干后可再生反复使用）中制成变色硅胶。简述硅胶中添加CoCl2的作用：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（4）用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6]4-，该配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co(CN)6]3-，写出该反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（5）Co的一种氧化物的晶胞如右图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有_________个；筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在 5K 下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO2的层状结构(如下图所示，小球表示Co原子，大球表示O原子）。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成是　　　　　 。

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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．CuCl和CuCl₂都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。已知：

①CuCl可以由CuCl₂用适当的还原剂如S0₂、SnCl₂等还原制得：

②CuCl₂溶液与乙二胺(H₂N-CH₂-CH₂-NH₂)可形成配离子：

请回答下列问题：

(1)基态Cu原子的核外电子排布式为_________。H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_____。

(2)SO₂分子的空间构型为____________。与SnCl₄互为等电子体的一种离子的化学式为_________。

(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为_____________。乙二胺和三甲胺[N(CH3)₃]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是_____________________________________________。

(4)②中所形成的配离子中含有的化学键类型有__________。(填字母)

a．配位键     b．极性键     c．离子键    d．非极性键

(5)CuCl的晶胞结构如右图所示，其中Cl原子的配位数为_________。

B．阿司匹林(乙酰水杨酸)是常用的解热镇痛药，以下是合成阿司匹林的工艺流程。

已知：①反应方程式为

②抽滤的实验装置如右图所示。

请回答有关问题：

(1)仪器A的名称是_____________。

(2)在步骤②中，若冷却结晶时未出现结晶，可以___________，

促使晶体析出。

(3)实验时，当仪器B中液面高度快达到支管口位置时，应进行

的操作是____________________________________________。

(4)仪器C中两玻璃导管的位置是否正确?答：_________。(填“正确”或“不正确”)

(5)在步骤④中，用饱和NaHC0₃溶液可以将阿司匹林和剐产物等分离，其化学原理是

_________________________________________。要检测产品中是否含有水杨酸，其实验操作是_____________________________________________________。

(6)在步骤⑤中，搅拌使反应充分进行至_____________为止。

(7)若实验得到2.70g纯净的阿司匹林，则产品的产率为____________。

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