21．【化学–选修3：物质结构与性质】（15分）X 、Y 、Z 、W 四种元素原子序数依次增大且均小于36。
Z 基态原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y 基态原子是同周期元素中未成对电子数最多的原子，X 分别与Y 、Z 元素组合均可形成10电子微粒, W 基态原子有10个价电子。
回答下列问题（以下问题均以推知元素符号作答）：（1）若 YX 3与X 2Z ﹑YX 2－与ZX －﹑Y 3－与Z 2－性质相似，请写出Mg(YX 2)2在一定条件下分解的化学反应方程式 ⑵已知0℃时X 2Z 的密度为a g/cm 3，其晶胞中X 2Z 分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，相似的原因是 。
两个X 2Z 分子间的最近距离为 pm(用a 和N A 表示)。
已知X 2Y 的升华热是51 kJ/mol ，除氢键外，X 2Z 分子间还存在范德华力（11 kJ/mol ），则X 2Z 晶体中氢键的“键能”是 kJ/mol 。
⑶ WZ 是一种功能材料，已被广泛用于电池电极、催化剂、半导体、玻璃染色剂等方面。
工业上常以W(YZ 3)2·6X 2Z 和尿素［CO(NH 2)2］为原料制备。
①W 2+的基态核外电子排布式为 ，其核外电子有 种运动状态。
②尿素分子中碳原子的杂化方式为 ，1 mol 尿素分子中含有的σ键数为 。
③YZ 3－的空间构型 。
④WZ 晶体的结构与NaCl 相同，但天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种WZ 晶体中就存在如图所示的缺陷：一个W 2+空缺，另有两个W 2+被两个W 3+所取代。
其结果晶体仍呈电中性，但化合物中W 和Z 的比值却发生了变化。
经测定某样品中W 3+与W 2+的离子数之比为6∶91。
若该晶体的化学式为W x Z ，则x= 。
【答案】（15分）（1）3 Mg(NH 2)2==Mg 3N 2+4NH 3↑ （2分）（2） 水中的O 和金刚石中的C 都是sp 3杂化，且水分子间的氢键具有方向性，每个水分子可与相邻的4个水分子形成氢键（2分）314443AaN ×1010（2分） 20（1分） （3）①1s 22s 22p 63s 23p 63d 8（2分） 26 （1分）②sp 2杂化（1分） 7N A （1分） ③平面三角（1分） ④ （2分）22．（12分）【化学—物质结构与性质】已知：G 、Q 、R 、T 、X 、Y 、Z 都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。
G 的简单阴离子最外层有2个电子，Q 原子最外层电子数是内层电子数的两倍，X 元素最外层电子数与最内层电子数相同；T 2R 的晶体类型是离子晶体，Y 原子基态3p 原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于分子晶体；在元素周期表中Z 元素位于第11列。
回答下列问题：（1）Z +的核外外围电子排布式是_________________________________________________。
（2）X 以及与X 左右相邻的两种元素，其第一电离能由由大到小的顺序为____________(填元素符号)。
（3）Q 元素最高价氧化物的水化物分子中，Q 原子采取________杂化，写出与QR 2互为等电子体的一种分子的化学式：____________________。
（4）分子式为G 2R 、G 2Y 的两种物质中一种更稳定，原因是________________________；Q 的氯化物、T 的氯化物、X 的氯化物的熔点由低到高的顺序是___（填化学式）。
（5）据报道，由Q、X、Z三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如下图所示。
晶体中距每个X原子周围距离最近的Q原子有【答案】（1） 3d10 (2分)（2） Mg> Al > Na (2分)（3） sp2N2O(或CS2等)（各1分)（4） O的非金属性比S强(或H2O的键能比H2S大)(2分) CCl4 < NaCl < MgCl2 (2分)（5） 2(2分)23．今有a X、b Y、c Z三种元素。
已知：①各原子序数a、b、c均小于20且a＋b＋c＝25；②元素Y的原子外围电子构型为ns2np n＋2；③X和Y在不同条件下可形成X2Y和X2Y2两种化合物，Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY2两种化合物；④Z的硫化物的相对分子质量与Z的氯化物的相对分子质量之比为38∶77，据上可推知：（1）X________，Y________，Z________（写元素符号）。
（2）X2Y2是________晶体，构成晶体的微粒是________，该晶体中含有________（填其微粒间作用）。
（3）Z的硫化物和氯化物的分子空间构型分别是__________、________，其中Z原子分别以________、________杂化轨道成键，按照成键方式来分类，Z的硫化物中的共价键类型和数目是___________________________________。
【答案】（1）Na O C（2）离子Na＋、O22－离子键、非极性键（3）直线形正四面体形sp1sp32个σ键和2个π键24．（14分）甲、乙、丙是常见的三种物质，它们之间有如图所示的转化关系。
根据要求回答问题：I、已知：甲是常见单质，丙为氢气。
（1）若乙为氧化物且有磁性，则乙发生铝热反应的化学方程式为。
