選做題
本題有A、B兩題,分別對(duì)應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修課程模塊的內(nèi)容,每題12分。請(qǐng)選擇其中一題作答,若兩題都作答,則以A題得分計(jì)入總分。
20A.過(guò)渡元素在生活、生產(chǎn)和科技等方面有廣泛的用途。
(1)應(yīng)用于合成氨反應(yīng)的催化劑(鐵)的表面上存在氮原子,右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子,灰色球代表鐵原子)。則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個(gè)數(shù)比為 。
(2)現(xiàn)代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡(jiǎn)稱(chēng)PFS,化學(xué)式為:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,n<5,m<10}在水體中形成絮狀物,以吸附重金屬離子。下列說(shuō)法中不正確的是 。(填序號(hào))
A.PFS中鐵顯+3價(jià)
B.鐵原子的價(jià)電子排布式是3d64s2
C.由FeSO4溶液制PFS需經(jīng)過(guò)氧化、水解和聚合的過(guò)程
D.由下表可知?dú)鈶B(tài)Fe2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Mn2+再失去一個(gè)電子難
元素 |
Mn |
Fe |
|
電離能 (kJ・mol-1) |
I1 |
717 |
759 |
I2 |
1509 |
1561 |
|
I3 |
3248 |
2957 |
(3)鉻的配合物在藥物應(yīng)用、設(shè)計(jì)合成新磁材料領(lǐng)域和聚乙烯催化劑方面都有重要應(yīng)用,F(xiàn)有鉻(Ⅲ)與甲基丙烯酸根的配合物為:
①該化合物中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型有 。
②該化合物中一個(gè)Cr的配位數(shù)為 。
③甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有 。
④等電子體是具有相同的價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)的分子或離子,與H2O分子互為等電子體的微粒是 。(填一種即可)
⑤與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是
____ 。(填元素符號(hào))
在生成乙酰水楊酸的同時(shí),水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應(yīng),生成少量聚合物(副產(chǎn)物)。合成乙酰水楊酸的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①向150 mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸,振蕩,待其溶解后,控制溫度在85℃~90℃條件下反應(yīng)5~10 min,然后冷卻,即有乙酰水楊酸晶體析出。
②減壓過(guò)濾,用濾液淋洗錐形瓶,直至所有晶體收集到布氏漏斗中。抽濾時(shí)用少量冷水洗滌晶體幾次,繼續(xù)抽濾,盡量將溶劑抽干。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上,在空氣中風(fēng)干。
③將粗產(chǎn)品置于100 mL燒杯中,攪拌并緩慢加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液,加完后繼續(xù)攪拌2~3 min,直到?jīng)]有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生為止。過(guò)濾,用5~10 mL蒸餾水洗滌沉淀。合并濾液于燒杯中,不斷攪拌,慢慢加入15 mL 4mol / L鹽酸,將燒杯置于冰水中冷卻,即有晶體析出。抽濾,用冷水洗滌晶體1~2次,再抽干水分,即得產(chǎn)品。
(1)第①步中,要控制溫度在85℃~90℃,應(yīng)采用的加熱方法是 ,用這種方法加熱需要的玻璃儀器有 。
(2)在第②步中,用冷水洗滌晶體,其目的是 、 。
(3)在第③步中,加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是 ,加入鹽酸的作用是 。
(4)如何檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否混有水楊酸? 。
21A.
⑴1∶2(2分)
⑵D(2分)
⑶①配位鍵、共價(jià)鍵、離子鍵(2分)(漏寫(xiě)一個(gè)扣1分,扣完2分為止)
②6(1分)
③sp3和sp2(2分)(漏寫(xiě)一個(gè)扣1分,扣完2分為止)
④H2S或NH2-(1分)
⑤K、Cu(2分)(漏寫(xiě)一個(gè)扣1分,扣完2分為止)
20B.
