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结构化学+有机化学
1．第四周期过渡元素单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：
(1)基态Cr原子的价层电子排布式为________________。
(2)过渡金属单质及化合物是有机合成反应的重要催化剂。
例如，
①苯甲醇分子中C原子的杂化类型是_____________。
②苯甲醇、苯甲醛的沸点依次为205.7℃、179℃，造成二者沸点差异的主要原因是___________。
(3)多数过渡金属的配离子在水溶液中有颜色，其显色与配合物分裂能有关。定义1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d轨道的分裂能，用△表示，中心离子电荷数越大，中心与配体距离越近，则作用越强，△越大。
分裂能(△)：Co(H2O)_____(填“＞”“＜”或“＝”)Co(H2O)+，理由是___________。
(4)铜晶体和镍晶体的晶胞均为面心立方最密堆积，配位数为_______。
(5)钨与碳组成一种特殊材料，其晶体的晶胞如图1所示，它的化学式为___，它的熔点为2870°C、硬度类似金刚石，预测它的晶体类型是_______。

(6)钪晶体的晶胞如图2所示，已知钪晶胞底边边长为a pm，高为b pm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则钪晶体的密度为______(只列出计算式)g/cm3。
2．碳是地球上组成生命的最基本的元素之一 按要求回答：
(1)碳原子核外有______种不同空间运动状态的电子，第一电离能介于B和C之间的元素的名称为_________。
(2)①C60是碳元素的一种同素异形体，利用C60独特的分子结构，可以将C60用作比金属及其合金更为有效的新型吸氢材料。已知常温下较稳定的 C60 的氢化物有 C60H24、C60H36和C60H48。在80~215℃时，C60可以100%回收，并可以用来重新制备C60的氢化物。C60分子中碳的杂化类型为______；理论上，1mo1C60可以吸收______mo1H2。
②石墨也是碳元素的一种同素异形体。石墨与钾可形成石墨夹层离子晶体C8K(如图1所示)，其结构为每隔一层碳原子插入一层钾原子，与钾原子层相邻的上下两层碳原子排列方式相同，则与钾最近等距的配位碳原子有_______个。

(3)碳也可形成多种有机化合物，如图2所示是一种嘌呤和一种吡咯的结构，两种分子中所有原子都在一个平面上。嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，解释原因：_____。
(4)图3是金刚石的结构图，若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率：_____ (不要求计算结果)

3．

(1)在上面元素周期表中全部是金属元素的区域为____。
A B C D
(2)有人认为形成化合物最多的元素不是IVA族的碳元素，而是另一种短周期元素，请你根据学过的化学知识判断这一元素是____(写出元素符号)。
(3)现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。
①画出甲原子的基态外围电子轨道表示式：_____。
② 甲、乙两元素相比较，金属性较强的是____(填名称)，可以验证该结论的实验是__。
A 将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
B 将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
C 将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
D 比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
4．周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大。R基态原子中，电子占据的最高能层符号为L，最高能级上只有两个自旋方向相同的电子。工业上通过分离液态空气获得X单质。Y原子的最外层电子数与电子层数之积等于R、W、X三种元素的原子序数之和。Z基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。请回答下列问题：
(1)YX的立体构型是____________；与YX互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。
(2)结构简式为RX(WH2)2的化合物中R原子的杂化轨道类型为_______；1 mol RX(WH2)2分子中含有σ键数目为________。(H为氢元素，下同)
(3)某Y与Z形成的化合物的晶胞如图所示(黑点代表Z原子)。

①该晶体的化学式为_______。
②已知Z和Y的电负性分别为1.9和3.0，则Y与Z形成的化合物属于____(填“离子”或“共价”)化合物。
③已知该晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体中Z原子和Y原子之间的最短距离为________ cm(只写计算式)(Z原子位于体对角线上)。
5．硼及其化合物广泛应用于高新材料领域，请回答下列有关问题：
(1)NaBH4是一种重要的储氢载体，其中涉及元素的电负性由大到小的顺序为______。
(2)硼氮苯被称为无机苯，其结构如图，分子中氮原子的杂化方式是___________。已知硼氮苯分子在同一平面，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“大π键”，该“大π键”可表示为__________(用表示，其中n表示参与形成大π键的原子数，m表示形成大π键的电子数)。
(3)硼酸(H3BO3)为白色片状晶体，有与石墨相似的层状结构，则硼酸晶体中存在的作用力有共价键、_______。
(4)氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，主要结构有立方氮化硼(如图1)和六方氮化硼(如图2)，前者类似于金刚石，后者与石墨相似。

