Question

A． A、B、C、D、E、F為原子序數依次增大的短周期主族元素。 A、F原子的最外層電子數均等于其周期序數，F原子的電子層數是A的3倍；B原子核外電子分處3個不同能級，且每個能級上排布的電子數相同；A與C形成的最簡單分子為三角錐形；D原子p軌道上成對電子數等于未成對電子數；E原子核外每個原子軌道上的電子都已成對，E電負性小于F。
⑴寫出B的基態原子的核外電子排布式     。
⑵A、C形成的最簡單分子極易溶于水，其主要原因是     ；與該最簡單分子互為等電子體的陽離子為     。
⑶比較E、F的第一電離能：E   F（選填“＞”或“＜”）。
⑷BD₂在高溫高壓下所形成的晶胞如右圖所示。該晶體的類型屬于    （選填“分子”、“原子”、“離子”或“金屬”）晶體，該晶體中B原子的雜化形式為    。

⑸光譜證實單質F與強堿性溶液反應有[F(OH)₄]^—生成，則[F(OH)₄]^—中存在   。
a．共價鍵     b．非極性鍵     c．配位鍵     d．σ鍵     e．π鍵
B．某研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應的氣體產物成分進行研究。
⑴提出假設 ①該反應的氣體產物是CO₂。
②該反應的氣體產物是CO。
③該反應的氣體產物是      。
⑵設計方案 如圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應，測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比。

⑶查閱資料
氮氣不與碳、氧化鐵發生反應。實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉（NaNO₂）飽和溶液混合加熱反應制得氮氣。
請寫出該反應的離子方程式：      。
⑷實驗步驟
①按上圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性，稱取3.20g氧化鐵、2.00g碳粉混合均勻，放入48.48g的硬質玻璃管中；
②加熱前，先通一段時間純凈干燥的氮氣；
③停止通入N₂后，夾緊彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水（足量）變渾濁；
④待反應結束，再緩緩通入一段時間的氮氣。冷卻至室溫，稱得硬質玻璃管和固體總質量為52.24g；
⑤過濾出石灰水中的沉淀，洗滌、烘干后稱得質量為2.00g。
步驟②、④中都分別通入N₂，其作用分別為       。
⑸數據處理
試根據實驗數據分析，寫出該實驗中氧化鐵與碳發生反應的化學方程式：
        。
⑹實驗優化 學習小組有同學認為應對實驗裝置進一步完善。
①甲同學認為：應將澄清石灰水換成Ba(OH)₂溶液，其理由是    。
②從環境保護的角度，請你再提出一個優化方案：        。

Answer 1

A．⑴1s²2s²2p²  ⑵NH₃與H₂O間能形成氫鍵  H₃O⁺ ⑶＞ ⑷原子  sp³ ⑸acd
（第⑷小題每空1分，其余每空2分，共12分）
B．⑴CO₂、CO的混合物 ⑶NH₄⁺+NO₂^—N₂↑+2H₂O
⑷步驟②中是為了排盡空氣；步驟④是為了趕出所有的CO₂，確保完全吸收
⑸2C+Fe₂O₃2Fe+CO↑+CO₂↑
⑹①Ba(OH)₂溶解度大，濃度大，使CO₂被吸收的更完全；M (BaCO₃)＞M(CaCO₃)，稱量時相對誤差小。
②在尾氣出口處加一點燃的酒精燈或增加一尾氣處理裝置
（每空2分，共12分）

解析