題目列表(包括答案和解析)
(12分)本題包括A、B兩小題,分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選定其中一題,并在相應的答題區(qū)域內作答。若兩題都做,則按A題評分。
A.尿素(H2NCONH2)可用于制有機鐵肥,主要代表有 [Fe(H2NCONH2)6](NO3)3[三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ)]。
⑴基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為 ▲ 。C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是 ▲ 。
⑵尿素分子中C、N原子的雜化方式分別是 ▲ 。
⑶[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中“H2NCONH2”與Fe(Ⅲ)之間的作用力是 ▲ 。與NO3—互為等電子體的一種化合物是 ▲ (寫化學式)。
⑷CO2和NH3是工業(yè)上制備尿素的重要原料,固態(tài)CO2(干冰)的晶胞結構如右圖所示。
② 1個CO2分子周圍等距離且距離最近的CO2分子有 ▲ 個。
②銅金合金的晶胞結構與干冰相似,若頂點為Au、面心為Cu,則銅金合金晶體中Au與Cu原子數(shù)之比為是 ▲ 。
B.脫氫醋酸是一種難溶于水的低毒、高效廣譜抗菌劑,可由乙酰乙酸乙酯經脫醇縮合而成,反應原理為:
實驗步驟如下:
①在反應器中加入乙酰乙酸乙酯、少量催化劑和數(shù)粒沸石,在瓶口安裝分餾裝置。
②低溫加熱(不超過85℃)60~70min;然后大火加熱蒸出乙醇。
③將反應液趁熱倒入燒杯中,冷卻到室溫,有檸檬黃色晶體析出。
④將檸檬黃色晶體轉移至圓底燒瓶B中,加水15mL,滴入1滴硫酸,進行水蒸氣蒸餾(如圖所示)。從水蒸氣蒸餾液中經抽濾可分離出脫氫醋酸,再烘干即得成品。
步驟①中加入沸石的目的是 ▲ 。
步驟②中,在60~70min內低溫加熱的目的是 ▲ ,然后大火加熱蒸出乙醇的目的是 ▲ 。
步驟④中水蒸氣蒸餾裝置中燒瓶A的作用是 ▲ ,玻璃管的作用是 ▲ 。
用測得相對分子質量的方法,可以檢驗所得產物是否純凈,測得相對分子質量通常采用的儀器是 ▲ 。
(12分)本題包括A、B兩小題,分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選定其中一題,并在相應的答題區(qū)域內作答。若兩題都做,則按A題評分。
A.(12分)2010年上海世博會場館,大量的照明材料或屏幕都使用了發(fā)光二極管(LED)。目前市售LED品片,材質基本以GaAs(砷化鎵)、AlGaInP(磷化鋁鎵銦)、lnGaN(氮化銦鎵)為主。砷化鎵的品胞結構如右圖。試回答:
(1)鎵的基態(tài)原子的電子排布式是 。
(2)砷化鎵品胞中所包含的砷原子(白色球)個數(shù)為 ,與同一個鎵原子相連的砷原子構成的空間構型為 。
(3)下列說法正確的是 (填字母)。
A.砷化鎵品胞結構與NaCl相同
B.第一電離能:As>Ga
C.電負性:As>Ga
D.砷化鎵晶體中含有配位鍵
E.GaP與GaAs互為等電子體
(4)N、P、As處于同一主族,其氫化物沸點由高到低的順序是 。
(5)砷化鎵可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃時制得。(CH3)3Ga中鎵原子的雜化方式為 。
B.(12分)乙酸乙酯的實驗室和工業(yè)制法常采用如下反應:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
已知:①無水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl2·6C2H5OH;
②部分有機物的沸點:
試劑 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
沸點(℃) | 34.5 | 78.5 | 117.9 | 77 |
請回答下列問題:
(1)濃硫酸的作用是 ,球形干燥管的作用是 。
(2)用如圖所示裝置來制備少量的乙酸乙酯,產率往往偏低,其原因可能為 、
等。
(3)實驗所得到的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,應先加入無水氯化鈣,除去 ;再進行蒸餾,收集77℃左右的餾分,以得到較純凈的乙酸乙酯。
(4)目前對該反應的催化劑進行了新的探索,初步表明質子酸離子液體可用作此反應的催化劑,且能重復使用。實驗數(shù)據(jù)如下表所示(乙酸和乙醇以等物質的量混合)。
同一反應時間 | 同一反應應溫度 | ||||
反應溫度/℃ | 轉化率(%) | 選擇性(%)* | 反應時間/h | 轉化率(%) | 選擇性(%)* |
40 | 77.8 | 100 | 2 | 80.2 | 100 |
60 | 92.3 | 100 | 3 | 87.8 | 100 |
80 | 92.6 | 100 | 4 | 92.3 | 100 |
