[化学──选修3：物质结构与性质](15分)
稀土元素是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y）共17 种元素。稀土有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源。
（1）钪（Sc）为21号元素，其基态原子M能层电子数为 。镝（Dy）的基态原电子排布式为[Xe]4f106s2，一个基态镝原子所含的未成对电子数为 。
（2）稀土元素最常见的化合价为+3价，但也有少数还有+4价。请根据下表中的电离能数据判断表中最有可能有+4价的元素是 。
几种稀土元素的电离能（单位：kJ·mol-1）
| 元素 |
I1 |
I2 |
I3 |
I1+I2+I3 |
I4 |
| Sc（钪） |
633 |
1235 |
2389 |
4257 |
7019 |
| Y（钇） |
616 |
1181 |
1980 |
3777 |
5963 |
| La（镧） |
538 |
1067 |
1850 |
3455 |
4819 |
| Ce（铈） |
527 |
1047 |
1949 |
3523 |
3547 |
（3）离子化合物 Na3[Sc(OH)6]中，存在的作用力除离子键外还有 。
（4）Sm（钐）的单质与1，2-二碘乙烷可发生如下反应：Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。ICH2CH2I中碳原子杂化轨道类型为 ，1mol CH2=CH2中含有的σ键数目为 。常温下1，2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是 。
（5）PrO2（二氧化镨）的晶体结构与CaF2相似，晶胞中Pr（镨）原子位于面心和顶点。则PrO2（二氧化镨）的晶胞中有 个氧原子。
（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，其胞参数为a=516pm。晶胞中Ce（铈）原子的配位数为 ，列式表示Ce（铈）单质的密度： g·cm-3（不必计算出结果）
下表是不同温度下水的离子积常数：
| 温度/℃ |
25 |
t1 |
t2 |
| 水的离子积常数 |
1×10－14 |
KW |
1×10－12 |
试回答以下问题：
（1）若25℃<t1<t2，则KW__________1×10－14（填“>”、“<”或“＝”），判断的理由是
。
（2）25℃ 下，将pH＝13的氢氧化钠溶液与pH＝1的稀盐酸等体积混合，所得混合溶液的pH＝__________。
（3）将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，溶液呈 （填“酸性”、“中性”或“碱性”），溶液中c(Na+) c(CH3COO-)（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（4）pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈 性（填“酸”、 “中”或“碱”），溶液中c(Na+) c(CH3COO-)[填“＞”、“＝”或“＜”] 。
（1）在25℃、101kPa下，16g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热889.6kJ。则表示甲烷燃烧的热化学方程式为_________________________________________________。
(2) 下列说法正确的是（填序号）__ __：（漏选得1分，错选、多选得0分）
| A．相同温度下，0.1 mol•L-1NH4Cl溶液中NH4+的浓度比0.1 mol•L-1氨水中NH4+的浓度大； |
| B．用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小； |
| C．电解饱和食盐水时，阳极得到氢氧化钠溶液和氢气； |
D．对于Al(OH)3(s) Al(OH)3(aq) Al3+(aq)+3OH-(aq)，前段为溶解平衡，后段是电 |
离平衡；
E. 除去溶液中的Mg2+，用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好，说明Mg(OH)2的溶解度比
MgCO3的大；
下表是不同温度下水的离子积数据：
| 温度 / ℃ |
25 |
t1 |
t2 |
| 水的离子积常数 |
1×10－14 |
α |
1×10－12 |
试回答下列问题：
（1）若25＜t1＜t2，则α________1×10－14（填“＞”“＜”或“＝”），作出此判断的理由是________________________________________________________。
（2）已知25℃时饱和NaHCO3溶液的PH＞7，则此温度下饱和NaHCO3溶液中各离子浓度关
系正确的是______________
A．c(Na+)＞c(HCO
)＞c(OH－)＞c(H+)＞c(CO
)
B．c(Na+)＋c(H+)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(OH－)
C．c(Na+)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)
D．c(OH－)＝c(HCO)＋c(H2CO3)＋c(H+)
（3）t2℃下，将pH＝11的苛性钠溶液V1 L与pH＝1的稀硫酸V2 L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH＝2，则V1∶V2＝___________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是____________________。
已知可逆反应CO + H2O (g)
CO2 + H2，在830K温度下达到平衡。
（1）其化学平衡常数K的表达式为K＝ 。
（2）830K时，若起始时：c (CO) ＝ 2 mol/L，c (H2O) ＝ 3 mol/L，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为______________；K值为______________。
（3）830K，若只将起始时c (H2O)改为6 mol/L，则水蒸气的转化率为____________。
（4）若830K时，起始浓度c (CO)＝a mol/L，c (H2O)＝b mol/L，H2的平衡浓度c (H2)＝c mol/L，
①a、b、c之间的关系式是____________________________________；
②当a ＝ b时，a＝ ________c。
香豆素是用途广泛的香料，合成香豆素的路线如下（其他试剂、产物及反应条件均省略）：
（1）Ⅰ的分子式为_____________；
（2）反应②的反应类型是_____________，反应④的反应类型是_____________。
（3）香豆素在过量NaOH溶液中完全水解的化学方程式为_______________________。
（4）Ⅴ是Ⅳ的同分异构体，Ⅴ的分子中含有苯环且无碳碳双键，苯环上含有两个邻位取代基，能发生银镜反应。Ⅴ的结构简式为_______________（任写一种）。
（5）一定条件下，
与CH3CHO能发生类似反应①、②的两步反应，最终生成的有机物的结构简式为_____________。
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