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______________________________________。
现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。
（1）试从下图中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序(填编号)是：A接 ，B接 。
（2）铁棒接直流电源的 极；碳棒上发生的电极反应为 。
（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是 。
（4）假定装入的饱和食盐水为50 mL(电解前后溶液体积变化可忽略)，当测得的氢气为5．6 mL时，溶液的pH为 。
有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L-1 H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中，如图所示。
请回答：
（1）写出甲池中正极的电极反应式： 。
（2）写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极 ，总反应的离子方程式为 。
（3）如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出 活动性更强，而乙会判断出 活动性更强(填写元素符号)。
（4）由此实验，可得到如下哪些正确结论? (填写字母序号)。
a．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
b．镁的金属性不一定比铝的金属性强
c．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值
d．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
（5）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”，这种做法 (填“可靠”或“不可靠”)。
)如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6．8~8．0，酸色—红色，碱色—黄色)
回答下列问题：
（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 (填编号)；
①A管溶液由红变黄
②B管溶液由红变黄
③A管溶液不变色
④B管溶液不变色
（2）写出A管中发生的反应： ；
（3）写出B管中发生的反应： ；
（4）检验a管中气体的方法是 ；
（5）检验b管中气体的方法是 ；
（6）电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 。
人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如下图所示。
（1）电源的负极为 (填“A”或“B”)。
（2）阳极室中发生的反应依次为 、 。
（3）电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将 ；若两极共收集到气体13．44 L(标准状况)，则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。
)以下是25 ℃时几种难溶电解质的溶解度：
| 难溶电解质 |
Mg(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
| 溶解度/g |
9×10-4 |
1．7×10-6 |
1．5×10-4 |
3．0×10-9 |
在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子。例如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2+氧化成Fe3+，调节溶液的pH=4，过滤结晶即可。
请回答下列问题：
（1）上述三种除杂方案都能够达到很好的效果，Fe3+、Fe2+都被转化为 (填化学式)而除去。
（2）①中加入的试剂应该选择 为宜，其原因是 。
（3）②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为 。
（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是 (填字母)。
A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染
B．将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C．调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E．在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在