(16分)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重-优题课

请回答下列问题：
（1） $N$ 、 $A l$ 、 $S i$ 、 $Z n$ 四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：

电离能

I_{1}

I_{2}

I_{3}

I_{4}

…

I_{n} / K J / m o l

5781817274511578…

（2）则该元素是（填写元素符号）。 $Z n$ 原子的电子排布式是。 $C e$ 的最高价氯化物分子式是。该元素可能的性质或应用有。
A．是一种活泼的金属元素
B．其电负性大于硫
C．其单质可作为半导体材料
D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
关于化合物，下列叙述正确的有。
A．分子间可形成氢键
B．分子中既有极性键又有非极性键
C．分子中有7个 $σ$ 键和1个 $π$ 键
D．该分子在水中的溶解度大于2-丁烯
（4） $N a F$ 的熔点的熔点（填>、<或=），其原因是

捕碳技术（主要指捕获 $C O_{2}$ ）在降低温室气体排放中具有重要的作用。
目前 $N H_{3}$ 和 $(N H_{4})_{2} C O_{3}$ 已经被用作工业捕碳剂，它们与 $C O_{2}$ 可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2 $N H_{3} (l)$ ＋ $H_{2} O (l)$ ＋ $C O_{2} (g)$ $(N H_{4})_{2} C O_{3} (a q)$ $△ H_{1}$

反应Ⅱ： $N H_{3} (l)$ ＋ $H_{2} 0 (l)$ ＋ $C O_{2} (g)$ $(N H_{4})_{2} H C O_{3} (a q)$ $△ H_{2}$

反应Ⅲ： $(N H_{4})_{2} C O_{3} (a q)$ ＋ $H_{2} O (l)$ ＋ $C O_{2} (g)$ 2 $(N H_{4})_{2} H C O_{3}$ $(a q)$ $△ H_{3}$

请回答下列问题：
（1） $△ H_{3}$ 与 $△ H_{1}$ 、 $△ H_{2}$ 之间的关系是： $△ H_{3}$ 。
（2）为研究温度对 $(N H_{4})_{2} C O_{3}$ 捕获 $C O_{2}$ 效率的影响，在某温度T₁下，将一定量的 $(N H_{4})_{2} C O_{3}$ 溶液置于密闭容器中，并充入一定量的 $C O_{2}$ 气体（用氮气作为稀释剂），在 $t$ 时刻，测得容器中 $C O_{2}$ 气体的浓度。然后分别在温度为 $T_{2}$ 、 $T_{3}$ 、 $T_{4}$ 、 $T_{5}$ 下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得 $C O_{2}$ 气体浓度，得到趋势图（见图1）。则：
① $△ H_{3}$ 0(填＞、＝或＜)。
②在 $T_{1}$ ～ $T_{2}$ 及 $T_{4}$ ～ $T_{5}$ 二个温度区间，容器内 $C O_{2}$ 气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是。
③反应Ⅲ在温度为 $T_{1}$ 时，溶液 $p H$ 随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达 $t_{1}$ 时，将该反应体系温度上升到 $T_{2}$ ，并维持该温度。请在图中画出 $t_{1}$ 时刻后溶液的 $p H$ 变化总趋势曲线。（）
（3）利用反应Ⅲ捕获 $C O_{2}$ ，在 $(N H_{4})_{2} C O_{3}$ 初始浓度和体积确定的情况下，提高 $C O_{2}$ 吸收量的措施有（写出2个）。
（4）下列物质中也可能作为 $C O_{2}$ 捕获剂的是。

A．	$A$ ． $N H_{4} C l$	B．	$B$ ． $N a_{2} C O_{3}$
C．	$C$ ． $H O C H_{2} C H_{2} O H$	D．	$D$ ． $H O C H_{2} C H_{2} N H_{2}$

$C u_{2} O$ 氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生 $H_{2}$ 的化合物甲和乙。将6.00 $g$ 甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 $L$ $H_{2}$ （已折算成标准状况）。甲与水反应也能产生 $H_{2}$ ，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于 $N a O H$ 溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到 $H_{2}$ 和另一种单质气体丙，丙在标准状态下的密度为1.25 $g / L$ 。请回答下列问题：
（1）甲的化学式是；乙的电子式是。
（2）甲与水反应的化学方程式是。
（3）气体丙与金属镁反应的产物是（用化学式表示）。
（4）乙在加热条件下与 $C u O$ 反应可生成 $C u$ 和气体丙，写出该反应的化学方程式。
有人提出产物 $C u$ 中可能还含有，请设计实验方案验证之。
（已知 $C u_{2} o + 2 H^{+} = C u + C u^{2 +} + H_{2} O$ ）
（5）甲与乙之间（填"可能"或"不可能）发生反应产生 $H_{2}$ ，判断理由是。

化合物Ⅰ（ $C_{11} H_{12} O_{3}$ ）是制备液晶材料的中间体之一，其分子中含有醛基和酯基。Ⅰ可以用 $E$ 和 $H$ 在一定条件下合成：

已知以下信息：
$A$ 的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢；
$R - C H = C H_{2}$ $R - C H_{2} C H_{2} O H$ 化合物 $F$ 苯环上的一氯代物只有两种；
通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。
回答下列问题：
（1） $A$ 的化学名称为。
（2） $D$ 的结构简式为。
（3） $E$ 的分子式为。
（4） $F$ 生成 $G$ 的化学方程式为,该反应类型为。
（5） $I$ 的结构简式为。
（6） $I$ 的同系物 $J$ 比 $I$ 相对分子质量小14， $J$ 的同分异构体中能同时满足如下条件：
①苯环上只有两个取代基，②既能发生银镜反应，又能和饱和 $N a H C O_{3}$ 溶液反应放出 $C O_{2}$ ，共有种（不考虑立体异构）。 $J$ 的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积比为2：2：1，写出 $J$ 的这种同分异构体的结构简式。

前四周期原子序数依次增大的元素 $A$ ， $B$ ， $C$ ， $D$ 中， $A$ 和 $B$ 的价电子层中未成对电子均只有1个，平且 $A^{-}$ 和 $B^{+}$ 的电子相差为8；与 $B$ 位于同一周期的 $C$ 和 $D$ ，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。
回答下列问题：
（1） $D^{2 +}$ 的价层电子排布图为。
（2）四种元素中第一电离最小的是，电负性最大的是。（填元素符号）
（3） $A$ 、 $B$ 和 $D$ 三种元素责成的一个化合物的晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为； $D$ 的配位数为；
②列式计算该晶体的密度 $g \cdot c m^{- 3}$ 。
（4） $A^{-}$ 、 $B^{+}$ 和 $C^{3 +}$ 三种离子组成的化合物 $B_{3} C A_{6}$ ，其中化学键的类型有；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为，配位体是。