C、Si、Ge、Sn是同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用．请回答下列问题：
（1）32号元素Ge的原子核外电子排布式为 ；
（2）C、Si、Sn三种元素的单质中，能够形成金属晶体的是 ；
（3）已知SnO2是离子晶体，写出其主要物理性质 ；（写出2条即可）
（4）已知：
| |
CH4 |
SiH4 |
NH3 |
PH3 |
| 沸点（K） |
101.7 |
161.2 |
239.7 |
185.4 |
| 分解温度（K） |
873 |
773 |
1073 |
713.2 |
分析上表中四种物质的相关数据，请回答：
①CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点高低的原因是 ；
②CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是 ；
结合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时 ；
（5）)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br的键角 120°（填“＞”“＜”或“＝”）。
(6)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4+处于立方晶胞顶点，Ba2+处于晶胞中心，O2-处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为 ，每个Ba2+与 个O2-配位。
(15分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂，在许多领域展现出广阔的应用前景。
（1）湿法制备K2FeO4:在KOH溶液中，用KC10直接氧化Fe(NO3)3即可制得K2FeO4。该反应的离子方程式为_________________________________。
（2）测定K2FeO4:样品纯度：i．称取样品mg，加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)4]溶液的锥形瓶中充分反应；ii．将所得铬酸钠(Na2CrO4)溶液酸化；iii．在所得Na2Cr2O7溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂，用c mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点，消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生的反应如下：
i． Cr(OH)4－ ＋ FeO42－＋ 
= Fe(OH)3 (H2O)3↓＋ CrO42－＋
ii．2CrO42－＋2H＋=Cr2O72－＋H2O；
iii．Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
①配平方程式i；
②利用上述数据计算该样品的纯度为________________(用含字母的代数式表示)。
（3）高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25 ℃时，它们的物质的量分数随pH的变化如图所示：
i．pH=2．2时，溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为________；为获得尽可能纯净的高铁酸盐，pH应控制在______________。
ii.已知H3FeO4＋ 的电离常数分别为：K1=2.51×10－2，K2=4.16×10－4，K3=5.01×10－8，当pH=4时，溶液中
= 。
iii．向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为______________。
（4）某新型电池以金属锂为负极，K2FeO4为正极，溶有LiPF6的有机溶剂为电解质。工作时Li＋通过电解质迁移人K2FeO4晶体中，生成K2Li2FeO4。该电池的正极反应式为______________．
（15分)用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染。
已知：反应I：4NH3（g)+6NO（g) 
5N2（g)＋6H2O（l) △H1
反应II：2NO（g)+O2（g) 
2NO2（g) △H2（且|△H1| ＝2|△H2|）
反应III：4NH3（g)+6NO2（g) 5N2（g)＋3O2（g)＋6H2O（l) △H3
反应I和反应II在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表
| 温度/K |
反应I |
反应II |
已知： K2＞K1＞K2′＞K1′ |
| 298 |
K1 |
K2 |
|
| 398 |
K1′ |
K2′ |
（1）推测反应III是 反应（填“吸热”或“放热”）
（2）相同条件下，反应I在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生N2的量随时间变化如图所示。
①计算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率v（NO）= 。
②下列说法正确的是 。
A．该反应的活化能大小顺序是：Ea（A)>Ea（B)>Ea（C)
B．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数
C．单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡
D．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡
（3）一定条件下，反应II达到平衡时体系中n（NO) ∶n（O2)∶n（NO2)＝2∶1∶2。在其它条件不变时，再充入NO2气体，分析NO2体积分数——φ（NO2)的变化情况：（填“变大”、“变小”或“不变”）恒温恒压容器，φ（NO2) ；恒温恒容容器，φ（NO2) 。
