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题目列表(包括答案和解析)

 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(SO43-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・mol1

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)


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(SO43-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・mol1

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)


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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(2011?临沂模拟)乙酰水杨酸即阿斯匹林(aspirin),是19世纪末合成成功的,作为一个有效的解热止痛、治疗感冒的药物,至今仍广泛使用,有关报道表明,人们正在发现它的某些新功能.阿斯匹林是由水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐进行酯化反应而得的,装置如右图所示:
实验步骤:

主要试剂和产品的物理常数:
名     称 分子量 m.p.或b.p.
水杨酸 138 158(s)
醋酐 102.09 139.35(l)
乙酰水杨酸 180.17 135(s) 溶、热
根据上述信息回答下列问题:
(1)制取过程中所用乙酸酐要使用新蒸馏的乙酸酐,分析可能原因:
长时间放置的乙酸酐遇空气中的水,容易分解成乙酸,所以在使用前必须重新蒸馏
长时间放置的乙酸酐遇空气中的水,容易分解成乙酸,所以在使用前必须重新蒸馏

(2)步骤①加热的方法为
85~90℃水浴
85~90℃水浴
,此操作有何优点:
受热均匀且易控制温度
受热均匀且易控制温度

(3)第④步加入加入饱和NaHCO3的作用为
与乙酰水杨酸的羧基反应
与乙酰水杨酸的羧基反应

(4)得到的产品中通常含有水杨酸,主要原因是
水杨酸乙酰化不完全以及产物分离过程中水解
水杨酸乙酰化不完全以及产物分离过程中水解

(5)1mol阿司匹林与足量的NaOH溶液共热,充分反应,有
3
3
NaOH参加了反应.

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【选修-化学与技术】合成氨工业的主要反应为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<O,下图是合成氨的简要流程示意图:
(1)写出设备A、B的名称:A
热交换器
热交换器
,B
合成塔
合成塔
;沿X路线进入压缩机的物质是
N2和H2
N2和H2

(2)原料气往往混有CO、NH3等杂质,在进入合成塔之前需净化,净化的原因是
防止催化剂中毒
防止催化剂中毒

(3)氮、氢混合气体送入合成塔前要通过压缩机压缩的原因是
增大压强,加快反应速率,使平衡朝生成NH3的方向进行
增大压强,加快反应速率,使平衡朝生成NH3的方向进行
;在合成塔中及时分离出氨气的目的是
减小生成物的浓度,使平衡朝生成NH3的方向进行
减小生成物的浓度,使平衡朝生成NH3的方向进行

(4)工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<O,当压强为30MPa,温度为500℃时,在容积为1L的密闭容器中充入1molN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积分数为20%,求此时的平衡常数
0.083
0.083

(5)合成塔从上到下将催化剂分成四层,在层与层之间冷激气(冷的原料气)和反应气混合,请问这样设计的原因是什么?
冷激气与每一层的反应混合气及时进行热交换,既预热原料气,又保证反应混合气的温度控制在500℃左右,使每一层的催化剂都能起到最大的催化作用
冷激气与每一层的反应混合气及时进行热交换,既预热原料气,又保证反应混合气的温度控制在500℃左右,使每一层的催化剂都能起到最大的催化作用

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化学在人类社会发展中起着重要的作用,展望未来,化学科学具有十分广阔的探索空间.请你分析下列四个选项中现代化学不涉及的研究领域是(  )

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同步练习册答案