18．[选修 5——有机化学基础]( 20分)
18— I( 6分)下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰．且其峰面积之比为 3： 1的有
A．乙酸异丙酯
B．乙酸叔丁酯
C．对二甲苯
D．均三甲苯
18— II( 14分)
化合物 A是合成天然橡胶的单体，分子式为 C 5 H 8。 A的一系列反应如下(部分反应条件略去)：
回答下列问题：
( 1) A的结构简式为___，化学名称是___；
( 2) B的分子式为___；
( 3)②的反应方程式为___；
( 4)①和③的反应类型分别是___，___；
( 5) C为单溴代物，分子中有两个亚甲基，④的化学方程式为___：
( 6) A的同分异构体中不含聚集双烯( C= C= C)结构单元的链状烃还有___种，写出其中互为立体异构体的化合物的结构简式。
答案：
18— I： BD
18— II
( 1)
2—甲基— 1,3—丁二烯(异戊二烯)
( 2) C 5 H 8 O 2
( 3)
( 4)加成反应取代反应
( 5)
( 6) 6
【解析】 18— I、核磁共振氢谱中出现两组峰，就说明分子中含有两种 H，峰面积之比就是 H的个数比。乙酸异丙酯结构简式为
，有 3种 H原子，故 A错；乙酸叔丁酯的结构简式为
，故 B符合题意；对二甲苯的结构简式为：
，有两种等效氢，但个数比为 6： 4= 3： 2，故 C不符合题意；均三甲苯的结构简式为：
，故 D也符合题意。
18— II、( 1)“化合物 A是合成天然橡胶的单体，分子式为 C 5 H 8”，故 A为
，名称为 2—甲基— 1,3—丁二烯，或异戊二烯。
( 2)
是
与 B发生类似“
”的反应而生成的，故 B为
，分子式为 C 5 H 8 O 2；
( 3)反应①为 Br 2参加的加成反应，则反应②为消去反应：
；
( 4)反应①的条件是 Br 2的 CCl 4溶液，故为加成反应；反应③的条件是光照，“ C为单溴代物，分子中有两个亚甲基”，故发生的是取代反应。
( 5)由（ 4）可知，产物 C的结构简式为
。
C的结构中有 Br原子和酯基两种官能团，都能在“ NaOH/ H 2 O”的作用下水解，故方程式为：
。
( 6)含有碳碳三键的为：
；含有两个碳碳双键的为：
，故还有 6种。
19[选修 3——物质结构与性质】( 20分)
19— I( 6分)下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是
A．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
B．四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型
C．二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物
D．锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质
19— II( 14分)铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题：
( 1
)铜原子基态电子排布式为 ；
( 2)用晶体的 x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为 361 pm。又知铜的密度为 9.00 g· cm— 3，则铜晶胞的体积是___ cm 3、晶胞的质量是___ g，阿伏加德罗常数为___(列式计算，己知 Ar (Cu)= 63.6)；
( 3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如下图)， a位置上 Cl原子的杂化轨道类型为___。已知其中一种化合物的化学式为 KCuCl 3，另一种的化学式为 ___；
( 4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是___，反应的化学方应程式为。
答案： 19— I BD
19— II
( 1) 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 1
( 2) 4.7× 10 -23; 4.23× 10 -22
N A=
= 6.01× 10 23 mol -1。
( 3) sp 3; K 2 CuCl 3
( 4) H 2 O 2为氧化剂，氨与 Cu 2+形成配离子，两者相互促进使反应进行；
Cu+ H 2 O 2+ 4 NH 3= Cu( NH 3) 4 2++ 2 OH-
【解析】 19— I、锗是金属而碳是非金属元素，因此第一电离能要低于碳，故 A错； C和 Ge都是第Ⅳ A族元素，四氯化锗与四氯化碳都是分子晶体，其分子构型相同，故 B正确；锗是金属，金属的氧化物不可能为气体化合物，故 C错；锗和碳是同主族元素，晶体结构具有一定的相似性，故 D正确。
