1、2015届湖北省武汉市武昌区高三元月调考理综化学试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法不正确的是 A二氧化硅晶体是一种无色透明的固体，常用作光导纤维的材料 B臭氧是一种有特殊臭味、氧化性极强的淡蓝色气体，可用作餐具的消毒剂 C铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝比铁更耐酸、碱的腐蚀 D人造纤维可利用竹子、棉花、麻类的纤维材料制成，而合成纤维是利用自然界的非纤维材料（如石油、煤）通过化学合成方法得到 答案： C 试题分析： A、二氧化硅晶体是一种无色透明的固体，常用作光导纤维的材料，A正确； B、臭氧是一种有特殊臭味、氧化性极强的淡蓝色气体，可用作餐具的消毒剂， B正确； C、铝
2、及其合金，具有很多优点：密度低，强度高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，是电气、工业、家庭广泛使用的材料，并不是因为铝比铁更耐酸、碱的腐蚀，C错误； D、人造纤维可利用竹子、棉花、麻类的纤维材料制成，而合成纤维是利用自然界的非纤维材料（如石油、煤）通过化学合成方法得到， D正确，答案：选 C。 考点：考查物质性质与用途的 分析与判断 25 ，向 50 mL 0.018 mol/L AgNO3 溶液中加入 50 mL 0.02 mol/L 盐酸生成沉淀。已知： Ksp(AgCl) 1.810 ，则生成沉淀后的体系中 c(Ag )为 A 1.810 m
3、ol/L B 1.810 mol/L C 1.810 mol/L D 1.810 mol/L 答案： A 试题分析： 50 ml 0.02mol/L的盐酸中加入 50ml 0.018mol/L AgNO3溶液加入后两者浓度分别变为 c（ Ag+） 0.018mol/L2 0.009 （ mol/L）、 c（ Cl-）0.02mol/L2 0.01（ mol/L），因此反应后 Cl-过量，过量的氯离子浓度0.01mol/L 0.009mol/L 0.001mol/Lmol/L，因此根据溶度积常数 Ksp c（ Ag+）C（ Cl-） 1.810-10 可知，溶液中 c（ Ag+） 1.810-7
4、mol/L，答案：选 A。 考点：考查溶度积常数的应用 下列实验操作与安全事故处理错误的是 A用试管夹从试管底由下往上夹住距离管口约三分之一处，手持试管夹长柄末端，进行加热 B制备乙酸乙酯时，将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中 C把玻璃管插入橡胶塞孔时，用厚布护手，紧握用水湿润的玻璃管插入端，缓慢旋进塞孔中 D实验时不慎打破温度计水银球，用滴管将水银吸出放入水封的小瓶中，残破的温度计插入装有硫粉的广口瓶中 答案： B 试题分析： A用试管夹从试管底由下往上夹住距离管口约三分之一处，手持试管夹长柄末端，进行加热， A正确； B制备乙酸乙酯时，将浓硫酸缓缓的加入到乙醇中并不断搅拌，冷却后再加入乙酸，
5、B错误； C把玻璃管插入橡胶塞孔时，用厚布护手，紧握用水湿润的玻璃管插入端，缓慢旋 进塞孔中， C 正确；D实验时不慎打破温度计水银球，用滴管将水银吸出放入水封的小瓶中，残破的温度计插入装有硫粉的广口瓶中，因为硫能与水银反应从而消除水银对环境的污染， D正确，答案：选 B。 考点：考查实验安全事故处理 某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下的归纳总结（均在常温下）。其中正确的是 pH 3的强酸溶液 1 mL，加水稀释至 100 mL后，溶液 pH降低 2个单位 1 L 0.50 mol L 1 NH4Cl 溶液与 2 L 0.25 mol L 1 NH4Cl 溶液含 NH4+ 物质的量前者大
