（10分）車禍嚴(yán)重危害了司乘人員的生命安全，為了降低車禍給司乘人員所帶來(lái)的損害，有人利用化學(xué)反應(yīng)在小汽車前排設(shè)計(jì)了一氣袋。氣袋由固體化合物A＋B＋C組成，在汽車受到撞擊的一剎那，由于劇烈碰撞，導(dǎo)致氣袋里發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氣袋迅速膨脹，隨及彈出，從而保護(hù)司乘人員的頭頸不致于撞到鋼架、擋風(fēng)玻璃，該氣袋已挽救了成千上萬(wàn)人的生命。

化合物A為白色固體，通常情況下相對(duì)穩(wěn)定，碰撞時(shí)劇烈分解，產(chǎn)生熔融狀態(tài)的D與氣體E。D常溫下為固體，性質(zhì)十分活躍，直接與O₂作用生成F，F(xiàn)為黃色粉末，可用做高空飛行或潛水時(shí)的供氧劑。氣體E十分穩(wěn)定，但可與金屬鋰作用生成白色固體G，G強(qiáng)烈水解，生成易溶于水的化合物H與氣體I，H與氣體I的水溶液均為堿性。

化合物B為鉀鹽，無(wú)色晶體，易溶于水，其溶解度隨溫度升高急劇增大。B加熱時(shí)易分解，生成固體J與氣體K，氣體K可使帶有余燼的火柴復(fù)燃。

化合物C為氧化物，無(wú)色、堅(jiān)硬、不溶于水，在自然界中以原子型晶體存在，能與HF氣體作用生成L與氣體氟化物M。

4-1       判斷A、B、C為何種化合物？

4-2       分析A、B兩種鹽陰離子雜化方式及成鍵情況，并畫(huà)出示意圖。

4-3       寫(xiě)出劇烈碰撞后，氣袋中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。

4-4       固體C在氣袋里起到什么作用？

（7分）水在不同的溫度和壓力條件下可形成11種不同結(jié)構(gòu)的晶體，密度從比水輕的0.92g?cm^－3到約為水的一倍半的1.49 g?cm^－3。冰是人們迄今已知的由一種簡(jiǎn)單分子堆積出結(jié)構(gòu)花樣最多的化合物。其中在冰－Ⅶ中，每個(gè)氧有8個(gè)最近鄰，其中與4個(gè)以氫鍵結(jié)合，O－H…O距離為295pm，另外4個(gè)沒(méi)有氫鍵結(jié)合，距離相同。

3-1  畫(huà)出冰－Ⅶ的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖（氧用○表示，氫用ｏ表示），標(biāo)明共價(jià)鍵（―）和氫鍵（----），寫(xiě)出氧原子的坐標(biāo)。

3-2  計(jì)算冰－Ⅶ晶體的密度。

（6分）在液態(tài)SO₂溶液中，將硫磺（S₈）、碘和AsF₅混合加熱，得到一種化合物A。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)：A的陰離子為正八面體結(jié)構(gòu)，陽(yáng)離子與P₂I₄是等電子體。

1-1       確定A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，寫(xiě)出生成A的化學(xué)反應(yīng)方程式。

1-2       根據(jù)路易斯電子理論，畫(huà)出A中環(huán)狀陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)式。

1-3       預(yù)測(cè)A中S－S鍵與經(jīng)典S－S鍵的鍵能大小。

（6分）在一次呼吸測(cè)醉分析中，取50 cm³人的呼吸樣品鼓泡通過(guò)重鉻酸鹽溶液。由于乙醇的還原作用產(chǎn)生了3.30×10^-6 mol的Cr³⁺，反應(yīng)為：

2Cr₂O+ 3C₂H₅OH + 16H⁺ → 4 Cr³⁺ + 3CH₃COOH + 11H₂O

重鉻酸鹽的消耗可用分光光度法測(cè)定，法律上規(guī)定血液中的乙醇含量超過(guò)0．050％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))便算酒醉，請(qǐng)確定此人是否是法定的酒醉。已知在36.9℃時(shí)，含有0.45％乙醇的血液上面的乙醇的分壓為1.00×10⁴Pa。設(shè)乙醇在血液中的溶解服從亨利定律。

（8分）有一固體化合物A(C₁₄H₁₂NOCl)，與6mol/L鹽酸回流可得到兩個(gè)物質(zhì)B(C₇H₅O₂Cl)和C(C₇H₁₀NCl)。B與NaHCO₃溶液反應(yīng)放出CO₂。C與NaOH反應(yīng)后，再和HNO₂作用得黃色油狀物，與苯磺酰氯反應(yīng)生成不溶于堿的沉淀。當(dāng)C與過(guò)量CH₃Cl加熱反應(yīng)時(shí)，得一帶有芳環(huán)的季銨鹽。推出A、B、C的可能結(jié)構(gòu)式。

