20.(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。请选择其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.由徐光宪院士发起, 院士学子同创的《分子共和国》科普读物最近出版了,全书形象生动地戏说了BF3、TiO2、CH3COOH、CO2、NO、二茂铁、NH3、HCN、 H2S、O3、异戊二烯和萜等众多“分子共和国”中的明星。
(1)下列说法正确的是 ▲ 。
(a)BF3和NH3都是含有极性键的非极性分子
(b)CO2、HCN分子中都含有两个
键和两个π键
(c)H2S、O3分子都是直线形w ww.k s5u. co m
(d)一种双环单萜龙脑(如右图)分子中有4个手性碳原子
(2)NO是人体中的信号分子,有关说法正确的 ▲ 。
(a)第一电离能N大于O (b)电负性O大于N
(c)NO+的结构为:N≡O+
(d)N、O元素在周期表中都处于p区
(3)TiO2的天然晶体中,最稳定的一种晶体结构如右图,白球表示: ▲ 原子。
(4)二茂铁(C5H5)2Fe是Fe2+与环戊二烯基形成的一类配合物,其中Fe2+在基态时核外电子排布式为: ▲ ;实验室测定铁的含量可用配位剂邻二氮菲(
),它能与Fe2+形成红色配合物(如右图),该配离子中Fe2+配位数为 。
(5)乙酸熔沸点很高,是由于存在以分子间氢键缔合的二聚体(含一个环状结构),请画出这二聚体的结构: ▲ 。
B.聚合氯化铝(PAC)可以看成是AlCl3水解成为Al(OH)3的中间产物,其化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m(m≤10,n=3-5)。若式中,n接近于6或等于6,则可称为铝溶胶。聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂。某合作学习小组的同学在查阅文献资料后拟用不同的方法制备聚合氯化铝。w ww.k s5u. co m
(1)甲组用凝胶-溶胶法,它们用结晶氢氧化铝、烧碱、CO2及盐酸为试剂生产,其中涉及的氢氧化铝与烧碱反应的化学方程式为: ▲ 。
(2)乙组采用不足量酸溶法,原料主要是铝加工的下脚料铝屑、铝灰和铝渣等,反应原理为:2Al +(6-n)HCl+nH2O = Al2(OH)nCl6-n+3H2↑。该制备方法工艺简单、成本低,利用本身是放热反应,故不需要加热,可能缺点有: ▲ (列举一条)。
(3)丙组拟用高岭土(Al2O3•2SiO2•2H2O)等为原料,经焙烧、盐酸浸取、聚合、熟化、蒸发、干燥等步骤得到固体PAC。其中液体PAC蒸发时,适宜在110℃左右,你认为适宜的加热方法是 ▲ 。
(4)丁组同学对甲、乙、丙组同学制得的样品进行定性实验,请你补充下列实验报告
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实验序号 |
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
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① |
用激光笔照射甲组制得的PAC溶液 |
光亮的通路 |
▲ |
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② |
取乙组制得的样品少许加入铝试剂阿罗明拿 |
变成玫瑰红色 |
▲ |
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③ |
取丙组样品少许,溶于适量的水制得的淡黄色透明液体中加入氟化铵 |
▲ |
▲ |
(5)戊组同学对丙组固体样品请质检部门用27Al-NMR测试,其中的分散质主要是:Al13O4(OH)24Cl7,属于优质产品。他们另取样品mg少许放在坩埚中充分加热并灼烧,最终得到的固体产物为: ▲ ,若得到固体ng,则制得的样品中铝的质量分数为 ▲ 。
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图表 2