1、第二十一题选考题A物质结构与性质1 (1)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是_。(2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间构型是_；与N2H4分子属于等电子体的是_。(3)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：Ni原子的核外电子排布式为_；NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2和Fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO_FeO(填“”)；NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为_、_。(4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，其价电子排布与Cu
2、相似，Au原子的价电子排布式为_；一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_；该晶体中，原子之间的强相互作用是_；上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(如下图)的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_。答案(1)NOC(2)三角锥形CH3OH(CH3SH)(3)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s266(4)5d106s131金属键H8AuCu32 A、B、C、D、E五种元素，原子序数依
3、次递增。A元素的周期数、主族数、原子序数相同；B元素的前六级电离能的数值变化如图所示：C元素的基态原子核外有六种不同运动状态的价电子；D与B同主族，电负性DOS正四面体形(2)2Cu22ClSO22H2O2CuCl4HSO低(3)sp3杂化K2CuCl3(4)4.7010234.2310226.011023解析(1)同主族元素O、S的第一电离能大小顺序为OS，同周期元素O、N的第一电离能大小顺序为NO(N反常)，故第一电离能大小顺序为NOS。(2)SO的价层电子对数4，有四个配体，没有孤对电子，因而S原子是sp3杂化，SO为正四面体结构。(2)由于Cl的半径比O2的大，且Cl所带电荷数比O2带
4、的少，则CuCl的晶格能比CuO的小，故CuCl的熔点比CuO的低。(3)据图知a位置上的Cl原子形成了2个键，同时还有2个孤电子对，其杂化轨道类型为sp3杂化；由于铜的化合价有1、2，已知KCuCl3中铜为2价，则1价的铜形成化合物的化学式为K2CuCl3。(4)根据铜晶胞为面心立方最密堆积，由边长可计算出晶胞的体积V(361 pm)34.701023 cm3；根据mV9.00 gcm34.701023cm34.231022g；由于一个铜晶胞中含有的铜原子数为864(个)，则NA6.011023mol1。B实验化学1 苄叉丙酮(相对分子质量为146)是一种无色或淡黄色晶体，易溶于乙醇、乙醚，
5、微溶于水，可用作香料的留香剂或用于制取香料增香剂，还可作为杀菌剂等。实验室合成原理及实验装置如下：实验步骤如下：步骤1：在100 mL三颈烧瓶中(装置如图所示)，分别装上滴液漏斗、球形冷凝管和温度计，在电磁搅拌下依次加入22.5 mL 10%氢氧化钠溶液和4 mL(0.054 mol，稍过量)丙酮，然后滴加5.3 mL(0.05 mol)新制苯甲醛。步骤2：再通过滴液漏斗加入11盐酸中和至中性，用分液漏斗分出黄色油层。水层用310 mL乙醚萃取，将萃取液与油层合并，用10 mL饱和食盐水洗涤1次后用无水硫酸镁干燥。然后蒸馏，在55 左右蒸馏回收乙醚，可得黄色油状的苄叉丙酮5.0 g。(1)装置
6、中仪器a的名称是_。(2)回流时，流入烧瓶的除H2O外还有_(填结构简式)。(3)为了提高产率，如何滴加苯甲醛_。(4)苯甲醛久置后含有苯甲酸，后者不但会影响反应的进行，而且混在产物中不易除去，需用10%碳酸钠溶液洗至无二氧化碳放出，然后用水洗涤，再用无水硫酸镁干燥。干燥时可加入1%对苯二酚，减压蒸馏得到。加入对苯二酚的作用是_。(5)本实验产率为_。答案(1)滴液漏斗(恒压滴液漏斗)(2)CH3COCH3、C6H5CHO(3)逐滴慢慢加入，并不断搅拌(4)防止苯甲醛被氧化(5)68.5%解析(2)因为丙酮、苯甲醛均易挥发，所以回流时，滴入烧瓶的除水外，还有丙酮、苯甲醛。(3)为了使苯甲醛充分
7、反应，所以应慢慢滴入苯甲醛。(4)加入对苯二酚可防止苯甲醛被氧化。(5)100%68.5%。2 乙酰基二茂铁是常用的汽油的抗震剂，由二茂铁合成乙酰基二茂铁的原理如下：其实验步骤如下：步骤1：如图所示，取1 g二茂铁与3 mL乙酸酐于装置中，开通搅拌器，慢慢滴加85%的磷酸1 mL，加热回流5 min。步骤2：待反应液冷却后，倒入烧杯中加入10 g碎冰，搅拌至冰全部融化，缓慢滴加NaHCO3溶液中和至中性，置于冰水浴中15 min。抽滤，烘干，得到乙酰基二茂铁粗产品。步骤3：将乙酰基二茂铁粗产品溶解在苯中，从图装置的分液漏斗中滴下，再用乙醚淋洗。步骤4：将其中一段时间的淋洗液收集，并进行操作X，
8、得到纯净的针状晶体乙酰基二茂铁并回收乙醚。(1)步骤2中的抽滤操作，除烧杯、玻璃棒外，还必须使用的属于硅酸盐材质的仪器有_。(2)步骤2中不需要测定溶液的pH就可以判断溶液接近中性，其现象是_。(3)步骤3将粗产品中杂质分离实验的原理是_。(4)步骤4中操作X的名称是_，该操作中不能使用明火的原因是_。(5)为确定产品乙酰基二茂铁中是否含有杂质二乙酰基二茂铁()，可以使用的仪器分析方法是_。答案(1)布氏漏斗、抽滤瓶(2)滴加NaHCO3溶液不再产生气泡(3)不同物质在扩散剂中扩散的速率不同(4)蒸馏乙醚易挥发且易燃(5)质谱法或核磁共振氢谱解析(1)抽滤操作要用到布氏漏斗和抽滤瓶。(2)在步