6、pH 8.3的 NaHCO3溶液： c(Na+) c(HCO3 ) c(CO32 ) c(H2CO3) pH 4、浓度均为 0.1mol L 1 的 CH3COOH、 CH3COONa混合溶液中： c(CH3COO ) c(CH3COOH) 2(10 4 10 10) mol/L A B C D 答案： D 试题分析： pH 3的强酸溶液 1 mL，加水稀释至 100 mL后，溶液 pH增加 2个单位，错误； 铵根水解，且铵根浓度越大水解程度越小，因此 1 L 0.50 mol L 1 NH4Cl 溶液与 2 L 0.25 mol L 1 NH4Cl 溶液含 NH4+ 物质的量前者大，因为前者
7、的水解程度小，正确； pH 8.3的 NaHCO3溶液中碳酸氢根的水解程度大于电离程度，则溶液中 c(Na+) c(HCO3 ) c(H2CO3) c(CO32 )，错误； pH4、浓度均为 0.1mol L 1 的 CH3COOH、 CH3COONa混合溶液中存在电荷守恒c(CH3COO ) c(OH ) c(Na+) c(H+)，另外还存在物料守恒 c(CH3COO )c(CH3COOH) 2c(Na+)，所以溶液中： c(CH3COO ) c(CH3COOH) 2c(H+)2c(OH ) 2(10 4 10 10) mol/L，正确，答案：选 D。 考点：考查 pH计算、离子浓度比较、盐
8、类水解等 X、 Y、 Z、 W为原子序数依次增大的短周期元素。其形成的小分子化合物Y2X2、 Z2X4、 X2W2中，分子内各原子最外层电子都满足稳定结构。下列说法正确的是 A X、 Y、 Z、 W的原子半径的大小关系为： W Y Z X B在 Y2X2、 Z2X4、 X2W2的一个分子中，所含的共用电子对数相等 C X、 Y、 Z、 W四种元素可形成化学式 为 X7Y2ZW2的化合物 D与元素 Y、 Z相比，元素 W形成的简单氢化物最稳定，是因为其分子间存在氢键 答案： C 试题分析： X、 Y、 Z、 W为原子序数依次增大的短周期元素，其形成的小分子化合物 Y2X2、 Z2X4、 X2W2
9、中，分子内各原子最外层电子都满足稳定结构，则 X、Y、 Z、 W依次为 H、 C、 N、 O，则 A同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，因此 X、 Y、 Z、 W的原子半径的大小关系为：Y Z W X， A错误； B在 Y2X2、 Z2X4、 X2W2的一个分子中，所含的共用电子对数不相等，分别是 3、 5、 3， B错误； C X、 Y、 Z、 W四种元素可形成化学式为 X7Y2ZW2的化合物，该化合物即为醋酸铵， C正确； D与元素 Y、 Z相比，元素 W形成的简单氢化物最稳定，是因为氧元素的非金属性最强，氢键只能影响物理性质，不能影响分子的稳定性， D错误，答
10、案：选 C。 考点：考查元素推断以及元素周期律的应用 向 CuSO4溶液中逐滴加入 KI溶液至过量，观察到产生白色沉淀 CuI，溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入 SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列分析正确的是 A上述实 验条件下，物质的氧化性： Cu2+ I2 SO2 B通入 SO2时， SO2与 I2反应， I2作还原剂 C通入 SO2后溶液逐渐变成无色，体现了 SO2的漂白性 D滴加 KI溶液时，转移 2 mol e 时生成 1 mol白色沉淀 答案： A 试题分析： A、滴加 KI溶液时，观察到产生白色沉淀 CuI，反应中 I元素的化合价升高， KI被氧化，碘单质是氧化产物，
11、Cu元素的化合价降低，硫酸铜是氧化剂，发生的反应为 2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI+I2。根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知物质的氧 化性是 Cu2+ I2；再向反应后的混合物中不断通入 SO2气体，溶液逐渐变成无色，这说明此时发生的反应为 SO2+2H2O+I2 H2SO4+2HI，反应中碘元素化合价由 0价降低为 -1价， I2是氧化剂， SO2被氧化，则物质氧化性是 I2 SO2，因此物质的氧化性强弱顺序为 Cu2+ I2 SO2， A正确； B、根据以上分析可知通入 SO2时， SO2与 I2反应， I2作氧化剂， B 错误；C、根据以上分析可知通入 SO2后溶液逐