（6分）物質(zhì)A是合成許多氟喹諾酮抗菌藥物的重要中間體。由這兩中間體出發(fā)可以合成氟哌酸、N-2-甲氟哌酸、環(huán)丙氟哌酸、恩氟沙星、雙氟沙星、替馬沙星等一系列同系物，它們都是廣譜高效的抗菌藥物。下面是合成這個(gè)中間體的路線：

（I）＋CH₃COCl（II）（III）（IV）

（V）物質(zhì)A（C₁₁H₉O₃Cl₂F）

6-1  寫(xiě)出中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

6-2  通過(guò)紅外光譜和核磁共振分析A發(fā)現(xiàn)不僅存在酮羰基，還存在烯醇式。烯醇式能穩(wěn)定存在的原因。

（12分）M的金屬粉末在真空中加熱500～1000℃與氮?dú)夥磻?yīng)生成紅褐色粉末狀的A，將A加熱到1400℃時(shí)分解成黃綠色粉末狀的B。已知A為簡(jiǎn)單六方晶系，a=387pm，c=2739pm，密度r=10.55g/cm³。其中M－N間的距離為270pm，而M ^n＋的半徑為99pm，N^3－半徑為171pm。B為面心立方晶系，與NaCl結(jié)構(gòu)相同，a=516pm。根據(jù)摩爾效應(yīng)的測(cè)量，B中平均每個(gè)M離子常有1.47個(gè)電子。

5-1  試通過(guò)計(jì)算確定金屬M(fèi)以及A、B的化學(xué)式。寫(xiě)出M的價(jià)電子構(gòu)型。

5-2  計(jì)算B的密度。

5-3  說(shuō)明A、B的導(dǎo)電性情況。

5-4  M的質(zhì)子數(shù)較氮原子多83，其質(zhì)量數(shù)可以是212~236之間的整數(shù)。根據(jù)原子核的殼層理論，當(dāng)質(zhì)子數(shù)（Z）和中子數(shù)（N）為2，8，20，28，50，82，114，126，184等偶數(shù)時(shí)，核特別穩(wěn)定，半衰期比較長(zhǎng)。質(zhì)子和中子均為偶數(shù)的核素比較穩(wěn)定。試問(wèn)M的哪些核素較穩(wěn)定？試舉出兩例。

5-5  1936年N.Bohr提出了復(fù)合核理論。將²³²M與⁷⁶Ge通過(guò)核融合后，生成一種核素N，同時(shí)釋放出3個(gè)中子。試寫(xiě)出核反應(yīng)方程式，確定N在周期表中的位置。

（10分）配位化學(xué)是化學(xué)的一個(gè)重要分支。在十九世紀(jì)，維爾納的老師認(rèn)為：六配位化合物是一種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，如：M―A―B―C―D―E―F或M―B―A―C―D―E???? ；而維爾納認(rèn)為：六配位化合物是一種八面體。

4-1       請(qǐng)你設(shè)想一下：維爾納是如何否定老師的論斷得出他的正確結(jié)論的？

在配合物中，乙酰丙酮（CH₃COCH₂COCH₃）是常見(jiàn)的一種配體。請(qǐng)繼續(xù)回答下列問(wèn)題：

4-2       乙酰丙酮（）可作雙齒配體。請(qǐng)從有機(jī)化學(xué)的角度加以解釋。

4-3       某同學(xué)用乙酰丙酮與CoCl₂、H₂O₂在一定條件下反應(yīng)得到一晶體A。為測(cè)定晶體組成，該同學(xué)設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)確稱取A晶體0.4343g，煮沸溶解后，用氫離子交換樹(shù)脂（即HR型）充分交換至看不出有Co^2＋的紅色，過(guò)濾；用0.1013mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用去24.07mL。（原子量請(qǐng)用：Co：58.93、H：1.01、C：12.01、O16.00、CI：35.45）求：

4-1  A中Co的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

4-2  預(yù)測(cè)A的化學(xué)式，畫(huà)出A的結(jié)構(gòu)并寫(xiě)出Co的雜化形態(tài)。

4-3  寫(xiě)出制備A的化學(xué)反應(yīng)方程式。

4-4  在鐵粉的催化下，A能與液溴發(fā)生取代反應(yīng)。試寫(xiě)出其化學(xué)反應(yīng)方程式。闡述其原因。

（16分）化學(xué)發(fā)展史上，有許多偶然事件引起科學(xué)發(fā)現(xiàn)的事例，碘的發(fā)現(xiàn)也得益于Courtoris對(duì)意外現(xiàn)象的注意。碘是人類發(fā)現(xiàn)的第二個(gè)生物必需微量元素，它以碘化物形式存在于海水、海藻及人體甲狀腺中。人類缺碘會(huì)引起甲狀腺腫大，我國(guó)已全面實(shí)施加碘鹽方案。

