Question

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    。

Answer 1

A．（12分），每空均为2分

   （1）[Ar]3d⁷4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²

   （2）ABCD（漏选1—2个得1分，漏选2个以上不得分）

   （3）C

   （4）4

   （5）氧离子半径比硫离子小，晶格能大

   （6）8

B．（12分），每空均为2分

   （1）该反应较慢，需在沸腾条件下反应较长时间，为了不使甲醇和苯甲醛的蒸汽逸了损失。（2分）

   （2）提高苯甲醛的转化率（2分）

   （3）0.05mol（2分）

   （4）催化剂可重复多次使用，对产率的影响很少（只减少2%左右）（2分

（5）①相同取代基时，产率或转化率；邻位>间位；②不同取代基时，产率或转化率，供电子基团（羟基、烷基等）>吸电子基团（硝基、卤素等）（14分）

       本卷当中所有合理答案，均参照给分