本題包括A、B兩小題,分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容.請選定其中一題,并在相應和答題區(qū)域內作答.若兩題都做,則按A題評分.
A.海底熱液研究(圖1)處于當今科研的前沿.海底熱液活動區(qū)域“黑煙囪”的周圍常存在FeS、黃銅礦及鋅礦等礦物.
(1)Ni
2+的核外電子排布式是
.
(2)分析下表,銅的第一電離能(I
1)小于鋅的第一電離能,而銅的第二電離能(I
2)卻大于鋅的第二電離能,基主要原因是
.
電離能/kJ?mol-1 |
I1 |
I2 |
銅 |
746 |
1958 |
鋅 |
906 |
1733 |
(3)下列說法正確的是
.
A.電負性:N>O>S>C B.CO
2與COS(硫化羰)互為等電子體
C.NH
3分子中氮原子采用sp
3雜化 D.CO、H
2S、HCN都是極性分子
(4)“酸性熱液”中大量存在一價陽離子,結構如圖2,它的化學式為
.
(5)FeS與NaCl均為離子晶體,晶胞相似,前者熔點為985℃,后者801℃,其原因是
.在FeS晶胞中,與Fe
2+距離相等且最近的S
2-圍成的多面體的空間構型為
.
B.制備KNO
3晶體的實質是利用結晶和重結晶法對KNO
3和NaCl的混合物進行分離.下面是某化學興趣小組的活動記錄:
|
NaNO3 |
KNO3 |
NaCl |
KCl |
10℃ |
80.5 |
20.9 |
35.7 |
31.0 |
100℃ |
175 |
246 |
39.1 |
56.6 |
查閱資料:文獻中查得,四種鹽在不同溫度下的溶解度(S/g)如下表:
實驗方案:
Ⅰ.溶解:稱取29.8g KCl和34.0g NaNO
3放入250mL燒杯中,再加入70.0g蒸餾水,加熱并攪拌,使固體全部溶解.
Ⅱ.蒸發(fā)結晶:繼續(xù)加熱和攪拌,將溶液蒸發(fā)濃縮.在100℃時蒸發(fā)掉50.0g 水,維持該溫度,在保溫漏斗(如圖3所示)中趁熱過濾析出的晶體.得晶體m
1g.
Ⅲ.冷卻結晶:待溶液冷卻至室溫(實驗時室溫為10℃)后,進行減壓過濾.得KNO
3粗產(chǎn)品m
2g.
Ⅳ.重結晶:將粗產(chǎn)品全部溶于水,制成100℃的飽和溶液,冷卻至室溫后抽濾.得KNO
3純品.
假定:①鹽類共存時不影響各自的溶解度;②各種過濾操作過程中,溶劑的損耗忽略不計.試回答有關問題:
(1)操作Ⅱ中趁熱過濾的目的是.
(2)若操作Ⅱ中承接濾液的燒杯中不加入蒸餾水,則理論上在操作Ⅲ中可得粗產(chǎn)品的質量m
2=
g,其中混有NaCl
g.為防止NaCl混入,在操作Ⅱ中承接濾液的燒杯中至少應加入蒸餾水
g.
(3)操作Ⅲ中采用減壓過濾,其優(yōu)點是
.該小組同學所用的裝置如圖4所示,試寫出該裝置中主要用到的玻璃儀器的名稱:
.若實驗過程中發(fā)現(xiàn)倒吸現(xiàn)象,應采取的措施是
.