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    12．物质的结构决定物质的性质．请回答下列涉及物质结构和性质的问题：
    （1）第二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有3种．
    （2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为3d84s2．
    （3）乙烯酮（CH2=C=O）是一种重要的有机中间体，可用CH3COOH在（C2H5O）3P=O存在下加热脱H2O得到．乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是sp2和sp，1mol（C2H5O）3P=O分子中含有的σ键的数目为25NA．
    （4）已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如图1：
    　物质氢键X-H…Y　键能kJ．mol-1
    　（HF）n　D-H…F　28.1
    　冰　O-H…O　18.8
    　（NH3）n　N-H…N　5.4

    解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因单个氢键的键能是（HF）n＞冰＞（NH3）n，而平均每个分子含氢键数：冰中2个，（HF）n和（NH3）n只有1个，气化要克服的氢键的总键能是冰＞（HF）n＞（NH3）n．
    （5）碳化硅的结构与金刚石类似，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能．碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个，与碳原子等距离最近的碳原子有12个．已知碳化硅晶胞边长为apm，则晶胞图2中1号硅原子和2号碳原子之间的距离为$\frac{\sqrt{11}a}{4}$pm，碳化硅的密度为$\frac{1.6×1{0}^{32}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$g/cm3．

    分析 （1）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于同周期相邻元素的；
    （2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，碳原子的电子排布为1s22s22p2，未成对电子数为2，则该元素为Ni；
    （3）乙烯酮分子中碳原子均没有孤对电子，CH2中C原子形成3个σ键，而C=O中碳原子形成2个σ键，杂化轨道数目分别为3、2；（C2H5O）3P=O分子含有25个σ键；
    （4）平均每个分子含氢键数：冰中2个，（HF）n和（NH3）n只有1个，结合气化要克服的氢键的总键能分析；
    （5）根据均摊法计算晶胞中Si、C原子数目，每个Si原子周围有4个碳原子，原子配位数与原子数目成反比，可以计算碳原子周围与其距离最近的硅原子数目；
    以顶点C原子研究，与之距离最近的C原子位于面心上，每个顶点原子为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用；
    作过1号Si原子的体对角线、2号碳原子的体对角线，相交于O点，与顶点碳原子形成如图所示：，其中B为2号碳原子，C为1号Si原子，1号Si原子与周围的4个C原子形成正四面体，1号Si原子与顶点碳原子连线处于晶胞体对角线上，且距离为体对角线长度的$\frac{1}{4}$，体对角线长度为$\sqrt{3}$a pm，则OA=OB=$\frac{\sqrt{3}}{2}$a pm，故OC=$\frac{\sqrt{3}}{4}$a pm，利用余弦定理计算cos∠AOB的值，再利用余弦定理计算BC的长度，即晶胞图2中1号硅原子和2号碳原子之间的距离；
    结合晶胞中原子数目，表示出晶胞质量，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶体密度．

