碳元素是构成有机物的基础元素。
（1）写出碳元素核外电子排布式 。
（2）甲烷与水分子相对分子质量差距不大但溶沸点却有很大差距，原因是 。
（3）分析甲烷、乙烯、乙炔中碳原子杂化方式 。
（4）已知CO2晶胞结构如下，已知其晶胞边长为a cm，NA表示阿伏加德罗常数，其密度为 g/cm3。
从明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制备Al、K2SO4和H2SO4的流程如下：
明矾焙烧的化学方程式为：4KAl(SO4)2·12H2O+3S＝2K2SO4 +2Al2O3+9SO2↑+48H2O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，氧化剂是 。
（2）步骤②中，为提高浸出率，可采取的措施有 。
| A．粉碎固体混合物 | B．降低温度 | C．不断搅拌 | D．缩短浸泡时间 |
（3）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。
（4）步骤③电解的化学方程式是 ，电解池的电极是用碳素材料做成，电解过程中，阳极材料需要定期更换，原因是： 。
（5）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，则该电池的正极电极反应式是 。
（6）焙烧a吨明矾（摩尔质量为b g/mol），若SO2的转化率为96%，可生产质量分数为98％的H2SO4质量为 吨(列出计算表达式)。
由冰铜（mCu2O·nFeS）冶炼得到粗铜，再以粗铜为原料制纯铜的流程如下：
请回答下列问题：
（1）气体X是 。
（2）某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe。
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→________。
②装置C的作用是________________。
③在点燃D处的酒精灯前，应进行的操作是__________________。
（3）熔渣Y中铁元素的价态有+2价和+3价，根据限选试剂，设计实验方案验证熔渣Y中有+2价铁元素存在，写出有关实验操作、预期现象与结论。
限选试剂： 3 mol·L-1H2SO4、6 mol·L-1HNO3、3％ H2O2、0.01 mol·L-1KMnO4、20％ KSCN。
。
（4）写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程式 。
（5）根据限选材料画出用粗铜提炼纯铜的装置图，并进行必要的标注。
限选材料：FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、粗铁、纯铁、粗铜、纯铜、烧杯、直流电源、导线。
（1）高温电解技术能高效实现CO2(g) + H2O(g) ="CO(g)" + H2(g) +O2(g) ，工作原理示意图如下：
①电极b发生 （填“氧化”或“还原”）反应。
②CO2在电极a放电的反应式是 。
（2）工业上用某矿渣（含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取铜的操作流程如下：
已知： Cu2O + 2H+ =" Cu" + Cu2+ + H2O
| 沉淀物 |
Cu(OH)2 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
| 开始沉淀pH |
5.4 |
4.0 |
1.1 |
5.8 |
| 沉淀完全pH |
6.7 |
5.2 |
3.2 |
8.8 |
①固体混合物A中的成分是 。
②反应Ⅰ完成后，铁元素的存在形式为 。（填离子符号）
请写出生成该离子的离子方程式 。
③x的数值范围是3.2≤pH＜4.0，y对应的数值范围是 。
④下列关于NaClO调pH的说法正确的是 （填序号）。
a．加入NaClO可使溶液的pH降低
b．NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO－+ H+
HClO，ClO－消耗H+，从而达到调节pH的目的
c．NaClO能调节pH的主要原因是由于NaClO水解ClO－+ H2OHClO+OH－，OH－消耗H+ ，从而达到调节pH的目的
⑤实验室配制质量分数为20.0%的CuSO4溶液，配制该溶液所需的CuSO4·5H2O与H2O的质量之比为 。
硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质。请填写以下空白:
【提出问题】Na2S2O3是否与Na2SO4相似具备下列性质呢？
猜想①：________________________。 猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应。
猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化。
【实验探究】基于上述猜想②、③，设计实验方案。请填写下列表格中的（1）（2）（3）。
| |
实验操作 |
实验现象 或预期实验现象 |
现象解释 （用离子方程式表示） |
| 猜想② |
|
溶液pH约8—10 |
|
| 向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液 |
|
S2O32—+2H＋=S↓+SO2↑+H2O |
|
| 猜想③ |
向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液 |
氯水颜色变浅 |
|
【实验结论】Na2S2O3能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似。
【问题讨论】
（1）甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由___________________________________。
某课外小组学生对Cl2与FeBr2溶液反应进行实验探究。
| 操 作 |
现 象 |
| 取0．1 mol/L的FeBr2溶液10 mL，测溶液的pH |
pH试纸变红（约为4） |
 |
ⅰ．开始通入100 mL（折合标准状况），溶液由浅绿色逐渐变黄； ⅱ．稍后，继续通入Cl2，溶液黄色加深，变为棕黄色； iii．稍后，溶液由棕黄色变浅，最终变为黄色 |
（1）用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2的化学方程式是 。
（2）pH≈4的原因是 （用化学用语表示）。
（3）现象i中溶液由浅绿色逐渐变黄。某学生猜测可能原因：① Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，使溶液呈黄色；② Cl2将Br－氧化为Br2，使溶液呈黄色。证明原因①的实验方案是 ；证明原因②的实验方案是 。
（4）现象ⅱ中，溶液变为棕黄色。部分学生猜测①：可能是Cl2先将Fe2+氧化生成Fe3+，Cl2又继续氧化Br－生成Br2。部分学生猜测②：可能是Cl2先将Fe2+氧化生成Fe3+，Fe3+将Br－氧化生成Br2。某学生设计实验进行验证，请完成下列表格：
由此实验得出的结论是 。
| 试管 |
操作 |
现象 |
结论 |
| a |
取2 mL FeCl2溶液，滴加少量氯水、2滴KSCN溶液，振荡 |
|
Cl2的氧化性强于Fe3+ |
| b |
取2 mL FeCl3溶液，滴加少量溴化钠溶液和少量CCl4，振荡 |
CCl4层没有明显变化 |
|
| c |
|
CCl4层由无色变为橙黄色 |
Cl2的氧化性强于Br2 |
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