随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：
该工艺的主要流程如下：
请回答下列问题。
⑴工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，用化学方程式表示为 。
⑵反应①的目的是 。
⑶该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，写出该步发生反应的离子方程式： 。
⑷用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液，滴定（VO2）2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量：VO2++H2C2O4+H+→VO2++CO2+X。
X为 （写化学式）。
⑸经过热重分析测得：NH4VO3在焙烧过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如上图所示。则NH4VO3在分解过程中 （填序号）。
| A．先分解失去H2O，再分解失去NH3 | B．先分解失去NH3，再分解失去H2O |
| C．同时分解失去H2O和NH3 | D．同时分解失去H2、N2和H2O |
已知A、B、C、D、E五种元素的性质或结构信息如下，请根据信息回答下列问题：
（1）已知短周期元素A、B原子的第一至第四电离能如下表所示：
| 电离能（kJ/mol） |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
| A |
932 |
1821 |
15390 |
21771 |
| B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
①某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图所示，该同学所画的电子排布图违背了______。
②ACl2分子中A的杂化类型为__________，ACl2空间构型为__________。
（2）已知C单质曾被称为“银色的金子”，与锂形成的合金常用于航天飞行器，其单质能溶于强酸和强碱。D是周期表中电负性最大的元素。E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物。请根据上述信息。
①写出E元素原子基态时的电子排布式____________________。
②以C单质、镁、NaOH溶液可以构成原电池，则负极的电极反应式为__________。
③D与Ca2+可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示。其中Ca2+离子的配位数为__________，若该晶体的密度为ag/cm3，则该晶胞的体积是__________cm3（写出表达式即可）。
近几年来，我国中东部地区陷入严重的雾霾天气，面对全球近期的气候异常，环境问题再次成为焦点。非金属氧化物的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径之一。请运用化学反应原理知识，回答下列问题：
Ⅰ、目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4（g）+4NO2（g）＝4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g） △H＝－57kJ•mol-1
②4CH4（g）+4NO（g）＝2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H＝－1160kJ•mol-1
③H2O（g）＝H2O（l） △H＝－44.0kJ•mol-1
写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g），CO2（g）和H2O（l）的热化学方程式________________。
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+ 2NO（g）
N2（g）+CO2（g）某研究小组向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温（T℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
| 浓度（mol/L） 时间（min） |
NO |
N2 |
CO2 |
| 0 |
0.100 |
0 |
0 |
| 10 |
0.058 |
0.021 |
0.021 |
| 20 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
| 30 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
| 40 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
| 50 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
①T℃时该反应的平衡常数为____________（结果保留两位有效数字）。
②30 min后改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是___________________。
③若30min后升高温度重新达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则该反应
△H_________0（填“＜”“＞”“＝”）。
Ⅱ、某科研小组为治理SO2对大气的污染，利用烟气中的SO2为原料制取硫酸。
（1）利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式__________。
（2）利用Na2SO3溶液充分吸收SO2制得NaHSO3溶液。
①常温时吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32－)：n(HSO3－)变化关系如下表：
| n(SO32－)：n(HSO3－) |
91：9 |
1：1 |
1：91 |
| pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
以下离子浓度关系的判断正确的是
A．NaHSO3溶液中c（H+）＜c （OH-）
B．Na2SO3溶液中c（Na+）＞c （SO32-）＞c （HSO3-）＞c （OH-）＞c（H+）
C．当吸收液呈中性时，c（Na+）＞c （HSO3-）＞c （SO32-）＞c（OH-）＝c（H+）
D．当n(SO32－)：n(HSO3－)＝1:1时，c（Na+）=c （HSO3-）+2c （SO32-）
②然后电解该NaHSO3溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式______________________________________。
(12分) 类推法是科学学习的重要方法之一
⑴下列类推结论正确的是
| |
类比对象 |
结论 |
| A |
Cl2+H2O HCl+HClO |
I2+H2OHI+HIO |
| B |
C+2CuO ="==" 2Cu+CO2↑（条件：加热） |
C+SiO2 ="==" Si+ CO2↑（条件：加热） |
| C |
Na2O+H2O ="=" 2NaOH |
CuO+H2O ="=" Cu(OH)2 |
| D |
Ca(ClO)2+CO2+H2O="=" CaCO3↓+2HClO |
Ca(ClO)2+SO2+H2O="=" CaSO3↓+2HClO |
⑵ 在学习了卤族元素的各种性质后，如下表所示，表格提供的是氧族元素的部分性质，请结合元素周期律完成下列问题：
| 元素 |
8O |
16S |
34Se |
52Te |
| 单质熔点(℃) |
－218.4 |
113 |
|
450 |
| 单质沸点(℃) |
－183 |
444.6 |
685 |
1390 |
| 主要化合价 |
－2 |
－2，+4，+6 |
－2，+4，+6 |
|
| 原子半径 |
逐渐增大 |
|||
| 单质与H2反应情况 |
点燃时易化合 |
加热化合 |
加热难化合 |
不能直接化合 |
硒的熔点范围可能是_______ ；
② 碲的化合价可能的范围_______ ；
③ 硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是 (填化学式)；
④ 氢硒酸有较强的________(填“氧化性”或“还原性”)，因此放在空气中长期保存易变质，其可能发生的化学方程式为___________________________________。
(8分)下图是元素周期表的一部分，其中每个数字编号代表对应的一种元素。
| ① |
|
|
||||||
| |
|
|
|
② |
③ |
④ |
|
|
| ⑤ |
|
⑥ |
⑦ |
|
|
⑧ |
⑨ |
请按要求回答下列问题：
⑴ 画出元素②的原子结构示意图 。
⑵ 属于稀有气体的元素编号是_______，可作半导体材料的元素编号是______。
⑶③、⑦两种元素相比较，非金属性强的是 （填元素符号）。
⑷ 元素④的单质与元素⑤的单质反应可生成两种化合物，化学式分别是 ， 。
⑸ 元素③和元素⑧的氢化物均极易溶于水，用两根玻璃棒分别蘸取它们的浓溶液，相互接近时，可看到大量的白烟，写出产生该现象的化学方程式： 。
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