（12分）本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。

A．《物质结构与性质》2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。目前市售LED品片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、InGaN（氮化铟镓）为主。砷化镓的品胞结构如图10。试回答：

图10

（1）镓的基态原子的电子排布式是               。

（2）砷化镓品胞中所包含的砷原子（白色球）个数为            ，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为               。

（3）下列说法正确的是              （填字母）。

A．砷化镓品胞结构与NaCl相同

B．第一电离能：As>Ga 

C．电负性：As>Ga

D．砷化镓晶体中含有配位键

E．GaP与GaAs互为等电子体

（4）N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是               。

（5）砷化镓可由（CH₃）₃Ga和AsH₃在700℃时制得。（CH₃）₃Ga中镓原子的杂化方式

为                 。

B．《实验化学》某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。

⑴提出假设 

①该反应的气体产物是CO₂。

②该反应的气体产物是CO。

③该反应的气体产物是          。

⑵设计方案  如图11所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

图11

⑶查阅资料

氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）饱和溶液混合加热反应制得氮气。

请写出该反应的离子方程式：                          。

⑷实验步骤

①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；

②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；

③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；

④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；

⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。

步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为              。

⑸数据处理

试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式                 。 ⑹实验优化  学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。

①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是                    。

②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案：                              。

(14分)

I、人们常利用化学反应中的能量变化为人类服务。

（1）煤是一种重要的燃料，在点燃条件下燃烧，放出大量的热。其在燃烧过程中能量的变化与如图所示中的        （填字母代号）最相符。

  （2）将一定量的碳酸钠晶体与硝酸铵晶体密封于一塑料袋中，用线绳绑住塑料袋中间部分，使两种晶体隔开，做成“冰袋”。使用时将线绳解下，用手使袋内两种固体粉末充分混合，便立即产生低温，这种“冰袋”可用于短时间保鲜食物。则碳酸钠与硝酸铵的总能量_____________（填“高于”或“低于”）反应后生成产物的总能量。[来源:Zxxk.Com]

（3）化学反应中的能量变化不仅仅表现为热能的变化，有时还可以表现为其它形式的能量变化。比如，停电时，人们一般点蜡烛来照明，这主要是将化学能转化为           ；人们普遍使用的干电池，是将化学能转化为              。

  II、某同学在超市看到一种电池外壳的纸层包装印有如获至宝图的文字，请根据要求回答问题。

（1）该电池的种类是__ ___（填序号）。[来源:Z,xx,k.Com]

①干电池  ②蓄电池  ③燃料电池

（2）该电池含有的金属元素中毒性最大的是_ __    __     （写元素符号）。

（3）该电池的使用和性能，说法正确的是__ ___

A．该电池可应用于闹钟、收音机、照相机等

B．该电池可充电后反复使用

C．该电池使用后不能投入火中，应埋入地下以防污染环境

A． A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素。 A、F原子的最外层电子数均等于其周期序数，F原子的电子层数是A的3倍；B原子核外电子分处3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同；A与C形成的最简单分子为三角锥形；D原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数；E原子核外每个原子轨道上的电子都已成对，E电负性小于F。
⑴写出B的基态原子的核外电子排布式     。
⑵A、C形成的最简单分子极易溶于水，其主要原因是     ；与该最简单分子互为等电子体的阳离子为     。
⑶比较E、F的第一电离能：E   F（选填“＞”或“＜”）。
⑷BD₂在高温高压下所形成的晶胞如右图所示。该晶体的类型属于    （选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”）晶体，该晶体中B原子的杂化形式为    。

⑸光谱证实单质F与强碱性溶液反应有[F(OH)₄]^—生成，则[F(OH)₄]^—中存在   。
a．共价键     b．非极性键     c．配位键     d．σ键     e．π键
B．某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
⑴提出假设 ①该反应的气体产物是CO₂。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是      。
⑵设计方案 如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

⑶查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）饱和溶液混合加热反应制得氮气。
请写出该反应的离子方程式：      。
⑷实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为       。
⑸数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：
        。
⑹实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是    。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案：        。