【化学—选修3物质结构与性质】(14分)
现有X、Y、Z、W原子序数依次增大的四种元素，常温下X元素单质的密度在自然界中最小，Y是短周期元素中未成对电子数与原子序数之比最大的原子，Z元素基态原子的核外电子排布式中，s亚层电子总数与p亚层电子总数相等，且Y与Z可形成多种气态化合物，W是常见的有色可变价金属单质，常温下可溶于Y的最高价氧化物水化物中，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为1。
（1）Y与W所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在1个晶胞中，W离子的数目为 。
（2）在Y与X形成的分子中，Y原子轨道的杂化类型是 。
（3）X与Y形成的气态物质在X与Z形成的气态物质中有很大的溶解度，其原因是存在氢键，若在两种氢化物的混合溶液中，再滴加少量的乙醇，则分子间存在 种不同类型的氢键。
（4）Y与Z可形成化合物Y2Z。
①请写出一种与Y2Z互为等电子体的分子的化学式 。
②请预测Y2Z分子的空间构型为 。
（5）Y与Z元素相比，基态原子的第一电离能谁大？ （用元素名称回答）。
（6）X的氯化物与Y元素的气态氢化物的水溶液反应可形成配合物[W(YX3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为 个。
有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种（忽略由水电离产生的H+、OH-）：H+、NH4+、K＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3+、NO3－、CO32－、SO42－，现取三份100mL溶液进行如下实验：
①第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀产生。
②第二份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99 g。
③第三份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图。
试回答下列问题：
（1）该溶液中一定不存在的阴离子有 。
（2）实验③中NaOH溶液滴至35 mL后发生的离子
方程式为 。
（3）通过实验和计算，填写下表中各阳离子的浓度（能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”）
| 离子 |
H+ |
NH4+ |
K＋ |
Mg2＋ |
Cu2＋ |
Al3+ |
| c/mol·L-1 |
|
|
|
|
|
|
（4）若该溶液中不存在不能确定的阳离子，本小题不做。若存在，请设计实验方案加以检验 。
（5）判断NO3－是否存在，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由 。
（6）实验所加的NaOH溶液的浓度为 （保留3个有效数字）。
（1）下列说法不正确的是 。
A．由于铜盐能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，因此游泳池馆常用硫酸铜作池水消毒剂
B．明矾溶于水后能生成Al(OH)3胶体，它能凝聚水中的悬浮物并起到杀菌消毒的作用，从而达到净水的目的
C．铝制品表面有致密的氧化膜保护层，所以不能盛放酸、碱溶液，但可以长时间盛放咸菜等腌制品
D．工业电解氧化铝时，向其中添加冰晶石，使氧化铝的熔点降低，从而减少冶炼过程中的能量消耗
（2）下列有关说法正确的是 。
A．按图I装置电解一段时间后，往蛋壳外溶液中滴加几滴酚酞，溶液呈红色
B．按图II装置实验，可以证明酸性强弱关系为：硝酸＞碳酸＞硅酸
C．图III表示：向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，生成沉淀的物质的量随Ba(OH)2加入量的变化曲线，则oa段发生的离子反应为：2Al3+ + 3SO42- + 3Ba2+ + 6OH- = 2Al(OH)3 ↓+ 3BaSO4↓
D．图IV表示：室温时，将1 mol·L–1 NaOH溶液逐滴滴入0.2 mol·L–1 Al2(SO4)3溶液中，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线，则d点时Al(OH)3沉淀开始溶解
（3）常温常压下，将一定质量的Fe、Fe2O3、Fe3O4的混合物平均分成两份：一份溶于一定量的稀硝酸中恰好完全反应，生成0.1 mol NO气体；另一份溶于足量稀盐酸中生成一定量气体。向两次反应后溶液中分别加入硫氰化钾溶液，溶液颜色均无明显变化，则固体溶于盐酸后生成的气体，在标准状况下的体积约为 mL。
某pH=1的溶液X，其中可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32－、SO42ˉ、SiO32ˉ、NO3ˉ中的一种或几种离子，取200mL溶液进行实验，其现象及转化如下图。反应过程中有一种气体是红棕色。
请回答下列问题：
（1）仅由强酸性条件便可判断溶液X中一定不存在的离子有___________；
（2）溶液X中，关于NO3ˉ的判断一定正确的是______；
a．一定有 b．一定没有 c．可能有
（3）①中产生气体A的离子方程式为_________________；
（4）⑦中生成沉淀K的离子方程式为_______________；
（5）溶液X中不能确定的离子是________，若要用实验证明该离子一定不存在，其中最可靠的化学方法为_______________________；
（6）若实验测定A、F、K均为0.01mol，试确定沉淀C及其物质的量：_______________。
磷的单质和化合物是重要的化工产品。查阅资料可知：亚磷酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2)以及它们的盐都有较强还原性，可用于化学镀银或镀镍；亚磷酸是中强酸，它与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3。试回答下列问题：
（1）Na2HPO3中P元素的化合价为_____________________；
（2）Na2HPO3是_______________（填“正盐”或者“酸式盐”），其溶液的pH________7 (填“>”、“=”或“<”)。
（3）利用次磷酸与硝酸银溶液反应进行化学镀银，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1，该反应的化学方程式为：__________________。
（4）次磷酸钠（NaH2PO2）可用于化学镀镍。镀镍溶液中含Ni2+和H2PO2－，在酸性等条件下发生下述反应：
（a）____Ni2+ +____H2PO2－+_____==____Ni+ + ______H2PO3－+ _______
（b）6H2PO2－+2H+ =2P+4H2PO3－+3H2↑
①请配平反应式（a）；
②依据反应式（b），反应消耗掉6 mol H2PO2－时转移电子的物质的量为____________。
碱金属元素的单质和化合物在日常生活和化工生产中应用广泛。
（1）钠的原子结构示意图为______________________。
（2）过氧化钠可作为呼吸面具和潜水艇中的供氧剂。写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：___。
（3）氯碱工业是利用电解饱和食盐水获取一系列化工产品的过程。若利用电解饱和食盐水所得的气体制100t 36.5%的浓盐酸，理论上至少需要消耗NaCl_________________ t。
（4）某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是，他们先对固体A、B进行鉴别，再通过实验进行性质探究。
①分别加热固体A、B，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A的名称为_______。
②称取两种固体各2 g，分别加入两个小烧杯中，再各加10 mL 蒸馏水，振荡，发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体还有剩余，由此可以得出结论：___________。向所得溶液中滴入酚酞后，观察到的现象是________________。
③某同学为探究Na2CO3和NaHCO3与CaCl2溶液的反应，将两种固体分别配制成0.5 mol/L的溶液，设计如下方案并对反应现象做出预测：
| 实验方案 |
预测现象 |
预测依据 |
| 操作1：向2mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol/L CaCl2溶液 |
有白色沉淀 |
Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大，能与CaCl2发生反应Ca2+ + CO32-=" " CaCO3↓。 |
| 操作2：向2mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol/L CaCl2溶液 |
无白色沉淀 |
NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小，不能与CaCl2反应。 |
实施实验后，发现操作2的现象与预测有差异：产生白色沉淀和气体。则该条件下，NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为：___________________________。
粤公网安备 44130202000953号