元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价：
| 元素代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
| 原子半径/nm |
0.16 |
0.143 |
0.102 |
0.089 |
0.074 |
| 主要化合价 |
＋2 |
＋3 |
＋6，－2 |
＋2 |
－2 |
（1）在下表中标出上述五种元素在元素周期表中的对应位置（用元素符号）。
（2）在下表中标明通常寻找催化剂材料的区域（用斜线阴影）。
（3）A、B、E三种元素各自形成简单离子，其中半径最大的为________（填离子符号）。
（4）证明B元素的单质与A元素的单质在化学性质上有明显不同的离子方程式为：________________________。
（5）周期表中有些处于对角（左上→右下）位置的元素，它们的单质及其化合物的性质存在“对角线相似”的现象，请写出D的氧化物与强碱溶液反应的离子方程式：________________________。
(15分)通过沉淀－氧化法处理含铬废水，减少废液排放对环境的污染，同时回收K2Cr2O7。实验室对含铬废液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42－、NO3－和少量Cr2O72－)回收与再利用工艺如下：
已知：①Cr(OH)3 + OH－ ="=" CrO2－ + 2H2O；
②2CrO2－ + 3H2O2 + 2OH－ ="=" 2CrO42－ + 4H2O；
③H2O2在酸性条件下具有还原性，能将+6价Cr还原为+3价Cr。
（1）实验中所用KOH浓度为6 mol·L－1，现用KOH固体配制250mL 6 mol·L－1 的KOH溶液，除烧杯、玻璃棒外，还必需用到的玻璃仪器有 。
（2）抽滤过程中要及时观察吸滤瓶内液面高度，当快达到支管口位置时应进行的操作为 。
（3）滤液Ⅰ酸化前，进行加热的目的是 。冰浴、过滤后，应用少量冷水洗涤K2Cr2O7，其目的是 。
（4）下表是相关物质的溶解度数据：
| 物质 |
0℃ |
20℃ |
40℃ |
60℃ |
80℃ |
100℃ |
| KCl |
28.0 |
34.2 |
40.1 |
45.8 |
51.3 |
56.3 |
| K2SO4 |
7.4 |
11.1 |
14.8 |
18.2 |
21.4 |
24.1 |
| K2Cr2O7 |
4.7 |
12.3 |
26.3 |
45.6 |
73.0 |
102.0 |
| KNO3 |
13.9 |
31.6 |
61.3 |
106 |
167 |
246.0 |
根据溶解度数据，操作Ⅰ具体操作步骤为① 、② 。
（5）称取产品重铬酸钾试样2.000g配成250mL溶液，取出25.00mL于锥形瓶中，加入10mL 2mol·L－1H2SO4和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200 mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32－=2I－+S4O62－)。
①若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL，所得产品的中重铬酸钾的纯度为 (设整个过程中其它杂质不参与反应)。
②若滴定管在使用前未用Na2S2O3标准溶液润洗，测得的重铬酸钾的纯度将 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(15分)研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。
（1）已知：2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H＝－566 kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) △H＝－484 kJ·mol－1
CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) △H＝－802 kJ·mol－1
则CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H＝ kJ·mol－1
（2）在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①据图可知，p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序 。
②在压强为p4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为 。该温度下，反应的平衡常数为 。
（3）CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取
①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定平衡已达到的是 。
| A．体系压强不再变化 | B．H2与CO的物质的量之比为1:1 |
| C．混合气体的密度保持不变 | D．气体平均相对分子质量为15，且保持不变 |
②在某密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2.2molH2(g)和一定量的C(s)，如果此时对体系加压，平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动，第5min时达到新的平衡，请在右下图中画出2～5min内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。
