题目内容
有一种矿物，它的化学式可表示为MgxBay(CO3)z，现用下述方法对它进行分析，根据所得结果，求该矿物的化学式．(请写出解题过程)
用过量盐酸溶解一份矿样，所得溶液用水稀释至100mL，在这过程中放出44.8mL CO2(标况)．取25.0mL所得溶液，需要用25.0mL浓度为0.02mol·L－1的EDTA溶液(一种配合剂)滴定才能到达终点，用过量的稀H2SO4去处理另一份25.0mL的溶液，结果得到0.058g BaSO4沉淀，计算时可以假设第ⅡA族金属离子跟EDTA反应生成1∶1的生成物(配合物)．
解析：
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BaMg(CO3)2 |
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，并在相应和答题区域内作答．若两题都做，则按A题评分．
A. 海底热液研究(图1)处于当今科研的前沿。海底热液活动区域“黑烟囱”的周围常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。
(1) Ni2＋的核外电子排布式是____________________。
(2) 分析下表，铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，基主要原因是 。
| 电离能/kJ·mol－1 | I1 | I2 |
| 铜 | 746 | 1958 |
| 锌 | 906 | 1733 |
(3) 下列说法正确的是________。
A. 电负性：N＞O＞S＞C B. CO2与COS(硫化羰)互为等电子体
C. NH3分子中氮原子采用sp3杂化 D. CO、H2S、HCN都是极性分子
(4) “酸性热液”中大量存在一价阳离子，结构如图2，它的化学式为________________。
(5) FeS与NaCl均为离子晶体，晶胞相似，前者熔点为985℃，后者801℃，其原因是____________________________________________。在FeS晶胞中，与Fe2＋距离相等且最近的S2－围成的多面体的空间构型为________________。
B. 制备KNO3晶体的实质是利用结晶和重结晶法对KNO3和NaCl的混合物进行分离。下面是某化学兴趣小组的活动记录：
|
| NaNO3 | KNO3 | NaCl | KCl |
| 10℃ | 80.5 | 20.9 | 35.7 | 31.0 |
| 100℃ | 175 | 246 | 39.1 | 56.6 |
查阅资料：文献中查得，四种盐在不同温度下的溶解度(S/g)如下表：
实验方案：
Ⅰ. 溶解：称取29.8g KCl和34.0g NaNO3放入250mL烧杯中，再加入70.0g蒸馏水，加热并搅拌，使固体全部溶解。
Ⅱ. 蒸发结晶：继续加热和搅拌，将溶液蒸发浓缩。在100℃时蒸发掉50.0g 水，维持该温度，在保温漏斗(如图所示)中趁热过滤析出的晶体。得晶体m1g。
Ⅲ. 冷却结晶：待溶液冷却至室温(实验时室温为10℃)后，进行减压过滤。得KNO3粗产品m2g。
Ⅳ. 重结晶：将粗产品全部溶于水，制成100℃的饱和溶液，冷却至室温后抽滤。得KNO3纯品。
假定：① 盐类共存时不影响各自的溶解度；② 各种过滤操作过程中，溶剂的损耗忽略不计。试回答有关问题：
(1) 操作Ⅱ中趁热过滤的目的是 。
(2) 若操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中不加入蒸馏水，则理论上在操作Ⅲ中可得粗产品的质量m2＝______g，其中混有NaCl______g。为防止NaCl混入，在操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中至少应加入蒸馏水______g。
(3) 操作Ⅲ中采用减压过滤，其优点是______________________________________。该小组同学所用的装置如右图所示，试写出该装置中主要用到的玻璃仪器的名称：________________。若实验过程中发现倒吸现象，应采取的措施是______________________________________。
案：
100℃的饱和溶液，冷却至室温后抽滤。得KNO3纯品。
A. 海底热液研究(图1)处于当今科研的前沿。海底热液活动区域“黑烟囱”的周围常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。
(1) Ni2＋的核外电子排布式是____________________。
(2) 分析下表，铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，基主要原因是 。
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电离能/kJ·mol－1 |
I1 |
I2 |
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铜 |
746 |
1958 |
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锌 |
906 |
1733 |
(3) 下列说法正确的是________。
A. 电负性：N＞O＞S＞C B. CO2与COS(硫化羰)互为等电子体
C. NH3分子中氮原子采用sp3杂化 D. CO、H2S、HCN都是极性分子
(4) “酸性热液”中大量存在一价阳离子，结构如图2，它的化学式为________________。
(5) FeS与NaCl均为离子晶体，晶胞相似，前者熔点为985℃，后者801℃，其原因是____________________________________________。在FeS晶胞中，与Fe2＋距离相等且最近的S2－围成的多面体的空间构型为________________。
B. 制备KNO3晶体的实质是利用结晶和重结晶法对KNO3和NaCl的混合物进行分离。下面是某化学兴趣小组的活动记录：
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NaNO3 |
KNO3 |
NaCl |
KCl |
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10℃ |
80.5 |
20.9 |
35.7 |
31.0 |
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100℃ |
175 |
246 |
39.1 |
56.6 |
查阅资料：文献中查得，四种盐在不同温度下的溶解度(S/g)如下表：
实验方案：
Ⅰ. 溶解：称取29.8g KCl和34.0g NaNO3放入250mL烧杯中，再加入70.0g蒸馏水，加热并搅拌，使固体全部溶解。
Ⅱ. 蒸发结晶：继续加热和搅拌，将溶液蒸发浓缩。在100℃时蒸发掉50.0g 水，维持该温度，在保温漏斗(如图所示)中趁热过滤析出的晶体。得晶体m1g。
Ⅲ. 冷却结晶：待溶液冷却至室温(实验时室温为10℃)后，进行减压过滤。得KNO3粗产品m2g。
Ⅳ. 重结晶：将粗产品全部溶于水，制成100℃的饱和溶液，冷却至室温后抽滤。得KNO3纯品。
假定：① 盐类共存时不影响各自的溶解度；② 各种过滤操作过程中，溶剂的损耗忽略不计。试回答有关问题：
(1) 操作Ⅱ中趁热过滤的目的是 。
(2) 若操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中不加入蒸馏水，则理论上在操作Ⅲ中可得粗产品的质量m2＝______g，其中混有NaCl______g。为防止NaCl混入，在操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中至少应加入蒸馏水______g。
(3) 操作Ⅲ中采用减压过滤，其优点是______________________________________。该小组同学所用的装置如右图所示，试写出该装置中主要用到的玻璃仪器的名称：________________。若实验过程中发现倒吸现象，应采取的措施是______________________________________。
3-2 硼砂水溶液具有缓冲作用，分析化学上常用来标定酸的浓度。试用硼砂浓度c和H3BO3的Ka来估算其水溶液的pH =________。