精英家教网本题包括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.
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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
746 1958
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3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图4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
 
[选修2-化学与技术]
三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料.工业上利用含镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍(NiC2O4?2H2O),再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍.已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水.根据工艺流程示意图回答问题.
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(1)操作1为
 

(2)生产过程中多次进行过滤,实验室进行过滤操作中需用到玻璃棒,下列实验操作中,玻璃棒的作用完全相同的是
 
(填选项字母);
①配制0.1mol/L的H2SO4溶液
②测定Na2CO3溶液的pH
③用KI淀粉试纸检验溶液中氧化性离子
④加热食盐溶液制备NaCl晶体
⑤配制20%的KNO3溶液
A.①⑤B.②③C.④⑤D.①④
(3)加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为
 
;加入Na2CO3溶液调pH至4.0?4.5,其目的为
 
;加入NH4F后除掉的杂质是
 

(4)草酸镍(NiC2O4?2H2O)在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时,制得Ni2O3,同时获得混合气体.草酸镍受热分解的化学方程式为
 

(5)工业上还可用电解法制取Ni2O3.用NaOH溶液调节NiCl2溶液的pH至7.5,加入适量Na2SO4后采用惰性电极电解.电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-,再把二价镍氧化为三价镍.ClO-氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的离子方程式为
 
.a mol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过电子的物质的量为
 

(6)电解法制取Ni2O3的实际过程中,有时获得一种结晶水合物,巳知含1mol Ni的该物质中含有0.5mol结晶水.取该化合物20.2g进行充分加热,获得Ni2O3固体和0.2mol水,则该结晶水合物的化学式为
 
精英家教网铜是人类最早使用的金属,被广泛应用于电气、轻工、机械制造和国防工业等.已知Cu2O与H2SO4能发生反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O.
(1)为确定某温度下Cu(OH)2固体的分解产物.称取9.8gCu(OH)2样品,将该样品在坩埚中加热完全分解,冷却至室温后,测得剩余固体质量为7.6g,该固体的成分为
 
,若将所得固体溶于足量稀硫酸,所得固体质量为
 
g.
(2)科学研究发现Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂.
Ⅰ通过以下四种方法来制备Cu2O.
a.火法还原:用炭粉在高温条件下还原CuO;
b.用CH3CHO还原新制电解的Cu(OH)2
c.电解法:2Cu+H2
 电解 
.
 
 Cu2O+H2↑;
d.最新实验研究用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2
①该制法的化学方程式为
 

②肼性质与氨气相似,易溶于水,可发生如下两步电离过程:
N2H4+H2O?N2H5++OH-    I
N2H5++H2O?N2H62++OH-   II
常温下,某浓度N2H6C12溶液的pH为4,则该溶液中由水电离产生的c(H+)为
 

已知在相同条件下过程I的进行程度大于N2H5+的水解程度.常温下,若0.2mol/L N2H4溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合,则溶液中N2H5+、Cl-、OH-、H+离子浓度由大到小的顺序为
 

Ⅱ用制得的Cu2O进行催化分解水的实验.
用以上四种方法制得的Cu2O在相同条件下分别对水进行催化分解,产生氢气的体积V(H2)随时间t变化如图所示,则下列说法正确的是
 

A.c、d方法制得的Cu2O催化效率相对较高
B.d方法制得的Cu2O作催化剂时,水的平衡转化率最高
C.催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有关
D.分解等物质的量的水时,d方法制得的Cu2O作催化剂所需吸收的能量最低.

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