题目内容
【题目】在电解冶炼铝的过程中加入冰晶石，可起到降低 Al2O3 熔融温度的作用。冰晶石的生产 原理为 2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3===2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。根据题意填空：
(1)冰晶石的晶体不导电，但熔融时能导电，则在冰晶石晶体中存在_____(填序号)。
a．离子键 b．极性键 c．配位键 d．范德华力
(2)CO2 分子的空间构型为___，中心原子的杂化方式为__，和 CO2 互为等电子体的氧化物是___。
(3)反应物中电负性最大的元素为_____(填元素符号)，写出其原子最外层的电子排布式____。
(4)冰晶石由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如图甲所示，黑球位于大立方体的顶点和面心，白球位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处所代表的微粒是______(填具体的微粒符号)。
(5)Al 单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞结构如图丙所示，原子之间相 互位置关系的平面图如图丁所示。若已知 Al 的原子半径为 d cm，NA 代表阿伏加德罗常数的 值，Al 的相对原子质量为 Mr，则一个晶胞中 Al 原子的数目为______个；Al 晶体的密度为________(用字母表示)。
【答案】abc 直线形 sp N2O F 2s22p5 Na+ 4 
g·cm-3
【解析】
根据题干信息，判断冰晶石化合物种类，从而分析其晶体存在的作用力，根据杂化轨道互斥理论判断空间构型和杂化方式，根据等电子体原理书写，根据均摊法结合立体几何知识进行晶胞的相关计算。
(1)冰晶石(Na3AlF6)晶体不导电，但熔融时能导电，说明属于离子化合物，由Na+、[AlF6]3-构成，[AlF6]3-中含有配位键，也属于极性键，故选abc；
(2)CO2分子为直线形结构，可知碳原子采取sp杂化方式，原子数目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，和CO2互为等电子体的氧化物是N2O，故答案为：直线形；sp；N2O；
(3)元素的非金属性越强，其电负性越强，所以电负性最强的是F元素；F原子核外最外层上s、p能级上电子分别是2、5，其最外层电子排布式为2s22p5，故答案为：F；2s22p5；
(4)由均摊法可知，黑球的个数=8×
+6×
=4，白球个数=12×
+8=11，根据化学式知，Na+和[AlF6]3-的个数比是3：1，则白色球和黑色球之比接近3：1，要使其为3：1，则大立方体的体心处所代表的微粒是Na+，故答案为：Na+；
(5)晶胞中Al原子个数为8×+6×=4，则晶胞质量
g，面对角线上3个Al原子相邻，晶胞棱长为4d×
=2
d，则晶胞密度=4×
g÷(2d cm)3=g·cm-3，故答案为：4；g·cm-3。
【题目】正丁醚可作许多有机物的溶剂及萃取剂 ，常用于电子级清洗剂及用于有机合成 。实验室用正丁醇与浓H2SO4反应制取，实验装置如右图，加热与夹持装置略去。反应原理与有关数据：
反应原理： 2C4H9OH 
C4H9OC4H9+H2O
副反应：C4H9OH
C2H5CH=CH2+H2O
物质 | 相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 | ||
水 | 50%硫酸 | 其它 | ||||
正丁醇 | 74 | -89.8 | 117.7 | 微溶 | 易溶 | 二者互溶 |
正丁醚 | 130 | -98 | 142.4 | 不溶 | 微溶 | |
实验步骤如下：
①在二口烧瓶中加入0.34mol正丁醇和4.5mL浓H2SO4,再加两小粒沸石，摇匀。
②加热搅拌，温度上升至100~ll0℃开始反应。随着反应的进行，反应中产生的水经冷凝后收集在水分离器的下层，上层有机物至水分离器支管时，即可返回烧瓶。加热至反应完成。
③将反应液冷却，依次用水、50%硫酸洗涤、水洗涤，再用无水氯化钙干燥，过滤，蒸馏，得正丁醚的质量为Wg。
请回答：
（1）制备正丁醚的反应类型是____________，仪器a的名称是_________。
（2）步骤①中药品的添加顺序是，先加______（填“正丁醇”或“浓H2SO4”），沸石的作用是___________________。
（3）步骤②中为减少副反应，加热温度应不超过_________℃为宜。使用水分离器不断分离出水的目的是________。如何判断反应已经完成？当_____时，表明反应完成，即可停止实验。
（4）步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去______________。本实验中，正丁醚的产率为_____（列出含W的表达式即可）。
【题目】为回收利用含镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)，科研人员研制了一种回收镍的新工艺。工艺流程如图：
已知：①常温下有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示：
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
②Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
③常温时，Ksp(CaF2)=2.7×10-11
回答下列问题：
（1）写出酸浸时Fe2O3和硫酸反应的化学方程式：__。
（2）浸出渣主要成分为CaSO4·2H2O和__两种物质。
（3）操作B是除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH在3.7～7.7范围内，静置，过滤。请对该实验操作进行评价并说明理由：__(若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正)。
（4）流程中的“副产品”为__(填化学式)。在空气中灼烧CuS可以得到铜的氧化物，向Cu、Cu2O、CuO组成的混合物中加入1L0.6mol·L-1HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240mLNO气体(标准状况下)，若该混合物中含0.1molCu，与稀硫酸充分反应至少消耗__molH2SO4。
（5）操作C是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中F-浓度为3×10-3mol·L-1，则溶液中
=__。
（6）电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步：
①碱性条件下，Cl-在阳极被氧化为ClO-。生产1molClO-，消耗OH-__mol。
②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀，则该步反应的离子方程式为__。
【题目】乙酸乙酯是一种重要的化工原料，广泛用于药物染料、香料等工业。查阅资料得到下列数据：
物质 | 沸点/℃ | 密度/ | 相对分子质量 | 水溶性 |
乙醇 | 78.0 | 0.8 | 46 | 互溶 |
乙酸 | 118.0 | 1.1 | 60 | 可溶 |
乙酸乙酯 | 77.5 | 0.9 | 88 | 微溶 |
乙醚 | 34.6℃ | 0.7 | 74 | 微溶 |
浓硫酸(98%) | 338.0 | 1.8 | 98 | 易溶 |
无水氯化钙 | 可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH | |||
请回答以下问题：
(1)实验室常用下图装置来制备乙酸乙酯。
①配制反应混合液时，乙醇、冰醋酸和浓硫酸的混合顺序是________；浓硫酸对反应有催化作用，但加入的浓硫酸不能太多也不能太少，原因是________。
②防止加热时液体暴沸，需要在试管加入碎瓷片，如果加热一段时间后发现忘记了加碎瓷片，应该采取的正确操作是________。
A．立即补加 B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料
③实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________。
(2)产品纯化。分液法从试管B中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，首先向乙酸乙酯中加入无水氯化钙，除去________(填名称)；然后再加入无水硫酸钠除去水，最后进行________(填操作名称)，得到较纯净的乙酸乙酯。
(3)该实验中用30 g乙酸与46 g乙醇反应，如果实际得到的乙酸乙酯的质量是30.8 g，则该实验中乙酸乙酯的产率是________。(产率指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值)
(4)另一化学小组设计下图所示的装置制取乙酸乙酯(铁架台、铁夹、加热装置均已略去)。此装置和上图装置相比的优点是________(写出一条即可)。
