[化学——选修3：物质结构与性质]
碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态14C原子中，核外存在_______________对自旋相反的电子；
（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。
（3）CS2分子中，共价键的类型有 、C原子的杂化轨道类型是 ，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 。
（4）CO能与金属Fe形成Fe（CO）5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于 晶体。
（5）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接 个六元环，每个六元环占有 个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接 个六元环，六元环中最多有 个C原子在同一平面。
（1）常温下，某纯碱（Na2CO3）溶液中滴入酚酞，溶液呈红色。分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至；乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32—水解所至。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位
同学的说法以评判（包括操作、现象和结论）
（2）常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各10
0mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如右图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是（填“A”或“B”）。设盐酸中加入的Zn质量为m1，醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1m2（选填“＜”、“=”、“＞”）
在下列反应式中的括号里填上恰当的反应物
几种短周期元素的原子半径及其某些化合价见下表：
| 元素代号 |
A |
B |
D |
E |
G |
H |
I |
J |
| 常见化合价 |
-1 |
-2 |
+4、-4 |
+6、+4、-2 |
+5、-3 |
+3 |
+2 |
+1 |
| 原子半径/pm |
64 |
66 |
77 |
104 |
110 |
143 |
160 |
186 |
分析上表中有关数据，并结合已学过的知识，回答以下问题，涉及上述元素的答案，请用元素符号表示。
（1）E元素在周期表中位于周期，族。
（2） A、H、J对应离子的半径由大到小的顺序是（填离子符号）_________________。
（3）A与J所形成的化合物的晶体类型是。
（4）DB2的结构式。
（5）过量的D的最高价氧化物与一定量的J的最高价氧化物对应水化物X的溶液发
生反应的离子方程式：。
用离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺应用技术。
①浸泡海带：取海带500g，加13～15倍水量分两次浸泡，得浸出液6000mL左右，碘含量为0.5g/L。
②碱化浸出液除褐藻糖胶：即海带浸出液1000mL，加入浓度为40% 的NaOH溶液，控制pH值为12左右，充分搅拌后使褐藻酸钠絮状沉淀而沉降。采用倾析法分离出清液。
③氧化游离：向上述清液中加入浓度为6mol× L-1的H2SO4溶液，使pH值为1.5～2。往酸化后溶液中加入NaClO溶液或H2O2溶液，充分搅拌并观察溶液颜色变化。待溶液由淡黄逐渐变成棕红色即表明I－离子已转变为多碘离子（I3－）。
④交换吸附：氯型强碱性阴离子交换树脂（R—Cl表示）注入交换柱中（树脂层高度为12cm），如右图连接交换装置，待溶液全部通过后，树脂颜色变为黑红色。
⑤洗脱：分两步进行
第一步：取8～10% 的NaOH溶液40mL注入交换柱中。在强碱作用下，树脂颜色逐渐变浅，待树脂基本褪色后，放出溶液，收集于一小烧杯中为碱性洗脱液。
第二步：取10% 的NaCl溶液40mL注入上述交换柱中。稍待一会儿，慢慢放出溶液收集于另一小烧瓶中，为氯化钠洗脱液。
⑥往碱性洗脱液中滴加H2SO4溶液（6mol/L），烧杯底部会析出一层泥状粗碘。
⑦往氯化钠洗脱液中滴加H2SO4溶液（6mol/L）使之酸化，再滴加10% 的NaNO2溶液（在通风橱中进行）。待溶液由无色转变为棕红色直至出现棕黑色浑浊。
⑧离心分离即得粗碘。
试回答下列问题
（1）步骤③在酸性条件下用NaClO（或H2O2）氧化碘的离子方程式： ，
及I2 +I－
I3－。如何用化学方法检验有多碘离子生成。
（2）第④步发生的离子反应为：。
（3）步骤⑤洗脱时第一步发生的离子反应为（洗脱液中含有I－和IO3－离子）：
；第二步洗脱发生的离子反应为：。
（4）步骤⑦发生反应的离子方程式为 。
为了比较温室效应气体对目前全球增温现象的影响， 科学家通常引用“温室效应指数”，以二氧化碳为相对标准。表1有(A)至(I)共九种气体在大气中的体积百分比及其温室效应指数。
结合表中列出的九种气体，试参与回答下列各题：
（1）下列由极性键形成的极性分子是 。
A．N2 B．O2 C．H2O D．CO2E．CH4
（2）下列说法不正确的是。
A．N2O与CO2, CCl3F与CCl2F2互为等电子体
B．CCl2F2无同分异构体，说明其中碳原子采用sp3方式杂化
C．CH4是目前引起温室效应的主要原因
D．H2O沸点是九种物质中最高的，是因为水分子间能形成氢键
（3）在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸散气体如：NF3、CHClFCF3、C3F8，它们虽是微量的，有些确是强温室气体，下列推测不正确的是 。
A．由价层电子对互斥理论可确定NF3分子呈三角锥形
B． C3F8在CCl4中的溶解度比水中大
C．CHClFCF3存在手性异构D．第一电离能：N＜O＜F
（4）甲烷晶体的晶胞结构如右图,下列有关说法正确的是。
A．甲烷在常温下呈气态,说明甲烷晶体属于分子晶体
B．晶体中1个CH4分子有12个紧邻的甲烷分子
C． CH4晶体熔化时需克服共价键
D．可燃冰（8CH4·46H2O）是在低温高压下形成的晶体
（5）水能与多种过渡金属离子形成络合物，已知某红紫色络合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O。其水溶液显弱酸性，加入强碱并加热至沸腾有氨放出，同时产生Co2O3沉淀；加AgNO3于该化合物溶液中，有AgCl沉淀生成，过滤后再加AgNO3溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾有AgCl沉淀生成， 且其质量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为。
A． [ CoCl2(NH3)4 ]Cl·NH3·H2O； B． [ Co(NH3)5(H2O)]Cl3；
C． [ CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl·2NH3； D．[ CoCl(NH3)5]Cl2·H2O。
（6）题（5）中钴离子在基态时核外电子排布式为：。