X、Y和Z均为短周期元素，原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，Y原子最外层电子数是其周期数的三倍，Z与X原子最外层电子数相同。回答下列问题：
(1)X、Y和Z的元素符号分别为______、______、______。
(2)由上述元素组成的化合物中，既含有共价键又含有离子键的有________、________。
(3)X和Y组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是________。
此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为__________________________。
此化合物还可将碱性工业废水中的CN－氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为______________________________。
印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，生成CuCl2和FeCl2，其反应的化学方程式如下：Cu+ 2FeCl3═ CuCl2 + 2FeCl2
（1）指出上述反应中氧化剂是__________，还原剂是__________。
（2）使用过的腐蚀液会失效，但还可以回收利用，其中有一步需要将Fe2+转化为Fe3+，下列试剂能实现上述变化的是_______（填序号）。
| A．氯气 | B．铁 | C．盐酸 | D．稀硫酸 |
在Cl2、NO、SO2、NO2、NH3五种气体中，与空气相遇能立即变色的是_________；
常用于自来水杀菌、消毒的是________；能用向下排空气法收集的是__________；溶于水后能生成强酸的是_________。
已知在柑橘、柠檬等水果中含有柠檬酸，且已知柠檬酸中只含C、H、O三种元素。 现对该物质进行研究，以测得其结构。
（1）取柠檬酸19.2 g，在氧气中完全燃烧，产生CO2和H2O分别为26.4 g和7.2 g，进行质谱分析，可获得柠檬酸的相对分子质量为192，通过计算，可获得柠檬酸的分子式为____________。
（2）利用__________________分析可知柠檬酸分子中含有—COOH和—OH。
（3）再利用核磁共振氢谱分析发现有4个吸收峰，其峰面积之比为4∶2∶1∶1。综合以上信息，写出柠檬酸的结构简式__________________________________。
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋260 kJ·mol－1
已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_________________；
（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①a处应通入 (填“CH4”或“O2”)，a处电极上发生的电极反应式是_______________；
②电镀结束后，装置Ⅰ中KOH溶液的浓度（忽略溶液体积的变化）_______(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________；
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有__________；
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。
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