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:
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:
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.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 |
(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 。
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
(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
略
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