题目列表(包括答案和解析)
晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/ | 786 | 715 | 3 401 |
晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3 401 |
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。
一、选择题(本题包括9小题,每小题3分,共27分,每小题只有一个选项符合题意)
1. B 2.A 3.C 4.B 5.B 6.D 7.B 8.D 9. C
二、选择题(本题9小题,每小题4分,共36分。每小题有一个或两个选项符合题意)
10.AD 11.C 12.BC 13.D 14.AC 15.AD 16.A D 17.C 18.D
三、本题包括3小题,共34分)
19.(11分)NaCl+NH3+CO2+H2O = NaHCO3↓+NH4Cl(1分)
(1) 漏斗中与试管中的液面差保持不再变化或漏斗中的液面不再下降(2分)
(2) a, 氯化氢或HCl; 否 (3分)
(3) NH3; CO2; ①; (3分)
(4) 过滤 2NaHCO3 =Na2CO3+H2O+CO2↑ (2分)
20 . (11分)
Ⅰ. (1)酚酞(1分) 1~2滴(1分);
(2)①用干净的玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,半分钟后,将试纸的颜色与标准比色卡对照,读出溶液的pH即可。(2分) ② C(1分)
(3)乙同学。(1分)
甲同学的实验不能充分说明盐酸的氢氧化钠发生了反应,有可能是盐酸和红色物质反应生成了无色物质。乙同学的实验,随着滴加盐酸,溶液的pH由大于7逐渐减少到7,这充分证明溶液中的氢氧化钠因反应而消耗了;(2分)
Ⅱ. (4)29.2%;(2分) (5)盐酸具有挥发性。(1分)
21. (12分)
(1)铜锌及浓盐酸一起组成了原电池,加快了反应速率 (2分)
(2)① 否(1分); 因为H2本身难溶于水 (1分);
②
验证方法
预测现象及结论
将铜片加入稀硫酸中,并微热(1分)
若无气体放出,则不含锌等活泼金属杂质;
若有气体则有锌等杂质(1分)
(3)(任选一种方法即可)
验证方法
预测现象及结论
向白色沉淀中加入稀HNO3等强氧化剂(1分)
溶液变蓝色,说明是一价铜(1分)
向氯化亚铜悬浊液中加入氯化钾溶液(1分)
如白色沉淀消失且得无色溶液,则原溶液为氯化亚铜,否则不是(1分)
(4) (2分);
加水稀释后,<K,平衡向生成CuCl(s)的方向移动 (2分)
四、(本题包括3小题,共34分)
22. (10分) (1)
(2)II因为滤液A是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液,按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的氯化钠杂质;按途径II通入二氧化碳气体,得Al(OH)3沉淀,将Al(OH)3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液。所以途径II合理。
(3)蒸发浓缩、冷却结晶
(4)
或
(5)不合理 因为该方案操作步骤多、时间长,消耗试剂量大
(除(4)、(5)中第一个空每空1分以外,其余每空2分)
23、(共11分)
(1)BaSO4(s)+
(2)S2- + H2O HS- + OH-(2分)
(3)计算过程 :设每次用
BaSO4+CO32-=BaCO3+SO42-
(2.0-x) mol•L-1 x mol•L-1
== 0.042 (2分)
X = 0.081(0.084也给分) (1分);
处理次数 = 0.2mol/0.081mol=2.5(1分)(2.38也给分)。
答:至少处理3次 (1分)
(4)节能,环保 (各1分,共2分。合理答案就可得分)
24.(共13分)
(1)0.15(2分) 2(1-1/a) (3分) (2)N2+6e-+6H+=2NH3 (2分)
(3)N2 (1分) 生成NO的反应为放热反应,升高温度转化率下降 (2分)
进一步与NO反应生成硝酸(1分)
(4) NO+NO2+H2O=2HNO2;(1分) CO (NH2)2+2HNO2=CO2+2N2+3H2O(1分)
五、(本题包括1小题,9分)
25.(9分)
(1)羧基、羟基(2分)
(2)(2分)
(3)消去反应;NaOH(或Na2CO3等其它合理答案)(2分)
(4)1、4
(5) (1分)
六、选择题(本题包括2小题,每小题10分)
26. (10分)
(1)醛比酮容易发生该反应;
苯基酮极难发生该反应;
羰基所连的碳上氢原子越少或取代基越多或取代基的碳原子数越多,越难反应;
取代基为两个乙基时,难以发生该反应。 (各1分,任写三条)
(2) HCl、NaOH(或Na2CO3、Cl2能降低NaHSO3浓度的试剂 )(2分)
(3)①(CH3)2CHCOCH3 + 3Cl2 + 3NaOH → (CH3)2CHCOCCl3 + 3NaCl + 3H2O(2分)
②(CH3)2CHCOONa(1分)
(4) 氧化还原反应 (氧化反应、还原反应、歧化反应 )(1分)
萃取(或蒸馏)(1分)
27. (1)MgO>CaO>NaCl>KCl (2分)
(2) ①1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1 (1分) C(1分)
② 水的熔、沸点较高,结冰时密度减小(2分)
③正四面体(2分)
(3)B
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