120 | 94.5 | 98.7 | 6 | 93.0 | 100 |
*選擇性100%表示反應生成的產物全部是乙酸乙酯和水 |
①根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列 (填字母)為該反應的最佳條件。
a.120℃,4h b.80℃,2h c.60℃,4h d.40℃,3h
②當反應溫度達到120℃時,反應選抒性降低的原因可能為 。
(12分)本題包括A、B兩小題,分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選定其中一題,并在相應的答題區(qū)域內作答。若兩題都做,則按A題評分。
A.尿素(H2NCONH2)可用于制有機鐵肥,主要代表有 [Fe(H2NCONH2)6](NO3)3 [三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ)]。
⑴基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為 。C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是 。
⑵尿素分子中C、N原子的雜化方式分別是 。
⑶[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中“H2NCONH2”與Fe(Ⅲ)之間的作用力是 。與NO3—互為等電子體的一種化合物是 (寫化學式)。
⑷CO2和NH3是工業(yè)上制備尿素的重要原料,固態(tài)CO2(干冰)的晶胞結構如右圖所示。
1個CO2分子周圍等距離且距離最近的CO2分子有 個。
②銅金合金的晶胞結構與干冰相似,若頂點為Au、面心為Cu,則銅金合金晶體中Au與Cu原子數(shù)之比為是 。
B.脫氫醋酸是一種難溶于水的低毒、高效廣譜抗菌劑,可由乙酰乙酸乙酯經脫醇縮合而成,反應原理為:
實驗步驟如下:
①在反應器中加入乙酰乙酸乙酯、少量催化劑和數(shù)粒沸石,在瓶口安裝分餾裝置。
②低溫加熱(不超過85℃)60~70min;然后大火加熱蒸出乙醇。
③將反應液趁熱倒入燒杯中,冷卻到室溫,有檸檬黃色晶體析出。
④將檸檬黃色晶體轉移至圓底燒瓶B中,加水15mL,滴入1滴硫酸,進行水蒸氣蒸餾(如圖所示)。從水蒸氣蒸餾液中經抽濾可分離出脫氫醋酸,再烘干即得成品。
步驟①中加入沸石的目的是 。
步驟②中,在60~70min內低溫加熱的目的是 ,然后大火加熱蒸出乙醇的目的是 。
步驟④中水蒸氣蒸餾裝置中燒瓶A的作用是 ,玻璃管的作用是 。
用測得相對分子質量的方法,可以檢驗所得產物是否純凈,測得相對分子質量通常采用的儀器是 。
(12分)本題包括A、B兩小題,分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選定其中一題,并在相應的答題區(qū)域內作答。若兩題都做,則按A題評分。
A.(12分)2010年上海世博會場館,大量的照明材料或屏幕都使用了發(fā)光二極管(LED)。目前市售LED品片,材質基本以GaAs(砷化鎵)、AlGaInP(磷化鋁鎵銦)、lnGaN(氮化銦鎵)為主。砷化鎵的品胞結構如右圖。試回答:
(1)鎵的基態(tài)原子的電子排布式是 。
(2)砷化鎵品胞中所包含的砷原子(白色球)個數(shù)為 ,與同一個鎵原子相連的砷原子構成的空間構型為 。
(3)下列說法正確的是 (填字母)。
A.砷化鎵品胞結構與NaCl相同
B.第一電離能:As>Ga
C.電負性:As>Ga
D.砷化鎵晶體中含有配位鍵
E.GaP與GaAs互為等電子體
(4)N、P、As處于同一主族,其氫化物沸點由高到低的順序是 。
(5)砷化鎵可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃時制得。(CH3)3Ga中鎵原子的雜化方式為 。
B.(12分)乙酸乙酯的實驗室和工業(yè)制法常采用如下反應:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
已知:①無水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl2·6C2H5OH;
②部分有機物的沸點:
試劑 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
沸點(℃) | 34.5 | 78.5 | 117.9 | 77 |
同一反應時間 | 同一反應應溫度 | ||||
反應溫度/℃ | 轉化率(%) | 選擇性(%)* | 反應時間/h | 轉化率(%) | 選擇性(%)* |
40 | 77.8 | 100 | 2 | 80.2 | 100 |
60 | 92.3 | 100 | 3 | 87.8 | 100 |
80 | 92.6 | 100 | 4 | 92.3 | 100 |
120 | 94.5 | 98.7 | 6 | 93.0 | 100 |
*選擇性100%表示反應生成的產物全部是乙酸乙酯和水 |
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