題目列表(包括答案和解析)
(12分)配制500 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液,試回答下列問題:
(1)計(jì)算:需要NaOH固體的質(zhì)量為________。
(2)本實(shí)驗(yàn)必須用到的玻璃實(shí)驗(yàn)儀器除容量瓶、燒杯外,還有____________________________。
(3)某學(xué)生用托盤天平稱量一個(gè)小燒杯的質(zhì)量,稱量前把游碼放在標(biāo)尺的零刻度處,天平靜止時(shí)發(fā)現(xiàn)指針在分度盤的偏右位置,此時(shí)左邊的托盤將____________________(填“高于”或“低于”)右邊的托盤。假定最終稱得小燒杯的質(zhì)量為____________(填“32.6 g”或“32.61 g”),請(qǐng)用“↓”表示在托盤上放上砝碼,“↑”表示從托盤上取下砝碼的稱量過程。
砝碼質(zhì)量/g | 50 | 20 | 20 | 10 | 5 |
稱量(取用砝碼)過程 | | | | | |
砝碼質(zhì)量/g | 50 | 20 | 20 | 10 | 5 |
稱量(取用砝碼)過程 | | | | | |
已知理想氣體各參數(shù)p(壓強(qiáng))、V(體積)、T(溫度)、n(物質(zhì)的量)滿足理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT。某學(xué)校課外活動(dòng)小組粗略測(cè)定理想氣體狀態(tài)方程中氣體常數(shù)R的值,下面是測(cè)定實(shí)驗(yàn)的分析報(bào)告,請(qǐng)?zhí)顚懹嘘P(guān)空白:
(一)測(cè)定原理:在理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT中,氣體常數(shù)R=pV/nT的數(shù)值可以通過實(shí)驗(yàn)來確定。本實(shí)驗(yàn)通過金屬鎂置換出鹽酸中的氫來測(cè)定R的值。其反應(yīng)為:
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
如果稱取一定質(zhì)量的鎂與過量的鹽酸反應(yīng),則在一定溫度和壓力下,可以通過測(cè)出反應(yīng)放出氫氣的體積。實(shí)驗(yàn)室的溫度和壓力可以分別由溫度計(jì)和氣壓計(jì)測(cè)得。氫氣物質(zhì)的量可以通過反應(yīng)中鎂的質(zhì)量來求得。將以上所得各項(xiàng)數(shù)據(jù)代入R= pV /nT式中,即可算出R值。
(二)實(shí)驗(yàn)用品及試劑:①儀器:托盤天平、測(cè)定氣體常數(shù)的裝置(如上圖所示);②試劑:6mol·L-1HCl、鎂條若干。
(三)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
1.在托盤天平上稱出鎂條的質(zhì)量(稱量鎂條天平的游碼示數(shù)如右圖所示,未用砝碼,單位為g);
2.按上圖搭好儀器。取下試管,移動(dòng)量氣管B,使量氣管A中的水面略低于零刻度線,然后將量氣管B固定。
3.在試管中加入15mL 6 mol·L-1HCl,不要使鹽酸沾濕試管的上半部。將已稱重的鎂沾少許水,貼在試管上部不與鹽酸接觸。
4.檢查儀器是否漏氣,方法如下:(方法要求簡(jiǎn)單有效)
。
5.如果裝置不漏氣,調(diào)整量氣管B的位置,使量氣管A內(nèi)水面與量氣管B 內(nèi)水面在同一水平面上(要求“在同一水平面上”的原因是 ;實(shí)現(xiàn)“在同一水平面上”的操作是 ),然后準(zhǔn)確讀出量氣管A內(nèi)水面凹面最低點(diǎn)的讀數(shù)V1(如右圖所示)。
6.輕輕搖動(dòng)試管,使鎂條落入鹽酸中,鎂條與鹽酸反應(yīng)放出氫氣。此時(shí)量氣管A內(nèi)水面即開始下降。為了不使量氣管A內(nèi)氣壓增大而造成漏氣,在量氣管A內(nèi)水面下降的同時(shí),慢慢 (上或下)移量氣管B,使兩管內(nèi)的水面基本保持水平。反應(yīng)停止后,待試管冷卻至室溫(約10分鐘),移動(dòng)量氣管B,使兩管內(nèi)的水面相平,讀出反應(yīng)后量氣管A內(nèi)的精確讀數(shù)V2(如右圖所示)。
7.記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)的室溫t和大氣壓P。(已知室溫為27℃,大氣壓為100kPa)
(四)數(shù)據(jù)記錄與處理(在橫線上填寫適當(dāng)內(nèi)容):
鎂條的質(zhì)量 | w= |
| g |
氫氣的物質(zhì)的量 | n= |
| mol |
反應(yīng)前量氣管A內(nèi)讀數(shù) | V1= |
| ml |
反應(yīng)后量氣管A內(nèi)讀數(shù) | V2= |
| ml |
氫氣的體積 | V |
| ml |
室溫 | T |
| K |
大氣壓 | P |
| Pa |
氣體常數(shù)R的值(計(jì)算過程和結(jié)果):
(五)問題與討論:①在讀取量氣管內(nèi)氣體體積V1時(shí),眼睛仰視讀數(shù),結(jié)果造成R的測(cè)定值 (偏高、偏低或無影響);②若沒等反應(yīng)試管冷卻到室溫就量取液面的高度,結(jié)果造成R的測(cè)定值 (偏高、偏低或無影響)。
鎂條的質(zhì)量 | w= | | g |
氫氣的物質(zhì)的量 | n= | | mol |
反應(yīng)前量氣管A內(nèi)讀數(shù) | V1= | | ml |
反應(yīng)后量氣管A內(nèi)讀數(shù) | V2= | | ml |
氫氣的體積 | V | | ml |
室溫 | T | | K |
大氣壓 | P | | Pa |
