（12分）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...

（12分）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．（12分）2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。目前市售LED品片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、lnGaN（氮化铟镓）为主。砷化镓的品胞结构如右图。试回答：

（1）镓的基态原子的电子排布式是________。

（2）砷化镓品胞中所包含的砷原子（白色球）个数为________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为________。

（3）下列说法正确的是________（填字母）。

A．砷化镓品胞结构与NaCl相同

B．第一电离能：As>Ga

C．电负性：As>Ga

D．砷化镓晶体中含有配位键

E．GaP与GaAs互为等电子体

（4）N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________。

（5）砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃时制得。（CH3）3Ga中镓原子的杂化方式为________。

B．（12分）乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应：

CH₃COOH+C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅+H₂O

已知：①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl₂·6C₂H₅OH；

②部分有机物的沸点：

请回答下列问题：

（1）浓硫酸的作用是________，球形干燥管的作用是________。

（2）用如图所示装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能为________、

________等。

（3）实验所得到的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，除去________；再进行蒸馏，收集77℃左右的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯。

（4）目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用。实验数据如下表所示（乙酸和乙醇以等物质的量混合）。

①根据表中数据，下列________（填字母）为该反应的最佳条件。

a.120℃,4h         b.80℃,2h                 c.60℃,4h                  d.40℃,3h

②当反应温度达到120℃时，反应选抒性降低的原因可能为________。

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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。

21．A．《物质结构与性质》

在5－氨基四唑（）中加入金属Ga，得到的盐是一种新型气体发生剂，常用于汽车安全气囊。

⑴基态Ga原子的电子排布式可表示为________；

⑵5－氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为________，其中N原子的杂化类型为________；在1 mol 5－氨基四唑中含有的σ键的数目为________。

⑶叠氮酸钠(NaN₃)是传统安全气囊中使用的气体发生剂。

①叠氮酸钠(NaN₃)中含有叠氮酸根离子（N₃^－），根据等电子体原理N₃^－的空间构型为________。

②以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料，可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞（结构如右图）顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为________。

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（12分）[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．铁是地壳中含量较丰富的元素，仅次于氧、硅、铝元素，其单质及合金是在生产生活中应用广泛的金属材料。化学上常用KSCN溶液等来检验溶液中是否存在Fe³⁺。

（1）Fe³⁺离子基态的电子排布式可表示为________。

（2）一种铁晶体的晶胞属于体心立方堆积，则该晶胞中所包括的铁原子的个数是________。

（3）C、N两种元素的简单气态氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为________。

（填化学式）

（4）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。（填元素符号）

（5）离子化合物Fe₂O₃的熔点高于KC1的熔点的原因是________。

（6）据报道：由Q、X、Z三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如右图所示。晶体中距每个X原子周围距离最近的Q的原子的个数是________。

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（12分）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》2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。目前市售LED品片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、InGaN（氮化铟镓）为主。砷化镓的品胞结构如图10。试回答：

图10

（1）镓的基态原子的电子排布式是________。

（2）砷化镓品胞中所包含的砷原子（白色球）个数为________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为 。

（3）下列说法正确的是________（填字母）。

A．砷化镓品胞结构与NaCl相同

B．第一电离能：As>Ga

C．电负性：As>Ga

D．砷化镓晶体中含有配位键

E．GaP与GaAs互为等电子体

（4）N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________。

（5）砷化镓可由（CH₃）₃Ga和AsH₃在700℃时制得。（CH₃）₃Ga中镓原子的杂化方式

为________。

B．《实验化学》某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。

⑴提出假设

①该反应的气体产物是CO₂。

②该反应的气体产物是CO。

③该反应的气体产物是。

⑵设计方案  如图11所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

图11

⑶查阅资料

氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）饱和溶液混合加热反应制得氮气。

请写出该反应的离子方程式：________________________。

⑷实验步骤

①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；

②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；

③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；

④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；

⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。

步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为。

⑸数据处理

试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式。 ⑹实验优化  学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。

①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是。

②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案：。

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（12分）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．黄血盐（亚铁氰化钾，K₄[Fe（CN）₆] ）易溶于水，广泛用做食盐添加剂（抗结剂），食盐中黄血盐的最大使用量为10 mg·kg^－1。黄血盐经长时间火炒，超过400℃时会分解生成剧毒的氰化钾。

回答下列问题：

（1）写出基态Fe²⁺的核外电子排布式________________________。K₄[Fe（CN）₆]  中Fe²⁺与CN^－两种离子之间的作用力是________________________。

（2）CN^－中碳原子的杂化方式为________________________；1molCN^－中含有π键的数目为________________________。

（3）金属钾、铜的晶体的晶胞结构如下图（请先判断对应的图），钾、铜两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为________________________。

（4）黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应，生成硫酸盐和一种与CN^－是等电子体的气态化合物，反应化学方程式为________________________。

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A．诺贝尔物理学奖曾授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。

（1）在硼酸[B(OH)₃]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型为　　，同层分子间的主要作用为　　。

