(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分
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(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。 A.用于合成氨的工业煤气中含有H2S、C2H5SH(乙酸醇)、COS(羰基硫)、CS2等含硫化合物,工业上无机硫常用氧化锌法处理,有机硫可用钴钼催化加氢处理。 H2S+ZnO=ZnS+H2O;C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O C2H5SH+H2=C2H6+H2S;COS+H2=CO+H2S;CS2+4H2=CH4+2H2S (1)钴原子在基态时核外电子排布式为 。 (2)下列有关分子结构的说法正确的是 。 A.C2H4分子中有5个键处1个键 B.COS分子(结构如右图)中键能C=O>C=S C.H2S分子呈V形结构 D.CH4、C2H6分子中碳原子均采用sp3杂化 (3)下列有关说法不正确的是 。 A.H2O、CO、COS均是极性分子 B.相同压强下沸点:Cs2>COS>CO2 C.相同压强下沸点:C2H5SH>C2H5OH D.相同压强下沸点:CO>N2 (4)-ZnS的晶胞结构如右图,晶胞中S2-数目为: 个。
(5)具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO,ZnS熔点为1830℃,ZnO熔点为1975℃,后者较前者高是由于 。 (6)钼的一种配合物化学式为:Na3[Mo(CN)8]·8H2O,中心原子的配位数为 。 B.烃醛结合反应有机合成中颇为重要,绿色催化剂的固体铌酸酸倍受研究者关注。铌酸具有较高的催化活性及稳定性。反应原理如下:
实验方法是在25mL烧瓶中加入铌酸、10mL甲醇和 0.5mL苯甲醛,在回流状态下反应2h,反应的产率和转化率均非常高。 (1)采用回流反应2h的目的是 。 (2)在反应中甲醇需过量,其原因是 。 (3)不同铌酸用量对产率和转化率影响,如下表:
铌酸用量/mol
| 0.01
| 0.02
| 0.03
| 0.05
| 0.1
| 0.15
| 0.2
| 0.6
| 产率%
| 87.3
| 88.2
| 90.3
| 94.2
| 92.9
| 93.1
| 91.8
| 92.3
| 转化率%
| 89.7
| 92.1
| 93.9
| 98.9
| 94.9
| 95.7
| 93.9
| 94.3
| 在上述苯甲醛与甲醇缩合反应实验中催化剂铌酸的最佳用量为 。 (4)催化剂的回收利用性能是考察催化剂的一项极为重要的指标。铌酸催化剂循环使用次数对产率的影响如右下图,这说明铌酸催化剂的优点之一是 。 (5)用铌酸作催化剂时,不同的醛与甲醇的缩合反应的转化率和产率如下表:
序号
| 醛
| 醇
| 转化率%
| 产率%
| 1
| 邻羟基苯甲醛
| 甲醇
| 94.3
| 89.6
| 2
| 邻羟基苯甲醛
| 甲醇
| 93.6
| 88.7
| 3
| 邻氯苯甲醛
| 甲醇
| 93.1
| 87.3
| 4
| 间硝基苯甲醛
| 甲醇
| 54.2
| 34.1
| 5
| 邻硝基苯甲醛
| 甲醇
| 89.9
| 79.5
| 6
| 对硝基苯甲醛
| 甲醇
| 65.7
| 41.9
|
从表中得出的不同的醛与甲醇缩合反应影响转化率和产率的规律是 。 |
答案
A.(12分),每空均为2分 (1)[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2 (2)ABCD(漏选1—2个得1分,漏选2个以上不得分) (3)C (4)4 (5)氧离子半径比硫离子小,晶格能大 (6)8 B.(12分),每空均为2分 (1)该反应较慢,需在沸腾条件下反应较长时间,为了不使甲醇和苯甲醛的蒸汽逸了损失。(2分) (2)提高苯甲醛的转化率(2分) (3)0.05mol(2分) (4)催化剂可重复多次使用,对产率的影响很少(只减少2%左右)(2分 (5)①相同取代基时,产率或转化率;邻位>间位;②不同取代基时,产率或转化率,供电子基团(羟基、烷基等)>吸电子基团(硝基、卤素等)(14分) 本卷当中所有合理答案,均参照给分 |
解析
略 |
举一反三
(4分)利用黄铁矿为原料制取硫酸,在煅烧时矿石中硫的利用率为98%,在接触氧化时二氧化硫的转化率为90%。煅烧1t含硫质量分数为48%的矿石,能生产多少吨H2SO4质量分数为98%的硫酸? |
(7分)甲醇是可再生燃料,可以利用天然气等物质生产,生产成本低,用途广泛。最近有科学家提出:把含有0.050%CO2的空气(通常情况下空气中CO2的体积分数为0.030%,当空气中CO2的体积分数超过0.050%时,会引起明显的温室效应。)吹入碳酸钾溶液中,然后再想法把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后得到甲醇,其构想技术流程如下:
试回答下列问题: (1)写出吸收池中主要反应的离子方程式: ____________________ __ _。 (2)写出合成塔中反应的化学方程式: _________________ _ __。 (3)若吹入的空气体积为33.6m3(标准状况下),则理论上最多可生产 g甲醇 |
为研究和开发天然食用色素。某研究小组取等量相同品种的红枣,采用溶剂提取红枣中部分红色素,用紫外光谱仪测定不同温度下提取液的吸光度,实验结果见右图。已知吸光度越大,红色素含量越高。下列分析较合理的是
A.20℃时,红枣中红色素含量最低 | B.吸光度越大,红枣中红色素含量越高 | C.红色素可能在较高温度下不稳定 | D.温度越高,提取液中红色素含量越高 |
|
(11分)电解法制烧碱的原料是饱和食盐水,由于粗盐中含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质,不符合电解要求,因此必须经过精制。某校实验小组精制粗盐水的实验过程如下:
请回答以下问题: (1)操作a的名称是____________。 (2)在Ⅱ步中,加入过量试剂甲后,生成了两种大量的沉淀,则试剂甲为________溶液。试剂乙为 ,固体F为 。 (3)在第Ⅴ步中,加入试剂丁直到溶液无明显变化时,写出此过程的化学方程式 、 _ 。 |
(10分)实验室为了制得少量漂白粉,常用浓盐酸与二氧化锰先制取氯气,再用氯气与消石灰反应。已知氯气与氢氧化钙制漂白粉是放热反应[2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(反应放热)],温度稍高即会发生副反应6Cl2+6Ca(OH)2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。现有甲、乙、丙三套装置(U形管中放有玻璃纤维,可使气体顺利通过)。
(1)请对三套装置的优缺点进行评价,并将选项序号填于下表内。a.容易引起环境污染 b.可防止环境污染 c.可防止副反应发生 d.易发生副反应 e.易控制反应速率 f.不易控制反应速率 (2)请从甲、乙、丙三套装置中,选取合理的组成部分(A、B、C、D、E、F、G)组装一套你认为更完整的实验装置,则连接顺序为(按气流从左到右方向) 。 (3)在你所设计的装置及以上甲、乙、丙装置中,是否还缺少其他必要的装置,说明原因: 。 |
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