题目内容
甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素．甲、丙处于同一主族，丙、丁、戊处于同一周期，戊的负一价阴离子与丙的阳离子差8个电子。甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；戊的单质与X反应能生成乙的单质，同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1mol/L的Y溶液pH＞1；丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L也能与Z的水溶液反应生成盐N；丙、戊可组成化合物M。请回答下列问题：
（1）戊离子的结构示意图为 。
（2）写出由甲乙两元素形成的化合物中，既含有极性键又含有非极性键的物质的结构式 ，该物质与空气在碱性条件下可构成燃料电池，该电池放电时，负极的反为 。
（3）戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2：4，反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为 。
（4）写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式 。
（5）按如图电解M的饱和溶液:
写出该电解池中发生反应的总反应方程式 。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到得现象是 。
（1）
（2）
N2H4+4OH--4e-=N2↑+2H2O
（3）2：3
（4）AlO2-+H++H2O═Al(OH)3↓
（5）2NaCl+H2O
NaClO+H2↑ 溶液变红后褪色
解析
某金属（A）在TK以下晶体的基本结构单元如左下图所示，T K以上转变为右下图所示结构的基本结构单元，在两种晶体中最邻近的A原子间距离相同
（1）在T K以下的纯A晶体中，与A原子等距离且最近的A原子数为______个；在T K以上的纯A晶体中，与A原子等距离且最近的A原子数为___________；
（2）纯A晶体在晶型转变前后，二者基本结构单元的边长之比为（TK以上与TK以下之比）___________。
（3）左上图的的堆积方式为 ， TK以下经测定其结构和性质参数如下表所示
| 金属 | 相对原子质量 | 分区 | 原子半径/pm | 密度/g·㎝-3 | 原子化热/kJ·mol-1 |
| Na | 22.99 | s区 | 186 | 0.960 | 108.4 |
| A | 60.20 | d区 | r | 7.407 | 7735 |
。
（已知
，7.407≈
,1pm=10
m） (14分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种第三周期元素，其单质及其化合物的性质或结构信息如下表所述。
| 元素 | A | B | C | D |
| 性质 结构 信息 | 工业上常用电解熔融AD2制取A的单质。 | B的最外层电子数比最内层电子数多1。 | C的最高价氧化物的水化物经聚合、脱水，可作袋装食品干燥剂。 | D的一种气态氧化物甲对空气的相对密度为3，它溶于水得到单一溶质的弱酸性溶液(有漂白性)，该溶液光照后酸性增强。 |
(1)工业上制取A的单质的化学方程式： 。
(2)在25oC、10l kPa下，已知13.5g的B的固体单质在D的气体单质中完全燃烧后恢复至原状态，放热419 kJ，该反应的热化学方程式是 。
(3)Sn与元素C同主族，周期数比元素C的大2．则Sn的原子序数为 ；配制SnCl2溶液时需用盐酸溶解其晶体，其目的是 。
(4)甲中各原子都满足8电子稳定结构，其电子式为 ；甲溶于水后光照一段时间溶液酸性增强的原因(用离子方程式表示) 。
(5)将A的单质、B的单质棒用导线连接后插入稀NaOH溶液中。写出负极反应的电极方程式 。
（12分）甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律，以及影响化学反应速率的因素。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并做出评价。
实验室提供的试剂：锌块、锌粉、铁条、铁粉、铜条、NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水、1mol/L盐酸、3mol/L的盐酸
（1）探究同主族元素性质的递变规律
①写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式
②【评价】甲同学设计的实验方案的合理性是___________（填序号）
A. 非常合理 B. 部分合理 C. 完全不合理
③【补充和完善】上一题②中若选A，则此项不用再作答，若选B或C，则完成实验还需要的试剂是___________。
（2）探究影响化学反应速率的因素
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验依据和结论 |
 3mL1mol/L 3mL3mol/L 盐酸 盐酸 （金属质量相同，盐酸均过量） | 均有气体生成，锌粉先消失，锌块后消失 | 因为乙试管中的反应更快，所以反应物浓度越大，反应速率越快。 |
（3）请你利用原电池原理，设计实验，比较铜和铁的金属活动性。画出实验装置图，标出正负极、电子流动方向，写出电极反应式。
下表中列出五种短周期元素A、B、C、D、E的信息，请推断后回答：
| 元素 | 有 关 信 息 |
| A | 元素主要化合价为-2，原子半径为0.074 nm |
| B | 所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
| C | 原子半径为0.102 nm，其单质为黄色晶体，可在A的单质中燃烧 |
| D | 最高价氧化物的水化物能按1︰1电离出电子数相等的阴、阳离子 |
| E | 原子半径为0.075 nm，最高价氧化物的水化物可与其氢化物形成一种盐X |
（1）写出C元素在周期表中的位置 ，写出D元素最高价氧化物的水化物电子式 ；
（2）写出B单质与水反应的离子方程式 ；
（3）元素A和D形成的某种化合物可作为呼吸面具中氧气的来源，写出得到氧气反应的主要化学方程式 ；
（4）X的水溶液显 （填“酸”、“碱”或“中”）性，用离子方程式解释其原因是 ；
（5）已知E元素的某种氢化物Y与A2的摩尔质量相同，Y与空气组成的燃料电池中，电解质溶液是30％的KOH溶液，该电池放电时正极的电极反应式为 ；
（6）若使用Y—空气燃料电池精炼铜，当得到精铜80 g时，燃料电池中转移的电子数为 NA。
元素的性质在元素周期表中按其排列呈现一定的规律。下表为元素周期表中部分元素，根据要求回答下列问题：
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge |
（1）在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有 （填元素名称）。
（2）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域：s区、p区、d区、ds区和f区，以上12种元素分别属于s区、d区、ds区和p区，则属于s区的元素有 种，属于d区的元素有 种。
（3）铜晶胞是面心立方结构。其空间利用率为 （用含“π”和“
”的式子表示，不必算结果） 