5、___________。
(3)D60分子中每個(gè)D原子均采用sp2雜化，則1 mol D60分子中π鍵的數(shù)目為________。
(4)A2C有多種晶體結(jié)構(gòu)，其中一種晶體中分子的空間排列方式與金剛石晶體類似，該晶體晶胞中含有________個(gè)A2C分子，A2C的配位數(shù)為________，A2C之間的作用力為________。
已知晶胞的棱長為a pm，阿伏加德羅常數(shù)為NA，試列式計(jì)算此晶體的密度____gcm－3
(用含a、NA的代數(shù)式表示)。
(5)E(BC)5中E周圍的價(jià)電子總數(shù)為________，配位原子是________(填元素符號(hào))。
答案 (1)1s22s22p63s2
6、3p63d64s2或[Ar]3d64s2
(2)sp3 三角錐形 H3O＋比H2O的鍵角大，因?yàn)镠2O中O原子有2對孤對電子，H3O＋只有1對孤對電子，排斥力較小
(3)30NA
(4)8 4 氫鍵和范德華力
(5)18 C
解析 周期數(shù)、主族數(shù)、原子序數(shù)相同的只有H，由電離能數(shù)值變化圖可知B最外層有4個(gè)電子為ⅣA族元素，C元素有6個(gè)價(jià)電子，E為Fe元素，綜合信息可知A～E依次為H、C、O、Si、Fe四種元素。
(3)每個(gè)D原子均采用sp2雜化，即每個(gè)D原子都以一個(gè)π鍵與另一原子結(jié)合，一個(gè)π鍵被兩個(gè)原子共用，故π鍵數(shù)＝602NA＝30NA。
(4)需要聯(lián)想教材中金剛石晶胞的結(jié)構(gòu)
7、，由于1個(gè)晶胞中含有8個(gè)水分子，則一個(gè)晶胞的質(zhì)量＝，
ρ＝gcm－3＝gcm－3。
3． 第ⅢA、ⅤA族元素組成的化合物AlN、AlP、AlAs等是人工合成的半導(dǎo)體材料，它們的晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，與NaCl的晶體類型不同。
(1)核電荷數(shù)比As小4的原子基態(tài)的電子排布式為_____________________________。
(2)前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子與其所在周期數(shù)相同的元素有________種。
(3)NCl3中心原子雜化方式為________________，NCl3的空間構(gòu)型為__________。
(4)在AlN晶體中，每個(gè)Al原子與________
8、個(gè)N原子相連，AlN屬于________晶體。
(5)設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為Mr gmol－1，食鹽晶體的密度為ρ gcm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離為________cm。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(2)5
(3)sp3雜化 三角錐形
(4)4 原子
(5)
解析 (1)核電荷數(shù)比As小4的原子為Cu，其基態(tài)的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；(2)前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子與其所在周期數(shù)相同的元素有5種，對應(yīng)元素
9、和價(jià)電子構(gòu)型分別是：氫(1s1)、碳(2s22p2)、氧(2s22p4)、磷(3s23p3)、鐵(3d64s2)，注意沒有3d44s2(應(yīng)為3d54s1)；(3)類比NH3可推知NCl3中心原子雜化方式為sp3雜化，NCl3的空間構(gòu)型為三角錐形；(4)依據(jù)題干信息“它們的晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似”，通過硅類推AlN的晶體類型為原子晶體，每個(gè)Al原子與4個(gè)N原子相連；(5)設(shè)Cl－與Na＋的最近距離為a cm，則兩個(gè)最近的Na＋間的距離為a cm，又：NA＝Mr，即：a＝，所以Na＋間的最近距離為。
4． 銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域中都有重要的用途。請回答以下問題：
(1)超細(xì)銅粉可用作導(dǎo)電材料
10、、催化劑等，其制備方法如下：
①NH4CuSO3中金屬陽離子的核外電子排布式為______。N、O、S三種元素的第一電離能大小順序?yàn)開_______(填元素符號(hào))。
②SO的空間構(gòu)型為________。
(2)氯化亞銅(CuCl)的某制備過程：向CuCl2溶液中通入一定量SO2，微熱，反應(yīng)一段時(shí)間后即生成CuCl白色沉淀。
①寫出上述制備CuCl的離子方程式：_______________________________________。
②CuCl的熔點(diǎn)比CuO的熔點(diǎn)________(填“高”或“低”)。
(3)氯和鉀與不同價(jià)態(tài)的銅可生成兩種化合物，其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)(
11、如圖所示)，a位置上Cl原子的雜化軌道類型為________。已知其中一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3，則另一種化合物的化學(xué)式為____________。
(4)用晶體的X射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數(shù)的值。對金屬銅的測定得到以下結(jié)果：銅晶胞為面心立方最密堆積，邊長為361 pm。又知銅的密度為9.00 gcm－3，則銅晶胞的體積是________cm3，晶胞的質(zhì)量是__________g，阿伏加德羅常數(shù)的值為________[已知Ar(Cu)＝63.6]。
答案 (1)①1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) N>O>S?、谡拿骟w形
(2)①2Cu2＋＋2
12、Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO?、诘?
