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“西氣東輸”是西部開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)工程，這里的氣是指天然氣，其主要成分是甲烷。工業(yè)上將碳與水在高溫下反應(yīng)制得水煤氣，水煤氣的主要成分是CO和H₂，二者的體積比為1∶1。已知1mol CO氣體完全燃燒生成CO₂氣體放出283kJ熱量：1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出286kJ熱量；1mol CH₄氣體完全燃燒生成CO₂氣體和液態(tài)水放出890kJ熱量。

（1）寫出氫氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式 　　　　　　　　　　　　　　　　

（2）若1mol CH₄氣體完全燃燒生成CO₂氣體和水蒸氣，放出的熱量　　 890kJ

（填＞、＝、＜）

（3）忽略水煤氣中其他成分，相同狀況下若得到相等的熱量，所需水煤氣與甲烷的體積比約為　　　　　 ；燃燒生成的CO₂的質(zhì)量比約為　　　　 。（最簡(jiǎn)整數(shù)比）

（4）關(guān)于用水制取氫氣，以下研究方向正確的是　　　　 。

A．構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可以研究在不分解水的前提下，使水中的氫成為能源

B．設(shè)法聚集太陽(yáng)光產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣

C．尋找高效催化劑，使水較容易分解

D．尋找和制造特殊的化學(xué)物質(zhì)，用于開(kāi)發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氫氣

（20分）A物質(zhì)是實(shí)驗(yàn)室一種無(wú)色有毒的揮發(fā)性液體，由X、Y兩種短周期元素組成。A在空氣中極易著火生成B氣體和C氣體；A不溶于水，但加熱到423K可以和水反應(yīng)，生成B氣體和D氣體，D只含兩種元素，其中一種是Y。在交流放電的情況下，分解生成E氣體、F固體兩種物質(zhì)，E物質(zhì)和B化學(xué)式量幾乎相等，含Y元素約72.7%；F是環(huán)狀單質(zhì)分子，具有冠狀結(jié)構(gòu)，易溶于A，F(xiàn)的式量約是C的4倍。E可在液氮條件下與HBr于77K生成含雙鍵結(jié)構(gòu)的物質(zhì)G，冷卻至室溫可得G的環(huán)狀三聚體H。

6-1  寫出A、B、C、D、E、F、G、H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

6-2  用X射線衍射法測(cè)得F的晶體為正交晶系，晶胞參數(shù)a＝1048pm，b＝1292pm，c＝2455pm。已知該物質(zhì)的密度為2.07g?cm^－3。計(jì)算每個(gè)晶胞中F分子的數(shù)目。

6-3  自發(fā)現(xiàn)富勒烯以來(lái)，其神奇的結(jié)構(gòu)和性能引起了人們對(duì)碳原子團(tuán)簇廣泛和深入的研究。除了碳原子團(tuán)簇之外，其它元素的原子團(tuán)簇是否也具有類似碳原子團(tuán)簇的奇異的特性，這是個(gè)十分有趣的研究課題。F物質(zhì)有很多同分異構(gòu)體，在實(shí)驗(yàn)手段受到各種條件的限制時(shí)，理論研究是一種重要的補(bǔ)充。廈門大學(xué)化學(xué)系對(duì)F物質(zhì)的原子團(tuán)簇進(jìn)行了理論計(jì)算，發(fā)現(xiàn)除了冠狀結(jié)構(gòu)外還有多種結(jié)構(gòu)。其中一種X具有2次對(duì)稱軸，以及兩個(gè)包含對(duì)稱軸的對(duì)稱面，一配位和三配位原子數(shù)目相等；另外一種Y是一種椅式結(jié)構(gòu)原子團(tuán)簇增加2個(gè)原子形成，也具有二次對(duì)稱軸，對(duì)稱面和對(duì)稱軸垂直。請(qǐng)畫出這兩種結(jié)構(gòu)的原子團(tuán)簇。

