题目列表(包括答案和解析)
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,如果两题全做,则按A题评分。
A.(12分)【物质结构与性质】
1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。
⑴科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体晶格能数据如下表:
晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3 401 |
4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是 ▲ 。
⑵科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下,其中配位键和氢键均采用虚线表示。
①写出基态Cu原子的核外电子排布式 ▲ ;金属铜采用下列 ▲ (填字母代号)堆积方式。
A B C D
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来) ▲ 。
③水分子间存在氢键,请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响 ▲ 。
④SO42-的空间构型是 ▲ 。
B.(12分)【实验化学】
硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫尔盐,是分析化学中常见的还原剂。某化学研究小组设计如下实验来制备莫尔盐并测定硫酸亚铁铵的纯度。
步骤一:铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na2CO3溶液,加热,过滤、洗涤、干燥、称量,质量记为m1。
步骤二:FeSO4的制备。将上述铁屑加入到一定量的稀H2SO4中,充分反应后过滤并用少量热水洗涤锥形瓶和滤纸。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重,质量记为m2。
步骤三:硫酸亚铁铵的制备。准确称取所需质量的(NH4)2SO4加入“步骤二”中的蒸发皿中,缓缓加热一段时间后停止,冷却,待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥,称量所得晶体质量。
步骤四:用比色法测定硫酸亚铁铵的纯度。
回答下列问题:
⑴步骤三中称取的(NH4)2SO4质量为 ▲ 。
⑵①铁屑用Na2CO3溶液处理的目的是 ▲ 。制备FeSO4溶液时,用右图装置趁热过滤,原因是 ▲ 。
②将(NH4)2SO4与FeSO4混合后加热、浓缩,停止加热的时机是 ▲ 。
③比色法测定硫酸亚铁铵纯度的实验步骤为:Fe3+标准色阶的配制、待测硫酸亚铁铵溶液的配制、比色测定。标准色阶和待测液配制时除均需加入少量稀HCl溶液外,还应注意的问题是 ▲ 。
④该实验最终通过 ▲ 确定硫酸亚铁铵产品等级。
晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3 401 |
(A)HN3称为叠氮酸,常温下为无色有刺激性气味的液体。也被称为类卤离子。用酸与叠氮化钠反应可制得叠氮酸。而叠氮化钠可从下列反应制得:
NaNH2+N2ONaN3+H2O。HN3、浓盐酸混合液可溶解铜、铂、金等不活泼金属,如溶解铜生成。铜和铂的化合物在超导和医药上有重要应用,Cu的化合物A(晶胞如图)即为超导氧化物之一,而化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物有两种异构体,其中B异构体具有可溶性,可用于治疗癌症。试回答下列问题:
(1)基态氮原子核外电子排布的轨道表示式为_____________。
(2)元素N、S、P的第一电离能(I1)由大到小的顺序为_____________。
(3)HN3属于_____________晶体,的空间构型是_____________,与互为等电子体的分子的化学式为_____________(写1种)。的电子式为____________,其中心原子的杂化类型是____________。
(4)中的键型为___________,超导氧化物A的化学式为___________。
(5)治癌药物B的结构简式为___________。
(B)以下是以绿矾、碳酸氢铵和氯化钾为原料制备生产市场较紧俏的硫酸钾产品的新工艺。已知:反应(Ⅰ)的化学方程式为:FeSO4·7H2O+2NH4HCO3FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O
反应(Ⅱ)的化学方程式为:(NH4)2SO4+2KClK2SO4+2NH4Cl
工艺流程如下:
试回答下列问题:
(1)该工艺中的副产品是____________。(填化学式)
(2)操作C的名称为____________。
(3)原料绿矾、碳酸氢铵的最佳投料比是____________(质量比)时,FeSO4的转化率大于95%。
(4)物质甲是____________(填化学式),反应(Ⅲ)是甲物质与适量空气煅烧,温度为700—
(12分)本题有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。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.(1)偏钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。试回答下列问题:
①Ti元素在元素周期表中的位置是 ;其基态原子的
电子排布式为 。
②偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如右图,它的化学式是 ;晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数为 个。
(2)氰气[(CN)2]无色、剧毒、有苦杏仁味,和卤素单质性质相似。已知氰分子中键与键之间的夹角为180。,并有对称性,其结构式为 ,与CN一互为等电子体的单质的分子式为 。
B.某课题小组同学测量液态奶含氮量的实验过程如下:
步骤:
①在烧杯中加入10.00mL液态奶和辅助试剂,加热
充分反应;
②将反应液转移到大试管中;
③按右图装置用水蒸气将NH3吹出,并用H3BO3溶液吸收(加热装置未画出);
④取下锥形瓶,滴加指示剂,用0.1000mol·L-1盐酸
标准液滴定;
⑤重复测定数次,再用10.00mL蒸馏水代替液态奶进
行上述操作。
数据记录如下:
回答下列问题:
(1)滴定时(NH4)2B4O7重新转化为H3BO3,反应的离子方程式为 。
(2)步骤③的实验装置中需要加热的仪器是 (填仪器名称),长导管的作用是 。
(3)不做空白对照实验对实验结果有何影响 (填“无影响”,或“偏高”,或“偏低”)。
(4)计算10.00mL液态奶中的含氮量应代人计算的盐酸体积是 mL,该液态奶的含氮量 mg·mL-1。
(12分)本题有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。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.(1)偏钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。试回答下列问题:
①Ti元素在元素周期表中的位置是 ;其基态原子的
电子排布式为 。
②偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如右图,它的化学式是 ;晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数为 个。
(2)氰气[(CN)2]无色、剧毒、有苦杏仁味,和卤素单质性质相似。已知氰分子中键与键之间的夹角为180。,并有对称性,其结构式为 ,与CN一互为等电子体的单质的分子式为 。
B.某课题小组同学测量液态奶含氮量的实验过程如下:
步骤:
①在烧杯中加入10.00mL液态奶和辅助试剂,加热
充分反应;
②将反应液转移到大试管中;
③按右图装置用水蒸气将NH3吹出,并用H3BO3溶液吸收(加热装置未画出);
④取下锥形瓶,滴加指示剂,用0.1000mol·L-1盐酸
标准液滴定;
⑤重复测定数次,再用10.00mL蒸馏水代替液态奶进
行上述操作。
数据记录如下:
回答下列问题:
(1)滴定时(NH4)2B4O7重新转化为H3BO3,反应的离子方程式为 。
(2)步骤③的实验装置中需要加热的仪器是 (填仪器名称),长导管的作用是 。
(3)不做空白对照实验对实验结果有何影响 (填“无影响”,或“偏高”,或“偏低”)。
(4)计算10.00mL液态奶中的含氮量应代人计算的盐酸体积是 mL,该液态奶的含氮量 mg·mL-1。
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