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选做题
本题有A、B两题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容，每题12分。请选择其中一题作答，若两题都作答，则以A题得分计入总分。
20A．过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。
（1）应用于合成氨反应的催化剂（铁）的表面上存在氮原子，右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子）。则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为 。
（2）现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe2(OH）n(SO4）3-n／2]m，n<5，m<10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是 。（填序号）
A．PFS中铁显+3价
B．铁原子的价电子排布式是3d64s2
C．由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D．由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难
| 元素 | Mn | Fe | |
| 电离能 （kJ・mol－1） | I1 | 717 | 759 |
| I2 | 1509 | 1561 | |
| I3 | 3248 | 2957 |
（3）铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬（Ⅲ）与甲基丙烯酸根的配合物为：
①该化合物中存在的化学键类型有 。
②该化合物中一个Cr的配位数为 。
③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有 。
④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，与H2O分子互为等电子体的微粒是 。（填一种即可）
⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是
____ 。（填元素符号）
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20B．阿斯匹林(乙酰水杨酸）是由水杨酸和乙酸酐合成的：
在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间也能发生聚合反应，生成少量聚合物(副产物）。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下：
①向150mL干燥锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡，待其溶解后，控制温度在85℃～90℃条件下反应5～10 min，然后冷却，即有乙酰水杨酸晶体析出。
②减压过滤，用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次，继续抽滤，尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上，在空气中风干。
③将粗产品置于100 mL烧杯中，搅拌并缓慢加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌2～3 min，直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤，用5～10 mL蒸馏水洗涤沉淀。合并滤液于烧杯中，不断搅拌，慢慢加入15 mL 4mol / L盐酸，将烧杯置于冰水中冷却，即有晶体析出。抽滤，用冷水洗涤晶体1～2次，再抽干水分，即得产品。
（1）第①步中，要控制温度在85℃～90℃，应采用的加热方法是 ，用这种方法加热需要的玻璃仪器有 。
（2）在第②步中，用冷水洗涤晶体，其目的是 、 。
（3）在第③步中，加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是 ，加入盐酸的作用是 。
（4）如何检验产品中是否混有水杨酸？ 。
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选做题
本题有A、B两题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容，每题12分。请选择其中一题作答，若两题都作答，则以A题得分计入总分。
20A．过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。
（1）应用于合成氨反应的催化剂（铁）的表面上存在氮原子，右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子）。则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为 。
（2）现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe2(OH）n(SO4）3-n／2]m，n<5，m<10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是 。（填序号）
A．PFS中铁显+3价
B．铁原子的价电子排布式是3d64s2
C．由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D．由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难
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元素 |
Mn |
Fe |
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电离能 （kJ・mol－1） |
I1 |
717 |
759 |
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I2 |
1509 |
1561 |
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I3 |
3248 |
2957 |
（3）铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬（Ⅲ）与甲基丙烯酸根的配合物为：
①该化合物中存在的化学键类型有 。
②该化合物中一个Cr的配位数为 。
③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有 。
