Ⅰ、物质的分离和提纯有多种方法。物质分离、提纯方案的设计在科学研究和工业生产中占有十分重要的地位。工业上冶炼铝的原料是铝土矿(主要成分是Al2O3，杂质为Fe2O3、SiO2等，已知SiO2是不溶于水的酸性氧化物，Fe2O3是不溶于水的碱性氧化物)。某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下：
（1）写出沉淀A的化学式：___________________________________________________。
（2）加入过量的NaOH溶液，过滤后的滤液中含有的溶质有________________________。
（3）写出由沉淀A—→Al2O3的化学方程式：________________________，通入过量CO2生成沉淀A时反应的离子方程式为_______________________________________________。
Ⅱ、按照要求回答下列问题：
A、B、C、D、E是常见化合物或单质，有如下转化关系 (略去条件和副产品）。
（1）若A为黄绿色气体单质，D、E为生活中常见的两种金属，其中E是一种红色光亮的物质。
① 写出向B的溶液中加入足量D的离子反应方程式_____________________________________。
②向①所得的溶液中加入NaOH溶液，并在空气中放置的现象是：_________________________，写出固体在空气中放置的化学反应方程式：__________________________________________。
锌是一种常用金属，冶炼方法有火法和湿法。
I．镓（Ga）是火法冶炼锌过程中的副产品，镓与铝同主族且相邻，化学性质与铝相似。氮化镓（GaN）是制造LED的重要材料，被誉为第三代半导体材料。
（1）Ga在元素周期表中的位置 。
（2）GaN可由Ga和NH3在高温条件下合成，该反应的化学方程式为 。
（3）下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是 （填字母序号）。
| A．一定条件下，Ga可溶于盐酸和氢氧化钠 |
| B．常温下，Ga可与水剧烈反应放出氢气 |
| C．Ga2O3可由Ga（OH）3受热分解得到 |
| D．一定条件下，Ga2O3可与NaOH反应生成盐 |
II．工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物）湿法制取金属锌的流程如下图所示，回答下列问题：
已知：Fe的活泼性强于Ni
（4）ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3，写出ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式 。
（5）净化I操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化；第二步是控制溶液pH，只使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是 。
（6）净化II中加入Zn的目的是 。
锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成：BaS＋ZnSO4＝ZnS↓＋BaSO4↓。请根据以下工业生产流程回答有关问题。
Ⅰ、ZnSO4溶液的制备与提纯：
有关资料：a．菱锌矿的主要成分是ZnCO3，含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等；
b．Zn(OH)2与Al(OH)3相似，能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2。
（1）②中使用的氧化剂最好是下列的 （选填字母代号）。
| A．Cl2 | B．浓HNO3 | C．KMnO4 | D．H2O2 |
（2）为了达到综合利用、节能减排的目的，上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤
（选填①、②、③、⑤）。
（3）写出步骤④后产生滤渣3的化学式 。
（4）与Al相似，Zn也能溶于NaOH溶液。写出将Zn片和Cu片放入NaOH溶液中形成原电池的负极电极反应式 。
Ⅱ、BaS溶液的制备：
有关数据：Ba(s)＋S(s)＋2O2(g)＝BaSO4(s) ΔH1＝－1473.2 kJ·mol-1
C(s)＋
O2(g)＝CO(g) ΔH2＝－110.5 kJ·mol-1
Ba(s)＋S(s)＝BaS(s) ΔH3＝－460 kJ·mol-1
（5）若煅烧还原的产物仅为BaS和CO，则其反应的热化学方程式为____________。
Ⅲ、制取锌钡白：
（6）如果生产流程步骤⑤硫酸过量，则ZnSO4与BaS溶液混合制取锌钡白产生的后果是_______________________。
已知A、D、E、G、L、M是核电荷数依次增大的6种短周期主族元素，其中A的原子序数与周期序数相等，D、G、L、M基态原子的最外能层均有2个未成对电子。R＋核外有28个电子。请回答下列问题（用所对应的元素符号表示）。
（1）R在基态时价层电子排布式为 。
（2）写出R单质与A2G2及M最高价氧化物对应水合物反应的离子方程式 。
（3）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NGX、G3、等二次污染物。测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用85Kr，已知Kr晶体的晶胞结构如下图所示，设晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子为n个，则m/n＝________（填数字）。
（4）1 mol晶体L中含有σ键的数目为________。
（5）G与M可形成MG3与MG2，MG3分子的空间构型是___________，MG2中M原子的杂化方式_________。
（6）在（EA4）2R（MG4）2中存在的化学键除极性键外，还有________（填字母）。
a．离子键 b．氢键 c．配位键 d．金属键
［物质结构与性质］
I.氮族元素包括N、P、As、Sb和Bi五种元素。
（1）下列关于氮族元素的说法正确的是 。
a．N2可用于填充霓虹灯，其发光原理是电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道时以光的形式释放能量
b．P、Na、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序是：P>S>Na
c．基态As原子中，电子占据的最高能级为4d
d．Bi原子中最外层有5个能量相同的电子
（2）NH3在水中的溶解度比PH3大得多，其原因是 。
向硫酸铜溶液中先加过量氨水，后加适量乙醇，溶液中析出深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4晶体，
该晶体中不含有的化学键是 。
A 极性键 B 非极性键 C 离子键 D 配位键 E 氢键
Ⅱ. 第四周期金属与人类的生产生活息息相关。
（3）目前市售的发光二极管，其材质以砷化镓(GaAs) 为主。已知镓是与铝同族，镓的基态原子的电子排布式是 。GaAs中Ga的化合价为 。
（4）金属钛坚硬、强度大、耐热、密度小，被称为高技术金属。TiCl4在常温下是无色液体，在水或潮湿空气中易水解而冒白烟， 则TiCl4属于 (填“原子”“分子”或“离子”)晶体。
(5) 钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物，其中一种的化学式为[Co(NH3)5Br]SO4，往其溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀； 往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，无明显现象，若加入AgNO3溶液时， 产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的化学式为 。
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的三种方法：
| 方法Ⅰ |
用炭粉在高温条件下还原CuO |
| 方法Ⅱ |
电解法：2Cu＋H2O电解Cu2O＋H2↑ |
| 方法Ⅲ |
用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2 |
（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成 而使Cu2O产率降低。
（2）方法Ⅰ制备过程会产生有毒气体，每生成1 g该有毒气体，能量变化a kJ，写出制备反应的热化学方程式 。
（3）方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度而制备纳米Cu2O，装置如下图所示，该电池的阳极生成Cu2O反应式为 。
（4）方法Ⅲ为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米
级Cu2O，同时放出N2。该制法的化学方程式为 。
（5）方法Ⅲ可以用甲醛稀溶液替代肼，但因反应温度较高而使部分产品颗粒过大， （填操作名称）可分离出颗粒过大的Cu2O。
（6）在相同的密闭容器中，用方法Ⅱ和方法Ⅲ制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：
2H2O(g)
2H2(g)＋O2(g) ⊿H＞0
水蒸气的浓度（mol·L－1）随时间t (min)变化如下表：
| 序号 |
温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
| ① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
| ② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
| ③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
可以判断：实验①的前20 min的平均反应速率ν(O2)＝ ；实验温度T1 T2（填“＞”、“＜”）；催化剂的催化效率：实验① 实验②（填“＞”、“＜”）。
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