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．尿素（H₂NCONH₂）可用于制有機鐵肥，主要代表有 [Fe(H₂NCONH₂)₆](NO₃)₃ [三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ)]。
⑴基態Fe³⁺的核外電子排布式為   。C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是   。
⑵尿素分子中C、N原子的雜化方式分別是   。
⑶[Fe(H₂NCONH₂)₆](NO₃)₃中“H₂NCONH₂”與Fe(Ⅲ)之間的作用力是   。與NO₃^—互為等電子體的一種化合物是   （寫化學式）。
⑷CO₂和NH₃是工業上制備尿素的重要原料，固態CO₂（干冰）的晶胞結構如右圖所示。
1個CO₂分子周圍等距離且距離最近的CO₂分子有   個。
②銅金合金的晶胞結構與干冰相似，若頂點為Au、面心為Cu，則銅金合金晶體中Au與Cu原子數之比為是   。

B．脫氫醋酸是一種難溶于水的低毒、高效廣譜抗菌劑，可由乙酰乙酸乙酯經脫醇縮合而成，反應原理為：

實驗步驟如下：
①在反應器中加入乙酰乙酸乙酯、少量催化劑和數粒沸石，在瓶口安裝分餾裝置。
②低溫加熱（不超過85℃）60~70min；然后大火加熱蒸出乙醇。
③將反應液趁熱倒入燒杯中，冷卻到室溫，有檸檬黃色晶體析出。
④將檸檬黃色晶體轉移至圓底燒瓶B中，加水15mL，滴入1滴硫酸，進行水蒸氣蒸餾（如圖所示）。從水蒸氣蒸餾液中經抽濾可分離出脫氫醋酸，再烘干即得成品。

步驟①中加入沸石的目的是   。
步驟②中，在60~70min內低溫加熱的目的是   ，然后大火加熱蒸出乙醇的目的是   。
步驟④中水蒸氣蒸餾裝置中燒瓶A的作用是   ，玻璃管的作用是   。
用測得相對分子質量的方法，可以檢驗所得產物是否純凈，測得相對分子質量通常采用的儀器是     。

Answer 1

  A⑴[Ar]3d⁵      N>O>C    
⑵sp²、sp³ 
⑶配位鍵       SO₃（或BF₃）
⑷①12 ②1∶3（除第⑷小題每空1分外，其余每空2分，共12分）
B ⑴防止暴沸
⑵使原料充分反應而不被蒸餾出去使平衡正向移動，提高原料的利用率
⑶提供水蒸氣起穩壓作用（既能防止裝置中壓強過大引起事故、又能防止壓強過小引起倒吸）
⑷質譜儀
（每空2分，共12分）

A⑴基態鐵原子失去最外層兩個電子及次外層一個電子可得到Fe³⁺，Fe³⁺的核外電子排布式為：[Ar]3d⁵
同周期自左至右第一電離能增大，但由于N原子電子為半充滿狀態，故N的第一電離能相對大于O元素，故順序為N>O>C
(2)尿素分子中C形成了羰基，雜化方式為sp²，N原子除形成三個共價鍵外，還存在一孤對電子，雜化方式為sp³
(3)[Fe(H₂NCONH₂)₆](NO₃)₃為絡合物，其中中“H₂NCONH₂”與Fe(Ⅲ)之間的作用力是配位鍵；
等電子體是指價電子總數及原子總數相同，與NO₃^—互為的等電子體的例如：SO₃、BF₃等
⑷①在X、Y、Z三平面上分別有4個分子，故12個分子符合題意
②Au與Cu原子數之比為=1：3
B ⑴沸石具有緩解液體沸騰的作用，防止液體暴沸
（2）有機反應物的沸點較低，為防止其揮發，一般需要低溫加熱；而大火加熱蒸出乙醇可減少產物濃度，使平衡正向移動，提高原料的利用率
（3）既能防止裝置中壓強過大引起事故、又能防止壓強過小引起倒吸
（4）質譜儀經常用以測定有機物的相對分子質量