【改编】(18分)（1）硫酸是一种重要的含氧酸。实验室用浓硫酸与乙二酸(H2C2O4)晶体共热，可获得CO与CO2的混合气体，再将混合气进一步通过 (填一种试剂的名称)即可得纯净干燥的CO。在此反应中，硫酸体现了 性质。
（2）净水丸能对饮用水进行快速的杀菌消毒，药丸通常分内外两层。外层的优氯净[Cl2Na(NCO)3]先与水反应，生成次氯酸起杀菌消毒作用；几分钟后，内层的亚硫酸钠(Na2SO3)溶出，可将水中的余氯(次氯酸等)除去。
①优氯净中氯元素的化合价为 。
②亚硫酸钠将水中多余次氯酸除去的离子反应方程式为 。
③亚硫酸钠溶液在空气中易变质，请写出检验亚硫酸钠溶液是否变质的方法 。无水亚硫酸钠隔绝空气加热到600℃便开始分解，分解产物是硫化钠和另一固体。请写出无水亚硫酸钠受热分解的反应方程式 。
（3）某无机盐M是一种优良的氧化剂，为确定其化学式，某小组设计并完成了如下实验：
已知：
①无机盐M仅由钾离子和一种含氧酸根组成，其分子中的原子个数比为2:1:4；
②上图中，将1.98g该无机盐溶于水，滴加适量稀硫酸后，再加入1.12g还原铁粉，恰好完全反应得混合溶液N；
③该小组同学将溶液N分为二等份，分别按路线Ⅰ、路线Ⅱ进行实验；
④在路线Ⅱ中，首先向溶液N中滴加适量KOH至元素X刚好沉淀完全，过滤后将沉淀在空气中充分灼烧得纯净的Fe2O3粉末1.20g；再将滤液在一定条件下蒸干，只得到3.48g纯净的不含结晶水的正盐W。
请按要求回答下列问题：
①由路线Ⅰ的现象可知，溶液N中含有的阳离子是 。
②由实验流程图可推得，含氧酸盐W的化学式是 ；由路线Ⅱ可知，1.98g无机盐M中所含钾元素的质量为 g。
③无机盐M与1.12g还原铁粉恰好完全反应生成溶液N的化学反应方程为 。
(15分)碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O，但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为：
。
（1）已知25℃时，甲醇和DMC的标准燃烧热分别为△H1和△H2，则上述反应在25℃时的焓变△H3= 。
（2）根据反应温度对TON的影响图(下左图)判断该反应的焓变△H______0(填“＞”、“＝”或“＜”)，理由是________________________________。
（3）根据反应时间对TON的影响图(上中图)，已知溶液总体积10mL，反应起始时甲醇0.25mol，催化剂0.6×10—5 mol，计算该温度下，4～7 h内DMC的平均反应速率：________；计算10 h时，甲醇的转化率：________。
（4）根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图(上右图)，判断下列说法正确的是 。
a．由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义
b．在反应体系中添加合适的脱水剂，将提高该反应的TON
c．当催化剂用量低于1.2×10—5 mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高
d．当催化剂用量高于1.2×10—5 mol时，随着催化剂用量的增加，DMC的产率反而急剧下降
(15分)Ⅰ．施莱辛(Schlesinger)等人提出可用NaBH4与水反应制取氢气：BH4－ + 2H2O ="=" BO2－ + 4H2↑(反应实质为水电离出来的H+被还原)。研究表明，该反应生成H2的速率受外界条件影响，下表为pH和温度对NaBH4半衰期的影响(半衰期是指反应过程中，某物质的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间)。
| 体系 pH |
不同温度下的半衰期(min) |
|||
| 0℃ |
25℃ |
50℃ |
75℃ |
|
| 8 |
4.32×100 |
6.19×10－1 |
8.64×10－2 |
1.22×10－2 |
| 10 |
4.32×102 |
6.19×101 |
8.64×100 |
1.22×100 |
| 12 |
4.32×104 |
6.19×103 |
8.64×102 |
1.22×102 |
| 14 |
4.32×106 |
6.19×105 |
8.64×104 |
1.22×104 |
（1）已知NaBH4与水反应后所得溶液显碱性，用离子方程式表示出溶液显碱性的原因 ，溶液中各离子浓度大小关系为 。
（2）从上表可知，温度对NaBH4与水反应速率产生怎样的影响？ 。
（3）反应体系的pH为何会对NaBH4与水反应的反应速率产生影响？ 。
Ⅱ．肼(N2H4)又称联氨，常温下是一种无色油状液体，沸点为113.5℃。肼和氧气在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图)。
温度较低时主要反应①：N2H4 + O2 
N2 + 2H2O
温度较高时主要反应②：N2H4 + 2O2 2NO + 2H2O
不考虑其他反应，完成下列填空：
（4）若反应①在250℃时的平衡常数为K1，350℃时的平常数 为K2，则K1 K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（5）反应于1100℃时达到平衡后，下列措施能使容器中
增大的有 (填字母序号)。
A．恒容条件下，充入He气 B．增大容器体积
C．恒容条件下，充入N2H4 D．使用催化剂
（6）若将n mol肼和2n molO2充入某容积为n L的刚性容器中，在800℃和一定压强、合适催化剂的作用下，反应①和②同时达到平衡，实验测得N2的产率x，NO的产率为y，则该条件下反应②的平衡常数K= (用x、y的代数式表示，不必化简)。
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