21.(12分)下列两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容,请你选择其中一题作答,如果两题全做,则按A题评分。

A.已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。B原子的p轨道半充满,形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的。D原子得到一个电子后3p轨道全充满。A+比D原子形成的离子少一个电子层。C与A形成A2C型离子化合物。E的原子序数为26,E原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)

(1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为____________________________。

(2)C的氢化物分子是____________(填“极性”或“非极性”)分子。

(3)化合物BD3的分子空间构型是________________。

(4)E元素原子的核外电子排布式是___________________________;E的一种常见配合物E(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂。据此可判断E(CO)5的晶体类型为_____________________;E(CO)5中的配体CO与N2、CN等互为等电子体,写出CO分子的结构式_______________。

(5)金属E单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如下图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的E原子个数之比为_________________。

B.乙醛在催化剂存在的条件下,可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示:试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末;试管C中装有适量蒸馏水;烧杯B中装有某液体)。已知在60℃-80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应,连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表:

物质
乙醛
乙酸
甘油
乙二醇

沸点
20.8℃
117.9℃
290℃
197.2℃
100℃

请回答下列问题:

(1)试管A内在60℃-80℃时发生的主要反应的化学方程式为(注明反应条件)____________________________________;

(2)如下图所示在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置。在实验开始时温度计水银球的位置应在_____________,目的是_________________________;当试管A内的主要反应完成后,应进行蒸馏操作,温度计水银球的位置应在___________________。

(3)烧杯B内盛装的液体可以是____________(写出一种即可)。

(4)若想检验试管C中是否含有产物乙酸,在下列所提供的药品或用品中,可以使用的是____________。(填字母)

a.pH试纸                    b.碳酸氢钠粉末

c.红色石蕊试纸                                d.银氨溶液

18.(10分)甲醛亦称“蚁醛”。含甲醛37~40%、甲醇8%的水溶液俗称“福尔马林”。甲醛是重要的有机合成原料,大量用于生产树脂、合成纤维、药物、涂料等。甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物和致畸物质之一。我国规定:室内甲醛含量不得超过0.08mg·m3

(1)下列说法或做法不合理的是_______________。(填字母)

a.用甲醛溶液浸泡水产品以长时间保持水产品的“新鲜”

b.刚装修的新房入住前房间内保持一定温度并注意通风

c.对人体健康有危害的吊白块的合成反应NaHSO3+HCHO→NaO-CH2-SO3H

的反应类型是加成反应

d.福尔马林可用于制作动物标本(或保存尸体)

(2)某研究性学习小组拟用甲醛法测定常见铵态氮肥的含氮量

[资料:4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O,所生成的H+和(CH2)6N4H+可用NaOH标准溶液滴定,采用酚酞作指示剂]。用甲醛法测定含氮量,不适合的铵盐是____________。(填字母)

a.NH4HCO3    b.(NH4)2SO4    c.NH4Cl

(3)甲醇脱氢是制甲醛最简单的工业方法:

反应I:CH3OH(g)→HCHO(g)+H2(g);ΔH1=92.09kJ·mol-1,其平衡常数K1=3.92×10-11甲醇氧化是制甲醛的另一种工业方法,即甲醇蒸气和一定量的空气通过Ag催化剂层,甲醇即被氧化得到甲醛:

反应II:CH3OH(g)+O2(g)→HCHO(g)+H2O(g);

ΔH2=-149.73kJ·mol-1,其平衡常数K2=4.35×1029(上述数据均为298.15 K下测定。)

①绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。反应_____(填“I”或“II”)制甲醛原子利用率更高。从反应的焓变和平衡常数K值看,反应_____(填 “I”或“II”)制甲醛更加有利。

②反应Ⅱ自发进行的条件是____________    。

a.高温                    b.低温           c.任何条件都自发

③下图是甲醇制甲醛有关反应的lgK(平衡常数的对数值)随温度T的变化。图中曲线(1)表示的是反应_______(填“I”或“II”)。

 0  174190  174198  174204  174208  174214  174216  174220  174226  174228  174234  174240  174244  174246  174250  174256  174258  174264  174268  174270  174274  174276  174280  174282  174284  174285  174286  174288  174289  174290  174292  174294  174298  174300  174304  174306  174310  174316  174318  174324  174328  174330  174334  174340  174346  174348  174354  174358  174360  174366  174370  174376  174384  447090 

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