題目列表(包括答案和解析)
下列兩題分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修課程模塊的內(nèi)容,請你選擇其中一題作答,如果兩題全做,則按A題評分。
A.(12分)【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
1915年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對晶體結(jié)構(gòu)的分析所作的貢獻(xiàn)。
⑴科學(xué)家通過X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結(jié)構(gòu)相似,其中三種晶體晶格能數(shù)據(jù)如下表:
晶體 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3 401 |
4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點(diǎn)由高到低的順序是 ▲ 。
⑵科學(xué)家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結(jié)構(gòu)示意圖可簡單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。
①寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式 ▲ ;金屬銅采用下列 ▲ (填字母代號)堆積方式。
A B C D
②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡式(必須將配位鍵表示出來) ▲ 。
③水分子間存在氫鍵,請你列舉兩點(diǎn)事實(shí)說明氫鍵對水的性質(zhì)的影響 ▲ 。
④SO42-的空間構(gòu)型是 ▲ 。
B.(12分)【實(shí)驗(yàn)化學(xué)】
硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫爾鹽,是分析化學(xué)中常見的還原劑。某化學(xué)研究小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)來制備莫爾鹽并測定硫酸亞鐵銨的純度。
步驟一:鐵屑的處理與稱量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入Na2CO3溶液,加熱,過濾、洗滌、干燥、稱量,質(zhì)量記為m1。
步驟二:FeSO4的制備。將上述鐵屑加入到一定量的稀H2SO4中,充分反應(yīng)后過濾并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。濾液及洗滌液完全轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中。濾渣干燥后稱重,質(zhì)量記為m2。
步驟三:硫酸亞鐵銨的制備。準(zhǔn)確稱取所需質(zhì)量的(NH4)2SO4加入“步驟二”中的蒸發(fā)皿中,緩緩加熱一段時(shí)間后停止,冷卻,待硫酸亞鐵銨結(jié)晶后過濾。晶體用無水乙醇洗滌并自然干燥,稱量所得晶體質(zhì)量。
步驟四:用比色法測定硫酸亞鐵銨的純度。
回答下列問題:
⑴步驟三中稱取的(NH4)2SO4質(zhì)量為 ▲ 。
⑵①鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是 ▲ 。制備FeSO4溶液時(shí),用右圖裝置趁熱過濾,原因是 ▲ 。
②將(NH4)2SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮,停止加熱的時(shí)機(jī)是 ▲ 。
③比色法測定硫酸亞鐵銨純度的實(shí)驗(yàn)步驟為:Fe3+標(biāo)準(zhǔn)色階的配制、待測硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測定。標(biāo)準(zhǔn)色階和待測液配制時(shí)除均需加入少量稀HCl溶液外,還應(yīng)注意的問題是 ▲ 。
④該實(shí)驗(yàn)最終通過 ▲ 確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)品等級。
晶體 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3 401 |
(A)HN3稱為疊氮酸,常溫下為無色有刺激性氣味的液體。也被稱為類鹵離子。用酸與疊氮化鈉反應(yīng)可制得疊氮酸。而疊氮化鈉可從下列反應(yīng)制得:
NaNH2+N2ONaN3+H2O。HN3、濃鹽酸混合液可溶解銅、鉑、金等不活潑金屬,如溶解銅生成。銅和鉑的化合物在超導(dǎo)和醫(yī)藥上有重要應(yīng)用,Cu的化合物A(晶胞如圖)即為超導(dǎo)氧化物之一,而化學(xué)式為Pt(NH3)2Cl2的化合物有兩種異構(gòu)體,其中B異構(gòu)體具有可溶性,可用于治療癌癥。試回答下列問題:
(1)基態(tài)氮原子核外電子排布的軌道表示式為_____________。
(2)元素N、S、P的第一電離能(I1)由大到小的順序?yàn)開____________。
(3)HN3屬于_____________晶體,的空間構(gòu)型是_____________,與互為等電子體的分子的化學(xué)式為_____________(寫1種)。的電子式為____________,其中心原子的雜化類型是____________。
(4)中的鍵型為___________,超導(dǎo)氧化物A的化學(xué)式為___________。
(5)治癌藥物B的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(B)以下是以綠礬、碳酸氫銨和氯化鉀為原料制備生產(chǎn)市場較緊俏的硫酸鉀產(chǎn)品的新工藝。已知:反應(yīng)(Ⅰ)的化學(xué)方程式為:FeSO4·7H2O+2NH4HCO3FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O
