【化学—选修3：物质结构和性质】
元素周期表是研究元素原子结构及性质的重要工具。现有X、Y和Z三种元素，其原子序数依次减小。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，X跟Y可形成化合物X2Y3。Z元素既可以形成正一价离子也可形成负一价离子。请回答下列问题：
（1）Y元素原子的价层电子的轨道表示式为______________，该元素的名称是_____；
（2）在X与Z形成的化合物XZ3中，X的杂化类型是 ，该化合物的空间构型为_____________；短周期元素形成的化合物中与XZ3互为等电子体的是 ；
（3）请写出X的两种含氧酸的化学式 、 ，其中酸性较强的是 。
（4）Q与Z同主族。Q单质的晶胞如下图所示，若设该晶胞的密度为ag/cm3，阿伏加德罗常数为NA，Q原子的摩尔质量为M，则表示Q原子半径的计算式为 。
清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一，硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质（如某些有机物，无机盐，金属、Si、SiO2粉尘等）。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物，通常用一定浓度的HF溶液，室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面，增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH，Na2SiO3等混合溶液在75～90℃反应25～35 min，效果良好。
回答下列问题
（1）能否用玻璃试剂瓶来盛HF溶液，为什么?用化学方程式加以解释 ；
（2）写出晶片制绒反应的离子方程式 ，对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型，他指出Si与NaOH溶液的反应，首先是Si与OH一反应，生成SiO44一，然后SiO44一迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为 。
（3）本校化学兴趣小组同学，为验证Seidel的理论是否正确，完成以下实验：
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实验事实 |
| 事实一 |
水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。 |
| 事实二 |
盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。 |
| 事实三 |
普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。 |
| 事实四 |
在野外环境里，用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH，点着后焖烧，可剧烈放出H2。 |
| 事实五 |
1g（0.036mo1）Si和20mL含有lgNaOH（0.025mol）的溶液，小心加热（稍微预热），收集到约1700mL H2，很接近理论值（1600mL）。 |
结论：从实验上说明碱性水溶液条件下，H2O可作 剂；NaOH作 剂，降低反应 。高温无水环境下，NaOH作 剂。
（4）在太阳能电池表面沉积深蓝色减反膜——氮化硅晶膜。常用硅烷（SiH4）与氨气（NH3）在等离子体中反应。硅烷是一种无色、有毒气体，常温下与空气和水剧烈反应。下列关于硅烷、氮化硅的叙述不正确的是 。
A．在使用硅烷时要注意隔离空气和水，SiH4能与水发生氧化还原反应生成H2；
B．硅烷与氨气反应的化学方程式为：3SiH4+4NH3＝Si3N4+12H2↑，反应中NH3作氧化剂；
C．它们具有卓越的抗氧化、绝缘性能和隔绝性能，化学稳定性很好，不与任何酸、碱反应；
D．氮化硅晶体中只存在共价键，Si3N4是优良的新型无机非金属材料。
铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
（1）在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。
①检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为： （注明试剂、现象）。
②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为 （填代号）。
a．氢氧化钠溶液 b．硫酸溶液 c．氨水 d．二氧化碳
③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、 （填操作名称）、洗涤。
④该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：
□Fe2++ □ClO－+ □ ＝ □Fe(OH)3↓+ □C1－+ □ 。
（2）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为 （填代号）。
（1）已知：2NO2(g)
N2O4(g)；△H＜0。在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如下图所示。
①a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 。
②前10 min内用NＯ2表示的化学反应速率v(NＯ2)＝ mol·L-1·min-1。反应在第一个平衡点的平衡常数K(1)＝ （可用分数表示）。反应在第二个平衡点的平衡常数K(2)与第一个平衡点的平衡常数K(1)的关系：K(2) K(1)（填“＞”、“＝”或“＜”）。
③请在右图坐标中画出1 mol N2O4通入2L的密闭容器中反应发生过程中的能量变化示意图，并在虚线上分别标出反应物和生成物的化学式。
（2）右图中a、b、c、d分别代表氧族元素（ⅥA族）：Te（碲）、Se（硒）、S、Ｏ氢化物的反应热的数据示意图。试回答下列问题：
①请你归纳：非金属元素氢化物的稳定性与形成氢化物的反应热△H的关系 。
②写出硒化氢发生分解反应的热化学反应方程式： 。
有关短周期元素A、B、C、D、E、F的信息如下：
| 元素 |
有关信息 |
| A |
最高价氧化物对应的水化物（甲）能与其气态氢化物（乙）反应生成盐 |
| B |
最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
| C |
M层上有3个电子 |
| D |
短周期原子半径最大的主族元素 |
| E |
其单质是淡黄色固体 |
| F |
最高正价与最低负价代数和为6 |
请回答下列问题：
（1）写出实验室制取乙的化学方程式 。
（2）下列说法正确的是 (填序号)。
①实验室可用如图所示装置制取B的最高价氧化物
②用C单质做成的槽车，都可用来运输甲的浓溶液
③ C和铜与稀硫酸组成的原电池，C电极被还原
④ D单质在氧气中燃烧后的产物可用在防毒面具中作供氧剂
⑤鼓励乘坐公交车出行，倡导低碳生活，是控制和治理BO2解决“温室效应”的有效途径之一
⑥ DF的电子式为H∶Cl∶
（3）将E的常见氧化物（该氧化物能使品红溶液褪色）通入由CuSO4和NaCl混合的浓溶液中，溶液颜色变浅，析出白色沉淀，取该沉淀进行元素质量分数分析，可知其中含Cl：35.7%，Cu：64.3%，则该氧化物在上述反应中的作用是 。
A．漂白剂 B．氧化剂 C．还原剂
（4）请用化学方法加以验证（3）中的氧化物，简要写出实验方法、试剂及预期可观察到的现象 。
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