题目列表(包括答案和解析)
(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.《物质结构与性质》2010年上海世博会场馆,大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。目前市售LED品片,材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。砷化镓的品胞结构如图10。试回答:
图10
(1)镓的基态原子的电子排布式是 。
(2)砷化镓品胞中所包含的砷原子(白色球)个数为 ,与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为 。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
A.砷化镓品胞结构与NaCl相同
B.第一电离能:As>Ga
C.电负性:As>Ga
D.砷化镓晶体中含有配位键
E.GaP与GaAs互为等电子体
(4)N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的顺序是 。
(5)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式
为 。
B.《实验化学》某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
⑴提出假设
①该反应的气体产物是CO2。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是 。
⑵设计方案 如图11所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
图11
⑶查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。
请写出该反应的离子方程式: 。
⑷实验步骤
①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为 。
⑸数据处理
试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式 。 ⑹实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是 。
②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案: 。
(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.尿素(H2NCONH2)可用于制有机铁肥,主要代表有 [Fe(H2NCONH2)6](NO3)3[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]。
⑴基态Fe3+的核外电子排布式为 ▲ 。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 ▲ 。
⑵尿素分子中C、N原子的杂化方式分别是 ▲ 。
⑶[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中“H2NCONH2”与Fe(Ⅲ)之间的作用力是 ▲ 。与NO3—互为等电子体的一种化合物是 ▲ (写化学式)。
⑷CO2和NH3是工业上制备尿素的重要原料,固态CO2(干冰)的晶胞结构如右图所示。
② 1个CO2分子周围等距离且距离最近的CO2分子有 ▲ 个。
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似,若顶点为Au、面心为Cu,则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为是 ▲ 。
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B.脱氢醋酸是一种难溶于水的低毒、高效广谱抗菌剂,可由乙酰乙酸乙酯经脱醇缩合而成,反应原理为:
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实验步骤如下:
①在反应器中加入乙酰乙酸乙酯、少量催化剂和数粒沸石,在瓶口安装分馏装置。
②低温加热(不超过85℃)60~70min;然后大火加热蒸出乙醇。
③将反应液趁热倒入烧杯中,冷却到室温,有柠檬黄色晶体析出。
④将柠檬黄色晶体转移至圆底烧瓶B中,加水15mL,滴入1滴硫酸,进行水蒸气蒸馏(如图所示)。从水蒸气蒸馏液中经抽滤可分离出脱氢醋酸,再烘干即得成品。
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步骤①中加入沸石的目的是 ▲ 。
步骤②中,在60~70min内低温加热的目的是 ▲ ,然后大火加热蒸出乙醇的目的是 ▲ 。
步骤④中水蒸气蒸馏装置中烧瓶A的作用是 ▲ ,玻璃管的作用是 ▲ 。
用测得相对分子质量的方法,可以检验所得产物是否纯净,测得相对分子质量通常采用的仪器是 ▲ 。
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