反應(yīng)(Ⅱ)的化學(xué)方程式為:(NH4)2SO4+2KClK2SO4+2NH4Cl
工藝流程如下:
試回答下列問題:
(1)該工藝中的副產(chǎn)品是____________。(填化學(xué)式)
(2)操作C的名稱為____________。
(3)原料綠礬、碳酸氫銨的最佳投料比是____________(質(zhì)量比)時(shí),F(xiàn)eSO4的轉(zhuǎn)化率大于95%。
(4)物質(zhì)甲是____________(填化學(xué)式),反應(yīng)(Ⅲ)是甲物質(zhì)與適量空氣煅燒,溫度為700—
(12分)本題有A、B兩小題,分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修模塊的內(nèi)容。請選定其中一題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若兩題都做,則按A題評分。
A.(1)偏鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好,介電常數(shù)高,在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。試回答下列問題:
①Ti元素在元素周期表中的位置是 ;其基態(tài)原子的
電子排布式為 。
②偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖,它的化學(xué)式是 ;晶體內(nèi)與每個(gè)“Ti”緊鄰的氧原子數(shù)為 個(gè)。
(2)氰氣[(CN)2]無色、劇毒、有苦杏仁味,和鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似。已知氰分子中鍵與鍵之間的夾角為180。,并有對稱性,其結(jié)構(gòu)式為 ,與CN一互為等電子體的單質(zhì)的分子式為 。
B.某課題小組同學(xué)測量液態(tài)奶含氮量的實(shí)驗(yàn)過程如下:
步驟:
①在燒杯中加入10.00mL液態(tài)奶和輔助試劑,加熱
充分反應(yīng);
②將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到大試管中;
③按右圖裝置用水蒸氣將NH3吹出,并用H3BO3溶液吸收(加熱裝置未畫出);
④取下錐形瓶,滴加指示劑,用0.1000mol·L-1鹽酸
標(biāo)準(zhǔn)液滴定;
⑤重復(fù)測定數(shù)次,再用10.00mL蒸餾水代替液態(tài)奶進(jìn)
行上述操作。
數(shù)據(jù)記錄如下:
回答下列問題:
(1)滴定時(shí)(NH4)2B4O7重新轉(zhuǎn)化為H3BO3,反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)步驟③的實(shí)驗(yàn)裝置中需要加熱的儀器是 (填儀器名稱),長導(dǎo)管的作用是 。
(3)不做空白對照實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響 (填“無影響”,或“偏高”,或“偏低”)。
(4)計(jì)算10.00mL液態(tài)奶中的含氮量應(yīng)代人計(jì)算的鹽酸體積是 mL,該液態(tài)奶的含氮量 mg·mL-1。
(12分)本題有A、B兩小題,分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修模塊的內(nèi)容。請選定其中一題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若兩題都做,則按A題評分。
A.(1)偏鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好,介電常數(shù)高,在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。試回答下列問題:
①Ti元素在元素周期表中的位置是 ;其基態(tài)原子的
電子排布式為 。
②偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖,它的化學(xué)式是 ;晶體內(nèi)與每個(gè)“Ti”緊鄰的氧原子數(shù)為 個(gè)。
(2)氰氣[(CN)2]無色、劇毒、有苦杏仁味,和鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似。已知氰分子中鍵與鍵之間的夾角為180。,并有對稱性,其結(jié)構(gòu)式為 ,與CN一互為等電子體的單質(zhì)的分子式為 。
B.某課題小組同學(xué)測量液態(tài)奶含氮量的實(shí)驗(yàn)過程如下:
步驟:
①在燒杯中加入10.00mL液態(tài)奶和輔助試劑,加熱
充分反應(yīng);
②將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到大試管中;
③按右圖裝置用水蒸氣將NH3吹出,并用H3BO3溶液吸收(加熱裝置未畫出);
④取下錐形瓶,滴加指示劑,用0.1000mol·L-1鹽酸
標(biāo)準(zhǔn)液滴定;
⑤重復(fù)測定數(shù)次,再用10.00mL蒸餾水代替液態(tài)奶進(jìn)
行上述操作。
數(shù)據(jù)記錄如下:
回答下列問題:
(1)滴定時(shí)(NH4)2B4O7重新轉(zhuǎn)化為H3BO3,反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)步驟③的實(shí)驗(yàn)裝置中需要加熱的儀器是 (填儀器名稱),長導(dǎo)管的作用是 。
(3)不做空白對照實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響 (填“無影響”,或“偏高”,或“偏低”)。
(4)計(jì)算10.00mL液態(tài)奶中的含氮量應(yīng)代人計(jì)算的鹽酸體積是 mL,該液態(tài)奶的含氮量 mg·mL-1。
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