随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定的精确度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：

NaCl晶体结构示意图

图1-1-1

(1)将固体NaCl细粒干燥后，准确称取m g NaCl固体并转移到定容仪器A中；

(2)用滴定管向A仪器中加苯，不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度，计算出NaCl固体的体积V cm³。

请回答下列问题：

①步骤(1)中A仪器最好使用__________ (填序号)。

A.量筒                   B.烧杯               C.容量瓶              D.试管

②步骤(2)中用酸式滴定管还是用碱式滴定管__________，理由是____________________。

③能否用水代替苯__________，理由是___________________________________________。

④已知NaCl晶体中，靠得最近的Na⁺与Cl^-间的平均距离为a cm(如图1-1-1)，用上述测定方法测得的阿伏加德罗常数N_A的表达式为_________________________________________。

(3)另一种方法是电解法，方法是：用铂电极电解CuCl₂溶液时，当电流为I，通电时间为t(单位：分钟)时，阴极增加的质量为m，在阳极收集到气体体积(标准状况)为V。又知1个电子的电荷量为Q，铜的摩尔质量为M，则计算阿伏加德罗常数N_A的算式为(    )

A.It/QV                B.32It/mQ             C.672It/QV             D.30MIt/mQ

(4)由实验得知，用电解法将电解液中的金属离子还原为金属单质时，电极所通过的电量Q正比于金属的物质的量n和金属离子的化合价a的乘积，其比例系数F是一恒量，称为法拉第常数。它与金属的种类无关。

用电镀法在半径为R的铜球表面均匀镀上很薄的银层，在电解槽中铜球作__________极，另一电极材料是__________。若电流为I，通电时间为t，银的相对原子质量为A，金属银的密度为ρ,求镀层的厚度d(用本题中的符号表示)。

本题分A、B两题，只要选择其中1题作答。若两题都作答，则以A题得分计入总分

A.(物质结构与性质)A、B、C、D分别代表四种不同的元素。A原子的最外层电子排布为ns¹，B原子的价电子排布为ns²np²，C原子的最外层电子数是其电子层数的3 倍，D原子的L电子层的p轨道有3个电子。

(1)C原子的电子排布式为_____________，若A原子的最外层电子排布为1s¹，则按原子轨道的重迭方式判断，A与C形成的化合物中的共价键类型属于_____________，A与C所形成的化合物的熔、沸点明显高于A与C的同主族元素所形成的化合物的熔、沸点，其原因是_____________________________________________________________________。

(2)当n=2时，B原子的结构示意图为_________，B与C形成的晶体属于________晶体。

当n=3时，B与C形成的晶体中，B原子的杂化方式为________________________，该晶体中最小的环共有________个微粒构成，微粒间的作用力是____________________________。

(3)若A原子的最外层电子排布为4s¹，B原子的价电排布为3s²3p²，A在元素周期表中的位置是_____________，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________(用元素符号表示)。

B.(实验化学 )某化学研究性学习小组进行了一系列“带火星的木炭复燃”的实验，实验装置如下图所示。

(1)甲组同学探究“使带火星木炭复燃时O₂的体积分数的极限”。将氧气和空气(假定空气中O₂的体积分数为20%)按不同的体积比混合得100 mL气体A进行实验，实验记录如下：

编号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ
V(O2)/mL	60	40	20	12	10
V(空气)/mL	40	60	80	88	90
B中的现象	木炭复燃	木炭复燃	木炭复燃	木炭有时燃烧，有时不燃烧	木炭不复燃

