精品解析：上海市格致中学2024-2025学年高二上学期第一次月考化学试题

格致中学二〇二四学年度第一学期第一次测验 高二年级化学试卷 (测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷) 友情提示：昨天，你既然经历了艰苦的学习，今天，你必将赢得可喜的收获！ 祝你：诚实守信，沉着冷静，细致踏实，自信自强，去迎接胜利！ 一、合成氨 氨是最重要的化学品之一，我国是合成氨规模最大的国家。运用化学原理研究合成氨反应有重要意义，请结合所学知识回答下列问题： 1. 氨分子中不存在 A. 共价键 B. 离子键 C. 极性键 D. 共用电子对 2. NH3分子的空间结构为_____，其中N原子的杂化轨道类型为_____。 3. 可以使用天然气为原料获取合成氨的原料之一H2，热化学方程式为： 下列说法中正确的是 A. 每生成1mol H2会放出207 kJ的能量 B. 反应的焓变小于207 kJ/mol C. 反应物的总能量大于生成物的总能量 D. 1mol CH4完全燃烧放出的热量小于3mol H2和1mol CO完全燃烧放出的热量 4. 传统的合成氨工艺需要高温高压条件，如果能使用原电池原理改进合成氨的工艺，能够减少能源损耗。在合成氨的反应中，氧化剂是_______，有氧化剂参与反应的电极是原电池的_______(填“正”或“负”)极。 5. 已知N≡N的键能为946 kJ/mol，H—H的键能为436 kJ/mol，H—N的键能为391 kJ/mol。解释N≡N的键能高于H—H的键能的原因_______。根据键能数据，写出合成氨反应的热化学方程式_______。 6. 某电中性分子，核外电子总数和NH3的核外电子总数相等，并且该物质和NH3反应能形成一种弱电解质，该分子中共价键的极性比NH3中H—N键的极性_______(填“更大”或“更小”)，写出该分子的结构式_______。 二、元素周期表 下表所示为元素周期表的前四周期部分，a~k代表不同元素。根据图示结合所学知识回答下列问题： 7. a~k中某元素的逐级电离能如图所示，则该元素的价层电子轨道表示式为_______。 8. j元素蒸气放电能产生特征性的蓝紫色光，用分光镜色散得到的光谱属于 。 A. 连续光谱和发射光谱 B. 线光谱和发射光谱 C. 连续光谱和吸收光谱 D. 线光谱和吸收光谱 9. X区域元素中基态原子3d轨道电子数为5的元素有 。 A. Cr和Cu B. Cr和Mn C. Fe和Ni D. Cu和Zn 10. b、c、d、e四种元素的第一电离能从小到大的顺序为 。 A. bcde B. edcb C. cdbe D. bdce 11. a~k部分元素的电负性数值如下表： c d e g i k 3.0 3.5 4.0 1.5 3.0 2.8 在表中非金属元素和g之间化合形成的二元化合物中，能在熔融条件下导电的有哪些？_______(填化学式)，c和g形成的二元化合物熔点为2500℃，且熔融不导电，据此推测c和g形成的化合物的晶体类型为_______晶体。 三、钠离子电池 锂离子电池的广泛使用，使得钠离子电池的设想被提出。随着锂资源的稀缺问题日益严重，近年有关钠离子电池产业化的讨论也越来越多。 12. 一些钠离子电池用NaClO4的碳酸丙烯酯溶液作为电解质溶液，写出NaClO4在水溶液中的电离方程式_______。 13. 碳酸丙烯酯的结构式为，其中杂化方式不同的碳原子序号为 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 14. Na+能量最高的电子所在的能级符号为_______，该能级的电子有_______种伸展方向。 15. 第一电离能Li_______Na(填“>”、“=”或“<”，下同)，离子半径Li+_______Na+。 16. 和锂存在对角线相似性的元素为_______(填元素名称)。根据对角线相似性推测，在Li和Na的最高价氧化物的水化物中，溶解性较大的是_______(填化学式)。 17. 磷酸铁钠NaFePO4曾被期望用作钠离子电池的电极材料，充电时NaFePO4容易转变为FePO4。从电子排布规律的角度解释为什么Fe2+容易转变为Fe3+_______。 四、三氟化氮 三氟化氮是一种比较稳定的无色、无味、有毒的气体，是电子工业领域中一种重要的强氧化剂、助燃剂和蚀刻剂。三氟化氮可在铜作为催化剂的条件下，用氟气和过量的氨气反应制备，反应产物除三氟化氮外还有氟化铵。结合所学知识回答下列问题： 18. Cu原子核外未成对电子位于_______能级，该能级电子云形状为_______。 