(3)sp3雜化 K2CuCl3
(4)4.7010－23 4.2310－22 6.0110－23
解析 (1)同主族元素O、S的第一電離能大小順序?yàn)镺>S，同周期元素O、N的第一電離能大小順序?yàn)镹>O(N反常)，故第一電離能大小順序?yàn)镹>O>S。(2)SO的價(jià)層電子對數(shù)＝＝4，有四個(gè)配體，沒有孤對電子，因而S原子是sp3雜化，SO為正四面體結(jié)構(gòu)。(2)②由于Cl－的半徑比O2－的大，且Cl－所帶電荷數(shù)比O2－帶的少，則CuCl的晶格能比CuO的小，故CuCl的熔點(diǎn)比CuO的低。(3)據(jù)圖知a位置上的Cl原子形成了2個(gè)σ鍵，同時(shí)還
13、有2個(gè)孤電子對，其雜化軌道類型為sp3雜化；由于銅的化合價(jià)有＋1、＋2，已知KCuCl3中銅為＋2價(jià)，則＋1價(jià)的銅形成化合物的化學(xué)式為K2CuCl3。(4)根據(jù)銅晶胞為面心立方最密堆積，由邊長可計(jì)算出晶胞的體積V＝(361 pm)3≈4.7010－23 cm3；根據(jù)m＝ρV＝9.00 gcm－34.7010－23cm3＝4.2310－22g；由于一個(gè)銅晶胞中含有的銅原子數(shù)為8＋6＝4(個(gè))，則NA＝≈6.011023mol－1。
B．實(shí)驗(yàn)化學(xué)
1． 芐叉丙酮(相對分子質(zhì)量為146)是一種無色或淡黃色晶體，易溶于乙醇、乙醚，微溶于水，可用作香料的留香劑或用于制取香料增香劑，還可作為殺菌劑等。
14、實(shí)驗(yàn)室合成原理及實(shí)驗(yàn)裝置如下：
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟1：在100 mL三頸燒瓶中(裝置如圖所示)，分別裝上滴液漏斗、球形冷凝管和溫度計(jì)，在電磁攪拌下依次加入22.5 mL 10%氫氧化鈉溶液和4 mL(0.054 mol，稍過量)丙酮，然后滴加5.3 mL(0.05 mol)新制苯甲醛。
步驟2：再通過滴液漏斗加入1∶1鹽酸中和至中性，用分液漏斗分出黃色油層。水層用310 mL乙醚萃取，將萃取液與油層合并，用10 mL飽和食鹽水洗滌1次后用無水硫酸鎂干燥。然后蒸餾，在55 ℃左右蒸餾回收乙醚，可得黃色油狀的芐叉丙酮5.0 g。
(1)裝置中儀器a的名稱是________。
(
15、2)回流時(shí)，流入燒瓶的除H2O外還有________(填結(jié)構(gòu)簡式)。
(3)為了提高產(chǎn)率，如何滴加苯甲醛________。
(4)苯甲醛久置后含有苯甲酸，后者不但會(huì)影響反應(yīng)的進(jìn)行，而且混在產(chǎn)物中不易除去，需用10%碳酸鈉溶液洗至無二氧化碳放出，然后用水洗滌，再用無水硫酸鎂干燥。干燥時(shí)可加入1%對苯二酚，減壓蒸餾得到。加入對苯二酚的作用是________。
(5)本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為________。
答案 (1)滴液漏斗(恒壓滴液漏斗)
(2)CH3COCH3、C6H5CHO
(3)逐滴慢慢加入，并不斷攪拌
(4)防止苯甲醛被氧化
(5)68.5%
解析 (2)因?yàn)楸⒈郊兹┚讚]
16、發(fā)，所以回流時(shí)，滴入燒瓶的除水外，還有丙酮、苯甲醛。
(3)為了使苯甲醛充分反應(yīng)，所以應(yīng)慢慢滴入苯甲醛。
(4)加入對苯二酚可防止苯甲醛被氧化。
(5)100%≈68.5%。
2． 乙?；F是常用的汽油的抗震劑，由二茂鐵合成乙?；F的原理如下：
其實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟1：如圖Ⅰ所示，取1 g二茂鐵與3 mL乙酸酐于裝置中，開通攪拌器，慢慢滴加85%的磷酸1 mL，加熱回流5 min。
步驟2：待反應(yīng)液冷卻后，倒入燒杯中加入10 g碎冰，攪拌至冰全部融化，緩慢滴加NaHCO3溶液中和至中性，置于冰水浴中15 min。抽濾，烘干，得到乙?；F粗
產(chǎn)品。
步驟3
17、：將乙?；F粗產(chǎn)品溶解在苯中，從圖Ⅱ裝置的分液漏斗中滴下，再用乙醚淋洗。
步驟4：將其中一段時(shí)間的淋洗液收集，并進(jìn)行操作X，得到純凈的針狀晶體乙?；F并回收乙醚。
(1)步驟2中的抽濾操作，除燒杯、玻璃棒外，還必須使用的屬于硅酸鹽材質(zhì)的儀器有________。
(2)步驟2中不需要測定溶液的pH就可以判斷溶液接近中性，其現(xiàn)象是______________。