6-4  五氟化砷AsF₅（2.93g）和上述物質(zhì)F（0.37g）用四氮化四硫S₄N₄（0.53g）在液態(tài)SO₂溶劑中發(fā)生完全的反應(yīng)，溶劑和揮發(fā)性產(chǎn)物被泵抽出后得黃色固體殘留物L(fēng)（3.08g），分析J知其含有：As 28.04%，F(xiàn) 42.70%，N 5.25%，經(jīng)分析L是離子化合物，陰離子為正八面體結(jié)構(gòu)，陽(yáng)離子為兩種元素組成，結(jié)構(gòu)是直線形。固體L（0.48g）溶于液態(tài)二氧化硫，和疊氮化銫Cs^＋N₃^－（0.31g）完全反應(yīng)，收集應(yīng)釋放出得氮?dú)庥?6.5kPa、298K為67.1cm³。反應(yīng)混合物過(guò)濾得難溶藍(lán)黑色纖維狀固體J（0.16g）。分析J知其含有2種元素，其中含N 30.3%。紅外光譜、X射線粉末衍射結(jié)果表明抽出SO₂后殘留物是六氟砷（V）酸銫。

（1）L的實(shí)驗(yàn)式是什么？

（2）提出L的結(jié)構(gòu)式；

（3）寫出配平的生成L的方程式；

（4）1mol L發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí)生成氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量；

（5）J的化學(xué)式；

（6）寫出n mol L生成J的普遍離子方程式。

(A)【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

有A、B、C、D、E、F六種元素，B原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿，A⁺比B原子形成的離子少一個(gè)電子層；C原子的p軌道半充滿，形成的氫化物的沸點(diǎn)是同主族元素的氫化物中最低的；D和E是位于同一主族的短周期元素，E元素的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)的代數(shù)和為零，E在其最高價(jià)氧化物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46.67%；F元素的核電荷數(shù)為26。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)A元素位于元素周期表中第_________周期第_________族；F元素基態(tài)原子形成的+2價(jià)陽(yáng)離子的電子排布式為_(kāi)________。

(2)C與B形成的CB₃分子中C原子的雜化方式是_______，其分子的空間形狀是_______。

(3)另一元素X與A同主族，其第一電離能小于A，晶體XB與AB熔點(diǎn)較高的是_________，其理由是_______________________________________________________________。

(4)1 mol ED晶體中含有的E—D共價(jià)鍵的數(shù)目是_________。

(B)【實(shí)驗(yàn)化學(xué)】

阿司匹林(乙酰水楊酸)是由水楊酸和乙酸酐合成的：

在生成乙酰水楊酸的同時(shí)，水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應(yīng)，生成少量聚合物(副產(chǎn)物)。合成乙酰水楊酸的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①向150 mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸，振蕩，待其溶解后，控制溫度在85—90 ℃條件下反應(yīng)5—10 min，然后冷卻，即有乙酰水楊酸晶體析出。

②減壓過(guò)濾，用濾液淋洗錐形瓶，直至所有晶體收集到布氏漏斗中。抽濾時(shí)用少量冷水洗滌晶體幾次，繼續(xù)抽濾，盡量將溶劑抽干。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上，在空氣中風(fēng)干。

③將粗產(chǎn)品置于100 mL燒杯中，攪拌并緩慢加入25 mL 飽和碳酸氫鈉溶液，加完后繼續(xù)攪拌2—3 min，直到?jīng)]有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生為止。過(guò)濾，用5—10 mL蒸餾水洗滌沉淀。合并濾液于燒杯中，不斷攪拌，慢慢加入15 mL 4 mol·L^-1鹽酸，將燒杯置于冰水中冷卻，即有晶體析出。抽濾，用冷水洗滌晶體1—2次，再抽干水分，即得產(chǎn)品。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)第①步中，要控制溫度在85—90 ℃，應(yīng)采用的加熱方法是___________，用這種方法加熱需要的玻璃儀器有___________。

(2)在第②步中，用冷水洗滌晶體，其目的是_________________________________________、__________________________________________。

(3)在第③步中，加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是___________________________________，加入鹽酸的作用是________________________________________。

(4)如何檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否混有水楊酸？___________________________________________

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