Question

（15分）月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人類未來的資源寶庫。
（1）³He是高效核能原料，其原子核內(nèi)中子數(shù)為_____________。
（2）Na的原子結(jié)構(gòu)示意圖為______，Na在氧氣中完全燃燒所得產(chǎn)物的電子式為_______。
（3）MgCl₂在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，可由MgO制備。
①MgO的熔點比BaO的熔點________（填“高”或“低”）
②月球上某礦石經(jīng)處理得到的MgO中含有少量SiO₂，除去SiO₂的離子方程式為______；SiO₂的晶體類型為________。
③MgO與炭粉和氯氣在一定條件下反應(yīng)可制備MgCl₂。若尾氣可用足量NaOH溶液完全吸收，則生成的鹽為______（寫化學(xué)式）。
（4）月壤中含有豐富的³He，從月壤中提煉1 kg³He同時可得6000kgH₂和700kgN₂，若以所得H₂和N₂為原料經(jīng)一系列反應(yīng)最多可制得碳酸氫銨___kg。

Answer 1

（1）1 （2）；
（3）①高 ②2OH^－＋SiO₂＝SiO₃^2－＋H₂O；原子晶體 ③NaCl、NaClO、Na₂CO₃ （4）3950

試題分析：（1）在表示原子組成時元素符號的左下角表示質(zhì)子數(shù)，左上角表示質(zhì)量數(shù)。因為質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和是質(zhì)量數(shù)，因此該核素的原子核內(nèi)中子數(shù)＝3－2＝1。
（2）原子結(jié)構(gòu)示意圖是表示原子核電荷數(shù)和電子層排布的圖示形式。小圈和圈內(nèi)的數(shù)字表示原子核和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，弧線表示電子層，弧線上的數(shù)字表示該層的電子數(shù)。由于鈉的原子序數(shù)是11，位于元素周期表的第三周期第IA族，因此鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；鈉在氧氣中完全燃燒生成過氧化鈉，過氧化鈉是含有離子鍵和非極性鍵的離子化合物，電子式可表示為。
（3）①氧化鎂和氧化鋇形成的晶體均是離子晶體，離子晶體的熔點與晶格能有關(guān)系。晶格能越大，熔點越高。形成離子鍵的離子半徑越小，離子的電荷數(shù)越多離子鍵越強，晶格能越大。由于鎂離子半徑小于鋇離子半徑，因此氧化鎂中晶格能大于氧化鋇中晶格能，則氧化鎂的熔點高于氧化鋇的熔點。
②氧化鎂是堿性氧化物，二氧化硅是酸性氧化物，能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，而氧化鎂與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，因此除去氧化鎂中的二氧化硅可以用氫氧化鈉溶液，反應(yīng)的離子方程式為2OH^－＋SiO₂＝SiO₃^2－＋H₂O；二氧化硅是由硅原子和氧原子通過共價鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體屬于原子晶體。
③氧化鎂、炭粉和氯氣在一定條件下反應(yīng)制備氯化鎂，另一種生成物可以被氫氧化鈉溶液完全吸收，則氣體應(yīng)該是二氧化碳，二氧化碳與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉。另外過量的氯氣有毒也需要尾氣處理，氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉，則鹽的化學(xué)式為NaCl、NaClO、Na₂CO₃。
（4）根據(jù)反應(yīng)的方程式可知
3H₂   ＋    N₂   ＝    2NH₃
6kg      28kg         34kg
6000kg    28000kg      34000kg
因此氮氣不足，則實際生成的氨氣的物質(zhì)的量為 ×2，根據(jù)氮原子守恒可知，最終生成碳酸氫銨的質(zhì)量為×2×79g/mol＝3950000g＝3950kg。