二、解答题(共5小题,满分43分)
11.(7分)(2014•威海)宏观与微观的桥梁﹣﹣粒子结构模型
微观粒子看不见、摸不着,化学之用通过模型来说明他们心目中粒子的“模样”,揭示物质的微观结构特点,解释微观结构与宏观现象之间的因果关系.模型化的方法是化学科学重要的思想工具,试回答下列问题:
(1)原子的结构
一百多年来,化学有借助构建原子结构模型,逐渐揭开了原子构成的神秘面纱,并通过不断提出新的原子结构模型,逐步形成了今天的原子结构理论.
①如图1两种模型是汤姆森和卢瑟福分别于1897年和1911年提出的,其中(填代号,下同) A 是由汤姆森提出的.
②下列关于原子结构理论的学说中,汤姆森的观点是(填代号,下同) ACDG ,卢瑟福的观点是 BEFH .
A、原子是不可分的
B、原子是可分的
C、原子呈球形
D、在球体内充斥着正电荷,电子镶嵌其中
E、带正电荷的原子核居于原子的中心
F、带正电荷的原子核很小,但集中了原子的大部 分质量
G、电子带负电
H、电子在原子核外很大的空间内高速运动
(2)离子的结构
在初中化学中,离子的结构可以用离子结构示意图来表示.在如图2中:
属于阳离子的是(填代号,下同) B ,属于阴离子的是 AD .
(3)分子的结构
如图3中(Ⅰ)和(Ⅱ)分别是两个分子的微观结构模型,你认为它们所代表的物质的化学式是否相同? 相同 .二者是不是同一种物质? 不是 .
考点: 原子的定义与构成;原子结构示意图与离子结构示意图.
专题: 物质的微观构成与物质的宏观组成;化学用语和质量守恒定律.
分析: (1)汤姆森发现电子并提出类似“西瓜”的 原子模型,认为电子就像“西瓜子”一样镶嵌在带正电荷的“西瓜瓤”中;卢瑟福的原子核式结构模型:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转.
(2)阳离子的核内质子数小于核外电子数;阴离子的核内质子数大于核外电子数;
(3)比例模型可以直观地表示分子的形状,其碳原子的成键情况是确定分子结构的关键,碳原子的成键情况主要根据与碳原子形成共价键的原子的数目确定,原子半径的关系为C>O>H.
解答: 解:(1)①汤姆森发现电子并提出类似“西瓜”的 原子模型,认为电子就像“西瓜子”一样镶嵌在带正电荷的“西瓜瓤”中;卢瑟福的原子核式结构模型:在原子的中心有一 个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子 在核外空间里绕着核旋转.故答案为:A;
②由分析可知,ACDG代表汤姆森的观点;BEFH代表卢瑟福的观点,故答案为:ACDG;BEFH;
(2)阳离子的核内质子数小于核外电子数;阴离子的核内质子数大于核外电子数;故答案为:B;AD;
(3)CH3﹣CH2﹣OH和CH3﹣O﹣CH3分子式相同,但结构不同,互为同分异构体;故答案为:相同;不是.
点评: 本题考查原子、离子、分子的结构知识,基础性强.
12.(11分)(2014•威海)探秘海滩上的物质
在海滩上,你能看到各种各样的物质,除海洋生物外,最常见的有海沙,贝壳和海水,虽然他们性质与用途各异,但从元素组成的角度看,这些物质都是由氧、硅、氟、钾、钙等有限的几种元素组成的.
原子是构成物质的“基石”,一种原子,可以构成 最常见的单质,但更多的是和其他原子结合成各种化合物,请回答:
(1)从化学的视角认识物质
①海沙是由石英和贝壳的碎片组成,石英的主要成分是(用化学符号表示,下同) SiO2 ,贝壳的主要成分是 CaCO3 ;
②请写出一种同时符合下列两个条件的化合物的名称或 化学式 氢氧化钙或Ca(OH)2
(Ⅰ)由氧、硅、氟、钾、钙五种元素中的三种组成;
(Ⅱ)根据分类,与①中两种物质的主要成分类别不同
③海水中含有多种无机盐,各离子的含量如图1所示,其中由硫酸根离子和镁离子构成的化学式是 MgSO4 ,假设海水中无机盐的含量为3.8%,钾离子全部以氯化钾的形式存在,则Wg海水中含有氯化钾质量的计算公式为 .
