某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一种或几种组成，现对该混合物做如下实验，所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积)：
回答下列问题：（1）混合物中是否存在FeCl2：____________(填“是”或“否”)。
（2）混合物中是否存在(NH4)2SO4：____________(填“是”或“否”)。
（3）写出反应⑤的离子方程式：________________________。
（4）请根据图中数据分析，原固体混合物的成分为 （写化学式）
【物质结构与性质】
碳元素可以组成不同的单质和化合物。
（1）碳原子的电子排布图为_______________
（2）由C和同周期的元素组成的分子如图a，推测分子式是____________，键角为_______。
图a
（3）CO2分子的结构式为__________，与它等电子体的分子有___________；
（4）第ⅡA金属碳酸盐分解温度如下：
| |
BeCO3 |
MgCO3 |
CaCO3 |
SrCO3 |
BaCO3 |
| 分解温度 |
100℃ |
540℃ |
960℃ |
1289℃ |
1360℃ |
碳酸盐中CO碳原子是________杂化，其空间构型为________________。
解释上列碳酸盐分解温度越来越高的原因是_________________________。
（5）锂电池负极材料晶体为Li＋嵌入两层石墨层中导致石墨堆积方式发生改变，上下层一样，形成如图2 晶胞结构，化学式为____________________。Li＋投影在石墨层图，试在图中标出与该离子邻近的其它六个Li＋的投影位置。
在晶胞中，给出的平行六面体的棱长单位为nm，相对原子质量Li：7、C：12。
则锂电池负极材料的密度为_____________g·cm-3(用含a、b代数式表示)。
图2 图3
【化学一选修2：化学与技术】(15分)
利用硫酸工业废渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下：
（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率，②__________________。
（2）“还原”是将Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO
，该反应的离子方程式为____________.
（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3＋的量以控制加入FeS2的量。
实验步骤为：准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl2，再加HgCl2除去过量的SnCl2，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定，有关反应方程式如下：
2Fe3++Sn2++6Cl-===2Fe2++SnCl
Sn2++4Cl-+2HgCl2="==" SnCl+Hg2Cl2↓
6Fe2++ Cr2O
+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O
①若SnCl2不足量，则测定的Fe3＋量__________(填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同)。
②若不加HgCl2，则测定的Fe3＋量偏高，其原因是_____________。
（4）①可选用______________(填试剂)检验滤液中含有Fe3＋。产生Fe3＋的原因是_________________(用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的，pH见下表：
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
Mn(OH)2 |
| 开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
9.4 |
8.3 |
| 完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
12.4 |
9.8 |
实验可选用的试剂有：稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
a．氧化：________________________________；b．沉淀：_____________________________；
c．分离，洗涤；d．烘干，研磨。
(15分)铜的氯化物是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂。
实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料，某种制备铜的氯化物的流程如下。
按要求回答下列问题：
（1）操作①的玻璃仪器有________________________，检验溶液2中是否含有杂质离子的操作是 。
（2）上述流程中，所得固体1需要加稀盐酸溶解，其理由是 ；
溶液1可加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的(填序号)___________。
a．NaHCO3 b．NH3·H2O c．CuO d．Cu2(OH)2CO3
（3）反应②是向溶液2中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出
制备CuCl的离子方程式： 。
（4）现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略)。
①按气流方向连接各仪器接口顺序是：a→ 、 → 、 → 、 → 。实验大试管加热前要进行一步重要操作，其操作是 。
②反应时，盛粗铜粉的试管中的现象是 。
(15分)高纯晶体硅是信息技术的关键材料。
（1）硅元素位于周期表的______周期______族。下面有关硅材料的说法中正确的是__________(填字母)。
| A．碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥 |
| B．氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承 |
| C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料———光导纤维 |
| D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，故在玻璃尖口点燃H2时出现黄色火焰 |
E．盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
（2）工业上用石英砂和焦炭可制得粗硅。
已知： 
请将以下反应的热化学方程式补充完整：
SiO2(s) + 2C(s) ="==" Si(s) + 2CO(g) △H = ________
（3）粗硅经系列反应可生成硅烷(SiH4)，硅烷分解生成高纯硅。已知硅烷的分解温度远低于甲烷，用原子结构解释其原因：_________，Si元素的非金属性弱于C元素，硅烷的热稳定性弱于甲烷。
（4）将粗硅转化成三氯氢硅(SiHCl3)，进一步反应也可制得高纯硅。
①SiHCl3中含有的SiCl4、AsCl3等杂质对晶体硅的质量有影响。根据下表数据，可用________ 方法提纯SiHCl3。
| 物质 |
SiHCl3 |
SiCl4 |
AsCl3 |
| 沸点/℃ |
32.0 |
57.5 |
131.6 |
②用SiHCl3制备高纯硅的反应为SiHCl3(g) +H2(g) 
Si(s) + 3HCl(g)， 不同温度下，SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比(反应初始时，各反应物的物质的量之比)的变化关系如右图所示。下列说法正确的是________(填字母序号)。
a．该反应的平衡常数随温度升高而增大
b．横坐标表示的投料比应该是
c．实际生产中为提高SiHCl3的利用率，应适当升高温度
③整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：____________________。
雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO2和NO，可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)：
（1）装置Ⅰ中的主要离子方程式为 。
（2）含硫各微粒(H2SO3、HSO3－和SO32－)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数X(i)与溶液pH 的关系如图所示。
①若是0.1molNaOH反应后的溶液，测得溶液的pH=8时，溶液中个离子由大到小的顺序是 。
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因： 。
（3）写出装置Ⅱ中，酸性条件下的离子方程式 。
（4）装置Ⅲ还可以使Ce4+再生，其原理如下图所示。
①生成Ce4+从电解槽的 (填字母序号)口流出。
②写出与阴极的反应式 。
（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2－的浓度为a g·L-1，要使1 m3该溶液中的NO2－完全转化为NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2 L。(用含a代数式表示，计算结果保留整数)
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