Question

（12分）

A.原子數相同、電子總數相同的分子，互稱為等電子體。

Ⅰ.已知A、B、C、D和E五種分子所含原子的數目依次為1、2、3、6和6，且都含有18個電子，又知B、C和D是由兩種元素的原子組成，且D分子中兩種原子個數比為1 :2。

請回答：

（1）組成A分子的原子的元素符號是                ；已知E是有毒的有機物，E的熔、沸點比CH₄的熔、沸點高，其主要原因是____________________________________。

（2）C的立體結構呈      ____ 形，該分子屬于      分子（填“極性”或“非極性”）；

（3）火箭中可充入四氧化二氮和D作為燃料反應生成氮氣和水，該反應的化學方程式為_______                                          __________________ 。（不需要寫反應條件）

Ⅱ.CO與N₂互為等電子體。

（4）CO的總鍵能大于N₂的總鍵能，但CO比N₂容易參加化學反應。

根據下表數據，說明CO比N₂活潑的原因是____________________________________。

		A－B	A=B	A≡B
CO	鍵能（kJ/mol）	357.7	798.9	1071.9
鍵能差值kJ/mol）	441.2                          273
N2	鍵能（kJ/mol）	154.8	418.4	941.7
鍵能差值kJ/mol）	263.6                      523.3

（5）它們的分子中都包含___________個σ鍵，______________個π鍵。

（6）Fe、Co、Ni等金屬能與CO反應的原因與這些金屬原子的電子層結構有關。

Ni原子的價電子排布式為                 _____     。Fe(CO)₅常溫下呈液態，熔點為

－20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據此可判斷Fe(CO)₅晶體屬于       ____（填晶體類型）；Fe(CO)₅是配合物，配體是__________            。

B．茶中含有多種有益于人體健康的成分，據測定茶葉中含有450種以上的有機成分與15種以上的元素。某化學研究小組欲探究茶葉中鈣元素的含量，設計了探究實驗方案如下：（已知茶葉中的鋁、鐵元素對鈣離子的測定有影響）

    步驟1：稱取500g干燥的茶葉，置于通風櫥中，充分灼燒使茶葉灰化，再用研缽磨細后移入燒杯中，然后將200mL 1 mol·L^-1鹽酸加入灰中攪拌、過濾、洗滌。

    步驟2：向步驟1所得濾液中逐滴加入稀氫氧化鈉溶液，調節溶液的pH至6～7左右，使鋁、鐵元素以氫氧化物的形式完全沉淀，再加熱煮沸30 min，加入7.95g無水碳酸鈉，充分攪拌，待沉淀完全后，過濾，洗滌，過濾后得到濾液和沉淀。

    步驟3：將步驟2所得的濾液稀釋至500 mL，取其中的20.00 mL溶液以甲基橙作指示劑，用0.100mol·L^-1的HCl標準溶液滴定，終點時消耗鹽酸的體積為20.00mL，計算結果。

請回答下列問題：

步驟 1中，使茶葉灰化時需要用到三角架、泥三角、酒精噴燈、     ___ 、   ____  等儀器。

步驟2中，改用試劑            _______   (寫試劑名稱)來調節pH將更為方便；判斷沉淀已經洗凈的方法是                                                             。

步驟3中，滴定過程中，眼睛應注視                                             ____________________，被滴定的20 mL濾液中含CO₃^2－的物質的量為          __   mol，試計算原500g茶葉中鈣離子的質量分數為        _______    ，計算過程如下：

 

Answer 1

【答案】

 

A.（1）Ar （1分）  E是CH₃OH，CH₃OH形成分子間氫鍵（1分）

（2）V形（或角形或其他合理答案），（1分）極性分子。（1分）

（3）N₂O₄ + 2N₂H₄ = 3N₂ + 4H₂O（2分）

（4）CO中第一個π鍵的鍵能比N₂的小很多，CO的第一個鍵容易斷。（1分）

（5）1，2（2分）

（6）3d⁸4s²（1分），分子晶體（1分），CO（1分）。

B．步驟1：坩堝、坩堝鉗（每空1分,共2分）

步驟2：氨水（2分）

   取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加CaCl₂溶液（其他合理的答案等均可），若無沉淀產生，則已洗凈。（2分，其他合理答案均給分）

   步驟3：錐形瓶內溶液顏色變化和滴定管內液體流出速率。（2分，只答前者也給分）

0.001 （1分）     0.4%（或0.004）（1分）

計算過程：（2分）

步驟2所得的濾液中含CO₃^2－的物質的量為0.001mol×500÷20=0.025mol

7.95g無水碳酸鈉的物質的量為7.95g÷106g/mol=0.075mol

原500g茶葉中鈣離子(實驗中轉化為CaCO₃) 的物質的量

=轉化為CaCO₃的CO₃^2－的物質的量=0.075mol-0.025mol=0.050mol

原500g茶葉中鈣離子的質量分數=0.050mol×40g/mol÷500g=0.004

【解析】