Question

【題目】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）

人體必需的元素包括常量元素與微量元素，常量元素包括碳、氫、氧、氮、鈣、鎂等，微量元素包括鐵、銅、鋅、氟、碘等，這些元素形成的化合物種類繁多，應(yīng)用廣泛。

（1）鋅、銅、鐵、鈣四種元素與少兒生長(zhǎng)發(fā)育息息相關(guān)，請(qǐng)寫(xiě)出Fe2+的核外電子排布式__________。

（2）1個(gè)Cu2+與2個(gè)H2N—CH2—COO形成含兩個(gè)五元環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)配鹽（化合物），其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________（用→標(biāo)出配位鍵），在H2N—CH2—COO中，屬于第二周期的元素的第一電離能由大到小的順序是__________（用元素符號(hào)表示），N、C原子存在的相同雜化方式是_________雜化。

（3）碳酸鹽中的陽(yáng)離子不同，熱分解溫度就不同，查閱文獻(xiàn)資料可知，離子半徑r(Mg2+)=66 pm，r(Ca2+)=99 pm，r(Sr2+)=112 pm，r(Ba2+)=135 pm；碳酸鹽分解溫度T(MgCO3)=402℃，T(CaCO3)=825℃，T(SrCO3)=1172℃，T(BaCO3)=1360℃。分析數(shù)據(jù)得出的規(guī)律是_____________，解釋出現(xiàn)此規(guī)律的原因是____________________________________。

（4）自然界的氟化鈣礦物為螢石或氟石，CaF2的晶體結(jié)構(gòu)呈立方體形，其結(jié)構(gòu)如下：

①兩個(gè)最近的F之間的距離是___________pm（用含m的代數(shù)式表示）。

②CaF2晶胞體積與8個(gè)F形成的立方體的體積比為___________。

③CaF2晶胞的密度是___________g·cm3（化簡(jiǎn)至帶根號(hào)的最簡(jiǎn)式，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值）。

[化學(xué)——選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]（15分）

藥物H在人體內(nèi)具有抑制白色念球菌的作用，H可經(jīng)下圖所示合成路線進(jìn)行制備。

已知：硫醚鍵易被濃硫酸氧化。

回答下列問(wèn)題：

（1）官能團(tuán)SH的名稱為巰(qiú)基，SH直接連在苯環(huán)上形成的物質(zhì)屬于硫酚，則A的名稱為________________。D分子中含氧官能團(tuán)的名稱為________________。

（2）寫(xiě)出下列反應(yīng)類型：A→C_____________，E→F_____________。

（3）F生成G的化學(xué)方程式為_______________________________________。

（4）下列關(guān)于D的說(shuō)法正確的是_____________（填標(biāo)號(hào)）。（已知：同時(shí)連接四個(gè)各不相同的原子或原子團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子）

A．分子式為C10H7O3FS

B．分子中有2個(gè)手性碳原子

C．能與NaHCO3溶液、AgNO3溶液發(fā)生反應(yīng)

D．能發(fā)生取代、氧化、加成、還原等反應(yīng)

（5）M與A互為同系物，分子組成比A多1個(gè)CH2，M分子的可能結(jié)構(gòu)有_______種；其中核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積比為2∶2∶2∶1的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____________。

（6）有機(jī)化合物K()是合成廣譜抗念球菌藥物的重要中間體，參考上述流程，設(shè)計(jì)以為原料的合成K的路線。_____________

Answer 1

【答案】[Ar]3d6（或1s22s22p63s23p63d6） N>O>C sp3 隨著這類金屬陽(yáng)離子半徑的增大，碳酸鹽的熱分解溫度逐漸升高 金屬離子半徑越小，其與碳酸根離子中氧的作用力越強(qiáng)，與碳的作用力則減弱，對(duì)應(yīng)的碳酸鹽就越容易分解（或其他合理答案） 8∶1 4氟硫酚（或?qū)Ψ�硫酚�?/span> 羧基，羰基 加成反應(yīng) 取代反應(yīng) AD 13

【解析】

[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

（1）Fe的核電荷數(shù)為26，核外電子排布式[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2，Fe2+的核外電子排布式為[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6。

（2）1個(gè)Cu2+與2個(gè)H2N—CH2—COO形成的鹽，因?yàn)楹瑑蓚�(gè)五元環(huán)結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)為；在H2N—CH2—COO中，屬于第二周期元素的是C、N、O，第一電離能由大到小的順序是N>O>C，在H2N—CH2—COO中，N的雜化方式為sp3、C的雜化方式為sp3和sp2，相同的是sp3雜化。

（3）隨著金屬離子半徑的增大，碳酸鹽的熱分解溫度逐步升高；一般認(rèn)為，含氧酸鹽熱分解的本質(zhì)是金屬離子爭(zhēng)奪含氧酸根中的氧元素，金屬離子的半徑越小，奪取含氧酸根中的氧的能力越強(qiáng)，含氧酸鹽的熱分解溫度越低，越易分解。

（4）①根據(jù)側(cè)面圖可看出，2m pm為面對(duì)角線的長(zhǎng)度，邊長(zhǎng)為pm，兩個(gè)最近的F之間的距離為立方體邊長(zhǎng)的一半，所以兩個(gè)最近的F之間的距離為 pm。

②觀察晶胞，可看出8個(gè)F形成的小立方體的邊長(zhǎng)為CaF2晶胞邊長(zhǎng)的，所以CaF2晶胞體積與8個(gè)F形成的立方體的體積比為(2∶1)3=8∶1。

③根據(jù)圖示可知CaF2晶胞中含4個(gè)Ca2+和8個(gè)F，它的邊長(zhǎng)為pm=×1010 cm，利用ρVNA =4M得出ρ= g·cm3= g·cm3。［化學(xué)——選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)］（15分）

（1）F原子在硫酚的官能團(tuán)巰基對(duì)位上，習(xí)慣命名法的名稱為對(duì)氟硫酚，科學(xué)命名法的名稱為4氟硫酚；D分子中含氧官能團(tuán)有羧基，羰基兩種。

（2）A→C為巰基與B分子碳碳雙鍵的加成反應(yīng)，E→F為E與甲醇的取代反應(yīng)。

（3）F→G的過(guò)程中，F中的OCH3被NHNH2代替，生成G的同時(shí)生成CH3OH和H2O，反應(yīng)的方程式為。

（4）由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可推出其分子式為C10H7O3FS，A正確；分子中只有一個(gè)手性碳原子，B錯(cuò)誤；分子中的羧基能夠與NaHCO3溶液反應(yīng)，但F原子不能直接與AgNO3溶液發(fā)生反應(yīng)，C錯(cuò)誤；能發(fā)生取代(如酯化)、氧化、加成(羰基、苯環(huán))、還原(羰基)等反應(yīng)，D正確。

（5）根據(jù)描述，其分子式為C7H7FS，有SH直接連在苯環(huán)上，當(dāng)苯環(huán)上連有SH和CH2F兩個(gè)取代基時(shí)，共有3種同分異構(gòu)體，當(dāng)苯環(huán)上連有SH、CH3和F三個(gè)取代基時(shí)，共有10種同分異構(gòu)體，合計(jì)共13種同分異構(gòu)體，其中核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積比為2∶2∶2∶1的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

（6）到，首先應(yīng)該把分子中的仲醇部分氧化為羰基，把伯醇(CH2OH)部分氧化為羧基，然后模仿本流程中的D→E→F兩個(gè)過(guò)程，得到K。