④各地海水中盐的含量并不完全相同,在接近入海口处,海水中盐的含量较低,原因是 河水中的淡水将海水中的盐分稀释 .
⑤食用微钠盐可预防高血压,低碘盐是在氯化钠中加了氯化钾,氯化钾除了有咸味外,还带有苦味,从物质构成的角度看,氯化钾有苦味可能是 钾离子 造成的.
(2)用化学的方法改造物质
海水中含有丰富的镁元素,目前工业上绝大多数的金属镁是从海水中提取的,其生产流程如图2:
①步骤一中发生反应的化学方程式为 CaO+H2O=Ca(OH)2 , Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2 .
②上述生产流程中发生的反应,没有涉及到的基本反应类型是 置换反应 .
③在步骤一中,分离出沉淀A的方法是 过滤 .
考点: 化学式的书写及意义;生石灰的性质与用途;盐 的化学性质;化合物中某元素的质量计算;反应类型的判定;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;对海洋资源的合理开发与利 用.
专题: 化学式的计算;化学用语和质量守恒定律;常见的盐 化学肥料.
分析: (1)①熟记常见物质的主要成分;②根据提供的元素和物质的类别来确定物质的化学式;③根据溶质的质量=溶液的质量×溶液中溶质的质量分数来计算;④从入海的河水含盐量较低来分析;⑤从氯化钠和氯化钾的构成异同点来分析;
(2)①当将生石灰放入海水中,氧化钙先与水反应生成氢氧化钙,然后氢氧化钙再与氯化镁反应;
②明确每一步中发生的化学反应及其类型就能顺利解答;
③将固体与液体分离开的方法是过滤.
解答: 解:(1)①石英砂的主要成分是二氧化硅,贝壳的主要成分是碳酸钙;故填:SiO2 ;CaCO3;
②上述两种物质分属于氧化物和盐,根据提供的元素可以组成的符合两个条件的是氢氧化 钙.故填:氢氧化钙或Ca(OH)2;
③镁离子带2个单位的正电荷,硫酸根离子带2个单位的负电荷,故硫酸镁的化学式为:MgSO4,Wg海水中含有钾离子的质量为:Wg×3.8%×1.10%,那么氯化钾的质量为 .故填:MgSO4; ;
④在河流的入海口处,有大量的河水注入海洋,相对于海水来讲,注入海洋的河流属于淡水.所以注入海洋的河水,等于是增加了入海口处海水中的水(溶剂),造成该处海水盐的浓度降低;故填:河水中的淡水将海水中的盐分稀释;
⑤氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,没有苦味,氯化钾是由钾离子和氯离子构成的,有苦味,据此分析可能是钾离子导致氯化钾具有苦味的;故填:钾离子;
(2)①在步骤一中:氧化钙与水反应生成氢氧化钙,然后氢氧化钙与氯化镁反应生成氯化钙和氢氧化镁白色沉淀;故填:CaO+H2O=Ca(OH)2;Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2;
② 上述过程中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,属于化合反应;,氢氧化钙与氯化镁反应生成氯化钙和氢氧化镁沉淀属于复分解反应,盐酸和氢氧化镁反应能生成氯化镁和水,属于复分解反应;电解熔融的氯化镁生成氯气和镁,属于分解反应;没有涉及到置换反应.故填:置换反应;
③通过过滤可以把沉淀从溶液中分离出来.故填:过滤.
点评: 化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分,也是进行分析推理得出结论的依据,掌握物质的性质和相互之间的反应关系,有助于提高观察实验、进行实验的能力.