    解答 解：（1）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能要比同周期相邻元素的高，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素，
    故答案为：3；
    （2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，C原子的电子排布为1s22s22p2，未成对电子数为2，则该元素为Ni，其基态原子的价层电子排布式为3d84s2，
    故答案为：3d84s2；
    （3）乙烯酮分子中碳原子均没有孤对电子，CH2中C原子形成3个σ键，而C=O中碳原子形成2个σ键，杂化轨道数目分别为3、2，所以碳原子的杂化轨道类型有sp2和sp，（C2H5O）3P=O分子含有25个σ键，1mol（C2H5O）3P=O分子中含有的σ键的数目为25NA，
    故答案为：sp2和sp；25NA；
    （4）单个氢键的键能是（HF）n＞冰＞（NH3）n，而平均每个分子含氢键数：冰中2个，（HF）n和（NH3）n只有1个，气化要克服的氢键的总键能是冰＞（HF）n＞（NH3）n，故H2O、HF、NH3沸点依次降低，
    故答案为：单个氢键的键能是（HF）n＞冰＞（NH3）n，而平均每个分子含氢键数：冰中2个，（HF）n和（NH3）n只有1个，气化要克服的氢键的总键能是冰＞（HF）n＞（NH3）n；
    （5）晶胞中Si原子数目为4、C原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，每个Si原子周围有4个碳原子，原子配位数与原子数目成反比，则碳原子配位数也是4，即碳原子周围与其距离最近的硅原子数目为4；
    以顶点C原子研究，与之距离最近的C原子位于面心上，每个顶点原子为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，与碳原子等距离最近的碳原子有$\frac{8×3}{2}$=12个；
    作过1号Si原子的体对角线、2号碳原子的体对角线，相交于O点，与顶点碳原子形成如图所示：，其中B为2号碳原子，C为1号Si原子，1号Si原子与周围的4个C原子形成正四面体，1号Si原子与顶点碳原子连线处于晶胞体对角线上，且距离为体对角线长度的$\frac{1}{4}$，体对角线长度为$\sqrt{3}$a pm，则OA=OB=$\frac{\sqrt{3}}{2}$a pm，故OC=$\frac{\sqrt{3}}{4}$a pm，则：
    （$\frac{\sqrt{3}}{2}$a）2+（$\frac{\sqrt{3}}{2}$a）2-2×$\frac{\sqrt{3}}{2}$a×$\frac{\sqrt{3}}{2}$a×cos∠AOB=a2，
    解得cos∠AOB=$\frac{1}{3}$
    故（$\frac{\sqrt{3}}{4}$a）2+（$\frac{\sqrt{3}}{2}$a）2-2×$\frac{\sqrt{3}}{4}$a×$\frac{\sqrt{3}}{2}$a×$\frac{1}{3}$=BC2，
    解得BC=$\frac{\sqrt{11}a}{4}$
    晶胞质量为4×$\frac{28+12}{{N}_{A}}$g，则晶体密度为4×$\frac{28+12}{{N}_{A}}$g÷（a×10-10 cm）3=$\frac{1.6×1{0}^{32}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$g/cm3，
    故答案为：4；12；$\frac{\sqrt{11}a}{4}$；$\frac{1.6×1{0}^{32}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$．

    点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电离能、杂化轨道、化学键、氢键、晶胞计算等，（4）（5）为易错点、难点，侧重考查学生分析计算能力，难度较大．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸（忽略体积变化），下列数值变小的是（　　）
    A．c（CO32-）B．c（Mg2+）C．c（H+）D．Ksp（MgCO3）

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    3．苯甲酸乙酯（C9H10O2）稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体、溶剂等．其制备方法如图1
    已知：
    颜色、状态沸点（℃）密度（g•cm-3）
    苯甲酸*无色、片状晶体2491.2659
    苯甲酸乙酯无色澄清液体212.61.05
    乙醇无色澄清液体78.30.7893
    环己烷无色澄清液体80.80.7318
    *苯甲酸在100℃会迅速升华．
    实验步骤如下：
    ①在100mL圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇（过量）、20mL环己烷，以及4mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按图2所示连接好仪器，并在分水器中预先加入水，使水面略低于分水器的支管口，控制温度在65～70℃加热回流2h．反应时环己烷-乙醇-水会形成“共沸物”（沸点62.6℃）蒸馏出来．在反应过程中，通过分水器下部的旋塞分出生成的水，注意保持分水器中水层液面原来的高度，使油层尽量回到圆底烧瓶中．
    ②反应结束，打开旋塞放出分水器中液体后，关闭旋塞．继续
    加 热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，停止加热．
    ③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入Na2CO3至溶液呈中性．
    ④用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并至有机层．加入氯化钙，对粗产物进行蒸馏，低温蒸出乙醚后，继续升温，接收210～213℃的馏分．
    ⑤检验合格，测得产品体积为12.86mL．
    回答下列问题：
    （1）步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是分离产生的水，使平衡向正反应方向移动，提高转化率．
    （2）反应结束的标志是分水器中的水层不再增加时，视为反应的终点．
    （3）步骤②中应控制馏分的温度在C．
    A．65～70℃B．78～80℃C．85～90℃D．215～220℃
    （4）若Na2CO3加入不足，在步骤④蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是苯甲酸乙酯中混有未除净的苯甲酸，在受热至100℃时发生升华．
    （5）关于步骤④中的分液操作叙述正确的是AD．
    A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞．将分液漏斗倒转过来，用力振摇
    B．振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
    C．经几次振摇并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层
    D．放出液体时，需将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
    （6）蒸馏时所用的玻璃仪器除了酒精灯、冷凝管、接收器、锥形瓶外还有蒸馏烧瓶，温度计．
    （7）该实验的产率为90%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．40℃，在氨水体系中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如图所示．下列说法不正确的是（　　）
    A．在pH=9.0时，c（NH4+）＞c（HCO3-）＞c（NH2COO-）＞c（CO32-）
    B．不同pH的溶液中存在关系：c（NH4+）+c（H+）═2c（CO32-）+c（HCO3-）+c（NH2COO-）+c（OH-）
    C．在溶液pH不断降低的过程中，有含NH2COO-的中间产物生成
    D．随着CO2的通入，$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$不断增大

