3 . 2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉·G·巴文迪等三位科学家，以表彰他们在发现和合成量子点方面所作出的贡献，碳量子点是一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料，其结构如图所示。回答下列问题：

(1)按电子排布，碳元素位于周期表里的_______区，图中C的杂化方式为_______。
(2)碳量子点结构包含的元素中电负性由大到小排列为：_______。
(3)碳量子点水溶性_______(选填“>”“＜”“=”)石墨水溶性，理由是：_______。
(4)高压合成金刚石的原料是廉价的石墨，用高压釜持续施加高温高压并加入金属镍等金属催化剂，石墨可转化为金刚石。基态镍原子核外电子的空间运动状态有_______种，比较二者C-C共价键的键长：石墨_______金刚石(选填“>”“＜”“=”)。
(5)氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，其中一种结构为立方氮化硼(如图)，类似于金刚石。

经实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5pm，该实验方法为_______，则立方氮化硼晶体密度为_______g·cm^-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为N_A)。

4 . “防晒霜”能有效地减轻紫外光对皮肤的伤害，其原因是其有效成分的分子中含有π键。研究表明，有效成分分子中的π键电子可在吸收紫外光后被激发，可以阻挡部分紫外光对皮肤的伤害，如对甲氧基肉桂酸辛酯、水杨酸辛酯均为“防晒霜”的主要成分。

(1)对甲氧基肉桂酸辛酯和水杨酸辛酯均由H、C、O三种元素组成，按要求回答问题：
①基态O原子的核外电子排布式为_______，其中电子占据最高能级的电子云轮廓图为_____形。
其同周期元素中，第一电离能最大的是___________(写元素符号)。
②在基态C原子中，核外存在___________对自旋相反的电子。
③三种元素电负性大小顺序为____________。
④水杨酸辛酯分子中碳原子的杂化方式有___________。
(2)早在公元前3000年，人们发现柳树皮具有解热镇痛功效。1838年意大利化学家拉菲勒·皮里亚以柳树皮为原料制得水杨酸，此后科学家对水杨酸的分子结构进行一系列修饰，合成出疗效更佳的长效缓释阿司匹林。

①已知苯酚()具有弱酸性，其K_a=1.1×10^-10，水杨酸第一级电离形成离子可以形成分子内氢键。在相同温度下，水杨酸的二级电离平衡常数K_a2___________K_a(苯酚)(填“>”、“<”或“=”)，其原因是___________。
②对羟基苯甲酸()是水杨酸的同分异构体，其沸点比水杨酸沸点___________。(填“高”、“低”或“相同”)，原因是___________。
③用于合成阿司匹林的有机物A的结构简式为，A分子中π键和σ键的个数之比为___________。