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.用于合成氨的工业煤气中含有H2S、C2H5SH(乙酸醇)、COS(羰基硫)、CS2等含硫化合物,工业上无机硫常用氧化锌法处理,有机硫可用钴钼催化加氢处理。
H2S+ZnO=ZnS+H2O;C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O
C2H5SH+H2=C2H6+H2S;COS+H2=CO+H2S;CS2+4H2=CH4+2H2S
(1)钴原子在基态时核外电子排布式为 。
(2)下列有关分子结构的说法正确的是 。
A.C2H4分子中有5个键处1个
键
B.COS分子(结构如右图)中键能C=O>C=S
C.H2S分子呈V形结构
D.CH4、C2H6分子中碳原子均采用sp3杂化
(3)下列有关说法不正确的是 。
A.H2O、CO、COS均是极性分子
B.相同压强下沸点:Cs2>COS>CO2
C.相同压强下沸点:C2H5SH>C2H5OH
D.相同压强下沸点:CO>N2
(4)-ZnS的晶胞结构如右图,晶胞中S2-数目为: 个。
(5)具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO,ZnS熔点为1830℃,ZnO熔点为1975℃,后者较前者高是由于 。
(6)钼的一种配合物化学式为:Na3[Mo(CN)8]·8H2O,中心原子的配位数为 。
B.烃醛结合反应有机合成中颇为重要,绿色催化剂的固体铌酸酸倍受研究者关注。铌酸具有较高的催化活性及稳定性。反应原理如下:
实验方法是在25mL烧瓶中加入铌酸、10mL甲醇和 0.5mL苯甲醛,在回流状态下反应2h,反应的产率和转化率均非常高。
(1)采用回流反应2h的目的是 。
(2)在反应中甲醇需过量,其原因是 。 (3)不同铌酸用量对产率和转化率影响,如下表:
铌酸用量/mol |
0.01 |
0.02 |
0.03 |
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.6 |
产率% |
87.3 |
88.2 |
90.3 |
94.2 |
92.9 |
93.1 |
91.8 |
92.3 |
转化率% |
89.7 |
92.1 |
93.9 |
98.9 |
94.9 |
95.7 |
93.9 |
94.3 |
在上述苯甲醛与甲醇缩合反应实验中催化剂铌酸的最佳用量为 。
(4)催化剂的回收利用性能是考察催化剂的一项极为重要的指标。铌酸催化剂循环使用次数对产率的影响如右下图,这说明铌酸催化剂的优点之一是 。
(5)用铌酸作催化剂时,不同的醛与甲醇的缩合反应的转化率和产率如下表:
序号 |
醛 |
醇 |
转化率% |
产率% |
1 |
邻羟基苯甲醛 |
甲醇 |
94.3 |
89.6 |
2 |
邻羟基苯甲醛 |
甲醇 |
93.6 |
88.7 |
3 |
邻氯苯甲醛 |
甲醇 |
93.1 |
87.3 |
4 |
间硝基苯甲醛 |
甲醇 |
54.2 |
34.1 |
5 |
邻硝基苯甲醛 |
甲醇 |
89.9 |
79.5 |
6 |
对硝基苯甲醛 |
甲醇 |
65.7 |
41.9 |
从表中得出的不同的醛与甲醇缩合反应影响转化率和产率的规律是 。
下图是一个化学过程的示意图。
(1)图中乙池是装置。
(2)c(Pt)电极的名称是。
(3)写出通入CH3OH电极的电极反应式是。
(4)乙池中反应的离子方程式为。
(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2mL(标准状况下);此时丙池某电极析出1.6g某金属,则丙中的某盐溶液可能是(填序号)
A.MgSO4 | B.CuSO4 | C.NaCL | D.AgNO3 |
(8分)某烯烃与H2发生加成反应后得到的产物是CH3CH(CH3)2。
(1)该产物用系统命名法名命,其名称是;该产物的一氯代物有种。
(2)原来烯烃的结构简式为。
(3)写出原来的烯烃使溴的四氯化碳溶液褪色的化学反应方程式:。
如图所示,甲、乙两装置电极材料都是铁棒与碳棒,请回答下列问题:
(1)若两装置中均为CuSO4溶液,反应一段时间后:
①有红色物质析出的是甲装置中的________棒,乙装置中的________棒。
②乙装置中阳极的电极反应式是:_______________________________。
(2)若两装置中均为饱和NaCl溶液:
①写出乙装置中总反应的离子方程式:__________________________________。
②甲装置中碳极的电极反应式是___________ _______,乙装置碳极的电极反应属于________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙装置碳极附近,发现试纸变蓝,解释其原因:
_______________________________________________________________________。
选做[有机化学]]邻羟基桂皮酸(IV)是合成香精的重要原料,下列为合成邻羟基桂皮酸(IV)的路线之一
试回答:
(1)I中含氧官能团的名称和。
(2)II→III的反应类型。
(3)①IV与乙醇和浓硫酸混合加热的化学方程式。
②IV与过量NaOH溶液反应的化学方程式。
(4)有机物X与IV互为同分异构体,且X有如下特点:
① 是苯的对位取代物, ② 能与NaHCO3反应放出气体 ,③能发生银镜反应。
请写出X的一种结构简式。
选做[物质结构与性质](10分)
已知X、Y、Z、Q、E五种元素的原子序数依次增大,其中X原子核外电子有6种不同的运动状态,s能级电子数是P能级电子数的两倍;Z原子L层上有2对成对电子;Q是第三周期中电负性最大的元素;E+的M层3d轨道电子全充满。请回答下列问题:
(1)X、Y、Z第一电离能由小到大的顺序为______<______<______ (填元素符号)。
(2)E元素基态原子的电子排布式为________________________________。
(3)XZ2的分子中含有个π键。
(4)Z氢化物的沸点比Q氢化物的沸点高,理由是____________。
(5)将YH3通入灼热EZ中发现黑色固体变红色,生成物对大气不造成污染。请写出有关化学方程式。