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．下列说法正确的是（　　）
    A．用惰性电极电解含酚酞的饱和食盐水，阳极附近溶液先变红
    B．铜的电解精炼过程中，有0.2 mol 电子发生转移时，阳极一定有6.4 g铜溶解
    C．将地下钢管与直流电源的正极相连，称为外加电源的阴极保护法
    D．在中性环境中，每生成35.6 g铁锈（Fe2O3•H2O），消耗的氧气为6.72 L（标准状况）

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．常温下，向20mL0.1mol/L某酸HR溶液中滴加0.1mol/L氢氧化钠溶液，溶液的PH与氢氧化钠溶液体积V的关系如图所示．下列说法不正确的是（　　）
    A．可选酚酞或甲基橙作指示剂
    B．滴定前HR溶液中存在大量HR分子
    C．V=20 mL时，溶液中水电离的：c（H+）×c（OH-）=1×10-14mol2/L2
    D．c点时溶液中离子浓度大小关系有c（Na+）＞c（R-）＞c（OH-）＞c（H+）

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    4．高锰酸钾是一种重要的化学试剂，其溶液不很稳定，在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气，在中性或弱碱性溶液中分解速度很慢，见光分解速度加快．
    （1）高锰酸钾溶液应配成中性溶液并保存在棕色试剂瓶中（填保存的注意事项）；酸性条件下高锰酸钾溶液分解的离子方程式4MnO4-+4H+═4MnO2↓+3O2↑+2H2O．
    （2）请配平高锰酸钾溶液与草酸钠Na2C2O4溶液在酸性条件下反应的离子方程式：2MnO4-+
    5C2O42-+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O
    （3）某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程，将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中（温度相同，并不断振荡时），记录的现象如表：

    滴入高锰酸钾溶液的次序（每滴溶液的体积相同）    		高锰酸钾溶液紫色褪去的时间
    先滴入第1滴1min
    褪色后再滴入第2滴15s
    褪色后再滴入第3滴3s
    褪色后再滴入第4滴1s
    请分析高锰酸钾溶液褪色时间变化的原因反应生成的Mn2+对反应有催化作用，且c（Mn2+）浓度大催化效果更好．
    （4）该学习小组在获取了上述经验和结论以后，用稳定的物质草酸钠Na2C2O4（相对分子质量134.0）来标定高锰酸钾溶液的浓度．他们准确称取1.340g纯净的草酸钠配成250mL溶液，每次准确量取25.00mL溶液酸化后用KMnO4溶液滴定．
    ①高锰酸钾溶液应装在丙（填如图中的仪器编号）．
    ②为了防止高锰酸钾在酸性条件下分解而造成误差，滴定时应注意的是逐滴滴入高锰酸钾溶液，待前一滴高锰酸钾溶液颜色褪去后再滴加．
    ③若在实验过程中存在下列操作，其中会使所测KMnO4浓度偏低的是A．
    A．未润洗盛放KMnO4的滴定管
    B．滴定前尖嘴部分无气泡，滴定终点时出现气泡
    C．定容时，俯视刻度线
    D．锥形瓶用水洗之后未用待测液润洗
    ④当溶液呈微红色且半分钟内不褪色，消耗KMnO4溶液20.00mL（多次测定的平均值），则KMnO4溶液的浓度为0.02mol/L．（附原子相对质量K=39  Mn=55  O=16   Na=23  C=12）

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．已知某一温度下，0.1mol•L-1 NaHA的强电解质溶液中，c（H+）＜c（OH-），则下列关系一定不正确的是（　　）
    A．c（Na+）=c（HA-）+2c（A2-）+c（OH-）
    B．c（H2A）+c（HA-）+c（A2-）=0.1 mol•L-1
    C．将上述溶液稀释至0.01mol/L，c（H+）•c（OH-） 不变
    D．c （A2-）+c （OH-）=c （H+）+c （H2A）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌，某含锌矿的主要成分为ZnS（还含少量FeS等其他成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

    回答下列问题：
    （1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为ZnO．
    （2）焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的浸出操作．
    （3）浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉，其作用是置换出Fe等．
    （4）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb-Ag合金惰性电极，阳极逸出的气是O2．
    （5）改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质．“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O．
    （6）我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌，明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，…，冷淀，毁罐取出，…，即倭铅也．”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑．（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌）

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