（12分）本題包括A、B兩小題，分別對(duì)應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修模塊的內(nèi)容。請(qǐng)選定其中一題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若兩題都做，則按A題評(píng)分。

A．《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》2010年上海世博會(huì)場(chǎng)館，大量的照明材料或屏幕都使用了發(fā)光二極管（LED）。目前市售LED品片，材質(zhì)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(jié)構(gòu)如圖10。試回答：

圖10

（1）鎵的基態(tài)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(gè)數(shù)為           ，與同一個(gè)鎵原子相連的砷原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為               。

（3）下列說(shuō)法正確的是             （填字母）。

A．砷化鎵品胞結(jié)構(gòu)與NaCl相同

B．第一電離能：As>Ga 

C．電負(fù)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(diǎn)由高到低的順序是              。

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

為                。

B．《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)過(guò)量炭粉與氧化鐵反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分進(jìn)行研究。

⑴提出假設(shè) 

①該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO₂。

②該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO。

③該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是          。

⑵設(shè)計(jì)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(guò)量炭粉完全反應(yīng)，測(cè)定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

圖11

⑶查閱資料

氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)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(yīng)制得氮?dú)狻?/p>

請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：                          。

⑷實(shí)驗(yàn)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(zhì)玻璃管中；

②加熱前，先通一段時(shí)間純凈干燥的氮?dú)猓?/p>

③停止通入N₂后，夾緊彈簧夾，加熱一段時(shí)間，澄清石灰水（足量）變渾濁；

④待反應(yīng)結(jié)束，再緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間的氮?dú)�。冷卻至室溫，稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24g；

⑤過(guò)濾出石灰水中的沉淀，洗滌、烘干后稱得質(zhì)量為2.00g。

步驟②、④中都分別通入N₂，其作用分別為              。

⑸數(shù)據(jù)處理

試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，寫(xiě)出該實(shí)驗(yàn)中氧化鐵與碳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                。 ⑹實(shí)驗(yàn)優(yōu)化  學(xué)習(xí)小組有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善。

①甲同學(xué)認(rèn)為：應(yīng)將澄清石灰水換成Ba(OH)₂溶液，其理由是                    。

②從環(huán)境保護(hù)的角度，請(qǐng)你再提出一個(gè)優(yōu)化方案：                              。

（12分）本題包括A、B兩小題，分別對(duì)應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修模塊的內(nèi)容。請(qǐng)選定其中一題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若兩題都做，則按A題評(píng)分。

A．《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》2010年上海世博會(huì)場(chǎng)館，大量的照明材料或屏幕都使用了發(fā)光二極管（LED）。目前市售LED品片，材質(zhì)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(jié)構(gòu)如圖10。試回答：

圖10

（1）鎵的基態(tài)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(gè)數(shù)為            ，與同一個(gè)鎵原子相連的砷原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為               。

（3）下列說(shuō)法正確的是              （填字母）。

A．砷化鎵品胞結(jié)構(gòu)與NaCl相同

B．第一電離能：As>Ga 

C．電負(fù)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(diǎn)由高到低的順序是               。

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

為                 。

B．《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)過(guò)量炭粉與氧化鐵反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分進(jìn)行研究。

⑴提出假設(shè) 

①該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO₂。

②該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO。

③該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是          。

⑵設(shè)計(jì)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(guò)量炭粉完全反應(yīng)，測(cè)定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

圖11

⑶查閱資料

氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)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(yīng)制得氮?dú)狻?/p>

請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：                          。

⑷實(shí)驗(yàn)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(zhì)玻璃管中；

②加熱前，先通一段時(shí)間純凈干燥的氮?dú)猓?/p>

③停止通入N₂后，夾緊彈簧夾，加熱一段時(shí)間，澄清石灰水（足量）變渾濁；

④待反應(yīng)結(jié)束，再緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間的氮?dú)�。冷卻至室溫，稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24g；

⑤過(guò)濾出石灰水中的沉淀，洗滌、烘干后稱得質(zhì)量為2.00g。

步驟②、④中都分別通入N₂，其作用分別為              。

⑸數(shù)據(jù)處理

試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，寫(xiě)出該實(shí)驗(yàn)中氧化鐵與碳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                 。 ⑹實(shí)驗(yàn)優(yōu)化  學(xué)習(xí)小組有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善。

①甲同學(xué)認(rèn)為：應(yīng)將澄清石灰水換成Ba(OH)₂溶液，其理由是                    。

②從環(huán)境保護(hù)的角度，請(qǐng)你再提出一個(gè)優(yōu)化方案：                              。

某硫酸廠進(jìn)行硫鐵礦（主要成分是FeS₂）含量的測(cè)定．取樣品0.1000g在空氣中充分灼燒，將生成的SO₂氣體與足量的Fe₂（SO₄）₃溶液反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液用濃度為0.02000mol?L^-1
的KMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液30.00mL．已知：
SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=SO^2-₄+2Fe²⁺+4H⁺；5Fe²⁺+MnO^-₄+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
（1）滴定前______（填“需要”或“不需要”）滴加指示劑．滴定至終點(diǎn)的判斷方法是______．
（2）樣品中FeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______（假定雜質(zhì)不參加反應(yīng)）．
（3）若灼燒6g純凈FeS₂產(chǎn)生的SO₂全部被氧化為SO₃氣體，再將產(chǎn)生的SO₃氣體全部與水化合生成硫酸溶液時(shí)，放出13.03kJ熱量，寫(xiě)出SO₃氣體轉(zhuǎn)化為H₂SO₄溶液的熱化學(xué)方程式：______．
（4）二氧化硫和氮的氧化物是大氣的主要污染物，防止和治理環(huán)境污染是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究?jī)?nèi)容之一．
①用CH₄催化還原NO_x為N₂可以消除氮氧化物的污染．試寫(xiě)出總反應(yīng)的化學(xué)方程式：______．
②新型納米材料氧缺位鐵酸鋅（ZnFe₂O_x），常溫下它能使工業(yè)廢氣中的氮的氧化物、SO₂分解，減小工業(yè)廢氣對(duì)環(huán)境的影響，它可由鐵酸鋅（ZnFe₂O₄）經(jīng)高溫還原制得．轉(zhuǎn)化流程如下圖所示：

若2mol ZnFe₂O_x與SO₂反應(yīng)可生成0.75mol S，則x=______．