欲制无水氯化铝并保存备用。现有仪器如下图所示，并有浓盐酸、水、固体烧碱、铝粉、二氧化锰、浓硫酸、碱石灰（主要成分为CaO， NaOH）、食盐固体等八种试剂。
设计的制取过程是：制氯气 → 净化和干燥氯气 → 制氯化铝
查资料得知：无水AlCl3极易与水作用而变质：AlCl3易升华
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请回答下列问题：
（1）从上列仪器中选取必须的几种，连接成一个制无水氯化铝的连续装置，按前后顺序填写图的编号（可以重复使用）。
仪器编号 、 、 、 、 、 ④
（2）写出实验过程中有关反应的化学方程式(任意2个)。
（3）以上连接装置中最后连接④的作用是
欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质
（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：(系数按顺序填在答题卷上)
用单线桥标出电子转移的方向和数目。
___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ ____H2O
（2）焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为 。
（3）活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如下表：
 物质T/℃ n/mol |
活性炭 |
NO |
E |
F |
| 初始 |
2.030 |
0.100 |
0 |
0 |
| T1 |
2.000 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
| T2 |
2.005 |
0.050 |
0.025 |
0.025 |
①请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式 。
②根据上述信息判断，温度T1和T2的关系是（填序号）__________。
a．T1＞T2 b．T1＜T2 c．无法比较
（4）标准状况下，将4.48LCO2通入200mL 1.5mol/L的NaOH溶液，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
（5）CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用 Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质， CO 为负极燃气，空气与 CO2的混和气为正极助燃气，制得在 650 ℃下工作的燃料电池，其阳极反应式:2CO + 2CO32- =4CO2 +4e- 则阴极反应式:___ ____ ，电池总反应式:
（6）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L ，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。
（7）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH＝5.6，c(H2CO3)=1.5×10-5mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3
HCO3－+H+的电离平衡常数Ｋ＝ 。（已知：10－5.6＝2.5×10－6）。
(14分)硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
Ⅰ SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI
Ⅱ 2HI
H2＋I2
Ⅲ 2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是______。
a．反应Ⅲ易在常温下进行
b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H2O
d．循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2
（2）一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应
2HI
H2+I2，H2物质的量随时间的变化如图所示。0～2 min内的平均反应速率v(HI)=__________。该温度下，H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K＝______。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则______是原来的2倍。
a．平衡常数 b．HI的平衡浓度
c．达到平衡的时间 d．平衡时H2的体积分数
（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡______移动(填“向左”“向右”或者“不”)；若加入少量下列试剂中的______，产生H2的速率将增大。
a．NaNO3 b．CuSO4 c．Na2SO4 d．NaHSO3
（4）以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。
已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1。某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol液态水，该电池的能量转化率为________。
(8分)晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称之为晶胞。NaCl晶体结构如右图所示。 随着科学技术的发展，测定阿伏加德罗常数的手段越来越多，测定精确度也越来越高。现有一简单可行的测定方法，具体步骤如下：①将固体食盐研细，干燥后，准确称取m gNaCl固体并转移到定容仪器A中。②用滴定管向仪器A中加苯，并不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积为VmL。回答下列问题：
（1）步骤①中A仪器最好用__________________（填序号）。
| A．量筒 | B．烧杯 | C．容量瓶 | D．试管 |
（2）步骤②中是用酸式滴定管还是用碱式滴定管
（3）经X射线衍射测得NaCl晶胞中最邻近的Na+ 和Cl－平均距离为a cm，则利用上述方法测得的阿伏加德罗常数的表达式为NA=_________ 。
（4）纳米材料的表面原子占原子数的比例很大，这是它具有许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的形状恰好类似氯化钠晶胞，其大小为氯化钠晶胞大小的8倍，
则这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比为_____________（保留一位小数）。
(15分)现有aA、bB、cC、dD、eE、fF五种短周期元素，它们都是生命体不可缺少的重要元素。已知它们的原子序数有如下关系：a+b=c，a+c=d，a+d="e" ，d+e=f，C、E、F都有多种同素异形体。人类已知的化合物中，有一类化合物的种类已超过三千万种，这类化合物中一般都含有A、C两种元素。根据以上信息回答下列有关问题：
（1）元素F的电子排布式：_______________
（2）由A、B、D形成的化合物N和苯互为等电子体，则N的结构式为_____________
（3）A和E按原子个数比1 : 1形成的化合物是______________分子（填极性和非极性）
（4）写出由A、C、D、E四种元素组成的离子化合物和共价化合物的化学式（各写出1种即可） _____________________ 、
（5）在A、C、E三种元素中选择2种或3种元素，组成2种可发生反应的阴离子，请写出该反应的离子方程式：___________________________________________。
（6）B和D按原子个数比1 : 1形成的化合物有两种，一种为质地较软的P，一种为质地坚硬的Q，P的结构和石墨相似，则在P的晶胞中包含_____个B，_____个D，Q的结构和金刚石相似，晶胞边长为361.5pm，则Q的密度是_______g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。
(9分)“在火星上找到水存在的证据”位居《Science》杂志评出的2004年10大科技突破之首，由此火星问题引发了科学家的极大关注，也引起了广大群众的兴趣。
（1）火星大气中二氧化碳占95.23%（体积分数），氧气约占0.13%，岩层中含有较丰富的镁资源。如果让火星上的镁单质燃烧，可以作为未来火星的燃料，则发生的主要反应的化学方程式为： 。
（2）2004年，美国科学家通过“勇气”号太空车探测出火星大气中含有一种称为硫化羰的物质，已知硫化羰分子式为COS，与二氧化碳的结构相似，但能在氧气中完全燃烧。硫化羰的电子式 ；中心元素采取的杂化方式为_________；硫化羰在氧气中完全燃烧的化学方程式为 。
（3）“机遇号”火星车发回来的信息经检测，火星上有针铁矿[FeO(OH)]和黄钾铁矾，黄钾铁矾的化学式为KFe3(SO4)2(OH)6 ，从而证明火星表面曾经存在过水。两种铁的化合物中铁元素的化合价为 ，铁在周期表的位置是 ，铁的外围电子排布式 。
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