12、渐变成无色，体现了 SO2的含有性， C错误； D、根据方程式 2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI+I2可知滴加 KI溶液时，转移 2 mol e 时生成 2 mol白色沉淀， D错误，答案：选 A。 考点：考查氧化还原反应的应用 某有机物的结构简式为 。下列关于该有机物的叙述正确的是 A该有机物属于芳香烃 B该有机物苯环上一氯代物有 6种 C该有机物可发生取代、加成、加聚、消去反应 D 1 mol该有机物在适当条件下，最多可与 3 mol Br2、 5 mol H2反应 答案： D 试题分析： A、分子中还含有氧元素，不是芳香烃，属于芳香族化合物， A错误； B、只有 1个苯环，因此
13、该有机物苯环上一氯代物有 3种， B错误； C、酚羟基不能发生消去反应， C错误； D、含有 1个苯环、 1个碳碳双键和 1个碳氧双键，因此 1 mol该有机物在适当条件下，最多可与 3 mol Br2、 5 mol H2反应，D正确，答案：选 D。 考点：考查有机物结构与性质 实验题 （ 15分）三苯甲醇 (C6H5)3C-OH是一种重要的化工原料和医药中间体。实验室合成三苯甲醇的实验装置如图所示。 已知： 过程中生成的中间物质格氏试剂易发生水解反应； 部分相关物质的沸点如下： 物质 沸点 / 三苯甲醇 380 乙醚 34.6 溴苯 156.2 三苯甲醇的相对分子质量为 260。 请回答下列
14、问题： （ 1）装置中玻璃仪器 B的名称为 ；装有无水 CaCl2的仪器 A的作用是 。 （ 2）装置中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是 ；制取格氏试剂时要保持温度约为 40 ，可以采用 加热方式。 （ 3）制得的三苯甲醇粗产品中含有乙醚、溴苯、氯化铵等杂质，可以设计如下提纯方案： 其中，操作 的名称是 ；洗涤液最好选用 （填字母序号）。 a水 b乙醚 c乙醇 d苯 检验产品已经洗涤干净的操作为 。 （ 4）纯度测定：称取 2.60 g产品，配成乙醚溶液，加入足量金属钠（乙醚与钠不反应），充分反应后，测得生成的气体在标准状况下的体积为 100.80 mL。则产品中三苯甲醇的质量分数
15、为 。 答案：（ 1）冷凝管（ 2分） 防止空气中的水蒸气进入装置，避免格氏试剂水解（ 2分）； （ 2）平衡压强，使漏斗内液体顺利滴下（ 2分）；水浴（ 1分）（ 3）蒸馏或分馏（ 2分）； a （ 1分） 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，若无沉淀生成，则已经洗涤干净（ 2分） （ 4） 90%（ 3分） 试题分析：（ 1）根据装置结构可知装置中玻璃仪器 B的名称为冷凝管；由于过程中生成的中间物质格氏试剂易发生水解反应，而空气中含有水蒸气，所以装有无水 CaCl2的仪器 A的作用是防止空气中的水蒸气进入装置，避免格氏试剂水解。 （ 2）滴液漏斗能保持内外压强平衡，使漏斗中的液体
16、顺利滴下，所以装置中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是平衡压强，使漏斗内液体顺利滴下；制取格氏试剂时要保持温度约为 40 ，为了是溶液受热均匀，可以采用水浴加热方式。 （ 3）由于制得的三苯甲醇粗产品中含有乙醚、溴苯、氯化铵等杂质，所以首先是利用物质的沸点不同进行蒸馏，操作 的名称是蒸馏 。三苯甲醇易溶在有机溶剂中，因此洗涤时为减少损失，洗涤液最好选用水，答案：选 a。由于含有氯化钙杂质，因此检验产品已经洗涤干净的操作为取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，若无沉淀生成，则已经洗涤干净。 （ 4）生成的气体在标准状况下的体积为 100.80 mL，则氢气的物质的量是0.100