(3)步驟3將粗產(chǎn)品中雜質(zhì)分離實(shí)驗(yàn)的原理是____________________。
(4)步驟4中操作X的名稱是____________，該操作中不能使用明火的原因是__________。
(5)為確定產(chǎn)品乙酰基二茂鐵
18、中是否含有雜質(zhì)二乙?；F()，可以使用的儀器分析方法是__________________。
答案 (1)布氏漏斗、抽濾瓶
(2)滴加NaHCO3溶液不再產(chǎn)生氣泡
(3)不同物質(zhì)在擴(kuò)散劑中擴(kuò)散的速率不同
(4)蒸餾 乙醚易揮發(fā)且易燃
(5)質(zhì)譜法或核磁共振氫譜
解析 (1)抽濾操作要用到布氏漏斗和抽濾瓶。
(2)在步驟1中加入磷酸，磷酸與NaHCO3反應(yīng)生成CO2氣體，所以當(dāng)溶液接近中性時(shí)，不再產(chǎn)生氣泡。
(4)淋洗液中的有機(jī)物沸點(diǎn)差別較大，所以用蒸餾的方法將其分離，該實(shí)驗(yàn)不能用明火，是因?yàn)橐颐岩讚]發(fā)且易燃。
(5)乙酰基二茂鐵與二乙?；F中的氫原子類型相同，但個(gè)數(shù)不
19、同，所以用質(zhì)譜法或核磁共振氫譜分析。
3． 七水硫酸鎂(MgSO47H2O)在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用，利用化工廠生產(chǎn)硼砂的廢渣——硼鎂泥可制取七水硫酸鎂。硼鎂泥的主要成分是MgCO3，還含有其他雜質(zhì)(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1 部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Mg(OH)2
pH值
5.2
3.2
9.7
10.4
11.2
表2 兩種鹽的溶解度(單位為g/100 g水)
溫度/℃
10
30
40
50
20、
60
CaSO4
0.19
0.21
0.21
0.20
0.19
MgSO47H2O
30.9]
35.5
40.8
45.6
硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下：
根據(jù)以上流程圖并參考表格pH數(shù)據(jù)和溶解度數(shù)據(jù)，試回答下列問題：
(1)操作Ⅰ的濾液中加入硼鎂泥，調(diào)節(jié)溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加熱煮沸，將溶液中的Mn2＋氧化成MnO2，F(xiàn)e2＋氧化成Fe3＋，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為______________，__________________。加熱煮沸的主要目的是__________________。
(2)沉淀B中除MnO2外還含有
21、__________________(填化學(xué)式)等物質(zhì)，過濾用到的玻璃儀器有____________。
(3)檢驗(yàn)操作Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3＋的實(shí)驗(yàn)方法是________________。
(4)產(chǎn)生沉淀C的化學(xué)式是________________，操作Ⅲ需趁熱進(jìn)行的理由是______________。
答案 (1)Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋Cl－＋2H＋
2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O、Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3H＋ 促進(jìn)
Fe3＋、Al3＋的水解
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3 燒杯、漏斗、玻璃棒
(3)向
22、濾液中加入KSCN，觀察濾液是否變血紅色
(4)CaSO42H2O或CaSO4 防止MgSO4在溫度降低時(shí)結(jié)晶析出
解析 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知Fe3＋易水解生成Fe(OH)3沉淀，NaClO具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2＋氧化成Fe3＋，易于除去。鹽的水解為吸熱反應(yīng)，加熱有利于促進(jìn)Fe3＋、Al3＋的水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。
