【化學(xué)–選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）
X、Y、Z、W四種元素原子序數(shù)依次增大且均小于36。 Z基態(tài)原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍，Y基態(tài)原子是同周期元素中未成對(duì)電子數(shù)最多的原子，X分別與Y、Z元素組合均可形成10電子微粒, W基態(tài)原子有10個(gè)價(jià)電子�；卮鹣铝袉�(wèn)題（以下問(wèn)題均以推知元素符號(hào)作答）：
（1）若 YX₃與X₂Z﹑YX₂^－與ZX^－﹑Y^3－與Z^2－性質(zhì)相似，請(qǐng)寫(xiě)出Mg(YX₂)₂在一定條件下分解的化學(xué)反應(yīng)方程式
⑵已知0℃時(shí)X₂Z的密度為a g/cm³，其晶胞中X₂Z分子的空間排列方式與金剛石晶胞類(lèi)似，相似的原因是                         。兩個(gè)X₂Z分子間的最近距離為 pm(用a和N_A表示)。 已知X₂Y的升華熱是51 kJ/mol，除氫鍵外，X₂Z分子間還存在范德華力（11 kJ/mol），則X₂Z晶體中氫鍵的“鍵能”是     kJ/mol。
⑶ WZ是一種功能材料，已被廣泛用于電池電極、催化劑、半導(dǎo)體、玻璃染色劑等方面。工業(yè)上常以W(YZ₃)₂·6X₂Z和尿素［CO(NH₂)₂］為原料制備。
①W²⁺的基態(tài)核外電子排布式為                  ，其核外電子有      種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
②尿素分子中碳原子的雜化方式為        ，1 mol尿素分子中含有的σ鍵數(shù)為      。
③YZ₃^－的空間構(gòu)型             。
④WZ晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，但天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種WZ晶體中就存在如圖所示的缺陷：一個(gè)W²⁺空缺，另有兩個(gè)W²⁺被兩個(gè)W³⁺所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中W和Z的比值卻發(fā)生了變化。經(jīng)測(cè)定某樣品中W³⁺與W²⁺的離子數(shù)之比為6∶91。若該晶體的化學(xué)式為W_xZ，則x=       。

 

請(qǐng)從給出的3道化學(xué)題中任選一題做答

1.［化學(xué)——選修化學(xué)與技術(shù)］

請(qǐng)回答氯堿工業(yè)中的如下問(wèn)題：

(1)氯氣、燒堿是電解食鹽水時(shí)按照固定的比率k(質(zhì)量比)生成的產(chǎn)品。理論上k__________(要求計(jì)算表達(dá)式和結(jié)果)；

(2)原料粗鹽中常含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用。精制時(shí)，粗鹽溶于水過(guò)濾后，還要加入的試劑分別為①Na₂CO₃、②HCl(鹽酸)、③BaCl₂，這3種試劑添加的合理順序是_________(填序號(hào))；

(3)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上。在這種工藝設(shè)計(jì)中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽(yáng)離子通過(guò)。

①圖中X、Y分別是_________、_________(填化學(xué)式)，分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%與b%的大小_________；

②分別寫(xiě)出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)

正極：_________；負(fù)極：_________；

③這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié)(電)能之處在于(寫(xiě)出2處)

___________________________、___________________________。

2.［化學(xué)——選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］

已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。X跟Y可形成化合物X₂Y₃，Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為_(kāi)________，該元素的符號(hào)為_(kāi)________；

(2)Y元素原子的價(jià)層電子的軌道表示式為_(kāi)________，該元素的名稱(chēng)是_________；

(3)X與Z可形成化合物XZ₃，該化合物的空間構(gòu)型為_(kāi)_______________________；

(4)已知化合物X₂Y₃在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ₃，產(chǎn)物還有ZnSO₄和H₂O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________；

(5)比較X的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物穩(wěn)定性、沸點(diǎn)高低并說(shuō)明理由____________________________________。

3.［化學(xué)——選修有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)］

A～J均為有機(jī)化合物，它們之間的轉(zhuǎn)化如下圖所示：

 
實(shí)驗(yàn)表明：

①D既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣；

②核磁共振氫譜表明F分子中有三種氫，且其峰面積之比為1∶1∶1；

③G能使溴的四氯化碳溶液褪色；

④1 mol J與足量金屬鈉反應(yīng)可放出22.4 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題：

(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)________(不考慮立體異構(gòu))，由A生成B的反應(yīng)類(lèi)型是_________反應(yīng)；

(2)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________________________；

(3)由E生成F的化學(xué)方程式為_(kāi)___________，E中的官能團(tuán)有____________(填名稱(chēng))，與E具有相同官能團(tuán)的E的同分異構(gòu)體還有____________(寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，不考慮立體異構(gòu))；

(4)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___________________________________；

(5)由I生成J的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。