17、8L22.4L/mol 0.0045mol，三苯甲醇的物质的量是 0.0045mol20.009mol，其质量是 0.009mol260g/mol 2.34g，所以产品中三苯甲醇的质量分数为 。 考点：考查有机物制 备实验方案设计与探究 填空题 （ 13 分）水是极弱的电解质，改变温度或加入某些电解质会影响水的电离。请回答下列问题： （ 1）纯水在 100 时， pH 6，该温度下 0.1 mol L 1的 NaOH溶液中，溶液的 pH 。 （ 2） 25 时，向水中加入少量碳酸钠固体，得到 pH为 11的溶液，其水解的离子方程式为 ，由水电离出的 c(OH ) mol L 1。 （ 3）体积
18、均为 100 mL、 pH均为 2的盐酸与一元酸 HX，加水稀释过程中 pH与溶液体积的关系如图所示， 则 HX是 （填 “强酸 ”或 “弱酸 ”），理由是 。 （ 4）电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知： 化学式 电离常数 (25 ) HCN K 4.910 10 CH3COOH K 1.810 5 H2CO3 K1 4.310 7、 K2 5.610 11 25 时，等浓度的 NaCN溶液、 Na2CO3溶液和 CH3COONa溶液，溶液的 pH由大到小的顺序为 （填化学式）。 25 时，在 0.5 mol/L 的醋酸溶液中由醋酸电离出的 c(H )约是由水电离出的c(H
19、 )的 倍。 答案：（ 1） 11（ 2分）（ 2） CO32- H2O HCO3- OH （ 2分） 10 3（ 2分） （ 3）弱酸（ 1分）；稀释相同倍数，一元酸 HX的 pH变化量比 HCl的小，说明 HX存在电离平衡，故 HX为弱酸。（ 2分） （ 4） Na2CO3 NaCNCH3COONa（ 2分） 9108（ 2分） 试题分析：（ 1）纯水在 100 时， pH 6，这说明该温度下水的离子积常数是10 12，因此该温度下 0.1 mol L 1的 NaOH溶液中，氢离子浓度是 10 11mol/L，则溶液的 pH 11。 （ 2） 25 时，向水中加入少量碳酸钠固体，碳酸根水解
20、，得到 pH为 11的 溶液，则其水解的离子方程式为 CO32- H2O HCO3- OH ，其中由水电离出的 c(OH )等于溶液中氢氧根离子的浓度，即由水电离出的 c(OH ) 10 3mol L 1。 （ 3）根据图像可知，稀释相同倍数时，一元酸 HX的 pH变化量比 HCl的小，这说明 HX存在电离平衡，因此 HX为弱酸。 （ 4） 电离常数越大酸性越强，酸性越强相应的钠盐越容易水解，溶液的碱性越强。根据表中数据可知酸性强弱顺序为 CH3COOH H2CO3 HCN HCO3 ，所以 25 时，等浓度的 NaCN溶液、 Na2CO3溶液和 CH3COONa溶液，溶液的pH由大到小的顺序
21、为 Na2CO3 NaCN CH3COONa。 根据电离常数可知 25 时，在 0.5 mol/L 的醋酸溶液中氢离子浓度是mol/L，则溶液中氢氧根离子的浓度是 10 11mol/L，因此醋酸溶液中由水电离出的氢离子浓度也是 10 11mol/L，所以由醋酸电离出的 c(H )约是由水电离出的 c(H )的 9108倍。 考点：考查弱电解质的电离、盐类水解等有关应用与计算 （ 15分）开发氢能是实现社会可持续发展的需要。下图是以含 H2S杂质的天然气为原料制取氢气的流程图。 回答下列问题： （ 1）反应 的化学方程式为 。 （ 2）反应 的离子方程式为 。 （ 3）步骤 中制氢气的原理如下：
