Question

（12分）本題包括A、B兩小題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選定其中一題，并在相應的答題區域內作答。若兩題都做，則按A題評分。

       A．用于合成氨的工業煤氣中含有H₂S、C₂H₅SH（乙酸醇）、COS（羰基硫）、CS₂等含硫化合物，工業上無機硫常用氧化鋅法處理，有機硫可用鈷鉬催化加氫處理。

       H₂S+ZnO=ZnS+H₂O；C₂H₅SH+ZnO=ZnS+C₂H₄+H₂O

       C₂H₅SH+H₂=C₂H₆+H₂S；COS+H₂=CO+H₂S;CS₂+4H₂=CH₄+2H₂S

   （1）鈷原子在基態時核外電子排布式為          。

   （2）下列有關分子結構的說法正確的是            。

        A．C₂H₄分子中有5個鍵處1個鍵

        B．COS分子（結構如右圖）中鍵能C=O>C=S

        C．H₂S分子呈V形結構

        D．CH₄、C₂H₆分子中碳原子均采用sp³雜化

   （3）下列有關說法不正確的是      。

        A．H₂O、CO、COS均是極性分子

        B．相同壓強下沸點：Cs₂>COS>CO₂

        C．相同壓強下沸點：C₂H₅SH>C₂H₅OH

        D．相同壓強下沸點：CO>N₂

   （4）-ZnS的晶胞結構如右圖，晶胞中S2-數目為：         個。

   （5）具有相似晶胞結構的ZnS和ZnO，ZnS熔點為1830℃，ZnO熔點為1975℃，后者較前者高是由于             。

   （6）鉬的一種配合物化學式為：Na₃[Mo(CN)₈]·8H₂O，中心原子的配位數為    。

       B．烴醛結合反應有機合成中頗為重要，綠色催化劑的固體鈮酸酸倍受研究者關注。鈮酸具有較高的催化活性及穩定性。反應原理如下：

       實驗方法是在25mL燒瓶中加入鈮酸、10mL甲醇和 0.5mL苯甲醛，在回流狀態下反應2h，反應的產率和轉化率均非常高。

   （1）采用回流反應2h的目的是              。

   （2）在反應中甲醇需過量，其原因是               。

   （3）不同鈮酸用量對產率和轉化率影響，如下表：

鈮酸用量/mol	0.01	0.02	0.03	0.05	0.1	0.15	0.2	0.6
產率%	87.3	88.2	90.3	94.2	92.9	93.1	91.8	92.3
轉化率%	89.7	92.1	93.9	98.9[來源:Zxxk.Com]	94.9	95.7	93.9	94.3

       在上述苯甲醛與甲醇縮合反應實驗中催化劑鈮酸的最佳用量為         。

   （4）催化劑的回收利用性能是考察催化劑的一項極為重要的指標。鈮酸催化劑循環使用次數對產率的影響如右下圖，這說明鈮酸催化劑的優點之一是          。

   （5）用鈮酸作催化劑時，不同的醛與甲醇的縮合反應的轉化率和產率如下表：

序號	醛	醇	轉化率%	產率%
1	鄰羥基苯甲醛	甲醇	94.3	89.6
2	鄰羥基苯甲醛	甲醇	93.6	88.7
3	鄰氯苯甲醛	甲醇	93.1	87.3
4	間硝基苯甲醛	甲醇	54.2	34.1
5	鄰硝基苯甲醛	甲醇	89.9	79.5
6	對硝基苯甲醛	甲醇	65.7	41.9

       從表中得出的不同的醛與甲醇縮合反應影響轉化率和產率的規律是    。

 

Answer 1

【答案】

A．（12分），每空均為2分

   （1）[Ar]3d⁷4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²

   （2）ABCD（漏選1—2個得1分，漏選2個以上不得分）

   （3）C

   （4）4

   （5）氧離子半徑比硫離子小，晶格能大

   （6）8

B．（12分），每空均為2分

   （1）該反應較慢，需在沸騰條件下反應較長時間，為了不使甲醇和苯甲醛的蒸汽逸了損失。（2分）

   （2）提高苯甲醛的轉化率（2分）

   （3）0.05mol（2分）

   （4）催化劑可重復多次使用，對產率的影響很少（只減少2%左右）（2分

（5）①相同取代基時，產率或轉化率；鄰位>間位；②不同取代基時，產率或轉化率，供電子基團（羥基、烷基等）>吸電子基團（硝基、鹵素等）（14分）

       本卷當中所有合理答案，均參照給分

【解析】