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“西氣東輸”是西部開發(fā)的重點工程，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的質量比約為　　　　 。（最簡整數(shù)比）

（4）關于用水制取氫氣，以下研究方向正確的是　　　　 。

A．構成水的氫和氧都是可以燃燒的物質，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．設法聚集太陽光產生高溫，使水分解產生氫氣

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物質，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取氫氣

（20分）A物質是實驗室一種無色有毒的揮發(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，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，E物質和B化學式量幾乎相等，含Y元素約72.7%；F是環(huán)狀單質分子，具有冠狀結構，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生成含雙鍵結構的物質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的結構簡式。

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

6-3  自發(fā)現(xiàn)富勒烯以來，其神奇的結構和性能引起了人們對碳原子團簇廣泛和深入的研究。除了碳原子團簇之外，其它元素的原子團簇是否也具有類似碳原子團簇的奇異的特性，這是個十分有趣的研究課題。F物質有很多同分異構體，在實驗手段受到各種條件的限制時，理論研究是一種重要的補充。廈門大學化學系對F物質的原子團簇進行了理論計算，發(fā)現(xiàn)除了冠狀結構外還有多種結構。其中一種X具有2次對稱軸，以及兩個包含對稱軸的對稱面，一配位和三配位原子數(shù)目相等；另外一種Y是一種椅式結構原子團簇增加2個原子形成，也具有二次對稱軸，對稱面和對稱軸垂直。請畫出這兩種結構的原子團簇。

6-4  五氟化砷AsF₅（2.93g）和上述物質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，溶劑和揮發(fā)性產物被泵抽出后得黃色固體殘留物L（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構，陽離子為兩種元素組成，結構是直線形。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，收集應釋放出得氮氣于66.5kPa、298K為67.1cm³。反應混合物過濾得難溶藍黑色纖維狀固體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射線粉末衍射結果表明抽出SO₂后殘留物是六氟砷（V）酸銫。

（1）L的實驗式是什么？

（2）提出L的結構式；

（3）寫出配平的生成L的方程式；

（4）1mol L發(fā)生轉化時生成氮氣的物質的量；

（5）J的化學式；

（6）寫出n mol L生成J的普遍離子方程式。

(A)【物質結構與性質】

有A、B、C、D、E、F六種元素，B原子得到一個電子后3p軌道全充滿，A⁺比B原子形成的離子少一個電子層；C原子的p軌道半充滿，形成的氫化物的沸點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元素的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為零，E在其最高價氧化物中的質量分數(shù)為46.67%；F元素的核電荷數(shù)為26。

請回答下列問題：

(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價陽離子的電子排布式為_________。

(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熔點較高的是_________，其理由是_______________________________________________________________。

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

(B)【實驗化學】

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，水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應，生成少量聚合物(副產物)。合成乙酰水楊酸的實驗步驟如下：

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5—10 min，然后冷卻，即有乙酰水楊酸晶體析出。

②減壓過濾，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。然后將粗產品轉移至表面皿上，在空氣中風干。

③將粗產品置于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)]有二氧化碳氣體產生為止。過濾，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，即得產品。

請回答下列問題：

(1)第①步中，要控制溫度在85—90 ℃，應采用的加熱方法是___________，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)如何檢驗產品中是否混有水楊酸？___________________________________________

____________________________________________________________________。