19. NF3的电子式为_______，分子中显负电性的原子为_______。 20. 根据价层电子对互斥理论，NF3、NH3和NH的键角从大到小的顺序为_______。 21. NF3的沸点为-129℃，NF3的沸点远低于NH3的原因是_______。 22. 写出以铜为催化剂制备NF3的化学方程式_______。 23. NCl3是一种黄色油状液体，极不稳定，易爆炸性分解。请从共价键稳定性的角度解释为什么NF3稳定性强于NCl3 _______。 五、纳米贴纸 浙江大学团队开发出一种以聚乙烯醇为基质，微针中掺杂着二氧化钛纳米片和钯纳米颗粒的贴片。通过微创手术在肿瘤中植入这种贴纸后，结合特定化疗方法，可以减少药物对身体的损伤，同时实现肿瘤区域的药物富集。结合所学知识回答下列问题： 24. Ti的简化电子排布式为_______，基态钛原子核外电子有_______种空间运动状态。 25. 根据价层电子轨道表示式判断下列钛原子或离子电离一个电子所需能量最高的是 A. B. C. D. 26. 第46号元素钯(Pd)位于元素周期表的第10列，其基态原子电子排布式为[Kr]4d10，下列说法中正确的是 A. 基态Pd原子的最外层是第四能层，所以Pd是第四周期元素 B. 基态Pd原子最外层没有未成对电子，失去两个电子后Pd2+核外也没有未成对电子 C. 位于Pd上方的元素Ni和左上角的Co都属于VIII族 D. 位于Pd上方的元素Ni的基态原子电子排布式为[Ar]3d10 27. 实验室常用TiCl4热水解法制备纳米级TiO2.用钛白粉(TiO2)为原料制备TiCl4的实验装置如下 资料表明：室温下，四氯化钛为无色液体，熔点：-25℃，沸点：136.4℃。在空气中遇水蒸气发烟生成二氧化钛固体。在650℃~850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。回答下列问题： （1）写出D中发生反应的化学方程式_______。 （2）E装置的作用是_______，冷却水应从_______(填“c”或“d”)口流入。 （3）C的作用为_______。 （4）Ti的四卤化物的熔点如表所示，TiF4熔点高于其它三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，其原因是_______。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -25 38 155 维生素B12又称钴胺素，结构的特点是巨大的咕啉环和环中心的三价钴。该分子的全合成(由易取得的物质出发，进行多步合成得到目标产物)由伍德沃德和埃申莫瑟合作于1973年完成，这项全合成工作是有机化学合成史中的经典之作。结合所学知识回答下列问题： 28. 维生素B12中存在磷酸酯的结构，遇碱易水解成磷酸根离子。 ①根据价层电子对互斥理论可知，在PO中，中心原子的价层电子对数为_______，PO的空间结构为_______。 ②有机化学中常用三氯氧磷为原料得到磷酸酯，三氯氧磷POCl3采取的杂化方式为_______，POCl3和PO之间的关系我们称之为_______。 29. 维生素B12中的钴为+3价。在酸性溶液中，Co3+具有很强的氧化性，能够将Mn2+氧化为紫红色的高锰酸根离子，Co3+本身被还原为Co2+。写出该反应的离子方程式_______。 30. 维生素B12中的咕啉环是由四个吡咯(C4H5N，结构式如图所示)分子组成。 ①在吡咯中，所有原子均共面，在吡咯分子中采取sp2杂化的原子数为_______。 ②吡咯中的C=C键长_______乙烯中的C=C键长。(填“大于”、“小于”或“等于”) ③吡咯可以用α-卤代酮和乙酰乙酸等为原料合成，已知乙酰乙酸中存在分子内氢键，在图中用“……”绘制分子内氢键所在的位置_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 格致中学二〇二四学年度第一学期第一次测验 高二年级化学试卷 (测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷) 友情提示：昨天，你既然经历了艰苦的学习，今天，你必将赢得可喜的收获！ 祝你：诚实守信，沉着冷静，细致踏实，自信自强，去迎接胜利！ 一、合成氨 氨是最重要的化学品之一，我国是合成氨规模最大的国家。运用化学原理研究合成氨反应有重要意义，请结合所学知识回答下列问题： 1. 氨分子中不存在 A. 共价键 B. 离子键 C. 极性键 D. 共用电子对 【答案】B 【解析】 【详解】氨气是由氮原子和氢原子形成的化合物，氮和氢都是非金属元素，所以形成的化学键是极性共价键而不是离子键，共价键是由共用电子对形成的； 答案选B。 