9、骤1中加入磷酸，磷酸与NaHCO3反应生成CO2气体，所以当溶液接近中性时，不再产生气泡。(4)淋洗液中的有机物沸点差别较大，所以用蒸馏的方法将其分离，该实验不能用明火，是因为乙醚易挥发且易燃。(5)乙酰基二茂铁与二乙酰基二茂铁中的氢原子类型相同，但个数不同，所以用质谱法或核磁共振氢谱分析。3 七水硫酸镁(MgSO47H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。表1部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH沉淀物Al(OH)
10、3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Mg(OH)2pH值5.23.29.710.411.2表2两种盐的溶解度(单位为g/100 g水)温度/1030405060CaSO40.190.210.210.200.19MgSO47H2O30.935.540.845.6硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：(1)操作的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH56，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2氧化成MnO2，Fe2氧化成Fe3，反应的离子反应方程式为_，_。加热煮沸的主要目的是_。(2)沉淀B中除MnO2外还含有_(填化学式)等
11、物质，过滤用到的玻璃仪器有_。(3)检验操作后的滤液中是否含有Fe3的实验方法是_。(4)产生沉淀C的化学式是_，操作需趁热进行的理由是_。答案(1)Mn2ClOH2O=MnO2Cl2H2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O、Fe33H2OFe(OH)33H促进Fe3、Al3的水解(2)Fe(OH)3、Al(OH)3烧杯、漏斗、玻璃棒(3)向滤液中加入KSCN，观察滤液是否变血红色(4)CaSO42H2O或CaSO4防止MgSO4在温度降低时结晶析出解析(1)根据表中数据可知Fe3易水解生成Fe(OH)3沉淀，NaClO具有强氧化性，能将Fe2氧化成Fe3，易于除去。盐的水解为吸热反应，加热有
12、利于促进Fe3、Al3的水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。(2)过滤用到的仪器或用品有铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗以及滤纸，其中玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(3)检验Fe3用KSCN溶液，观察溶液是否变血红。(4)温度越高，CaSO4的溶解度越小，而MgSO4的溶解度越大，所以沉淀C的化学式为CaSO42H2O或CaSO4，此时MgSO4留在滤液中。4 三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校化学实验小组通过实验来探究某红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者的混合物。探究过程如下：查阅资料Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。提出假
13、设假设1：红色粉末是Fe2O3；假设2：红色粉末是Cu2O；假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。设计探究实验取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。(1)若假设1成立，则实验现象是_。(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变血红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？并简述你的理由_。(3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变血红色，则证明原固体粉末是_。探究延伸经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。(4)该实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质
14、量为b g(ba)，则混合物中Cu2O的质量分数为_。答案(1)固体完全溶解，溶液呈血红色(2)不合理，当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时，加入稀硫酸后产生的Fe3可能全部与Cu反应生成Fe2，滴加KSCN溶液后也不变血红色(3)Fe2O3和Cu2O的混合物(4)100%解析(1)若红色粉末是Fe2O3，则加入足量稀硫酸后固体会完全溶解，在所得溶液中再滴加KSCN试剂，溶液呈血红色。(3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变血红色，说明溶液中没有Fe3，即Fe3全部与Cu反应生成Fe2，所以原固体粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。(4)2Cu2OO24CuO，固体增加的质量就是参与反应的氧气的质量。可得关系式：，故m(Cu2O)9(ba) g，混合物中Cu2O的质量分数为100%。