22、 ： CH4(g) H2O(g) CO(g) 3H2(g) H 206.4 kJ mol 1 ： CO(g) H2O(g) CO2(g) H2(g) H 41.2 kJ mol 1 对于反应 ，一定可以提高平衡体系中 H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是 （填字母代号）。 a升高温度 b增大水蒸气浓度 c加入催化剂 d降低压强 利用反应 ，将 CO进一步转化，可提高 H2的产量。若 1.00 mol CO和 H2的混合气体（ CO的体积分数为 20%）与 H2O反应，得到 1.18 mol CO、 CO2和 H2的混合气体，则 CO的转化率为 。 若该天然气中硫化氢的体积分数为 5%，且甲
23、烷与水蒸气反应转化成二氧化碳和氢气的总转化率为 80%，则通过上述流程 1.00 m3天然气理论上可制得氢气 m3（同温同压条件下）。 （ 4）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢（生成的有机物为气体，忽略其他有机物）。 生成目标产物的电极反应式为 。 该 储氢装置的电流效率为 。（ 100%，计算结果保留小数点后 1位） 答案：（ 1） 2NH4HS O2 2NH3 H2O 2S （ 2分）（ 2） SO2 I2 2H2O 4H+ SO42 2I （ 2分） （ 3） a（ 2分） 90% （ 2分） 3.09（ 2分） （ 4） C6H6 6H 6e C6H12 （有机物可写结
24、构简式）（ 2分） 51.7% （ 3分） 试题分析：（ 1）氧气具有氧化性，能氧化硫离子生成单质 S，则根据流程图可知反应 的化学方程式为 2NH4HS O2 2NH3 H2O 2S。 （ 2）碘水具有氧化性，能氧化 SO2生成硫酸，则反应 的离子方程式为 SO2I2 2H2O 4H+ SO42 2I 。 （ 3） 正方应是体积增大的吸热反应，则 a升高温度反应速率增大，平衡向正反应方向进行，有利于生成氢气，正确； b增大水蒸气浓度，反应速率增大平衡向正反应方向移动，但氢气含量不一定增大，错误； c加入催化剂加快反应速率但平衡不移动，氢气含量不变，错误； d降低压强，反应速率降低，错误，答案
25、：选 a。 1.00 mol CO和 H2的混合气体（ CO的体积分数为 20%）中 CO和氢气 的物质的量分别是 0.2mol和 0.8mol。设与 H2O反应时消耗 CO的物质的量是 xmol，则根据方程式可知生成 CO2和氢气的物质的量分别是都是 xmol，由于后得到1.18 mol CO、 CO2和 H2的混合气体，则 0.2 x x 0.8 x 1.18，解得 x0.18，所以 CO的转化率为 。 若该天然气中硫化氢的体积分数为 5%，且甲烷与水蒸气反应转化成二氧化碳和氢气的总转化率为 80%，； H2S的体积是 0.05m3，甲烷是 0.95m3。 0.05m3H2S最终可以得到氢
26、气 0.05m3。根据反应 I可知生成氢气的体积是 0.95m380%32.28m3， CO 的体积是 0.95m380% 0.76m3，则通过反应 又生成氢气 0.76m3，所以通过上述流程 1.00 m3天然气理论上可制得氢气 0.05m3 2.28m3 0.76m33.09m3。 （ 4） 根据题意可知该实验的目的是电化学储氢，所以阴极上发生的反应为生产目标产物，即阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷，电极反应式为 C6H6 6H 6e C6H12； 电解池中阳极上氢氧根离子放电生成氧气，根据装置图可知阳极上生成3.4mol氧气转移电子 的物质的量 3.4mol4 13.6mol；根据水的组
27、成可知生成1mol氧气时生成 2mol氢气，则生成 3.4mol氧气时同时生成 6.8mol氢气。设参加反应的苯的物质的量是 xmol，则参加反应的氢气的物质的量是 3xmol，剩余苯的物质的量为 10mol25% xmol，而反应后苯的含量100% 10%，解得 x 。所以苯转化为环己烷转移电子的物质的量为 6，则该储氢装置的电流效率为 。 考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用 【化学 选修 2：化学与技术】（ 15分）海洋是一个丰富的资源宝库，通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。 （ 1）海水中盐的开发利用： 海水制盐目前以盐田法为主，建盐田必须选在远离江河入海口，多风少雨，潮