3-1  單質(zhì)碘的制備方法之一是在酸性條件下通Cl₂于NaI溶液中，指出運(yùn)用該法時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題？分析其原因，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)方程式。

3-2  在100％硫酸中，I₂可被HIO₃氧化成I₃^＋，寫(xiě)出配平的離子方程式。

3-3  為什么在日照強(qiáng)、溫度高的海區(qū)，表層水碘濃度往往要低一些？

3-4  人體缺碘會(huì)影響正常的生命活動(dòng)。兒童缺碘會(huì)造成身體畸形，智力低下。成年人缺碘會(huì)因新陳代謝能力降低而導(dǎo)致全身無(wú)力，提早出現(xiàn)衰老現(xiàn)象。為提高人體素質(zhì)，食物補(bǔ)碘已引起人們的重視。據(jù)報(bào)道，人從食物中攝取碘后便在甲狀腺中積存下來(lái)，通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)形成甲狀腺素。甲狀腺素的結(jié)構(gòu)：

（1）寫(xiě)出甲狀腺素的化學(xué)式          ；

（2）在甲狀腺內(nèi)，甲狀腺素的主要合成過(guò)程如下：

A（氨基酸）B甲狀腺素＋C（氨基酸）

請(qǐng)寫(xiě)出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

3-5  科研表明，人的一生只要能攝入一小茶匙的碘就能正常發(fā)育，健康生活。目前預(yù)防缺碘的有效辦法是食用含碘食鹽。目前國(guó)內(nèi)食鹽加碘加的主要是碘酸鉀。

（1）寫(xiě)出工業(yè)上以KI為原料制備碘酸鉀的化學(xué)方程式；

（2）如何用簡(jiǎn)易操作檢驗(yàn)食鹽是否加碘。寫(xiě)出離子反應(yīng)方程式。

3-6  已知反應(yīng)H₂＋I(xiàn)₂2HI，分兩步完成I₂2I  H₂＋2I2HI

式中k，k₁，k₂，k₃是分別為各反應(yīng)相應(yīng)的速率常數(shù)，若用E_a，E₁，E₂，E₃分別表示各反應(yīng)相應(yīng)的活化能，請(qǐng)找出E_a和E₁，E₂，E₃間的關(guān)系。已知公式如下：

①對(duì)于反應(yīng)aA＋bB→eE＋f F，反應(yīng)速率為：v＝k[A]^a[B]^b

②速率常數(shù)與活化能之間滿足阿侖尼烏斯公式：k＝Ae^－Ea/RT

③對(duì)于反應(yīng)I₂2I滿足：v_正＝v_逆

（14分）2-1  吡啶－2－甲酰胺，簡(jiǎn)寫(xiě)為piaH，可有兩種方式起雙齒配體的作用：

（型式A）                     （型式B）

（1）如果按B種型式配位，畫(huà)出[Ni(H₂O)₂(piaH)₂]^2＋離子的可能存在幾何異構(gòu)體，并說(shuō)明其旋光性。

（2）以N、N方式配位（型式A）時(shí)，其可能的異構(gòu)體型式如何？

2-2  含有4個(gè)水分子的醋酸鎳[Ni(C₂H₃O₂)₂?4H₂O]是單聚體，它可以失去2個(gè)水分子形成另外一種單聚物，而且還可以失去另外2個(gè)水分子形成第三種單聚物，請(qǐng)寫(xiě)出這三種醋酸鎳的的結(jié)構(gòu)分別是：

2-3  AgClO₄在苯中的溶解性明顯高于在烷烴中的溶解性，試解釋該事實(shí)：

2-4  液體氟化氫是酸性溶劑，具有相當(dāng)強(qiáng)的的Lewis酸性和較高的相對(duì)介電常數(shù)。HF是離子型物質(zhì)的優(yōu)良溶劑，但其高活性和毒性給操作帶來(lái)困難。

（1）LiF溶于HF產(chǎn)生兩種離子             ；從物質(zhì)結(jié)構(gòu)作用力考慮能夠發(fā)生這個(gè)反應(yīng)的原因是                 。

（2）醋酸在水中是個(gè)酸，在HF里卻是堿，寫(xiě)出反應(yīng)方程式。

（3）高氯酸在HF中呈現(xiàn)兩性，分別寫(xiě)出反應(yīng)方程式。