选做(15分)【化学选修3：物质结构与性质】
原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中，X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q原子核外的M层中只有两对成对电子，E＋核外各能层电子均已充满。请回答下列问题：
（1）X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为 。(用元素符号表示)
（2）已知YZ2＋ 与XQ2互为等电子体，则l mol YZ2＋ 中含有π键数目为 。
（3）Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高得多，其原因是 。
（4）Y、Z与氢元素可形成化合物HYZ3，是实验室常用试剂。HYZ3分子中Y的杂化方式为 ，YZ3—的空间构型是 。
（5）E原子的价层电子排布式为 ；E有可变价态，它的基价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示。
①该晶体的化学式为 ，Z的阴离子的配位数为 。
②Z的阴离子的堆积模型为 。
A．简单立方 B．六方最密 C．面心立方
③已知晶胞边长为apm，则晶胞的密度为 g• cm—3(阿伏加德罗常数用NA表示)。
现有含淀粉、NaCl、Na2SO4、CaCl2的混合溶液，选择适当的试剂和方法从中提纯出NaCl晶体。相应的实验过程如下：
（1）a.操作①是利用胶体中胶体粒子______________（填“能”或“不能”）透过半透膜，溶液溶质分子、离子__________（填“能”或“不能”）透过半透膜进行分离提纯。
b.如何用实验证明淀粉未透过半透膜而Cl-已透过半透膜：
______________________________________________________
_____________ ______
（2）写出上述实验过程中所用试剂：
试剂①_______________________；试剂③________________________。
（3）判断试剂①已过量的方法是：________________________________________。
（4）用化学方程式表示加入试剂②的作用：
________________________________________________________ ____________
（5）操作④的名称是__________________________。
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，若在恒温、恒压条件下，向平衡体系中通入氩气，平衡 移动（填“向左”“向右”或“不”）；使用
催化剂后反应的△H（填“增大”“减小”或“不改变”） 。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生化学反应:
2 N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) △H＞0
①下表为反应T1温度下的部分实验数据：
| t/s |
0 |
500 |
1000 |
| C(N2O5)/mol·L-1 |
5.00 |
3.52 |
2.48 |
则500s内
N2O5的分解速率为 。
②在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1，则T2 T1（填
“＞”“＜”“＝”）
(3)已知肼分子（H2N—NH2）可以在
氧气中燃烧生成氮气和水。
①利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，请写出电池负极的电极反应式
②用电离方程式表示肼的水溶液呈碱性的原因
③肼是强还原剂，与氧化剂反应时放出大量的热，如：N2H4(1)+2H2O2(1)==N2(g)+4H2O(g) △H= —642.2kJ·mol-1
因此肼可以作为火箭推进剂。根据上述信息，你认为是否可以通过改变反应条件，由氮气和水蒸气来制取肼 。说明原因 。
有机物F（C13H16O2）是一种芳香酯，可用作香精的调香剂。如图是该有机物的合成路线：
请回答下列问题：
（1）反应②中另加的试剂是 ；反应⑤的一般条件是： 。
（2）反应③的化学方程式为 
。
（3）反应⑦的化学方程为 。
（4）上述合成路线中属于取代反应的是 （填编号）。
（5）C的同分异构体有多种，其中能发生水解反应的有机物有 种。
(11分)都由短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B，在加热条件下反应生成化合物C，C与水反应生成白色沉淀D和气体E，D既能溶于强酸，也能溶于强碱。E在足量空气中燃烧产生刺激性气味气体G，G在大气中能导致酸雨的形成。E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色
溶液F，溶液F在空气中长期放置发生反应，生成物之一为H。H与一种相对分子质量为78的供氧剂的结构和化学性质相似，其溶液显黄色．
请回答下列问题：
(1)组成单质A的元素位于周期表中的位置 。
(2)指出H物质中的化学键类型 。
(3)写出B与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：______________________。
(4)E被足量
NaOH溶液吸收得到溶液中的离子浓度由大到小关系是 。
(5)G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯．当生成2 mol二氧化氯时，转移电子________mol.
(6)溶液F在空气中长期放置生成H的化学反应方程式为： 。
硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料；以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4·5H2 O）和副产物
石膏（CaSO4·2H2O）的生产流程示意图：
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表。
温度( C) |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
| 石膏 |
0.32 |
0.26 |
0.15 |
0.11 |
0.07 |
| 胆矾 |
32 |
44.6 |
61.8 |
83.8 |
114 |
请回答下列问题：
（1）红棕色滤渣的主要成分是 ；
（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的离子方程式 ；
（3）操作I包括蒸发浓缩、 等操作，温度应该控制在 C左右；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为 、 、洗涤、干燥；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是 ；干燥时采用晾干，不用加热烘干的原因是 。
（5）取样检验是为了确认Fe3+是否除净。有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液； 方案二：纸层析→喷KSCN溶液；
①你认为上述两种方案设计更合理的是 ；
②指出你认为不合理方案存在的问题是 。
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