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（12分）本題包括A、B兩小題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選定其中一題，并在相應的答題區域內作答。若兩題都做，則按A題評分。

A．《物質結構與性質》2010年上海世博會場館，大量的照明材料或屏幕都使用了發光二極管（LED）。目前市售LED品片，材質基本以GaAs（砷化鎵）、AlGaInP（磷化鋁鎵銦）、InGaN（氮化銦鎵）為主。砷化鎵的品胞結構如圖10。試回答：

圖10

（1）鎵的基態原子的電子排布式是              。

（2）砷化鎵品胞中所包含的砷原子（白色球）個數為           ，與同一個鎵原子相連的砷原子構成的空間構型為               。

（3）下列說法正確的是             （填字母）。

A．砷化鎵品胞結構與NaCl相同

B．第一電離能：As>Ga 

C．電負性：As>Ga

D．砷化鎵晶體中含有配位鍵

E．GaP與GaAs互為等電子體

（4）N、P、As處于同一主族，其氫化物沸點由高到低的順序是              。

（5）砷化鎵可由（CH₃）₃Ga和AsH₃在700℃時制得。（CH₃）₃Ga中鎵原子的雜化方式

為                。

B．《實驗化學》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11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。

圖11

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：                              。

（12分）本題包括A、B兩小題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選定其中一題，并在相應的答題區域內作答。若兩題都做，則按A題評分。

A．《物質結構與性質》2010年上海世博會場館，大量的照明材料或屏幕都使用了發光二極管（LED）。目前市售LED品片，材質基本以GaAs（砷化鎵）、AlGaInP（磷化鋁鎵銦）、InGaN（氮化銦鎵）為主。砷化鎵的品胞結構如圖10。試回答：

圖10

（1）鎵的基態原子的電子排布式是               。

（2）砷化鎵品胞中所包含的砷原子（白色球）個數為            ，與同一個鎵原子相連的砷原子構成的空間構型為               。

（3）下列說法正確的是              （填字母）。

A．砷化鎵品胞結構與NaCl相同

B．第一電離能：As>Ga 

C．電負性：As>Ga

D．砷化鎵晶體中含有配位鍵

E．GaP與GaAs互為等電子體

（4）N、P、As處于同一主族，其氫化物沸點由高到低的順序是               。

（5）砷化鎵可由（CH₃）₃Ga和AsH₃在700℃時制得。（CH₃）₃Ga中鎵原子的雜化方式

為                 。

B．《實驗化學》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11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。

圖11

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：                              。

(1)提出假設：該反應的氣體產物全部是二氧化碳(CO₂)。

(2)設計方案：將一定量的氧化鐵與炭粉的混合物在隔絕氧氣的條件下完全反應(如下圖)，測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比。

實驗裝置

(3)查閱資料：N₂不與炭粉以及氧化鐵發生反應，可用于隔絕氧氣進行反應。

(4)實驗操作：

①稱取5.2 g氧化鐵與炭粉的混合粉末，放入48.48 g的玻璃管中，按上圖連接后必不可少的實驗操作為___________________________________________________。

②加熱前，先通一段時間純凈、干燥的氮氣，其目的是_____________________________。

③夾緊T處彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁，該現象說明_____________________。

④完全反應后，冷卻至室溫，稱得玻璃管和固體的總質量為52.24克。

(5)數據處理：經計算，參加反應的碳元素質量為0.48克，氧元素質量為0.96克。

(6)得出結論：根據數據處理結果，反應生成的氣體為CO和CO₂，而且同條件下體積比為1:1，原假設不成立，理由為__________________________________________________。

(7)該實驗反應的化學方程式為_________________________________________________。

分類法是學習化學常用的方法。下列分類方法不正確的是（  ）
①根據元素原子最外層電子數的多少將元素分為金屬元素和非金屬元素
②根據物質在常溫下的狀態，可以從硅、硫、銅、鐵、氮氣中選出氮氣
③根據組成元素的種類，將純凈物分為單質和化合物
④根據酸分子中含有的氫原子個數，將酸分為一元酸、二元酸和多元酸
⑤根據氧化物中是否含有金屬元素，將氧化物分為堿性氧化物、酸性氧化物
⑥根據鹽在水中的溶解度，將鹽分為硫酸鹽、碳酸鹽、鉀鹽和銨鹽

(1)假設該反應的氣體產物全部是二氧化碳。

(2)設計方案：將一定量氧化鐵在隔絕氧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。

(3)查閱資料：氮氣不與炭、氧化鐵發生反應，可用來隔絕氧氣。

(4)實驗：

(5)數據處理：經計算，參加反應的碳元素質量為_________g,氧元素質量為____________g。

(6)結論：根據數據處理結果，得出原假設不成立，理由是_____________________________。