Question

A．（1）右圖所示為冰晶石（化學式為Na₃AlF₆）的晶胞．圖中●位于大立方體頂點和面心，○位于大立方體的12條棱的中點和8個小立方體的體心，▽圖中●、○中的一種．圖中●、○分別指代哪種粒子

AlF₆^-

、

Na⁺

；大立方體的體心處▽所代表的是

AlF₆^-

．冰晶石在化工生產中的用途

電解煉鋁的助熔劑

．
（2）H₂S和H₂O₂的主要物理性質比較如下：

	熔點/K	沸點/K	標準狀況時在水中的溶解度
H2S	187	202	2.6
H2O2	272	423	以任意比互溶

H₂S和H₂O₂的相對分子質量基本相同，造成上述物理性質差異的主要原因

H₂O₂分子間存在氫鍵，與水分子可形成氫鍵

（3）向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續加氨水，難溶物溶解，得到深藍色的透明溶液；若加入極性較小的溶劑（如乙醇），將析出深藍色的晶體．寫出銅原子價電子層的電子排布式

3d¹⁰4s¹

，與銅同一周期的副族元素的基態原子中最外層電子數與銅原子相同的元素有

Cr

（填元素符號）．實驗時形成的深藍色溶液中的陽離子內存在的全部化學鍵類型有

共價鍵和配位鍵

．實驗過程中加入C₂H₅OH后可觀察到析出深藍色Cu（NH₃）₄SO₄?H₂O晶體．實驗中所加C₂H₅OH的作用是

降低Cu（NH₃）₄SO₄?H₂O的溶解度

．
B．用含少量鐵的氧化銅制取氯化銅晶體（CuCl₂?xH₂O）．有如下操作：

已知：在pH為4～5時，Fe³⁺幾乎完全水解而沉淀，Cu²⁺卻不水解．
（1）加熱酸溶過程中發生反應的離子方程式有：

Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O

（2）氧化劑A可選用

①

（填編號，下同）
①Cl₂ ②KMnO₄ ③HNO₃
（3）要得到較純的產品，試劑B可選用

③

①NaOH   ②FeO     ③CuO
（4）試劑B的作用是

①③

①提高溶液的pH   ②降低溶液的pH  ③使Fe³⁺完全沉淀  ④使Cu²⁺完全沉淀
（5）從濾液經過結晶得到氯化銅晶體的方法是

②④①

（按實驗先后順序填編號）
①過濾   ②蒸發濃縮   ③蒸發至干   ④冷卻
（6）為了測定制得的氯化銅晶體（CuCl₂?xH₂O）中x值，某興趣小組設計了兩種實驗方案：
方案一：稱取m g晶體灼燒至質量不再減輕為止、冷卻、稱量所得無水CuCl₂的質量為n g．
方案二：稱取m g晶體、加入足量氫氧化鈉溶液、過濾、沉淀洗滌后用小火加熱至質量不再減輕為止、冷卻、稱量所得固體的質量為n g．
試評價上述兩種實驗方案，其中正確的方案是

二

，據此計算得x=

80m-135n

18n

（用含m、n的代數式表示）．

Answer 1

分析：A（1）根據均攤法確定含有各種微粒的數目，結合化學式確定微粒種類，冰晶石可作助溶劑；
（2）氫鍵的存在導致氫化物的熔沸點升高、溶解性增大；
（3）銅元素基態原子核外有29個電子，根據核外電子排布式的排布規則書寫其價電子排布式；與銅同一周期的副族元素的基態原子中最外層電子數與銅原子相同的元素是鉻；硫酸銅先和氨水反應生成氫氧化銅沉淀，氫氧化銅和氨水繼續反應生成銅氨絡合物，根據銅氨絡合物的化學式確定含有的化學鍵類型；銅氨絡合物在水中的溶解性大于在乙醇中的溶解性；
B．（1）鐵和氧化銅都與鹽酸反應生成鹽，根據離子方程式書寫規則書寫；
（2）①加入的氧化劑和雜質離子反應，和銅離子不反應，且不能引進新的雜質離子；
（3）加入的物質能除去雜質，且不引進新的雜質；
（4）加入鹽酸時，鹽酸是過量的，導致溶液酸性較強，溶液酸性較強則鐵離子不沉淀，為使鐵離子沉淀溫度則應提高溶液的pH；
（5）根據溶液獲得晶體的方法分析；
（6）CuCl₂?xH₂O中x的值的確定依據是加熱前后的質量差即為減少的水的質量，據此來確定x．

解答：解：A（1）黑色球個數=8×

1

8

+6×

1

2

=4，白色球個數=8+12×

1

4

=11，根據化學式知，Na⁺和AlF₆^- 的個數比是3：1，
則白色球和黑色球之比接近3：1，要是其為3：1，則▽所代表的應該是AlF₆^-，電解氧化鋁時，氧化鋁熔點較高，消耗電能較大，為使冰晶石在較低些溫度熔融，向氧化鋁中加入冰晶石，所以冰晶石可作助溶劑，
故答案為：AlF₆^-；Na⁺；AlF₆^-；電解煉鋁的助熔劑；
（2）雙氧水中氧元素電負性較大，雙氧水分子間能形成氫鍵，與水分子間也可以形成氫鍵，而硫化氫分子間不能形成氫鍵，所以雙氧水的熔沸點大于硫化氫，故答案為：H₂O₂分子間存在氫鍵，與水分子可形成氫鍵；
（3）銅的價電子排布式為：3d¹⁰4s¹；與銅同一周期的副族元素的基態原子中最外層電子數與銅原子相同的元素有Cr，只是鉻元素的價電子排布式為3d⁵4s¹；
銅離子和氨水先生成氫氧化銅沉淀，氫氧化銅能溶于氨水生成銅氨絡合離子，銅氨絡合離子中氫原子和氮原子之間 存在共價鍵，銅原子和氮原子之間存在配位鍵，所以銅氨絡合離子中存在共價鍵和配位鍵，銅氨絡合物中水中的溶解性大于在乙醇中的溶解性，為析出銅氨絡合物，應向溶液中加入乙醇，
故答案為：3d¹⁰4s¹；Cr；共價鍵和配位鍵；降低Cu（NH₃）₄SO₄?H₂O的溶解度；
B．（1）向固體中加入鹽酸，鹽酸和鐵、氧化銅反應，發生的離子反應方程式為：Fe+2H⁺→Fe²⁺+H₂↑；CuO+2H⁺→Cu²⁺+H₂O，故答案為：Fe+2H⁺→Fe²⁺+H₂↑；CuO+2H⁺→Cu²⁺+H₂O；
（2）根據題意，加入氧化劑X可把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，而沒有增加新雜質，所以A為Cl₂，故選①；
（3）得到較純的產品，試劑可選用CuO或Cu₂（OH）₂CO₃，①②均會引入雜質離子，故答案為：③；
（4）溶液酸性較強則鐵離子不沉淀，為使鐵離子沉淀溫度則應提高溶液的pH，故選①③；
（5）從濾液經過結晶得到氯化銅晶體，首先要加熱蒸發濃縮，冷卻后，再將之過濾即可，故答案為：②④①；
（6）CuCl₂?xH₂O中x的值的確定依據是加熱前后的質量差即為減少的水的質量，所以選擇方案二，根據Cu元素守恒，則
CuCl₂?xH₂O～Cu（OH）₂～CuO，
 1                      1

m

135+18x

              

n

80

x=

80m-135n

18n

故答案為：二；

80m-135n

18n

．

點評：本題考查了物質結構和實驗探究，化學式的確定、電子排布式的書寫、氫鍵是高考熱點，應重點掌握．