（2）K₃[Fe(CN)₆]晶体中含有的化学键类型为　　，

Fe^3＋与CN^－之间能够形成化学键的原因是　　。

（3）等物质的量的氧化物MO与SiC的电子总数相等，则M²⁺

离子的核外电子排布式为　　。

MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相

似，晶体中与每个M²⁺等距离且最近的几个O^2-所围成

的空间几何构型为　　。

MO的熔点比CaO的高，原因是　　。

B．某化工废液中可能含有下列微粒：Al³⁺、Fe³⁺、NO₂^－、甘油分子。化学兴趣小组的同学设计了下列实验验证这些微粒的存在。

（1）分离出沉淀I的操作名称是　　，利用沉淀I可检验出　　离子。

（2）通入的过量气体是　　。（写化学式）

（3）用酸性KI溶液检验NO₂^－离子的离子方程式为　　。

（4）写出检验甘油所发生反应的化学方程式：　　。

（5）若向溶液III中先加足量NH₄F后加氨水来检验Al³⁺离子，则能否达到目的？

答： （填“能”或“不能”）；原因是　　。

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A．钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。下面是用金红石(主要成分为TiO2)制备金属钛和钛酸钡的流程。

（1）Ti基态的电子排布式为　　 。

（2）TiCl4熔点为-24℃，沸点为136.4℃，室温下为无色液体，可溶于甲苯和氯代烃。固态TiCl4属于　　 晶体。

（3）BaCO3为离子化合物。CO32-中C原子的杂化类型为　　 ，写出一种与CO32-互为等电子体的阴离子：　　 (填化学式)。

（4）钛酸钡的晶胞如图所示，其化学式为　　 。

（5）用锌还原TiCl4的盐酸溶液，经后续处理可制得绿色的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。1mol该配合物中含有δ键的数目为　　 。

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（12分）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．黄血盐（亚铁氰化钾，K₄[Fe（CN）₆] ）易溶于水，广泛用做食盐添加剂（抗结剂），食盐中黄血盐的最大使用量为10 mg·kg^－1。黄血盐经长时间火炒，超过400℃时会分解生成剧毒的氰化钾。

回答下列问题：

（1）写出基态Fe²⁺的核外电子排布式________________________。K₄[Fe（CN）₆]  中Fe²⁺与CN^－两种离子之间的作用力是________________________。

（2）CN^－中碳原子的杂化方式为________________________；1molCN^－中含有π键的数目为________________________。

（3）金属钾、铜的晶体的晶胞结构如下图（请先判断对应的图），钾、铜两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为________________________。

（4）黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应，生成硫酸盐和一种与CN^－是等电子体的气态化合物，反应化学方程式为________________________。

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（12分，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）

（1）Fe²⁺在基态时，核外电子排布式为________。

（2）羟胺（NH₂OH）中采用sp³杂化的原子有________，羟胺熔沸点较高，是因为分子间存在较强的________。

（3）Fe²⁺与邻啡罗啉形成的配合物（形成过程如图1）中，配位数为________。

（4）根据价层互诉理论，C1O₄^—空间构形为________。

（5）铁能与氮形成一种磁性材料，其晶胞结构如图2，则该磁性材料的化学式为________。

B．生物柴油是高级脂肪酸甲酯，可由油脂与甲醇通过取代反应（酯交换，生成新酯和新醇）得到，用菜籽油制备生物柴油的步骤如下：

①将三口烧瓶和锥形瓶做干燥处理，先向三口烧瓶中加入20g菜籽油，再称取40g正已烷（约61mL）。

②称取甲醇4.6g（约5.8mL）放到锥形瓶中，然后称取0.2g氢氧化钠固体并使之溶解，然后加到三口烧瓶中。

③如下图所示安装三口烧瓶。

④恒温水浴加热，使温度保持在60—65℃左右，搅拌1.5—2h。

⑤停止加热后，冷却，取出三口烧瓶，静置、分液，上层

为生物紫油，正已烷和甲醇，下层主要为甘油。

⑥用温水洗涤制得的生物柴油3—4次。

⑦将水洗后的溶液倒入圆底烧瓶中，蒸馏，温度保持在

120℃左右，直至无液体蒸出后，烧瓶中剩余的液体主要即为

生物柴油。

（1）氢氧化钠的作用是________。

（2）正已烷的作用是________。

（3）图中冷凝管的作用是________。

（4）步骤⑤分液，用到的主要的一种玻璃仪器是________（写名称）

（5）确定步骤⑥已洗涤干净的方法是________。

（6）酸价(1g油酯的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数）的测定

a. 称取均匀试样Wg注入锥形瓶中，加入石油醚—乙醇混合液25mL，摇动锥形瓶使试样溶解。

b.滴入3滴酚酞，用0.100 mol/L KOH溶液滴定至出现微红色且保持30s不消失，消耗KOH溶液VmL。

则该生物柴油的酸价为________（用含W、V的代数式表示）

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