28、汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和 池。 目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产，在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用 （写一点即可）。 （ 2）电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交 换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题： 海水不能直接通入到阴极室中，理由是 。 A口排出的是 （填 “淡水 ”或 “浓水 ”）。 （ 3）用苦卤（含 Na+、 K+、 Mg2+、 Cl 、 Br 等离子）可提取溴，其生产流程如下： 若吸收塔中的溶液含
29、BrO3 ，则吸收塔中反应的离子方程式为 。 通过 氯化已获得含 Br2的溶液，为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含 Br2的溶液 。 向蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制温度在 90 左右进行蒸馏的原因是 。 答案：（ 1） 结晶；（ 2分） 阻止氢气与氯气反应，或阻止氯气与氢氧化钠反应使烧碱不纯；（ 2分） （ 2） 海水中含有较多的镁离子和钙离子，会产生氢氧化物沉淀从而堵塞阳离子交换膜。（ 3分） 淡水；（ 2分） （ 3） 3CO32 3Br2 5Br BrO3 3CO2；（ 2分） 富集溴；（ 2分） 顺利将溴蒸出，同时防止水馏出。（ 2分 试题分析：（ 1） 海水晒盐需要通过蒸发、结
30、晶过程，因此所建盐田分为贮水池、蒸发池和结晶池。 在氯碱工业中由于阳离子交换膜只能允许阳离子通过，而阴离子和气体均不能通过。因此用石墨作电解电解饱和氯化钠时，阳极上氯离子放电生成氯气，氯气不能通过阳离子交换膜而进入阴极。相反如果氯气进入阴极易和氢气混合产生爆炸，同时也容易和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠而导致制取的氢氧化钠不纯。 （ 2） 由于海水中含有较多的镁离子和钙离子，电解时阴极产生的氢氧根离子会和金属阳离子结合生成氢氧化物沉淀从而堵塞阳离子交换膜，导致电渗析法失败，所以海水不能直接通入到阴极室中。 根据电渗析法淡化海水示意图可知，阴离子移向 阳极，阳离子移向阴极，导致 室离子浓度
31、变小， 室离子浓度不大，离子浓度大的为浓水，所以淡水在A处排出； （ 3） 若吸收塔中的溶液含 BrO3 ，这说明碳酸钠与溴水反应，则吸收塔中反应的离子方程式为 3CO32 3Br2 5Br BrO3 3CO2； 由于从 出来的溶液中单质溴的含量不高，如果直接蒸馏，造成产品成本高，所以需要进一步浓缩溴，以提高溴的浓度； 如果温度过高，超过 100 ，则水蒸气也会被蒸出，导致溴中含有水分；如果温度过低溴又不能能完全蒸出，导致产率低，所以向蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制温 度在 90 左右进行蒸馏。 考点：考查海水综合应用的有关分析与判断 【化学 选修 3：物质结构与性质】（ 15分）过渡金属元素铁
32、能形成多种配合物，如： K3Fe(SCN)6硫氰合铁 ( )酸钾 和 Fe(CO)x等。 （ 1） 基态 Fe3+的 M层电子排布式为 。 请解释 +3价铁的化合物较 +2价铁的化合物稳定的原因 。 （ 2）配合物 Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为 18，则 x = 。 （ 3） FeBr2为只含有离子键的离子化合物，其晶胞结构如图 a，距一个 Fe2+离子最近的所有 Br 离子为顶点构 成的几何体为 。 （ 4）二茂铁是最重要的金属茂基配合物，也是最早被发现的夹心配合物，包含两个环戊二烯基与铁原子成键。二茂铁的结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯基环的之间，结构如图
