题目

题型：不详难度：来源：

（12分）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．尿素（H₂NCONH₂）可用于制有机铁肥，主要代表有 [Fe(H₂NCONH₂)₆](NO₃)₃ [三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]。
⑴基态Fe³⁺的核外电子排布式为   。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是   。
⑵尿素分子中C、N原子的杂化方式分别是   。
⑶[Fe(H₂NCONH₂)₆](NO₃)₃中“H₂NCONH₂”与Fe(Ⅲ)之间的作用力是   。与NO₃^—互为等电子体的一种化合物是   （写化学式）。
⑷CO₂和NH₃是工业上制备尿素的重要原料，固态CO₂（干冰）的晶胞结构如右图所示。
1个CO₂分子周围等距离且距离最近的CO₂分子有   个。
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似，若顶点为Au、面心为Cu，则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为是   。

B．脱氢醋酸是一种难溶于水的低毒、高效广谱抗菌剂，可由乙酰乙酸乙酯经脱醇缩合而成，反应原理为：

实验步骤如下：
①在反应器中加入乙酰乙酸乙酯、少量催化剂和数粒沸石，在瓶口安装分馏装置。
②低温加热（不超过85℃）60~70min；然后大火加热蒸出乙醇。
③将反应液趁热倒入烧杯中，冷却到室温，有柠檬黄色晶体析出。
④将柠檬黄色晶体转移至圆底烧瓶B中，加水15mL，滴入1滴硫酸，进行水蒸气蒸馏（如图所示）。从水蒸气蒸馏液中经抽滤可分离出脱氢醋酸，再烘干即得成品。

步骤①中加入沸石的目的是   。
步骤②中，在60~70min内低温加热的目的是   ，然后大火加热蒸出乙醇的目的是   。
步骤④中水蒸气蒸馏装置中烧瓶A的作用是   ，玻璃管的作用是   。
用测得相对分子质量的方法，可以检验所得产物是否纯净，测得相对分子质量通常采用的仪器是     。

答案

  A⑴[Ar]3d⁵      N>O>C    
⑵sp²、sp³ 
⑶配位键       SO₃（或BF₃）
⑷①12 ②1∶3（除第⑷小题每空1分外，其余每空2分，共12分）
B ⑴防止暴沸
⑵使原料充分反应而不被蒸馏出去使平衡正向移动，提高原料的利用率
⑶提供水蒸气起稳压作用（既能防止装置中压强过大引起事故、又能防止压强过小引起倒吸）
⑷质谱仪
（每空2分，共12分）

解析

A⑴基态铁原子失去最外层两个电子及次外层一个电子可得到Fe³⁺，Fe³⁺的核外电子排布式为：[Ar]3d⁵
同周期自左至右第一电离能增大，但由于N原子电子为半充满状态，故N的第一电离能相对大于O元素，故顺序为N>O>C
(2)尿素分子中C形成了羰基，杂化方式为sp²，N原子除形成三个共价键外，还存在一孤对电子，杂化方式为sp³
(3)[Fe(H₂NCONH₂)₆](NO₃)₃为络合物，其中中“H₂NCONH₂”与Fe(Ⅲ)之间的作用力是配位键；
等电子体是指价电子总数及原子总数相同，与NO₃^—互为的等电子体的例如：SO₃、BF₃等
⑷①在X、Y、Z三平面上分别有4个分子，故12个分子符合题意
②Au与Cu原子数之比为=1：3
B ⑴沸石具有缓解液体沸腾的作用，防止液体暴沸
（2）有机反应物的沸点较低，为防止其挥发，一般需要低温加热；而大火加热蒸出乙醇可减少产物浓度，使平衡正向移动，提高原料的利用率
（3）既能防止装置中压强过大引起事故、又能防止压强过小引起倒吸
（4）质谱仪经常用以测定有机物的相对分子质量