A、B、C、D都是短周期元素，原子半径D>C>A>B，其中A、B处在同一周期，A、C处在同一主族。C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和，C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍。试回答：
（1）写出下列元素的元素名称：A________，B________，C________，D________。
（2）这四种元素中在常温常压下的液态或气态氢化物的稳定性由大而小的顺序是________。
（3）A与B形成的三原子分子的电子式是________，B与D形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式是________。
（4）A元素某氧化物与D元素某氧化物反应生成单质的化学方程式是______________________。
本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。
21．A．《物质结构与性质》
在5－氨基四唑（
）中加入金属Ga，得到的盐是一种新型气体发生剂，常用于汽车安全气囊。
⑴基态Ga原子的电子排布式可表示为 ；
⑵5－氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为 ，其中N原子的杂化类型为 ；在1 mol 5－氨基四唑中含有的σ键的数目为 。
⑶叠氮酸钠(NaN3)是传统安全气囊中使用的气体发生剂。
①叠氮酸钠(NaN3)中含有叠氮酸根离子（N3－），根据等电子体原理N3－的空间构型为 。
②以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料，可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞（结构如右图）顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为 。
CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
⑴250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2 (g)＋CH4(g)
2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：
| 物质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
| 体积分数 |
0.1 |
0.1 |
0.4 |
0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K= 。
②已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H=-890.3 kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H=2.8 kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol－1
反应CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 的△H= 。
⑵以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。
②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是 。
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为 。
⑶以CO2为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由缩聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式： 。
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为 。
硅藻土是由硅藻死亡后的遗骸沉积形成的，主要成分是 SiO2和有机质，并含有少量的Al2O3、Fe2O3、MgO 等杂质。精制硅藻土因为吸附性强、化学性质稳定等特点被广泛应用。下图是生产精制硅藻土并获得Al(OH)3的工艺流程。
⑴粗硅藻土高温煅烧的目的是 。
⑵反应Ⅲ中生成Al(OH)3沉淀的化学方程式是 ；氢氧化铝常用作阻燃剂，其原因是 。
⑶实验室用酸碱滴定法测定硅藻土中硅含量的步骤如下：
步骤1：准确称取样品a g，加入适量KOH固体，在高温下充分灼烧，冷却，加水溶解。
步骤2：将所得溶液完全转移至塑料烧杯中，加入硝酸至强酸性，得硅酸浊液。
步骤3：向硅酸浊液中加入NH4F溶液、饱和KCl溶液，得K2SiF6沉淀，用塑料漏斗过滤并洗涤。
步骤4：将K2SiF6转移至另一烧杯中，加入一定量蒸馏水，采用70 ℃水浴加热使其充分水解（K2SiF6+3H2O=H2SiO3+4HF+2KF）。
步骤5：向上述水解液中加入数滴酚酞，趁热用浓度为c mol·L－1 NaOH的标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液VmL。
①步骤1中高温灼烧实验所需的仪器除三角架、泥三角、酒精喷灯外还有 。
a．蒸发皿 b．表面皿 c．瓷坩埚 d．铁坩埚
②实验中使用塑料烧杯和塑料漏斗的原因是 。
③步骤3中采用饱和KCl溶液洗涤沉淀，其目的是 。
④步骤5中滴定终点的现象为 。
⑤样品中SiO2的质量分数可用公式“
×100%”进行计算。由此分析步骤5中滴定反应的离子方程式为 。
莫沙朵林是一种镇痛药，它的合成路线如下：
⑴B中手性碳原子数为 ；化合物D中含氧官能团的名称为 。
⑵C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为 。
⑶写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式： 。
I.核磁共振氢谱有4个峰；
Ⅱ.能发生银镜反应和水解反应；
Ⅲ.能与FeCl3溶液发生显色反应。
⑷已知E＋X→F为加成反应，化合物X的结构简式为 。
⑸已知：
。化合物
是合成抗病毒药阿昔洛韦的中间体，请设计合理方案以
和
为原料合成该化合物（用合成路线流程图表示，并注明反应条件）。合成路线流程图示例如下：
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等）生产Ni2O3。其工艺流程为：
图Ⅰ 图Ⅱ
⑴根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为 。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)2含量增大，其原因是 。
⑵工艺流程中“副产品”的化学式为 。
⑶已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
| 氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
| 开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
7.7 |
| 沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价： （若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正）。
⑷操作C是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中F－浓度为3×10－3 mol·L－1，则Ca2+的浓度为 mol·L－1。（常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10－11）
⑸电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步：①碱性条件下Cl－在阳极被氧化为ClO－；②Ni2+被ClO－氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为 。
粤公网安备 44130202000953号