2020年10月A-Level化学U1考情回顾及备考指导

经验式Empirical formula题，比较简单。首先应该先写出丁烷butane的分子式(molecular formula) C₄H₁₀，经验式即其最简整数比C₂H₅.

锌（金属）置换铜离子的反应，反应类型应为B置换displacement（强调氧化还原Redox）。另外A项addition为加成；C项neutralisation为中和（词根neutr-“中”）；D项substitution为取代。addition与substitution都是有机反应术语。

44.0g一氧化碳CO中有多少个分子。这个题比较阴险，利用人们对二氧化碳44g mol⁻¹的相对质量/摩尔质量的刻板印象挖坑。如能发现这个点则此题比较简单。

元素百分比推导分子式题目，比较简单，分别将质量分数composition by mass与相对分子量相乘即可得各元素原子相对质量和。

关于氯化钡BaCl₂的正确说法。A项说其“exist as a molecule”此处a molecule特指simple molecule/structure；BaCl₂是巨型分子giant molecule，所以A错误。

B正确，其为化合物compound。

C说经验式empirical formula是BaCl，错误，经验式是分子式的最简整数比，其实BaCl₂本身就是一个经验式。

D，Mr=208。

由图中m/z值63、65处两个峰peak的相对丰度relative abundance 46：20可以算出相对原子质量。

可知应为Cu。显然m/z=31.5和32.5处应为+2 peak， 因为“when lose 2 e⁻ instead of one, m/z value would be halved”。32.5处即为⁶⁵Cu²⁺。

数分子式题，比较简单。注意每个碳能形成4条键。

简单数数原子个数就可以了，注意是此系列的第五个分子，即：

只相差一个-CH2-单元的系列叫同系物homologous series。

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶电子构型[Ar]。K⁺和Ca²⁺是4周期s-block的阳离子，符合条件。Ti3+相对1s²2s²2p⁶3s²3p⁶多一个电子（具体电子构型1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹）；而Sc³⁺由1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹失三个价电子得来，符合条件。如果了解过渡金属transition metal定义（Sc³⁺不是transition metal）的话此类题目可以快速判定。

非常基础，N作为2周期p-block元素，N³⁻电子构型应为[Ne]。

离子半径题。其中A项Al³⁺、C项Mg²⁺、D项F⁻电子构型皆为[Ne]即1s²2s²2p⁶，等电子体isoelectronics的离子半径ionic radius负相关于核电荷nuclear charge数目，因为”more nuclear charge, more electrostatic attraction form nucleus”。所以原子序数/核电荷数的Al是最小的。

另外B项Ga³⁺是4周期元素，电子构型1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，比其他三者多一层(quantum) shell，半径会大很多。

原子经济性atom economy题。具体算式：

硫原子上的孤对电子lone pair数目应为两个，中心原子sp³ hybrid。

第三电离能the third ionisation energy的定义是：the energy need to remove the third electron from gaseous ions。强调离子由+2变为+3。

键角递减顺序。

极化作用polarising power (Covalent character)题。对于离子化合物而言，阳离子对银离子的扭曲作用成为极化polarising，此效应正比于阴阳离子的电荷，正比于阴离子的半径，反比于阳离子的半径。

对于同样是+1价的阳离子和-1价的阴离子，最小半径阳离子Li⁺与半径阴离子I⁻的组合拥有最强的polarising。而polarising越强二者之间的离子键越像共价键，极端例子即是由金属与非金属组成的共价键单分子AlCl₃。

氯化氢HCl分子的电子密度图electron density map。氢原子在此处应远小于氯原子。

(a) 轨道orbital的定义。”an area which has the highest probability to find an electron”。

(b) s和p轨道的形状。s为球形sphere；p为哑铃形（沙漏、葫芦）dumbbell。此处画图亦可。

(c) 连续电离能successive ionisation解读题。这个题出题人非常懒，连对数电离能图都懒得放了，实际上图是这个样子：

这个题本身比较经典，三分的解释分别来自：①(two large jump:) three shells三个电子层 ②(first ionisation energy is low:) one electron in the outer shell最外层一个电子 ③(two is very high:) two electron in the third shell第三层两个电子 ④(eight is in the middle:) 8 electrons in second shell第二层八个电子。条应该是固定的，后三条写二即可。

(d) (i) 描点画图，没有什么难度，重点是纵坐标不适合从0开始，从0开始会导致整个线看不出斜率。因为数据(log第四电离能)最小值3.87，值4.06，所以这种图建议从3.7或3.8开始画，至4.1或4.2止；也就是：

或：

这种题目一般官方会要求横纵坐标各占到一半的范围。

(ii) 从图中的回归线可知Na的log IE大概是3.99，所以 the 4ᵗʰ ionisation energy = 10³˙⁹⁹= 9770kJ mol⁻¹。注意纵坐标是电离能以10为底的对数。

