Question

【題目】[化學——選修3：物質結構與性質]（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，應用廣泛。

（1）鋅、銅、鐵、鈣四種元素與少兒生長發育息息相關，請寫出Fe2+的核外電子排布式__________。

（2）1個Cu2+與2個H2N—CH2—COO形成含兩個五元環結構的內配鹽（化合物），其結構簡式為_______________（用→標出配位鍵），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）碳酸鹽中的陽離子不同，熱分解溫度就不同，查閱文獻資料可知，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℃。分析數據得出的規律是_____________，解釋出現此規律的原因是____________________________________。

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

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

②CaF2晶胞體積與8個F形成的立方體的體積比為___________。

③CaF2晶胞的密度是___________g·cm3（化簡至帶根號的最簡式，NA表示阿伏加德羅常數的值）。

[化學——選修5：有機化學基礎]（15分）

藥物H在人體內具有抑制白色念球菌的作用，H可經下圖所示合成路線進行制備。

已知：硫醚鍵易被濃硫酸氧化。

回答下列問題：

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

（2）寫出下列反應類型：A→C_____________，E→F_____________。

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

（4）下列關于D的說法正確的是_____________（填標號）。（已知：同時連接四個各不相同的原子或原子團的碳原子稱為手性碳原子）

A．分子式為C10H7O3FS

B．分子中有2個手性碳原子

C．能與NaHCO3溶液、AgNO3溶液發生反應

D．能發生取代、氧化、加成、還原等反應

（5）M與A互為同系物，分子組成比A多1個CH2，M分子的可能結構有_______種；其中核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積比為2∶2∶2∶1的物質的結構簡式為_____________。

（6）有機化合物K()是合成廣譜抗念球菌藥物的重要中間體，參考上述流程，設計以為原料的合成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，與碳的作用力則減弱，對應的碳酸鹽就越容易分解（或其他合理答案） 8∶1 4氟硫酚（或對氟硫酚） 羧基，羰基 加成反應 取代反應 AD 13

【解析】

[化學——選修3：物質結構與性質]

（1）Fe的核電荷數為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Cu2+與2個H2N—CH2—COO形成的鹽，因為含兩個五元環結構，所以結構為；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；一般認為，含氧酸鹽熱分解的本質是金屬離子爭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，含氧酸鹽的熱分解溫度越低，越易分解。

（4）①根據側面圖可看出，2m pm為面對角線的長度，邊長為pm，兩個最近的F之間的距離為立方體邊長的一半，所以兩個最近的F之間的距離為 pm。

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

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

（1）F原子在硫酚的官能團巰基對位上，習慣命名法的名稱為對氟硫酚，科學命名法的名稱為4氟硫酚；D分子中含氧官能團有羧基，羰基兩種。

（2）A→C為巰基與B分子碳碳雙鍵的加成反應，E→F為E與甲醇的取代反應。

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

（4）由結構簡式可推出其分子式為C10H7O3FS，A正確；分子中只有一個手性碳原子，B錯誤；分子中的羧基能夠與NaHCO3溶液反應，但F原子不能直接與AgNO3溶液發生反應，C錯誤；能發生取代(如酯化)、氧化、加成(羰基、苯環)、還原(羰基)等反應，D正確。

（5）根據描述，其分子式為C7H7FS，有SH直接連在苯環上，當苯環上連有SH和CH2F兩個取代基時，共有3種同分異構體，當苯環上連有SH、CH3和F三個取代基時，共有10種同分異構體，合計共13種同分異構體，其中核磁共振氫譜有4組峰，且峰面積比為2∶2∶2∶1的物質的結構簡式為。

（6）到，首先應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兩個過程，得到K。