33、b所示，已知二茂铁的一氯代物只有一种。 二茂铁的分子式为 。 穆斯堡尔谱学数据显示，二茂铁中心铁原子的氧化态为 +2，每个茂环带有一个单位负电荷。因此每个环含有 个 电子。 二茂铁中两个茂环可以是重叠的（ D5h），也可以是错位的（ D5d），它们之间的能垒仅有 8 20 kJ/mol。温度升高时则绕垂直轴相对转动，使得两种结构可以相互转换，转换过程中能量变化如图 c。比较稳定的 是 结构（填 “重叠 ”或 “错位 ”）。 答案：（ 1） 3s23p63d5 （ 2分） +3价铁 3d轨道有 5个电子，处于半充满状态较稳定（ 2分） （ 2） 5 （ 3分） （ 3）立方体（ 2分） （ 4）
34、 C10H10Fe（ 2分） 6（ 2分） 重叠（ 2分） 试题分析：（ 1） 铁的原子序数是 26，则根据核外电子排布规律可知基态 Fe3+的 M层电子排布式为 3s23p63d5。 根据铁离子的核外电子排布可知 +3价铁 3d轨道有 5个电子，处于半充满状态较稳定，所以 +3价铁的化合物较 +2价铁的化合物稳定。 （ 2）配合物 Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为 18，其中中心原子是铁，其价电子数是 8，每个配体提供的电子数是 2，则 8+2x 18，解得 x =5。 （ 3）根据晶胞结构可知黑球表示溴离子，红球表示亚铁离子，则以面心处的亚铁离子为中心，周围含有 8个
35、溴离子，所以距一个 Fe2+离子最近的所有 Br 离子为顶点构成的几何体为立方体。 （ 4） 二茂铁的结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯基环的之间，因此根据环戊二烯基环的化学 式 C5H5可知二茂铁的分子式为 C10H10Fe。 二茂铁中心铁原子的氧化态为 +2，每个茂环带有一个单位负电荷，因此每个环含有 6个 电子。 能量越低越稳定，根据图像可知重叠的（ D5h）能量低，稳定性强。 考点：考查物质与结构性质的分析与应用 【化学 选修 5：有机化学基础】（ 15分）以下是合成香料香豆素的路径图： （ 1）香豆素的分子式为 。 （ 2） 与 H2反应生成邻羟基苯甲醇，邻羟基苯甲醇的结构简式为
36、 。 （ 3）反应 的反应类型是 。 （ 4）反应 的化学方程式是 。 （ 5） 是 的同分异构体， 的分子中含有苯环且无碳碳双键，苯环上含有两个邻位取代基，且能够发生酯化反应和银镜反应。 的结构简式为 。 （ 6）一定条件下， 与 CH3CHO两者之间能发生类似 、 的两步反应，则生成有机物的结构简式为 。 答案：（ 1） C9H6O2 （ 2分）（ 2） （ 2分）（ 3） 消去反应（ 1分） 试题分析：（ 1）根据香豆素的键线式可知香豆素的分子式为 C9H6O2。 （ 2）根据邻羟基苯甲醛的结构简式可知，邻羟基苯甲醇的结构简式为。 （ 3）反应 是醇羟基在浓硫酸的作用下发生消去反应生成碳碳双键，即反应类型是消去反应。 （ 4）反应 是酚羟基与羧基发生的分子内的酯化反应，则反应的化学方程式是 。 （ 5） 是 的同分异构体， 的分子中含有苯环且无碳碳双键，苯环上含有两个邻位取代基，且能够发生酯化反应和银镜反应，说明含有酯基和醛基，因此 的结构简式为 。 （ 6）根据反应前后有机物的结构变化可知 、 的两步反应是与羰基相连的甲基上的氢原子与醛基发生的加成反应生成羟基，然后羟基再发生消去反应生成碳碳双键。因此如果一定条件下， 与 CH3CHO两者之间能 发生类似 、 的两步反应，则生成有机物的结构简式为 。 考点：考查有机物结构、有机反应类型、同分异构体判断以及方程式书写等