19— II、( 1)铜是 29号元素，其基态原子的电子排布式为： 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 1。
( 2)铜的晶胞为面心立方最密堆积，一个晶胞能分摊到 4个 Cu原子； 1 pm= 10 -10 cm，
故一个晶胞的体积为( 361× 10 -10 cm) 3= 4.7× 10 -23 cm 3；
一个晶胞的质量为 4.7× 10 -23 cm 3× 9.00 g· cm -3= 4.23× 10 -22 g；
由 Ar (Cu)= 63.6 g/ mol=
× N A，
得 N A== 6.01× 1023 mol -1。
( 3) KCuCl 3中 Cu元素的化合价为+ 2，则另一种无限长链结构中的 Cu元素的化合价为+ 1，“ CuCl 3”原子团的化合价为 -2，故其化学式为 K 2 CuCl 3。
( 4)这是两种物质共同作用的结果：过氧化氢具有强氧化性，而氨水能与 Cu 2+形成配合物。
20.[选修 2——化学与技术]（ 20分）
20— I（ 6分）污水经过一级、二级处理后，还含有少量 Cu 2+、 Hg 2+、 Pb 2+等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是
A．氨水
B．硫化氢气体
C．硫酸钠溶液
D．纯碱溶液
20— II（ 14分）合成氨的流程示意图如下：
回答下列问题：
（ 1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是 ___，___ ；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学方程式 ___，___ ；
（ 2）设备 A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备 A的名称是___，其中发生的化学反应方程式为___；
（ 3）设备 B的名称是___，其中 m和 n是两个通水口，入水口是___（填“ m”或“ n”）。不宜从相反方向通水的原因是 ；
（ 4）设备 C的作用是___；
（ 5）在原料气的制备过程中混有 CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的 CO，可通过如下反应来实现： CO (g)＋ H 2 O (g)
CO 2 (g)＋ H 2 (g)
已知 1000 K时该反应的平衡常数 K= 0.627，若要使 CO的转化率超过 90%，则起始物中 c( H 2 O)： c (CO)不低于___。
答案：
20— I AC
20— II
( 1)液化、分馏与 C反应后除去 CO 2
C+ H 2 O
CO+ H 2 CH 4+ H 2 O CO+ 3 H 2
( 2)合成塔 N 2+ 3 H 2
2 NH 3
( 3)冷却塔（或冷凝器） n
高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好
( 4)将液氨和未反应的原料气分离
( 5) 13.8
【解析】 20— I、氨水过量会与 Cu 2+形成 Cu( NH 3) 4 2+配离子，不能将铜完全沉淀， A不可以； CuS、 HgS、 PbS都是沉淀， B可以； CuSO 4易溶于水，不能沉淀 Cu， C不可以； CO 3 2—可与三种金属离子形成沉淀， D可以。
20— II、( 1)利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低，先将空气加压降温变成液态，然后再加热，使氮气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气。故分离方法是液化和分馏。采用煤和天然气制备 H 2的方程式为： C+ H 2 O CO+ H 2、 CH 4+ H 2 O CO+ 3 H 2。
( 2)合成氨的设备为合成塔；发生的反应是 N 2+ 3 H 2 2 NH 3。
( 3)冷凝分离氨气的设备为冷却塔；为了增强冷却效果，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好。
( 4)设备 c是分离器，能将液氨和未反应的原料气分离。
( 5)设 CO、 H 2 O的起始浓度分别为 x、 y，且 CO的转化率为 90%，则：
CO (g)＋ H 2 O (g) CO 2 (g)＋ H 2 (g)
起始浓度( mol· L－ 1) x y 0 0
转化浓度( mol· L－ 1) 0.9 x 0.9 x 0.9 x 0.9 x
平衡浓度( mol· L－ 1) 0.1 x y－ 0.9 x 0.9 x 0.9 x
K＝
＝
= 0.627，得：= 13.8。
只要增加 H 2 O量，就可提高 CO的转化率。
