Question

 選做題

本題有A、B兩題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修課程模塊的內容，每題12分。請選擇其中一題作答，若兩題都作答，則以A題得分計入總分。

20A．過渡元素在生活、生產和科技等方面有廣泛的用途。

  （1）應用于合成氨反應的催化劑（鐵）的表面上存在氮原子，右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子，灰色球代表鐵原子）。則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個數比為       。

 

 

 

 

 

  （2）現(xiàn)代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡稱PFS，化學式為：[Fe₂(OH）_n(SO₄）_3-n／2]_m，n<5，m<10}在水體中形成絮狀物，以吸附重金屬離子。下列說法中不正確的是     。（填序號）  

    A．PFS中鐵顯+3價          

    B．鐵原子的價電子排布式是3d⁶4s²

    C．由FeSO₄溶液制PFS需經過氧化、水解和聚合的過程

    D．由下表可知氣態(tài)Fe²⁺再失去一個電子比氣態(tài)Mn²⁺再失去一個電子難

元素	Mn	Fe
電離能 （kJ・mol－1）	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

 

 

 

 

 

  （3）鉻的配合物在藥物應用、設計合成新磁材料領域和聚乙烯催化劑方面都有重要應用�，F(xiàn)有鉻（Ⅲ）與甲基丙烯酸根的配合物為：

 

①該化合物中存在的化學鍵類型有                                    。

②該化合物中一個Cr的配位數為       。

③甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有              。

④等電子體是具有相同的價電子數和原子數的分子或離子，與H₂O分子互為等電子體的微粒是    。（填一種即可）

⑤與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數與鉻原子相同的元素是

____  。（填元素符號）

20B．阿斯匹林(乙酰水楊酸）是由水楊酸和乙酸酐合成的：

在生成乙酰水楊酸的同時，水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應，生成少量聚合物(副產物）。合成乙酰水楊酸的實驗步驟如下：

 

①向150mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸，振蕩，待其溶解后，控制溫度在85℃～90℃條件下反應5～10 min，然后冷卻，即有乙酰水楊酸晶體析出。

②減壓過濾，用濾液淋洗錐形瓶，直至所有晶體收集到布氏漏斗中。抽濾時用少量冷水洗滌晶體幾次，繼續(xù)抽濾，盡量將溶劑抽干。然后將粗產品轉移至表面皿上，在空氣中風干。

③將粗產品置于100 mL燒杯中，攪拌并緩慢加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液，加完后繼續(xù)攪拌2～3 min，直到沒有二氧化碳氣體產生為止。過濾，用5～10 mL蒸餾水洗滌沉淀。合并濾液于燒杯中，不斷攪拌，慢慢加入15 mL 4mol / L鹽酸，將燒杯置于冰水中冷卻，即有晶體析出。抽濾，用冷水洗滌晶體1～2次，再抽干水分，即得產品。

  （1）第①步中，要控制溫度在85℃～90℃，應采用的加熱方法是   ，用這種方法加熱需要的玻璃儀器有     。

  （2）在第②步中，用冷水洗滌晶體，其目的是    、   。

  （3）在第③步中，加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是    ，加入鹽酸的作用是    。

  （4）如何檢驗產品中是否混有水楊酸？       。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 21A．

⑴1∶2（2分）

⑵D（2分）

⑶①配位鍵、共價鍵、離子鍵（2分）（漏寫一個扣1分，扣完2分為止）

②6（1分）

③sp³和sp²（2分）（漏寫一個扣1分，扣完2分為止）

④H₂S或NH₂^－（1分）

⑤K、Cu（2分）（漏寫一個扣1分，扣完2分為止）

20B．

⑴ 水浴（1分）；   溫度計、酒精燈、燒杯（3分） 

⑵除去晶體表面附著的可溶性雜質（1分）、減少阿斯匹林的溶解（1分） 

⑶使阿斯匹林轉化為可溶性鹽（2分）；

將阿斯匹林的可溶性鹽重新轉化為阿斯匹林（2分） 

⑷向水中加入少量產品，滴加氯化鐵溶液，若有紫色出現(xiàn)，說明產品中含有水楊酸

（2分）。