題目列表(包括答案和解析)
(12分) 諾貝爾物理學獎曾授予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。
(1)在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子與3個羥基相連,其晶體具有與石墨相似的層狀結構。
則分子中B原子雜化軌道的類型為 ▲ ,同層分子間的主要作用為 ▲ 。
(2)K3[Fe(CN)6]晶體中含有的化學鍵類型為 ▲ ,F(xiàn)e3+與CN-之間能夠形成化學鍵的原因是 ▲ 。
(3)等物質的量的氧化物MO與SiC的電子總數(shù)相等,則M2+離子的核外電子排布式為 ▲ 。MO是優(yōu)良的耐高溫材料,其晶體結構與NaCl晶體相似,晶體中與每個M2+等距離且最近的幾個O2-所圍成的空間幾何構型為 ▲ 。MO的熔點比CaO的高,原因是 ▲ 。
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(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(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。
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(chǎn)品等級。
(10分)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。
(一)科學家通過X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似,其中三種晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表:
晶體 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3401 |
(12分) 諾貝爾物理學獎曾授予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。
(1)在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子與3個羥基相連,其晶體具有與石墨相似的層狀結構。
則分子中B原子雜化軌道的類型為 ▲ ,同層分子間的主要作用為 ▲ 。
(2)K3[Fe(CN)6]晶體中含有的化學鍵類型為 ▲ ,F(xiàn)e3+與CN-之間能夠形成化學鍵的原因是 ▲ 。
(3)等物質的量的氧化物MO與SiC的電子總數(shù)相等,則M2+離子的核外電子排布式為 ▲ 。MO是優(yōu)良的耐高溫材料,其晶體結構與NaCl晶體相似,晶體中與每個M2+等距離且最近的幾個O2-所圍成的空間幾何構型為 ▲ 。MO的熔點比CaO的高,原因是 ▲ 。
(10分)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。
(一)科學家通過X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似,其中三種晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表:
晶體 |
NaCl |
KCl |
CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) |
786 |
715 |
3401 |
四種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是
(二)科學家通過X射線推測膽礬中微粒間的作用力,膽礬的結構示意圖可簡單表示如下:
(1)膽礬晶體中含有 (填字母代號)
A.配位鍵 B.離子鍵 C.極性共價鍵
D. 金屬鍵 E.氫 鍵 F.非極性共價鍵
(2)Cu2+還能與NH3、Cl-等形成配位數(shù)為4的配合物,已知[Cu(NH3)4]2+具有對稱的空間構型,[Cu(NH3)4]2+中的兩個NH3被兩個Cl-取代,能得到兩種不同結構的產(chǎn)物,則[Cu(NH3)4]2+的空間構型為 。
(3)金屬銅采用下列 (填字母代號)堆積方式。
(4)右圖是銅的某種氧化物的晶胞結構示意圖,該晶體的密度為a g/cm3,設阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則該晶胞的體積為 cm3
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