21A。物质结构与性质

(1)I．图表法、图象法是常用的科学研究方法。

短周期某主族元素M的电离能情况如图(A)所示。则M元素位于周期表的第

　　　　 族。

II．图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像，折线c可以表达出第　　　　 族元素氢化物的沸点的变化规律。不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线--折线a和折线b，你认为正确的是：　　　　　 (填“a”或“b”)，理由是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)．人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属被科学家预测为是钛(₂₂Ti)，它被誉为“未来世纪的金属”。

试回答下列问题：

I．Ti元素的基态原子的价电子层排布式为　　　　　　　　　　　　　 　；

II．在Ti的化合物中，可以呈现+2、+3、+4三种化合价，

其中以+4价的Ti最为稳定；

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。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已知Ti³⁺可形成配位数为6的配合物。现有含钛的两种颜色的晶体，一种为紫色，

另一种为绿色，但相关实验证明，两种晶体的组成皆为TiCl₃·6H₂O。为测定这

两种晶体的化学式，设计了如下实验：

a．分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液；

b．分别往待测溶液中滴入AgNO₃溶液，均产生白色沉淀；

c．沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶

液与AgNO₃溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的。

则绿色晶体配合物的化学式为　　　 　　　　　　 。

21B．实验化学

某学生取纯净的Na₂SO₃·7H₂O 50．00g，在密闭容器中经600⁰C以上的强热至恒重，分析及计算表明，恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值，而且各元素的组成也符合计算值，但将它溶于水，却发现溶液的碱性大大高于同时配制的亚硫酸钠溶液。经过他的实验和思考，这位同学解释了这种反常现象。

(1)他将恒重后的样品溶于水配成溶液，为加速溶解，可采取　　　　　　 　 的措施，观察发现样品全部溶解，溶液澄清。

(2)取少量(1)中所配溶液，加入足量的用　　　　　 　　 　(填一种酸)酸化的氯化钡溶液有白色沉淀，说明产物中含有　　　　　 　　 (填离子符号)。

(3)另取少量(1)中所配溶液于试管中，滴加少量盐酸，看到气泡产生，通过　　　　　　　 方法闻到臭鸡蛋气味，说明生成　　　　　　　 气体，写出生成该气体的离子反应方程式：　　　 　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　；同时发现溶液变浑浊，原因是：(用离子方程式表示)　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　 。

(4)根据以上实验，该同学经分析解释了以上实验中的反常现象，请你用一个化学方程式表示：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 。这一反应在上述实验中　　　 　 (填“是”或“否”)能确定反应完全。

氨气与灼热的氧化铜反应生成铜、氮气和水。利用下图所示实验装置可测定氨分子的组成(图中夹持、固定装置部分均略去)。回答下列问题：

⑴写出氨气与氧化铜反应的化学方程式：2NH + 3CuO　 3Cu + N+ 3HO　　　　　　　 。

⑵在A的锥形瓶中放入NaOH固体的目的是利用NaOH的碱性和遇水放热的性质，使NH·HO 分解后逸出　　　　　　　　　　　 。

⑶在干燥管B中不能选用的干燥剂是　 C　 (填序号)；

A.碱石灰　　　 B.生石灰　　　 C.五氧化二磷　　　 D.氢气化钠

⑷在C的玻璃管中观察到的现象是：黑色固体变成了亮红色　　 。

⑸E装置中盛装浓硫酸的目的是：吸收多余的NH　　　　　　 ；

⑹待实验完毕后,若实验测得N₂的体积(折算成标准状况)a L,则被还原的氧化铜的物质的量为：3a/22.4mol；若测得干燥管D增重b g, 则氨分子中氮、氢的原子个数比为(用含a、b字母的代数式表示)9a/11.2b　　 。

⑺上述实验中，如果省去B装置，测定氨分子组成的N、H原子个数的比值将会(填“增大”、“减少”或“无影响”)减少　 ，理由是：因为由N入D装置，导致H原子的个数增加。

20．(12分)将KOH和Ca(OH)₂的混合物1.3g全部溶于一定量水中形成稀溶液，再缓缓通入足量的CO₂气体(气体的体积均为标准状况下的体积)。

(1)当生成沉淀的质量刚好最大时，消耗CO₂的体积为224mL。

①生成沉淀的最大质量是__　　　 ___g；沉淀恰好全部溶解时消耗CO₂的体积为__　　　　 ___mL。

②原混合物中KOH的质量为________g。

(2)若KOH和Ca(OH)₂以任意比混合，总质量仍保持1.3g不变，通入CO₂气体至无沉淀时，最多则消耗CO₂的总体积V(mL)的取值范围为　　　　　　 _。

(3)某溶液中有和0.2mol KOH 0.1mol Ca(OH)₂, 往溶液中持续通入CO₂, 当CO₂刚足量时，立即改通NH₃, 作出通入气体总体积与溶液中离子总数的图象。(不考虑气体在水中的溶解度，离子水解和水的电离均忽略不计)

19．(10分)有机物A(C₁₀H­₂₀O₂)具有兰花香味，可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。已知：

