題目列表(包括答案和解析)
下列兩題分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實驗化學(xué)”兩個選修課程模塊的內(nèi)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(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
1915年諾貝爾物理學(xué)獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對晶體結(jié)構(gòu)的分析所作的貢獻(xiàn)。
⑴科學(xué)家通過X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結(jié)構(gòu)相似,其中三種晶體晶格能數(shù)據(jù)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(xué)家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhì)的影響 ▲ 。
④SO42-的空間構(gòu)型是 ▲ 。
B.(12分)【實驗化學(xué)】
硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫爾鹽,是分析化學(xué)中常見的還原劑。某化學(xué)研究小組設(shè)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(zhì)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(yīng)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(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中。濾渣干燥后稱重,質(zhì)量記為m2。
步驟三:硫酸亞鐵銨的制備。準(zhǔn)確稱取所需質(zhì)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(jié)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(zhì)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(zhì)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(biāo)準(zhǔn)色階的配制、待測硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測定。標(biāo)準(zhǔn)色階和待測液配制時除均需加入少量稀HCl溶液外,還應(yīng)注意的問題是 ▲ 。
④該實驗最終通過 ▲ 確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)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(xué)三模)(11分)某課外活動小組用蠟燭通過下列裝置進(jìn)行實驗。實驗完畢后,他們寫成了下面的實驗報告,請你協(xié)助他們完成。
⑴ 實驗?zāi)康模?U> 。
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(zhì)量 m1 和裝置Ⅲ(含藥品)的質(zhì)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(chǎn)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(zhì)量為m3、m4。
⑤ 采用相同的時間但不點燃蠟燭的情況下重復(fù)上述實驗。
⑥ 計算:蠟燭中碳、氫元素原子物質(zhì)的量之比的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:____________(取用①、④中的數(shù)據(jù))。
⑷ 幾點說明:
① 將實驗裝置中的Ⅱ、Ⅲ對調(diào),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(jìn)水速度可以調(diào)節(jié)抽氣速度。
某實驗小組利用反應(yīng)2CuO+2Cl22CuCl2+O2測定銅的近似相對原子質(zhì)量,可供選擇的裝置如圖所示。
方案一:通過測定反應(yīng)物CuO的質(zhì)量m(CuO)和產(chǎn)物O2的體積V(O2)來測定銅的近似相對原子質(zhì)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(shù)為V1 L,實驗后恢復(fù)到室溫,調(diào)節(jié)裝置兩側(cè)液面相平后得到末讀數(shù)為V2 L,設(shè)室溫時氣體摩爾體積為Vm L·mol-1,且E裝置中CuO的質(zhì)量為m1 g,充分反應(yīng)后生成CuCl2的質(zhì)量為m2 g,則銅的近似相對原子質(zhì)量的表達(dá)式為
[用含m1、V1、V2的代數(shù)式表示]。
(3)若氧化銅中混有銅,則測定結(jié)果 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
(4)裝置E在實驗過程中的主要現(xiàn)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(wù)。
(5)你認(rèn)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(zhì)量的表達(dá)式: 。
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