21.(12分)
镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时,先制备无水氯化镁,然后将其熔融电解,得到金属镁。
(1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时,常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物,其主要作用除了降低熔点之外还有 。
(2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如右图所示,请改正图中错误: 。
(3)用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时,焰火发出五颜六色的光,请用原子结构的知识解释发光的原因: 。
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(4)Mg是第三周期元素,该周期部分元素氟化物的熔点见下表:
|
氧化物 |
NaF |
MgF2 |
SiF4 |
|
熔点/K |
1266 |
1534 |
183 |
解释表中氟化物熔点差异的原因: 。
(5)人工模拟是当前研究的热点。有研究表明,化合物X可用于研究模拟酶,当其结合
或Cu(I)(I表示化合价为+1)时,分别形成a和b:
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①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转,说明该碳碳键具有 键的特性。
②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用,比较a和b中微粒间相互作用力的差异
。
18.(10分)日常生活中使用铝合金中的铝来自于电解氧化铝。工业上电解氧化铝要求其纯度不得低于98.2%,而天然铝土矿的氧化铝含量为50%~70%,杂质主要为SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等。工业生产铝锭的工艺流程示意图如下:
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一些氢氧化物沉淀的pH如下表:
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沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Mg(OH)2 |
|
开始沉淀pH(离子初始浓度0.01mol/L) |
4 |
2.3 |
10.4 |
|
完全沉淀pH(离子浓度<10-5mol/L) |
5.2 |
4.1 |
12.4 |
请回答下列问题:
(1)加入盐酸时,氧化铝发生反应的离子方程式为 。
(2)实验室进行步骤②③④的操作名称为 。
(3)固体A的化学式为 ,物质C的化学式为 ;溶液中的Na+、Ca2+、Mg2+是在步骤 中除去的。
(4)步骤③调节pH的数值范围为 ,步骤④调节pH的数值范围为 。
(5)步骤⑥反应的化学方程式为:
。
16.(8分)四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。
|
元素 |
A |
B |
C |
D |
|
性质 结构 信息 |
室温下单质呈粉末状固体,加热易熔化。 单质在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰。 |
单质常温、常压下是气体,能溶于水。 原子的M层有1个未成对的p电子。 |
单质质软、银白色固体、导电性强。 单质在空气中燃烧发出黄色的火焰。 |
原子最外层电子层上s电子数等于p电子数。 单质为空间网状晶体,具有很高的熔、沸点。 |
⑴B元素在周期表中的位置 ,写出A原子的电子排布式 。
⑵写出C单质与水反应的化学方程式 。
A与C形成的化合物溶于水后,溶液的pH 7(填“大于”、“等于”或“小于”)。
⑶D元素最高价氧化物晶体的硬度 (填“大”、“小”),其理由是 。
⑷A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号) 。写出证明这一结论的一个实验事实 。
15、(12分)某校化学兴趣小组的同学对一含有少量Na2SO4的NaOH样品中NaOH的含量进行测定。回答下列问题:
⑴ 甲同学运用沉淀法测定样品中NaOH的含量。甲同学选用的药品除样品外,还应有 ;实验中应测定的数据有 。
⑵ 乙同学运用滴定法测定样品中NaOH的含量。
① 用分析天平准确称取该样品5.00g,全部溶于水配制成1000.0mL的溶液。用碱式滴定管取其中20.00mL放在锥形瓶中,滴加几滴指示剂,待测。滴定管在使用前除洗涤外,还应 。
② 用浓度为0.1000mol/L的盐酸标准溶液进行滴定。开始滴定前的一步操作是 。
③ 滴定过程中用 测定锥形瓶中溶液的pH,临近滴定终点时测定pH应 。
④ 滴定过程中,锥形瓶中溶液的pH变化如下
|
V(HCl)/mL |
0.00 |
12.00 |
18.00 |
22.00 |
23.00 |
23.96 |
24.00 |
24.04 |
25.00 |
26.00 |
30.00 |
|
pH |
13.1 |
12.6 |
12.2 |
11.7 |
11.4 |
9.9 |
7.0 |
4.0 |
2.7 |
2.4 |
1.9 |
请在答题卡上的坐标图中绘制出上述中和滴定的曲线。
⑤ 下表是几种酸碱指示剂的变色范围,根据你作出的中和滴定曲线分析,上述中和滴定中应选用的指示剂是 。
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指示剂 |
变色范围 (pH) |
颜色 |
|
|
酸色 |
碱色 |
||
|
甲基橙 |
3.1-4.4 |
红 |
黄 |
|
石蕊 |
5.0-8.0 |
红 |
蓝 |
|
酚酞 |
8.2-10.0 |
无 |
红 |
⑥ 样品中,NaOH的质量百分含量为 。