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.请选定其中一题,并在相应和答题区域内作答.若两题都做,则按A题评分.
A.海底热液研究(图1)处于当今科研的前沿.海底热液活动区域“黑烟囱”的周围常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物.
(1)Ni
2+的核外电子排布式是
.
(2)分析下表,铜的第一电离能(I
1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I
2)却大于锌的第二电离能,基主要原因是
.
电离能/kJ?mol-1 |
I1 |
I2 |
铜 |
746 |
1958 |
锌 |
906 |
1733 |
(3)下列说法正确的是
.
A.电负性:N>O>S>C B.CO
2与COS(硫化羰)互为等电子体
C.NH
3分子中氮原子采用sp
3杂化 D.CO、H
2S、HCN都是极性分子
(4)“酸性热液”中大量存在一价阳离子,结构如图2,它的化学式为
.
(5)FeS与NaCl均为离子晶体,晶胞相似,前者熔点为985℃,后者801℃,其原因是
.在FeS晶胞中,与Fe
2+距离相等且最近的S
2-围成的多面体的空间构型为
.
B.制备KNO
3晶体的实质是利用结晶和重结晶法对KNO
3和NaCl的混合物进行分离.下面是某化学兴趣小组的活动记录:
|
NaNO3 |
KNO3 |
NaCl |
KCl |
10℃ |
80.5 |
20.9 |
35.7 |
31.0 |
100℃ |
175 |
246 |
39.1 |
56.6 |
查阅资料:文献中查得,四种盐在不同温度下的溶解度(S/g)如下表:
实验方案:
Ⅰ.溶解:称取29.8g KCl和34.0g NaNO
3放入250mL烧杯中,再加入70.0g蒸馏水,加热并搅拌,使固体全部溶解.
Ⅱ.蒸发结晶:继续加热和搅拌,将溶液蒸发浓缩.在100℃时蒸发掉50.0g 水,维持该温度,在保温漏斗(如图3所示)中趁热过滤析出的晶体.得晶体m
1g.
Ⅲ.冷却结晶:待溶液冷却至室温(实验时室温为10℃)后,进行减压过滤.得KNO
3粗产品m
2g.
Ⅳ.重结晶:将粗产品全部溶于水,制成100℃的饱和溶液,冷却至室温后抽滤.得KNO
3纯品.
假定:①盐类共存时不影响各自的溶解度;②各种过滤操作过程中,溶剂的损耗忽略不计.试回答有关问题:
(1)操作Ⅱ中趁热过滤的目的是.
(2)若操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中不加入蒸馏水,则理论上在操作Ⅲ中可得粗产品的质量m
2=
g,其中混有NaCl
g.为防止NaCl混入,在操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中至少应加入蒸馏水
g.
(3)操作Ⅲ中采用减压过滤,其优点是
.该小组同学所用的装置如图4所示,试写出该装置中主要用到的玻璃仪器的名称:
.若实验过程中发现倒吸现象,应采取的措施是
.