2. NH3分子的空间结构为_____，其中N原子的杂化轨道类型为_____。 【答案】 ①. 三角锥形 ②. sp3 【解析】 【详解】NH3分子中一个氮原子周围有三个σ键，一个孤电子对，所以N原子的杂化轨道类型为sp3，分子的空间结构为三角锥形。 3. 可以使用天然气为原料获取合成氨的原料之一H2，热化学方程式为： 下列说法中正确的是 A. 每生成1mol H2会放出207 kJ的能量 B. 反应的焓变小于207 kJ/mol C. 反应物的总能量大于生成物的总能量 D. 1mol CH4完全燃烧放出的热量小于3mol H2和1mol CO完全燃烧放出的热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．由热化学方程式可知，每生成3mol H2会吸收207 kJ的能量，故A错误； B．水蒸气变为液态水，则反应物的能量更低，需要吸收更多的能量，故焓变大于207 kJ/mol，故B错误； C．反应吸热，反应物的总能量小于生成物的总能量，故C错误； D．由于是吸热反应，说明3mol H2和1mol CO的能量高于1mol甲烷，则1mol CH4完全燃烧放出的热量小于3mol H2和1mol CO完全燃烧放出的热量，故D正确； 答案选D。 4. 传统的合成氨工艺需要高温高压条件，如果能使用原电池原理改进合成氨的工艺，能够减少能源损耗。在合成氨的反应中，氧化剂是_______，有氧化剂参与反应的电极是原电池的_______(填“正”或“负”)极。 【答案】 ①. N2 ②. 正 【解析】 【详解】合成氨反应方程式为，N元素的化合价降低，N2是氧化剂，有氧化剂参与反应的电极是原电池的正极。 5. 已知N≡N的键能为946 kJ/mol，H—H的键能为436 kJ/mol，H—N的键能为391 kJ/mol。解释N≡N的键能高于H—H的键能的原因_______。根据键能数据，写出合成氨反应的热化学方程式_______。 【答案】 ①. 氮氮三键原子之间成键数更多，电子云重叠区域更大，因此键能更大 ②. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol 【解析】 【详解】氮氮三键原子之间成键数更多，电子云重叠区域更大，因此键能更大，故N≡N的键能高于H—H的键能；合成氨反应：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，ΔH=反应物键能和-生成物键能和=946 kJ/mol+3×436 kJ/mol-6×391 kJ/mol=-92kJ/mol，热化学反应方程式为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol。 6. 某电中性分子，核外电子总数和NH3的核外电子总数相等，并且该物质和NH3反应能形成一种弱电解质，该分子中共价键的极性比NH3中H—N键的极性_______(填“更大”或“更小”)，写出该分子的结构式_______。 【答案】 ①. 更大 ②. H—O—H 【解析】 【详解】某电中性分子，核外电子总数和NH3的核外电子总数相等，即都为10个电子，并且该物质和NH3反应能形成一种弱电解质，该物质为H2O，含有的共价键为H-O，由于O的电负性大于N，故H-O键的极性大于H-N，H2O的结构式为H—O—H。 二、元素周期表 下表所示为元素周期表的前四周期部分，a~k代表不同元素。根据图示结合所学知识回答下列问题： 7. a~k中某元素的逐级电离能如图所示，则该元素的价层电子轨道表示式为_______。 8. j元素蒸气放电能产生特征性的蓝紫色光，用分光镜色散得到的光谱属于 。 A. 连续光谱和发射光谱 B. 线光谱和发射光谱 C. 连续光谱和吸收光谱 D. 线光谱和吸收光谱 9. X区域元素中基态原子3d轨道电子数为5的元素有 。 A. Cr和Cu B. Cr和Mn C. Fe和Ni D. Cu和Zn 10. b、c、d、e四种元素的第一电离能从小到大的顺序为 。 A. bcde B. edcb C. cdbe D. bdce 11. a~k部分元素的电负性数值如下表： c d e g i k 3.0 3.5 4.0 1.5 3.0 2.8 在表中非金属元素和g之间化合形成的二元化合物中，能在熔融条件下导电的有哪些？_______(填化学式)，c和g形成的二元化合物熔点为2500℃，且熔融不导电，据此推测c和g形成的化合物的晶体类型为_______晶体。 【答案】7. 