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 [化學(xué)——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（13分）

氮元素可以形成多種化合物。

回答以下問題：

（1）基態(tài)氮原子的價電子排布式是_________________。

（2）C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是____________。

（3）肼(N₂H₄)分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被－NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物。

①NH₃分子的空間構(gòu)型是_______________；N₂H₄分子中氮原子軌道的雜化類型是___________。

②肼可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應(yīng)是：

N₂O₄(l)＋2N₂H₄(l)₌₌₌3N₂(g)＋4H₂O(g) △H=－1038.7kJ·mol^－1

若該反應(yīng)中有4mol N－H鍵斷裂，則形成的π鍵有________mol。

③肼能與硫酸反應(yīng)生成N₂H₆SO₄。N₂H₆SO₄晶體類型與硫酸銨相同，則N₂H₆SO₄的晶體內(nèi)不存在__________(填標(biāo)號)

a. 離子鍵     b. 共價鍵     c. 配位鍵    d. 范德華力

（4）圖1表示某種含氮有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，其分子內(nèi)4個

氮原子分別位于正四面體的4個頂點(diǎn)（見圖2），分子內(nèi)存

在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別。

下列分子或離子中，能被該有機(jī)化合物識別的是_________（填標(biāo)號）。

a. CF₄      b. CH₄      c. NH₄^＋     d. H₂O

化學(xué)興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究：

查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體生成。

Ⅰ.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗(yàn)

  取適量牙膏樣品，加水成分?jǐn)嚢�、過濾。

（1）往濾渣中加入過量NaOH溶液，過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是_____________。

（2）往（1）所得濾液中先通入過量二氧化碳，再加入過量稀鹽酸。觀察到的現(xiàn)象是_________。

Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定

利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測定C中生成的BaCO₃沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

依據(jù)實(shí)驗(yàn)過程回答下列問題：

（3）實(shí)驗(yàn)過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�。其作用除了可攪拌B、C中的反應(yīng)物外，還有：_______

（4）C中反應(yīng)生成BaCO₃的化學(xué)方程式是_________________________________。

（5）下列各項(xiàng)措施中，不能提高測定準(zhǔn)確度的是_____________（填標(biāo)號）。

a.在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO₂氣體

b.滴加鹽酸不宜過快

c.在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置

d. 在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置

（6）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取8.00g樣品三份，進(jìn)行三次測定，測得BaCO₃平均質(zhì)量為3.94g 。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________。

四氯化鈦（TiCl₄）是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料，由鈦鐵礦（主要成分是FeTiO₃）制備TiCl₄等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問題：

（1）       往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過程中有如下反應(yīng)發(fā)生。

2Fe^3＋＋Fe ₌₌₌ 3Fe^2＋

2TiO^2＋(無色) ＋Fe＋4H^＋ ₌₌₌ 2Ti^3＋(紫色) ＋Fe^2＋＋2H₂O

Ti^3＋(紫色) ＋Fe^3＋＋H₂O ₌₌₌TiO^2＋(無色) ＋Fe^2＋＋2H^＋

（2）在②→③工藝中需要控制條件以形成TiO₂·n H₂O溶膠，該分散質(zhì)顆粒直徑大小在_____________范圍。

（3）若把③中制得的固體TiO₂·n H₂O用酸清洗除去其中的Fe (OH)₃雜質(zhì)，還可制得鈦白粉。已知25℃時，,該溫度下反應(yīng)Fe (OH)₃＋3H^＋Fe^3＋ ＋H₂O的平衡常數(shù)K=_____________。

（4）已知：TiO₂ (s) ＋2 Cl₂ (g)₌₌₌ TiCl₄(l) ＋O₂(g)    △H=+140KJ·mol^-1

C(s) ＋O₂(g)₌₌₌ 2CO(g)                 △H=—221KJ·mol^-1

寫出④中TiO₂和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl₄和CO氣體的熱化學(xué)方程式：_____________。

（5）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是_____________（只要求寫出一項(xiàng)）。

