【化学——选修《物质结构与性质》】
I.信息：在20℃、1个大气压下，水可以结成冰，称为“热冰”（如下图)：
（1）s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为δs－s，p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号表示为δp－p，则H2O分子中含有的共价键用符号表示为________.
（2）下列物质熔化时，所克服的微粒间的作用与“热冰”熔化时所克服的作用类型完全相同的是________.
A．金刚石 B．干冰 C．食盐 D．固态氨
（3）已知：2H2O
H3O＋＋OH－，H3O＋的立体构型是______，含1molH2O的冰中最多可形成“氢键”___mol.
（4）根据等电子原理，写出短周期元素原子形成的与H3O＋互为等电子体的分子或离子________.
II.A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素.A、B元素原子的价电子排布分别为ns1、ns2np2，C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，D元素原子的M电子层的p能级中有1个电子.
（1）A、C形成的化合物________（填序号).
①一定属于离子化合物
②一定属于共价化合物
③可能属于离子化合物，也可能属于共价化合物
（2）C原子的电子排布式为________.
（3）若A元素的原子最外层电子排布为1s1，写出A、C形成的含有配位键的一种微粒符号________.
（4）当n＝2时，每个BC2中含有________个σ键，________个π键.当n＝3时，B与C形成的晶体类型为________.
（5）若D元素与Fe形成某种晶体，该晶体的晶胞如图所示.则该晶体的化学式是________（用元素符号表示)；若晶胞的边长为a nm，则合金的密度为________g/cm3.
某研究小组以甲苯为主要原料，采用以下路线合成医药中间体F和Y。
已知：①
②2CH3CHO 
CH3CH(OH)CH2CHO 
CH3CH＝CHCHO
请回答下列问题：
⑴下列有关F的说法正确的是 。
| A．分子式是C7H7NO2Br |
| B．能形成内盐 |
| C．能发生取代反应和缩聚反应 |
| D．1 mol的 F最多可以和2 mol NaOH反应 |
⑵C→ D的反应类型是 。 ⑶B→C的化学方程式是 。
在合成F的过程中，B→C步骤不能省略，理由是 。
⑷D→E反应所需的试剂是 。
⑸写出同时符合下列条件的A的同分异构体的结构简式（写出3个）。
①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子 ②分子中含有 －CHO
； ；
⑹以X和乙烯为原料可合成Y，请设计合成路线（无机试剂及溶剂任选）。
注：合成路线的书写格式参照如下示例流程图：
CH3CHO
CH3COOH
CH3COOCH2CH3
二氧化氯（ClO2）可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括：①粗盐精制；②电解微酸性NaCl溶液；③ClO2的制取。工艺流程如下图：
⑴ 粗食盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的试剂X，X是 (填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-，其原因是 。（已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10；Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9）
⑵上述过程中，将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成ClO2。电解时生成的气体B是 ；反应Ⅲ的化学方程式为 。
⑶ ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了以下实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10.00 mL，稀释成100 mL试样。
步骤2：量取V1mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30分钟。(已知：ClO2＋I－＋H+—I2＋Cl－＋H2O 未配平)
步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。（已知：I2＋2S2O32-＝2I－＋S4O62-）
① 准确量取10.00 mL ClO2溶液的玻璃仪器是 。
② 滴定过程中，至少须平行测定两次的原因是 。
③ 根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的物质的量浓度为 mol·L－1（用含字母的代数式表示）。
从冬青中提取出的有机物A可用于合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如下图：
提示：
根据上述信息回答：
（1）请写出Y中含氧官能团的名称：
（2）写出反应③的反应类型：
（3）写出下列反应的化学方程式：
①
⑥
（4）A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下I和J分别生成
和
，鉴别I和J的试剂为 。
（5）G的同分异构体中，满足下列条件的有 种
①能发生银镜反应 ②能与氯化铁溶液发生显色反应
其中核磁共振氢谱显示四种不同类型的吸收峰，且其峰面积之比为1︰2︰2︰1，请写出其结构简式
（6）A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料M，K可由L（ ）制得。请写出以L为原料制得M的合成路线流程图（无机试剂任用）。流程图示例如下：
已知A、J、D、E、G是元素周期表中1～36号元素，其原子序数依次增大。A与另外四种元素既不在同一周期，也不在同一主族。J和D同主族，E和G同周期；元素G是周期表中的第7列元素，E的最外层电子数与最内层电子数相同，E跟J可形成离子化合物，其晶胞结构(其中J原子在晶胞内部)如图。
请回答下列问题：
（1）D元素－1价离子的电子排布式为 ；G元素原子的价电子排布式为 。
（2）元素J与氮元素可以形成化合物NJ3，其中N—J键的化学键类型为 ，根据价层电子对互斥理论可以判断NJ3的空间构型为 ，NJ3分子中N原子的杂化方式为 杂化。
（3）A、J形成的化合物AJ的相对分子质量比A、D形成的化合物AD的相对分子质量小，但AJ的沸点比AD高，其原因是 。
（4）从晶胞图可以得出：E与J形成的离子化合物的化学式为 。
（5）含有E元素的化合物焰色反应为 色，焰色反应的原理是 。
海洋是一座巨大的宝藏，海水中蕴含80多种元素。氯碱工业和制备金属镁的原料都来自于海水。
Ⅰ．在氯碱工业中，曾用石棉隔膜电解槽来电解食盐水（如图甲所示）。
（1）写出阳极的反应式： 。
（2）图甲中流出的b是 溶液。
（3）石棉隔膜的作用是 。
Ⅱ．随着科技的发展，电解工艺不断革新，电解效率和产品纯度得到提高。20世纪80年代起，隔膜法电解工艺逐渐被离子交换膜电解技术取代。
（1）离子交换膜电解槽（如图乙所示）中⑥、⑦分别是 、 。
（2）已知一个电子的电量是1.602×10－19C，用离子膜电解槽电解饱和食盐水，当电路中通过1.929×105 C的电量时，生成NaOH g。
Ⅲ．下图是工业上生产镁的流程。
（1）写出下列反应的化学方程式：
①沉淀池： ②电 解：
（2）整个生产流程中循环使用的物质是 。
（3）简述加热氯化镁的结晶水合物使之脱水转化为无水氯化镁的注意事项： 。
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