8. A 9. B 10. D 11. ①. Al2O3和AlF3 ②. 共价晶体 【解析】 【分析】根据元素在周期表中的位置可知，a为H，b为C，c为N，d为O，e为F，g为Al，h为Si，I为Cl，j为K，X表示过渡元素，k为Br； 【7题详解】 由逐级电离能图可知，该元素在I3到I4出现突变，表示最外层有3个电子，Al元素符合，价电子的轨道表示式为； 【8题详解】 K元素蒸气放电能产生特征性的蓝紫色光，放电得到的光谱为发射光谱，是连续光谱，故A符合题意； 【9题详解】 X区域为第4周期的过渡元素，基态原子3d轨道电子数为5的元素有Cr和Mn，价电子分别是3d54s1，3d54s2，故B符合题意； 【10题详解】 同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但是N元素的价电子为半满结构，第一电离能大于相邻元素，故C、N、O、F第一电离能从小到大的顺序为C、O、N、F，故答案为D； 【11题详解】 g为Al，表中元素能与Al形成离子化合物的有Al2O3和AlF3，在熔融状态下能导电；N和Al形成的二元化合物熔点为2500℃，且熔融不导电，可以判断为共价晶体。 三、钠离子电池 锂离子电池的广泛使用，使得钠离子电池的设想被提出。随着锂资源的稀缺问题日益严重，近年有关钠离子电池产业化的讨论也越来越多。 12. 一些钠离子电池用NaClO4的碳酸丙烯酯溶液作为电解质溶液，写出NaClO4在水溶液中的电离方程式_______。 【答案】NaClO4=Na++ClO 【解析】 【详解】NaClO4是强电解质，在水溶液中完全电离为Na+和ClO，电离方程式为NaClO4=Na++ClO。 13. 碳酸丙烯酯的结构式为，其中杂化方式不同的碳原子序号为 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】D 【解析】 【详解】由图中结构式可知，1、2、3号碳原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，4号碳原子的价层电子对数为3，采用sp2杂化，D符合题意。 答案选D。 14. Na+能量最高的电子所在的能级符号为_______，该能级的电子有_______种伸展方向。 【答案】 ①. 2p ②. 3 【解析】 【详解】Na+的电子排布式为1s22s22p6，能量最高的电子所在的能级符号为2p，该能级的电子有3种伸展方向。 15. 第一电离能Li_______Na(填“>”、“=”或“<”，下同)，离子半径Li+_______Na+。 【答案】 ①. ＞ ②. ＜ 【解析】 【详解】Li和Na同主族，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，则Li>Na；Li+核外电子层数为1，Na+核外电子层数为2，电子层数越大，离子半径越大，则Li+< Na+。 16. 和锂存在对角线相似性的元素为_______(填元素名称)。根据对角线相似性推测，在Li和Na的最高价氧化物的水化物中，溶解性较大的是_______(填化学式)。 【答案】 ①. 镁 ②. NaOH 【解析】 【详解】根据元素周期表的对角线规则，位于左上和右下的元素性质相似。锂（，第二周期族）的对角线相似元素是镁（，第三周期族）。锂的最高价氧化物水化物是，钠的是。由于的相似性，的溶解性类似（难溶），而的溶解度远大于。因此，的最高价氧化物水化物中，的溶解性更大。 答案为：镁；。 17. 磷酸铁钠NaFePO4曾被期望用作钠离子电池的电极材料，充电时NaFePO4容易转变为FePO4。从电子排布规律的角度解释为什么Fe2+容易转变为Fe3+_______。 【答案】Fe3+价电子排布为3d5，Fe2+价电子排布为3d6，3d5属于半满结构，根据洪特规则较稳定，因此Fe2+转变为Fe3+需要较少的能量就能发生。 【解析】 【详解】Fe3+价电子排布为3d5，Fe2+价电子排布为3d6，3d5属于半满结构，根据洪特规则较稳定，因此Fe2+转变为Fe3+需要较少的能量就能发生。 四、三氟化氮 三氟化氮是一种比较稳定的无色、无味、有毒的气体，是电子工业领域中一种重要的强氧化剂、助燃剂和蚀刻剂。三氟化氮可在铜作为催化剂的条件下，用氟气和过量的氨气反应制备，反应产物除三氟化氮外还有氟化铵。结合所学知识回答下列问题： 18. Cu原子核外未成对电子位于_______能级，该能级电子云形状为_______。 19. NF3的电子式为_______，分子中显负电性的原子为_______。 20. 