幾何學(xué)是解決物質(zhì)結(jié)構(gòu)問題的基礎(chǔ)。C60(每個(gè)碳原子與周圍3個(gè)碳原子相連,如下圖)是一系列碳原子簇合物(即富勒烯)的一個(gè)典型代表,它的應(yīng)用十分廣泛,涉及光學(xué)、信息學(xué)、藥物學(xué)、催化、儲(chǔ)氫、超導(dǎo)等。就其結(jié)構(gòu)而言也很特殊。18世紀(jì)俄羅斯數(shù)學(xué)家萊昂哈德·歐拉通過理論論證,明確指出任何一個(gè)這樣的多面體都必須恰好具有12個(gè)五邊形方能閉合成多面體。試回答:
(1)由12個(gè)五邊形構(gòu)成的最小碳籠的化學(xué)式為__________________________________,計(jì)算過程為_________________________。
(2)除碳原子能形成籠形球狀分子外,實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)了以金屬原子部分取代碳原子的“金屬——碳原子”團(tuán)簇分子,即金屬碳烯,若金屬碳烯的價(jià)電子總數(shù)與碳原子團(tuán)簇分子的價(jià)電子總數(shù)相等,你認(rèn)為能代替碳原子的金屬有____________________________________(填在周期表中的位置)。
(3)在最小的金屬碳烯原子簇化合物中,金屬與碳原子個(gè)數(shù)比為2∶3,這種最小金屬碳烯團(tuán)簇分子的化學(xué)式為_____________________________(用M代金屬)。
(4)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了理論化學(xué)的發(fā)展。最近,美國(guó)研究人員通過理論計(jì)算證明,可以用24個(gè)X原子和24個(gè)Y原子代替48個(gè)碳原子形成C12X24Y24新的團(tuán)簇分子。若已知這種全非金屬團(tuán)簇分子與C60價(jià)電子總數(shù)相等,且X、Y、C元素位于同一周期,X的原子半徑小于Y的原子半徑,則在12個(gè)五邊形中,每個(gè)五邊形中有___________個(gè)X原子,有___________個(gè)Y原子,X是___________元素,Y是___________元素。
(5)目前,化學(xué)家已經(jīng)找到十余種富勒烯家族成員,如C28、C32、C50、C60、C70……(富勒烯家族成員還在增加),它們的分子結(jié)構(gòu)都是由正五邊形和正六邊形構(gòu)成的封閉的凸多面體,則C80結(jié)構(gòu)中五邊形和六邊形的個(gè)數(shù)分別是_________和_________。
(6)下列物質(zhì)不屬于富勒烯家族的有___________。
A.C18 B.C44 C.C72 D.C83
(7)晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體(如下圖所示)。其中含有20個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角,每個(gè)頂角上各有一個(gè)硼原子。請(qǐng)根據(jù)觀察和計(jì)算確定:
①該基本結(jié)構(gòu)單元內(nèi),所含硼原子的個(gè)數(shù)為__________;所含B—B鍵的數(shù)目是__________。
②若將晶體硼結(jié)構(gòu)單元的每個(gè)頂角削去,余下部分就和C60晶體的結(jié)構(gòu)相同。據(jù)此確定,C60是由__________個(gè)正六邊形和__________個(gè)正五邊形構(gòu)成。
一、單項(xiàng)選擇題(本題包括12小題,每小題4分,共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
A
B
A
C
B
D
C
22.(14分) (1) O、H、S、Cl 硫酸(4分)
(2) (3分)
(3) SO2 + 2H2O + Cl2 = 4H++ SO42-+ 2Cl-(3分)
SO2和Cl2按相等物質(zhì)的量通入品紅溶液(2分)
(4) Fe + SFeS,2Fe + 3Cl22FeCl3(或Cl2 + H2S = S↓+ 2HCl
或Cl2 + Na2S S↓+ 2NaCl)(2分)
四、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共21分)
23.(5分)
(1)同周期
(2)同主族
Ⅰ
A、F、H
E、D
Ⅱ
d、c、b
g、f
24.(16分) (1) 分液漏斗上口的塞子未打開(或漏斗未與大氣相通或漏斗塞子的凹槽未與頸部的通氣孔對(duì)準(zhǔn)。(2分)
(2) ④ (2分)
(3) 溶液由紅色褪為無色,SO2 + OH- = HSO3-或SO2 + 2OH-= SO32-+ H2O。 (4分)
(4) 產(chǎn)生白色沉淀,SO2被HNO3氧化產(chǎn)生SO42-,與Ba2+產(chǎn)生白色沉淀。(4分)
(5) ① 關(guān)閉K2,在燒杯中用水封住玻璃導(dǎo)管口,用手捂住集氣瓶b,燒杯中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,松手后,導(dǎo)管內(nèi)有一段液柱保持不降則氣密性好。(2分)
② 打開K1,關(guān)閉K2,點(diǎn)燃酒精燈。(2分)
五、計(jì)算題(本大題共1個(gè)小題,共11分)
25.(1) S H2S Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O
Na2S + H2SO4 = Na2SO4 + H2S↑ 2H2S+SO2=3S↓+2H2O(各1分)
(2) Na2S2O3 :0.025 mol Na2S:0.075 mol(各3分)
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