題目列表(包括答案和解析)
下列兩題分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修課程模塊的內容,請你選擇其中一題作答,如果兩題全做,則按A題評分。
A.(12分)【物質結構與性質】
1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。
⑴科學家通過X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似,其中三種晶體晶格能數據如下表:
晶體 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3 401 |
4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是 ▲ 。
⑵科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結構示意圖可簡單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。
①寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式 ▲ ;金屬銅采用下列 ▲ (填字母代號)堆積方式。
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A B C D
②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式(必須將配位鍵表示出來) ▲ 。
③水分子間存在氫鍵,請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質的影響 ▲ 。
④SO42-的空間構型是 ▲ 。
B.(12分)【實驗化學】
硫酸亞鐵銨的化學式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫爾鹽,是分析化學中常見的還原劑。某化學研究小組設計如下實驗來制備莫爾鹽并測定硫酸亞鐵銨的純度。
步驟一:鐵屑的處理與稱量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入Na2CO3溶液,加熱,過濾、洗滌、干燥、稱量,質量記為m1。
步驟二:FeSO4的制備。將上述鐵屑加入到一定量的稀H2SO4中,充分反應后過濾并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。濾液及洗滌液完全轉移至蒸發(fā)皿中。濾渣干燥后稱重,質量記為m2。
步驟三:硫酸亞鐵銨的制備。準確稱取所需質量的(NH4)2SO4加入“步驟二”中的蒸發(fā)皿中,緩緩加熱一段時間后停止,冷卻,待硫酸亞鐵銨結晶后過濾。晶體用無水乙醇洗滌并自然干燥,稱量所得晶體質量。
步驟四:用比色法測定硫酸亞鐵銨的純度。
回答下列問題:
⑴步驟三中稱取的(NH4)2SO4質量為 ▲ 。
⑵①鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是 ▲ 。制備FeSO4溶液時,用右圖裝置趁熱過濾,原因是 ▲ 。
②將(NH4)2SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮,停止加熱的時機是 ▲ 。
③比色法測定硫酸亞鐵銨純度的實驗步驟為:Fe3+標準色階的配制、待測硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測定。標準色階和待測液配制時除均需加入少量稀HCl溶液外,還應注意的問題是 ▲ 。
④該實驗最終通過 ▲ 確定硫酸亞鐵銨產品等級。
晶體 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3 401 |
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(08廣東實驗中學三模)(11分)某課外活動小組用蠟燭通過下列裝置進行實驗。實驗完畢后,他們寫成了下面的實驗報告,請你協助他們完成。
⑴ 實驗目的: 。
⑵ 實驗裝置與藥品:裝置如上圖;藥品有蠟燭、 、 。
⑶ 實驗步驟:
① 分別稱量裝置Ⅱ(含藥品)的質量 m1 和裝置Ⅲ(含藥品)的質量 m2。
② 按如圖所示的裝置連接好儀器,并將蠟燭放置在裝置中倒置漏斗的下方。
③ 點燃蠟燭,打開自來水龍頭抽吸蠟燭燃燒產生的氣體(熱的混和氣體分別在裝置Ⅱ、Ⅲ中被吸收)。
④ 蠟燭燃燒大約 5min 后,熄滅蠟燭,待裝置Ⅱ和Ⅲ ___________后,分別稱得質量為m3、m4。
⑤ 采用相同的時間但不點燃蠟燭的情況下重復上述實驗。
⑥ 計算:蠟燭中碳、氫元素原子物質的量之比的數學表達式為:____________(取用①、④中的數據)。
⑷ 幾點說明:
① 將實驗裝置中的Ⅱ、Ⅲ對調,并分別裝入用無水CuSO4和澄清石灰水,該裝置又可用于定性檢測 !
② 步驟⑤的目的是 。
③ 裝置Ⅳ是與自來水龍頭相接即成一種抽氣裝置,控制裝置Ⅳ中自來水的進水速度可以調節(jié)抽氣速度。
某實驗小組利用反應2CuO+2Cl22CuCl2+O2測定銅的近似相對原子質量,可供選擇的裝置如圖所示。
方案一:通過測定反應物CuO的質量m(CuO)和產物O2的體積V(O2)來測定銅的近似相對原子質量。
(1)按氣流方向從左到右用膠管(圖中未畫出)將選擇的儀器組合成一套實驗裝置,連接順序為a→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→b。
(2)裝置B是由干燥管和堿式滴定管改造而成的測量氣體體積的裝置,實驗前滴定管液面初讀數為V1 L,實驗后恢復到室溫,調節(jié)裝置兩側液面相平后得到末讀數為V2 L,設室溫時氣體摩爾體積為Vm L·mol-1,且E裝置中CuO的質量為m1 g,充分反應后生成CuCl2的質量為m2 g,則銅的近似相對原子質量的表達式為
[用含m1、V1、V2的代數式表示]。
(3)若氧化銅中混有銅,則測定結果 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
(4)裝置E在實驗過程中的主要現象是 。
方案二:利用A、D、E、F四套裝置(尾氣由其他的裝置處理)完成測定任務。
(5)你認為測定的物理量有 (寫出一組),按你測定的物理量,寫出銅的近似相對原子質量的表達式: 。
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