(2)過濾用到的儀器或用品有鐵架臺(tái)、燒杯、玻璃棒、漏斗以及濾紙，其中玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒。
(3)檢驗(yàn)Fe3＋用KSCN溶液，觀察溶液是否變血紅。
(4)溫度越高，CaSO4的溶解度越小，而MgSO4的溶解度越大，所以沉淀C的化學(xué)式為Ca
23、SO42H2O或CaSO4，此時(shí)MgSO4留在濾液中。
4． 三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料。某?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究某紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者的混合物。探究過程如下：
[查閱資料]
Cu2O是一種堿性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空氣中加熱生成CuO。
[提出假設(shè)]
假設(shè)1：紅色粉末是Fe2O3；
假設(shè)2：紅色粉末是Cu2O；
假設(shè)3：紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
[設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)]
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN試劑。
(1)若假設(shè)1成立，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________________
24、_______________________。
(2)若滴加KSCN試劑后溶液不變血紅色，則證明原固體粉末中一定不含三氧化二鐵。你認(rèn)為這種說法合理嗎？并簡述你的理由______________________________________。
(3)若固體粉末完全溶解無固體存在，滴加KSCN試劑時(shí)溶液不變血紅色，則證明原固體粉末是__________________________________________________________________。
[探究延伸]
經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，確定紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物。
(4)該實(shí)驗(yàn)小組欲用加熱法測定Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
25、。取a g固體粉末在空氣中充分加熱，待質(zhì)量不再變化時(shí)，稱其質(zhì)量為b g(b＞a)，則混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。
答案 (1)固體完全溶解，溶液呈血紅色
(2)不合理，當(dāng)原固體粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物時(shí)，加入稀硫酸后產(chǎn)生的Fe3＋可能全部與Cu反應(yīng)生成Fe2＋，滴加KSCN溶液后也不變血紅色
(3)Fe2O3和Cu2O的混合物
(4)100%
解析 (1)若紅色粉末是Fe2O3，則加入足量稀硫酸后固體會(huì)完全溶解，在所得溶液中再滴加KSCN試劑，溶液呈血紅色。
(3)若固體粉末完全溶解無固體存在，滴加KSCN試劑時(shí)溶液不變血紅色，說明溶液中沒有Fe3＋，即Fe3＋全部與Cu反應(yīng)生成Fe2＋，所以原固體粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
(4)2Cu2O＋O24CuO，固體增加的質(zhì)量就是參與反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量。可得關(guān)系式：＝，故m(Cu2O)＝9(b－a) g，混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%。
高考化學(xué)21題等值模擬【第21題】及答案
