[化学—选修3：物质结构与性质]第ⅤA族的氮、磷、砷（As）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含第ⅤA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。
（1）砷元素的基态原子价电子排布图为___________________。
（2）氮元素的单质除了N2外，还有N4，则N4中的N原子的轨道杂化方式为________________。
（3）对氨基苯甲醛与邻氨基苯甲醛相比，沸点较高的是_________（填空“前者”或“后者”），原因是_____________。
（4）汽车安全气囊的产生药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质，在NaN3固体中，阴离子的立体构型为_____________。
（5）王水溶解黄金的反应如下：Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO+2H2O，产物中的H[AuCl4]是配合物，它的配位体是____________。
（6）砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，砷化镓灯泡寿命是变通灯泡的100倍，而耗能只有其10%。推广砷化镓等发光二极管（LED）照明，是节能减排的有效举措．已知砷化镓的晶胞结构如图，晶胞参数α=565pm。
①砷化镓的化学式_________________，镓原子的配位数为________。
②砷化镓的晶胞密度=_____________g/cm3(列式并计算)，m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离为_________pm（列式表示）。
据报道，某煤矿井下采煤面瓦斯突出，发生爆炸，当场造成56人死亡，92人生死不明。截至记者发稿时，经过全力搜救，目前又发现4名遇难矿工遗体，死亡人数增加至60人。其中，55人系窒息死亡。目前，尚有88名矿工下落不明。根据以上信息回答下列问题：
（1）写出瓦斯爆炸的化学方程式
（2）可燃性气体的爆炸都有一个爆炸极限，所谓爆炸极限是指可燃气体（或蒸汽或粉尘等）与空气混合后，遇火产生爆炸的最高或最低浓度（通常以体积百分数表示）。下表是甲烷在空气和纯氧气中的爆炸极限
| 空气中 |
纯氧气中 |
|
| 甲烷的爆炸极限 |
5.0~15% |
5.0~60% |
下面是瓦斯和空气组成的混和气体中瓦斯的体积含量，从是否能够爆炸方面考虑，请判断哪些是不安全的
A．3％ B．10％ C．30％ D．60％
（3）请分析人为什么在瓦斯爆炸的矿中会窒息死亡：
（4）由矿井中的瓦斯爆炸，根据你的化学实验经验，你可以得出什么启示？
如图所示，将等物质的量的Cl2和CH4充入一容积为 25 mL的量筒，并将量筒倒置在盛有饱和食盐水的水槽中，用日光散射，可观察到的现象是；
①
②
③
④
有X、Y、Z、W四种短周期元素，原子序数依次增大，其核电荷数总和为38。Y元素原子最外层电子数占核外总电子数的3/4；W元素原子最外层电子比同周期Z元素多5个电子；W和Y不属同一主族。
（1）写出元素符号：X__________，Y___________，Z__________，W___________。
（2）Z、W两元素最高价氧化物对应水化物反应的方程式是。
（3）把Z的单质（片状）放入滴有酚酞的沸水中，现象是____________反应的化学方程式是_____________________________________________。
我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业作出了突出贡献。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异，以食盐、NH3和CO2为原料制得NaHCO3，进而生产出纯碱。相关的化学反应有：①NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3；②NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；③2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。某研究性学习小组的同学模拟“侯氏制碱法”，提出下列三种制备NaHCO3的实验方案。
方案1：分别将CO2和NH3通入到饱和食盐水中；
方案2：将CO2通入到含NH3的饱和食盐水中；
方案3：将NH3通入到含CO2的饱和食盐水中。
(1)经过讨论，大家一致认为方案2较合理，请说明方案3的不足之处
________________________________________________________________________。
(2)根据方案2，某同学设计了如下实验步骤和装置图：
步骤1：配制含氨的饱和食盐水。在100 mL锥形瓶中加入20 mL氨水(体积比1∶1)，再加入8 g食盐，塞紧橡皮塞，振荡几分钟，过滤除去不溶物，得到含氨的饱和食盐水。
步骤2：制备NaHCO3。按图组装实验装置，先检查装置的气密性，再向各仪器中加入相应的试剂制备NaHCO3。实验过程中，需要控制温度在30～35 ℃(大于35 ℃时NH4HCO3会分解)和CO2的通入速度(以出现能数得清的连续气泡为宜)。反应结束后，把锥形瓶浸入冷水中，使较多的晶体析出，过滤、洗涤。
请回答下列问题：
①为控制反应温度在30～35 ℃，应采用的操作方法是________________________。
②装置B中的试剂是__________________，它的作用是__________________________。
③检验步骤2中所得晶体是NaHCO3而不是NaCl的实验方法和现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④设计一个简单的实验方案证明Na2CO3溶液呈碱性是由CO32-引起的
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
已知30 ℃时几种盐的溶解度(g/100 g H2O)
| 物质 |
NaCl |
NH4HCO3 |
NaHCO3 |
NH4Cl |
| S/g |
36.3 |
27.0 |
11.1 |
41.1 |
1862年比利时索尔维以CO2、NH3、水为原料制得纯净的Na2CO3，这种制碱法叫索尔维法，其主要操作是：
①在氨化的饱和NaCl溶液中通入CO2制得小苏打；
②再把小苏打焙烧，制得纯碱，而副产物CO2可循环使用；③在析出小苏打的母液中加入生石灰，逸出的NH3循环使用。
1943年我国著名化学家侯德榜先生改进了“索尔维法”，用固体NaCl代替生石灰加入母液中，使NH4Cl晶体析出，生产纯碱和NH4Cl，这便是“侯氏制碱法”。
试回答：
(1)该方法能制得小苏打的原因是
________________________________________________________________________
______________________________。
(2)不能在NaCl溶液中先通入CO2，然后再通NH3制得NaHCO3的原因是
________________________________________________________________________。
(3)在析出小苏打后的母液中加入生石灰发生反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(4)“侯氏制碱法”的化学原理中涉及的化学反应类型有________。
A．化合 B．分解
C．置换 D．复分解