题目内容
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.[物质结构]
[Cu(NH3)4]SO4?H2O是一种杀虫剂.
(1)Cu元素基态原子的电子排布式为 .
(2)元素N、O、S的第一电离能由大到小排列的顺序为 .
(3)H元素可与O元素形成H2O和H2O2,H2O2易溶于H2O,其主要原因为 .
(4)H元素与N元素可组成化合物N2H4,其中N原子的轨道杂化方式为 .
(5)与S
互为等电子体的一种分子的化学式为 .
(6)Cu元素与H元素可形成一种红色晶体,其结构如图8,则该化合物的化学式为 .
B.[实验化学]
目前市场上大量矿泉水、食用油等产品包装瓶几乎都是用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯,简称聚酯)制作的.利用废聚酯饮料瓶制备对苯二甲酸的反应原理如下:
实验过程如下:
步骤1:在100mL四颈瓶上分别装置冷凝管、搅拌器和温度计.依次加入5g废饮料瓶碎片、0.05g氧化锌、5g碳酸氢钠和25mL乙二醇.缓慢搅拌,油浴加热,升温至180℃,反应15分钟.
步骤2:冷却至160℃停止搅拌,将搅拌回流装置改成搅拌、减压蒸馏装置,减压蒸馏.
步骤3:向四颈瓶中加入50mL沸水,搅拌使残留物溶解.抽滤除去少量不溶物.
步骤4:将滤液转移到400mL烧杯中,用25mL水荡洗滤瓶并倒入烧杯中,再添加水使溶液总体积达200mL,加入沸石,将烧杯置于石棉网上加热煮沸.
步骤5:取下烧杯,取出沸石后趁热边搅拌边用8~10mL 1:1HCl酸化,酸化结束,体系呈白色浆糊状.
步骤6:冷至室温后再用冰水冷却.抽滤,滤饼用蒸馏水洗涤数次至滤出液pH=6,抽干后再用10mL丙酮分2次洗涤,抽干,干燥.
(1)步骤1反应过程中的现象是 .
(2)步骤2是为了分离出 .
(3)步骤3抽滤需要用到的主要仪器有 .
(4)步骤4加沸石的目的是 .
(5)步骤5用盐酸酸化的目的是 .
(6)步骤6用丙酮洗涤的目的是 .
A.[物质结构]
[Cu(NH3)4]SO4?H2O是一种杀虫剂.
(1)Cu元素基态原子的电子排布式为
(2)元素N、O、S的第一电离能由大到小排列的顺序为
(3)H元素可与O元素形成H2O和H2O2,H2O2易溶于H2O,其主要原因为
(4)H元素与N元素可组成化合物N2H4,其中N原子的轨道杂化方式为
(5)与S
O | 2- 4 |
(6)Cu元素与H元素可形成一种红色晶体,其结构如图8,则该化合物的化学式为
B.[实验化学]
目前市场上大量矿泉水、食用油等产品包装瓶几乎都是用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯,简称聚酯)制作的.利用废聚酯饮料瓶制备对苯二甲酸的反应原理如下:
实验过程如下:
步骤1:在100mL四颈瓶上分别装置冷凝管、搅拌器和温度计.依次加入5g废饮料瓶碎片、0.05g氧化锌、5g碳酸氢钠和25mL乙二醇.缓慢搅拌,油浴加热,升温至180℃,反应15分钟.
步骤2:冷却至160℃停止搅拌,将搅拌回流装置改成搅拌、减压蒸馏装置,减压蒸馏.
步骤3:向四颈瓶中加入50mL沸水,搅拌使残留物溶解.抽滤除去少量不溶物.
步骤4:将滤液转移到400mL烧杯中,用25mL水荡洗滤瓶并倒入烧杯中,再添加水使溶液总体积达200mL,加入沸石,将烧杯置于石棉网上加热煮沸.
步骤5:取下烧杯,取出沸石后趁热边搅拌边用8~10mL 1:1HCl酸化,酸化结束,体系呈白色浆糊状.
步骤6:冷至室温后再用冰水冷却.抽滤,滤饼用蒸馏水洗涤数次至滤出液pH=6,抽干后再用10mL丙酮分2次洗涤,抽干,干燥.