⑴ 水。1分); 溫度計(jì)、酒精燈、燒杯(3分)
⑵除去晶體表面附著的可溶性雜質(zhì)(1分)、減少阿斯匹林的溶解(1分)
⑶使阿斯匹林轉(zhuǎn)化為可溶性鹽(2分);
將阿斯匹林的可溶性鹽重新轉(zhuǎn)化為阿斯匹林(2分)
⑷向水中加入少量產(chǎn)品,滴加氯化鐵溶液,若有紫色出現(xiàn),說(shuō)明產(chǎn)品中含有水楊酸
(2分)。
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本題有A、B兩題,分別對(duì)應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修課程模塊的內(nèi)容,每題12分。請(qǐng)選擇其中一題作答,若兩題都作答,則以A題得分計(jì)入總分。
20A.過(guò)渡元素在生活、生產(chǎn)和科技等方面有廣泛的用途。
(1)應(yīng)用于合成氨反應(yīng)的催化劑(鐵)的表面上存在氮原子,右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子,灰色球代表鐵原子)。則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個(gè)數(shù)比為 。
(2)現(xiàn)代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡(jiǎn)稱(chēng)PFS,化學(xué)式為:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,n<5,m<10}在水體中形成絮狀物,以吸附重金屬離子。下列說(shuō)法中不正確的是 。(填序號(hào))
A.PFS中鐵顯+3價(jià)
B.鐵原子的價(jià)電子排布式是3d64s2
C.由FeSO4溶液制PFS需經(jīng)過(guò)氧化、水解和聚合的過(guò)程
D.由下表可知?dú)鈶B(tài)Fe2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Mn2+再失去一個(gè)電子難
元素 | Mn | Fe | |
電離能 (kJ・mol-1) | I1 | 717 | 759 |
I2 | 1509 | 1561 | |
I3 | 3248 | 2957 |
(3)鉻的配合物在藥物應(yīng)用、設(shè)計(jì)合成新磁材料領(lǐng)域和聚乙烯催化劑方面都有重要應(yīng)用,F(xiàn)有鉻(Ⅲ)與甲基丙烯酸根的配合物為:
①該化合物中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型有 。
②該化合物中一個(gè)Cr的配位數(shù)為 。
③甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有 。
④等電子體是具有相同的價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)的分子或離子,與H2O分子互為等電子體的微粒是 。(填一種即可)
⑤與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是
____ 。(填元素符號(hào))
在生成乙酰水楊酸的同時(shí),水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應(yīng),生成少量聚合物(副產(chǎn)物)。合成乙酰水楊酸的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①向150mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸,振蕩,待其溶解后,控制溫度在85℃~90℃條件下反應(yīng)5~10 min,然后冷卻,即有乙酰水楊酸晶體析出。
②減壓過(guò)濾,用濾液淋洗錐形瓶,直至所有晶體收集到布氏漏斗中。抽濾時(shí)用少量冷水洗滌晶體幾次,繼續(xù)抽濾,盡量將溶劑抽干。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上,在空氣中風(fēng)干。
③將粗產(chǎn)品置于100 mL燒杯中,攪拌并緩慢加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液,加完后繼續(xù)攪拌2~3 min,直到?jīng)]有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生為止。過(guò)濾,用5~10 mL蒸餾水洗滌沉淀。合并濾液于燒杯中,不斷攪拌,慢慢加入15 mL 4mol / L鹽酸,將燒杯置于冰水中冷卻,即有晶體析出。抽濾,用冷水洗滌晶體1~2次,再抽干水分,即得產(chǎn)品。
(1)第①步中,要控制溫度在85℃~90℃,應(yīng)采用的加熱方法是 ,用這種方法加熱需要的玻璃儀器有 。
(2)在第②步中,用冷水洗滌晶體,其目的是 、 。
(3)在第③步中,加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是 ,加入鹽酸的作用是 。
(4)如何檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否混有水楊酸? 。
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