熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），发明于1889年。现有一个碳-优题课

元素 $X$ 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素 $Y$ 基态原子的3p 轨道上有4个电子。元素 $Z$ 的原子最外层电子数是其内层的3倍。
（1） $X$ 与 $Y$ 所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。
①在1个晶胞中， $X$ 离子的数目为。
②该化合物的化学式为。
（2）在 $Y$ 的氢化物( $H_{2} Y$ )分子中， $Y$ 原子轨道的杂化类型是。
（3） $Z$ 的氢化物( $H_{2} Z$ )在乙醇中的溶解度大于 $H_{2} Y$ ，其原因是。
（4） $Y$ 与 $Z$ 可形成 $Y {Z_{4}}^{2 －}$
① $Y {Z_{4}}^{2 －}$ 的空间构型为(用文字描述)。
②写出一种与 $Y {Z_{4}}^{2 －}$ 互为等电子体的分子的化学式：。
（5） $X$ 的氯化物与氨水反应可形成配合物 $[X (N H_{3})_{4}] C l_{2}$ ，1 $m o l$ 该配合物中含有σ键的数目为。

磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如 $C a_{3} (P O_{4})_{2}$ 等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）白磷( $P_{4}$ )可由 $C a_{3} (P O_{4})_{2}$ 、焦炭和 $S i O_{2}$ 在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：
$2 C a_{3} (P O_{4})_{2} (s) + 10 C (s) = 6 C a O (s) + P_{4} (s) + 10 C O (g)$ $△ H_{1} = 3359.26 K J / m o l$

$C a O (s) + S i O_{2} (s) = C a S i O_{3} (s)$ $△ H_{2} = - 89.61 K J / m o l$
$2 C a_{3} (P O_{4})_{2} (s) + 6 S i O_{2} (s) + 10 C (s) = 6 C a S i O_{3} (s) + P_{4} (s) + 10 C O (g)$ $△ H_{3}$

则 $△ H_{3}$ = $K J / m o l$ 。
（2）白磷中毒后可用 $C u S O_{4}$ 溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：
$11 P_{4} + 60 C u S O_{4} + 96 H_{2} O = 20 C u_{3} P + 24 H_{3} P O_{4} + 60 H_{2} S O_{4}$

60 $m o l C u S O_{4}$ 能氧化白磷的物质的量是。
（3）磷的重要化合物 $N a H_{2} P O_{4}$ 、 $N a_{2} H P O_{4}$ 和 $N a_{3} P O_{4}$ 可通过 $H_{3} P O_{4}$ 与 $N a O H$ 溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与 $p H$ 的关系如图所示。

①为获得尽可能纯的 $N a H_{2} P O_{4}$ ， $p H$ 应控制在； $p H$ =8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为。
② $N a_{2} H P O_{4}$ 溶液显碱性，若向溶液中加入足量的 $C a C l_{2}$ 溶液，溶液则显酸性，其原因是(用离子方程式表示)。
（4）磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2：1 反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体 $X$ ，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与 $X$ 的核磁共振氢谱如下图所示。

①酸性气体是(填化学式)。
② $X$ 的结构简式为

化合物A(分子式为 $C_{6} H_{6} O$ )是一种有机化工原料，在空气中易被氧化。

A 的有关转化反应如下(部分反应条件略去)：

已知：①
②
（ $R$ 表示烃基， $R `$ 和 $R ` `$ 表示烃基或氢）
（1）写出 $A$ 的结构简式：。
（2） $G$ 是常用指示剂酚酞。写出 $G$ 中含氧官能团的名称：和。
（3）某化合物是 $E$ 的同分异构体，且分子中只有两种不同化学环境的氢。写出该化合物的结构简式：
(任写一种)。
（4） $F$ 和 $D$ 互为同分异构体。写出反应 $E$ → $F$ 的化学方程式：。
（5）根据已有知识并结合相关信息，写出以 $A$ 和 $H C H O$ 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：

氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为 $M g C O_{3}$ ，含少量 $F e C O_{3}$ )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1） $M g C O_{3}$ 与稀硫酸反应的离子方程式为。
（2）加入 $H_{2} O_{2}$ 氧化时，发生反应的化学方程式为。
（3）滤渣2 的成分是(填化学式)。
（4）煅烧过程存在以下反应：
$2 M g S O_{4} + C$ $C O_{2}$ ↑ $+$ $2 M g O + 2 S O_{2}$ ↑
$M g S O_{4} + C$ $M g O + S O_{2}$ ↑ $+ C O$ ↑
$M g S O_{4} + 3 C$ $M g O + S$ ↑ $+ 3 C O$ ↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

① $D$ 中收集的气体可以是(填化学式)。
② $B$ 中盛放的溶液可以是(填字母)。
a． $N a O H$ 溶液 b． $N a_{2} C O_{3}$ 溶液 c．稀硝酸 d． $K M n O_{4}$ 溶液
③ $A$ 中得到的淡黄色固体与热的 $N a O H$ 溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：。

硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：
（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种"金属"。这种"金属"可能是。
（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有。
（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

	发生的主要反应
电弧炉	$S i O_{2} + 2 C$ $S i + 2 C O$ $↑$
流化床反应器	$S i + 3 H C l$ $S i H C l_{3} + H_{2}$
还原炉	$S i H C l_{3} + H_{2}$ $ S i + 3 H C l$

①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为；碳化硅又称，其晶体结构与相似。
②在流化床反应的产物中， $S i H C l_{3}$ 大约占85%，还有 $S i C l_{4}$ 、 $S i H_{2} C l_{2}$ 、 $S i H_{3} C l$ 等，有关物质的沸点数据如下表，提纯 $S i H_{3} C l$ 的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和。

物质	$S i$	$S i C l_{4}$	$S i H C l_{3}$	$S i H_{2} C l_{2}$	$S i H_{3} C l$	$H C l$	$S i H_{4}$
沸点/℃	2355	57.6	31.8	8.2	-30.4	-84.9	-111.9

③ $S i H C l_{3}$ 极易水解，其完全水解的产物为。
（4）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是。