回答下列问题：

①使带火星木炭复燃的O₂的体积分数最小约为_____________。

②用带火星木炭检验集气瓶里是否集满O₂，若木炭复燃，能否认为集气瓶里的气体一定是纯净的O₂？_____________(填“能”或“否”)。

③若按照3∶2的比例混合O₂和CO₂气体，该混合气体能否使带火星的木炭复燃？_____________(填“能”“否”或“不一定”)。

(2)乙组同学探究“NO₂能否支持燃烧”的问题，设计了如下几组实验，实验记录及结论如下：

编号	制取气体A(下列反应产生的混合气体)	B中的现象	结论
a	在烧瓶中加热适量浓硝酸 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O↑	充满红棕色气体，木炭不复燃，火星熄灭	NO2不支持燃烧
b	加热AgNO3固体 2AgNO32NO2↑+O2↑+2Ag	充满红棕色气体，木炭复燃	NO2支持燃烧
c	加热Cu(NO3)2固体 2Cu(NO3)24NO2↑+O2↑+2CuO	充满红棕色气体，木炭复燃	NO2支持燃烧

你认为a、b、c三个结论是否可靠？说出你的理由。

a.__________，原因是__________________________________________________。

b.__________，原因是__________________________________________________。

c.__________，原因是__________________________________________________。

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．请选择其中一题，并在相应的答题区域内作答．若两题都做，则按A题评分．
A：
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献之一．在制取合成氨原料气的过程中，常混有一些杂质，如CO会使催化剂中毒．除去CO的化学反应方程式（HAc表示醋酸）：Cu（NH₃）₂Ac+CO+NH₃=Cu（NH₃）₃（CO）Ac
请回答下列问题：
（1）C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为．
（2）写出基态Cu⁺的核外电子排布式．
（3）配合物Cu（NH₃）₃（CO）Ac中心原子的配位数为．
（4）写出与CO互为等电子体的离子．（任写一个）
（5）在一定条件下NH₃与CO₂能合成化肥尿素[CO（NH₂）₂]，尿素中 C原子轨道的杂化类型分别为；1mol尿素分子中，σ键的数目为．
（6）铜金合金形成的晶胞如图1所示，其中Cu、Au原子个数比为．
B：
对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体，可由苯胺磺化得到．

实验室可利用如图2实验装置合成对氨基苯磺酸．实验步骤如下：
1在一个250mL三颈烧瓶中加入10mL苯胺及几粒沸石，将三颈烧瓶放入冷水中冷却，小心地加入18mL浓硫酸．
2将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170～180℃，维持此温度2～2.5h．
③将反应液冷却至约50℃后，倒入盛有100mL冷水的烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，促使晶体析出，抽滤，用少量冷水洗涤，得到的晶体是对氨基苯磺酸粗产品．
④将粗产品用沸水溶解，冷却结晶（若溶液颜色过深，可用活性炭脱色），抽滤，收集产品，晾干．（说明：100mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08g，在100℃时可溶解6.67g．）
试回答填空．
（1）装置中冷凝管的作用是．
（2）步骤②中采用油浴加热，下列说法正确的是（填序号）．
A．用油浴加热的好处是反应物受热均匀，便于控制温度
B．此处也可以改用水浴加热
C．实验装置中的温度计可以改变位置，也可使其水银球浸入在油中
（3）步骤③用少量冷水洗涤晶体的好处是．
（4）步骤③和④均进行抽滤操作，在抽滤完毕停止抽滤时，应注意先，然后，以防倒吸．
（5）步骤④中有时需要将“粗产品用沸水溶解，冷却结晶，抽滤”的操作进行多次，其目的是．每次抽滤后均应将母液收集起来，进行适当处理，其目的是．

 选做题

本题有A、B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，每题12分。请选择其中一题作答，若两题都作答，则以A题得分计入总分。

20A．过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。

  （1）应用于合成氨反应的催化剂（铁）的表面上存在氮原子，右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子）。则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为       。

 

 

 

 

 

  （2）现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe₂(OH）_n(SO₄）_3-n／2]_m，n<5，m<10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是     。（填序号）  

    A．PFS中铁显+3价          

    B．铁原子的价电子排布式是3d⁶4s²

    C．由FeSO₄溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程

    D．由下表可知气态Fe²⁺再失去一个电子比气态Mn²⁺再失去一个电子难

元素	Mn	Fe
电离能 （kJ・mol－1）	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

 