根据价层电子对互斥理论，NF3、NH3和NH的键角从大到小的顺序为_______。 21. NF3的沸点为-129℃，NF3的沸点远低于NH3的原因是_______。 22. 写出以铜为催化剂制备NF3的化学方程式_______。 23. NCl3是一种黄色油状液体，极不稳定，易爆炸性分解。请从共价键稳定性的角度解释为什么NF3稳定性强于NCl3 _______。 【答案】18. ①. 4s ②. 球形 19. ①. ②. F 20. NH>NH3>NF3 21. NH3和NF3都是分子晶体，NH3分子间存在氢键，增强了分子间作用力，NF3中没有氢键所以NF3的沸点远低于NH3 22. 23. 原子半径Cl>F，因此N—Cl键比N—F键键长更长，因此N—F键键能更大，所以 NF3更稳定 【解析】 【18题详解】 Cu原子核外电子排布式为：；未成对电子位于4s能级；电子云形状为球形； 【19题详解】 NF3的电子式为；F的电负性强于N，则分子中显负电性的原子为F； 【20题详解】 三种微粒中心N原子的价层电子对数均为4，其中NF3、NH3含一对孤对电子，NH中不含孤对电子，则NH键角最大，又因原子半径H<F，原子半径越小，成键电子对距离小，排斥力大，则键角大，因此键角：NF3<NH3，可得键角：NH>NH3>NF3； 【21题详解】 NH3和NF3都是分子晶体，NH3分子间存在氢键，增强了分子间作用力，NF3中没有氢键所以NF3的沸点远低于NH3； 【22题详解】 氨气与氟单质在Cu催化作用下反应生成，反应方程式为：； 【23题详解】 原子半径Cl>F，因此N—Cl键比N—F键键长更长，因此N—F键键能更大，所以 NF3更稳定。 五、纳米贴纸 浙江大学团队开发出一种以聚乙烯醇为基质，微针中掺杂着二氧化钛纳米片和钯纳米颗粒的贴片。通过微创手术在肿瘤中植入这种贴纸后，结合特定化疗方法，可以减少药物对身体的损伤，同时实现肿瘤区域的药物富集。结合所学知识回答下列问题： 24. Ti的简化电子排布式为_______，基态钛原子核外电子有_______种空间运动状态。 【答案】 ①. [Ar]3d24s2 ②. 12 【解析】 【详解】Ti为22号元素，简化电子排布式为[Ar]3d24s2；基态钛原子核外电子占据1s、2s、三个2p轨道、3s、三个3p、2个3d轨道、4s，共12种空间运动状态。 25. 根据价层电子轨道表示式判断下列钛原子或离子电离一个电子所需能量最高的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】Ti是第22号元素，核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d24s2；A为Ti原子的基态，B为Ti+的基态，C为Ti原子的激发态，D为Ti原子的激发态；第二电离明显高于第一电离，同级电离能中激发态电离能比基态低，故失去一个电子需克服作用力最大的B。 答案选B。 26. 第46号元素钯(Pd)位于元素周期表的第10列，其基态原子电子排布式为[Kr]4d10，下列说法中正确的是 A. 基态Pd原子的最外层是第四能层，所以Pd是第四周期元素 B. 基态Pd原子最外层没有未成对电子，失去两个电子后Pd2+核外也没有未成对电子 C. 位于Pd上方的元素Ni和左上角的Co都属于VIII族 D. 位于Pd上方的元素Ni的基态原子电子排布式为[Ar]3d10 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态Pd原子的最外层是第四能层，但是Pd是第五周期元素，故A错误； B．基态Pd原子的最外层电子为4d10，失去两个电子后Pd2+变为4d8，有2个未成对电子，故B错误； C．Ni和Co都属于VIII族，故C正确； D．Ni的基态原子电子排布式为[Ar]3d84s2，故D错误； 答案选C。 27. 实验室常用TiCl4热水解法制备纳米级TiO2.用钛白粉(TiO2)为原料制备TiCl4的实验装置如下 资料表明：室温下，四氯化钛为无色液体，熔点：-25℃，沸点：136.4℃。在空气中遇水蒸气发烟生成二氧化钛固体。在650℃~850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。回答下列问题： （1）写出D中发生反应的化学方程式_______。 （2）E装置的作用是_______，冷却水应从_______(填“c”或“d”)口流入。 （3）C的作用为_______。 （4）Ti的四卤化物的熔点如表所示，TiF4熔点高于其它三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，其原因是_______。