①晶胞中的原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。图1中原子坐标参数A为(0，0，0)，D为(，，0)，则E原子的坐标参数为___________。X－射线衍射实验测得立方氮化硼晶胞边长为a pm，则立方氮化硼晶体中N与B的原子半径之和为________pm(用含a的式子表示)。
②已知六方氮化硼同层中B-N距离为145 pm，层与层之间距离为333 pm，则晶体密度的计算式为_________g·cm-3。(已知正六边形面积为，a为边长，NA表示阿伏加德罗常数)
6．新型储氢材料是氢能的重要研究方向。
(1)化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料，可由六元环状物质(HB=NH)3通过如下反应制得：3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。A在一定条件下通过多步去氢可最终转化为氮化硼(BN)。
①基态O原子的电子占据了_______个能层，最高能级有______种运动状态不同的电子。
②CH4、H2O、CO2分子键角从大到小的顺序是______。写出H3BNH3固体结构式，并标注出其中的配位键______，写出与H3BNH3互为等电子体的分子、离子的化学式______、______。(各举一例)，。
(2)掺杂T基催化剂的NaAlH4是其中一种具有较好吸、放氢性能的可逆储氢材料。NaAlH4由Na+和AlH构成，Al原子的杂化轨道类型是_______。Na、Al、H元素的电负性由大到小的顺序为______。
(3)Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、高寿命、耐低温等特点，在中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。

①该晶体的化学式为______。
②已知该晶胞的摩尔质量为Mg/mol，密度为dg/cm3。设NA为阿伏加徳罗常数的值，则该晶胞的体积是______cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。
③已知晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定，晶胞参数分别为apm、apm、cpm。标准状况下氢气的密度为Mg/cm3；若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为________。(用相关字母表示已知储氢能力=)。

7．聚酯增塑剂广泛应用于耐油电缆、煤气管、防水卷材、电气胶带；耐油耐汽油的特殊制品等。聚酯增塑剂G及某医药中间体H的一种合成路线如图(部分反应条件略去)：

已知：++R2OH
(1)A的名称(系统命名)：_______，H的分子式为_______。
(2)写出反应④的反应类型是_______。
(3)写出反应②的试剂和条件_______。
(4)G的结构简式为_______。
(5)写出反应⑥的化学方程式：_______。
(6)C存在多种同分异构体，写出核磁共振氢谱只有两种峰的同分异构体的结构简式：_______。
(7)利用以上合成路线的信息，以甲苯和乙醇为原料合成有机物(无机试剂任选)_______。
8．丁苯酞是我国自主研发的一类用于治疗急性缺血性脑卒中的新药。合成丁苯酞(J)的一种路线如图所示：

已知：
（1）B 的化学名称是_____，F 中含氧官能团名称是_____。

（2）由 E 生成 F 和 H 生成J 的反应类型分别是_____、_____。

（3）试剂 a 是_____。
（4）J 是一种环酯，则J 的结构简式为_____。H 在一定条件下还能生成高分子化合物 K，H 生成K 的化学方程式为：_____________________。

（5）M 的组成比 F 多 1 个 CH2 基团，M 的分子式为 C8H7BrO，M 的同分异构体①能发生银镜反应；②含有苯环；③不含甲基。满足上述条件的M 的同分异构体共有_____种。
（6）利用题中信息写出以乙醛和苯为原料，合成 的流程图（其他试剂自选）。______________
9．醇酸树脂，附着力强，并具有良好的耐磨性、绝缘性等，在油漆、涂料、船舶等方面有很广泛的应用。如图是一种醇酸树脂 G 的合成路线：

已知：RCH2CH = CH2
(1)A物质的名称为_________。
(2)反应⑤的反应类型为 _____________。
(3)F的结构简式为______________。
(4)反应①的化学方程式为 _________。反应④的化学方程式为 ___________。
(5)写出符合下列条件的 F 的一种同分异构体的结构简式 __________。
①1mol该物质与 4 mol 新制 Cu(OH)2悬浊液反应
②遇FeCl3溶液产生显色反应
③核磁共振氢谱有3组峰 ，比值为 1:1:1
(6)设计由1-溴丙烷()制备聚丙烯醇的合成路线 ( )_______________ (用流程图表示，无机试剂任选)。
10．高分子材料尼龙66具有良好的抗冲击性、韧性、耐燃油性和阻燃、绝缘等特点，因此广泛应用于汽车、电气等工业中。以下是生产尼龙66的一些途径。

(1) A的结构简式为_____________
(2) 反应①~④中，属于加成反应的有_________，反应⑥~⑨中，属于氧化反应的有_________
(3)高分子材料尼龙66中含有结构片段，请写出反应⑩的化学反应式________________________
(4)某聚合物K的单体与A互为同分异构体，该单体核磁共振氢谱有三个峰，峰面积之比为1:2:3，且能与NaHCO3溶液反应，则聚合物K的结构简式是__________________
(5)有机物X ( HOOC(CH2)4COOH )的化学名称为___________________，1 mol 有机物X完全燃烧时消耗O2_______ mol. 有机物Y与X互为同分异构体，且类别相同，则有机物Y还有______种。
(6)聚乳酸()是一种生物可降解材料，已知羰基化合物可发生下述反应:(R'可以是烃基或H原子)。用合成路线图表示用乙醇制备聚乳酸的过程(注明反应条件，无机试剂任选)。
合成路线图示例如下:
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