（4）一定温度下，反应III在容积可变的密闭容器中达到平衡，此时容积为3 L，c（N2)与反应时间t变化曲线X如下图所示，若在t1时刻改变一个条件，曲线X变为曲线Y或曲线Z。则：
①变为曲线Y改变的条件是 。变为曲线Z改变的条件是 。
②若t2降低温度，t3达到平衡，请在上图中画出曲线X在t2- t4内c（N2)的变化曲线。
开发新能源、新材料是实现社会可持续发展的需要。请回答下列问题：
（1）下图是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图。
则：Mg（s）＋2B（s）=MgB2（s） ΔH＝ 。
（2）采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料，并对Al－LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究：25℃水浴时，每克不同配比的Al－LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是 （填字母）。
A．25℃时，纯铝与水不反应
B．25℃时，纯LiBH4与水反应产生氢气
C．25℃时，Al－LiBH4复合材料中LiBH4含量越高，1000s内产生氢气的体积越大
（3）工业上可采用CO和H2合成再生能源甲醇，其反应的化学方程式为
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）。
①在一容积可变的密闭容器中，充有10 mol CO和20 mol H2，用于合成甲醇。
CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（P）的关系如图所示：
上述合成甲醇的反应为 反应（填“放热”或“吸热”）。平衡常数KA、KB、KC的大小关系为 。若达到平衡状态A时容器的体积为10 L，则平衡状态B时容器的体积为 L。
②图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，起始H2、CO投料比和CO平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下，起始H2、CO投料比和CO平衡转化率的关系示意图。
（4）己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚（CH3OCH3）碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是 （填字母）。
A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同
B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同
C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同
（5）LiFePO4与Li1－xFePO4作为磷酸亚铁锂电池电极材料，充放电过程中，发生LiFePO4与Li1-xFePO4之间的转化，电池放电时负极发生的反应为LixC6-xe-═xLi++6C，写出电池放电时反应的化学方程式 。
（Ⅰ）六种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示。其中R元素的最外层电子数是次外层电子数的一半。
| X |
Y |
Z |
M |
| R |
|
W |
|
请回答下列问题：
（1）画出R的原子结构示意图 。
（2）比较Z、W的简单氢化物沸点高低并说明原因 。
（3）W和Y形成的一种化合物甲的相对分子质量为184，其中Y的质量分数约为30%。则化合物甲的化学式为 。
（Ⅱ）聚合硫酸铁简称聚铁[Fe2（OH）n（SO4）（3－0.5n）]m（n>2，m≤10），是一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂。实验室利用硫酸亚铁制取聚合硫酸铁的主要流程如下：
（4）FeSO4溶液显弱酸性的原因是 （用离子方程式表示）。
（5）加入浓硫酸调节pH的作用是：① ；② 。
（6）写出用上述流程得到某聚铁[Fe2（OH）4SO4]4的化学方程式
（7）测定聚铁中含铁量的方法为把聚铁溶于过量酸中，先用过量的SnCl2将Fe3+还原成Fe2+，再加入HgCl2溶液除去过量的SnCl2，然后用标准的K2Cr2O7溶液（先加入几滴试亚铁灵指示剂）滴定溶液中的Fe2+。此过程发生的部分反应为：
Sn2++2Hg2++8Cl- = Hg2Cl2↓+SnCl62-
Cr2O72-+14H++6Fe2+ = 2Cr3++6Fe3++7H2O
①用HgCl2除去过量的SnCl2的目的是 。
②称取聚铁质量为10.00 g配成100.0 mL溶液，取出20.00 mL，经上述方法处理后，用0.1000 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定。达到终点时，消耗K2Cr2O7标准溶液12.80 mL。则聚铁中铁元素的质量分数为 %。
【化学—选修3：物质结构与性质】中学化学常见元素氮、磷、钾与氢、氧、卤素等能形成多种化合物。回答下列问题：
（1）氮、磷、钾三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 （用元素符号表示）。
（2）叠氮酸（HN3）是一种弱酸，可电离出H+和N3一。
①N3一的立体构型是 形：与N3一互为等电子体的一种分子是 （填分子式）。
②叠氮化物能与Co 3十形成
，该配合物中心离子的配位数为 ；
基态钻原子的价层电子排布式为
（3）磷能形成多种含氧酸，某资料认为次磷酸的结构如图。按此结构，P原子采用的杂化方式为 ，次磷酸分子中
键与
键数目之比为 ，次磷酸属于 酸（填“强”或“弱，’），lmol次磷酸最多能与 mo1NaOH发生中和反应。
（4）己知钾的一种化合物KIC12受热可分解，倾向于生成晶格能更大的物质。则下列化学反应更易发生的是 
（5）钾在氧气中燃烧时得到多种氧化物，其中一种是面心立方结构，晶胞结构如下图所示。若该氧化物的密度是
，则晶胞中最近的两个钾离子间的距离为 pm（只要求列算式，不必计算出数值，用NA表示阿伏加德罗常数的值）。
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