题目内容

(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
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


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   
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
练习册系列答案
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(15分)高纯氧化铁(α—Fe2O3)是现代电子工业的重要材料。实验室用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO,还含有SiO2等杂质)为原料制备高纯氧化铁的步骤如下:

回答下列问题:
  (1)上述实验所涉及的反应中,有一个反应既属于化合反应,又属于氧化还原反应。写出该反应的离子方程式:               
(2)实验室欲用18.4mol·L-1的浓硫酸配制100mL 5.0mol·L-1的硫酸
溶液,所用的玻璃仪器胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒外,还有
         (填写仪器名称)。
(3)某同学用右图所示装置进行过滤操作。
①请指出其中的错误之处:                     
②过滤后,洗涤过滤器中少量沉淀的方法是             
(4)某同学用下图所示装置(尾气吸收装置未画出)实验向溶液Y中通入NH3和CO2

①下列为实验室制备NH3和CO2的备选药品:
a.NH4Cl    b.CaCO3(块状)   c.Ca(OH)2    d.NaOH
e.浓氨水    f.稀盐酸     g.稀硫酸
则上述装置A处的试管中所放药品的最佳选择为         (用药品序号填空);装置D处药品的最佳选择为           (用药品序号填空)。
②下列各项制备实验中,也可利用装置D处仪器完成的是       (填序号)。
A.MnO2与浓盐酸反应制备Cl2
B.Cu与浓硫酸反应生成SO2
C.由KMnO4分解制O2
D.乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯
E.Zn与稀硫酸反应制备H2
③写出上述装置A处的试管中所发生反应的化学方程式                   
④若通入一定量的NH3和CO2后,装置C处的溶液中只含有S、N、H、O四种元素。用pH试纸测定该溶液pH的方法是                   ;若该溶液呈中性,则溶液中的NH+4和SO2-4的物质的量浓度间的数量关系为     。(离子的浓度用符号[NH+4]和[SO2-4]表示)

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