某实验小组欲测定KMnO₄的分解率α，但加热前忘记称量KMnO₄的质量。面对此情况，甲同学采用下述方法：在加热时，利用浓盐酸与KMnO₄受热部分分解后所得的固体混合物反应产生的Cl₂被碱石灰吸收，通过碱石灰增重来计算KMnO₄的分解率α。（与热的浓盐酸反应时，固体混合物中的Mn元素均被还原成Mn²⁺）

取KMnO₄受热部分分解后所得的固体混合物mg进行实验，请从k@s^5*u上图中选用所需的仪器（可重复选用）组成一套反应装置，其它固、液试剂自选。（其中某些连接和固定仪器用的                             

玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置、打气筒等均略去）        

（1）在反应发生前，为了消除装置内空气中酸性气体的影响，须用打气筒向装置内鼓入一定量的空气。请你在下表中填写完成本实验时各装置的连接次序及药品。

（2）k@s^5*u上述高锰酸钾受热部分分解后所得固体混合物中K₂MnO₄与MnO₂物质的量之比是          。

（3）当A装置内反应结束后，关闭分液漏斗活塞，打开止水夹k，再一次用打气筒向装置内鼓入一定量空气，其目的是        。

（4）若测得碱石灰增重ng。为了计算KMnO₄的分解率α，该同学采用方法如下：设原mg的固体混合物中KMnO₄及MnO₂的物质的量分别为x、y，依据实验数据m及n，可列出三个含x、y、α的等式，请你写出这三个等式。（注意：等式中不用带单位）

仅含m、x、y的等式①：m＝                     。

仅含 n、x、y的等式②：n＝                     。

仅含α、x、y的等式③：α＝                    。

（5）另一同学设计更为简单的方法（无须化学反应）也可测定KMnO₄的分解率α。

该同学的方法是：称取一定量KMnO₄受热部分分解后所得的固体混合物，置于盛有适量蒸馏水的烧杯中，充分搅拌，再进行“一系列实验操作”并记录实验数据，最后经计算，即可得出KMnO₄的分解率α。该同学的“一系列实验操作”是指           。

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。请选择其中一题作答。若两题都做，则按A题评分。
A.微粒A、B、C为分子，D和F为阳离子，E为阴离子，它们都含有lO个电子；B溶
于A后所得的物质可电离出D和E；C是重要的化石能源。将A、B和含F离子的物
质混合后可得D和一种白色沉淀。离子与Ar原子的电子层结构相同。请回答:
(1)基态G原子的外围电子排布式是    。在A、B、C这三种分子中，属于非极
性分子的有     (写化学式)。
(2)下列有关B的说法中正确的是    。(填字母)
a．在配合物中可作为配体    b．该分子的稳定性与氢键有关
c．分子由各原子最外层均为8。的稳定结构
d．含1 mol B的液体中有3 mol氢键
(3)根据等电子体原理，D离子的空间构型是    ，其中心原子轨道的杂化类型
是    。
(4)构成C的中心原子可以形成多种单质，其中有一种为空间网状结
构，右图立方体中心的“●”表示该晶体中的一个原子，请在该
立方体的顶点上用“●”表示出与之紧邻的原子。
(5)光谱证实F与烧碱溶液反应有Na[F(OH)₄]生成，则Na[F(OH)₄]中
不存在    。(填字母)
a．金属键    b．离子键    c．非极性键    d．极性键
f.配位键    g．键    h．键
B．对氨基苯磺酸是制取某些染料和药物的重要中间体，可由苯胺磺化得到：

实验室可用苯胺、浓硫酸为原料，利用右图所示实验装置合成。
实验步骤如下：
①取一个250mL的仪器a，加入10mL苯胺及几粒沸石，
放人冷水中冷却，小心地加入18 mL浓硫酸。再分别
装上冷凝管、温度计等。
②将a置于油浴中缓慢加热至170`180℃，维持此温度约2.5 h。
③将反应产物冷却至约50℃后，倒入盛有100 ，冷水的烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，促使晶体析出。用该烧杯中的少量冷水将a内残留的产物冲洗到烧杯中，抽滤，用少量冷水洗涤，得到粗产品。
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。(提示：100mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08 g，在100℃时可
溶解6.67 g)
(1)仪器a的名称是     。步骤①中加入沸石的作用是     。
(2)步骤②中采用油浴加热，下列说法正确的是     。(填字母)
A．便于控制温度  B．也可以改用水浴加热   C．温度计的水银球也可浸在油中
(3)步骤③用冷水洗涤的优点是     。
(4)步骤③和④均进行了抽滤操作，在抽滤完毕停止抽滤时，应注意先一二，然
后        。
(5)步骤④有时需重复进行多次，其目的是     。

