Question

選做題：考生只能選做一題。若兩題都作答，只能以A題得分計入總分。

(A)【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表某一種化學(xué)元素。

(1)T³⁺的核外電子排布式是____________。

(2)Q、R、M的第一電離能由大到小的順序是___________________(用元素符號表示)。

(3)下列有關(guān)上述元素的說法中，正確的是______________________(填序號)。

①G單質(zhì)的熔點高于J單質(zhì)，是因為G單質(zhì)的金屬鍵較強

②J比X活潑，所以J可以在溶液中置換出X

③將J₂M₂溶于水，要破壞離子鍵和共價鍵

④RE₃沸點高于QE₄，主要是因為前者相對分子質(zhì)量較大

⑤一個Q₂E₄分子中含有五個σ鍵和一個π鍵

(4)加拿大天文臺在太空發(fā)現(xiàn)了EQ₉R，已知分子中所有原子均形成8電子或2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，是直線形分子，不存在配位鍵。寫出其結(jié)構(gòu)式：_________________。

(5)G與R單質(zhì)直接化合生成一種離子化合物G₃R。該晶體具有類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)。每層中，G原子構(gòu)成平面六邊形，每個六邊形的中心有一個R原子。層與層之間還夾雜一定數(shù)量的原子。請問這些夾雜的原子應(yīng)該是____________(填G或R的元素符號)。

(B)【實驗化學(xué)】

某資料顯示，能使雙氧水分解的催化劑有很多種，生物催化劑(如豬肝)、離子型催化劑(如FeCl₃)和固體催化劑(如MnO₂)等都是較好的催化劑。某實驗小組通過測定雙氧水分解產(chǎn)生的O₂的壓強，探究分解過氧化氫的最佳催化劑以及探究最佳催化劑合適的催化條件。

(一)探究一：

實驗步驟

(1)往錐形瓶中加入50 mL 1.5％的雙氧水

(2)分別往錐形瓶中加0.3 g不同的催化劑粉末，立即塞上橡皮塞

(3)采集和記錄數(shù)據(jù)。

(4)整理數(shù)據(jù)得出下表

不同催化劑“壓強對時間斜率”的比較

催化劑	豬肝	馬鈴薯	氯化銅	氯化鐵	氧化銅	二氧化錳
壓強對時間的斜率	0.191 87	0.002 42	0.007 93	0.030 5	0.015 47	1.833 6

①該“探究一”實驗的名稱是_____________________________________________________。

②該實驗所得出的結(jié)論是_______________________________________________________。

(二)探究二：二氧化錳催化的最佳催化條件

該實驗小組的同學(xué)在進(jìn)行探究二的實驗時，得到了一系列的圖表和數(shù)據(jù)。參看下圖和表格分別回答相關(guān)問題。

3%的雙氧水與不同用量二氧化錳的壓力—時間圖

表：不同濃度的雙氧水在不同用量的二氧化錳作用下收集相同狀況下同體積O₂所需時間

MnO2 時間 H2O2	0.1 g	0.3 g	0.5 g
1.5％	223 s	67 s	56 s
3.0％	308 s	109 s	98 s
4.5％	395 s	149 s	116 s

分析圖、表中數(shù)據(jù)我們可以得出：

③同濃度的雙氧水的分解速率隨著二氧化錳用量的增加而_________________，因而反應(yīng)時間_______________。

④如果從實驗結(jié)果和節(jié)省藥品的角度綜合分析，你認(rèn)為當(dāng)我們選用3.0%的雙氧水，加入___________ g的二氧化錳能使實驗效果最佳。你判斷的理由是______________________。

⑤該小組的某同學(xué)通過分析數(shù)據(jù)得出了當(dāng)催化劑用量相同時雙氧水的濃度越小反應(yīng)速率越快的結(jié)論，你認(rèn)為是否正確____________，你的理由是________________________________。

Answer 1

(A)【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

(1)[Ar]3d⁵或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵

(2)N＞O＞C

(3)①③⑤

(4)H—C≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N

(5)Li

(B)【實驗化學(xué)】

(一)①探究使雙氧水分解的最佳催化劑

②不同催化劑對雙氧水分解的催化作用不同，其催化效果最好的是二氧化錳，其次是豬肝

(二)(2)③加快  縮短

④0.3  因為使用0.3 g二氧化錳比0.1 g時速度增加的顯著，但與0.5 g二氧化錳對雙氧水分解的速率影響相差不大，且現(xiàn)象又明顯。而0.3 g和0.5 g二氧化錳的價格顯然是前者低，從經(jīng)濟的角度分析是有利的

⑤不正確  因為同體積的雙氧水濃度越小所含溶質(zhì)越少，這是影響分解速率的主要因素。另外從表中數(shù)據(jù)看出，同體積3.0%的雙氧水中的溶質(zhì)含量是1.5%的二倍，但反應(yīng)的時間卻比其反應(yīng)時間的二倍小得多，因而通過比較可以得出，此實驗條件下雙氧水的濃度越大分解速率越快

解析：(A)由各元素在周期表中的位置知：E是H，G是Li，J是Na，T是Fe，X是Cu，Q是C，R是N，M是O。

(1)Ti³⁺的核外電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵。

(3)Na投入Cu²⁺的溶液中時，Na先與水發(fā)生反應(yīng)生成NaOH并且與Cu²⁺生成Cu(OH)₂沉淀，置換不出Cu；NH₃的沸點高于CH₄的沸點是因為氨分子間存在氫鍵。

(5)屬于1個六元環(huán)的氮原子是1個，鋰原子是6×=2個，由化學(xué)式Li₃N可知夾雜原子是Li。

(B)(一)①探究使雙氧水分解的最佳催化劑。

②不同催化劑對雙氧水分解的催化作用不同，其催化效果最好的是二氧化錳，其次是豬肝。

(二)③由圖中數(shù)據(jù)可知同濃度的H₂O₂的分解速率隨著MnO₂用量的增加而加快，反應(yīng)時間縮短。

④使用0.3 g MnO₂比0.1 g時速率顯著增加，但與0.5 g MnO₂對H₂O₂分解的速率影響相差不大，且現(xiàn)象明顯，而0.3 g和0.5 g MnO₂的價格顯然前者低，從經(jīng)濟的角度分析是有利的。