【选做题】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,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.【物质结构与性质】锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)写出基态Cu2+的核外电子排布式: 。
(2)PO43—的空间构型是 。
(3)N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是 。
(4)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则1 mol CN中含有的π键的数目为 。
(5)与CN-互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。
(6)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为 。
氯化铵是一种重要的化工原料,应用广泛。
(1)实验室通常用NH4Cl固体与Ca(OH)2固体混合共热制取氨气。
①写出实验室制取氨气的反应方程式 。
②浓氨水可以用来检验有毒气体氯气的泄漏,反应式为3Cl2 +8NH3= N2 + 6NH4Cl,在该反应中,氧化剂是 (填化学式),检测时观察到的现象是 ,21.3 g氯气能氧化氨气mol。
(2)用浓氯化铵溶液处理的舞台幕布难着火,其原因是(填字母)。
①幕布的着火点升高
②幕布的质量增加
③氯化铵分解吸收热量,降低了温度
④氯化铵分解产生的气体隔离了部分空气
A.①② | B.③④ | C.①③ | D.②④ |
(3)实验室可用NH4Cl溶液与饱和的NaNO2溶液反应制取纯净的氮气,反应方程式为:
NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O
实验装置如下图所示,试回答:
①装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接
的导管所起的作用是(填写编号)。
a.防止饱和溶液蒸发
b.保证实验装置不漏气
c.使饱和NaNO2溶液容易滴下
②加热前必须进行的一个操作步骤是 。
③收集N2最适宜的方法是(填写编号)
a.排空气法收集在集气瓶中
b.排水法收集在集气瓶中
c.直接收集在球胆或塑料袋中
化学与人类社会可持续发展密切相关,能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。
(1)硅是无机非金属材料的主角。请你举出两种含硅的材料名称 ;铝制品表面有一层氧化铝薄膜而经久耐用,但该氧化膜易被酸、碱破坏。若将氧化铝与氢氧化钠溶液作用,反应的离子方程式为 。
(2)氯气用于漂白时,实际上起漂白作用的物质不是Cl2而是它和水反应生成的
(写化学式)。缺铁性贫血患者补充的Fe2+,通常以硫酸亚铁的形式,而硫酸铁则没有这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣,这层糖衣的作用是 。
(3)从降低成本和减少环境污染的角度考虑,制取硝酸铜最好的方法是(填代号)。
A.铜和浓硝酸反应 | B.铜和稀硝酸反应 |
C.氧化铜和硝酸反应 | D.铜先与浓硫酸共热,再加入硝酸钡 |
春节联欢晚会上,刘谦的魔术表演激起了人们强烈的好奇心,并在全国范围内掀起了魔术表演的热潮。在校园文化节活动中,一位高一年级同学给初中同学表演了一组化学小魔术,请你利用所学化学知识揭开其中之谜。
(1)魔术一:“奇花变色”
道具如图1所示,该魔术中可观察到“铁树”上浸有无色酚酞试液的棉团由白色变为
色。该魔术中没有涉及的性质是(填字母序号)。
A.氨分子是不断运动的 B.氨分子有一定质量
C.浓氨水具有挥发性 D.氨气的水溶液显碱性
(2)魔术二:“瓶吞鸡蛋”
道具如图2所示,将注射器中NaOH浓溶液注入瓶中,片刻后会看到鸡蛋被“吞”入瓶中。该魔术中涉及的化学反应为 (用化学方程式表示)。
(3)魔术三:“‘清水’变‘牛奶’”
道具如图3所示,当A溶液加到烧杯中,无色溶液变成白色浊液。若A为酸溶液,则A、B的可能组合:A为 ;B为 。(只需写一组)
科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径,美国已计划将甲醇燃料电池用于军事目的。一种甲醇(CH3OH)燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。回答下列问题:(11分)
(1)这种电极放电时发生的总反应是______________________________________。
(2)此电极的正极发生的电极反应式是__________________________;
负极发生的电极反应式是_______________________________。
(3)电解液中的离子向_________极(正极或负极)移动;通入正极的气体是________.
写出下列反应的热化学方程式:(6分)
(1) 32.5g锌在氧气中完全燃烧生成氧化锌固体,放出175KJ的热量。
。
(2) 氢气与碘蒸气反应,生成1molHI气体时,吸收25.9KJ的热量;
。