过渡金属元素铬（Cr）是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防-优题课

过渡金属元素铬 $（ Cr ）$ 是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题：

（1）对于基态 $Cr$ 原子，下列叙述正确的是　　（填标号）。

A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为 $[Ar] 3 d^{5} 4 s^{1}$

B． $4 s$ 电子能量较高，总是在比 $3 s$ 电子离核更远的地方运动

C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大

（2）三价铬离子能形成多种配位化合物。 $[Cr （ N H_{3} ）_{3} （ H_{2} O ）_{2} Cl]^{2 +}$ 中提供电子对形成配位键的原子是　　，中心离子的配位数为　　。

（3） $[Cr （ N H_{3} ）_{3} （ H_{2} O ）_{2} Cl]^{2 +}$ 中配体分子 $N H_{3}$ 、 $H_{2} O$ 以及分子 $P H_{3}$ 的空间结构和相应的键角如图所示。

$P H_{3}$ 中 $P$ 的杂化类型是　　。 $N H_{3}$ 的沸点比 $P H_{3}$ 的　　，原因是　　。 $H_{2} O$ 的键角小于 $N H_{3}$ 的，分析原因　　。

（4）在金属材料中添加 $AlC r_{2}$ 颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。 $AlC r_{2}$ 具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是　　原子。设 $Cr$ 和 $Al$ 原子半径分别为 $r_{Cr}$ 和 $r_{Al}$ ，则金属原子空间占有率为　　%（列出计算表达式）。

科目化学题型综合题难度中等

知识点：氢键的存在对物质性质的影响键能、键长、键角及其应用配合物的成键情况原子核外电子的能级分布元素电离能、电负性的含义及应用晶胞的计算原子轨道杂化方式及杂化类型判断

局部麻醉药福莫卡因的一种合成路线如图：

回答问题：

（1）A的结构简式：＿＿＿＿＿，其化学名称＿＿＿＿＿。

（2）B中所有官能团名称：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）B存在顺反异构现象，较稳定异构体的构型为＿＿＿＿＿式（填“顺”或“反”）。

（4）B→C的反应类型为＿＿＿＿＿。

（5）与E互为同分异构体之——X，满足条件①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰，则X的简式为：＿＿＿＿＿（任写一种）。

（6）E→F的反应方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（7）结合上图合成路线的相关信息。以苯甲醛和一两个碳的有机物为原料，设计＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

[化学--选修5：有机化学基础]

化合物G是治疗高血压的药物"比索洛尔"的中间体，一种合成G的路线如下：

已知以下信息：

①A的核磁共振氢谱为单峰；B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1。

②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢； $1 m o l D$ 可与 $1 m o l N a O H$ 或 $2 m o l N a$ 反应。

回答下列问题：

（1）A的结构简式为____________。

（2）B的化学名称为____________。

（3）C与D反应生成E的化学方程式为____________。

（4）由E生成F的反应类型为____________。

（5）G的分子式为____________。

（6）L是D的同分异构体，可与FeCl ₃溶液发生显色反应， $1 m o l$ 的L可与 $2 m o l$ 的 $N a_{2} C O_{3}$ 反应，L共有______种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为___________、____________。

[化学--选修3：物质结构与性质]

我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐 $(N_{5})_{6} (H_{3} O)_{3} (N H_{4})_{4} C l$ （用R代表）。回答下列问题：

（1）氮原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为_____________。

（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（ E ₁）。第二周期部分元素的 E ₁变化趋势如下图所示，其中除氮元素外，其他元素的 E ₁自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的 E ₁呈现异常的原因是__________。

（3）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如下图所示。

①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_________，不同之处为__________。（填标号）

A．中心原子的杂化轨道类型B．中心原子的价层电子对数

C．立体结构D．共价键类型

②R中阴离子 $N_{5}^{-}$ 中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号 $Π_{m}^{n}$ 表示，其中 m代表参与形成大π键的原子数， n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为 $Π_{6}^{6}$ ），则 $N_{5}^{-}$ 中的大π键应表示为____________。