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -25 38 155 【答案】（1）2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2CO （2） ①. 收集产物 ②. c （3）干燥Cl2 （4）TiF4是离子晶体，而TiCl4、TiBr4、TiI4是分子晶体，因此TiF4熔点最高。TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点随相对分子质量的增大分子间作用力增大，因此熔点依次增高 【解析】 【分析】二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制备氯气，生成的氯气中混有水蒸气和HCl，装置B中盛有饱和食盐水，可以除去HCl，装置C中盛有浓硫酸，可以对氯气进行干燥，装置D中发生氯气、碳粉、TiO2三者间的反应，生成TiCl4和CO，TiCl4的沸点为136℃，装置E收集TiCl4，冷凝管可以对TiCl4进行冷凝回流，装置F内盛有碱石灰，可以吸收没有反应的氯气，防止污染空气，但CO没有得到处理，据此分析作答； 【小问1详解】 装置D中发生氯气、碳粉、TiO2三者间的反应，生成TiCl4和CO，反应的化学方程式为2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2CO； 【小问2详解】 E装置的作用是收集TiCl4，冷凝管可以对TiCl4进行冷凝回流，冷凝水下进上出，故应从c口流入； 【小问3详解】 由分析可知，C的作用是干燥Cl2； 【小问4详解】 TiF4熔点高于其它三种卤化物，是因为TiF4是离子晶体，而TiCl4、TiBr4、TiI4是分子晶体，TiCl4、TiBr4、TiI4的组成的结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增大，故熔点逐渐升高。 维生素B12又称钴胺素，结构的特点是巨大的咕啉环和环中心的三价钴。该分子的全合成(由易取得的物质出发，进行多步合成得到目标产物)由伍德沃德和埃申莫瑟合作于1973年完成，这项全合成工作是有机化学合成史中的经典之作。结合所学知识回答下列问题： 28. 维生素B12中存在磷酸酯的结构，遇碱易水解成磷酸根离子。 ①根据价层电子对互斥理论可知，在PO中，中心原子的价层电子对数为_______，PO的空间结构为_______。 ②有机化学中常用三氯氧磷为原料得到磷酸酯，三氯氧磷POCl3采取的杂化方式为_______，POCl3和PO之间的关系我们称之为_______。 29. 维生素B12中的钴为+3价。在酸性溶液中，Co3+具有很强的氧化性，能够将Mn2+氧化为紫红色的高锰酸根离子，Co3+本身被还原为Co2+。写出该反应的离子方程式_______。 30. 维生素B12中的咕啉环是由四个吡咯(C4H5N，结构式如图所示)分子组成。 ①在吡咯中，所有原子均共面，在吡咯分子中采取sp2杂化的原子数为_______。 ②吡咯中的C=C键长_______乙烯中的C=C键长。(填“大于”、“小于”或“等于”) ③吡咯可以用α-卤代酮和乙酰乙酸等为原料合成，已知乙酰乙酸中存在分子内氢键，在图中用“……”绘制分子内氢键所在的位置_______。 【答案】28. ①. 4 ②. 正四面体 ③. sp3杂化 ④. 等电子体 29. 4H2O+5Co3++Mn2+=5Co2++MnO+8H+ 30. ①. 5 ②. 大于 ③. 【解析】 【28题详解】 ①PO中心P原子价层电子对数为：；不存在孤对电子，离子构型为正四面体形； ②三氯氧磷POCl3中心P原子价层电子对数为：；P原子采用sp3杂化；POCl3和PO所含原子数均为4，价电子数均为32，互为等电子体； 【29题详解】 Mn2+氧化为紫红色的高锰酸根离子，Co3+本身被还原为Co2+。1mol Mn2+失去5mol电子，1mol Co3+得1mol电子，根据得失电子守恒及元素守恒得反应离子方程式：4H2O+5Co3++Mn2+=5Co2++MnO+8H+； 【30题详解】 ①在吡咯中，所有原子均共面，在吡咯分子中五元环上得4个C和1个N原子均采用sp2杂化； ②吡咯分子中的C=C键受到氮原子的孤对电子影响，形成了部分离域π键，导致C=C键的键长比乙烯中的C=C键稍长； ③乙酰乙酸中存在分子内氢键，表示为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $