已知化合物A、B、M、N含有同一种元素，且A与B，M与N的元素组成相同，A与B在常温下均呈液态。D为固体单质，与X的浓溶液在常温下作用无明显现象，加热时有大量气体产生。（相关转化中所有反应物与生成物均已标出）
（1）若D与E溶液能够发生化合反应。且溶液在反应前后颜色有变化。
①A的电子式为________。D的化学式为________。
②M与E溶液可发生反应生成X，其离子方程式为________________________
_________________________________________________________________。
（2）若D为常见的红色金属单质。用情性电极电解100 mL 0.05 moL·L－1E溶液，导线中通过0.08 mol电子，阳极析出的气体体积为________mL（标准状况），假设溶液体积不变，则所得溶液pH＝________。
（3）若D为短周期元素形成的黑色固体单质。反应④的化学方程式为_________________________________________________________________。
（4）已知下列几种试剂：
a．无水CuSO4
b．品红溶液
c．酸性KMnO4溶液
d．澄清石灰水
e．饱和NaOH溶液
为了检验（3）中D与X生成的混合气体的成分，某学生用上述试剂（或部分试剂）设计了几种实验方案，下列试剂使用顺序最合理的是________（填序号）。
A．abebd B．adeb C．abcbd D．abd
在Cl-浓度为0.5 mol·L－1的某无色澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。
| 阳离子 |
K＋Al3＋Mg2＋Ba2＋ Fe3+ |
| 阴离子 |
NO3-CO32-SiO32-SO42- OH- |
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
| 序号 |
实验内容 |
实验结果 |
| Ⅰ |
向该溶液中加入足量稀盐酸 |
产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体 |
| Ⅱ |
将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量 |
固体质量为2.4 g |
| Ⅲ |
向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 |
无明显现象 |
请回答下列问题。
（1）通过以上实验能确定一定不存在的离子是____ ____。
（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为___________________________。
（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，请写出一定存在的阴离子及其浓度（不一定要填满）。
| |
阴离子 |
浓度c/(mol·L－1) |
| ① |
|
|
| ② |
|
|
| ③ |
|
|
| ④ |
|
|
（4）判断K＋是否存在，若存在，求出其最小浓度，若不存在说明理由：_____________。
发展储氢技术是氢氧燃料电池推广应用的关键。研究表明液氨是一种良好的储氢物质，其储氢容量可达17.6% （质量分数）。液氨气化后分解产生的氢气可作为燃料供给氢氧燃料电池。氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH3(g)
N2 (g) + 3H2(g) ΔH =＋92.4 kJ·mol-1
请回答下列问题：
（1） 氨气自发分解的反应条件是 。
（2） 已知：2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O(g) ΔH =" -" 483.6 kJ·mol-1
NH3(l) NH3 (g) ΔH =" 23.4" kJ·mol-1
则，反应4NH3(l) + 3O2 (g) = 2N2 (g) + 6H2O(g) 的ΔH = 。
（3） 研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。图1为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
①不同催化剂存在下，氨气分解反应的活化能最大的是 （填写催化剂的化学式)。
②恒温（T1）恒容时，用Ni催化分解初始浓度为c0的氨气，并实时监测分解过程中氨气的浓度。计算后得氨气的转化率α(NH3)随时间t变化的关系曲线（见图2）。请在图2中画出：在温度为T1，Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3) 随t变化的总趋势曲线（标注Ru-T1）。
图1 图2
③假设Ru催化下温度为T1时氨气分解的平衡转化率为40%，则该温度下此分解反应的平衡常数K与c0的关系式是：K = 。
（4） 用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2。阴极的电极反应式是 。（已知：液氨中2NH3(l) NH2－ + NH4＋）
如图，用惰性电极电解由四种都为元素周期表原子序数前10号元素组成的A溶液，在两电极区域分别得到B、C、D、E四种气体。它们之间在一定条件下反应流程如图所示。其中F、D中原子核外电子总数相等，E是常见的导致温室效应的气体。常温下，在F中先通足量E气体，再通足量D气体，生成一种与A元素组成相同的物质G。上述反应流程没有其他物质参与。
（1）写出G中的化学键类型 ，E的电子式 。
（2）写出上述反应流程中生成A的离子反应方程式 。
（3）写出D在纯净C中燃烧的化学反应方程式 。
（4）通常情况下，D极易溶于F中，其原因 。
（5）往G的饱和溶液中通入E也能制得A，写出该反应的化学方程式 。
（6）写出该题中电解A溶液反应的总离子方程式 。
决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题：
（1）已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
| 电离能/kJ·mol－1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
| A |
578 |
1817 |
2745 |
11578 |
| B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
A通常显 价，A的电负性 B的电负性(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（2）科学家通过X射线探明，KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。下表是3种离子晶体的晶格能数据：
| 离子晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
| 晶格能/kJ·mol－1 |
786 |
715 |
3401 |
离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量，KCl、CaO、TiN 3种离子晶体熔点从高到低的顺序是 。MgO晶体中一个Mg2＋周围和它最邻近且等距离的Mg2＋有 个。
（3）研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中，适合作录音带磁粉原料的是 。
（4）某配合物的分子结构如图所示，其分子内不含有 (填字母)。
A．离子键 B．共价键 C．配位键 D．氢键
新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位，可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：
方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。
方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。
请回答下列问题：
（1）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是_________________。
（2）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为________________。
（3）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为 。
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