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.生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。

(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式_________________________。

(2)根据等电子原理,写出CO分子的结构式______________________。

(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。

①甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是_____________________;甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为_____________________。

②甲醛分子的空间构型是_____________________;1 mol甲醛分子中σ键的数目为_____________________。

③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示),所包含的Cu原子数目为_____________________。

B.环己酮是一种重要的化工原料,实验室常用下列方法制备环己酮:

环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表:

物质

沸点(℃)

密度(g·cm-320 ℃)

溶解性

环己醇

161.1(97.8)*

0.962 4

能溶于水

环己酮

155.6(95)*

0.947 8

微溶于水

100.0

0.998 2

 

*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点

(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的ΔH<0,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。实验中将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的烧瓶中,在55~60 ℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95~100 ℃的馏分,得到主要含环己酮和水的混合物。

①酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为_____________________。

②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是_____________________。

(2)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:a.蒸馏,收集151~156 ℃的馏分;b.过滤;c.在收集到的馏分中加NaCl固体至饱和,静置,分液;d.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水。

①上述操作的正确顺序是_______________________(填字母)。

②上述操作b、c中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需_______________。

③在上述操作c中,加入NaCl固体的作用是_______________________________________

______________________________________________________________________________。

(3)利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮,环己酮分子中有______________种不同化学环境的氢原子。

二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。

(1)在ClO2的制备方法中,有下列两种制备方法:

方法一:2NaClO3+4HCl====2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O

方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4====2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O

用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是_____________________。

(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子()。2001年我国卫生部规定,饮用水中的含量应不超过0.2 mg·L-1

饮用水中ClO2的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为、Cl-的转化率与溶液pH的关系如下图所示。当pH≤2.0时,也能被I-完全还原成Cl-。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:

2Na2S2O3+I2====Na2S4O6+2NaI

①请写出pH≤2.0时,与I-反应的离子方程式___________________________________。

②请完成相应的实验步骤:

步骤1:准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。

步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0。

步骤3:加入足量的KI晶体。

步骤4:加少量淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1 mL。

步骤5:_________________________________。

步骤6:再用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。

③根据上述分析数据,测得该饮用水样中的浓度为________________mol·L-1 (用含字母的代数式表示)。

④若饮用水中的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+还原成Cl-,该反应的氧化产物是____________________________(填化学式)。

 0  32650  32658  32664  32668  32674  32676  32680  32686  32688  32694  32700  32704  32706  32710  32716  32718  32724  32728  32730  32734  32736  32740  32742  32744  32745  32746  32748  32749  32750  32752  32754  32758  32760  32764  32766  32770  32776  32778  32784  32788  32790  32794  32800  32806  32808  32814  32818  32820  32826  32830  32836  32844  203614 

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