（2）若甲为碳，则产物乙、丙可合成甲醇。
①已知：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋kJ·mol－1CH4(g)＋H2O(g)CH3OH(g)＋H2(g) ΔH＝＋kJ·mol－1写出气体乙与气体丙反应生成CH3OH(g)的热化学方程式：__________________。
②乙和丙合成甲醇的反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表。
则T1______ T2（填“>”、“<”、“=”）。
③乙可做某碱性燃料电池的燃料，该电池的负极反应式为_________________。
II、已知：甲是由两种短周期元素组成的化合物，丙的水溶液显碱性。
（3）若构成甲的阴、阳离子个数比为2:3，丙是气体。
则构成甲的阴、阳离子半径大小关系为（用具体的微粒表示）。
（4）若乙是O2，则甲的一种重要用途是；产物丙与Cl2按2:1（物质的量）反应得到丁溶液，丁溶液中阴离子浓度从大到小的顺序是。
【答案】（1）3Fe3O4+8Al=2O3（2）①CO(g)+2H2(g)=CH3OH △H=-129 kJ·mol-1,② < ③CO-2e－+4OH－=CO32- +2H2O（3）N>Mg(4)生氧剂或漂白剂 C(Cl－)>C(ClO－)>C(OH－)25．（9分）已知物质A、B、C、D、E是由短周期元素构成的单质或化合物，它们可发生如图所示的转化关系：（1）若条件①为点燃，目前60%的B都是从海水中提取的，气体D可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，写出C与H2O反应的化学方程式_____________。
将气体D作为燃料电池的燃料源可以制成D—空气燃料电池系统，总反应式为：D+O2 A+H2O（未配平），写出此碱性燃料电池的负极反应式：________________。
（2）若条件①为加热，E是一种两性氢氧化物，气体D是一种有臭鸡蛋气味的气体，其水溶液是还原性酸，则C为____________（写化学式）。
（3）若条件①为常温，B和D为同种无色气体，常温下E的浓溶液可以使Fe钝化，写出少量Fe粉与E的稀溶液反应的离子方程式：_________________________________。
已知常温下1molC与H2O反应生成气体D和E溶液放出46kJ热量,写出C与水反应生成D和E的热化学方程式：________________________。
【答案】（9分）(1) Mg3N2+6H2O＝3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑(2分) ；2NH3 - 6e-+6OH-＝N2+6H2O (2分)(2) Al2S3（1分;(3) Fe + 4H+ + NO3—＝Fe3+ + NO↑+ 2H2O；（2分）3NO2(g)+ H2O (l)＝2HNO3(aq)+ NO(g) △H＝－138KJ/mol (2分)26．(12分)下图是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图，有些反应中的部分物质被略去。
反应①常被应用于野外焊接钢轨，②是工业上重要的反应之一。
请回答下列问题：（1）H中含有的化学键类型是________________________。
（2）上述框图所示的反应中，既属于化合反应，又属于氧化还原反应的反应共有______个；反应③的离子方程式____________________________。
（3）25℃时，以Pt为电极电解含有少量酚酞的F的饱和溶液，若在溶液变红的一极收集到0．2 g气体，则此时溶液的pH是_______(假设溶液的体积为2 L且不考虑电解后溶液体积的变化)。
（4）J溶液显_______(填“酸”、“碱”或“中”)性，原因是_________________________。
(用离子方程式表示)【答案】（12分）（1）共价键、离子键（2分）（2）3（2分）；Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-（2分）（3）13（2分）（4）酸（2分）； Fe3++3H2O Fe(OH)3+ 3 H+（2分）27．(14分)如下图中A～J分别代表有关反应中的一种中学化学常见单质或化合物,其中B、C、D、I均为无色气体，G为白色沉淀。
(部分产物和反应条件已略去)（1）若A加热后得到等物质的量的B和C，则A的化学式为。
（2）实验室检验B的方法是。
（3）写出上述由I生成J的化学方程式：。
（4）写出C和少量Na[Al(OH)4]溶液反应的离子方程式：。
（5）若实验室要制备纯净的物质C(可含水蒸气)所需试剂最好选择 (填代号)。
A．石灰石 B．稀硝酸 C．稀硫酸 D．稀盐酸 E．纯碱所需气体发生装置是(填代号)；所选装置中涉及的玻璃仪器的名称为________________________。
【答案】(14分) （1） NH 4HCO 3（2）用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近,若出现白烟,证明是NH 3或用湿润的红色石蕊试纸靠近,若试纸变蓝,证明是NH 3（3）4NO+3O 2+2H 2O4HNO 3（4）CO 2+[Al(OH)4]-Al(OH)3↓+ HCO 3-（5）C 、E A 分液漏斗、圆底烧瓶28．（10分）K 2EO 4（E 代表某种元素）在工业上有重要的应用，以下是制备该物质的工艺流程图：已知：A 和C 是由同一主族元素组成的化合物，x 是工业上制D 的重要原料。