①B分子中没有支链

②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳

③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被氯取代，其一氯代物只有一种。

④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。

(1)B可以发生的反应有　　　　　 (选填序号)

①取代反应　　 ②消去反应　　 ③加聚反应　　 ④氧化反应

(2)D、F分子所含的官能团的名称依次是　　　　　　　 、　　　　　　　 。

(3)写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式：　　　　　　　　　 、

　　　　　　　　 、　　　　　　　　 、　　　　　　　　 。(可不填满，也可补充)

(4)E可用于生产氨苄青霉素等。已知E的制备方法不同于其常见的同系物，据报道，可由2-甲基-1-丙醇和甲酸在一定条件下制取E。该反应的化学方程式是：　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

18．(10分)下图是部分常见元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的部分产物已略去)。

已知：E为红棕色固体，K为浅绿色溶液；反应①、②都是化工生产中的重要反应；B、C、D、H是单质；B、C、D、F、G、H常温下是气态； F、P 和H的水溶液均具有漂白作用，且F是形成酸雨的主要物质之一；N是一种常见的氮肥；化合物G分子构型为三角锥形，化合物M由两种元素组成，分子内共有58个电子。

(1)F的化学式　　　　　　　 ；G的水溶液中，最多的阳离子是　　　　　　　 。

(2)写出K与H反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

G与H反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)在实验室中，向饱和H水溶液中加入CaCO₃粉末，充分反应后过滤，可制得浓度较大的P的水溶液。用化学平衡移动的原理加以解释　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

17.已知A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大，并依C、D、B、A顺序原子半径逐渐减小。且知A、C同主族，B、D同主族；B、D两原子核外电子数之和为A、C的原子核外电子数之和的两倍；C元素与其它三种元素均能形成离子化合物。试回答下列问题：

(1)元素B的原子结构示意图为__________________。

(2)用电子式表示C、D形成的化合物的形成过程_______________________________。

(3)写出同时含有上述四种元素的化合物反应的离子方程式_______________________。

(4)a、b、c、d、e五种常见共价化合物分子分别由上述四种元素中的两种构成，其中只有a、c、d为三原子分子，c与e分子中原子核外电子总数相同，且知a、e均具有漂白性，b、c两分子以一定比例混合共热可得a、d两种分子，试写出有关化学反应方程式：

　 ①a+e→化合物X (由元素A、B、D组成)：___________________________________；

②b+c→a+d：_____________________________________。

16．对于弱酸，在一定温度下达到电离平衡时，各微粒的浓度存在一种定量的关系。

若25℃时有HAH⁺+A^-，则K==

酸	电离方程式	电离平衡常数K
CH3COOH	CH3COOHCH3COO-+H+	1.76×10-5
H2CO3	H2CO3H++HCO3- HCO3-H++CO32-	K1==4.31×10-7 　 K2==5.61×10-11
H2S	H2SH++HS- HS-H++S2-	K1==9.1×10-8 　 K2==1.1×10-12
H3PO4	H3PO4H++H2PO4- H2PO4-H++HPO42- HP42-H++PO43-	K1==7.52×10-3 　 K2==6.23×10-8 　 K3==2.20×10-13

式中：K为电离平衡常数，只与温度有关，c为各微粒的平衡浓度。下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)。

回答下列各题：

(1)K只与温度有关，当温度升高时，K值__________(填“增大”、“减小”、“不变”)。当浓度升高时，K值__________(填“增大”、“减小”、“不变”)4’

　　 (2)在温度相同时，各弱酸的K值不同，那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系?____________。4’

　　 (3)若把CH₃COOH、H₂CO₃、HCO₃^-、H₂S、HS^-、H₃PO₄、H₂PO₄^-、HPO₄^2-都看作是酸，其中酸性最强的是_________，最弱的是__________。4’

(4)多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数，对于同一种多元弱酸的K₁、K₂、K₃之间存在着数量上的规律，此规律是_________，产生此规律的原因是_________。

3、 若向稀溴化亚铁溶液中通入过量氯气，反应的离子方程式为：　　　　　　　　　　 。

2、根据高中所学的知识判断，你认为　　　　　　 (填“假设1”或“假设2”)的推断是正确的；若选用淀粉碘化钾溶液验证你的假设是否可行?_　　　　 (填“行”或“否”)，理由是：_______________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

1、仅限选用的仪器和试剂有：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、滴管、药匙；酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、四氯化碳 、硫氰化钾溶液 、硝酸银溶液 、淀粉碘化钾溶液，完成以下实验探究过程：

　　　 [提出假设]

　　　 假设1：溶液呈黄色不是发生化学反应所致，是溶液中　　　　　 引起的(填微粒的化学式，下同)。

　　　 假设2：溶液呈黄色是发生化学反应所致，是溶液中　　　　　　 引起的。

　　　 [设计实验方案]

　　　 为了验证上述假设1和假设2的推断，请用简要的文字说明你的实验方案：

　　　 假设1方案：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。

　　　 假设2方案：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

15．已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色，现在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1-2 滴液溴，振荡后溶液呈黄色，现对溶液呈黄色的原因进行探究。