(1)步骤1反应过程中的现象是
(2)步骤2是为了分离出
(3)步骤3抽滤需要用到的主要仪器有
(4)步骤4加沸石的目的是
(5)步骤5用盐酸酸化的目的是
(6)步骤6用丙酮洗涤的目的是
分析:A.(1)铜是29号元素,其原子核外有29个电子,根据构造原理写出其基态原子的电子排布式;
(2)同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素,同一主族元素,元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小;
(3)相互形成氢键的物质能互溶;
(4)根据含有的价层电子对判断其杂化类型;
(5)原子个数、价电子数相等的微粒是等电子体;
(6)利用均摊法确定其化学式;
B(1)根据反应方程式中生成物确定实验现象;
(2)减压蒸馏能分离出沸点较低的物质;
(3)抽滤需要用到的主要仪器有布氏漏斗和吸滤瓶;
(4)沸石有防止暴沸的作用;
(5)对苯二甲酸钠和盐酸能反应;
(6)利用丙酮作洗涤剂易于干燥.
(2)同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素,同一主族元素,元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小;
(3)相互形成氢键的物质能互溶;
(4)根据含有的价层电子对判断其杂化类型;
(5)原子个数、价电子数相等的微粒是等电子体;
(6)利用均摊法确定其化学式;
B(1)根据反应方程式中生成物确定实验现象;
(2)减压蒸馏能分离出沸点较低的物质;
(3)抽滤需要用到的主要仪器有布氏漏斗和吸滤瓶;
(4)沸石有防止暴沸的作用;
(5)对苯二甲酸钠和盐酸能反应;
(6)利用丙酮作洗涤剂易于干燥.
解答:解:A.(1)铜是29号元素,其原子核外有29个电子,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,故答案为:[Ar]3d104s1;
(2)N、O元素处于第二周期,且N元素处于第VA族,O元素处于第VIA族,S元素处于第三周期第VIA族,所以这三种元素的第一电离能大小顺序是N>O>S,故答案为:N>O>S;
(3)H2O与H2O2之间形成氢键,增大了双氧水的溶解度,所以双氧水易溶于水,故答案为:H2O与H2O2之间形成氢键;
(4)N2H4中每个N原子含有3个σ和一个孤电子对,所以 sp3杂化,故答案为:sp3;
(5)一个SO42-中含有5个原子32个价电子,硫酸根离子的等电子体为:CCl4或SiCl4或SO2Cl2,故答案为:CCl4或SiCl4或SO2Cl2;
(6)该晶胞中含有铜原子个数=2×
+3+12×
=6,氢原子个数=3+1+6×
=6,所以铜原子和氢原子个数比是1:1,则其化学式为:CuH,故答案为:CuH;
B.(1)根据方程式知,饮料瓶碎片逐渐和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,所以看到的现象是固体溶解,有气泡产生,故答案为:固体溶解,有气泡产生;
(2)乙二醇熔沸点较低,减压蒸馏,有利于乙二醇分离,故答案为:乙二醇;
(3)抽滤需要用到的主要仪器有布氏漏斗和吸滤瓶,故答案为:布氏漏斗、吸滤瓶;
(4)沸石的作用是防止液体剧烈沸腾,溅出液体而产生安全事故,所以加入沸石的目的是防止暴沸,故答案为:防止暴沸;
(5)对苯二甲酸钠和盐酸能反应生成对苯二甲酸,从而实现实验目的,故答案为:将对苯二甲酸钠转化为对苯二甲酸;
(6)丙酮具有挥发性,便于干燥,故答案为:便于干燥.
(2)N、O元素处于第二周期,且N元素处于第VA族,O元素处于第VIA族,S元素处于第三周期第VIA族,所以这三种元素的第一电离能大小顺序是N>O>S,故答案为:N>O>S;
(3)H2O与H2O2之间形成氢键,增大了双氧水的溶解度,所以双氧水易溶于水,故答案为:H2O与H2O2之间形成氢键;
(4)N2H4中每个N原子含有3个σ和一个孤电子对,所以 sp3杂化,故答案为:sp3;
(5)一个SO42-中含有5个原子32个价电子,硫酸根离子的等电子体为:CCl4或SiCl4或SO2Cl2,故答案为:CCl4或SiCl4或SO2Cl2;
(6)该晶胞中含有铜原子个数=2×
1 |
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B.(1)根据方程式知,饮料瓶碎片逐渐和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,所以看到的现象是固体溶解,有气泡产生,故答案为:固体溶解,有气泡产生;
(2)乙二醇熔沸点较低,减压蒸馏,有利于乙二醇分离,故答案为:乙二醇;
(3)抽滤需要用到的主要仪器有布氏漏斗和吸滤瓶,故答案为:布氏漏斗、吸滤瓶;
(4)沸石的作用是防止液体剧烈沸腾,溅出液体而产生安全事故,所以加入沸石的目的是防止暴沸,故答案为:防止暴沸;
(5)对苯二甲酸钠和盐酸能反应生成对苯二甲酸,从而实现实验目的,故答案为:将对苯二甲酸钠转化为对苯二甲酸;
(6)丙酮具有挥发性,便于干燥,故答案为:便于干燥.