④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，与H2O分子互为等电子体的微粒是 。（填一种即可）
⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是
____ 。（填元素符号）
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20B．阿斯匹林(乙酰水杨酸）是由水杨酸和乙酸酐合成的：
在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间也能发生聚合反应，生成少量聚合物(副产物）。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下：
①向150 mL干燥锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡，待其溶解后，控制温度在85℃～90℃条件下反应5～10 min，然后冷却，即有乙酰水杨酸晶体析出。
②减压过滤，用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次，继续抽滤，尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上，在空气中风干。
③将粗产品置于100 mL烧杯中，搅拌并缓慢加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌2～3 min，直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤，用5～10 mL蒸馏水洗涤沉淀。合并滤液于烧杯中，不断搅拌，慢慢加入15 mL 4mol / L盐酸，将烧杯置于冰水中冷却，即有晶体析出。抽滤，用冷水洗涤晶体1～2次，再抽干水分，即得产品。
（1）第①步中，要控制温度在85℃～90℃，应采用的加热方法是 ，用这种方法加热需要的玻璃仪器有 。
（2）在第②步中，用冷水洗涤晶体，其目的是 、 。
（3）在第③步中，加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是 ，加入盐酸的作用是 。
（4）如何检验产品中是否混有水杨酸？ 。
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(1)C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是__________。 C60和金刚石都是碳的同素异形体，二者比较熔点高的是___________，原因是__________________________。
(2)A、B均为短周期金属元素，依据下表数据，写出B的基态原子的电子排布式__________________。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①COCl2分子的结构式为
每个COCl2分子内含有______个σ键，________个π键。其中心原子采取_________ 杂化轨道方式。②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应：Fe(CO)5(s) = Fe(s) +5CO(g)，反应过程中，断裂的化学键只有 配位键，则形成的化学键类型是_______________。
(A)【物质结构与性质】
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。
(1)T3+的核外电子排布式是____________。
(2)Q、R、M的第一电离能由大到小的顺序是___________________(用元素符号表示)。
(3)下列有关上述元素的说法中，正确的是______________________(填序号)。
①G单质的熔点高于J单质，是因为G单质的金属键较强
②J比X活泼，所以J可以在溶液中置换出X
③将J
④RE3沸点高于QE4，主要是因为前者相对分子质量较大
⑤一个Q2E4分子中含有五个σ键和一个π键
(4)加拿大天文台在太空发现了EQ9R，已知分子中所有原子均形成8电子或2电子稳定结构，是直线形分子，不存在配位键。写出其结构式：_________________。
(5)G与R单质直接化合生成一种离子化合物G3R。该晶体具有类似石墨的层状结构。每层中，G原子构成平面六边形，每个六边形的中心有一个R原子。层与层之间还夹杂一定数量的原子。请问这些夹杂的原子应该是____________(填G或R的元素符号)。
(B)【实验化学】
某资料显示，能使双氧水分解的催化剂有很多种，生物催化剂(如猪肝)、离子型催化剂(如FeCl3)和固体催化剂(如MnO2)等都是较好的催化剂。某实验小组通过测定双氧水分解产生的O2的压强，探究分解过氧化氢的最佳催化剂以及探究最佳催化剂合适的催化条件。
(一)探究一：
实验步骤
(1)往锥形瓶中加入50 mL 1.5％的双氧水
(2)分别往锥形瓶中加
(3)采集和记录数据。
(4)整理数据得出下表
不同催化剂“压强对时间斜率”的比较
催化剂 | 猪肝 | 马铃薯 | 氯化铜 | 氯化铁 | 氧化铜 | 二氧化锰 |
压强对时间的斜率 | 0.191 87 | 0.002 42 | 0.007 93 | 0.030 5 | 0.015 47 | 1.833 6 |
①该“探究一”实验的名称是_____________________________________________________。
②该实验所得出的结论是_______________________________________________________。
(二)探究二：二氧化锰催化的最佳催化条件
该实验小组的同学在进行探究二的实验时，得到了一系列的图表和数据。参看下图和表格分别回答相关问题。
3%的双氧水与不同用量二氧化锰的压力—时间图
表：不同浓度的双氧水在不同用量的二氧化锰作用下收集相同状况下同体积O2所需时间
MnO2 时间 H2O2 | |||
1.5％ | 223 s | 67 s | 56 s |
3.0％ | 308 s | 109 s | 98 s |
4.5％ | 395 s | 149 s | 116 s |
分析图、表中数据我们可以得出：
③同浓度的双氧水的分解速率随着二氧化锰用量的增加而_________________，因而反应时间_______________。
④如果从实验结果和节省药品的角度综合分析，你认为当我们选用3.0%的双氧水，加入___________ g的二氧化锰能使实验效果最佳。你判断的理由是______________________。
⑤该小组的某同学通过分析数据得出了当催化剂用量相同时双氧水的浓度越小反应速率越快的结论，你认为是否正确____________，你的理由是________________________________。