（6）依據(jù)右表信息，要精制含少量SiCl₄雜質(zhì)的TiCl₄ ，可采用_____________方法。

I、磷、硫元素的單質(zhì)和化合物應(yīng)用廣泛。

（1）磷元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是____________。

（2）磷酸鈣與焦炭、石英砂混合，在電爐中加熱到1500℃生成白磷，反應(yīng)為：

2Ca₃(PO₄)₂＋6SiO₂₌₌₌6CaSiO₃＋P₄O₁₀   10C＋P₄O₁₀₌₌₌P₄＋10CO

每生成1 mol P₄時，就有________mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。

（3）硫代硫酸鈉(Na₂S₂O₃)是常用的還原劑。在維生素C(化學(xué)式C₆H₈O₆)的水溶液中加入過量I₂溶液，使維生素C完全氧化，剩余的I₂用Na₂S₂O₃溶液滴定，可測定溶液中維生素C的含量。發(fā)生的反應(yīng)為：

C₆H₈O₆＋I(xiàn)₂₌₌₌C₆H₆O₆＋2H^＋＋2I^－ 2S₂O₃^2－＋I(xiàn)₂₌₌₌S₄O₆^2－＋2I^－

在一定體積的某維生素C溶液中加入a mol·L^－1 I₂溶液V₁ mL，充分反應(yīng)后，用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂，消耗b mol·L^－1 Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。該溶液中維生素C的物質(zhì)的量是__________mol。

（4）在酸性溶液中，碘酸鉀(KIO₃)和亞硫酸鈉可發(fā)生如下反應(yīng)：

2IO^－＋5SO₃^2－＋2H^＋₌₌₌I₂＋5SO₄^2－＋H₂

生成的碘可以用淀粉溶液檢驗(yàn)，根據(jù)反應(yīng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時間來衡量該反應(yīng)的速率。

某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表所示：

       該實(shí)驗(yàn)的目的是_____________________；表中V₂=___________mL

II、稀土元素是寶貴的戰(zhàn)略資源，我國的蘊(yùn)藏量居世界首位。

（5）鈰(Ce)是地殼中含量最高的稀土元素。在加熱條件下CeCl₃易發(fā)生水解，無水CeCl₃可用加熱CeCl₃·6H₂O和NH₄Cl固體混合物的方法來制備。其中NH₄Cl的作用是______________。

（6）在某強(qiáng)酸性混合稀土溶液中加入H₂O₂，調(diào)節(jié)pH≈3，Ce^3＋通過下列反應(yīng)形成Ce(OH)₄沉淀得以分享。完成反應(yīng)的離子方程式：□Ce^3＋＋□H₂O₂＋□H₂O ₌₌₌ □Ce(OH)₄↓＋ □________

25℃時，在含有Pb^2＋、Sn^2＋的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應(yīng)：

Sn(s)＋Pb^2＋(aq)Sn^2＋(aq)＋Pb(s)，體系中c(Pb^2＋)和c(Sn^2＋)變化關(guān)系如右圖所示。

下列判斷正確的是（      ）

      A．住平衡體系中加入金屬鉛后，c(Pb^2＋)增大

      B．往平衡體系中加入少量Sn(NO₃)₂固體后，c(Pb^2＋)變小

     C．升高溫度，平衡體系中c(Pb^2＋)增大，說明該反應(yīng)△H>0

     D．25℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2.2

研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是（      ）

      A．水既是氧化劑又是溶劑

      B．放電時正確上有氫氣生成

      C．放電時OH^－向正極移動

      D．總反應(yīng)為：2Li＋2H₂O₌₌₌2LiOH＋H₂↑

常溫下0.1mol·L^－1醋酸溶液的pH=a，下列能使溶液pH=(a＋1)的措施是（      ）

      A．將溶液稀釋到原體積的10倍           B．加入適量的醋酸鈉固體

      C．加入等體積0.2 mol·L^－1鹽酸          D．提高溶液的溫度