16分）现有六种短周期元素A、B、C、D、E、F，其原子序数依次增大，其中B与C、D与F分别位于同一周期，A与D、C与F分别位于同一主族，且A、D两元素原子的质子数之和是C、F两元素原子质子数之和的一半。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下三种是气体，三种是固体。请回答下列问题：
（1）D离子的结构示意图 ;
F元素氧化物的晶体类型为 。
（2）比较B、C、D元素简单离子半径的大小： ＞ ＞ (填微粒符号)
（3）请说出C的氢化物比F的氢化物稳定的根本原因： ；
用高能射线照射液态水时，一个A2C分子能释放出一个电子，同时产生一种具有较
强的氧化性的阳离子，试写出阳离子的电子式： ，该阳离
子中存在的化学键有 ，并写出该阳离子与F氢化物的水溶
液反应的离子方程式： 。
（4）E是金属元素，且E单质可以与空气中的N2、CO2等反应
，E的最高价氧化物的水化物难溶于水，已知298K时，该难溶物质的的KSP=5．6×10-12，若此时测得溶液pH
=13．00，则此温度下残留在溶液中的E离子物质的量浓度为 mol·L-1。
碘是生命体中的必需元素，请根据如下有关碘及其化合物的性质，回答下列问题：
（1）实验室中制取少量碘可采用如下方法：KI + CuSO4 → A (白色)↓+ K2SO4 + I2。
16.0 g CuSO4与过量KI反应后可得19.1 g 的A，写出A的化学式： 。
工业生产中，可用智利硝石（含有NaIO3）为原料，与NaHSO3溶液反应后生成碘，写出此反应的离子方程式： 。
（2）单质碘与氟气反应可制得IF5，实验表明液态IF5具有一定的导电性，研究人员发现产生这一现象的可能原因在于IF5的自偶电离（如：2H2O
H3O＋+OH－），生成的阳离子为IF4+，则阴离子为 。
（3）将单质碘与铝屑置于管式电炉中，隔绝空气加热至500℃得到棕色片状固体（AlI3），此固体溶于Na2CO3溶液可产生白色沉淀和气体。请写出AlI3和Na2CO3溶液反应的离子方程式： 。
（4）设计以下实验方案判断加碘食盐中碘的存在形式为I－、IO3－，或两者同时存在。请对以下试验方案进行预测和分析。
首先取试样加水溶解，分成三份试样：
①第一份试样加酸酸化，如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明试样中同时存在I－和IO3－，该过程反应的离子方程式为 。
②第二份试样酸化后加 溶液，如果加入淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明试样中存在I－。
③第三份试样酸化后，如果直接使 试纸变蓝，说明试样存在IO3－离子。
（选做15分）硫酸铁铵[aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。某化工厂以硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。
请回答下列问题：
（1）下列物质中最适合的氧化剂B是 ；
a．NaClO b．H2O2 c．KMnO4 d．K2Cr2O7
反应的离子方程式 。
（2）上述流程中，用足量最适合的氧化剂B氧化之后和加热蒸发之前，需取少量检验Fe2+是否已全部被氧化，能否用酸性的KMnO4溶液？ 并说明理由 。（可用文字或方程式说明）
（3）检验硫酸铁铵中NH4+的方法是 。
（4）称取14.00 g所得样品，将其溶于水配制成100 mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量 NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14 g沉淀；向另一份溶液中加入含0.05 mol Ba (NO3)2的溶液，恰好完 全反应。则该硫酸铁铵的化学式为______________________
我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法．
I．已知反应Fe2O3（s）+3CO（g）
2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣23.5kJ•mol﹣1，该反应在1000℃的平衡常数等于64。在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过l0min后达到平衡．
（1）CO的平衡转化率=
（2）欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是
a．提高反应温度
b．增大反应体系的压强
c．选取合适的催化剂
d．及时吸收或移出部分CO2
e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ．高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）．请根据图示回答下列问题：
（1）从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v（H2）=
（2）若在温度和容器相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
| 容器 |
反应物投入的量 |
反应物的转化率 |
CH3OH的浓度 |
能量变化 （Q1、Q2、Q3均大于0） |
| 甲 |
1mol CO和2mol H2 |
α1 |
c1 |
放出Q1kJ热量 |
| 乙 |
1mol CH3OH |
α2 |
c2 |
吸收Q2kJ热量 |
| 丙 |
2mol CO和4mol H2 |
α3 |
c3 |
放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是（ ）
A．c1=c2 B．2Q1=Q3 C．2α1=α3 D．α1+α2=1
Ⅲ．以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，图三是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图．回答下列问题：
（1）B极上的电极反应式为
（2）若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为 （标况下）．
Q、W、X、Y、Z为五种原子序数依次增大的短周期元素。已知：
①Q原子的核外电子数等于电子层数，且与W组成的一种化合物是沼气的主要成分；
②元素X的最高价氧化物的水化物和其气态氢化物能够反应，生成离子化合物甲；
③W与Y组成的化合物乙，是机动车排出的大气污染物之一，也是造成“雾霾”天气的物质之一；
④Y与Z能形成电子总数为30和38的两种离子化合物，分别为丙和丁
（1）丁的电子式是 __________。
（2）WY2与Z2Y2反应的化学方程式是_________________________________________。
（3）甲在水溶液中的水解方程式为______________________________________。
（4）写出一种实验室制取XQ3的方法__________________________________。（用化学方程式表示）
（5）标准状况下22.4L X的气态氢化物，与0.5L 1mol/L的X最高价氧化物的水化物反应，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________________（用化学式表示）。
(14分)（1）对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题，在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应，如下图（图中所示数据均为初始物理量）。t分钟后反应均达到平衡，生成NH3均为0.4mol（忽略水对压强的影响及氨气的溶解）。
①判断甲容器中的反应达平衡的依据是 。（填写相应编号）
| A．压强不随时间改变 |
| B．气体的密度不随时间改变 |
| C．c(N2)不随时间改变 |
| D．单位时间内生成2molNH3的同时消耗1molN2 |
E.单位时间内断裂3 mol H-H键，同时断裂6 mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K= ；平衡时，甲的压强P平= （初始压强用P0表示）。
③该条件下，若向乙中继续加入0.2mol N2，达到平衡时N2转化率= 。
（2）最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并用产生的H2O2处理废氨水，装置如下图
①为了不影响H2O2的产量，需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，则所得废氨水溶液中c（NH4+）____ C（NO3-）（填“＞”、“＜”或“=”）。
②Ir-Ru惰性电极有吸附O2作用，该电极上的反应为 。
③理论上电路中每转移3mol电子，最多可以处理NH3·H2O的物质的量为 。
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