 

 

 

 

  （3）铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬（Ⅲ）与甲基丙烯酸根的配合物为：

 

①该化合物中存在的化学键类型有                                    。

②该化合物中一个Cr的配位数为       。

③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有              。

④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，与H₂O分子互为等电子体的微粒是    。（填一种即可）

⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是

____  。（填元素符号）

20B．阿斯匹林(乙酰水杨酸）是由水杨酸和乙酸酐合成的：

在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间也能发生聚合反应，生成少量聚合物(副产物）。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下：

 

①向150mL干燥锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡，待其溶解后，控制温度在85℃～90℃条件下反应5～10 min，然后冷却，即有乙酰水杨酸晶体析出。

②减压过滤，用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次，继续抽滤，尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上，在空气中风干。

③将粗产品置于100 mL烧杯中，搅拌并缓慢加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌2～3 min，直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤，用5～10 mL蒸馏水洗涤沉淀。合并滤液于烧杯中，不断搅拌，慢慢加入15 mL 4mol / L盐酸，将烧杯置于冰水中冷却，即有晶体析出。抽滤，用冷水洗涤晶体1～2次，再抽干水分，即得产品。

  （1）第①步中，要控制温度在85℃～90℃，应采用的加热方法是   ，用这种方法加热需要的玻璃仪器有     。

  （2）在第②步中，用冷水洗涤晶体，其目的是    、   。

  （3）在第③步中，加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是    ，加入盐酸的作用是    。

  （4）如何检验产品中是否混有水杨酸？       。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 选做题

本题有A、B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，每题12分。请选择其中一题作答，若两题都作答，则以A题得分计入总分。

20A．过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。

   （1）应用于合成氨反应的催化剂（铁）的表面上存在氮原子，右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子）。则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为       。

 

 

 

 

 

   （2）现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe₂(OH）_n(SO₄）_3-n／2]_m，n<5，m<10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是     。（填序号）  

    A．PFS中铁显+3价          

    B．铁原子的价电子排布式是3d⁶4s²

    C．由FeSO₄溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程

    D．由下表可知气态Fe²⁺再失去一个电子比气态Mn²⁺再失去一个电子难

元素	Mn	Fe
电离能 （kJ・mol－1）	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

 

 

 

 

 

   （3）铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬（Ⅲ）与甲基丙烯酸根的配合物为：

 

①该化合物中存在的化学键类型有                                     。

②该化合物中一个Cr的配位数为       。

③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有              。

④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，与H₂O分子互为等电子体的微粒是    。（填一种即可）

⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是

____   。（填元素符号）

20B．阿斯匹林(乙酰水杨酸）是由水杨酸和乙酸酐合成的：

在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间也能发生聚合反应，生成少量聚合物(副产物）。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下：

 

①向150 mL干燥锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡，待其溶解后，控制温度在85℃～90℃条件下反应5～10 min，然后冷却，即有乙酰水杨酸晶体析出。

②减压过滤，用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次，继续抽滤，尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上，在空气中风干。

③将粗产品置于100 mL烧杯中，搅拌并缓慢加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌2～3 min，直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤，用5～10 mL蒸馏水洗涤沉淀。合并滤液于烧杯中，不断搅拌，慢慢加入15 mL 4mol / L盐酸，将烧杯置于冰水中冷却，即有晶体析出。抽滤，用冷水洗涤晶体1～2次，再抽干水分，即得产品。

   （1）第①步中，要控制温度在85℃～90℃，应采用的加热方法是    ，用这种方法加热需要的玻璃仪器有     。

   （2）在第②步中，用冷水洗涤晶体，其目的是    、    。

   （3）在第③步中，加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是     ，加入盐酸的作用是    。

   （4）如何检验产品中是否混有水杨酸？       。