(12分)A、B、C是三种常见短周期元素的单质。常温下D为无色液体，E是一种常见的温室气体。其转化关系如图(反应条件和部分产物略去)。试回答：
（1）E的电子式是 。
（2）单质X和B或D均能反应生成黑色固体Y，Y的化学式是 。
（3）物质Z常用于对空气进行杀菌、净化和水果保鲜等。Z和B的组成元素相同，Z分子中各原子最外层电子数之和为18。Z和酸性碘化钾溶液反应生成B和碘单质，反应的离子方程式是 。
（4）取0.3 mol F与足量D充分混合后，所得溶液中再通入0.2 mol E充分反应，最后得到的水溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是(不考虑H+) 。
（5）E的大量排放会引发很多环境问题。有科学家提出，用E和H2合成CH3OH和H2O，对E进行综合利用。25℃，101 kPa时，该反应的热化学方程式是 。
(已知甲醇的燃烧热
，氢气的燃烧热
)
钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”。试回答下列问题：
（1）钛有
Ti和
Ti两种原子，它们互称为 。Ti元素在元素周期表中的位置是第 周期，第 族；基态原子的电子排布式为 ；按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于 区元素
（2）偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如图所示，它的化学式是
（3）二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛、苯等有害气体可转化为二氧化碳和水，达到无害化。有关甲醛、苯、二氧化碳及水说法正确的是 。
| A．苯与B3N3H6互为等电子体 |
| B．甲醛、苯分子中碳原子均采用sp2杂化 |
| C．苯、二氧化碳是非极性分子，水和甲醛是极性分子 |
| D．水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键 |
以沉淀法除去工业级偏钒酸铵（NH4VO3）中硅、磷元素杂质的流程如下：
（1）碱熔时，下列措施有利于NH3逸出的是 。
a．升温 b．加压 c．增大NaOH溶液浓度
（2）滤渣主要成分为Mg3(PO4)2、MgSiO3，已知Ksp[Mg3(PO4)2] = 6.4×10-26，Ksp(MgSiO3) = 2.3×10-5。若滤液中c(PO43-)≤10-6 mol·L-1，则c(Mg2+)至少为 mol·L-1。
（3）由图可知，加入一定量的MgSO4溶液作沉淀剂。随着温度升高，除磷率下降，其原因是Mg3(PO4)2溶解度增大、 ；随着温度升高，除硅率增大，其原因是 （用离子方程式表示）。
（4）沉钒时，反应温度需控制在50℃，在实验室可采取的措施为 。在此温度和pH=8的最佳条件下，探究NH4Cl的浓度对沉钒率的影响，设计实验步骤（常见试剂任选)：取两份10 mL一定浓度的滤液A和B，分别加入1 mL和 10 mL的1 mol·L-1NH4Cl溶液，向 ， 控制两份溶液温度均为50℃、pH均为8，由专用仪器测定沉钒率。（忽略混合过程中溶液体积的变化）
（5）高纯的偏钒酸铵灼烧可制备新型光电材料V2O5，该反应的化学方程式为 。
电解饱和食盐水所得溶液经多次循环使用后，ClO－、ClO3-含量会增加。
已知：Ⅰ.NaHCO3固体50℃开始分解，在溶液中分解温度更低。
Ⅱ.碱性条件下，ClO－有强氧化性，ClO3-性质稳定。
Ⅲ.酸性条件下，ClO3-被Fe2+还原为Cl－，MnO4-被Fe2+还原为Mn2+。
（1）氯酸盐产生的原因可表示为3ClO－
2Cl－+ClO3-，该反应的平衡常数表达式为 。
（2）测定电解盐水中ClO3-含量的实验如下：
步骤1：量取盐水样品V mL，调节pH至9~10，再稀释至500 mL。
步骤2：取10.00 mL稀释后的试液，滴加5%的双氧水，至不再产生气泡。
步骤3：加入饱和NaHCO3溶液20 mL，煮沸。
步骤4：冷却，加足量稀硫酸酸化。
步骤5：加入a mol·L-1 FeSO4溶液V1 mL（过量），以如图所示装置煮沸。
步骤6：冷却，用c mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液V2 mL。
①稀释时用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、 。
②步骤2用双氧水除去盐水中残留ClO－的离子方程式为 ，还原剂不用Na2SO3的原因为 。
③与步骤5中通N2目的相同的实验是 （填写步骤号）。
④
该盐水试样中ClO3-的浓度为 mol·L-1（用含字母的代数式表示）。
⑤为提高实验结果的精确度，还需补充的实验是 。
氨是生产氮肥、尿素等物质的重要原料。
（1）合成氨反应N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g)在一定条件下能自发进行的原因是 。电化学法是合成氨的一种新方法，其原理如图1所示，阴极的电极反应式是 。
（2）氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素[2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(g)+H2O(g)]有影响，恒温恒容时，将总物质的量3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应，结果如图2所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化，c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化。[n(NH3)/ n(CO2)]= 时，尿素产量最大；经计算，图中y= （精确到0.01）。
（3）废水中含氮化合物的处理方法有多种。
①NaClO溶液可将废水中的NH4+转化为N2。若处理过程中产生N2 0.672 L（标准状况），则需要消耗0.3mol·L-1的NaClO溶液 L。
②在微生物的作用下，NH4+经过两步反应会转化为NO3-，两步反应的能量变化如图3所示。则1 mol NH4+ (aq)全部被氧化成NO3- (aq)时放出的热量是 kJ。
③用H2催化还原法可降低水中NO3-的浓度，得到的产物能参与大气循环，则反应后溶液的pH （填“升高”、“降低”或“不变”）。
粤公网安备 44130202000953号