点评:本题考查物质结构和性质及制备实验方案的设计,注意物质结构和性质中第一电离能变化趋势及异常现象,为易错点.
练习册系列答案
相关题目
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.雷尼镍(Raney-Ni)是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍-铝合金为原料制得.
(1)元素第一电离能:Al Mg(选填:“>”、“<”、“=”)
(2)雷尼镍催化的一实例为:化合物b中进行sp3杂化的原子有: .
(3)一种铝镍合金的结构如下图,与其结构相似的化合物是: (选填序号:a.氯化钠 b.氯化铯 c.石英 d.金刚石).
(4)实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀.
①Ni2+在基态时,核外电子排布式为: .
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力(镍的配位数为
B.4-氯苯胺是合成橡胶、化学试剂、染料、色素等化工产品,制备4-氯苯胺的原理如下:
.在1L密闭容器中加入4-氯硝基苯100g、雷尼镍(催化剂)及少量吗啉(脱氯抑制剂,)、甲醇250mL(溶剂),密封;先充入氮气,然后充入氢气至一定压力.在所需氢气压力、温度等条件下加氢反应,充分反应后,冷却,过滤,洗涤,蒸馏并收集64~65℃馏分.
(1)开始时先通入N2的目的是 .
(2)上述实验中过滤的目的是 ,洗涤所用的试剂是 .
(3)蒸馏时除用到接引管、锥形瓶、温度计外,还用到的玻璃仪器有: 、 .馏出液的主要成分是 .
(4)以下是温度、氢气压力、催化剂用量及吗啉的用量对反应的影响.
优化的条件是:温度、氢气压力、催化剂用量、吗啉用量,选择的序号依次是 .
A.雷尼镍(Raney-Ni)是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍-铝合金为原料制得.
(1)元素第一电离能:Al
(2)雷尼镍催化的一实例为:化合物b中进行sp3杂化的原子有:
(3)一种铝镍合金的结构如下图,与其结构相似的化合物是:
(4)实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀.
①Ni2+在基态时,核外电子排布式为:
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力(镍的配位数为
B.4-氯苯胺是合成橡胶、化学试剂、染料、色素等化工产品,制备4-氯苯胺的原理如下:
.在1L密闭容器中加入4-氯硝基苯100g、雷尼镍(催化剂)及少量吗啉(脱氯抑制剂,)、甲醇250mL(溶剂),密封;先充入氮气,然后充入氢气至一定压力.在所需氢气压力、温度等条件下加氢反应,充分反应后,冷却,过滤,洗涤,蒸馏并收集64~65℃馏分.
(1)开始时先通入N2的目的是
(2)上述实验中过滤的目的是
(3)蒸馏时除用到接引管、锥形瓶、温度计外,还用到的玻璃仪器有:
(4)以下是温度、氢气压力、催化剂用量及吗啉的用量对反应的影响.
表1温度 | 表2氢气压力 | 表3催化剂用量 | 表4吗啉用量 | |||||||||||||||
序号 | 温度/℃ | 转化率/% | 选择 性/% |
反应时间/h | 序号 | 氢气压力/MPa | 选择性/% | 反应时间/h | 序号 | 雷尼镍用量/g | 选择性/% | 反应时间/h | 序号 | 吗啉用量/% | 选择性/% | |||
① | 40 | 未完全 | 99.6 | 6 | ① | 0.5 | 99.6 | 3.7 | ① | 2 | 98.25 | 5 | ① | 0.0 | 84.3 | |||
② | 60 | 100 | 99.7 | 4 | ② | 1.0 | 99.7 | 2 | ② | 4 | 99.20 | 2.2 | ② | 0.3 | 99.3 | |||
③ | 80 | 100 | 99.6 | 2.45 | ③ | 1.5 | 99.2 | 1.6 | ③ | 6 | 99.60 | 1.9 | ③ | 0.5 | 99.7 | |||
④ | 100 | 100 | 99.6 | 2 | ④ | 2.0 | 96.4 | 1.15 | ④ | 8 | 99.60 | 1.4 | ④ | 0.7 | 99.6 | |||
⑤ | 120 | 100 | 98.6 | 1.7 | ⑤ | ⑤ | 10 | 99.10 | 1.4 | ⑤ | 1.2 | 99.7 |