(iii) 即使Na和Ne是不同周期的元素，为何第四电离能依然相似。很显然决定电离能的是电子构型，而从Na³⁺ 1s²2s²2p⁴和从Ne³⁺1s²2s²2p³中拿的是同一亚层subshell的电子，所需能量差别自然不大。Both element removing electrons from same subshell。

(a)(i) 重铬酸铵(NH4)2Cr2O7热分解为铬的氧化物CrxOy、氮气N2和水H2O。此处没明示氧化物中铬元素价态，所以我们先不写元素比（其实大部分情况下都是+3价最稳定）。

氮、氢元素配平后：

发现铬的氧化物只能是Cr2O3，即：

(ii) 此反应类型应为分解decomposition，如果写氧化还原redox可能也有分。其他答案肯定都没分，如disproportionation。

(b) 理想气体方程计算，每套1单元卷子的必备题目。此类题目本身套公式计算并不难，重点是能不能记住各物理量在式子中的单位，即：

(c) (i) 铵根离子ammonium ion的点叉图/电子式dot and cross diagram，非常基础。

(ii) 解释铵根离子的形状，其实就是套用VSEPR理论的说辞就可以了，具体来说就是：

① repulsion between 4 (N-H) bonding pairs of electrons to maximum separation/bond angle.

② tetrahedral。

(d)(i) 选择重铬酸铵ammonium dichromate(VI)的危险标志。此题不需要记忆，内容全在题干里：“toxic”“irritate and burn the skin and eyes”“strong oxidiser”

(ii) 为什么重铬酸铵不能与烷烃alkane储存在同一个橱子里。其实答案也处在题干里，即：“is a strong oxidiser that enhances the combustion of other substance”

烯烃/聚烯烃题目。

(a)(i) Polymerisation of propene方程式：

需注意：①此问跟题干的聚乳酸没有半毛钱关系；②这里要求展示式display formula，即每一条键都要画出来，包括-CH₃都要分开写。

(ii) 给出一个聚烯烃与聚乳酸的不同。此处最明显的不同就是addition polymerisation (against condensation polymer)，另外如果写no side product form应该也有分。

(iii) 可生物降解biodegradable的含义。就是字面意思：(can be) break down by organism/living things/bacteria。

(iv) 给出三个可生物降解聚合物的优点。典型的开放题，答案不，只要符合题目要求基本都能算分。例如：reuse land of landfill, no/less environment damage(when disposal), slower CO₂ release(than incinerate)等。

(b) (i)解释为什么isoprene没有几何异构。几何异构有两个条件，一个是有双键（平面型分子）一个是每个碳原子两端都连着不同的部分two different part on each carbon。此题很明显不符合第二点，两个双键都有=CH₂结构。

(ii) 画出图中分子(Z-1-chloro-2-methylbut-1,3-diene)的几何异构体，即：

(iii) 为什么双键可以形成几何异构体。因为π键不能转because can not rotate。

(a) 计算0.03mol环己烯的体积，密度0.811g cm⁻¹，基础单位换算题。

(b) (i) 过量环己烯加入液溴中的反应现象应为red to colourless。对于卤素单质来说：

(ii) 环己烯与溴单质的反应机理。标准的亲核取代反应机理题。

(c) (i) ppm的全拼是 parts per million

(ii) 溴的安全浓度是1.1ppm，所以3.25cm3蒸汽需要3.25cm³ ÷ 1.1ppm = 2.95×10⁶cm³  = 2.95×10³dm³ 。

(d) 计算溶解溴单质所需溶剂的体积，其实就是计算与0.03mol环己烯反应所需的溴溶液的体积，Br₂与环己烯是1：1反应，一般将溶剂的体积视为溶液的体积。

C = 35g dm⁻³ ÷ 159.8g mol⁻¹ = 0.219 mol dm⁻³

V = n × C = 0.137 dm³ =137 cm³

(a) 卤代烃分子X的系统命名。此分子：

应为：1,1,2-trichloroethane

(b) (i) C-Cl键断裂的必要条件是UV light。

(ii) X分子的均裂反应方程式，要写出半箭头：

(iii) 氯自由基与X分子的反应，其实是增殖步propagation step的拓展题。

(iv) 写出分子式为C₄H₄Cl₆的产物生成的方程式，碳原子数翻倍了，必然是烃基自由基的偶联产物，即：

(d) 陈述在上一问中的反应类型并且命名产物C₄H₄Cl₆。

反应类型应为自由基取代反应（中的终止步）(termination step of) free radical substitution。

命名的话两种产物分别叫1,2,2,3,3,4-hexachlorobutane和1,1,2,3,4,4-hexachlorobutane。