③图（b）中虚线代表氢键，其表示式为( $N H_{4}^{+}$ )N−H…Cl、____________、____________。

（4）R的晶体密度为 $d g \cdot c m^{- 3}$ ，其立方晶胞参数为 anm，晶胞中含有 y个[ $(N_{5})_{6} (H_{3} O)_{3} (N H_{4})_{4} C l$ ]单元，该单元的相对质量为 M，则 y的计算表达式为______________。

[化学--选修3：物质结构与性质]

研究发现，在 $C O_{2}$ 低压合成甲醇反应 $({CO}_{2} + 3 H_{2} = {CH}_{3} OH + H_{2} O)$ 中， $Co$ 氧化物负载的 $Mn$ 氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：

（1） $Co$ 基态原子核外电子排布式为________。元素 $Mn$ 与O中，第一电离能较大的是________，基态原子核外未成对电子数较多的是________。

（2） $C O_{2}$ 和 $C H_{3} OH$ 分子中 $C$ 原子的杂化形式分别为________和________。

（3）在 $C O_{2}$ 低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为________，原因是________。

（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料， $Mn ({NO}_{3})_{2}$ 中的化学键除了 $σ$ 键外，还存在________。

（5） $MgO$ 具有 $NaCl$ 型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式， $X$ 射线衍射实验测得 $MgO$ 的晶胞参数为 $a = 0.420 nm$ ，则 $r (O^{2 -})$ 为________ $nm$ 。 $MnO$ 也属于 $NaCl$ 型结构，晶胞参数为 $a' = 0.448 nm$ ，则 $r (M n^{2 +})$ 为________ $nm$ 。

砷（As）是第四周期VA族元素，可以形成 ${{As}_{2} S}_{3}$ 、 ${As}_{2} O_{5}$ 、 $H_{3} {AsO}_{3}$ 、 $H_{3} {AsO}_{4}$ 等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：

（1）画出砷的原子结构示意图__________。

（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为 ${As}_{2} S_{3}$ ）制成浆状，通入 $O_{2}$ 氧化，生成 $H_{3} {AsO}_{4}$ 和单质硫。写出发生反应的化学方程式__________。该反应需要在加压下进行，原因是__________。

（3）已知：

$As (s) + \frac{3}{2} H_{2} (g) + 2 O_{2} (g) = H_{3} {AsO}_{4} (s)$ $Δ H_{1}$

$H_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) = H_{2} O (l)$ $Δ H_{2}$

$2 As (s) + \frac{5}{2} O_{2} (g) = {As}_{2} O_{5} (s)$ $Δ H_{3}$

则反应 ${As}_{2} O_{3} (s) + 3 H_{2} O (l) = 2 H_{3} {AsO}_{4} (s)$ 的 $ΔH =$ __________。

（4）298K时，将 $20 m L 3 x m o l \cdot L^{- 1}$ ${Na}_{3} {AsO}_{3}$ 、 $20 mL 3 xmol \cdot L^{- 1} I_{2}$ 和 $20 m L N a O H$ 溶液混合，发生反应： ${AsO}_{3}^{3 -} (aq) + I_{2} (aq) + 2 {OH}^{-} (aq) \overset{}{⇇} {AsO}_{4}^{3 -} (aq) + 2 I^{-} (aq) + H_{2} O (l)$ 。溶液中 $c ({AsO}_{4}^{3 -})$ 与反应时间(t)的关系如图所示。

①下列可判断反应达到平衡的是__________（填标号）。

a．溶液的pH不再变化

b． $v (I^{-}) = 2 v ({AsO}_{3}^{3 -})$

c． $c ({AsO}_{4}^{3 -}) / c ({AsO}_{3}^{3 -})$ 不再变化

d． $c (I^{-}) = y mol \cdot L^{- 1}$

② $t_{m}$ 时， $v_{正}$ __________ $v_{逆}$ （填"大于"、"小于"或"等于"）。

③ $t_{m}$ 时 $v_{逆}$ __________ $t_{n}$ 时 $v_{逆}$ （填"大于"、"小于"或"等于"），理由是__________。

④若平衡时溶液的 $pH = 14$ ，则该反应的平衡常数K为__________。