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。请选择其中一题作答。若两题都做，则按A题评分。

A.微粒A、B、C为分子，D和F为阳离子，E为阴离子，它们都含有lO个电子；B溶

  于A后所得的物质可电离出D和E；C是重要的化石能源。将A、B和含F离子的物

  质混合后可得D和一种白色沉淀。离子与Ar原子的电子层结构相同。请回答:

(1)基态G原子的外围电子排布式是     。在A、B、C这三种分子中，属于非极

    性分子的有      (写化学式)。

(2)下列有关B的说法中正确的是     。(填字母)

    a．在配合物中可作为配体    b．该分子的稳定性与氢键有关

    c．分子由各原子最外层均为8。的稳定结构

    d．含1 mol B的液体中有3 mol氢键

(3)根据等电子体原理，D离子的空间构型是     ，其中心原子轨道的杂化类型

  是     。

(4)构成C的中心原子可以形成多种单质，其中有一种为空间网状结

    构，右图立方体中心的“●”表示该晶体中的一个原子，请在该

    立方体的顶点上用“●”表示出与之紧邻的原子。

(5)光谱证实F与烧碱溶液反应有Na[F(OH)₄]生成，则Na[F(OH)₄]中

    不存在     。(填字母)

    a．金属键    b．离子键    c．非极性键    d．极性键

    f.配位键    g．键    h．键

B．对氨基苯磺酸是制取某些染料和药物的重要中间体，可由苯胺磺化得到：

实验室可用苯胺、浓硫酸为原料，利用右图所示实验装置合成。

实验步骤如下：

①取一个250mL的仪器a，加入10mL苯胺及几粒沸石，

  放人冷水中冷却，小心地加入18 mL浓硫酸。再分别

  装上冷凝管、温度计等。

②将a置于油浴中缓慢加热至170`180℃，维持此温度约2.5 h。

③将反应产物冷却至约50℃后，倒入盛有100 ，冷水的烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，促使晶体析出。用该烧杯中的少量冷水将a内残留的产物冲洗到烧杯中，抽滤，用少量冷水洗涤，得到粗产品。

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。(提示：100mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08 g，在100℃时可

  溶解6.67 g)

(1)仪器a的名称是      。步骤①中加入沸石的作用是      。

(2)步骤②中采用油浴加热，下列说法正确的是      。(填字母)

    A．便于控制温度  B．也可以改用水浴加热   C．温度计的水银球也可浸在油中

(3)步骤③用冷水洗涤的优点是      。

(4)步骤③和④均进行了抽滤操作，在抽滤完毕停止抽滤时，应注意先一二，然

    后         。

(5)步骤④有时需重复进行多次，其目的是      。

（15分）纳米级Cu₂ O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方面有着潜在的应用。

Ⅰ．纳米氧化亚铜的制备

（1）四种制取Cu₂O的方法如下：

①火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO；

②最新实验研究用肼（N₂H₄）还原新制Cu(OH)₂可制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂。

已知：N₂H₄(l)+O₂(g)N₂(g)+2H₂O(l)    △H=-a kJ/mol

Cu(OH)₂(s)CuO(s)+H₂O(l)   △H=b kJ/mol

4CuO(s)2Cu₂O(s)+O₂(g)       △H=c kJ/mol

则该方法制备Cu₂O的热化学方程式为                                              。

③工业中主要采用电解法：用铜和钛作电极，电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，电解总方程式为：2Cu+H₂OCu₂O+H₂↑，则阳极反应式为：                                。

④还可采用Na₂SO₃还原CuSO₄法：将Na₂SO₃ 和CuSO₄加入溶解槽中，制成一定浓度的溶液，通入蒸气加热，于100℃~104℃间反应即可制得。写出该反应的化学方程式：                。

Ⅱ．纳米氧化亚铜的应用

（2）用制得的Cu₂O进行催化分解水的实验

①一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu₂O并通入10. 0 mol水蒸气，发生反应：

2H₂O(g) 2H₂(g)＋O₂(g)  △H＝＋484 kJ·mol^－1

T₁温度下不同时段产生O₂的量见下表：

前20 min的反应速率 v(H₂O)＝                        ；该该温度下，反应的平衡常数的表达式K＝              ；若T₂温度下K＝0.4，T₁          T₂（填>、<、=）

②右图表示在t₁时刻达到平衡后，只改变一个条件又达到平衡的不同时段内，H₂的浓度随时间变化的情况，则t₁时平衡的移动方向为       ，t₂时改变的条件可能为               ；若以K₁、K₂、K₃分别表示t₁时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数，t₃时刻没有加入或减少体系中的任何物质，则K₁、K₂、K₃的关系为                 ；

③用以上四种方法制得的Cu₂O在其它条件相同下分别对水催化分解，产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是           。

A．方法③、④制得的Cu₂O催化效率相对较高

B．方法④制得的Cu₂O作催化剂时，水的平衡转化率最高

C．催化效果与Cu₂O颗粒的粗细、表面活性等有

D．Cu₂O催化水分解时，需要适宜的温度