生对光分解水制备氢气的循环系统的图示能有效的识别，还要求学生能通过建立模型的方法进行相关化学计算，综合考查了学生采用化学计算的方法分析解决与化学相关的实际问题的能力。问题(1)的识图书写离子方程式、问题(2)对串联电池中相关反应的物质的量的计算、问题(3)对循环体系稳定工作状态时物料的平衡和体系流程的关系式的建构等问题的解决，都要求学生具有较强的分析思维能力。
三、选做题
（下列两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容，请你选择其中一题作答，如果你两题全做，按第一题评分） ．．．．．．．．．．
24．随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气（主要成分CH4）为原料经合成气（主要成分CO、H2）制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线。而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁［Fe(CO)5］等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。 请问答下列问题：
（1）Fe(CO)5中铁的化合价为0，写出铁原子的基态电子排布式 （2）原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为 和 （填化学式），CO分子的结构式可表示成 。
（3）Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂。据此可判断Fe(CO)5晶体为
（4）在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp杂化的分子有 ，CH3OH的熔、沸点比CH4的熔、沸点比高，其主要原因是 。
答：（1）1s2 2s2 2p6 3s 23p6 3d6 4s2 (2) N2、CN，C≡O (3) 分子晶体
－
3
(4) CH4和CH3OH ，CH3OH形成分子间氢键
【说明】这是一道“物质结构与性质”的综合性试题，将原子核外电子排布式、分子的结构式、等电子体原理、晶体类型、杂化轨道和分子间作用力等知识及应用综合于“合成气的制造及后序生成过程”的情景中，综合考查学生对“物质结构与性质”课程模块的知识掌握和应用程度，也考查了学生根据物质的结构分析和预测物质的性质的能力。 25．苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。
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甲 苯稀硫酸Mn2O3反应 I水苯甲醛热分解操作 II反应 IIMnSO4晶体冷却结晶分 液操作 I(NH4)2SO4溶液NH4HCO3溶液
试回答下列问题：
（1）已知甲苯和苯甲醛的沸点分别为110.6℃和179.1℃，MnCO3在水中难溶，实验中分离
甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是______________；分离(NH4)2SO4和MnCO3采用的操作II是 。
（2）反应I所发生的主要化学反应的方程式可表示为 。 （3）实验中反应II应加入稍过量的NH4HCO3溶液，其目的是 。
（4）实验中发现，甲苯转化为苯甲醛的转化率不可能达到100%，其可能的原因是 。
（5）该工艺流程最大的优点是尽可能的实现原料的循环使用和副产物的综合利用，该工艺体现的基本思想是 。
CH3CHO+ 2H2SO4 + Mn2O3+ 2H2O + 2 MnSO4答：（1）蒸馏、过滤 （2）
（3）使碳酸锰沉淀完全
（4）反应过程中有副反应产生，或苯甲醛可能被氧化成苯甲酸，或该反应有一定的限度。
（5）绿色化学
【说明】这是一道“实验化学”的综合性试题，该题所呈现的甲苯氧化制备苯甲醛的工艺，具有原料能循环使用和副产物可综合利用的特点，体现了绿色化学的基本思想。该题重点考查学生对化学原理的掌握程度、化学实验方法的掌握和应用程度、对实验方案的分析评
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价能力和运用化学知识解决化学实验问题的能力。
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